Đồ án cải tiến hệ thống phanh cho xe máy (Link cad: http://bit.ly/doanxemay)

Mục lục
Lời nói đầu 2
CHƯƠNG 1 3
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH 3
1.Công dụng ,phân loại , yêu cầu 4
1.1.Công dụng 4
1.2.Phân loại 4
2.Cấu tạo chung của hệ thống phanh 5
3.Hệ thống dẫn động phanh 7
3.1.Cấu tạo 7
3.2.Nguyên lý hoạt động 7
3.3.Ưu nhược điểm của hệ thống phanh dẫn động thủy lực 8
3.4.Ưu nhược điểm của hệ thống phanh đĩa 8
5.Mục đích và nôi dung đề tài 9
CHƯƠNG 2: 11
THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG PHANH BÁNH XE TRƯỚC BẮNG THỦY LỰC
11
1.Xác định mô men phanh cần thiết sinh ra ở các cơ cấu phanh 12
2.Tính toán cơ cấu phanh trước (phanh đĩa) 13
3.Tính toán dẫn động phanh 14
4.Tính bền xi lanh phanh bánh xe 16
4.1.Tính bền cho xi lanh phanh bánh xe trước 17
CHƯƠNG 3: 18
THIẾT KẾ TÍNH TOÁN CƠ CẤU CHẤP HÀNH ĐIỀU CHỈNH ÁP SUẤT PHANH. .18
1.Tính toán thiết kế nam châm điện 19
1.1.Cấu tạo và nguyên lý làm việc của nam châm điện 19
1.2.Phân loại nam châm điện 19
1.3.Tính toán chi tiết 22
2.Kiểm nghiệm 27
2.1.Kiểm nghiệm về lực : 27
2.2.Kiểm nghiệm hế số tỏa nhiệt : 29

3.Tính toán đề xuất phương án điều khiển 30
CHƯƠNG 4: 35
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT LÕI TỪ TRONG NAM
CHÂM ĐIỆN 35
1.Giới thiệu chi tiết 35
1.1.Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết 35
1.2.Phân tích kết cấu chi tiêt và yêu cầu kĩ thuật 35
2.Quá trình công nghệ gia công chi tiết 36
3.Phân tích và tính toán các nguyên công 37
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 44
1
Lời nói đầu
Trong giai đoạn phát triển như hiện nay,vận tốc các phương tiện giao thông
ngày càng nhanh ,vấn đề an toàn giao thông ngày càng trở lên quan trọng, để
phương tiên giao thông như ô tô, đặc biệt là xe máy làm việc hiệu quả và an
toàn hơn ta cần chú trọng đến hiệu quả của sự phanh xe : quảng đường
2
phanh, gia tốc phanh, mô men phanh , tránh hiện tượng bó cứng phanh, trượt
lết, và tính ổ định của xe khi phanh là yếu tố quan trọng nhất.
Để giải quyết vấn đề trên , ta cần nghiên cứu chế tạo cải tiến hệ thống phanh
xe máy bằng cách tạo thiết kế cơ cấu chấp hành thay đổi áp suất dầu tác
dụng vào piston xy lanh bánh xe theo chu kì và tần suất hợp lý.
Đề tài này có nhiệm vụ “Thiết kế cải tiến hệ thống phanh cho xe máy”
dựa trên xe tham khảo là xe DREAM. Sau 12 tuần nghiên cứu thiết kế dưới
sự hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình của thầy Hồ Hữu Hải và các thầy trong bộ
môn ôtô đã giúp em hoàn thành được đồ án của mình. Mặc dù vậy cũng
không tránh khỏi những thiếu sót em mong các thầy giúp em tìm ra những
thiếu sót đó để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Do khuôn khổ chương trình có hạn nên em chỉ dừng lại ở việc tạo ra cơ
cấu chấp hành điều chỉnh áp suất dầu trong hệ thống phanh, tạo phương

hướng phát triển đồ án sau này.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Hồ Hữu Hải cùng toàn thể các thầy
trong bộ môn đã giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình.
Hà Nội , ngày 07, tháng 06, năm 2010
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Doãn Cường
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH
3
1.Công dụng ,phân loại , yêu cầu
1.1.Công dụng
Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của xe đến một giá trị cần thiết nào
đấy hoặc dừng hẳn xe.
Hệ thống phanh là một trong những cụm quan trọng nhất vì nó đảm bảo cho
xe chạy an toàn ở tốc độ cao
Trên xe sự phanh xe được tiến hành bằng cách tạo ma sát giữa phần quay và
phần đứng yên của các cụm liên kết với bánh xe: giữa tang trống với má
phanh hoặc đĩa phanh với má phanh. Quá trình ma sát trong các cơ cấu
phanh dẫn tới mài mòn và nung nóng các chi tiết ma sát, nếu không xác định
kịp thời và tiến hành hiệu chỉnh thì có thể dẫn tới làm giảm hiệu quả phanh.
Hư hỏng trong hệ thống phanh thường kèm theo hậu quả nghiêm trọng,
làm mất tính an toàn chuyển động của xe. Các hư hỏng rất đa dạng và phụ
thuộc vào kết cấu hệ thống phanh.
1.2.Phân loại
Theo kết cấu của cơ cấu phanh
- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh guốc
- Hệ thống phanh với cơ cấu phanh đĩa
Theo dẫn động phanh
- Hệ thống phanh dẫn động cơ khí
- Hệ thống phanh dẫn động thủy lực

Theo khả năng chống bó cứng khi phanh
4
Theo khả năng chống bó cứng bánh xe ta có hệ thống phanh với bộ
chống hãm cứng bánh xe (hệ thống phanh ABS)
Yêu cầu
- Phanh êm dịu trong bất kì mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định của
xe khi phanh.
- Điều khiển nhẹ nhàng
- Dẫn động phanh có độ nhạy cao
- Không có hiện tượng tự xiết phanh
- Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt
- Có hệ số ma sát giữa phần quay và má phanh cao và ổn định trong
điều kiện sử dụng.
- Dễ dàng thay thế các chi tiết khi hư hỏng.
2.Cấu tạo chung của hệ thống phanh
Sơ đồ chung :
5
Cấu tạo của phanh tang trống
Hệ thống phanh bao gồm 2 phần :
- Cơ cấu phanh
6
Cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe nhằm tạo ra mô men hãm trên
bánh xe khi phanh.
- Dẫn động phanh
Dẫn động phanh dùng để truyền và khuếch đại lực điều khiển từ tay
phanh đến cơ cấu phanh.
3.Hệ thống dẫn động phanh
3.1.Cấu tạo
1
2

3
4
5

Sơ đồ hệ thống phanh
1.Tay phanh 3.Đường ống dẫn dầu
2.Xy lanh chính 4.Xy lanh bánh xe
5.Đĩa phanh
3.2.Nguyên lý hoạt động
Khi phanh, người lái bóp phanh , qua cớ cấu ty đẩy đẩy piston của xy
lanh phanh chính dịch chuyển đẩy dầu trong buồng xy lanh và được dẫn
7
động qua đường ống .dầu áp suất cao được đưa tới buồng của xy lanh
bánh xe , dầu đẩy piston chuyển động đẩy 2 má phanh áp sát vào đĩa
phanh thực hiện quá trình phanh bánh xe. Khi thôi phanh, dưới tác dụng
của lực lò xo hồi vị trong xy lanh chính kéo piston xy lanh chính về vị trí
ban đầu, dầu từ xy lanh bánh xe được dồn về xy lanh chính theo đường
ống .Tuy nhiên , do dầu không hồi từ các xy lanh bánh xe về xy lanh
chính ngay lập tức được nên áp suất trong các khoang thứ cấp và sơ cấp
giảm đột ngột tạo nên chân không trong 2 khoang này .Lúc này , dầu
trong các khoang ở piston sẽ ép qua phớt cao su ở cuối các piston bù vào
các khoang sơ cấp và thứ cấp .Như vậy các khoang này được bổ sung kịp
thời đảm bảo lượng dầu cho lần phanh tiếp ngay sau đó.
Hệ thống phanh dầu có đặc điểm lực trên má phanh phụ thuộc vào đường
kính xy lanh phanh.Muốn có lực phanh khác nhau chỉ cần thay đổi kết
cấu xy lanh phanh.
3.3.Ưu nhược điểm của hệ thống phanh dẫn động thủy lực
Ưu điểm :
- Hiệu suất cao, độ nhạy tốt.
- Kết cấu đơn giản.

- Dễ bố trí hệ thống.
Nhược điểm:
- Có hư hỏng thì hệ thống làm việc kém hiệu quả.
- Hiệu suất có thể thấp khi ở nhiệt độ môi trường thấp.
3.4.Ưu nhược điểm của hệ thống phanh đĩa
8
Ưu điểm :
- Cấu tạo đơn giản nên việc kiểm tra và thay thế má phanh dễ dàng
- Công nghệ chế tạo ít gặp khó khăn, có nhiều khả năng giảm giá thành
trong sản xuất.
- Cơ cấu phanh đĩa cho phép mô men phanh ổn định hơn so với cơ cấu
phanh kiểu tang trống khi hệ số ma sát thay đổi.
- Khối lượng các chi tiết nhỏ,kết cấu gọn.
- Khả năng thoát nhiêt ra môi trường bên ngoài là dễ dàng.
- Thoát nước tốt : do nước bám vào đĩa phanh bị loại bỏ rất nhanh bởi
lực ly tâm nên tính năng phanh được phục hồi trong 1 thời gian ngắn.
Nhược điểm :
- Nhược điểm của phanh đĩa là khó có thể tránh bụi bẩn và đất cát vì
đĩa phanh không được che đậy kín , bụi bẩn sẽ lọt vào khe hở giữa má
phanh và đĩa phanh khi xe đi vào chỗ lày lội làm giảm ma sát giữa má
phanh và đĩa phanh khi phanh, phanh sẽ kém hiệu quả.
- Má phanh phải chịu được ma sát và nhiệt độ lớn hơn .phanh đĩa có
tiếng kêu rít do sự tiếp xúc giữa đĩa phanh và má phanh.
- Lực phanh nhỏ hơn.
5.Mục đích và nôi dung đề tài
- Mục đích : khi phanh xe vấn đề ổn định của xe là rất quan trọng đến vấn
đề an toàn .Để cải thiện tính ổ định của xe ta đi thiết kế cơ cấu làm thay
đổi áp suất dầu trong hệ thống phanh của xe bằng cách thay đổi lực tác
dụng vào piston theo quy luật có đồ thị sau :
9

T
m
T
s
T
- Nội dung : + Thiết kế tính toán hệ thống phanh bánh xe trước bằng thủy
lực.
+ Thiết kế tính toán hệ cớ cấu chấp hành thay đổi áp suất dầu trong hệ
thống phanh.
+ Thiết kế quy trình gia công chi tiết lõi từ
10
CHƯƠNG 2:
THIẾT KẾ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG PHANH BÁNH XE
TRƯỚC BẮNG THỦY LỰC
Các thông số xe super Dream :
Trọng lượng bản thân : 95 KG
Trọng lượng đầy tải : G = 225 KG
Dài x rộng x cao : 1860 x 655 x 1040 mm
Khoảng cách trục bánh xe : L = 1175 mm
Độ cao yên : 772 mm
Khoảng cách gầm so với mặt đất : 130 mm
Dung tích bình xăng : 3.7 l
Dung tích xy lanh : 97 cm3
Tỷ số nén : 9 : 1
Công suất tối đa : 4,41 KW/7000 v/p
Mô men cực đại : 603 Nm / 5000 v/p
Kí hiệu lốp : 2,50 – 17
11
1.Xác định mô men phanh cần thiết sinh ra ở các cơ cấu phanh
Mô men phanh sinh ra ở các cơ cấu phanh phải đảm bảo giảm được

tốc độ hoặc dừng hẳn xe với gia tốc chậm dần trong giới hạn cho
phép.
Với cơ cấu phanh đặt trực tiếp ở các bánh xe thì mô men phanh tính
toán cần sinh ra ở mỗi cơ cấu phanh.
ở bánh trước :
bx
g
PT
r
gb
hJ
L
Gb
M .
.
1
max
ϕ








+=
(1);
ở bánh sau là :
bx

g
PS
r
ga
hJ
L
Ga
M .
.
1
max
ϕ








−=
(2)
Trong đó :
G – Trọng lượng của xe máy khi đầy tải ,
G = 225.9,81= 2207 (N)
L – khoảng cách 2 trục bánh xe , L = 1175 mm
a – khoảng cách từ trọng tâm xe đến tâm bánh xe trước
a = 705 mm
b – khoảng cách từ trọng tâm xe đến tâm bánh xe sau
b = 470 mm

h
g
- chiều cao trọng tâm xe , chọn h
g
= 70 cm
J
max
- gia tốc chậm dần cực đại khi phanh ;
J
max
= φ.g = 0,6.9,81=5,88 (m/s
2
)
g – gia tốc trọng trường , g = 9,81 (m/s
2
)
φ – hệ số bám của bánh xe với mặt đường , φ = 0,6
12
r
bx
- bán kính làm việc trung bình của bánh xe
r
bx
= λ. r
0
Trong đó :
λ - hệ số biến dạng lốp , λ = 0,932
r
0
– bán kính thiết kế của bánh xe ,

Từ kí hiệu của lốp : 2,50 – 17
Ta có r
0
= (2,5 + 17/2).25,4 = 27,94 (cm)
Vậy r
bx
= 0,932.27,94 = 26,04 (cm)
Thay các giá trị vào (1),(2) ta được:
Mô men phanh cần sinh ra ở bánh trước là :
2
3
10.04,26.6,0
10.470.81,9
6,0.886,5
1
1175
470.2207
−
−








+=
PT
M

= 243(Nm)
Mô men phanh cần sinh ra ở bánh sau là :
2
3
10.04,26.6,0
10.705.81,9
6,0.886,5
1
1175
705.2207
−
−








−=
PS
M
= 101 (Nm)
2.Tính toán cơ cấu phanh trước (phanh đĩa)
Mo men phanh sinh ra trên cơ cấu phanh đĩa được xác định như sau:
M
PT
= m.μ.P.R
tb

Trong đó :
m - số lượng bề mặt ma sát, m = 2
P – lực ép má phanh vào đĩa phanh
13
μ – hệ số ma sát giữa đĩa phanh và má phanh , μ = 0,3
R
tb
– bán kính đặt lực P, R
tb
= 96,5 mm
P P
F
x1
R
tb
D
d1
Từ đó ta có lực ép tác dụng lên má phanh là :
P =
3
10.5,96.3,0.2
243

−
=
tb
PT
Rm
M
µ

= 4196 (N)
Xác định đường kính xy lanh bánh xe :
Từ công thức : P = p
0
.
4
.
2
1
d
π
.n ;
π
.
.4
0
1
np
P
d =⇒
(1)
Trong đó :
d
1
– đường kính xy lanh bánh xe
n – số xy lanh làm viêc trên 1 cơ cấu phanh , n = 2
p
0
– áp suất dầu trong hệ thống khi phanh ,
3.Tính toán dẫn động phanh

Xy lanh phanh chính có nhiệm vụ sinh ra áp suất cần thiết để đảm bảo
lượng dầu cung cấp cho hệ thống phanh
14
Lực tác dụng lên tay phanh để tạo nên áp suất trong hệ thống được xác
định theo công thức :
Q
l'
l
Q =
4
.
2
D
π
.p
0
.
'l
l
Trong đó
Q : Lực bóp tay phanh ; chọn Q = 4 KG = 40 (N)
D : Đường kính xy lanh phanh chính ; D = 10 (mm)
P
0
: Áp suất trong hệ thống phanh
l, l’ khoảng cách từ ty đẩy và vị trí bóp phanh đến điểm tựa
l = 22 (mm) , l’ = 110 (mm) ;
suy ra áp suất trong hệ thống phanh là
p
0

=
l
l
D
Q '
.
4
2
π
=
22
110
.
)10.10(14,3
40.4
23−
= 2,5.
6
10
(N/
2
m
)
= 2,5 (Mpa)
15
Từ đó thay p
0
vào công thức (1) ta tính được đường kính xy lanh bánh xe
là :
14,3.2.10.5,2

4196.4
6
1
=d
= 0,032 (m) = 32 (mm)
Chọn d
1
= 25,4 (mm)
Khe hở giữa má phanh và đĩa phanh :
δ
= 0,2 …0,5 mm
Chọn
δ
= 0,2 mm
x
1
,
∆
– hành trinh piston của xy lanh bánh xe trước,và xy lanh chính
Với phanh đĩa ta chọn x
1
= 0,2 mm
D – Đường kính xy lanh chính ; D
1
= 10 (mm)
∆
.
2
1
.

4
D
π
= n.x
1
.
4
.
2
1
d
π
Từ đó ta có hành trình piston xy lanh chính là
∆
= n. x
1
.
2
1
1
d
D
 
 ÷
 
= 2.0,2
2
25,4
10
 

 ÷
 
= 2,5 (mm)
Suy ra hành trình của cần điều khiển phanh là :
∆
.
'l
l
= 2,5.
110
22
= 12,5 (mm)
4.Tính bền xi lanh phanh bánh xe
Coi xi lanh phanh là ống dầy chịu lực. Khi tính toán ta coi áp suất trong ống
là p = 2,5 MN/
2
m
16
4.1.Tớnh bn cho xi lanh phanh bỏnh xe trc
ứng suất pháp:
'2 '2
n
'2 '2 '2
q.a b
.(1 )
b a r

=

ứng suất tiếp tuyến:

'2 '2
t
'2 '2 '2
q.a b
.(1 )
b a r

= +

Trong đó :
a
'
: Bán kính trong của xilanh phanh bánh xe trớc
b
'
: Bán kính ngoài của xilanh phanh bánh xe trớc
q : áp suất trong xilanh phanh
r
'
: Khoảng cách từ tâm xilanh đến điểm cần tính ứng suất
Từ biểu thức ta thấy
t
và
n
đạt giá trị max khi r
'
=a
'
. Lúc đó ta có:
n

q

=
'2 '2
t
'2 '2
q(a b )
b a

+
=

Với cơ cấu phanh đã chọn và các giá trị đã tính toán ở phần trên ta có :
a
'
= 13 mm
b
'
= 15 mm
q = 2,5 MN/m
2
Thay số vào biểu thức ta xác định đợc:
2
n
2,5(MN / m )

=
2 2
2
t

2 2
2,5.(13 15 )
17,59(MN / m )
15 13

+
= =

Để dảm bảo an toàn ta tính thêm hệ số an toàn n=1,5 . Khi đó :
2
n
2,5.1,5 3,75(MN / m )

= =
2
t
17,59.1,5 26,4(MN / m )

= =
Với xi lanh phanh làm bằng gang CH18-36 thì có :
[ ]
2
n
180(MN /m )

=
[ ]
2
t
380(MN / m )

=
17
Vậy với cơ cấu phanh đã chọn thì xilanh phanh bánh trớc thoả mãn điều kiện
bền theo ứng suất.
CHNG 3:
THIT K TNH TON C CU CHP HNH IU
CHNH P SUT PHANH
18
1.Tính toán thiết kế nam châm điện
1.1.Cấu tạo và nguyên lý làm việc của nam châm điện
Nam châm điện là một loại khí cụ điện dùng để biến đổi điện năng thành cơ
năng . Đó là một cuộn dây có lõi sắt từ, khi có điện sẽ sinh ra lực hút điện từ
và hút các vật sắt thép để gần, khi cắc điện thì lực hút điện từ cũng mất
theo . Nam châm điện được dùng rất rộng rãi ở nhiều lĩnh vực khác nhau .
Ví dụ trong tự động hóa các thiết bị rơ le, công tắc tơ, máy biến đổi đều có
bộ phận quan trọng là nam châm điện .
Trong khống chế xa, nam châm điện được dùng trong việc thao tác các van
hơi, van dầu, van điện từ . Trong công nghiệp nam châm điện dùng ở cầu
trục, làm bộ phận nâng các tấm sắt thép hay sắt vụn lên cao . Trong truyền
động điện, nam châm điện dùng ở các ổ ly hợp điện từ, các búa điện động,
bản hút từ của máy mài bằng ,…Lợi dụng lực hút điện từ không những giảm
nhẹ được lao công nặng nhọc mà còn nâng cao được hiệu suất lao động và
chất lượng sản phẩm .Chính vì vậy mà trong kĩ thuật người ta thường dùng
tới nam châm điện .
Người ta còn thây nam châm điện cực lớn ở các máy gia tốc quay trong lĩnh
vực nguyên tử , và ngay trong sinh hoạt hằng ngày người ta thấy chuông
điện cũng là một dạng nam châm điện .
Về cấu tạo nam châm điện gồm có cuộn dây ,lõi sắt từ ,nắp . Kết cấu rất đơn
giản .

Cũng có loại nam châm điện không có nắp mà chỉ có lõi sắp từ . Đối với loại
nam châm điện này , các vật liệu sắt thép bị hút được xem như là nắp vậy .
1.2.Phân loại nam châm điện
a).Phân loại theo nguyên tắc động có loại duy trí và loại hút
19
- Loại duy trí dùng để giữ các vật liệu bằng sắt thép , giữ chặt các chi tiết để
gia công cơ khí hay chuyên chở .
Loại nam điện này không có nắp , từ thông đi qua các vật liệu sắt thép của
các chi tiết gia công hay chuyên chở và khép kín của lõi , thí dụ : ổ ly hợp
điện từ , bàn hút điện từ máy mài , càu trục , bản kẹp ở các máy công cụ.
- Loại hút có nắp chuyển động , khi cho điện vào cuộn dây ,sẽ hút nắp
di chuyển một khoảng cách và tác động đến các bộ phận cơ khí khác ,
thí dụ : các loại rơ le tự động ,công tắc tơ ,van điện từ ,búa điện động ,
chuông điện ,vv…
b).Phân loại theo dòng điện cuộn dây
Loại một chiều và loại xoay chiều :
- Loại 1 chiều do dong điện 1 chiều cung cấp cho cuộn dây .Từ thông
không biến thiên theo thời gian , trong lõi không có dòng điện xoáy và
từ trễ . Vật liệu thường là sắt thuần ở thể khối , gia công dễ dàng .Lõi
thường có tiết diện tròn .
- Loại xoay chiều do nguồn điện xoay chiều cung cấp cho cuộn dây .
Từ thông biến thiên theo thời gian , có hao tổn vì dòng điện xoáy và
từ trễ trong sắt từ . Dể giảm bớt hao tổn này , thường dùng các tấm tôn
silic xếp lại ,mà không dùng vật liệu sắt từ ở thể khối . Lõi thường có
tiết diện chữ nhật , cuôn dây thường ít làm theo hình tròn .
c).Phân theo cách mắc cuộn dây vào nguồn điện có :
Loại mắc nối tiếp và song song .
- Mắc nối tiếp thường là cuộn dây có số vòng ít ,dây dẫn to điện trở và
điện kháng cuộn dây tương đối bé , nếu có thể xem ảnh hưởng không
20

đáng kể đối với mạch điện . Vì vậy trị số dòng điện cuôn dây mắc nối
tiếp không phải do điện trở và điện cảm của cuộn dây quyết định mà
do phụ tải ở trong mạch điện quyết định
- Mắc song song thường là cuộn dây có số vòng lớn , dây dẫn bé quyết
định . Khi đấu vào nguồn điện thì toàn bộ điện áp cho vào 2 cuộn
dây . Điện trở và điện kháng so với cuộn dây một chiều lớn hơn
nhiều .
d).Phân theo tốc độ tác động có loại tác động nhanh ,tác động trung bình và
tác động chậm . Trên cơ sở của nam châm điện tác động trung bình , dùng
thêm một số phương pháp đặc biệt có thể biến đổi thành nam châm điện tác
động nhanh hay chậm .
e).Phân theo hình thức chuyển động của nắp có loại : hút thẳng và hút quay
f).Phân theo số lượng lõi từ :
nam châm 1 lõi từ ,2 lõi từ
21
g).Phân theo kết cấu lõi từ
Kết luận : Ta chọn phương án thiết kế là nam châm điên 2 lõi từ
1.3.Tính toán chi tiết
Sơ đồ bố trí
22
Chọn sơ bộ số vòng dây : W = 1700 vòng ; I = 0,8 A
Chia 2 nhánh suy ra IW
1
= IW
2
= 1700.0,8 = 1360 ampevong
Hệ số từ dẫn kẽ không khí
8
0
1,25.10 (Henry/cm)

µ
−
=
Nhiệt chênh cho phép :
0
65
θ
=
Nhiệt độ môi trường xung quanh t = 40
0
C ,
Vì lõi của nam châm điện một chiều là một vật truyền nhiệt tốt , nên chọn
hệ số tỏa nhiệt
4 2 0
m
12,04.10 (W/cm C)
µ
−
=
Theo bảng 4 -1 trang 60 (Tính toán nam châm điện)
chọn
k
k
l
6
b
β
= − =
l
k

và b
k
- chiều cao và bề rộng cuộn dây
Theo bảng 4- 3 trang 60 (Tính toán nam châm điện)
,Điện trở suất dây đồng ứng với nhiệt chênh cho phép lớn nhất
0
65
θ
=

cộng
với nhiệt độ môi trường xung quanh t = 40
0
C , nghĩa là ứng với nhiệt độ là
105
0
C .
23
2
105
0,02339(mm / m)
ς
=
Vì đường kính dây dẫn chưa tính , nên hệ số nhét đầy chọn theo kinh
nghiệm trị số trung bình f
k
= 0,45 .
Ta tính được bề rộng cuộn dây :
2

3
k
2
m k
(IW)
b
20 .f . .
ς
µ θ β
=
=
2
3
4 2
0,02339.1360
20.12,04.10 .0,45.65.6
−
=
= 11,95
Đường kính tiết diện d = 3 cm, khe hở đường sức
0,2cm
δ
=
Suy ra S
1
= S
2
=
2 2
2

d 3
. 3,14. 7,65cm
4 4
π
= =
Từ dẫn khe hở không khí G là :
G =
1
1
G
2
=
2
1
G
2
=
0 0 0
1 S 1 7,65
. . . 19,125
2 2 0,2
µ µ µ
δ
= =
Suy ra từ thông
φ
24
φ
1
=

φ
2
= IW
1
.G = 1360.19,125.1,25.10
-8
=
= 32512,5
⇒
Lực từ là
F = 2F
1
= 2.2.

2
1
.
5000 S
φ
 
 ÷
 
=
= 2.2.

2
32512,5 1
. 22,1(KG)
5000 7,65
 

=
 ÷
 
Với b
k
= 11,95 ,ta chọn b
k
= 12 mm
Tính đường kính dây dẫn
Biết đường kính lõi là 30 mm lúc tính sơ bộ ,chọn đường kính trong của
cuộn dây D
q
= bằng đường kính lõi ,vậy đường kính trung bình của cuộn
dây là :
D
cp
= 30 + 12 = 42 mm = 0,042 m
Theo 4 – 1 trang 58 (Tính toán nam châm điện )
ta tính được đường kính dây dẫn :
cp
4 .D .IW
d
U
ς
=
25