Thiết Kế và tính toán Hệ Thống Phanh Xe Tải

ĐAMH:Kết Cấu Và Tính Tốn Ơtơ Thiết Kế Hệ Thống Phanh Xe Tải
LÅÌI NỌI ÂÁƯU
Sau khi âỉåüc hc män ” Thiãút kãú v tênh toạn Ätä mạy kẹo” cng mäüt säú män cå
såí khạc (sỉïc bãưn váût liãûu, cå l thuút, váût liãûu hc, ), sinh viãn âỉåüc giao lm âäư ạn
män hc. Âáy l mäüt pháưn quan trng trong näüi dung hc táûp ca sinh viãn, nhàòm tảo
âiãưu kiãûn cho sinh viãn täøng håüp, váûn dủng cạc kiãún thỉïc â hc âãø gii quút mäüt váún
âãư củ thãø ca ngnh.
Trong âäư ạn ny, em âỉåüc giao nhiãûm vủ thiãút kãú v tênh toạn hãû thäúng phanh xe
ti. Âáy l mäüt bäü pháûn chênh, khäng thãø thiãúu trong ätä. Nọ dng âãø phanh xe dỉìng
lải nhanh chọng v an ton, ngoi ra cn giỉỵ cho xe âỉïng cäú âënh trãn âỉåìng ngang
hồûc nghiãng trong thåìi gian khäng hản chãú .
Trong quạ trçnh thỉûc hiãûn âäư ạn, em â cäú gàõng tçm ti, nghiãn cỉïu cạc ti liãûu,
lm viãûc mäüt cạch nghiãm tục våïi mong mún hon thnh âäư ạn täút nháút. Tuy nhiãn,
vç bn thán cn êt kinh nghiãûm cho nãn viãûc hon thnh âäư ạn láưn ny khäng thãø
khäng cọ thiãúu sọt.
Cúi cng, em xin by t lng biãút ån sáu sàõc âãún cạc tháưy, cä â táûn tçnh truưn
âảt lải nhỉỵng kiãún thỉïc qu bạu cho em. Âàûc biãût, em xin gåíi låìi cm ån âãún tháưy
Nguyễn Văn Đơng â quan tám cung cáúp cạc ti liãûu, nhiãût tçnh hỉåïng dáùn trong quạ
trçnh lm âäư ạn. Em vä cng mong mún nháûn âỉåüc sỉû xem xẹt v chè dáùn ca cạc
tháưy.

 nàơng, Ngy 21 thạng 9 nàm 2009
Sinh viãn
Nguyễn Hồng
1 .TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHANH LẮP TRÊN Ơ TƠ
1.1. CƠNG DỤNG, U CẦU VÀ PHÂN LOẠI.
1.1.1. Cơng dụng.
-Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ của ơ tơ máy kéo cho đến khi dừng hẳn
hoặc đến một tốc độ cần thiết nào đó.
-Giữ cho ơ tơ máy kéo đứng n tại chỗ trong thời gian khơng hạn chế trên các
mặt đường dốc nghiêng hay trên mặt đường ngang.

Với cơng dụng như vậy hệ thống phanh là hệ thống đặc biêt quan trọng:
+ Nó đảm bảo cho ơ tơ máy kéo chuyển động an tồn ở mọi chế độ làm việc.
GVHD Nguyễn Văn Đơng SVTH Nguyễn Hồng Trang1
ĐAMH:Kết Cấu Và Tính Toán Ôtô Thiết Kế Hệ Thống Phanh Xe Tải
+ Nhờ đó mới có khả năng phát huy hết khả năng động lực, nâng cao tốc độ và
khả năng vận chuyển của ô tô.
1.1.2. Yêu cầu.
* Hệ thống phanh cần đảm bảo các yêu cầu chính sau :
- Làm việc bền vững, tin cậy.
- Có hiệu quả phanh cao khi phanh đột ngột với cường độ lớn trong trường hợp
nguy hiểm.
- Phanh êm dịu trong những trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi và an toàn
cho hành khách và hàng hóa.
- Giữ cho ô tô máy kéo đứng yên khi cần thiết trong thời gian không hạn chế.
- Ðảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô - máy kéo khi phanh.
- Không có hiện tượng tự siết phanh khi bánh xe dịch chuyển thẳng đứng và khi
quay vòng.
- Hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh cao và ổn định trong mọi điều
kiện sử dụng.
- Có khả năng thoát nhiệt tốt.
- Ðiều khiển nhẹ nhàng thuận tiện, lực cần thiết tác dụng trên bàn đạp hay đòn
điều khiển phải nhỏ.
*Phân tích.
-Ðể có độ tin cậy cao, đảm bảo an toàn chuyển động trong mọi trường hợp, hệ
thống phanh của ô tô máy kéo bao giờ cũng có tối thiểu ba loại phanh là :
+ Phanh làm việc: Phanh này là phanh chính, được sử dụng thường
xuyên ở tất cả mọi chế độ chuyển động, thường được điền khiển bằng bàn đạp
nên còn gọi là phanh chân.
+ Phanh dự trữ: Dùng để phanh ô tô - máy kéo trong trường hợp
phanh chính bị hỏng.

+ Phanh dừng: Còn gọi là phanh phụ. Dùng để giữ ô tô - máy kéo
đứng yên tại chỗ khi dừng xe hoặc khi không làm việc. Phanh này thường được điều
khiển bằng tay nên gọi là phanh tay.
+ Phanh chậm dần : Trên các ô tô - máy kéo tải trọng lớn như xe tải
có trọng lượng toàn bộ lớn hơn 12 tấn, xe khách có trọng lượng toàn bộ lớn hơn 5 tấn
hoặc xe làm việc ở vùng đồi núi, thường xuyên phải chuyển động xuống các dốc dài,
GVHD Nguyễn Văn Đông SVTH Nguyễn Hồng Trang2
ĐAMH:Kết Cấu Và Tính Toán Ôtô Thiết Kế Hệ Thống Phanh Xe Tải
còn phải có phanh thứ tư là phanh chậm dần. Phanh chậm dần được dùng để phanh
liên tục, giữ cho tốc độ ô tô - máy kéo không tăng quá giới hạn cho phép khi xuống
dốc hoặc là để giảm dần tốc độ của ô tô - máy kéo trước khi dừng hẳn.
Các loại phanh dừng trên có thể có bộ phận chung và kiêm nghiệm chức năng
của nhau. Nhưng phải có ít nhất là hai bộ điều khiển và dẫn động độc lập.
- Ðể có hiệu quả phanh cao thì phải yêu cầu:
+ Dẫn động phanh phải có độ nhạy lớn.
+ Phân phối mô men phanh trên các bánh xe phải đảm bảo tận dụng
được toàn bộ trọng lượng bám để tạo lực phanh.
+ Trong trường hợp cần thiết, có thể sử dụng bộ phận trợ lực hay
dùng dẫn động khí nén hoặc bơm thủy lực để tăng hiệu quả phanh đối với các xe có
trọng lượng toàn bộ lớn.
- Ðể quá trình phanh được êm dịu và để người lái cảm giác điều khiển được
đúng cường độ phanh, dẫn động phanh phải có cơ cấu đảm bảo tỷ lệ thuận giữa lực tác
dụng lên bàn đạp hoặc đòn điều khiển với lực phanh tạo ra ở bánh xe, đồng thời không
có hiện tượng tự siết khi phanh.
- Ðể đảm bảo tính ổn định và điều khiển của ô tô - máy kéo khi phanh, sự
phân bố lực phanh giữa các bánh xe phải hợp lý, cụ thể phải thỏa mãn các điều kiện
sau :
+ Lực phanh trên các bánh xe phải tỷ lệ thuận với phản lực pháp
tuyến của mặt đường tác dụng lên chúng.
+ Lực phanh tác dụng lên bánh xe phải và trái của cùng một cầu

phải bằng nhau. Sai lệch cho phép không được vượt quá 15% giá trị lực phanh lớn
nhất.
+ Không xảy ra hiện tượng tự khóa cứng, trượt các bánh xe khi
phanh.
1.1.3. Phân loại hệ thống phanh.
- Theo cách bố trí cơ cấu phanh, có 2 lọai:
+ Phanh bánh xe.
+Phanh truyền lực.
-Theo bộ phận tiến hành phanh, cơ cấu phanh còn chia ra :
+Phanh đĩa : theo số lượng đĩa quay còn chia ra :
GVHD Nguyễn Văn Đông SVTH Nguyễn Hồng Trang3
AMH:Kt Cu V Tớnh Toỏn ễtụ Thit K H Thng Phanh Xe Ti
Mt a quay.
Nhiu a quay.
+Phanh trng - guc : theo c tớnh cõn bng thỡ c chia ra :
Phanh cõn bng.
Phanh khụng cõn bng.
+Phanh dói.
-Theo c im hỡnh thc dn ng, truyn ng phanh thỡ chia ra :
+Phanh c khớ.
+Phanh thy lc ( phanh du ).
+Phanh khớ nộn ( phanh hi ).
+Phanh in t.
+Phanh liờn hp.
1.2.LA CHN PHNG N THIT K
Chn loi v s h thng phanh.
ỏp ng c cỏc yờu cu trờn ca h thng phanh thỡ h thng phanh phi cú
hai phn chớnh:
-Dỏựn õọỹng phanh: laỡ bọỹ phỏỷn duỡng õóứ õióửu khióứn cồ cỏỳu phanh.
-Cồ cỏùu phanh: laỡ bọỹ phỏỷn trổỷc tióỳp taỷo lổỷc caớn.

1.2.1.Choỹn loaỷi dỏựn õọỹng phanh.
Hión nay ọtọ thổồỡng duỡng hai loaỷi õỏựn õọỹng phanh chờnh laỡ thuớy lổỷc vaỡ khờ neùn
coỡn dỏựn õọỹng cồ khờ chố duỡng cho phanh dổỡng vỗ hióỷu suỏỳt thỏỳp vaỡ khọng õaớm baớo
phanh õọửng thồỡi caùc baùnh xe. Dỏựn õọỹng õióỷn chố duỡng cho caùc õoaỡn xe.
GVHD Nguyn Vn ụng SVTH Nguyn Hng Trang4
a) b)
c)
Hỗnh 1.1 S nguyờn lý cỏc lai phanh chớnh.
a- Phanh trng- guc: b- Phanh a: c - Phanh di
ĐAMH:Kết Cấu Và Tính Tốn Ơtơ Thiết Kế Hệ Thống Phanh Xe Tải
*Dáùn âäüng phanh khê nn chè dng cho cạc xe ti cåí vỉìa v låïn hồûûc nhỉỵng âon
xe kẹo moọc,våïi nhỉỵng ỉu âiãøm sau:
- Âiãưu khiãøn nhẻ nhng,lỉûc âiãưu khiãøn nh .
- Âäü tin cáûy cao hån dáùn âäüng thy lỉûc. Nãúu trong hãû thäúng cọ mäüt chäù bë r rè
thç hãû thäúng váùn lm viãûc âỉåüc.
-Dãù phäúi håüp våïi cạc dáùn âäüng v cạc cå cáúu sỉí dủng khê nẹn khạc trãn ätä.
-Dãù tỉû âäüng họa v cå khê họa quạ trçnh âiãưu khiãøn.
Tuy váûy nọ cọ mäüt säú nhỉåüc âiãøm sau:
-Âäü nhảy tháúp thåìi gian cháûm tạc dủng låïn.
-Kêch thỉåïc cäưng kãưnh.
-Nhiãưu chi tiãút , kãút cáúu phỉïc tảp.
-Giạ thanh cao.
*Dáùn âäüng thy lỉûc thỉåìng âỉåüc sỉí dủng räüng ri trãn cạc xe du lëch, ätä ti v
khạch cåí nh hoặc l trãn ätä ti trng âàûc biãût låïn dáùn âäüng loải ny ln âm bo
phanh âäưng thåìi cạc bạnh xe vç ạp st trong dáùn âäüng chè bàõt âáưu tàng lãn khi táút c
cạc mạ phanh âäưng thåìi epï sạt vo träúng phanh ,ngoi ra nọ cn cọ những ỉu âiãøm sau
-Âäü nhảy låïn , thåìi gian cháûm tạc dủng nh.
-Hiãûu sút cao η =(0,8÷ 0,9).
-Kãút cáúu âån gin, khäúi lỉåüng nh, giạ thnh r.
-Dãù làõp âàût.

-Cọ kh nàng dng trãn cạc loải xe khạc nhau m chè cáưn thay âäøi cå cáúu
phanh
Tuy váûy dáùn âäüng thy lỉûc cn cọ nhỉỵng nhỉåüc âiãøm sau:
-u cáưu vãư âäü kên khêt cao vç nãúu cọ mäüt chäù bë r rè thç c hãû thäïng khäng
lm viãûc âỉåüc .
-Lỉûc cáưn thiãút tạc dủng lãn bn âảp låïn nãn thỉåìng dng cå cáúu tråü lỉûc dáùn âãún
kãút cáúu phỉïc tảp.
-Hiãûu sút gim åí nhiãût âäü tháúp.
-Sỉû giao âäüng ạp sút cháút lng cọ thãø lm cho cạc âỉåìng äúng bë rung v
mämen phanh khäng äøn âënh.
Váûy qua viãûc phán têch trãn våïi loải xe ti Hino cọ ti trng lớn nãn ta chn loải dáùn
âäüng khê nẹn l hiãûu qu nháút .
1.2.2.Chn loải cå cáúu phanh.
Våïi hãû thäúng phanh dáùn âäüng bàòng khê nẹn ta chn cå cáúu phanh loải träúng_gúc
v cå cáúu ẹp bàòng cam.
GVHD Nguyễn Văn Đơng SVTH Nguyễn Hồng Trang5
P
2
P
1
N
1
N
2
r
b
fN
1
fN
2

B B
ac
ĐAMH:Kết Cấu Và Tính Tốn Ơtơ Thiết Kế Hệ Thống Phanh Xe Tải
Hçnh 1.2
Så âäư cạc cå cáúu phanh thäng dủng loải träúng gúc v lỉûc tạc dủng.
*Âạnh giạ.
-Tênh thûn nghëch.
Cå cáúu phanh cọ tênh thûn nghëch l cå cáúu phanh m giạ trë mämen phanh do
nọ tảo ra khäng phủ thüc vo chiãưu quay ca träúng, tỉïc l chiãưu chuøn âäüng ca
ätä
-
mạy kẹo.Ta tháúy lỉûc ma sạt tạc dủng lãn gúc trỉåïc (tênh theo chiãưu chuøn âäüng
ca xe) cọ xu hỉåïng phủ thãm våïi lỉûc dáùn âäüng ẹp gúc phanh vo träúng phanh, nãn
cạc gúc ny gi l gúc tỉû siãút. Våïi cạc gúc sau, lỉûc ma sạt cọ xu hỉåïng lm gim
lỉûc ẹp, nãn cạc gúc ny âỉåüc gi l gúc tỉû tạch, nãn cọ tênh thûn nghich.
-Tênh cán bàòng.
Cå cáúu ẹp bàòng cå khê, dảng cam âäúi xỉïng. Vç thãú âäü dëch chuøn ca cạc
gúc ln ln bàòng nhau. V båíi váûy ạp lỉûc tạc dủng lãn cạc gúc v mämen phanh
do chụng tảo ra cọ giạ trë nhỉ nhau:
N
1
= N
2
= N v M
p1
= M
p2
= M
p
Do hiãûn tỉåüng tỉû siãút nãn khi N

1
= N
2
thç P
1
< P
2
. Âáy l cå cáúu vỉìa thûn
nghëch vỉìa cán bàòng.
-Hãû säú hiãûu qu.
Hiãûu qu phanh so våïi cạc loải cå cáúu phanh thy lỉûc l nh hån nhỉng váùn
âm bo phanh täút.
1.2.3.Så âäư hãû thäúng phanh.
1.2.3.1. Chn så âäư phán dng.
Âãø tàng âäü an ton lm viãûc ca hãû thäúng phanh thç xe phi cọ hai dng (hai
âỉåìng dáùn), cọ cng cå cáúu âiãưu khiãøn chung l bn âảp phanh.
Hiãûn nay, âäúi våïi hãû thäúng phanh thç dáùn âäüng phanh cng cọ cạc loải så âäú
dáùn âäüng khạc nhau:
- Trãn hçnh 1.2a phán dng theo hai cáưu, âån gin khi mäüt dng hng khäng gáy ra
máút âäúi xỉïng lỉûc phanh. Nhỉng hiãûu qu phanh gim âi nhiãưu cọ thãø nh hån
0
0
50
.
Nhỉng kãút cáúu âån gin nháút, nọ âỉåüc dng khạ phäø biãún.
GVHD Nguyễn Văn Đơng SVTH Nguyễn Hồng Trang6
AMH:Kt Cu V Tớnh Toỏn ễtụ Thit K H Thng Phanh Xe Ti
a
b

c

d

e
Hỗnh 1.3.

Caùc sồ õọử dỏựn õọỹng phanh.
- Trón hỗnh 1.2b phỏn doỡng cheùo. Khi mọỹt doỡng hoớng thỗ hióỷu quaớ phanh luọn
luọn coỡn
0
0
50
, nhổng coù hióỷn tổồỹng mỏỳt õọỳi xổùng lổỷc phanh.Vỗ vỏỷy loaỷi naỡy ờt duỡng.
- Trón hỗnh 1.2c hai doỡng cỏửu trổồùc, mọỹt doỡng cỏửu sau. Nóỳu mọỹt trong hai doỡng bở
hoớng thỗ hióỷu quaớ phanh luọn luọn giổợ
0
0
50
, khọng mỏỳt õọỳi xổùng lổỷc phanh, nhổng
kóỳt cỏỳu phổùc taỷp .
- Trón hỗnh 1.2d kóỳt cỏỳu phổùc taỷp, coù khaớ nng mỏỳt õọỳi xổùng lổỷc phanh.
- Trón hỗnh 1.2e laỡ loaỷi sồ õọử hoaỡn thióỷn nhỏỳt. Tuy vỏỷy kóỳt cỏỳu phổùc taỷp nhỏỳt
Kt lun. Qua phỏn tờch caùc sồ õọử trón, õóứ phuỡ hồỹp vồùi loaỷi xe ta thióỳt kóỳ thỗ tọỳt nhỏỳt
choỹn sồ õọử 1.2a.Vỗ coù kóỳt cỏỳu õồn giaớn, dóự bọỳ trờ, giaù thaỡnh reớ.
1.2.3.2. Sồ õọử hóỷ thọỳng phanh õaợ choỹn.
GVHD Nguyn Vn ụng SVTH Nguyn Hng Trang7
ĐAMH:Kết Cấu Và Tính Tốn Ơtơ Thiết Kế Hệ Thống Phanh Xe Tải
1
3

2
4
12
10 15
6
5
16
16
18
17
11
7
9
14
1
16
16
2
1
1
1
1
Van bạo ạp sút tháúp
Báưu phanh sau
14
15
16
17
18
Bçnh khê nẹn cáúp cho báưu phanh sau

Ghi chụ
08C
4
LT
Cå Khê GT
1
1
1
4
1
1
1
Váût liãûu
1
1
2
Säú
lỉåüng
ÂÄƯ ẠN MÄN HC KÃÚT CÁÚU TÊNH TOẠN Ä TÄ
1
Van an ton
Bçnh khê nẹn ỉåït
Van âa cäng nàng
Âäưng häư âo ạp sút
Täøng van phanh
Van tỉû âäüng x nỉåïc
5
6
7
8

9
10
11
12
Báưu phanh trỉåïc
Van x nhanh
K
H v tãnNh.vủ
Vë trê
1
2
3
4
Mạy nẹn khê
Ngy
Tãn gi
Bçnh khê nẹn cáúp cho phanh dỉìng
Bçnh khê nẹn cáúp cho báưu phanh trỉåïc
Van âiãưu khiãøn phanh dỉìng
Khoa
Tåì säú : 1
Låïp
Ng Häưng
Duût
Hg.dáùn
Thiãút kãú
SÅ ÂÄƯ HÃÛ
THÄÚNG PHANH
Tè lãû :
TÊNH TOẠN THIÃÚT KÃÚ HÃÛ THÄÚNG PHANH

13
Van mäüt chiãưu
Ng V Âäng
van x? nhanh
Bäü âiãưu chènh lỉûc phanh
Hình a
13
Hçnh 1.4 :
Så âäư dáùn âäüng phanh
1. Báưu phanh trỉåïc. 2. Van âiãưu khiãøn phanh dỉìng.
3. Van x nhanh. 4. Mạy nẹn khê.
5. Âäưng häư âo ạp sút. 6. Täøng van phán phäúi.
7. Van tỉû âäüng x nỉåïc. 8. Bçnh khê nẹn cáúp cho báưu phanh trỉåïc.
9. Van an ton. 10. Bäü làõng lc v tạch áøm.
11. Bäü âiãưu chènh ạp sút. 12. Bçnh khê nẹn cáúp cho phanh dỉìng.
13. Van mäüt chiãưu. 14. Van bạo ạp sút tháúp.
15. Bçnh khê nẹn cáúp cho báưu phanh sau.
16. Báưu phanh sau. 17. Bộ điều chỉnh lực phanh
18. Van x nhanh.
*Ngun l lm viãûc :
Khäng khê nẹn âỉåüc nẹn tỉì mạy nẹn 4 (âỉåüc dáùn âäüng tỉì âäüng cå) qua bäü âiãưu
chènh ạp sút 11 âãún bäü làõng lc v tạch áøm 10. Tỉì 10 khäng khê nẹn âỉåüc âỉa vo
bçnh chỉïa khê nẹn cho báưu phanh trỉåïc 8, bçnh chỉïa khê nẹn cho báưu phanh sau 15 v
bçnh chỉïa khê nẹn cho phanh dỉìng 12. Tỉì bçnh chỉïa 8 v 15, khäng khê nẹn âi âãún cạc
khoan ca täøng van phán phäúi 6.
GVHD Nguyễn Văn Đơng SVTH Nguyễn Hồng Trang8
ĐAMH:Kết Cấu Và Tính Tốn Ơtơ Thiết Kế Hệ Thống Phanh Xe Tải
-ÅÍ trảng thại nh phanh, täøng van phán phäúi âọng âỉìång thäng khê nẹn tỉì bçnh
chỉïa âãún cạc báưu phanh v måí âỉåìng thäng cạc báưu phanh våïi khê quøn.
-Khi phanh : ngỉåìi lại tạc dủng lãn bn âảp, van 6 lm viãûc càõt âỉåìng thäng cạc

báưu phanh våïi khê quøn v måí âỉåìng cho khê nẹn âi âãún cạc báưu phanh 1 v 16 tạc
dủng lãn cå cáúu ẹp, ẹp cạc gúc phanh ra t sạt cạc träúng phanh v phanh cạc bạnh xe
lải. Nhåì cå cáúu t lãû cọ trong täøng van phán phäúi m lỉûc phanh sinh ra åí cå cáúu phanh
t lãû våïi lỉûc âảp lãn bn âảp ca ngỉåìi lại.
-Khi nh phanh : cạc chi tiãút tråí vãư trảng thại ban âáưu dỉåïi tạc dủng ca cạc lo xo
häưi vë, van 6 càõt âỉåìng thäng cạc báưu phanh våïi bçnh chỉïa khê nẹn v måí âỉåìng
cho khê nẹn tỉì cạc báưu phanh ra khê quøn.
-Phanh dỉìng : ÅÍ trảng thại nh phanh, van âiãưu khiãøn phanh dỉìng 2 måí âỉåìng cho
khê nẹn tỉì bçnh chỉïa 12 âãún van x nhanh 18, âãún cạc báưu phanh 16 ẹp cạc l xo têch
nàng lải, báưu phanh lục ny khäng lm viãûc. Khi phanh, ngỉåìi lại tạc dủng lãn ân van
âiãưu khiãøn phanh dỉìng 2. Van 2 dëch chuøn, càõt âỉåìng thäng tỉì bçnh chỉïa âãún cạc
báưu phanh 16 v måí âỉåìng cho khê nẹn tỉì báưu phanh thoạt ra ngoi qua van x nhanh
18. Cạc lo xo têch nàng âỉåüc gii phọng, ẹp cạc cáưn ca báưu phanh dëch chuøn tạc
dủng lãn cå cáúu ẹp, phanh chàût cạc bạnh xe lải
2. TÊNH TOẠN THIÃÚT KÃÚ CÅ CÁÚU PHANH.
Hệ thống phanh là một hệ thống đặc biệt quan trọng trên ơ tơ, do vậy việc tính
tốn thiết kế hệ thống phanh là một cơng việc cần thiết. Nhiệm vụ đặt ra là phải tính
tốn để xác định được giá trị mơ men phanh u cầu, giá trị mơ men phanh do các
guốc phanh sinh ra trong q trình phanh ơ tơ; Sau đó chứng minh sự cần thiết phải
lắp bộ điều chỉnh lực phanh, tính tốn sự thay đổi áp suất khí nén trong các dòng
phanh cầu trước và cầu sau, xây dựng các đường đặc tính
2.1. CÁC SỐ LIỆU ĐÃ BIẾT:
- Trọng lượng bản thân G
0
= 7380 [ KG]
+Tải trọng phân bố lên cầu trước: G
01
= 3455 [ KG]
+ Tải trọng phân bố lên cầu sau: G
02

= 3925 [ KG]
- Tải trọng tồn bộ: G
a
= 26500 [ KG]
+Tải trọng phân bố lên cầu trước: G
a1
= 6500 [ KG]
+ Tải trọng phân bố lên cầu sau: G
a2
= 20000 [ KG]
-Tọa độ trọng tâm theo chiều cao: Hg = 1100 [ mm ] khi đầy tải
GVHD Nguyễn Văn Đơng SVTH Nguyễn Hồng Trang9
ĐAMH:Kết Cấu Và Tính Toán Ôtô Thiết Kế Hệ Thống Phanh Xe Tải
2.1.1. Xác định tọa độ trọng tâm a, b:
Trường hợp ô tô đầy tải:
Tọa độ trọng tâm của xe a, b,

L
∆
O2
O1
Z1
Z2/2Z2/2
Z2
Ga
O
hg
b
a
L

Lo
Hình1.5. Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô (trường hợp ô tô đầy tải)
Trong đó:
G
a
: Trọng lượng toàn bộ của xe.
G
a1
, G
a2
: Trọng lượng phân bố lên cầu trước và cầu sau của xe.
Gọi thứ tự các cầu tính từ phía đầu xe trở lùi là: cầu 1, cầu 2, cầu 3.
Gọi cầu 1 là cầu trước và cầu 2, cầu 3 là cầu sau.
Như vậy ta có:
L
O
= 3380 [mm] là khoảng cách giữa cầu 1 và cầu 2.
∆L = 1300 [mm] là khoảng cách giữa cầu 2 và cầu 3.
L = L
0
+
2
L∆
=
4030
2
1300
3380 =+
[mm]
L = 4030 [mm] là chiều dài cơ sở của xe.

Tọa độ trọng tâm theo chiều dọc: a, b
Theo sơ đồ trên (hình 1.5) ta qui ước chiều dương ngược chiều kim đồng hồ.
Lấy mô men tại O
1
ta có :
G
a
.a -
L
Z
.
2
2
0
-
).(
2
0
2
LL
Z
∆+
= 0
⇒ a =
a
G
L
LZ







∆
+
2
02
GVHD Nguyễn Văn Đông SVTH Nguyễn Hồng Trang10
ĐAMH:Kết Cấu Và Tính Toán Ôtô Thiết Kế Hệ Thống Phanh Xe Tải
Mà Z
2
= G
a2
⇒ a =
a
a
G
L
LG






∆
+
2
02

=
L
G
G
a
a
.
2
(2.1)
a =
5,30414030.
26500
20000
=
[mm]
Theo sơ đồ hình 6.1. ta có : a + b = L (2.2)
⇒ b = L – a = 4030 – 3041,5 = 988,5 [mm]
Vậy ta đã tính được tọa độ trọng tâm với trường hợp xe đầy tải là:
+ a = 3041,5 [mm] = 3,0415 [m]
+ b = 988,5 [mm] = 0,9885 [m]
+ hg = 1100 [mm] = 1,100 [m]
2.1.2. Xác định mô men phanh cần sinh ra ở các cơ cấu phanh:
Trường hợp ô tô đầy tải:
Khi phanh, bỏ qua lực cản gió P
w
và lực cản lăn P
f1
, P
f2
vì khi phanh vận tốc giảm

dần rất nhanh, nếu như phanh đến vận tốc V = 0 thì lực P
f1
+ P
f2
rất nhỏ so với P
P1
+P
P2
Lo
L
a
b
hg
O
Ga
Z2
Z2/2 Z2/2
Z1
O1
O2
∆
L
Pj
ω
P
Pp2/2
Pp1
Pp2/2
Hình 1.6. Sơ đồ lực tác dụng lên ô tô khi phanh (trường hợp ô tô đầy tải).
Từ hình 1.6. Ta viết phương trình cân bằng mômen:

Với
g
G
JP
a
Pj
.=
(2.3)
- Lập phương trình cân bằng momen đối với O
2
ta có

0
1
=−− hgbL
P
G
z
j
a
⇒








+=

g
hJ
b
L
G
Z
gp
a
1
1
.
(2.4)
- Lập phương trình cân bằng momen đối với O
1
ta có
GVHD Nguyễn Văn Đông SVTH Nguyễn Hồng Trang11
ĐAMH:Kết Cấu Và Tính Toán Ôtô Thiết Kế Hệ Thống Phanh Xe Tải
0
2
=−− hgLa
PZ
G
j
a

⇒









−=
g
hJ
a
L
G
Z
gp
a
1
2
.
(2.5)
Trong đó :
g - gia tốc trọng trường, g = 9,81[m/s
2
]
J
p
- Gia tốc chậm dần khi phanh, J
p
= ϕ.g
ϕ- Hệ số bám của bánh xe đối với đường
Khi tính toán để cho cơ cấu phanh có khả năng sinh ra một mômen cực đại luôn luôn
lớn hơn hoặc tối thiểu bằng mômen xác định theo điều kiện bám, ta lấy giá trị tối
đa.Đối ô tô tải do khó bố trí cơ cấu phanh trong bánh xe và xe thường cháy ở trên

đường xấu, nên thường lấy: ϕ = 0,6 ÷ 0,65 ta chọn ϕ = 0,6
Để sử dụng hết trọng lượng bám của ôtô thì cơ cấu phanh được bố trí ở các bánh xe
trước và sau. Lực phanh lớn nhất đối với toàn bộ xe tức là phanh có hiệu quả lớn nhất
khi lực phanh sinh ra ở các bánh xe tỉ lệ thuận với tải trọng tác dụng lên chúng.
Từ đó ta có lực phanh cực đại tác dụng lên bánh xe ở cầu trước và sau là :
- Lực phanh sinh ra ở cầu trước:
P
p1
= ϕ.Z
1
[N] (2.6)
- Lực phanh sinh ra ở cầu sau:
P
p2
= ϕ.Z
2
[N] (2.7)
Từ (2.6) và (2.4) ta có lực phanh sinh ra ở một bánh của cầu trước là :
( )






+=
11
.
.2
.

g
a
p
hb
L
G
P
ϕϕ
[N] (2.8)
Với : G
a
= 26500 [KG] = 259965[N]
L = 4030 [mm] = 4,030 [m]
⇒
( )






+
×
= 1,1.9885,0
030,42
259965
.
1
ϕϕ
p

P
= 31882,8.
ϕ
+ 35479,1.
ϕ
2
[N]
Từ (2.7) và (2.5) ta có lực phanh cần sinh ra ở một cặp bánh xe của cầu sau là:

( )






−=
12
.
4
.
g
a
p
ha
L
G
P
ϕϕ
(2.9)

⇒
( )






−
×
= 1,1.0415,3
030,44
259985
.
2
ϕϕ
p
P
= 49053,6.
ϕ
- 17740,9.
ϕ
2
[N]
GVHD Nguyễn Văn Đông SVTH Nguyễn Hồng Trang12
AMH:Kt Cu V Tớnh Toỏn ễtụ Thit K H Thng Phanh Xe Ti
Vy mụmen cn sinh ra cỏc c cu phanh.
+ Mụ men phanh cn sinh ra 1 c cu phanh trc:
M

p1
= P
p1
.r
bx
(2.10)
Trong ú : r
bx
: bỏn kớnh lm vic ca bỏnh xe
i vi xe TI c cu trc v cu sau iu s dng mt loi lp cú ký hiu nhu sau:
10.00-20R-14PR ta cú bỏn kớnh lm vic ca lp theo thit k l.
r
o
(B + d/2).25,4 = (10 + 20/2).25,4 = 508 [mm]
Ta cú r
bx
c xỏc nh theo cụng thc sau: r
bx
=
b
. r
o
[mm]
Vi :
b
l h s bin dng ca lp,chn
b
= 0,95
r
bx

= 0,95.508 = 482,6 [mm] = 0,4826 [m]
M
p1
= (31882,8.

+ 35479,1.

2
).0,4826
= (31882,8.0,6 + 35479,1.0,6
2
).0,4826
= 15396 [Nm]
+ Mụ men cn sinh ra 1c cu phanh sau:
M
p2
= P
p2
.r
bx
= (49053,6.

- 17740,9.

2
)

.

0,4826

= (49053,6.0,6 - 17740,9.0,6
2
)

.

0,4826

[Nm]
= 11122 [Nm]
T mụmen sinh ra trờn ta chn c cu phanh trc v c cu phanh sau cú
cựng c cu ộp bng cam, cú cựng kớnh thc v cung kiu b trớ
2.2. XAẽC ậNH CAẽC KấCH THặẽC C BAN CUA C CU PHANH.
2.2.1.Baùn kờnh bóử mỷt ma saùt cuớa trọỳng phanh.
Theo taỡi lióỷu tham khaớo [2],õổồỡng kờnh trọỳng phanh nũm trong khoaớng: d
t
=
(0,8ữ0,85).r
bx
, ta choỹn : d
t
= 0,84. r
bx
= 0,82.482,6 = 395,7 [mm].
Vỏỷy baùn kờnh trọỳng phanh laỡ: r
t
= r
tt
= r

ts
=
8,197
2
7,395
2
==
t
d
[mm].
Giổợa vaỡnh baùnh xe vaỡ trọỳng phanh coù mọỹt khe hồớ nhỏỳt õởnh

khọng nhoớ hồn
(20
ữ
30) [mm]. Khe hồớ naỡy cỏửn thióỳt õóứ cho khọng khờ lổu thọng laỡm maùt trọỳng phanh.
Theo sọỳ lióỷu tham khaớo ta choỹn:
Khe hồớ giổợa vaỡnh baùnh xe vaỡ trọỳng phanh bũng 30 [mm].
2.2.2. Choỹn caùc thọng sọỳ
0
,
1
, , h, s :
-Baùnh xe trổồùc vaỡ sau nhổ nhau:
+Goùc õỏửu cuớa maù phanh trổồùc vaỡ sau baùnh xe:
==
st 00

0
29

+Goùc cuọỳi cuớa maù phanh trổồùc vaỡ sau baùnh xe:
==
st 11

0
145
.
GVHD Nguyn Vn ụng SVTH Nguyn Hng Trang13

1
dN
dFT
P
Y
X
rt
h
h'
h''
O
s
d


0
C


l
AMH:Kt Cu V Tớnh Toỏn ễtụ Thit K H Thng Phanh Xe Ti

Suy ra goùc ọm
=


0
145
-
0
29
=
0
116
.
-Khoaớng caùch tổỡ tỏm O cuớa cồ cỏỳu phanh õóỳn õióứm tyỡ cọỳ õởnh cuớa guọỳc phanh:
S = 0,85.
t
r
= 0,82.197,8 = 168 [mm].
Khoaớng caùch giổợa hai õióứm tyỡ guọỳc phanh:
h = 0,8.
t
d
= 0,8.395,7 = 317 [mm].
Nón h = h = h/2= 317/2 = 160 [mm].

2.2.3. Xỏc nh mụ men phanh do c cu phanh sinh ra.
Hin nay xỏc nh mụ men phanh M
p
ta cú ba phng phỏp l: th, gii tớch v
- gii. Phng phỏp gii tớch ph bin v u vit hn c vỡ nú n gin, cú chớnh

xỏc cao v thun tin khi cn phõn tớch nh hng ca cỏc thụng s.
Bi vy õy em s dng phng phỏp gii tớch tớnh, v ta cú s tớnh nh
sau:

Hỗnh 1.7.
Sồ õọử tờnh toaùn lổỷc cỏửn thióỳt taùc duỷng lón guọỳc phanh
.
Xột cõn bng guc phanh vi cỏc gi thuyt sau:
- p sut phõn b u theo chiu rng mỏ phanh.
- Quy lut phõn b ỏp sut theo chiu di mỏ phanh khụng ph thuc vo giỏ
tr lc ộp tỏc dng lờn guc v cú dng tng quỏt:
q = q
max
.
(

)
Trong ú:
q
max
- Ap sut ln nht trờn mỏ phanh.

(

)
- Hm phõn b ỏp sut.
- H s ma sỏt à gia trng v mỏ phanh khụng ph thuc vo ch phanh.
GVHD Nguyn Vn ụng SVTH Nguyn Hng Trang14
ĐAMH:Kết Cấu Và Tính Toán Ôtô Thiết Kế Hệ Thống Phanh Xe Tải
Đối với cơ cấu phanh đang khảo sát và tính toán, guốc phanh chỉ có một bậc tự

do nên xét trường hợp áp suất trên má phanh phân bố theo quy luật đường sin:
q = q
max
.sinα. (2.11)
Khi phân bố theo đường sin, các phần tử lực pháp tuyến dN và lực ma sát dF
T
từ
phía trống phanh tác dụng lên phần tử vô cùng bé dα (hình 1.7) của má phanh là:
dN

= q
max
.b.r
t
.sinα.dα
dF
T
= µ.q
max
.b.r
t
.sinα.dα
Và lực ma sát tạo ra một mô men phanh:
dM
p
=dF
T
.r = µ. q.b.r
t
2

.dα, hay
dM
p
=µ. q
max
.b.r
t
2
.sinα.dα. (2.12)
Tích phân biểu thức (2.12) từ α
0
đến α
1
ta được mô men phanh tổng do các guốc
phanh tương ứng tạo ra (guốc tự siết chỉ số1, guốc tự tách chỉ số2):

∫
=
1
0
.sin
2
max2,1
α
α
ααµ
drbqM
tP

(2.13)

Để xác định q
max
, ta viết phương trình cân bằng mô men đối với điểm quay (C)
của guốc :

0.sin
1
0
1
0
=−±=
∫∫
∑
α
α
α
α
α
dNsdFlhPM
Tc
(2.14)
Thế các biểu thức của dF
T
và dN vào (2.14) và l= (r
t
- scosα), thì sau khi biến đổi
chúng ta có:
q
max
=[P.h/(r

t.
.b)]/{s
∫ ∫ ∫
−
1
0
1
0
1
0
].cos.sin.sin[.sin.sin
α
α
α
α
α
α
αααααµααα
dsdrd
t

} (2.15)
Thế biểu thức (6.16) vào phương trình (6.14) rồi chia tử và mẫu cho r
∫
1
0
.sin
α
α
αα

d
chúng ta nhận được phương trình xác định mô men của mỗi guốc theo lực ép:
M
p1,2
= P.h.µ/(A

µB) (2.16)
GVHD Nguyễn Văn Đông SVTH Nguyễn Hồng Trang15
ĐAMH:Kết Cấu Và Tính Tốn Ơtơ Thiết Kế Hệ Thống Phanh Xe Tải
Ở đây: A=
t
r
s
.
)cos(cos4
)(2)2sin()2sin(
10
0110
αα
αααα
−
−+−
(2.17)
B=
)cos(cos
.2
1
10
αα
−−

t
r
s
(2.18)
Dấu (-) ở mẫu số của biểu thức (2.16) tương ứng với guốc tự siết, còn dấu (+)
tương ứng với guốc tự tách.
Như vậy mơ men tổng của cả 2 guốc phanh sẽ là:
M
P
∑
= M
P1
+ M
P2
=
22
22
11
11
BA
hP
BA
hP
µ
µ
µ
µ
+
+
−

(2.19)
A, B: Hệ số kết cấu
2.2.4. TÊNH TOẠN BÃƯ RÄÜNG MẠ PHANH.
Bãư räüng ca mạ phanh âỉåüc xạc âënh trãn cå såí âm bo cäng ma sạt riãng,t
säú trng lỉåüng ton bäü ca ä tä trãn diãûn têch ton bäü ca cạc mạ phanh v chãú âäü lm
viãûc ca phanh.
p sút trung bçnh sinh ra trãn ton bäü bãư màût ma sạt phi tha mn âiãưu kiãûn:
][

2
1
q
rb
M
q
t
p
≤=
βµ
(2.11)
(Theo ti liãûu tham kho [2])
Trong âọ:
M
p1
- Momen phanh åí cå cáúu phanh.
r
t
- Bạn kênh träúng phanh.
b - Bãư räüng mạ phanh.

µ
- Hãû säú ma sạt.
Theo ti liãûu tham kho [ 2 ], khi tênh toạn cọ thãø thỉìa nháûn hãû säú ma sạt
38,032,0 ÷=
µ
, chn
µ
= 0,35.

][q
- p sút cho phẹp ca bãư màût ma sạt mạ phanh.
Theo ti liãûu tham kho [ 1 ], ạp sút cho phẹp trãn bãư màût mạ phanh phủ thüc
båíi ngun liãûu mạ phanh v träúng phanh. p sút ny thay âäøi trong giåïi hản räüng.
Âäúi våïi cạc mạ phanh hiãûn nay dng cho ätä ạp sút trung bçnh cho phẹp khi phanh
våïi cỉåìng âäü cỉûc âải nàòm trong giåïi hản tỉì 1,5
÷
2 MN/m
2
.Ta chn [ q
tb
] = 2 [MN/m]
2
.
Tỉì biãúu thỉïc ( 2.11 ) suy ra bãư räüng mạ phanh:
b
].[
2
1
qr
M

t
p
βµ
≥
( 2.12 )
GVHD Nguyễn Văn Đơng SVTH Nguyễn Hồng Trang16
AMH:Kt Cu V Tớnh Toỏn ễtụ Thit K H Thng Phanh Xe Ti
+ Bóử rọỹng maù phanh trổồùc:
b
t

].[
180.
2
0
1
qr
M
t
tp
à

( 2.13 )
Trong õoù:
M
p1t
:Momen phanh ồớ mọỹt maù phanh cuớa cồ cỏỳu phanh trổồùc.
r
t
: Baùn kờnh trọỳng phanh, r

t
= 197,8 [ mm ] = 0,1978 [m ].

: Goùc ọm,

= 116
0
.
Thay vaỡo cọng thổùc (2.4) ta õổồỹc:
b
t

( )
60
2
0
10.2.14,3.116.1978,0.35,0.2
180.16286

= 0,15 [m].
b
t

15,0
[m]

150 [mm].
+Bóử rọỹng maù phanh sau:
b
s

[ ]
qr
M
t
sp

180.
2
0
2
à

( 2.14 )
Trong õoù:
M
p2s
- Momen phanh ồớ mọỹt maù phanh cuớa cồ cỏỳu phanh sau.
0
116=

.
r
t
= 0,1978 [m ].
Thay vaỡo cọng thổùc (2.14) ta õổồỹc:
b
s
602
0

10.2.14,3.116.1978,0.35,0.2
180.11122

b
s

1,0

[m]

100 [mm].
óứ thuỏỷn tióỷn cho vióỷc lừp raùp vaỡ sổợa chổợa, ta choỹn bóử rọỹng maù phanh trổồùc vaỡ sau nhổ
nhau. Vỏỷy ta choỹn bóử rọỹng cuớa maù phanh trổồùc vaỡ sau bũng nhau:
b = b
t
= b
s
= 150 [mm].
-Kióứm tra aùp suỏỳt bóử mỷt ma saùt thọng qua taới troỹng rióng quy ổồùc (thọng sọỳ õaùnh giaù
giaùn tióỳp).
Theo taỡi lióỷu tham khaớo [ 1 ] ta coù:
p
=

F
gm
a
.
[p ] (2.15)
Trong õoù:

m
a
.g: Khọi lổồỹng toaỡn bọỹ cuớa ọ tọ vaỡ gia tọỳc troỹng trổồỡng.

F
: Tọứng dióỷn tờch cuớa tỏỳt caớ caùc maù phanh trón ọ tọ.
Ta coù: F

= F
t
+F
s
.
Trong õoù:
F
t
-Dióỷn tờch cuớa caùc mỏ phanh caùc baùnh trổồùc.
GVHD Nguyn Vn ụng SVTH Nguyn Hng Trang17
ĐAMH:Kết Cấu Và Tính Tốn Ơtơ Thiết Kế Hệ Thống Phanh Xe Tải
Ta có : F
t
=
==
Π
180
1978,0.14,3.15,0.116.4
180
4
r
t

b
β
0,3[m
2
]
F
s
-Diãûn têch ca cạc mạ phanh cạc bạnh sau.
Ta có : F
s
=
55,0
180
1978,0.14,3.15,0.116.8
180
8
==
Π
r
t
b
β
[m
2
]
nãn : F
∑
= F
t
+F

s
=0,3+0,55 = 0,85[m
2
].
Thãú vo cäng thỉïc (2.10), ta cọ: p
17,305841
85,0
81,9.26500
==
[N/m
2
].
p = 0,3 [MN/m
2
].
Theo ti liãûu tham kho [ 2 ], âäúi våïi ätä ti [ p ]= 0,25
÷
0,3 [MN/m
2
].
Váûy p = 0,3 [MN/m
2
]≤ [ p ], tha mn âiãưu kiãûn.
2.3. KIÃØM TRA ÂIÃƯU KIÃÛN TỈÛ SIÃÚT.
Hiãûn tỉåüng tỉû siãút l hiãûn tỉåüng mạ phanh tỉû siãút vo träúng phanh chè bàòng lỉûc
ma sạt m khäng cáưn tạc dủng ca lỉûc dáùn âäüng.
Tỉì cäng thỉïc:
( )
BA
hP

M
p
.

2,1
µ
µ
+
=
(Theo ti liãûu tham kho [ 2 ]).
âäúi våïi phanh gúc hiãûn tỉåüng tỉû siãút vo träúng phanh s xy ra khi máùu säú
bàòng khäng. Âãø trạnh hiãûn tỉåüng ny phi âm bo âiãưu kiãûn:
( )
BA .
µ
−
> 0, tỉïc l

µ
< (A/B) (2.16)
ÅÍ âáy ta xẹt ạp sút phán bäú theo chiãưu di mạ phanh gáưn nhỉ âãưu, tỉïc l hm
phán bäú ạp sút
α
ψ
= 1 ta âỉåüc:
+ Âäúi våïi cå cáúu phanh trỉåïc,sau:
12
21
αα
αα

−
−
=
CosCos
r
s
A
t
.
π
0
180
.
=
1978,0
168,0
.
14,3
180
.
29145
14529
0
00
00
−
− CosCos
= 0,71
t
r

s
B −=1
.
12
12
αα
αα
−
− SinSin
.
π
0
180
.
= 1 -
00
00
29145
29145
.
1978,0
168,0
−
− SinSin
.
14,3
180
0
= 0,962
Thay A, B vo (2.6) ta âỉåüc:

µ
<
729,0
96,0
7,0
=
R rng:
µ
= 0,35 < 0,729 . Váûy tha mn âiãưu kiãûn.
2.4. TÊNH TOẠN NHIÃÛT V MI MN.
2.4.1.Tênh toạn mi mn.
GVHD Nguyễn Văn Đơng SVTH Nguyễn Hồng Trang18
AMH:Kt Cu V Tớnh Toỏn ễtụ Thit K H Thng Phanh Xe Ti
Tờnh maỡi moỡn õổồỹc tióỳn haỡnh theo caùc chố tióu giaùn tióỳp laỡ aùp suỏỳt trung bỗnh
trón tỏỳm ma saùt cuớa guọỳc tổỷ sióỳt vaỡ cọng ma saùt rióng. Xaùc õởnh nhióỷt õọỹ õọỳt noùng vaỡ
cổồỡng õọỹ maỡi moỡn nhổ sau:
Theo tai lióỷu tham khaớo [ 2 ] aùp suỏỳt trung bỗnh trón maù phanh õổồỹc tờnh theo
cọng thổùc:
q
tb
=
à

2
1
t
p
rb
M
[ q

tb
] (2.17)
Trong õoù:
1p
M
- Momen phanh ồớ mọỹt maù phanh cuớa mọựi cồ cỏỳu phanh.
à
- Hóỷ sọỳ ma saùt,
à
= 0,35.
b - Bóử rọỹng maù phanh.
r
t
- Baùn kờnh trọỳng phanh.

- Goùc ọm.
[q
tb
] - Aùp suỏỳt trung bỗnh cho pheùp, Theo taỡi lióỷu tham khaớo[2], õọỳi
vồùi maù phanh laỡm bũng vỏỷt lióỷu atbeùt thọng thổồỡng thỗ [ q
tb
] = 2 [Mpa].
Thay vaỡo ( 2.17), ta õổồỹc:
+ ọỳi vồùi baùnh xe trổồùc:
q
tb1
14,3.
180
116
.1978,0.15,0.35,0.2

16286
0
0
2
=
= 1959103,6 [N.m].
= 1,96 [MPa].
Vỏỷy q
tb1

[ ] [ ]
aa
MPMP 296,1 =
, thoớa maợn õióửu kióỷn.
+ ọỳi vồùi baùnh xe sau:
q
tb2
14,3.
180
116
1978,0.15,0.35,0.4
11122
0
0
2
=
= 668953,4 [N.m].
= 0,67 [MPa].
Vỏỷy q
tb

[ ] [ ]
aa
MPMP 267,0 =
thoớa maợn õióửu kióỷn.
-Cọng ma saùt rióng
ms
l
bũng tố sọỳ giổợa cọng ma saùt sinh ra khi phanh ọtọ tổỡ tọỳc
õọỹ cổỷc õaỷi õóỳn dổỡng vaỡ tọứng dióỷn tờch

F
cuớa tỏỳt caớ caùc maù phanh. Theo tai lióỷu tham
khaớo [ 2 ], ta coù cọng thổùc sau:
[ ]
ms
aa
ms
l
F
Vm
l =

.2
.
2
(2.18)
Trở sọỳ cọng ma saùt rióng õọỳi vồùi cồ cỏỳu phanh xe taới hióỷn nay nũm trong khoaớng
600ữ800[J/cm
2

]
Trong õoù:
m
a
- Khọỳi lổồỹng toaỡn bọỹ cuớa xe.
GVHD Nguyn Vn ụng SVTH Nguyn Hng Trang19
ĐAMH:Kết Cấu Và Tính Tốn Ơtơ Thiết Kế Hệ Thống Phanh Xe Tải
V
a
- Váûn täúc khi bàõt âáưu phanh;V
a
= 82 [Km/h] = 22,7 [m/s].

Σ
F
- Diãûn têch táút c cạc mạ phanh cọ trãn ätä.
Σ
F
= 0,85 [
2
m
].
Nhỉ váûy cäng ma sạt riãng bàòng :

85,0.2
7,22.26500
2
=
ms
l

]/[10800
24
mJ×=
= 800 [J/cm
2
].
Váûy
ms
l
= 800 [J/
2
cm
]≤ [
ms
l
], tha mn âiãưu kiãûn.
2.4.2. Tênh toạn nhiãût.
Tênh toạn nhiãût nhàòm hản chãú khäng cho nhiãût âäü träúng phanh tàng quạ giåïi
hản cho phẹp v tiãún hnh nhỉ sau. Trong quạ trçnh phanh âäüng nàng ca xe chuøn
thnh nhiãût nàng âäút nọng träúng phanh v mäüt pháưn ta ra ngoi khäng khê. Do âọ
theo âënh lût bo ton nàng lỉåüng cọ thãø viãút:
( )
∫
∆+∆=−
t
ttct
c
dtKFCmVV
g
G

0
2
2
2
1

2
ττ
(2.19)
Trong âọ:
G
c
, g -Trng lỉåüng ton bäü ca ätä tạc dủng lãn cáưu âỉåüc tênh khi phanh
v gia täúc trng trỉåìng.
V
1
-Täúc âäü âáưu quạ trçnh phanh ätä.
V
2
-Täúc âäü cúi quạ trçnh phanh ätä.
t
τ
∆
,
c
τ
∆
- Lỉåüng tàng nhiãût âäü ca träúng phanh so våïi mäi trỉåìng åí cúi
v trong quạ trçnh phanh.
C - Nhiãût dung riãng ca váût liãûu lm träúng phanh, âäúi våïi thẹp C = 482

[J/Kg.K
o
].
F
t
- Diãûn têch tn nhiãût ca träúng phanh.
K - Hãû säú truưn nhiãût giỉỵa träúng phanh v khäng khê.
t - Thåìi gian phanh.

t
m
- Khäúi lỉåüng cạc träúng phanh v cạc chi tiãút liãn quan bë nung nọng.
Hçnh 1.8.
Så âäư tênh toạn
träúng phanh
:
−
δ
Bãư dy träúng
phanh;
−
t
r
Bạn kênh träúng
phanh; b
t
- Bãư räüng träúng phanh;
GVHD Nguyễn Văn Đơng SVTH Nguyễn Hồng Trang20
δ
b

t
r
t
AMH:Kt Cu V Tớnh Toỏn ễtụ Thit K H Thng Phanh Xe Ti
Khi phanh ngỷt trong thồỡi gian ngừn, nhióỷt truyóửn khọng khờ khọng õaùng kóứ,
nón :


t
tt
dtKF
0

= 0.
Tổỡ bióứu thổùc (2.19) ta coù cọng thổùc tờnh lổồỹng tng nhióỷt õọỹ cuớa trọỳng phanh
trong mọỹt lỏửn phanh :

c
=
Cmg
VVG
t
c
2
).(
2
2
2
1

(2.20)
Trong õoù :
V
1
= 22,78[m/s]
V
2
= 0[m/s]
Suy ra :
m
t
=


c
c
gC
VG
2
.
2
1
Theo taỡi lióỷu [1] thỗ khọng vổồỹt quaù 15
0
K , choỹn =12
0
K
Suy ra : + khọỳi lổồỹng cuớa trọỳng phanh trổồùc:
m
t t

=
12.81,9.482.2
78,22.15396
2
= 70,4 [Kg].
+ khọỳi lổồỹng cuớa trọỳng phanh sau:
m
t s
=
12.81,9.482.2
78,22.11122
2
= 50,8 [Kg].
óứ õồn giaớn vaỡ dóự daỡng thay thóỳ sổớa chổợa ta choỹn khọỳi lổồỹng trọỳng phanh trổồùc
vaỡ sau bũng nhau m
t s
= m
t t
= 60 [Kg].
Theo taỡi lióỷu [1] ta coù cọng thổùc tờnh khọỳi lổồỹng cuớa trọỳng phanh nhổ sau :
m
t
= [(r
t
+ )
2
- r
t
2
]..b

t
. (2.21)
Vồùi :
r
t
- baùn kờnh trọỳng phanh; r
t
= 197,8 [mm].
- bóử daỡy trọỳng phanh.
- khọỳi lổồỹng rióng cuớa vỏỷt lióỷu laỡm trọỳng phanh, = 7,8.10
3
[Kg/m
3
].
b
t
- bóử rọỹng trọỳng phanh, ta choỹn trón cồ sồớ bóử rọỹng maù phanh õaợ tờnh,
choỹn
t
b
bũng bóử rọỹng maù phanh cọỹng vồùi õọỹ dọi ra hai bón maù phanh mọựi bón khoaớng
10[mm], b
t
= 150+20 = 170 [mm].
Tổỡ cọng thổùc (2.11) ta suy ra bóử daỡy cuớa trọỳng phanh :
GVHD Nguyn Vn ụng SVTH Nguyn Hng Trang21
ĐAMH:Kết Cấu Và Tính Tốn Ơtơ Thiết Kế Hệ Thống Phanh Xe Tải
δ =
t
t

t
t
r
b
m
r −+
ρπ

2
=
1978,0
10.8,7.17,0.14,3
60
1978,0
3
2
−+
= 0,033[m] = 33 [mm].
2.5. XẠC ÂËNH LỈÛC ẸP CÁƯN THIÃÚT.
Sau khi â biãút momen phanh cáưn sinh ra v cạc kêch thỉåïc ca cå cáúu phanh
ta dãù dng xạc âënh lỉûc ẹp cáưn thiãút tạc dủng lãn gúc phanh.
Theo ti liãûu tham kho [ 2 ], ta cọ cäng thỉïc tênh momen täøng ca c hai gúc
phanh l:
22
22
11
11
21
BA
hP

BA
hP
MpMpMp
µ
µ
µ
µ
±
××
+
±
××
=+=
∑
(2.22)
Trong âọ:
M
P
∑

- Täøng momen sinh ra cạc cáưu.
µ - Hãû säú ma sạt,
35,0=
µ
.
h - Khong cạch giỉỵa hai âiãøm t ca gúc phanh, theo mủc (2.2.2) ta
cọ h=317[mm].

/2
K
d

/2
K
d
K
l
2
h
1
h
2
F
1
F
Fd
Hçnh 1.9.sơ đồ tính tốn cơ cấu ép.
+ Våïi cå cáúu phanh loải träúng gúc ẹp bàòng cam thç:
Mp
1
= Mp
2
A
1
=A
2
=A.
B

1
=B
2
=B.
+ Gúc phanh bãn trại theo chiãưu quay l gúc tỉû siãút cn bãn phi l tỉû tạch nãn ta
cọ:
BA
hP
BA
hP
µµ
+
×
+
−
×
2211
. (2.23)
+ Tỉì âiãưu kiãûn cán bàòng cam ẹp ta cọ :
2
)(
21
k
kd
d
PPlP +=×
(2.24)
GVHD Nguyễn Văn Đơng SVTH Nguyễn Hồng Trang22
ĐAMH:Kết Cấu Và Tính Tốn Ơtơ Thiết Kế Hệ Thống Phanh Xe Tải
+Vç cå cáúu phanh cọ h

1
=h
2
nãn tỉì (2.18) ta cọ:
)(
)(
12
BA
BA
PP
µ
µ
−
+
=
.
Suy ra:
BA
PA
BA
BA
PPP
µµ
µ
−
=
−
+
+=+
1

121
2
]
)(
)(
1[
.
Thay vo (2.24) ta âỉåüc:
)1(
1
A
B
d
l
PP
k
k
d
µ
−=

)1(
2
A
B
d
l
PP
k
k

d
µ
+=
(2.25)
Thay (2.25) vo (2.22) ta âỉåüc:
A
hhPP
BA
hP
BA
hP
Mp
2
))((22
21212211
++
=
+
××
=
−
××
=
∑
µ
µ
µ
µ
µ

k
kd
dA
hhlP
Mp
.
).(.
21
+
=
∑
µ
.
Váûy
k
k
d
lhh
d
AMpP
.)(
21
µ
+
=
∑
. (2.26)
Trong âọ:
+ P
d

: Lỉûc tạc dung lãn ân ca cam ẹp.
+
∑
Mp
: Momen phanh tạc dung lãn c hai gúc.
+d
k
: Âỉåìng kênh vng trn cå såí ca profin cam, d
k
=38 [mm].
+l
k
: Chiãưu di ân dẫn động cam phanh, l
k
=120 [mm].
+h
1
=h
2
=h=317 [mm]. Khong cạch giỉỵa hai âiãøm t gúc phanh.
+A=0,7.
+µ : Hãû säú ma sạt,
35,0=
µ
.
- Tỉì cäng thỉïc (2.26) ta xạc âënh âỉåüc lỉûc P
d
tạc dủng lãn ân ca cam ẹp l:
+ Våïi phanh trỉåïc:

=
×××
××
==
317,0212,035,0
038,07,015396
.2

)(
hl
dAM
P
k
kpt
td
µ
15380[N].
+ Våïi phanh sau:

11110
317,0212,035,0
038,07,011122
.2

)(
=
×××
××
==
hl

dAM
P
k
kps
sd
µ
[N].
* Hnh trçnh báưu phanh:
- Khe håí giỉỵa mạ phanh v träúng phanh thỉåìng la ì
4,02,0
0
÷=
δ
(mm), chn
4,0
0
=
δ
(mm), suy ra cam ẹp phi ẹp gúc âi mäüt âoản
"
)"'(
)(
0
h
hh
x
m
+
+=
δδ

.
GVHD Nguyễn Văn Đơng SVTH Nguyễn Hồng Trang23
ĐAMH:Kết Cấu Và Tính Tốn Ơtơ Thiết Kế Hệ Thống Phanh Xe Tải
Våïi
m
δ
l âäü mn hỉåïng kênh cho phẹp ca mạ phanh,
m
δ
=2 (mm).
Suy ra x=(0,4+2).2=4,8 (mm).Theo biãn dảng cam â chn thç âãø âảt âỉåüc
âoản x nhỉ trãn thç cam phi quay mäüt gọc 20 âäü hay ân quay cam ẹp quay mäüt gọc
20 âäü. Váûy hnh trçnh lm viãûc låïn nháút ca báưu phanh l:
×=×= 12020tglX
kb
tg20= 43 (mm).
3.TÊNH TOẠN THIÃÚT KÃÚ DÁÙN ÂÄÜNG PHANH.
3.1. Tính bầu phanh:
Theo sách tham khảo[1] , ta có:lực tác dụng lên thanh đẩy
21
2
4
.
ηη
π
D
pP
td
=
[N]. (3.1)

Trong đó:
+
t
p
: Áp suất trong bầu phanh khi phanh,
5
10.5=
t
p
[N/m
2
].
+ D: Đường kính làm việc của màng, [m
2
].
+
1
η
: Hệ số tính đến độ nạp khơng khí nén vào bầu phanh, chọn
1
η
=1.
+
2
η
: Hiệu suất cơ học của bầu phanh,
2
η
=0,95.
Từ (3.1) ta suy ra đường kính làm việc của màng bầu phanh:

+ Bầu phanh trước:
198.0
95,0.1.14,3.10.5
14667.4

.4
5
21
)(
===
ηηπ
t
td
t
p
P
D
[m].
+ Bầu phanh sau:
168.0
95,0.1.14,3.10.5
10595.4

.4
5
21
)(
===
ηηπ
t

sd
s
p
P
D
[m].
Váûy đường kính làm việc của màng bầu phanh l:

t
D
=198 [mm].
s
D
=168 [mm].
- L xo ca báưu phanh cọ âäü cỉïng khong
35001500
÷
[N/m], lỉûc ẹp ca l xo thỉåìng
khong
15080
÷
[N]. Ta nãn chn âäü cỉïng ca l xo báưu phanh bàòng 2000[N/m] âãø âåỵ
täún nhiãưu cäng thàõng sỉû biãún dảng ca nọ.
3.2.Tính chọn thể tích bình chứa:
Thể tích các bình chứa cần phải chọn với lượng dự trữ đủ lớn để giảm tải cho
máy nén, đảm bảo cho nó chỉ phải làm việc có tải trong khoảng 10%÷30% thời gian
chuyển động của ơ tơ, thời gian còn lại máy nén chỉ làm việc khơng tải để tăng tuổi
thọ.
Điều kiện trên được cụ thể hố thành điều kiện sau:Tổng thể tích các bình chứa
cần phải chọn như thế nào để đảm bảo sau tám lần đạp phanh liên tục áp suất khí nén

GVHD Nguyễn Văn Đơng SVTH Nguyễn Hồng Trang24
ĐAMH:Kết Cấu Và Tính Toán Ôtô Thiết Kế Hệ Thống Phanh Xe Tải
không giảm xuống thấp hơn một nửa áp suất đạt được trong lần đạp phanh thứ nhất
.Tức là:

19
5,0 pp ≥
(3.2)
Ở đây:
9,1
pp
là các áp suất tuyệt đối trong hệ thống tương ứng với lần phanh thứ nhất
và thứ chín.
Áp dụng phương trình trạng thái:
constmRTpV ==
cho hệ thống dẩn động khí nén,có
thể viết:

bctbc
VpVVp
01
)( =+
.

)(
)(
2
012
tbc
bc

bctbc
VV
V
pVpVVp
+
==+
.

2
3
023
)(
)(
tbc
bc
bctbc
VV
V
pVpVVp
+
==+
.
…………………………………

8
9
089
)(
)(
tbc

bc
bctbc
VV
V
pVpVVp
+
==+
.

9
09








+
=⇒
tbc
bc
VV
V
pp
. (3.3)
Trong đó: +
0
p

: Áp suất tính toán ban đầu trong bình chứa khi chưa phanh.
+
t
V
: Tổng thể tích cần phải nạp khí nén của toàn bộ dẫn động trong
một lần phanh.
∑ ∑ ∑
++=
ôngvanbâut
VVVV
. (3.4)
Thế (3.3) vào (3.2) ta được:








+
≥









+
tbc
bc
tbc
bc
VV
V
p
VV
V
p
0
9
0
2
1
.
Suy ra:
tbc
VV 05,11≥
, chọn
tbc
VV 12=
. (3.5)
Ta tính
t
V
theo thực nghiệm ứng với sơ đồ dẫn động đã chọn:
+ Đường ống dẫn khí nén có đường kính
6

φ
[mm].
+ Chiều dài đường ống ta chọn như sau:
GVHD Nguyễn Văn Đông SVTH Nguyễn Hồng Trang25