Đồ án thiết kế hệ thống phanh xe con 7 chỗ (Link CAD: https://bit.ly/phanh7cho)

§¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp – K50
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU………………………………………………………………… 4
CHƯƠNG I: CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ…………………………… 6
I. Tổng quan về hệ thống phanh……………………………………….6
1. Công dụng, phân loại, yêu cầu……………………………………………6
2. Kết cấu hệ thống phanh………………………………………………… 7
3. Sơ đồ cấu tạo một số dạng hệ thống phanh……………………………….8
4. Sơ đồ cấu tạo một số dạng cơ cấu dẫn động phanh…………………… 11
II. Chọn phương án thiết kế……………………………… 14
1. Phân tích chọn phương án thiết kế………………………………………14
2. Phân tích chọn phương án dẫn động…………………………………….17
3. Các yêu cầu đề tài……………………………………………………….22
4. Các tính toán bền……………………………………………………… 23
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN…….24
A/ CƠ CẤU PHANH…………………………………………………… 24
I. Các thông số kỹ thuật xe tham khảo………………………………24
II. Cơ cấu phanh xe tham khảo……………………………………… 25
1. Sơ đồ cấu tạo…………………………………………………………….25
III. Tính toán cơ cấu phanh bằng phương pháp họa đồ…………… 28
1. Xác định momen phanh cần thiết tại các bánh xe……………………….28
2. Thiết kế tính toán cơ cấu phanh…………………………………………30
3. Xác định kích thước má phanh………………………………………… 37
B/ DẪN ĐỘNG PHANH…………………………………………………… 40
I. Tính toán đường kính xilanh các xilanh………………………… 40
1. Tính đường kính xilanh công tác……………………………………… 41
2. Tính đường kính xilanh chính………………………………………… 41
3. Hành trình làm việc của các piston trong xilanh……………………… 41
- 1 -
§¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp – K50
4. Tính toán xéc măng xilanh trong bánh xe……………………………….42

5. Cấu tạo xilanh chính loại tăng đem hai buồng………………………… 43
II. Thiết kế trợ lực phanh…………………………………………… 46
1. Phân tích phương án trợ lực chân không……………………………… 46
2. Thiết kế bộ trợ lực chân không………………………………………….48
III. Điều hòa lực phanh…………………………………………………52
1. Cơ sở lý thuyết điều hòa lực phanh…………………………………… 52
2. Một số điều hòa lực phanh trên ôtô…………………………………… 54
3. Tính toán bộ điều hòa lực phanh……………………………………… 56
IV. Tính bền một số chi tiết…………………………………………….64
1. Tính bền guốc phanh…………………………………………………….64
2. Tính bền trống phanh……………………………………………………70
CHƯƠNG III: QUY TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT…………………… 72
I. Phân tích kết cấu chọn phương án sản xuất………………………72
1. Phân tích kết cấu……………………………………………………… 72
2. Chọn dạng sản xuất…………………………………………………… 72
II. Lập quy trình công nghệ………………………………………… 72
1. Nguyên công 1………………………………………………………… 72
2. Nguyên công 2………………………………………………………… 73
3. Nguyên công 3………………………………………………………… 74
4. Nguyên công 4………………………………………………………… 76
5. Nguyên công 5………………………………………………………… 76
6. Nguyên công 6………………………………………………………… 77
CHƯƠNG IV: QUY TRÌNH LẮP RÁP ĐIỀU CHỈNH, BẢO DƯỠNG VÀ
SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHANH……………………… 79
I. Quy trình lắp ráp, điều chỉnh hệ thống phanh……………………79
1. Quy trình lắp ráp……………………………………………………… 79
2. Điều chỉnh bàn đạp phanh……………………………………………….79
3. Kiểm tra các hư hỏng và sửa chữa bàn đạp phanh………………………80
II. Quy trình lắp ráp bình chứa dầu phanh………………………… 80
III. Quy trình lắp, điều chỉnh xilanh chính……………………………81

1. Quy trình lắp ráp……………………………………………………… 81
2. Điều chỉnh sau khi lắp xilanh……………………………………………82
IV. Quy trình lắp ráp bộ trợ lực phanh……………………………… 82
1. Quy trình lắp ráp……………………………………………………… 82
V. Quy trình lắp ráp điều chỉnh phanh tay………………………… 84
1. Quy trình lắp ráp……………………………………………………… 84
2. Điều chỉnh phanh tay……………………………………………………84
VI. Quy trình lắp ráp phanh đĩa……………………………………….84
1. Lắp ráp các cụm chi tiết phanh đĩa………………………………………84
2. Quy trình lắp ráp má phanh…………………………………………… 84
3. Quy trình lắp ráp cụm xilanh phanh đĩa…………………………………86
- 2 -
§¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp – K50
4. Quy trình lắp ráp đĩa phanh…………………………………………… 87
VII. Quy trình lắp ráp phanh tang trống……………………………….88

Một số hư hỏng thường gặp của hệ thống phanh, cách khắc phục…… 89
Tài liệu tham khảo…………………………………………………………92
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây nền công nghiệp ôtô đã có sự phat triển mạnh
mẽ, hòa nhịp với sự phát triển không ngừng của ngành công nghiệp ôtô thế giới.
Việc Việt Nam ra nhập WTO, chính phủ cho phép nhập khẩu phụ tùng từ nước
ngoài, cũng như mở cửa hợp tác mạnh mẽ với các quốc gia có nền công nghiệp
ôtô phát triển hàng đầu thế giới như Đức, Mỹ, Nhật Bản,…đã tạo điều kiện cho
nền công nghiệp ôtô Việt Nam phát triển với việc tiếp thu các dây truyền công
nghệ, ứng dụng các phát minh thiết kế vào sản xuất, lắp ráp cũng như giải quyết
hầu hết các vấn đề về sửa chữa bảo dưỡng và nâng cấp… ôtô tại Việt Nam, đóng
góp không nhỏ vào thu nhập quốc dân của đất nước.
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội là một trong những nơi nghiên cứu,
giảng dạy hàng đầu về ôtô tại Việt Nam. Sau một quá trình học tập 5 năm tai

trường Đại học Bách Khoa Hà Nội chúng em đã được tìm hiểu về hầu hết các hệ
- 3 -
§¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp – K50
thống trên ôtô. Trong các hệ thống trên ôtô thì hệ thống phanh là một hệ thống
rất quan trọng trên ôtô với vai trò đảm bảo tính an toàn chuyển động của ôtô,
giúp giảm thiểu đáng kể các tai nạn trên các tuyến đường giao thông. Với các lý
do như vậy em đã quyết định chọn hệ thống phanh để tìm hiểu và nghiên cứu
khi làm đồ án tốt nghiệp, em đi sâu vào tìm hiểu hệ thống phanh xe con với đề
tài tốt nghiệp là: “ Thiết kế hệ thống phanh xe con 7 chỗ ngồi ’’. Trong quá
trình thực hiện đề tài em đã nhận được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo
PGS.TS Lưu Văn Tuấn đồng thời em cũng nhận được ý kiến đóng góp trong
Bộ Môn Ôtô và xe chuyên dụng. Mặc dù đã cố gắng nhưng do kiến thức có hạn
và thời gian làm đồ án tốt nghiệp còn hạn chế cho nên không tránh khỏi những
sai xót kính mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy để em hoàn thiện
đề tài hơn trong tương lai.
Qua đây, cho phép em gửi lời cảm ơn chân thành, sâu xắc đến thầy giao
PGS.TS Lưu Văn Tuấn. Em xin gửi lời cảm ơn toàn thể các thầy cô giáo trong
Bộ Môn Ôtô và xe chuyên dụng cùng toàn thể các bạn sinh viên Ôtô-K50 đã
giúp đỡ em hoàn thành đề tài này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 20 tháng 5 năm 2010
Sinh viên thực hiện:
Ninh Văn Cương
- 4 -
§¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp – K50
CHƯƠNG I
CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
I. Tổng quan về hệ thống phanh.
1. Công dụng, yêu cầu và phân loại.
Công dụng

 Hệ thống phanh ô tô có công dụng giảm vận tốc của xe tới một tốc độ nào
đó hoặc dừng hẳn.
 Giữ xe lâu dài trên đường, đặc biệt là trên đường dốc.
 Trên máy kéo hoặc trên một số xe chuyên dụng hệ thống phanh còn được
kết hợp với hệ thống lái dùng để quay vòng xe.
Phân loại
Theo công dụng:
 Hệ thống phanh chính (phanh chân).
 Hệ thống phanh dừng (phanh tay).
 Hệ thống phanh dự phòng.
 Hệ thống phanh chậm dần (phanh bằng động cơ, thủy lực hoặc điện từ).
- 5 -
§¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp – K50
Theo kết cấu của cơ cấu phanh:
 Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc.
 Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa.
 Hệ thống phanh với cơ cấu phanh dải.
Theo dẫn động phanh
 Hệ thống phanh dẫn động cơ khí.
 Hệ thống phanh dẫn động thủy lực.
 Hệ thống phanh dẫn động khí nén.
 Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén - thủy lực.
 Hệ thống phanh dẫn động có cường hóa.
 Hệ thống phanh dẫn động điện từ.
Yêu cầu
Hệ thống phanh cần bảo đảm các yêu cầu sau:
 Có hiệu quả phanh cao nhất nghĩa là đảm bảo quãng đường phanh ngắn nhất
khi phanh đột ngột trong trường hợp nguy hiểm.
 Phanh êm dịu trong mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của ôtô khi
phanh.

 Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa là lực tác dụng lên bàn đạp hay đòn điều khiển
không lớn.
 Dẫn động phanh có độ nhạy cao, sự chậm tác dụng nhỏ.
 Phân bố mômen phanh trên các bánh xe phải theo quan hệ sử dụng hoàn toàn
trọng lượng bám khi phanh với bất kì cường độ nào.
 Không có hiện tượng tự siết phanh khi ôtô chuyển động tịnh tiến hoặc quay
vòng.
 Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt.
 Có hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh (đĩa phanh) cao, ổn định
trong điều kiện sử dụng.
 Giữ được tỷ lệ thuận giữa lực trên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh
trên bánh xe.
 Có khả năng phanh ôtô khi dừng trong thời gian dài.
 Dễ lắp ráp, điều chỉnh, bảo dưỡng và sữa chữa.
2. Kết cấu hệ thống phanh.
- 6 -
§¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp – K50
Thực chất của quá trình làm giảm vận tốc của xe đó là hệ thống phanh phải
tạo ra một lực cản lại sự chuyển động của xe ta gọi đó là lực phanh. Trong quá
trình chuyển đông xe chỉ tiếp xúc với không khí và mặt đường nên chỉ chịu các
lực tác dụng từ trong môi trường này. Lực cản của không khí trong quá trình
chuyển động của xe là không đủ để phanh xe có hiệu quả. Do vậy lực cản lại
chuyển động của xe (tức lực phanh) chỉ có thể là lực ma sát giữa bánh xe và mặt
đường. Khi bánh xe lăn không trượt trên mặt đường (lăn tinh) lực ma sát giữa
bánh xe và mặt đường chính là lực cản lăn, thực tế lực này rất nhỏ trên mặt
đường tốt hệ số cản lăn f chỉ bằng 0,02. Để tạo ra một lực ma sát lớn giữa bánh
xe và mặt đường đủ để phanh bánh xe có hiệu quả phải chống lại sự lăn tinh của
bánh xe tức là phải cản lại chuyển động quay của bánh xe. Khi bánh xe không
quay được bánh xe sẽ trượt lết trên mặt đường, khi đó lực ma sát giữa bánh xe
và mặt đường đạt giá trị cực đại, hệ số ma sát giữa bánh xe và mặ đường lúc này

được gọi là hệ số bám (trên thực tế khi trượt lết hoàn toàn, hệ số bám (bị suy
giảm chút ít do có sự nóng lên giữa các bề mặt tiếp xúc, vật liệu chế tạo lốp và
tình trạng mặt đường) ). Như vậy để cản lại chuyển động quay của bánh xe sẽ
phải tạo ra một momen cản. Từ đó ta thấy thực chất của quá trình làm giảm vận
tốc của xe đó là quá trình mà hệ thống phanh phải sinh ra một momen cản để
cản lại chuyển động quay của bánh xe. Momen này được gọi là momen phanh.
Trên hệ thống phanh bộ phận sinh ra momen cản lại chuyển động quay của bánh
xe được gọi là cơ cấu phanh. Bộ phận mà truyền lực điều khiển từ người lái
(hoặc một nguồn năng lượng nào đó) đến cơ cấu phanh để điều khiển cơ cấu
phanh sinh ra momen phanh được gọi là dẫn động phanh. Như vậy về cơ bản hệ
thống phanh gồm hai bộ phận là: cơ cấu phanh và dẫn động phanh.
3. Sơ đồ cấu tạo một số dạng hệ thống phanh.
Nhận xét: Kết cấu chung của cơ cấu phanh dùng trên ôtô tùy thuộc vào vị trí
đặt nó (phanh ở bánh xe hoặc hệ thống truyền lực), loại chi tiết quay và chi tiết
tiến hành phanh. Có loại phanh guốc, phanh đĩa được sử dụng rộng rãi trên các
ôtô hiện nay.
- 7 -
§¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp – K50
3.1. Cơ cấu phanh guốc.
Cơ cấu phanh kiểu trống sơ đồ:
Hình 1.1: Cấu tạo cơ cấu phanh kiểu trống
Nguyên lý hoạt động.
Cơ cấu phanh đặt trên giá đỡ là mâm phanh. Mâm phanh được bắt cố định
trên mặt bích của dầm cầu. Các guốc phanh được đặt trên các trục lệch tâm,
dưới tác dụng của lò xo hồi vị, các má phanh luôn ép chặt hai piston của xy lanh
phanh làm việc gần nhau. Các má phanh luôn tỳ sát vào cam lệch tâm. Cam lệch
tâm cùng với trục lệch tâm có tác dụng điều chỉnh khe hở giữa má phanh và
trống phanh. Trên bề mặt các guốc phanh có gắn các tấm ma sát. Giữa các
piston của xy lanh có lò xo để ép các piston luôn tỳ sát vào các guốc phanh.
Trên bề mặt các guốc phanh có gắn các má phanh, để cho các má phanh mòn

đều nhau thì guốc phanh phía trước có má phanh dài hơn.
Khi tác dụng vào bàn đạp chất lỏng với áp suất cao truyền đến xy lanh tạo
nên áp lực ép trên piston đẩy các guốc phanh, các má phanh được ép vào trống
phanh tạo nên sự phanh. Khi nhả bàn đạp phanh, lò xo hồi vị trên cơ cấu phanh
và lò xo giữa các piston sẽ kéo các guốc phanh trở lại vị trí ban đầu. Quá trình
phanh kết thúc.
- 8 -
§¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp – K50
Trong quá trình sử dụng phanh, các má phanh sẽ hao mòn, do đó khe hở giữa
má phanh và trống phanh sẽ tăng lên. Muốn cơ cấu phanh hoạt động hiệu quả,
phải điều chỉnh khe hở giữa má phanh và trống phanh bằng cách xoay cam lệch
tâm và xoay chốt lệch tâm.
3.2. Cơ cấu phanh đĩa.
Sơ đồ cấu tạo.
Hình 1.2: Cơ cấu phanh đĩa
Nguyên lý hoạt động.
Khi tác dụng lực vào bàn đạp, qua các cơ cấu dẫn động, dầu có áp suất cao
được bơm vào trong các xy lanh công tác tại cơ cấu phanh đẩy các piston ép vào
má phanh. Đầu piston có gắn các tấm ma sát. Các tấm ma sát ép sát vào má
phanh tiến hành quá trình phanh. Khi nhả bàn đạp phanh, do sự hồi dầu về bình
dầu nên các tấm ma sát tách khỏi má phanh, có khe hở nên kết thúc quá trình
phanh.
3.3. Phanh dải.
Sơ đồ cấu tạo:
- 9 -
§¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp – K50
Hình 1.3: Cơ cấu phanh dải
Nguyên lý hoạt động.
Khi tác dụng lên bàn đạp, qua cơ cấu dẫn động làm cho đai phanh căng lên
và áp sát vào trống phanh, quá trình phanh được thực hiện. Khi nhả bàn đạp

phanh, không có lực P tác dụng vào đai phanh nữa, cơ cấu phanh trở về vị trí
ban đầu. Kết thúc quá trình phanh.
Ưu nhược điểm:
Lực hướng kính lớn nên phanh không êm dịu, khó điều chỉnh khe hở giữa đai
và trống phanh. Phanh không bền vững. Cơ cấu phanh bơi chủ yếu lắp trên hệ
thống phanh truyền lực.
4. Sơ đồ cấu tạo một số dạng cơ cấu dẫn động phanh.
4.1. Dẫn động cơ khí.
Sơ đồ cấu tạo.
Hình 1.4: Sơ đồ dẫn động phanh bằng cơ khí
1 – Tay phanh 7 – Trục
2 – Thanh dẫn 8,10 – Dây cáp dẫn động phanh
3,5 – Con lăn của dây cáp 9 – Thanh cân bằng
4 – Dây cáp phía trước 12 – Trục lệch tâm của thanh ép
6 – Thanh dẫn trung gian.
- 10 -
§¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp – K50
Đặc điểm: Chủ yếu dùng cho phanh tay.
Nguyên lý hoạt động:
Thanh dẫn cùng với tay phanh 1 ở dưới vùng bảng điều khiển. Thanh dẫn 2
nối liền với dây cáp. Các con lăn 3,5 dẫn hướng cho dây cáp. Dây cáp 4 bắt vào
mút thanh dẫn trung gian 6, trục 7 lắp trên thanh dẫn và nối với thanh cân bằng
9. Thanh dẫn 6 lắp với bản lề trên giá đỡ, thanh cân bằng 9 phân bố đều lực
phanh truyền qua dây cáp 8 và 10 tới cơ cấu phanh bánh xe trái và phải phía sau.
Đòn dây cáp nối với đòn bẩy ép, tác động lên guốc phanh thông qua tấm đỡ, đòn
bẩy ép lắc trên trục lệch tâm 12.
Khi kéo phanh 1, dây cáp tác động lên đòn bẩy và hãm bánh xe lại, thực hiện
quá trình phanh.
Khi nhả phanh, đòn bẩy ép trở về vị trí ban đầu dưới tác động của lò xo hồi
vị, kết thúc quá trình phanh.

4.2. Dẫn động thủy lực.
Sơ đồ cấu tạo.
Hình 1.5: Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực
1 – Bàn đạp 4 – Xy lanh phanh bánh xe
2 – Xy lanh phanh chính 5 – Má phanh
3 – Đường dẫn dầu
Nguyên lý hoạt động:
Khi đạp phanh, qua thanh đẩy piston nằm trong xy lanh chính 2. Dầu bị ép
- 11 -
§¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp – K50
với áp suất cao sẽ qua đường ống dẫn 3 tác dụng lên bề mặt của các piston 4.
Hai piston này thắng lực lò xo hồi vị trong cơ cấu phanh sẽ đẩy hai má phanh 5
ép sát vào trống phanh và tiến hành phanh. Khi nhả bàn đạp, do có sự hồi dầu và
lực của lò xo hồi vị nên hai má phanh sẽ tách khỏi trống phanh, kết thúc quá
trình phanh.
Đặc điểm:
Áp suất truyền đến các xy lanh làm việc là như nhau. Lực phanh trên các
bánh xe phụ thuộc vào đường kính piston của xy lanh công tác. Muốn có
mômen ở cầu trước khác cầu sau chỉ cần làm đường kính các piston của xy lanh
công tác khác nhau. Lực tác dụng lên cơ cấu phanh phụ thuộc vào tỷ số truyền
động.
Các bánh xe được phanh cùng một lúc vì áp suất trong đường ống chỉ bắt đầu
tăng khi tất cả các má phanh áp sát trống phanh. Không phụ thuộc vào đường
kính xy lanh và khe hở giữa trống phanh và má phanh.
4.3. Dẫn động khí nén.
Sơ đồ cấu tạo:
Hình 1.6: Sơ đồ dẫn động khí nén
1 – Máy nén khí 4 – Lò xo hồi vị
2 – Bộ điều chỉnh áp suất 5 – Bầu phanh
3 – Bình khí nén 6 – Tổng van phanh

Nguyên lý hoạt động:
- 12 -
§¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp – K50
Khi người điều khiển tác dụng vào bàn đạp phanh một lực thì tổng van 6 sẽ
được mở, khí có áp suất cao từ bình khí nén đi vào các đường ống dẫn đến các
bầu phanh 5. Áp suất khí nén tác động lên màng bầu phanh 5, đẩy cần đẩy làm
xoay cam của cơ cấu phanh. Do đó ép má phanh vào trống phanh. Bộ điều chỉnh
áp suất 2 hạn chế áp suất của hệ thống trong giới hạn xác định.
Khi nhả bàn đạp phanh, tổng van phanh ngắt mối quan hệ giữa bình chứa khí
với đường ống dẫn để ống dẫn mở thông với khí quyển. Khí nén từ các bầu
phanh được thoát ra và guốc phanh tách khỏi trống phanh, kết thúc phanh.
Đặc điểm:
Cấu tạo đơn giản, lắp ráp dễ dàng nhưng độ an toàn thấp, độ tin cậy không
cao. Độ nhạy của hệ thống không cao, do vậy thời gian chậm tác dụng lớn. Các
cụm chi tiết khá nhiều, kích thước và trọng lượng lớn nên thường dùng trên xe
tải.
II. Chọn phương án thiết kế.
1. Phân tích chọn phương án thiết kế.
Thiết kế hệ thống phanh xe con 7 chỗ ngồi, đây là loại xe du lịch có 2 cầu
trên thực tế hầu hết cầu sau chủ động, cầu trước dẫn hướng.
1.1. Lựu chọn phương án thiết kế cho cơ cấu phanh sau.
Hệ thống phanh chính (phanh chân) của loại xe này cơ cấu phanh phanh sau
là cơ cấu phanh guốc. Trong cơ cấu phanh guốc có các loại khác nhau như: cơ
cấu phanh guốc đối xứng qua trục, cơ cấu phanh guốc đối xứng qua tâm, cơ cấu
phanh guốc loại bơi, cơ cấu phanh guốc loại tự cường hóa… Qua phân tích kết
cấu các cơ cấu phanh loại guốc chúng ta thấy rằng tùy theo sự bố trí các guốc
phanh và điểm tựu mà sẽ đạt được hiệu quả phanh (momen phanh) là khác nhau
mặc dù kích thước guốc phanh là như nhau.
So với cơ cấu phanh guốc loại đối qua trục các cơ cấu phanh đối xứng qua
tâm, loại bơi hay loại tự cường hóa có ưu điểm hơn là hiệu quả phanh khi ô tô

chuyển động tiến tăng hơn từ 1,6 đến 3,6 lần (khi chuyển động lùi có thể hiệu
quả phanh giảm tùy theo kết cấu nhưng không làm ảnh hưởng nhiều vì khi ô tô
- 13 -
§¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp – K50
lùi thường có tốc độ thấp nên yêu cầu momen phanh ít hơn) nhưng nhược điểm
của chúng là kết cấu khá phức tạp nên thường chỉ được bố trí ở cầu trước của ô
tô du lịch, ô tô tải nhẹ, trung bình do yêu cầu cần đạt momen phanh lớn với kích
thước cơ cấu phanh nhỏ. Nên trong trường hợp này khi thiết kế phanh xe con 7
chỗ ngồi ta chọn cơ cấu phanh cầu sau là loại phanh guốc đối xứng qua trục.
Hình 1.7: Cơ cấu phanh guốc đối xứng qua trục
Phanh dừng (phanh tay) được dẫn động bằng cơ khí và điều khiển bằng tay
được bố trí kết hợp trên cơ cấu phanh của bánh xe phía sau.
1.2. Lựu chọn phương án thiết kế cho cơ cấu phanh trước.
Phanh đĩa được dùng phổ biến cho các xe có vận tốc cao đặc biệt hay gặp
trên xe con. Cơ cấu phanh đĩa thường được bố trí ở cầu trước, ngày nay trên ô tô
hiện đại phanh đĩa được bố trí trên cả 2 cầu: cầu trước và cầu sau. Trên các loại
xe hiện nay thường có 2 loại cơ cấu phanh đĩa thường được sử dụng:
a) Cơ cấu phanh đĩa có giá xilanh cố định.
Khi có lực phanh, dầu cao áp sẽ dồn tới xilanh đẩy piston ép các má phanh
vào đĩa phanh thực hiện quá trình phanh.
Số lượng xilanh công tác có thể là 2 hoặc 4 xilanh đặt đối xứng nhau, hoặc 3
xilanh với 2 xilanh nhỏ được bố trí một bên còn 1 xilanh lớn bố trí một bên.
- 14 -
a)
b)
§¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp – K50
Hình 1.8:
a) Sơ đồ cơ cấu phanh đĩa có giá xilanh đặt cố định.
b) Sơ đồ cơ cấu phanh đĩa có giá xilanh di động.
1. Đĩa phanh 3. Má phanh

2. Giá đặt xilanh 4. Piston
b) Cơ cấu phanh đĩa có giá xilanh cố định.
Phanh đĩa có giá xilanh di động chỉ bố trí xilanh thủy lực 1 bên. Giá
xilanh có thể di động được trên các trục nhỏ dẫn hướng bắt trên moay ơ. Khi
phanh, dầu cao áp đẩy piston ép một bên má phanh áp sát vào đĩa phanh, đồng
thời đẩy giá đặt xilanh trượt trên trục dẫn hướng đến ép má phanh còn lại áp sát
vào đĩa phanh. Khi cả 2 má phanh ép sát vào đĩa phanh thì quá trình phanh mới
được thực hiện.
Phanh đĩa có giá di động được dùng trên đa số các ô tô du lịch ngày nay.
Do chỉ bố trí một bên xilanh vì vậy mà tăng diện tích làm mát cho đĩa phanh có
thể tránh được hiện tượng sôi dầu khi phanh với cường độ cao.
 Ưu điểm của phanh đĩa:
 Cấu tạo đơn giản nên việc kiểm tra và thay thế má phanh đơn giản.
- 15 -
§¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp – K50
 Công nghệ chế tạo ít gặp khó khăn có khả năng giảm giá thành trong sản
xuất.
 Cơ cấu phanh đĩa cho phép momen phanh ổn định hơn cơ cấu phanh kiểu
tang trống khi hệ số ma sát thay đổi. Điều này giúp cho các bánh xe bị
phanh làm việc ổn định hơn nhất là khi phanh với vận tốc cao.
 Khối lượng các chi tiết nhỏ, số lượng ít, kết cấu gọn cho nên tổng khối
lượng các chi tiết không được treo sẽ giảm nâng cao tính êm dịu và sự
bám đường của xe.
 Khả năng thoát nhiệt của cơ cấu phanh ra bên ngoài dễ dàng.
 Thoát nước bám vào bề mặt đĩa phanh tốt: do nước bám vào bề mặt đĩa
phanh sẽ bị lực li tâm loại bỏ rất nhanh nên khả năng phục hồi tính năng
phanh nhanh chóng.
 Không cần điều chỉnh phanh.
 Nhược điểm của cơ cấu phanh đĩa:
 Khó có thể tránh bụi bẩn và đất cát vì đĩa phanh không được che đậy kín,

bụi bẩn sẽ loạt vào khe hở giữa má phanh và đĩa phanh khi ô tô đi vào chỗ
lầy lội làm giảm ma sát giữa má phanh và đĩa phanh cho nên làm giảm
hiệu quả khi phanh.
 Má phanh phải chịu được ma sát và nhiệt độ lớn. Gây tiếng ồn khi phanh:
có tiếng rít khi phanh do sự tiếp xúc giữa má phanh và đĩa phanh khi
phanh.
 Lực phanh nhỏ hơn.
 Kết luận: với ưu điểm lớn nhất đó là kết cấu đơn giản, hiệu quả phanh
cao và với phân tích so sánh ở trên ta chọn cơ cấu phanh đĩa có giá đỡ di
động làm cơ cấu phanh đĩa.
2. Phân tích chọn phương án dẫn động.
Trên xe con hiện nay chủ yếu sử dụng phương án dẫn động bằng thủy lực:
 Sơ đồ dẫn động thủy lực:
- 16 -
§¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp – K50
Hình 1.9: Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực
1. Bàn đạp phanh 5. Đường ống dẫn dầu
2. Xilanh phanh chính 6. Phanh đĩa
3. Xilanh phanh bánh xe 7. Cụm má phanh
4. Guốc phanh
 Nguyên lý hoạt động:
Khi không phanh lò xo hồi vị kéo guốc phanh về vị trí nhả phanh, dầu áp suất
thấp nằm chờ trên đường ống.
Khi người lái tác động vào bàn đạp 1, qua thanh đẩy sẽ tác động vào piston
nằm trong xilanh 2,ép dầu trong xilanh phanh chính 2 đi đến các đường ống dẫn
5. Chất lỏng với áp suất cao sẽ tác dụng vào các piston ở xilanh bánh xe 3 và
piston ở cụm má phanh 7. Hai piston này sẽ thắng lực lò xo đẩy các guốc phanh
4 ép sát vào trống phanh thực hiện quá trình phanh.
Khi thôi phanh người lái thôi tác dụng lên bàn đạp phanh lò xo hồi vị sẽ ép
dầu từ xilanh bánh xe 3 và xilanh phanh đĩa về xilanh chính 2.

Quá trình làm việc của dẫn động phanh thủy lực dựa trên quy luật áp suất
thủy tĩnh. Áp suất trong sơ đồ dẫn động được truyền đến xilanh các bánh xe là
như nhau, khi đó lực đẩy lên guốc phanh sẽ phụ thuộc vào piston xilanh công tác
tại mỗi bánh xe đó. Khi tăng lực tác dụng lên bàn đạp phanh cũng chính là lực
tác dụng lên xilanh phanh chính do vậy áp suất trong dẫn động và lực tác động
lên má phanh sẽ tăng lên. Do vậy dẫn động phanh thủy lực tác dụng bảo đảm
- 17 -
§¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp – K50
được sự làm việc đồng của các cơ cấu phanh, bảo đảm sự tỷ lệ giữa lực tác dụng
lên bàn đạp và lực đẩy lên guốc phanh hay má phanh ở cơ cấu phanh đĩa.
 Ưu điểm dẫn động thủy lực:
 Phanh đồng thời các bánh xe với sự phân bố lực phanh trên bánh xe hoặc
giữa các má phanh theo yêu cầu.
 Hiệu suất cao.
 Độ nhạy tốt, kết cấu đơn giản.
 Có khả năng ứng dụng trên nhiều loại ô tô khác nhau khi chỉ cần thay đổi
cơ cấu phanh.
 Nhược điểm dẫn động thủy lực:
 Tỷ số của dẫn động không lớn nên không thể tăng lực điều khiển lên cơ
cấu phanh.
 Hiệu suất truyền động sẽ giảm ở nhiệt độ thấp.
 Một số phương án dẫn động:
2.1. Phương án 1: dẫn động thủy lực một dòng:
Hình 1.10: Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực một dòng
1. Bánh xe 4. Xilanh chính 7. Má phanh sau
2. Đĩa phanh 5. Bàn đạp
3. Xilanh bánh trước 6. Xilanh bánh sau
- 18 -
§¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp – K50
Dẫn động một dòng có nghĩa là từ đầu ra của xilanh chính chỉ có một đường

duy nhất dẫn đến tất cả các xilanh công tác của các bánh xe. Dẫn động một dòng
có kết cấu đơn giản nhưng độ an toàn không cao. Vì một lý do nào đó bất kỳ
một đường ống dẫn dầu tới các xilanh bánh xe bị rò rỉ thì dầu trong hệ thống
phanh cũng bị mất áp suất và tất cả các bánh xe đều bị mất phanh.
2.2. Phương án 2: dẫn động thủy lực hai dòng:
 Dẫn động thủy lực hai dòng cho hai cầu riêng biệt không có trợ lực:
Hình 1.11: Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực hai dòng
1. Bánh xe 4. Xilanh chính 7. Má phanh sau
2. Đĩa phanh 5. Bàn đạp
3. Xilanh bánh trước 6. Xilanh bánh sau
Dẫn động hai dòng có nghĩa là từ đầu ra của xilanh có hai đường dầu độc
lập dẫn tới các bánh xe ô tô. Để có hai đầu ra độc lập người ta có thể sử dụng
một xilanh chính đơn kết hợp với một bộ chia dòng hoặc sử dụng xilanh
chính kép (loại tăng đem).
 Dẫn động thủy lực hai dòng cho hai cầu riêng biệt có trợ lực chân
không:
- 19 -
§¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp – K50
Hình 1.12: Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực hai dòng có trợ lực
1. Bánh xe 4. Xilanh chính 7. Má phanh sau
2. Đĩa phanh 5. Bàn đạp 8. Trợ lực phanh
3. Xilanh bánh trước 6. Xilanh bánh sau
 Ưu điểm: nếu bị hỏng hay rò rỉ dầu ở một dòng nào đó vẫn phanh được ở
cầu xe của dòng còn lại.
 Nhược điểm: nếu như hỏng đường dẫn động cầu trước thì có thể xảy ra hiện
tượng quay ngang xe khi phanh. Nếu hỏng đường dầu dẫn động cầu sau thì
có thể mất tính ổn định khi phanh gấp.
 Dẫn động thủy lực hai dòng chéo nhau có trợ lực chân không:
 Ưu điểm: khi bị hỏng hay rò rỉ dầu ở một dòng thì ô tô vẫn được phanh ở
một bánh trước và một bánh sau ở phía so le. Chất lượng phanh vẫn được

đảm bảo tốt cả khi trên đường có hệ số bám dọc ở hai vết bánh xe khác nhau
nhiều.
 Nhược điểm: khi một dòng bị hư hỏng thì có thể làm quay ngang xe hoặc
mất ổn định hướng khi phanh xe.
- 20 -
§¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp – K50
Hình 1.12: Sơ đồ dẫn động phanh thủy lực hai dòng chéo nhau có trợ lực
1. Bánh xe 4. Xilanh chính 7. Má phanh sau
2. Đĩa phanh 5. Bàn đạp 8. Trợ lực phanh
3. Xilanh bánh trước 6. Xilanh bánh sau
Kết luận: sau khi phân tích các phương án dẫn động thủy lực trên thì có
thể thấy rằng phương án dẫn động thủy lực hai dòng cho hai cầu độc lập có trợ
lực chân không vừa đảm bảo an toàn vừa phanh nhẹ nhàng đồng thời hiệu quả
phanh cao.
3. Các yêu cầu đề tài.
Tính toán hệ thống phanh dựa trên các tính toán lý thuyết cơ bản của hệ
thống bao gồm việc tính toán các thông số cơ bản của các cụm, chi tiết liên quan
đến hệ thống phanh:
- Xác định phương án thiết kế
- Thiết kế tính toán các bộ phận của hệ thống phanh
+ Mômen phanh cần sinh ra trên cơ cấu phanh
+ Tính toán cơ cấu phanh
+ Tính toán dẫn động phanh
+ Tính toán các bộ phận khác của hệ thống phanh
- Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết điển hình
- 21 -
§¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp – K50
- Kết luận
4. Các tính toán bền.
Với các hệ thống thiết kế, tính toán, việc kiểm tra bền các chi tiết rất quan

trọng trong quá trình đánh giá chất lượng các chi tiết cũng như tuổi thọ của
chúng. Hệ thống phanh được tạo ra từ các chi tiết nên ngoài tính toán, thiết kế
các thông số cơ bản chúng ta phải kiểm bền các chi tiết. Thông thường chúng ta
chỉ kiểm bền một số chi tiết thuộc cơ cấu phanh:
- Guốc phanh
- Trống phanh
- Đường ống dẫn động phanh
KẾT LUẬN CHƯƠNG I
Trong CHƯƠNG I đã trình bày các tổng quan về hệ thống phanh, phân
tích kết cấu các hệ thống phanh, các phương án thiết kế tính toán. Từ đó xác
định mục đích và phương pháp thực hiện đề tài. Những nội dung tính toán thiết
kế sẽ được thực hiện cụ thể ở các chương tiếp theo.
- 22 -
§¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp – K50
CHƯƠNG II
THIẾT KẾ TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN
A/ CƠ CẤU PHANH
I. Các thông số kỹ thuật xe tham khảo
- Trọng lượng xe không tải : 15750 N
+ Phân bố tải trọng ra cầu trước : 8700 N
+ Phân bố tải trọng ra cầu sau : 7050 N
- Trọng lượng xe khi đầy tải : 21750 N
+ Phân bố tải trọng ra cầu trước : 9900 N
+ Phân bố tải trọng ra cầu sau : 11850 N
- Vận tốc cực đại khi đầy tải :
- Công suất động cơ :
- Mômen xoắn động cơ :
- Chiều dài cơ sở (L) : 2300 mm
- Chiều dài : 3850 mm
- Chiều rộng cơ sở (B) : 1750 mm

- Chiều cao (H) : 2030 mm
- Chiều cao trọng tâm(h
g
) : 900 mm
- Kiểu lốp sử dụng : 205/65 R15
- 23 -
§¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp – K50
II. Cơ cấu phanh xe tham khảo.
1. Sơ đồ cấu tạo.
Hình 2.1: Sơ đồ bố trí chung
 Xy lanh chính
Hình 2.2: Sơ đồ xy lanh chính
- 24 -
§¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp – K50
 Bộ trợ lực chân không .
Hình 2.3: Sơ đồ bộ trợ lực chân không
 Ở cầu trước (cơ cấu phanh trước):
1- Má phanh
2- Đĩa phanh
3- Piston
4- Giá di động
5- Giá dẫn hướng
Hình 2.4: Cơ cấu phanh đĩa
- 25 -
1 2 3 4
5