ĐỒ án THIẾT kế cụm TỔNG THÀNH cầu SAU CHO ô tô + bản vẽ

Ket-noi.com kho ti liu min phớ
Lời nói đầu
Cùng với sự phát triển của nền kinh tế. Ngành công nghiệp
ôtô nớc ta cũng đang có những biến chuyển và ngày càng
ảnh hởng sâu rộng đến các lĩnh vực sản suất khác. Chịu
ảnh hởng của xu thế phân công lao động theo hớng chuyên
môn hoá, ngành công nghiệp ôtô đang có những thay đổi
để phù hợp với xu thế này. Đặc biệt là trong lĩnh vực công
nghiệp phụ trợ. Xu thế phân công lao động dẫn đến sự hợp
tác trong sản xuất ôtô mà kết quả cuối cùng sẽ cho ra đời
những chiếc xe có thể là sản phẩm chung của rất nhiều các
xí nghiệp. Với tình hình nh vậy thì mỗi nhà máy xí nghiệp
có thể chỉ sản xuất một vài chi tiết, một cụm chi tiết hoặc
một cụm kết cấu của chiếc xe.
Với tình hình công nghệ sản xuất, vật liệu cũng nh nhu
cầu của thị trờng ở nớc ta hiện nay thì phần gầm xe trong
đó có cụm tổng thành cầu sau chủ động đang

là một

mảng có nhiều khả năng có thể sản xuất thành công ở nớc ta.
Chính vì thế trong phần thiết kế tốt nghiệp này đợc sự cho
phép của thầy hớng dẫn, em xin chọn đề tài là: thiết kế cụm
tổng thành cầu sau cho xe vận tải (4x2) có trọng lợng toàn
bộ 12 18 tấn. Nội dung thiết kế gồm có:
- Phân tích lựa chọn phơng án thiết kế.
- Tính toán thiết kế truyền lực chính.
- Tính toán thiết kế vi sai.
- Tính toán thiết kế bán trục.
1

Ket-noi.com kho ti liu min phớ
- Tính toán thiết kế dầm cầu.
- Tính toán thiết kế cơ cấu phanh sau.
- Lựa chọn phơng án dẫn động điều khiển phanh.
- Thiết kế công nghệ gia công một chi tiết.
Mục tiêu của đề tài thiết kế cụm tổng thành cầu sau chủ
động có thể đáp ứng tình hình sản xuất, nhu cầu thị trờng
trong nớc và thế giới, thoả mãn tính đồng hóa để có thể đợc
sử dụng trên nhiều loại xe có tải trọng khác nhau khi thay đổi
những kích thớc cần thiết.
Trong thời gian học tập và làm đồ án tốt nghiệp em đã đợc chỉ bảo và giúp đỡ nhiệt tình của các thầy trong bộ môn
ôtô đặc biệt là thầy Nguyễn Khắc Trai đã hớng dẫn tận tình
giúp em hoàn thành đồ án này. em xin chân thành cảm ơn
các thầy.
Mặc dù bản thân đã có rất nhiều cố gắng. Nhng do kiến
thức còn hạn chế, kinh nghiệm thiết kế không nhiều nên đồ
án tốt nghiệp của em không thể tránh khỏi có những sai sót.
Em mong đợc sự chỉ bảo và giúp đỡ của các thầy để em có
thể hoàn thiện hơn phần thiết kế này. Em xin chân thành
cảm ơn các thầy.
Sinh viên thực
hiện
Vũ Văn
Sơn

2


Ket-noi.com kho ti liu min phớ

Phần I
Giới thiệu chung về cụm tổng thành cầu sau

1. Lựa chọn mục tiêu và đối tợng.
Hiện nay ở nớc ta ô tô tải đang đợc sử dụng ngày càng
nhiều. Trong đó một nhu cầu rất lớn là sử dụng các loại xe tải
có trọng lợng tối đa theo tiêu chuẩn cho phép. Các loại xe này
có u điểm rất lớn về mặt sử dụng đó là tận dụng đợc kích
thớc và khối lợng cho phép theo quy định của Bộ giao thông.
Ngành công nghiệp ôtô ở nớc ta hay ở bất kỳ nớc nào trên
thế giới muốn phát triển đợc thì phải có một nền công
nghiệp phụ tùng phát triển mạnh, có thể đáp ứng đợc nhu
cầu cho lắp ráp. Tham vọng phát triển nghành công nghiệp ô
tô ở nớc ta sẽ thành công nếu chúng ta biết đi trớc đón đầu,
tận dụng công nghệ của nớc ngoài và đặc biệt là phát triển
công nghiệp phụ tùng. Chất nhận hợp tác có nghĩa là chúng ta
3


Ket-noi.com kho ti liu min phớ
đã chấp nhận xu thế phân công lao động theo hớng chuyên
môn hoá, đang la xu thế toàn cầu hiện nay. Với tình hình
nh vậy trong thiết kế nói chung chúng ta sẽ gặp phải những
vấn đề về tính lắp lẫn và tính đồng hoá. Nói hẹp trong
nghành công nghiệp ôtô đó là các vấn đề trong thiết kế xe.
Trong thiết kế xe hiện nay một yêu cầu đặt ra đó là làm
thế nào để có thể sử dụng những cụm tổng thành đã đợc
thiết kế cho loại xe này có thể sử dụng trên loại xe khác mà
vẫn thoả mãn các tiêu chuẩn kỷ thuật cũng nh các tiêu chuẩn

chung của bộ phận quản lý xe. Để giải quyết vấn đề này
trong quá trình thiết kế sản xuất cũng nh sử dụng sửa chữa
xe chúng ta cần phải có một tiêu chuẩn chung. Hiện nay ở nớc
ta đang định hớng và tiến tới sẽ áp dụng tiêu chuẩn chung
Châu âu ECE.
Với nhu cầu sử dụng và tình hình sản xuất trong nớc nh
vậy trong phần thiết kế tốt nghiệp đợc sự giúp đỡ của thầy
hớng dẫn em xin chọn đề tài là thiết kế cụm tổng thành cầu
sau cho xe vận tải (4x2) có trọng lợng toàn bộ 12 18 tấn. Mục
đích thiết kế của em là cụm tổng thành cầu sau chủ động
này thoả mãn tính đồng hoá. Nó không phải chỉ đợc sử dụng
cho một loại xe nhất định nào đó mà nó có thể đợc sử dụng
trên các xe có tải trọng khác nhau và chiều dài khác nhau sao
cho tải trọng tối đa tác dụng lên cầu phải nằm trong giới hạn
cho phép theo thiết kế. Cụm tổng thành này đợc thiết kế
để lắp trên loại xe tải đa năng chủ yếu chạy đờng dài Bắc
Nam. Loại xe này có u điểm là tận dụng đợc trọng lợng tối đa
4


Ket-noi.com kho ti liu min phớ
cho phép. Trong thiết kế để có thể đảm bảo tính đồng
hoá, một nhu cầu của sản xuất xe hiện nay, đề tài sẽ áp dụng
tiêu chuẩn chung châu âu ECE. Các kích thớc của cụm tổng
thành sẽ đợc lựa chọn theo tiêu chuẩn này.

2. Khái niệm cụm tổng thành cầu sau chủ
động.
Cụm tổng thành cầu sau chủ động là một cụm kết cấu
gồm có truyền lực chính, cơ cấu vi sai, dầm cầu, bán trục,

cơ cấu phanh sau, và truyền lực cạnh nếu có.
Trên các loại xe tải hiện nay đang sử dụng rất nhiều loại cầu
chủ động. Có thể là một cầu sau chủ động có thể hai cầu
sau chủ động hoặc ba cầu sau chủ động. Trong phần thiết
kế tốt nghiệp này em xin phép chỉ đi vào loại một cầu sau
chủ động, cho xe một cầu sau chủ động. Tải trọng tối đa tác
dụng lên cầu sau là 11 tấn.

5


Ket-noi.com kho ti liu min phớ
Phần II
Lựa chọn phơng án thiết kế

1. Lựa chọn phơng án thiết kế cầu chủ động.
Công dụng của cầu chủ động là đỡ toàn bộ phần trọng lợng
đợc treo tác dụng lên cầu, truyền mô men xoắn từ trục các
đăng đến các bánh xe chủ động, tiếp nhận và truyền các
lực từ khung xe xuống cũng nh các lực tơng tác của bánh xe
với mặt đờng.
Cầu chủ động gồm các bộ phận nh : Truyền lực chính , vi
sai, truyền lực cạnh, bán trục vỏ cầu. Trong loại dầm cầu cứng
vỏ cầu đóng vai trò là dầm cầu.
1.1 Truyền lực chính.
1.1.1 Công dụng.
Truyền lực chính dùng để tăng mô men và truyền mô men
quay từ trục các đăng đến các bánh xe chủ động của ô tô
theo một tỷ số truyền nhất định.
1.1.2 Yêu cầu chung của truyền lực chính.

- Phải có tỷ số truyền cần thiết để phù hợp với chất lợng
kéo và tính kinh tế nhiên liệu của ô tô.
- Có kích thớc nhỏ gọn để tăng khoảng sáng gầm xe .
- Có hiệu suất truyền động cao.
- Đảm bảo độ cứng vững tốt, làm việc không ồn, tuổi thọ
cao.
- Trọng lợng cầu phải nhỏ để giảm trọng lợng phần không
đợc treo.
6


Ket-noi.com kho ti liu min phớ
1.1.3 Yêu cầu riêng của truyền lực chính xe tải có tải
trọng tối đa 12 18 tấn.
Các xe tải có tải trọng tối đa thờng đợc sử dụng trên các
cung đờng dài. Những xe này có vận tốc trung bình lớn, hoạt
động liên tục trong một khoảng thời gian dài chính vì thế
ngoài những yêu cầu chung trên, truyền lực chính phải thoả
mãn đợc các yêu cầu đó là:
- Đảm bảo đợc tỷ số truyền cần thiết phù hợp với loại xe này
- Truyền đợc mô men xoắn khá lớn.
- Ăn khớp êm không gây ra ồn khi làm việc liên tục trong thời
gian dài.
- Độ bền mỏi của bánh răng lớn.
- Có kích thớc nhỏ gọn, tạo đợc khoảng sáng gầm xe và thoả
mãn tính ổn định của ô tô khi chuyển động với vận tốc cao.
1.1.4 Các dạng truyền lực chính có thể áp dụng vào đề
tài.

Hình 2.1 Các dạng truyền lực chính đơn.

7


Ket-noi.com kho ti liu min phớ
Trên loại cầu chủ động này ta có thể áp dụng truyền lực
chính:
+Loại đơn gồm một cặp bánh răng ăn khớp
+Loại kép gồm hai cặp bánh răng ăn khớp
Trong loại đơn có thể áp dụng :
+ Loại bánh răng côn răng thẳng hình a).
+ Loại bánh răng côn răng xoắn hình b).
+ Loại bánh răng hypoit hình c).
+ Loại trục vít bánh vít hình d).
1.1.5 Tính toán sơ bộ tỷ số truyền TLC.
i0 : Tỷ số truyền của cầu chủ động i 0 đợc xác định theo lý
thuyết ô tô nh sau:
nemax

i0= v .i .rbx.2.
max cao

(2.1)

trong đó:
+ nemax: số vòng quay cực đại của động cơ. Theo
động cơ của xe
tham khảo ta có nemax=2900 (vòng/phút)
+ vmax: vận tốc lớn nhất của ôtô, theo xe tham khảo
vmax=100(km/h).

+ icao : tỷ số truyền của hệ thống truyền lực tính
từ động cơ tới
bánh răng chủ động của truyền lực chính, theo xe
tham khảo icao=0,78.
i0

2900 / 60
.0,542.2. 7, 74
27, 6.0, 78

8


Ket-noi.com kho ti liu min phớ
1.1.6. Lựa chọn phơng án thiết kế truyền lực chính.
Với những yêu cầu cơ bản nh trên ta thấy rằng có thể áp
dụng cặp bánh răng ăn khớp hypoit hoặc cặp bánh răng ăn
khớp côn xoắn cho truyền lực chính của các xe tải loại này.
Tuy nhiên qua xem xét các loại cầu chủ động u nhợc điểm
cũng nh yêu cầu của nó, cũng nh xem xét về mặt tỷ số
truyền. Cặp bánh răng hypoit phù hợp với các xe có tỷ số
truyền lớn hơn 6 và nhỏ hơn 10 Chính vì thế đề tài lựa
chọn loại truyền lực chính là loại truyền lực đơn bánh răng
hypoit có bánh răng chủ động đặt lệch so với bánh răng bị
động một khoảng E.
1.2Vi sai .
1.2.1 Công dụng.
Bộ vi sai có nhiệm vụ làm cho các bánh xe chủ động có thể
quay với các vận tốc khác nhau trong các trờng hợp ô tô quay
vòng hoặc ô tô chuyển động trên đờng gồ ghề không bằng

phẳng .
1.2.2Yêu cầu của cụm vi sai.
a) Yêu cầu chung của vi sai:
- Phân phối mô men xoắn giữa các bánh xe hay giữa các
trục theo tỷ lệ đảm bảo sử dụng trọng lợng bám tối đa
ở các bánh xe.
- Kích thớc vi sai phải nhỏ gọn để dễ bố trí.
- Có hiệu suất truyền động cao.
a) Yêu cầu riêng của vi sai trên xe tải có tải trọng 12 18 tấn:
9


Ket-noi.com kho ti liu min phớ
Các xe tải có tải trọng tối đa nằm trong khoảng này hoạt
động chủ yếu trên đờng tốt nên bộ vi sai yêu cầu ma sát
trong nhỏ để tăng hiệu suất truyền lực, kích thớc nhỏ gọn
để dễ bố trí.
1.2.3 Các dạng vi sai có thể áp dụng vào đề tài.
Có rất nhiều loại vi sai, để chọn phơng án thiết kế vi sai
cho cụm tổng thành cầu sau xe tải ta xem xét các loại vi sai
sau.
- Theo kết cấu gồm có :
+Vi sai với các bánh răng côn.
+Vi sai với các bánh răng trụ.
+Vi sai tăng ma sát .
- Theo đặc tính phân phối mô men xoắn gồm có :
+Vi sai đối xứng loại này mô men xoắn đợc phân phối
đều ra hai bán trục .
+Vi sai không đối xứng mô men xoắn phân phối không
đều ra hai bán trục.

1.2.4 Lựa chọn phơng án thiết kế vi sai.
Hiện nay các loại vi sai rất đa dạng về chủng loại các xe hoạt
động trong các điều kiện khác nhau và có yêu cầu khác
nhau thì đợc dùng các loại vi sai khác nhau. Trên loại xe tải tải
đa năng tải trọng 12 18 tấn ta dùng loại vi sai bánh răng côn
đối xứng. Vì xe tải loại này là loại xe đa năng hoạt động chủ
yếu trên loại đờng tốt, chỉ cần vi sai là loại có ma sát trong
nhỏ. Với kết cấu gọn nhẹ dễ bố chí và cũng dễ chế tạo phù
hợp với khả năng sản xuất ở nớc ta.
10


Ket-noi.com kho ti liu min phớ

1.2.5 Nguyên lý làm việc của vi sai côn đối xứng.
- Khi ô tô chuyển động thẳng mô men xoắn đợc truyền từ
bánh răng bị động của truyền lực chính sang vỏ của hộp vi
sai. Trong trờng hợp này sức cản từ mặt đờng của hai bánh xe
chủ động là nh nhau. Bán kính lăn ở hai bánh xe chủ động là
nh nhau. Khi đó các bánh rănng hành tinh không quay quanh
trục của nó mà chỉ đóng vai trò nh các vấu truyền mô men
xoắn từ bánh răng vành chậu đến bánh răng mặt trời ở hai
phía với cùng mô men xoắn và số vòng quay nh nhau.
- Khi ô tô quay vòng hoặc đi trên đờng gồ ghề. Lúc này tốc
độ góc của hai bánh xe khác nhau thông qua hai bán trục làm
cho hai bánh răng mặt trời cũng quay với các tốc độ góc khác
nhau. Lúc này các bánh răng vi sai vừa quay theo vỏ của bộ vi
sai vừa quay quanh trục của nó đảm bảo choc ho hai bánh
răng mặt trời quay với vận tốc góc khác nhau, phù hợp với tốc
độ góc ở các bánh xe chủ động.

1.3 Các bán trục.
1.3.1 Công dụng.
Các bán trục dùng để truyền mô men men xoắn từ bộ vi sai
đến các bánh xe chủ động. Trên các loại bán trục không đợc
giảm tải hoàn toàn bán trục còn đợc dùng để tiếp nhận các
lực từ mặt đờng tác dụng lên bánh xe chủ động.
1.3.2 Yêu cầu đối với các bán trục.
a) Yêu cầu chung của bán trục:
11


Ket-noi.com kho ti liu min phớ
- Phải chịu đợc mô men xoắn lớn trong khoảng thời gian
lâu dài.
- Bán trục phải thẳng nhất là không đợc lệch bi nhất là
đối với các xe tải cở lớn.
- Đối với bán trục của cầu dẫn hớng chủ động phải đảm
bảo tính đồng tốc cho các đoạn trục của bán trục.
- Chính xác hình dáng hình học, kích thớc.
b) Yêu cầu riêng của bán trục sử dụng trên xe tải 12 18 tấn.
Các bán trục sử dụng cho các xe tải loại này phải chịu mô
men xoắn rất lớn,
Vì vậy các bán trục phải đợc chế tạo chính xác về mặt hình
học, và phải có các góc lợn hợp lý để tránh ứng suất tập trung.
1.3.3

Các loại bán trục có thể áp dụng trong đề tài.

Để có thể lựa chọn đợc phơng án thiết kế hợp lý ta xem xét
các loại bán trục sau đây:

+ Bán trục giảm tải hoàn toàn trong trờng hợp này bánh xe có
moay ơ đợc lắp trên hai ổ bi và cả hai ổ bi đợc lắp trên vỏ
cầu. Do hai ổ bi đợc bố trí cách nhau một đoạn nên mô men
uốn của các lực tơng tác của các bánh xe với mặt đờng đều
đợc tiếp nhận bởi vỏ cầu. Các bán trục loại này chỉ chủ yếu
chịu tác dụng của mô men xoắn không chịu tác dụng của
của các lực tác dụng từ mặt đờng lên chính, vì thế nó đợc
sử dụng rất phổ biến trên các loại xe tải cỡ trung bình và nhỏ.

12


Ket-noi.com kho ti liu min phớ

Hình 2.2 sơ đồ bán trục giảm tải hoàn toàn
+ Bán trục giảm tải 3/4. Loại bán trục này có cách bố trí ổ bi
bên ngoài khác loại trên. Đó là moay ơ lắp với vỏ cầu chỉ
thông qua một ổ bi , do vậy trong quá trình hoạt động khi bi
bị mòn bán trục sẽ chịu một phần mô men uốn từ các lực tác
dụng lên bánh xe. Loại bán trục này ít đợc sử dụng.

Hình 2.3 Sơ đồ bán trục giảm tải 3/4
1.3.4 Lựa chọn loại bán trục.
Trên các loại xe tải

mô men xoắn

truyền qua bán trục

xuống bánh xe chủ động thờng rất lớn. Cụm tổng thành trong

đề tài là để lắp trên các xe tải có tải trọng tơng đối lớn 18
tấn. Mô men xoắn truyền qua lớn chính vì thế để tăng
tuổi thọ cho bán trục ta chọn loại bán trục giảm tải hoàn toàn
13


Ket-noi.com kho ti liu min phớ
với loại kết cấu này bán trục trong cụm tổng thành sẽ chỉ
phải chịu mô men xoắn từ động cơ truyền xuống, giúp
tăng tuổi thọ cho bán trục.
1.4.

Vỏ cầu.

1.4.1 . Công dụng của vỏ cầu.
Đối với xe tải cỡ trung bình và lớn hệ thống treo thờng là hệ
thống treo phụ thuộc với các phần tử đàn hồi là nhíp. Cầu
xe là phần khối lợng không đợc treo. Trong thiết kế cầu xe thờng ta phải cố gắng để phần khối lợng không đợc treo này là
nhỏ đến mức có thể. Tuy nhiên vỏ cầu phải đáp ứng đợc các
yêu cầu chủ yếu sau:
- Đỡ toàn bộ trọng lợng phần đợc treo tác dụng lên cầu
- Bao kín và bảo vệ cho bộ truyền lực chính, vi sai và các
bán trục để nó có thể hoạt động tốt lâu dài.
- Tiếp nhận và truyền các lực từ trên khung xe xuống và
các lực từ mặt đờng lên.
1.4.2 Yêu cầu đối với vỏ cầu.
Vỏ cầu phải đảm bảo những yêu cầu cơ bản sau đây.
- Vỏ cầu phải đủ cứng để chịu đợc trọng lợng của xe
nhất là xe tải có trọng lợng lớn tránh gây uốn ảnh hởng
đến các kết cấu bên trong.

- Vỏ cầu phải đảm bảo kín để bảo vệ các kết cấu bên
trong.
- Có kích thớc và khối lợng nhỏ để giảm tải trọng xe và
tăng khoảng sáng gầm xe.
14


Ket-noi.com kho ti liu min phớ
1.4.3

Các loại vỏ cầu có thể sử dụng cho cụm tổng

thành.
- Vỏ cầu liền là loại vỏ cầu thờng đợc sản xuất bằng phơng pháp đúc sau đó gia công các bề mặt lắp ghép.
- Vỏ cầu rời là loại vỏ cầu đợc lắp ghép từ các tấm rời
bằng phơng pháp hàn.
1.4.4 Lựa chọn loại vỏ cầu.
Trong cụm tổng thành cầu sau cho xe tải đa năng có trọng
lợng toàn bộ tơng đối lớn 18 tấn, xe hoạt động chủ yếu trên
đờng dài mặt đờng tốt, tải trọng động nhỏ và ít xuất hiện ,
chính vì thế đề tài bố trí loại vỏ cầu hàn, phơng pháp chế
tạo cũng đơn giản mà lại đáp ứng đợc các yêu cầu đặt ra
đối với vỏ cầu.

2. Lựa chọn phơng án thiết kế hệ thống phanh.
2.1 Công dụng của hệ thống phanh chính.
Hệ thống phanh có những nhiệm vụ chính sau đây:
- Giảm tốc độ chuyển động của xe.
- Dừng hẳn xe.
- Giữ ô tô đứng yên ở một độ dốc nhất định.

2.2 Yêu cầu chung của hệ thống phanh.
Hệ thống phanh đợc coi là hệ thống an toàn chuyển động nó
phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Có hiệu quả phanh cao.
- Phanh êm dịu và đảm bảo ổn định của ô tô khi phanh.
- Dẫn động phanh phải có độ nhậy cao.
- Phanh điều khiển nhẹ nhàng.
15


Ket-noi.com kho ti liu min phớ
- Phân bố mô men phanh hợp lý giữa các bánh xe để tận
dụng tối đa lực bám ở các bánh xe. Đồng thời không xảy
ra hiện tợng trợt lết khi phanh.
- Không có hiện tợng tự xiết.
- Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt.
- Hệ số ma sát giữa má phanh và trống phanh cao và ổn
định trong điều kiện sử dụng.
- Lực phanh trên các bánh xe tỷ lệ thuận với lực tác dụng
lên bàn đạp.
- Có khả năng giữ ô tô đứng trên dốc trong thời gian dài.
2.3 Lựa chọn phơng án thiết kế cơ cấu phanh.
2.3.1 Yêu cầu chung của cơ cấu phanh.
- Cơ cấu phanh thiết kế phải đảm bảo tạo ra đợc mô men
phanh thích hợp đủ để đáp ứng các trờng hợp phanh khác
nhau.
- Đảm bảo về độ bền
- Dễ điều chỉnh và sửa chữa.

Hình 2.4 Sơ đồ lựa chọn phơng án thiết kế cơ cấu phanh

16


Ket-noi.com kho ti liu min phớ
2.3.2 Yêu cầu riêng của cơ cấu phanh dùng trên cụm
tổng thành cầu sau xe tải trọng lợng tối đa 12 18
tấn .
Cơ cấu phanh dùng trên các loại xe này cần tạo ra đợc một
mô men phanh lớn vì trọng lợng của xe lớn. Ngoài

ra phải

đảm bảo thoát nhiệt tốt vì quá trình phanh sinh ra nhiệt
có thể làm giảm tuổi thọ của cơ cấu phanh và ảnh hởng
đến hệ số ma sát.
3.3.3 Các dạng cơ cấu phanh có thể áp dụng trên cụm
tổng thành cầu sau xe tải trọng lợng tối đa 12 18 tấn.
Các cơ cấu phanh hiện nay đang đợc sử dụng trên ôtô gồm
có các loại sau
- Cơ cấu phanh guốc.
- Cơ cấu phanh đĩa.
- Cơ cấu phanh dãi
Trên xe tải cỡ trung bình và lớn có thể sử dụng các loại cơ cấu
phanh
- Cơ cấu phanh guốc dẫn động thủy lực.
- Cơ cấu phanh guốc dẫn động thuỷ lực điều khiển khí
nén.
- Cơ cấu phanh guốc dẫn động khí nén.
2.3.4 Lựa chọn phơng án thiết kế cơ cấu phanh.

Dựa theo yêu cầu của cơ cấu phanh dùng trên cụm tổng
thành này ta thấy rằng cơ cấu phanh guốc dẫn động thuỷ
lực không thích hợp vì yêu cầu lực bàn đạp lớn. Cơ cấu
phanh guốc dẫn động thuỷ lực điều khiển khí nén thích hợp
17


Ket-noi.com kho ti liu min phớ
hơn ở chổ giải quyết đợc vấn đề lực bàn đạp, giúp ngời lái
điều khiển nhẹ nhàng. Trong đề tài cơ cấu phanh loại này
cũng thích hợp hơn loại cơ cấu phanh guốc dẫn động khí
nén vì nó đáp ứng tính đồng hoá. Chính vì thế đề tài sẽ
áp dụng loại cơ cấu phanh guốc dẫn động thuỷ lực điều
khiển khí nén. Các cơ cấu phanh loại này hiện nay cũng
đang đợc sử dụng phổ biến trên các xe có tải trọng tơng đơng.
2.4 Lựa chọn phơng án thiết kế dẫn động điều khiển
phanh.
2.4.1 Yêu cầu chung của dẫn động điều khiển phanh.
- Hệ thống dẫn động điều khiển phanh phải sinh ra đợc lực
điều khiển tác dụng vào guốc phanh đủ để sinh ra mô men
phanh cần thiết trên cơ cấu phanh khi phanh.
- Giúp ngời lái có thể điều khiển nhẹ nhàng.
- Đảm bảo tính chép hình tạo cảm giác cho ngời lái
- Có độ an toàn và tin cậy cao.
- Dễ điều chỉnh và sữa chữa khi hỏng hóc.
2.4.2 Yêu cầu riêng của dẫn động điều khiển phanh
dùng trên xe tải có tải trọng tối đa 12 18 tấn.
Trên các loại xe tải loại này vì tải trọng tối đa của xe khá lớn
nên yêu cầu cơ bản nhất là phải tạo ra đợc lực điều khiển
khá lớn để sinh ra đợc mô men phanh thích hợp. Chính vì

vậy nếu trong hệ thống dẫn động sử dụng thuỷ lực thì áp
suất trong hệ thống khá lớn áp suất tối đa sinh ra là: 23MPa.
18


Ket-noi.com kho ti liu min phớ
Các đờng ống, xylanh cũng nh các chổ nối phải đợc chế tạo
chịu đợc áp suất lớn này.
2.4.3 Các phơng án dẫn động phanh.
Ngày nay trên ôtô có tải ngời ta có thể sử dụng các phơng
pháp dẫn động sau đây:
+ Phanh dẫn động thuỷ lực.
+ Phanh dẫn động khí nén.
+ Phanh dẫn động thuỷ khí.
2.2.4 Lựa chọn dẫn động điều khiển phanh.
Mỗi loại hệ thống phanh phù hợp với một loại xe có tải trọng
nhất định. Trên các loại xe con thờng bố trí hệ thống phanh
dẫn động thuỷ lực có trợ lực chân không, cơ cấu phanh trớc
là phanh đĩa còn cơ cấu phanh sau là phanh guốc loại đối
xứng trục vì cơ cấu phanh phía trớc yêu cầu mô men phanh
lớn hơn, loại phanh đĩa phù hợp với yêu cầu này. Trên các loại xe
tải có tải trọng trung bình và lớn hệ thống phanh dẫn động
thuỷ lực hoặc khí nén hoặc thuỷ khí, cơ cấu phanh guốc
đợc sử dụng rộng rãi vì đáp ứng đợc yêu cầu mô men phanh
lớn để có thể phanh đợc xe có trọng lợng lớn.
Trên các loại xe tải có tải trọng lớn nhất nằm trong khoảng từ
12 đến 18 tấn phơng án dẫn động thuỷ lực trợ lực chân
không không hợp lý vì

cần lực điều khiển khá lớn. Trợ lực

chân không không đủ để đáp nhu cầu lực này. Phơng án
dẫn động khí nén cũng không kinh tế vì hệ thống dẫn
động khí nén cồng kềnh, tiêu tốn công suất lớn. Chính vì
thế trên các loại xe này ngời ta thờng sử dụng phơng án dẫn
19


Ket-noi.com kho ti liu min phớ
động thuỷ lực điều khiển khí nén. Với hệ thống phanh lựa
chọn nh vậy sẽ đáp ứng đợc nhu cầu mô men phanh lớn và có
độ bền lâu. Phần thuỷ lực có áp suất trong các đờng ống lớn
đợc rút ngắn và bố trí gọn. Dới đây đề tài xin chọn một sơ
đồ dẫn động cho hệ thống phanh có thể sử dụng cho các loại
xe dùng cụm tổng thành trên, dựa trên cơ sở hệ thống phanh
của xe hino.
a) Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của hệ thống dẫn động
điều khiển phanh.
Khí nén đợc tạo ra bởi máy nén khí 21 chia làm hai đờng
vào hai ngăn khác nhau của bình chứa khí 13 hai ngăn này sẽ
cung cấp khí cho các van tổng hợp phía trớc và phía sau.
Trên hai nhánh này đờng khí đợc tách ra một phần để đa
vào máy sấy nóng 10, đợc biểu diễn bằng các đờng nét đứt
nh trên hình. Quá trình sấy nóng và điều khiển áp suất vào
bình chứa đợc điều khiển bởi các van kiểm tra 11 và van
điều khiển áp suất 17. Đồng hồ 3 dùng để đo áp suất trong
các ngăn của bình chứa khí. Hai ngăn của bình chứa đợc
ngăn cánh nhau bởi van an toàn 16. Khi cần phanh bằng
động cơ công tắc điện từ 20 sẽ bật làm cho xy lanh 18 hoạt
động điều khiển việc xả khí thực hiện việc phanh bằng

động cơ. Khi ngời lái đạp phanh tức là điều khiển tổng van
2 cho cả hai van ra phanh trớc vas au mở, không khí sẽ từ các
ngăn khác nhau của bình chứa khí qua tổng van đến các xy

20


Ket-noi.com kho ti liu min phớ
lanh tổng hợp tác dụng vào pistông khí của xy lanh tổng hợp
thực hiện quá trình phanh. Khi lợng dầu

Hình 2.5 Sơ đồ hệ thống dẫn động điều khiển cơ
cấu phanh

1. Công tắ cbáo dừng xe ; 2.Tổng van; 3.Đồng hồ đo áp suất;
4.Bánh xe trớc; 5. Công tắc cảnh báo hệ thống hết tác
dụng; 6. Xy lanh tổng hợp;
7. Bình dầu; 8 Công tắc báo mức dầu; 9.Bánh xe sau ; 10.
Máy sấy khí; 11; 12. Van kiểm tra; 13Bình khí cầu sau; 14.
Ngăn lắng hơi nớc; 15. Ngăn chứa khí ra cầu trớc ; 16. Van an

trong hệ thống thuỷ lực vì một lý do nào đó mà ít đi thì
dầu sẽ từ bình dầu 7 thông qua xy lanh tổng hợp đi vào hệ
thống và ngợc lại. 1 là các công tắc cảnh báo hệ thống khí
nén không còn hiệu lực. 5 là công tắc cảnh báo hệ thống
thuỷ lực không còn hiệu lực. Khi dầu trong bình dầu 7 cạn
21


Ket-noi.com kho ti liu min phớ

công tắc 8 sẽ bật để cảnh báo cho ngời lái. Khi ngời lái nhả
phanh dầu trong các xy lanh công tác sẽ theo đờng cũ trở về
xy lanh tổng hợp. Tại trạng thái dầu sẽ đợc bù thêm từ bình
chứa 7 hoặc hồi bớt về bình chứa 7 thông qua van bù dầu tại
xy lanh tổng hợp. Không khí từ xy lanh tổng hợp theo đờng
ống cũ trở về trơ về van phân phối và từ đây thoát ra ngoài
khí trời thông qua các van xả của van phân phối.
b) Bình chứa khí nén
Bình cha khí nén chế tạo bằng cách hàn thép lá, bên ngoài
và bên trong có sơn để chống rỉ. Các bình chứa đợc đặt ở
vị trí thấp nhất của hệ thống phanh để nớc có thể ngng tụ
lại, nhờ có van đặt ở dói đáy bình mà nớc ngng có thể thoát
ra ngoài. trên xe, hệ thống phanh chính có 1 bình chứa khí
nén đơc chia ra làm hai ngăn, mối ngăn chứa có thẻ tích là
35 lít. Dự trữ khí nén đảm bảo phanh đợc 8 lần sau khi máy
nén khí ngừng làm việc.
c) Van phân phối khí.
Van phân phối khí dùng để đóng mở hệ thống
phanh( cung cấp khí nén hoặc ngừng cung cấp) theo yêu
cầu của ngời lái.
Van phân phối khí là bộ phận rất quan trọng của truyền
động phanh bằng khí, nó bảo đảm độ nhạy của truyền
động, điều khiển phanh dễ dàng , đảm bảo tính chép
hình và xả khí ra ngoài kết thúc quá trình phanh.
Hiện nay trên các loại xe tải ngời ta dùng loại van phân phối
loại pít tông sử dụng trong dẫn động khí nén hai dòng, một
22


Ket-noi.com kho ti liu min phớ

dòng ra xy lanh tổng hợp của cơ cấu phanh cầu trớc, một
dòng ra xy lanh tổng hợp của cơ cấu phanh cầu sau.
*)

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của van phân phối kép.

+ Khi cha phanh lò xo 5 và 14 giữ cho van của ngăn trên và
ngăn dới đóng của nạp nên khí từ bình chứa tới các cửa A, C
bị chặn lại và thờng trực ở đó.
+ Khi phanh bàn đạp phanh quay quanh chốt cố định ép
con lăn 22 tỳ lên cốc ép 20 làm cốc ép đi xuống. Khi đã khắc
phục xong khe hở tự do giữa cốc ép và bích chặn 17 thì
bích chặn ép phần tử đàn hồi 14 tỳ vào pít tông tuỳ động
15 làm pít tông đi xuống. Khi đế van xả (nằm trên pít tông
tuỳ động) đi

23


Ket-noi.com kho ti liu min phớ

Hình 2.6 Van phân phối dẫn động hai dòng

1.Van xả khí; 2. Thân van số 2; 3. Lò xo hồi vị đế van số 2;
4.Pít tông số 2; 5. Vòng hãm đế van số 1 1; 6. Lò xo hồi vị số
1i; 7. Tre bụi; 8.Bàn đạp phanh; 9. Con lăn; 10. Chốt tỳ; 11.
Cốc tỳ; 12.Vít điều chỉnh; 13.Nắp van ; 14. Mặt bích tỳ;
15.Thân van số 1; 16. Pít tong tuỳ động số 1; 17. Lò xo; 18.
Đế van số 1; 19,20. Lò xo; 21. Đế van số 2; 22.Đế đỡ van xả

24


Ket-noi.com kho ti liu min phớ
hết khe hở giữa nó và nắp van thì van xả đóng lại và van
nạp trên bắt đầu mở. Khi này ở ngăn trên khí nén đi từ cửa
A qua van nạp ngăn trên cửa thông sang
cửa B để dẫn đến các bầu khí xy lanh chính. Đồng thời với
quá trình này do ở cửa B có một lỗ thông với xy lanh của
pistong số1 áp suất do khí này sinh ra cùng với lực đẩy của lò
xo số 2 sẽ tạo ra tính chép hình gây cảm giác nặng cho ngời
lái. Đồng thời E đợc thông với khoang F (phía trên pít tông lớn
4) nên một dòng khí có áp suất sẽ tác dụng lên mặt trên của
pít tông lớn 4 làm nó đẩy pít tông nhỏ đi xuống. Khi khe hở
giữa đế van xả và nắp van đợc khắc phục thì van nạp dới
bắt đầu đợc mở ra. Khí nén từ cửa C thông qua van nạp
ngăn dói thông qua cửa D để dẫn tới bầu khí của các xy lanh
chính. Nh vậy cơ cấu cơ khí trực tiếp điều khiển van nạp
của ngăn trên còn van nạp ngăn dới là do khí nén điều khiển
sau khi van nạp ngăn trên đã mở. Nh vậy có nghĩa là dòng nối
với ngăn trên sẽ có tác dụng trớc so với dòng nối với ngăn dới. vì
vậy dòng nối với ngăn trên đợc dẫn tới dòng truyền động cơ
cấu phanh cầu sau nhằm mục đích giữ ổn định cho ô tô
khi phanh.
+ Khi rà phanh tức là giữ phanh ở một vị trí nhất định thì
độ gia tăng áp suất ở khoang B không còn nữa, trong khi đó
áp suất ở khoang A tiếp tục tăng sẽ làm phá vỡ trạng thái cân
bằng đẩy pistong nhỏ đI lên đóng kín cửa van nạp số 1. Quá
trình cũng xảy ra tơng tự đối với van nạp số 2 . Khi trang thái
25