ĐAMH - KẾT CẤU TÍNH TOÁN Ô TÔ - THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH GUỐC DẪN ĐỘNG THỦY LỰC 2 DÒNG ĐỘC LẬP TRÊN Ô TÔ

Âäư ạn män hc:KÃÚT CÁÚU V TÊNH TOẠN ÄTÄ HÃÛ THÄÚNG
PHANH
LÅÌI NỌI ÂÁƯU

Nhu cáưu sỉí dủng ä tä trong giao thäng hiãûn nay âang phạt triãøn mảnh
m.Trong nghnh âäüng lỉûc chun nghiãn cỉïu v chãú tảo âäüng cå nhàòm tảo
ra nhỉỵng âäüng cå cọ cäng sút cọ êch låïn nháút v gim sút tiãu hao nhiãn
liãûu.Nhỉng mún sỉí dủng hiãûu qu cäng sút âọ trãn ä tä thç lải phủ thüc
vo cáúu tảo ca ä tä.Âãø ä tä hoảt âäüng âỉåüc thç phi âm bo âỉåüc nhỉỵng
thäng säú k thût cng nhỉ tênh äøn âënh ca ä tä trong quạ trçnh lm viãûc.Âäư
ạn män hc tênh toạn v thiãút kãú ä tä phi âm nháûn âỉåüc nhiãûm vủ ny.
Nay em nháûn thiãút kãú hãû thäúng phanh ca ä tä nhàòm mủc âêch än lải
kiãún thỉïc â hc v náng cao k nàng cng nhỉ sỉû linh hoảt trong tênh toạn
v thiãút kãú cạc hãû thäúng,cå cáúu trong ä tä.
Âỉåüc sỉû ging dảy ca tháưy giạo bäü män cng nhỉ sỉû hỉåïng dáùn nhiãût
tçnh ca tháưy hỉåïng dáùn nay em â hon thnh âäư ạn,nhỉng trong quạ trçnh
tênh toạn v thiãút kãú khäng thãø trạnh khi nhỉỵng sai sọt mong tháưy cä chè dáùn
âãø nhỉỵng âäư ạn sau ny âỉåüc hon thiãûn v täút hån.Em xin chán thnh cm
ån.
 Nàơng 13/11/2003

Bảch Ngc Chiãún

SVTH: Bảch Ngc Chiãún Trang 1
ọử aùn mọn hoỹc:KT CU VAè TấNH TOAẽN T H THNG
PHANH
MUC LUC

Trang
1.CHOĩN LOAI VAè S ệ H THNG
PHANH 4

1.1.CHOĩN LOAI DN ĩNG
PHANH 4
1.2.CHOĩN LOAI C CU
PHANH 6
1.3.S ệ H THNG
PHANH 7
1.3.1.Choỹn sồ õọử phỏn
doỡng 7
1.3.2.Sồ õọử hóỷ thọỳng phanh õaợ
choỹn 9
2.TấNH TOAẽN THIT K C CU
PHANH 10
2.1.XAẽC ậNH TOA ĩ TROĩNG TM CUA XE THEO CHIệU
DOĩC 10
2.2.XAẽC ậNH MOMEN PHANH CệN SINH RA CAẽC C CU
PHANH
12
2.3.XAẽC ậNH CAẽC KấCH THặẽC C BAN CUA C CU
PHANH 14
SVTH: Baỷch Ngoỹc Chióỳn Trang 2
ọử aùn mọn hoỹc:KT CU VAè TấNH TOAẽN T H THNG
PHANH
2.3.1.Baùn kờnh bóử mỷt ma saùt cuớa trọỳng
phanh 14
2.3.2.Choỹn caùc kờch thổồùc s,h,
1
,

2
15

2.4.TấNH TOAẽN Bệ RĩNG MAẽ
PHANH 16
2.5.KIỉM TRA IệU KIN Tặ
SIT 19
2.6.TấNH TOAẽN NHIT VAè MAèI
MOèN 20
2.6.1.Tờnh toaùn maỡi
moỡn 20
2.6.2.Tờnh toaùn
nhióỷt 2
2
2.7.XAẽC ậNH LặC EẽP CệN
THIT 25
3.TấNH TOAẽN THIT K DN ĩNG
PHANH 26
3.1.TấNH ặèNG KấNH XILANH BAẽNH XE VAè XILANH
CHấNH 26
3.2.TấNH HAèNH TRầNH LAèM VIC VAè LặC BAèN
AP 27
SVTH: Baỷch Ngoỹc Chióỳn Trang 3
ọử aùn mọn hoỹc:KT CU VAè TấNH TOAẽN T H THNG
PHANH
3.2.1.Tờnh haỡnh trỗnh baỡn
õaỷp 27
3.2.2.Tờnh lổỷc baỡn
õaỷp 29
4.PHN TấCH , CHOĩN VAè TấNH TOAẽN TRĩ LặC YU CệU
CUA XE THIT
K
30

4.1.PHN TấCH VAè CHOĩN TRĩ
LặC 30
4.2.S ệ VAè C TấNH CUA Bĩ TRĩ
LặC 31
4.2.1.Xaùc õởnh õỷc tờnh cuớa bọỹ trồỹ
lổỷc 31
4.2.2.ỷc tờnh cuớa bọỹ trồỹ
lổỷc 32
4.2.3.Sồ õọử trồỹ lổỷc chỏn
khọng 33
4.3.XAẽC ậNH CAẽC THNG S C BAN CUA Bĩ TRĩ
LặC 33
SVTH: Baỷch Ngoỹc Chióỳn Trang 4
Âäư ạn män hc:KÃÚT CÁÚU V TÊNH TOẠN ÄTÄ HÃÛ THÄÚNG
PHANH
TÊNH TOẠN V THIÃÚT KÃÚ HÃÛ THÄÚNG PHANH Ä TÄ
1.CHN LOẢI V SÅ ÂÄƯ HÃÛ THÄÚNG PHANH.
Hãû thäúng phanh dng âãø gim täúc âäü ätä mạy kẹo cho âãún khi ngỉìng hàón
hồûc âãún mäüt täúc âäü cáưn thiãút. Ngoi ra hãû thäúng phanh cn giỉỵ cho ätä mạy
kẹo âỉïng n trãn âỉåìng nàòm ngang hay âỉåìng däúc.Âäúi våïi ätä, hãû thäúng
phanh l bäü pháûn quan trng âm bo cho ätä mạy kẹo chảy an ton åí täúc âäü
cao .
Kãút cáúu hãû thäúng phanh cọ hai pháưn chênh:
- Dáùn âäüng phanh, l bäü pháûn âiãưu khiãøn cå cáúu phanh.
- Cå cáúu phanh, l bäü pháûn trỉûc tiãúp tảo lỉûc cn,thỉåìng lm viãûc theo
ngun l ma sạt,biãún âäüng nàng ca ätä thnh nhiãût nàng ta ra mäi trỉåìng
bãn ngoi khi phanh.
1.1.CHN LOẢI DÁÙN ÂÄÜNG PHANH.
Hiãûn nay trãn ätä thỉåìng dng hai loải dáùn âäüng phanh chênh l thy lỉûc
v khê nẹn cn bàòng cå khê chè dng cho phanh dỉìng, vç hiãûu sút tháúp v

SVTH: Bảch Ngc Chiãún Trang 5
Âäư ạn män hc:KÃÚT CÁÚU V TÊNH TOẠN ÄTÄ HÃÛ THÄÚNG
PHANH
khäng âm bo phanh âäưng thåìi cạc bạnh xe.Dáùn âäüng âiãûn thỉåìng chè dng
cho âon xe.
Dáùn âäüng phanh khê nẹn thỉåìng dng trãn cạc xe cåỵ vỉìa v låïn hồûc
âon xe kẹo moọc våïi nhỉỵng ỉu âiãøm sau:
- Âiãưu khiãøn nhẻ nhng, lỉûc âiãưu khiãøn nh.
- Âäü tin cáûy cao hån dáùn âäüng phanh thy lỉûc, nãúu hãû thäúng cọ mäüt
chäø r ré thç hãû thäúng váùn lm viãûc âỉåüc.
- Dãù phäúi håüp våïi cạc dáùn âäüng v cå cáúu sỉí dủng khê nẹn khạc trãn ä
tä.
- Dãù tỉû âäüng 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 käưng kãưnh.
- Nhiãưu chi tiãút, kãút cáúu phỉïc tảp hån.
- Giạ thnh cao.
Dáùn âäüng phanh thy lỉûc thỉåìng sỉí dủng räüng ri rãn cạc xe du lëch, ä tä
ti v khạch cåỵ nh hồûc trãn ä tä ti trng âàût biãût låïn. Dáùn âäüng thy lỉûc cọ
nhỉỵng ỉu âiãøm sau:
- Âäü nhảy låïn, thåìi gian cháûm tạc dủng nh, ln ln âm bo phanh
âäưng thåìi cạc bạnh xe.
- Hiãûu sút cao:
9,08,0 ÷=
η
.
- Kãút cáúu âån gin, kêch thỉåïc khäúi lỉåüng v giạ thnh nh .
- Dãù làõp âàût.
Tuy váûy, dáùn âäüng thy lỉûc cọ nhỉỵng nhỉåüc âiãøm:

SVTH: Bảch Ngc Chiãún Trang 6
Âäư ạn män hc:KÃÚT CÁÚU V TÊNH TOẠN ÄTÄ HÃÛ THÄÚNG
PHANH
- u cáưu vãư âäü kên khêt cao, nãúu cọ mäüt chäù r ré thç c hãû thäúng
khäng lm viãûc âỉåüc.
- Lỉûc cáưc thiãút tạc dủng lãn bn âảp låïn, nãn thỉåìng dng cå cáúu tråü
lỉûc, dáùn âãún kãút cáúu phỉïc tảp .
- Hiãûu sút gim nhiãưu åí nhiãût âäü tháúp.
- Sỉû dao âäüng ạp sút cháút lng lm viãûc cọ thãø lm âỉåìng äúng rung
âäüng v momen phanh khäng äøn âënh.
Qua viãcû phán têch cạc loải dáùn âäüng trãn, âãø ph håüp våïi loải xe ta thiãút
kãú thç täút nháút chn loải dáùn âäüng thy lỉûc. Vç kãút cáúu âån gin, dãù bäú trê, giạ
thnh r.
1.2. CHN LOẢI CÅ CÁÚU PHANH.
Âäúi våïi cå cáúu phanh, thç dáùn âäüng thy lỉûc thỉåìng dng cạc loải nhỉ
trãn hçnh:
SVTH: Bảch Ngc Chiãún Trang 7
Âäư ạn män hc:KÃÚT CÁÚU V TÊNH TOẠN ÄTÄ HÃÛ THÄÚNG
PHANH
P
P
P
P
P
P
a
b
P
P
c

Hçnh 1.1. Cạc dảng cå cáúu phanh dáùn âäüng thy lỉûc thäng dủng:
- Trãn hçnh 1.1a l cå cáúu phanh gúc ẹp bàòng mäüt xilanh thy lỉûc. L
cå cáúu thûn nghëch, khäng cäng bàòng vç gúc trỉåïc (theo chiãưu tiãún), cọ
hiãûn tỉåüng tỉû siãút, gúc sau thç tỉû tạch. Do cọ hiãûn tỉåüng tỉû siãút nãn hãû säú
hiãûu qu K
hq
= (116
÷
122)
0
0
.
- Trãn hçnh 1.1b l cå cáúu phanh gúc ẹp bàòng hai xilanh thy lỉûc,
gúc hai báûc tỉû do. Âáy l loải cå cáúu vỉìa thûn nghëch vỉìa cán bàòng, hiãûu
SVTH: Bảch Ngc Chiãún Trang 8
Âäư ạn män hc:KÃÚT CÁÚU V TÊNH TOẠN ÄTÄ HÃÛ THÄÚNG
PHANH
qu phanh cao: K
hq
= (1,6÷1,8) láưn so våïi så âäư 1.1a trãn c hai chiãưu, tuy
váûy så âäư ny ráút phỉïc tảp.
- Trãn hçnh 1.1c l cå cáúu ẹp bàòng hai xilanh thy lỉûc, gúc mäüt báût tỉû
do. Âáy l cå cáúu khäng thûn nghëch, vç momen sinh ra theo chiãưu tiãún låïn
hån theo chiãưu li, cå cáúu ny låüi dủng ma sạt âãø tàng hiãûu qu phanh theo
chiãưu tiãún v gim mäüt chụt theo chiãưu li, loải ny thỉåìng sỉí dủng åí cáưu
trỉåïc xe du lëch hãû säú hiãûu qu loải ny K
hq
= (1,6÷1,8) láưn so våïi så âäư 1.1a
theo chiãưu tiãún
Ngoi ra cn cọ mäüt säú cå cáúu khạc l cå cáúu phanh gúc tỉû cỉåìng

họa, phanh âéa. Qua viãûc phán têch cạc loải cå cáúu trãn, âãø ph håüp våïi loải
xe ta thiãút kãú thç täút nháút ta chn cå cáúu phanh bạnh xe trỉåïc v bạnh xe sau
nhỉ trãn hçnh 1.1a.Tỉïc l cå cáúu phanh gúc ẹp bàòng mäüt xilanh thy lỉûc.
1.3.SÅ ÂÄƯ HÃÛ THÄÚNG PHANH.
1.3.1. 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.
SVTH: Bảch Ngc Chiãún Trang 9
ọử aùn mọn hoỹc:KT CU VAè TấNH TOAẽN T H THNG
PHANH
a
b

c

d
e
Hỗnh 1.2. 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 tổồỹngmỏỳt 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 .
SVTH: Baỷch Ngoỹc Chióỳn Trang 10
Âäư ạn män hc:KÃÚT CÁÚU V TÊNH TOẠN ÄTÄ HÃÛ THÄÚNG
PHANH
- Trãn hçnh 1.2d kãút cáúu phỉïc tảp, cọ kh nàng máút âäúi xỉïng lỉûc
phanh.
- Trãn hçnh 1.2e l loải så âäư hon thiãûn nháút. Tuy váûy kãút cáúu phỉïc
tảp nháút
Qua phán têch cạc så âäư trãn, âãø ph håüp våïi loải xe ta thiãút kãú thç täút
nháút chn så âäư 1.2a.Vç cọ kãút cáúu âån gin, dãù bäú trê, giạ thnh r.
1.3.2. Så âäư hãû thäúng phanh â chn.
1
2
3
4
5
8
9
6

7
Hçnh 1.3. Så âäư hãû thäúng phanh thy lỉûc.
1-Cå cáúu phanh trỉåïc; 2,8- Âỉåìng äúng trỉåïc sau; 3,4- piston ca xilanh
chênh; 5- Bçnh chỉïa dáưu; 6- Bn âảp; 7- Xilanh chênh; 9 - Cå cáúu phanh sau;
Ngun l lm viãûc ca hãû thäúng phanh thy lỉûc: Khi ngỉåìi lại tạc
dủng lãn bn âảp 6 qua hãû thäúng ân s âáøy piston nàòm trong xilanh 7, do âọ
dáưu bë ẹp v tảo ra ạp sút cao trong xilanh 7 v trong cạc äúng dáùn 2,8. Dáưu
trong âỉåìng äúng ạp sút cao s tạc dủng lãn bãư màût cạc piston ca cạc cå cáúu
phanh 1v 9. Cạc piston ny thàõng lỉûc l xo, âáøy hai mạ phanh ẹp sạt vo
träúng phanh v tiãún hnh phanh ätä, vç träúng phanh gàõn chàût våïi ma bạnh
xe. Khi nh phanh bn âảp, nghéa l lục ngàõt phanh l xo kẹo gúc phanh vãư
SVTH: Bảch Ngc Chiãún Trang 11
Âäư ạn män hc:KÃÚT CÁÚU V TÊNH TOẠN ÄTÄ HÃÛ THÄÚNG
PHANH
vë trê ban âáưu. Dỉåïi tạc dủng ca lỉûc l xo cạc piston trong xilanh lm viãûc,
s ẹp dáưu tråí lải xilanh chênh 7.
2. TÊNH TOẠN THIÃÚT KÃÚ CÅ CÁÚU PHANH.
2.1. XẠC ÂËNH TA ÂÄÜ TRNG TÁM CA XE THEO CHIÃƯU DC.
P
j
G
a
o
1
o
2
2
Z
1
Z

a
b
L
g
h
G
at
as
G
Hçnh 2.1. Så âäư xạc âënh trng tám.
Trong âọ:
G
a
- Trng lỉåüng ton bäü ca ätä, âiãøm âàût tải ta âäü trng tám
ca xe, phỉång chiãưu nhỉ hçnh v.
G
at
- Trng lỉåüng ton bäü ca ätä tạc dủng lãn cáưu trỉåïc.;
G
as
- Trng lỉåüng ton bäü ca ätä tạc dủng lãn cáưu sau;
Z
1
- Phn lỉûc tỉì màût âỉåìng lãn bạnh trỉåïc ca xe;
Z
2
- Phn lỉûc tỉì màût âỉåìng lãn bạnh sau ca xe;
L - Chiãưu di cå såí ca xe;
Hg - Chiãưu cao trng tám ca xe;
a - Khong cạch tỉì cáưu trỉåïc âãún ta âäü trng tám ca xe;

b - Khong cạch tỉì cáưu sau âãún ta âäü trng tám ca xe;
Theo så âäư phán têch lỉûc nhỉ (Hçnh 2.1) ta cọ:
SVTH: Bảch Ngc Chiãún Trang 12
ọử aùn mọn hoỹc:KT CU VAè TấNH TOAẽN T H THNG
PHANH
G
at
.a = G
as
.b
a + b = L
Suy ra:
a =
at
as
G
G
( L - a )


a =
asat
as
GG
LG
+
.
( 2.1)
= 1800.3000/(1050+1800) =1894,7[mm]
b = L - a =3000 - 1894,7 = 1105,3[ mm]

Vỏỷy toỹa õọỹ troỹng tỏm cuớa ọtọ:
a = 1894,7[mm]
b = 1105,3 [mm]
Hg = 700 [mm]
SVTH: Baỷch Ngoỹc Chióỳn Trang 13
ọử aùn mọn hoỹc:KT CU VAè TấNH TOAẽN T H THNG
PHANH
2.2. XAẽC ậNH MOMEN PHANH CệN SINH RA CAẽC C CU
PHANH.
P
j
G
a
o
1
o
2
2
Z
1
Z
a
b
L
g
h
G
at
as
G

V
Pw
P
pt
P
ps
f2
P
f1
P
Hỗnh 2.2. Caùc lổỷc taùc duỷng lón ọtọ khi phanh.
Trong õoù:
G
a
- Troỹng lổồỹng toaỡn bọỹ cuớa ọtọ õỷt taỷi troỹng tỏm;
P
f1
- Lổỷc caớn ln ồớ baùnh xe trổồùc;
P
f2
- Lổỷc caớn ln ồớ baùnh xe sau;
P
pt
,P
ps
- Lổỷc phanh ồớ mọứi baùnh xe trổồùc vaỡ sau;
P
w
- Lổỷc caớn khọng khờ;
P

j
- Lổỷc quaùn tờnh sinh ra khi phanh;
L - Chióửu daỡi cồ sồớ;
Hg, a, b - Toỹa õọỹ troỹng tỏm cuớa ọtọ;
SVTH: Baỷch Ngoỹc Chióỳn Trang 14
ọử aùn mọn hoỹc:KT CU VAè TấNH TOAẽN T H THNG
PHANH
Khi phanh boớ qua lổỷc caớn khọng khờ P

vaỡ lổỷc caớn ln P
f1
vaỡ P
f2
.Vỗ khi
phanh vỏỷn tọỳc cuớa xe giaớm nhanh cho õóỳn vỏỷn tọỳc bũng khọng, nón P
f1
+P
f2
nhoớ hồn rỏỳt nhióửu so vồùi P
pt
vaỡ P
ps
.
Lỏỷp phổồng trỗnh cỏn bũng momen õọỳi vồùi O
1
ta coù:

2
Z
.L+

j
P
Hg - a.
a
G
= 0



2
Z
=
L
HgPjGa
a

Vồùi
j
P
=
p
a
J
g
G

Nón:
2
Z
=

)(
max
Hg
g
J
a
L
G
p
a

( 2.2 )
Lỏỷp phổồng trỗnh cỏn bũng momen õọỳi vồùi
2
O
ta õổồỹc:
-
1
Z
.L+
HgP
j
.
+
a
Gb.
= 0

L
HgPGb
Z
ja

1
+
=
=
).( Hg
g
J
b
L
G
pmaợ
a
+
( 2.3 )
Trong õoù:
g - Gia tọỳc troỹng trổồỡng;
J
p
- Gia tọỳc chỏỷm dỏửn khi phanh, J
p

g.

=
;

- Hóỷ sọỳ baùm cuớa baùnh xe õọỳi vồùi õổồỡng. Khi tờnh toaùn õóứ cho
cồ cỏỳu phanh coù khaớ nng sinh ra mọỹt momen cổỷc õaỷi luọn luọn lồùn hồn hoỷc
tọỳi thióứu bũng momen xaùc õởnh theo õióửu kióỷn baùm, ta lỏỳy giaù trở tọỳi õa. ọỳi
vồùi ọtọ taới vaỡ khaùch do khoù bọỳ trờ cồ cỏỳu phanh trong baùnh xe,nón thổồỡng lỏỳy:
65,062,0 ữ=

, ta choỹn
62,0=

.
Thay
gJ
p
.

=
vaỡo caùc cọng thổùc ( 2.2 ) vaỡ ( 2.3 ) ta õổồỹc cọng thổùc
tổồng õổồng:
SVTH: Baỷch Ngoỹc Chióỳn Trang 15
ọử aùn mọn hoỹc:KT CU VAè TấNH TOAẽN T H THNG
PHANH

).(
1
Hgb
L
G
Z
a

+=
( 2.4 )

).(
2
Hga
L
G
Z
a

=
( 2.5 )
Thay sọỳ vaỡo (2.4) vaỡ (2.5) ta õổồỹc:

8,9).700.62,03,1105(
3000
2850
1
+=Z
= 14330,88 [N]

8,9).700.62,07,1894(
3000
2850
2
=Z
= 13599,11[N]
Vỏỷy momen cỏửn sinh ra ồớ cỏửu trổồùc, cỏửu sau laỡ:

M
pt
1
.Z

=
.r
bx
M
ps
2
.Z

=
.r
bx

Theo taỡi lióỷu tham khaớo [ 2 ] cho baùn kờnh thọỳng kó coù taới troỹng: r
bx
350
=
[mm]
Thay sọỳ vaỡo ta õổồỹc:
M
pt
8,310935,0.88,14330.62,0 ==
[N.m]
M
ps
5,296035,0.11,13599.62,0 ==

[N.m]
Tổỡ trón ta thỏỳy:M
pt
M
ps
nón ta suy ra choỹn cồ cỏỳu phanh trổồùc vaỡ cồ cỏỳu
phanh sau coù cuỡng cồ cỏỳu eùp bũng xylanh thuyớ lổỷc,coù cuỡng kờch thổồùc vaỡ
cuỡng kióứu bọỳ trờ.
2.3. XAẽC ậNH CAẽC KấCH THặẽC C BAN CUA C CU PHANH.
2.3.1.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
= 0,8. r
bx
= 0,8.350 = 280 [mm]
Vỏỷy baùn kờnh trọỳng phanh laỡ: r
t
= r
tt
= r
ts
=
140
2
280

2
==
t
d
[mm]
SVTH: Baỷch Ngoỹc Chióỳn Trang 16
ọử aùn mọn hoỹc:KT CU VAè TấNH TOAẽN T H THNG
PHANH
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:
Bóử daỡy trọỳng phanh trổồỡc vaỡ trọỳng phanh sau bũng nhau vaỡ bũng
10[mm].
Khe hồớ giổợa vaỡnh baùnh xe vaỡ trọỳng phanh bũng 40[mm].
2.3.2.Choỹn caùc kờch thổồùc s, h

,
1
,
2
.
Choỹn caùc thọng sọỳ
1
,
2

, , h, s :
+Baùnh xe trổồùc:
Goùc õỏửu cuớa maù phanh trổồùc vaỡ sau baùnh xe trổồùc:
==
st 11

0
25
Goùc cuọỳi cuớa maù phanh trổồùc vaỡ sau baùnh xe trổồùc:
==
st 22

0
130
Suy ra goùc ọm
=


0
130
-
0
25
=
0
105
+Baùnh xe sau:
Goùc õỏửu cuớa maù phanh trổồùc vaỡ sau baùnh xe sau :
0
11

25==
st

Goùc cuọỳi cuớa maù phanh trổồùc vaỡ sau baùnh xe sau:
==
st 22

0
130
Suy ra gọỳc ọm

=
0
130
-
0
25
=
0
105
Khoaớng caùch tổỡ tỏm O cuớa cồ cỏỳu phanh õóỳn õióứm tỗ cọỳ õởnh cuớa guọỳc
phanh:
S = 0,85.
t
r
= 0,85.0,14 = 0,119[mm]
Khoaớng caùch giổợa hai õióứm tyỡ guọỳc phanh:
h = 0,85.
t
d

= 0,85.280 = 238[mm]
Maỡ h = h = h/2= 238/2 = 119[mm]

SVTH: Baỷch Ngoỹc Chióỳn Trang 17
Âäư ạn män hc:KÃÚT CÁÚU V TÊNH TOẠN ÄTÄ HÃÛ THÄÚNG
PHANH
P
0
h
r
t
β
α
2
α
1
h'
h''
s
Hçnh 2.3. Så âäư tênh toạn lỉûc cáưn thiãút tạc dủng lãn gúc phanh.
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 sinh ra trãn ton bäü bãư màût ma sạt phi tha mn âiãưu kiãûn:
][

2
q
rb

M
q
t
p
≤=
βµ
(2.6)
Trong âọ:
M
p
- Momen phanh;
r
t
- Bạn kênh träúng phanh;
b - Bãư räüng mạ phanh;

µ
- Hãû säú ma sạt;
Theo ti liãûu tham kho [ 1 ], khi tênh toạn cọ thãø thỉìa nháûn hãû säú ma
sạt
38,032,0 ÷=
µ
, chn
µ
= 0,32;

][q
- p sút cho phẹp ca bãư màût ma sạt mạ phanh;
SVTH: Bảch Ngc Chiãún Trang 18
Âäư ạn män hc:KÃÚT CÁÚU V TÊNH TOẠN ÄTÄ HÃÛ THÄÚNG

PHANH
p 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 ( 2.6 ) suy ra bãư räüng mạ phanh:
b
].[
2
qr
M
t
p
βµ
≥
( 2.7 )
+ Bãư räüng mạ phanh trỉåïc:
b
t

].[ 2

180.
2
0
qr
M
t
pt
πβµ
≥
( 2.8 )
Trong âọ:
M
pt
- Momen phanh cáưu trỉåïc; M
pt
= 3109,8[N.m].
r
t
- Bạn kênh träúng phanh; r
t
= 140 [ mm ] = 0,140 [m ]
β
- Gọc äm;
β
= 105
0
.
Thay vo cäng thỉïc (2.8) ta âỉåüc:
b
( )

60
2
0
10.2.14,3.105.14,032,0.2
180.8,3109
≥
b
0676,0≥
[m]
≥
67,67[mm]
+Bãư räüng mạ phanh sau:
b
[ ]
qr
M
t
ps
2
180.
2
0
βπµ
≥
( 2.9 )
Trong âọ:
M
ps
- Momen phanh cáưu sau; M
ps

= 2960,5[N.m];
0
105=
β
;
,
µ
r
t
,
[ q ] nhỉ trãn;
SVTH: Bảch Ngc Chiãún Trang 19
ọử aùn mọn hoỹc:KT CU VAè TấNH TOAẽN T H THNG
PHANH
Thay vaỡo cọng thổùc (2.9) ta õổồỹc:
b
602
0
10.2.14,3.105.14,0.32,0.2
180.5,2960

b
0642,0
[m]

64,42[mm]
Theo taỡi lióỷu [2] thỗ bóử rọỹng maù phanh khọng lồùn hồn 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

t
= b
s
= 70 [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 ]
Trong õoù:
m
a
, g - Khọỳi 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 maù phanh trổồùc;
F
s
-Dióỷn tờch cuớa caùc maù phanh sau;
Maỡ theo trón ta coù: F
t
= F
s
= 4../180
0
.b.r
= 4.105
0
.3,14/180
0
.0,07.0,14
= 0,0718 [m
2
]
nón : F

= F
t
+F
s
=2.F
t
=2.0,0718 = 0,1436 [m

2
]
SVTH: Baỷch Ngoỹc Chióỳn Trang 20
ọử aùn mọn hoỹc:KT CU VAè TấNH TOAẽN T H THNG
PHANH
Suy ra: p
1436,0
8,9.2850
=

p = 194498,6[N/m
2
]
Theo taỡi lióỷu tham khaớo [ 3 ], õọỳi vồùi ọtọ taới [ p ]= 2,5
ữ
3,5.10
4
[Kg/m
2
]
Vỏỷy p =194498,6 [ Kg/m
2
] < [ p ], thoớa maợn õióửu kióỷn.
2.5. KIỉM TRA IệU KIN Tặ SIT.
Hióỷn tổồỹng tổỷ sióỳt laỡ hióỷn tổồỹng maù phanh tổỷ sióỳt vaỡo trọỳng phanh chố
bũng lổỷc ma saùt maỡ khọng cỏửn taùc duỷng cuớa lổỷc dỏựn õọỹng.
Tổỡ cọng thổùc:
( )
BA
hP

M
p
.

2,1
à
à
+
=
, õọỳi vồùi phanh guọỳc hióỷn tổồỹng tổỷ
sióỳt vaỡo trọỳng phanh seợ xaớy ra khi mỏựu sọỳ bũng khọng. óứ traùnh hióỷn tổồỹng
naỡy phaới õaớm baớo õióửu kióỷn:
( )
BA .
à

> 0, tổùc laỡ
à
< (A/B) (2.10)
õỏy ta xeùt aùp suỏỳt phỏn bọỳ theo chióửu daỡi maù phanh gỏửn nhổ õóửu, tổùc
laỡ haỡm phỏn bọỳ aùp suỏỳt


= 1 ta õổồỹc:
+ ọỳi vồùi cồ cỏỳu phanh trổồùc:
12
21

=
CosCos
r
s
A
t
.

0
180
=
14,0
119,0
.
14,3
180
.
25130
13025
0
00
00

CosCos
= 0,718
t
r
s
B =1

.
12
12



SinSin
.

0
180
= 1 -
00
00
25130
25130
.
14,0
119,0

SinSin
.
14,3
180
0
= 0,846
Thay A, B vaỡo (2.10) ta õổồỹc:
à
<
848699,0

846,0
718,0
=
Roớ raỡng:
à
= 0,32 < 0,848699 thoớa maợn õióửu kióỷn.
SVTH: Baỷch Ngoỹc Chióỳn Trang 21
ọử aùn mọn hoỹc:KT CU VAè TấNH TOAẽN T H THNG
PHANH
+ ọỳi vồùi cồ cỏỳu phanh sau:
Do ta choỹn cồ cỏỳu phanh trổồùc vaỡ cồ cỏỳu phanh sau coù
cuỡng cồ cỏỳu eùp bũng xilanh thuyớ lổỷc,coù cuỡng kờch thổồùc vaỡ
cuỡng kióứu bọỳ trờ,nón tổồng tổỷ cồ cỏỳu phanh trổồùc ta coù:
A = 0,718
B = 0,846
Thay A, B vaỡo ( 2.10) ta õổồỹc:

848699,0
846,0
718,0
=<
à
Roớ raỡng:
865,032,0 <=
à
thoớa maợn õióửu kióỷn.
2.6. TấNH TOAẽN NHIT VAè MAèI MOèN.
2.6.1.Tờnh toaùn maỡi moỡn.
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:
Aùp suỏỳt trung bỗnh trón maù phanh õổồỹc tờnh theo cọng thổùc:
q
tb
=
à

2
t
p
rb
M
[ q
tb
] (2.11)
Trong õoù:
p
M
- Momen phanh;
à
- Hóỷ sọỳ ma saùt,
à
= 0,32;
b - Bóử rọỹng maù phanh;
r
t
- Baùn kờnh trọỳng phanh;

- Goùc ọm;
SVTH: Baỷch Ngoỹc Chióỳn Trang 22

ọử aùn mọn hoỹc:KT CU VAè TấNH TOAẽN T H THNG
PHANH
[q
tb
] - Aùp suỏỳt trung bỗnh cho pheùp; Theo taỡi lióỷu tham khaớo[1],
õọỳi vồùi maù phanh laỡm bũng vỏỷt lióỷu atbeùt thọng thổồỡng thỗ [ q
tb
] = 2MPa.
+ ọỳi vồùi phanh trổồùc, momen cỏửn sinh ra ồớ mọựi cồ cỏỳu phanh:
2
1

=
pt
p
M
M
2
8,3109
=
= 1554,9[N.m]
Thay vaỡo ( 2.11) ta õổồỹc:
q
tb
14,3.
180
105
.14,0.06767,0.32,0
2/9,1554
0

0
2
=
= 1000054,8[N.m]
= 1,0000548[MPa]
Vỏỷy q
tb

[ ] [ ]
aa
MPMP 20000548,1 <=
thoớa maợn õióửu kióỷn.
+ ọỳi vồùi baùnh xe sau, momen cỏửn sinh ra ồớ mọựi cồ cỏỳu phanh:
2
5,2960
2
2
==

ps
p
M
M
= 1480,25[N.m].
Thay vaỡo (2.11) ta õổồỹc:
q
tb
14,3.
180
105

14,0.06442,0.32,0
2/25,1480
0
0
2
=
= 1000073,367[N.m]
= 1,000073367[MPa]
Vỏỷy q
tb

[ ] [ ]
aa
MPMP 2000073367,1 <=
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.
[ ]
ms
aa
ms
l
F
Vm

l =

.2
.
2
(2.12)
Theo taỡi lióỷu tham khaớo [1] thỗ :trở sọỳ cọng ma saùt rióng õọỳi vồùi cồ cỏỳu
phanh xe taới hióỷn nay nũm trong khoaớng 600ữ800[J/cm
2
]
Trong õoù:
SVTH: Baỷch Ngoỹc Chióỳn Trang 23
Âäư ạn män hc:KÃÚT CÁÚU V TÊNH TOẠN ÄTÄ HÃÛ THÄÚNG
PHANH
m
a
- Khäúi lỉåüng ton bäü ca xe;
V
a
- Váûn täúc khi bàõt âáưu phanh;V
a
= 30[Km/h] = 8,33[m/s]

Σ
F
- Diãûn têch táút c cạc mạ phanh cọ trãn ätä;
Σ
F
= 0,1436[
2

m
]
Nhỉ váûy cäng ma sạt riãng bàòng :
1436,0.2
33,8.2850
2
=
ms
l
]/[6943,688573
2
mJ=
= 68,85736943[J/cm
2
]
Váûy
ms
l
= 68,85736943 [J/
2
cm
]< [
ms
l
] tha mn âiãưu kiãûn.
2.6.2. 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
(2.13)
Trong âọ:
G
c
, g -Trng lỉåüng ton bäü ca ätä tạc dủng lãn cáưu âỉåüc tênh
khi phanh v gia täúc trng trỉåìng;
+ Âäúi våïi cáưu trỉåïc ca xe hai cáưu:
G
c
=
1
Z
= 1330,88[N].

+ Âäúi våïi cáưu sau ca xe hai cáưu:
G
c
=
2
Z
= 13599,11[N].
V
1
-Täúc âäü âáưu quạ trçnh phanh ätä;
V
2
-Täúc âäü cúi quạ trçnh phanh ätä;
SVTH: Bảch Ngc Chiãún Trang 24
ọử aùn mọn hoỹc:KT CU VAè TấNH TOAẽN T H THNG
PHANH
t


,
c


- Lổồỹng tng nhióỷt õọỹ cuớa trọỳng phanh so vồùi mọi trổồỡng ồớ
cuọỳi vaỡ trong quaù trỗnh phanh;
C - Nhióỷt dung rióng cuớa vỏỷt lióỷu laỡm trọỳng phanh, õọỳi vồùi theùp
C = 482[J/KG.õọỹ];
F
t
- Dióỷn tờch taớn nhióỷt cuớa trọỳng phanh;

K - Hóỷ sọỳ truyóửn nhióỷt giổợa trọỳng phanh vaỡ khọng khờ;
t - Thồỡi gian phanh;

t
m
- Khọỳi lổồỹng caùc trọỳng phanh vaỡ caùc chi tióỳt lión quan bở
nung noùng;
Hỗnh 2.4. Sồ õọử
tờnh toaùn trọng phanh:


Bóử daỡy
trọỳng phanh;

t
r
Baùn
kờnh trọỳng phanh; b
t
- Bóử rọỹng trọỳng phanh;
Khi phanh ngỷt trong thồỡi gian ngừn,nhióỷt truyóửn khọng khờ khọng
õaùng kóứ,nón :


t
tt
dtKF
0

= 0

Tổỡ bióứu thổùc (2.13) 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

(2.14)
Trong õoù :
V
1
= 8,33[m/s]
SVTH: Baỷch Ngoỹc Chióỳn Trang 25

b
t
r
t