Đồ án môn học thiết kế cơ cấu phanh khí nén cho xe tải trên cơ sở tiêu chuẩn ECE r13

Đồ án môn học : Thiết kế cơ cấu phanh Lê Minh Khôi - Ôtô-B
K48
Mục lục
Lời nói đầu...............................................................................2
Phần I: Chọn phơng án thiết kế cơ cấu phanh...........................3

1. Yêu cầu của cơ cấu phanh........................................3
2. Một số loại cơ cấu phanh của hƯ thèng phanh khÝ
nÐn 3
3. Chän kÕt cÊu c¬ cÊu phanh......................................5
4. Lựa chọn sơ đồ dẫn động phanh............................6
Thông số kỹ thuật ban đầu của xe............................................8
Phần II: Tính toán thiết kế cơ cấu phanh..................................9

1. Phân chia môn men phanh lên các cầu..................9
2. Tính toán cơ cấu phanh..........................................11
2.1............................Tính chọn các thông số cơ bản
11
2.2. ...........Phân tích lực tác dụng lên cơ cấu phanh
12
2.3 Tính bền các chi tiết của cơ cấu phanh............15
2.3.1 TÝnh bÒn guèc phanh..........................................15
2.3.2 TÝnh bÒn trèng phanh .......................................22
2.3.3 TÝnh bền chốt phanh..........................................24
2.4
2.5

Tính toán thiết kế cam........................................25
Kiểm nghiệm yêu cầu của cơ cấu phanh theo

các chỉ tiêu..........................................................................27

2.5.1 áp suất giới hạn trên bề mặt...............................27
2.5.2 Công trợt ma sát riêng..........................................28
2.5.3 Kiểm tra nhiệt độ tang trống...........................28
3.

Trình tự tháo lắp và điều chØnh c¬ cÊu

phanh....................................................................................29
1


Đồ án môn học : Thiết kế cơ cấu phanh Lê Minh Khôi - Ôtô-B
K48
3.1

Trình tự tháo lắp.................................................29

3.2

Điều chỉnh cơ cấu phanh...................................30

Kết luận chung........................................................................31
Tài liệu tham khảo..................................................................32

2


Đồ án môn học : Thiết kế cơ cấu phanh Lê Minh Khôi - Ôtô-B
K48
Lời nói đầu

Trong học kỳ này em đợc bộ môn giao đồ án môn học với
đề tài Thiết kế cơ cấu phanh của hệ thống phanh khí nén
cho xe tải. Em đà nghiên cứu yêu cầu đề tài cùng với sự giúp
đỡ của thầy giáo hớng dẫn và đa ra phơng án thiết kế cùng
với các bớc tính toán các thông số cho cơ cấu. Đồ án gồm các
nội dung sau:
Phần I: Chọn phơng án thiết kế cơ cấu phanh. Trong
phần này trình bày một cách sơ lợc về hệ thống phanh trên
ô tô, các kết cấu của cơ cấu phanh khí nén. Sau khi có
những phân tích đa ra đợc kết cấu cụ thể sẽ tính toán, lựa
chọn sơ đồ dẫn động phanh.
Phần II: Tính toán thiết kế cơ cấu phanh. Phần này
gồm các công việc sau:
1. Phân chia mô men phanh lên các cầu. Nhằm mục
đích tính đợc mô men phanh yêu cầu cho từng cầu xe. Em
đà lựa chọn cách tính thoả mÃn tiêu chuẩn ECE đối với chế
độ tải trọng lớn nhất. Đây là bộ tiêu chuẩn tiên tiến về yêu
cầu của hệ thống phanh ô tô khi tiến hành thiết kế.
2. Tính toán cơ cấu phanh. Chọn các thông số cơ bản
dựa theo tham khảo và một số chỉ tiêu của cơ cấu sau đó
kiểm nghiệm lại xem có thoả mÃn yêu cầu. Trong phần tính
lực tác dụng lên cơ cấu em dùng cách tính của ECE mà không
dùng cách tính truyền thống là dùng hoạ đồ lực. Cách tính
này đơn giản hơn, không mất nhiều công sức nhng vẫn
đảm bảo đợc độ tin cậy.
3. Hớng dẫn tháo lắp và điều chØnh c¬ cÊu phanh.

3

Đồ án môn học : Thiết kế cơ cấu phanh Lê Minh Khôi - Ôtô-B
K48
Do những hạn chế về kiến thức và thời gian cho nên
không thể không có những thiếu sót, rất mong nhận đợc
những góp ý của các thầy. Chân thành cảm ơn thầy giáo
PGS . TS .Nguyễn Khắc Trai đà hớng dẫn em hoàn thành đồ
án.
Hà Nội, Ngày 24 tháng 11 năm
2007
Sinh viên thực hiện
Lê Minh Khôi

4


Đồ án môn học : Thiết kế cơ cấu phanh Lê Minh Khôi - Ôtô-B
K48
Phần I: Chọn phơng án thiết kế cơ cấu phanh
Hệ thống phanh có nhiệm vụ giảm tốc độ, dừng hẳn ô
tô hoặc giữ cho xe đứng yên trên dốc. Hệ thống phanh gồm
hai thành phần chính: dẫn động phanh và cơ cấu phanh.
Dẫn động phanh có tác dụng truyền lực (từ ngời điều khiển)
hoặc sinh lực và điều khiển dòng truyền lực đến cơ cấu
phanh theo yêu cầu ngời điều khiển. Cơ cấu phanh có vai
trò tiếp nhận lực điều khiển này để thực hiện quá trình
phanh bằng cách sinh ra lực cản lại chuyển động của ô tô
hoặc giữ cho ô tô đứng yên.
1. Yêu cầu của cơ cấu phanh
Cơ cấu phanh rất đa dạng, cơ cấu phanh có nhiệm vụ
sinh ra lực cản nhằm cản lại chuyển động của bánh xe. Tuỳ

thuộc vào hệ dẫn động phanh mà mỗi kiểu cơ cấu phanh có
kết cấu khác nhau. Trong khuôn khổ đề tài là thiết kÕ c¬
cÊu phanh cđa hƯ thèng phanh khÝ nÐn, ta chỉ đề cập đến
cơ cấu phanh của hệ thống phanh này. Yêu cầu của cơ cấu
phanh khí nén:


Mô men phanh sinh ra tại cơ cấu phanh đủ lớn, ổn

định trong nhiều điều kiện vận hành khác nhau: phanh
gấp, phanh liên lục trong thời gian dài, trên nhiều địa hình
khác nhau.


Thoát nhiệt tốt, nhiệt sinh ra trong quá trình phanh

không làm ảnh hởng đến chi tiết hay các cụm chi tiết lân
cận.


Không xảy ra hiện tợng tự xiết.

5


Đồ án môn học : Thiết kế cơ cấu phanh Lê Minh Khôi - Ôtô-B
K48


Kết hợp với hệ thống phanh đảm nhận tốt các chức

năng khác: phanh dừng, phanh khẩn cấp.


Độ tin cậy cao, dễ dàng bảo dỡng sửa chữa, giá thành

thấp.
2. Một số loại cơ cấu phanh của hệ thống phanh khí
nén
Các cơ cấu phanh loại này đều là dạng tang trống, dùng
bầu phanh biến áp lực khí nén thành lực đẩy các hệ đòn
để tạo lực ép lên má phanh (là tấm ma sát đợc tán lên guốc
phanh), ép má phanh vào trống phanh để sinh ra lực phanh
chính là lực ma sát cản lại chuyển động của trống phanh.
Trống phanh đợc bắt chặt với bánh xe do đó cản lại chuyển
động quay của bánh xe làm xe giảm tốc độ hoặc dừng hẳn.
Sự khác nhau của các cơ cấu phanh loại này là phơng thức tác
dụng lực ®Èy lªn guèc phanh.
a. Dïng cam Ðp:
Lùc sinh ra tõ bầu phanh qua tay đòn làm quay cam ép,
đẩy guốc phanh ép má phanh vào trống phanh.
Cơ cấu này đơn giản, đợc dùng phổ biến trên xe tải, xe
buýt cỡ vừa và lớn, bán moóc và rơmoóc. Có hai loại cam thờng
dùng:
Cam biên dạng Acsimet: Hình 1.1

6


Đồ án môn học : Thiết kế cơ cấu phanh Lê Minh Khôi - Ôtô-B

K48

Hình 1.1: Cơ cấu phanh có cam biên dạng Acsimet
1 - Guốc phanh; 2 - Lò xo phanh; 3 - Bầu phanh; 4 - Giá đỡ bầu phanh;
5 - Đòn trục cam; 6 - Cam ép biên dạng Acsimet; 7 - Lò xo lá; 8 - M¸
phanh;
9 - Trèng phanh; 10 - Chèt guèc phanh.

7


Đồ án môn học : Thiết kế cơ cấu phanh Lê Minh Khôi - Ôtô-B
K48


Cam biên dạng Cicloit: Hình 1.2
Cam Xicloit

Hình 1.2: Cơ cấu phanh có cam biên dạng Cicloit
b. Cơ cấu ren đai ốc: Hình 1.3
Cơ cấu biến chuyển động quay của đai ốc thành
chuyển động tịnh tiến

của các gối, đẩy guốc phanh

chuyển động ép má phanh vào trống phanh. Kết cấu này
không phổ biến, xuất hiện trên một số xe chuyên dùng.

Hình 1.3: Cơ cấu phanh dùng cơ cấu ren đai ốc
3. Chọn kết cấu cơ cấu phanh

Cơ cÊu phanh lùa chän thiÕt kÕ cã kÕt cÊu nh h×nh 1.4.
8


Đồ án môn học : Thiết kế cơ cấu phanh Lê Minh Khôi - Ôtô-B
K48
Với yêu cầu của đề tài là cơ cấu phanh cho xe tải có khối
lợng toàn bé 15 100 kg, hƯ dÉn ®éng 4x2, ta chän cơ cấu
phanh tang trống dùng cam ép có biên dạng Acsimet vì nó
thoả mÃn đợc những yêu cầu sau:


Cơ cấu phanh đối xứng trục nên mô men phanh sinh

ra ổn định cả khi chuyển động tiến và lùi đảm bảo đợc an
toàn vì xe có tải tọng lớn.


Cơ cấu phanh này phù hợp với dẫn động phanh bằng

khí nén.


Kết cấu khá phổ biến, dễ dàng trong việc bảo dỡng,

sửa chữa.
Cơ cấu
phanh

Bầu

phanh
Hình 1.4: Kết cấu cơ cấu phanh lựa chọn thiết
kế
4. Lựa chọn sơ đồ dẫn động phanh

9


Đồ án môn học : Thiết kế cơ cấu phanh Lê Minh Khôi - Ôtô-B
K48
Lựa chọn sơ đồ dẫn động phanh hai dòng, một cho cầu
trớc và một cho cầu sau. Phơng án dẫn động này đảm bảo
đợc sự an toàn cho xe.
Sơ đồ có nguyên lý hoạt động nh sau: (Hình 1.5)
Máy nén khí nén khí qua bầu lọc ẩm 9 đến bình chứa
khí đồng thời đến cụm van chia bốn ngả 17, tại đây khí
đợc cấp đến 3 bình chứa còn lại. từ 2 bình chứa khí đợc
cấp thành 2 dòng riêng biệt đến van phân phối hai dòng 1.
Khi ngời lái thực hiện quá trình phanh, tác động lên van
phân phối 1 mở cho 2 dòng khí đến van xả nhanh 3 và 14
cấp khí tới cơ cấu phanh của cầu sau và cầu trớc thực hiện
quá trình phanh. Ngoài ra cầu sau dùng bầu phanh tích năng
để đảm nhận chức năng phanh dừng, có đờng cấp khí đến
van phanh động cơ 8 thực hiện chức năng phanh chậm dần.
áp suất khí nén tại cơ cấu phanh lµ 6  7 MPa.

9

6

7
24

12

24

24

24

4

11
17

2
1

3
7

14
6

10

8

5

Đồ án môn học : Thiết kế cơ cấu phanh Lê Minh Khôi - Ôtô-B
K48

Hình 1.5: Sơ đồ dẫn động phanh
1.Van phân phối 2 dòng
2.Van phanh tay
3.Van tự động (R12)
4.Van đổi chiều va xả
nhanh
5.Van điện tử 3 ngả

6.Bầu phanh bánh xe
7.Bầu phanh tích năng
8.Van phanh bằng
động cơ
9.Bộ lọc ẩm
11.Van an toàn bình
chứa

11

12.Đồng hồ áp
suất
14.Van xả nhanh
17.Van chia 4
ngả
24.Bình chứa
khí nén

Đồ án môn học : Thiết kế cơ cấu phanh Lê Minh Khôi - Ôtô-B
K48
Thông số kỹ thuật ban đầu của xe

Khối lợng đầy tải: m = 15 100 kg
Khối lợng đặt lên cầu trớc: m1 = 6 550 kg
Khối lợng đặt lên cầu sau: m2 = 8 550 kg
Chiều dài cơ sở: L = 5,1 m
Chiều rộng cơ sở: 1,84 m
Khoảng sáng gầm xe: 0,25 m
Chiều cao trọng tâm khi đầy tải:

hg = 1,15 m

Công suất động cơ lớn nhất: Ne = 215 kW tại ne = 2 700
vòng/phút
Mô men động cơ lớn nhất: Me = 620 Nm tại ne = 1 600
vòng/phút
Hộp số có tỷ số truyền tại c¸c tay sè:
Sè 1: i1 = 6,444
Sè 2: i2 = 3,892
Sè 3: i3 = 2,426
Sè 4: i4 = 1,395
Sè 5: i5 = 1
Sè lïi: il = 5,692
Lèp xe lo¹i 10.00-20, ta tính đợc bán kính động bánh xe: Rbx
= 0,495 m
Vận tốc cực đại: Vmax = 90 km/h

Dựa vào các thông số ban đầu này ta tính toán đợc các thông
số kết cấu khác của xe:
Khoảng cách từ trọng tâm xe đến cầu trớc:

12


Đồ án môn học : Thiết kế cơ cấu phanh Lê Minh Khôi - Ôtô-B
K48

a

m 2 .L
2,89m
m

Khoảng cách từ trọng tâm xe đến cầu sau:
b

m1 .L
2,21m
m

13


Đồ án môn học : Thiết kế cơ cấu phanh Lê Minh Khôi - Ôtô-B
K48
Phần II: Tính toán thiết kế cơ cấu phanh
1. Phân chia môn men phanh lên các cầu:

Với toạ độ đơn vị:
h
a b
x ; 1 x ; y  g
L L
L
Khi phanh víi gia tèc phanh j, tải trọng bám phân bố lại trên
các cầu:
Z1 G (1  x  jy)
Z 2 G ( x jy)
Z1, Z2: Tải trọng bám trên cầu trớc và cầu sau khi phanh.
G: Trọng lợng của xe.
Lực phanh tính theo điều kiện bám:
F pi1 Z1 . G (1 x  jy)
F pi 2 Z 2 . G ( x jy)
: Hệ số bám.
Với yêu cầu của đề tài là thiết kế cơ cấu phanh của hệ
thống phanh khí nén không dùng bộ điều hoà lực phanh do
đó ta thực hiện việc phân chia mô men phanh trong trờng
hợp không có bộ điều hoà lực phanh:
Đặt tỷ lệ:
Fp 2
G

i

Fp1
G

1 i

Với là gia tốc đơn vị:  = j/g
Khi ®ã:
Fp1 (1  i)G. ; Fp 2 i.G.
Hệ số tận dụng trọng lợng bám 1, 2:
14


Đồ án môn học : Thiết kế cơ cấu phanh Lê Minh Khôi - Ôtô-B
K48

1

Fp1

2

Z1
Fp 2
Z2



Fp1

(1 y)

G (1  x  y) 1  x  y

Fp 2
G ( x y)



i
x y

Các đờng 1, 2 phải thoả mÃn tiêu chuẩn ECE, với i = 0,408
ta có đồ thị thoả mÃn yêu cầu của tiêu chuẩn: Hình 2.1
Trong khoảng 0,15 0,30 thoả mÃn 1 > 2 và hai
đờng cong này nằm giữa hai đờng thẳng = 0,08
Trong khoảng 0,3 thì 0,3 + 0,74( - 0,38) hay
thoả mÃn điều kiện 1, 2 < = ( - 0,0188)/74.

= ( 0,0188)/74

Hình 2.1: Các đờng 1, 2 thoả mÃn tiêu chuẩn ECE
Thay vào các công thức trên có lực phanh tại các cầu:
FP1 = 62 534 N, FP2 = 43 166 N
15


Đồ án môn học : Thiết kế cơ cấu phanh Lê Minh Khôi - Ôtô-B
K48
Mômen phanh tại các cơ cấu phanh:
M1 

Fp1

2

R bx ; M 2 

Fp 2
2

R bx

RBX = 0,495 m, thay vào có mômen phanh yêu cầu tại cơ
cấu phanh của cầu trớc và cầu sau là:
M1 = 15 477 Nm; M2 = 10 648 Nm.
Theo tiªu chuÈn ECE, với mọi giá trị tải trọng thì các đờng
hiệu quả phanh tơng ứng 1, 2 đều phải thoả mÃn n»m
trong vïng cho phÐp cđa tiỊu chn. Tuy nhiªn trong khuôn
khổ của đề tài là thiết kế cơ cấu phanh nên ta chỉ tính với
giá trị tải trọng lớn nhất để lấy đợc các giá trị mômen phanh
yêu cầu cho cơ cấu phanh.
2. Tính toán cơ cấu phanh:
2.1. Tính chọn các thông số cơ bản:
Do yêu cầu đảm bảo thoát nhiệt tốt khi phanh, đối với
xe tải bán kính tang trống lấy nhỏ hơn bán kính lắp vành 55
mm 70 mm. Xe dùng lốp 10.00-20 có đờng kính lắp vành
Dv = 508 cm.
Ta lấy bán kính tang trống rt = 200 mm = 0,2 m.
Góc ôm tấm ma sát lÊy theo xe tham kh¶o: 0 = 120o.
BỊ réng cđa má phanh của cơ cấu phanh trên từng cầu
ta tính sơ bộ dựa vào khối lợng phân bố trên cầu đó thông
qua thời hạn làm việc của má phanh, đợc tÝnh b»ng tØ sè:
p

m
 p  2,5 3,5.10 4 kg / m 2
F

Trong đó:
m: Khối lợng của xe trên mét cÇu

16


Đồ án môn học : Thiết kế cơ cấu phanh Lê Minh Khôi - Ôtô-B
K48
F: Tổng diện tích các má phanh của các cơ cấu
phanh trên cầu tơng ứng.
 
.rt .b
 F 4 .
 180 
Víi b: bỊ rộng má phanh




p

b

m
[p]

4..
rt .b
180
m

4..
.rt .[ p]
180

Đối với cơ cấu phanh cầu trớc có tải trọng đặt lên m1 = 6
550 kg, thay vào có:
b1 0,107 0,134 m
Đối với cơ cấu phanh của cầu sau có tải trọng đặt lên m 2
= 8 550 kg, thay vào có:
b2 0,125  0,150 m
Do khi phanh xuÊt hiÖn gia tèc phanh j khiến khối lợng
đợc phân bố lại trên các cầu theo hớng tăng khối lợng lên cầu
trớc và giảm ở cầu sau. Do đó ta chọn b 1 có giá trị lớn còn b2
chọn giá trị nhỏ. Ta chọn b1 = 140 mm, b2 = 120 mm.
Ta tính đợc diện tích cơ cấu phanh cầu trớc và cầu sau:
F1 = 58 643 mm2, F2 = 50 265 mm2
2.2. Ph©n tích lực tác dụng lên cơ cấu phanh
Ta coi lực tác dụng từ trống phanh lên má phanh là một lực
tập trung đặt tại vị trí chính giữa má phanh, lực này gồm
hai thành phần:


Lực pháp tuyến (hớng vào tâm) FN
17

Đồ án môn học : Thiết kế cơ cấu phanh Lê Minh Khôi - Ôtô-B
K48



Lực tiếp tuyến có độ lớn FN (với là hệ số ma sát
giữa trống phanh và má phanh), lực này có chiều
cùng với chiều quay của trống phanh.

Tại vị trí chốt phanh ta phân tích lực đặt lên guốc phanh
thành 2 thành phần vuông góc nhau là: FZ và FX nh hình vẽ.
Lực tác dụng của cam FP. Hình 2.2

Hình 2.2: Lực tác dụng lên cơ cấu phanh
a) Xét trờng hợp trống phanh quay cùng chiều tác dụng với
lực tác dụng của cam. (Hình a):
Viết các phơng trình cân bằng lực và mômen:
FX + FP - FN = 0
Fz - FN = 0
FPh - FN.a + FNrt = 0
18


Đồ án môn học : Thiết kế cơ cấu phanh Lê Minh Khôi - Ôtô-B
K48

Giải ra ta có: FN =

h
Fp (1)
a rt

Mômen phanh sinh ra dới tác dụng của lực tiếp tuyến tác
dụng lên tang trống (ngợc chiều ) và có giá trị bằng:
Mp = FNrt =

h
Fp rt
a rt

b) Khi tang trống quay ngợc chiều với lực tác dụng từ cam.
(Hình b):
Tính toán tơng tự ta cũng có:
FN =

h
Fp
a  rt

Mp = FNrt =

h
Fp rt
a  rt

¸p dơng cả hai trờng hợp trên cho cơ cấu phanh của hệ
thống phanh khí nén, đợc mô tả nh hình 2.3 dới đây:

Hình 2.3: Lực tác dụng lên guốc phanh của cơ cấu phanh khí
nén
Mômen phanh sinh ra
sẽ là:

19


Đồ án môn học : Thiết kế cơ cấu phanh Lê Minh Khôi - Ôtô-B
K48

Mccp = (

hs
ht
Fps )rt
Fpt +
a rt
a rt

ở đây ht tăng lên, nhng Fpt giảm còn ở guốc phanh sau
hs giảm và Fps tăng, bởi vậy kết cấu cho thấy sự sai khác
mômen phanh của cơ cấu phanh dẫn động thuỷ lực và dẫn
động

khí

nén

trong

tính

toán

là

không

đáng

kể.
Nếu coi Fpt =Fps =Fp và d1 = d2 = d thì:
M ccp 
 FP 

2.h.a.
FP .rt
a   2 .rt2
2

M ccp .(a 2 2 .rt2 )
2.h.a..rt

Đối với cơ cấu phanh ở cầu trớc:
Mô men phanh yêu cầu Mccp = M1 = 15 477 Nm
Và với cơ cấu phanh đà chọn ta có các thông số kết cấu:
a = rt. sin75o = 0,193 m
h = 2.a = 0,386 m
Thay vào công thức trên ta tính đợc lực mà cam tác dụng

lên guốc phanh: FP = 58 268 N
Thay FP vào (1) ta giả ra và tính đợc các lực đặt lên guốc
phanh:
FN = 169 030 N

FZ = 50 710 N

FX = 110 770 N

FP = 58 268 N

 §èi với cơ cấu phanh cầu sau ta tính tơng tự:
Mô men phanh yêu cầu: Mccp = M2 = 10 648 Nm
Ta tính đợc các giá trị:
FN = 116 319 N

FZ = 34 896 N

FX = 76 240 N

FP = 40 079 N
20


Đồ án môn học : Thiết kế cơ cấu phanh Lê Minh Khôi - Ôtô-B
K48
Dựa vào các lực tác dụng lên cơ cấu phanh ở cầu trớc mà ta
kiểm tra độ bền các chi tiết của cơ cấu phanh cầu trớc.
2.3

Tính bền các chi tiết của cơ cấu phanh

2.3.1 Tính bền guốc phanh
a. Xây dựng biểu đồ nội lực của guốc phanh:
Ta coi hai lực FN và FN là các

P

lực phân bố đều lên bề mặt
má phanh (tấm ma sát), lực
phân bố trên một đơn vị cung
là FN/o, FN/o.
Ta chia guốc phanh thành 3

q

o

phần bằng các mặt cắt 2-2 và
3-3, hai mặt cắt này chia má

Fx

phanh thành ba phần bằng nhau
cách đều nhau một góc:

Fz

1 = 2 = o/3 = 40o
Ta sẽ tính nội lực tại các mặt

cắt 0-0, 1-1, 2-2, 3-3, 4-4, 5-5
nh hình 2.4

Hình 2.4: Biểu diễn lực
tác dụng
lên guốc
phanh

a.1. Xét phần trên của guốc phanh (từ mặt cắt 2-2 đến
0-0):

21


Đồ án môn học : Thiết kế cơ cấu phanh Lê Minh Khôi - Ôtô-B
K48

FN1

FN1
Q1

P

a

M1

1

N1
Phơng trình cân bằng :

Q1 FN1 . cos(1 / 2)  FN1 .sin(1 / 2)  P cos  0
N1  FN1 sin(1 / 2)  FN1 cos(1 / 2)  P sin  0
M1  FN1 .rt sin(1 / 2 )  FN1 .rt (1  sin(1 / 2 ))  P(a  rt sin ) 0
Q1  FN1 . cos(1 / 2)  FN1 .sin(1 / 2)  P cos 
 N1 FN1 sin(1 / 2)  FN1 cos(1 / 2)  P sin 
M1  FN1 .rt sin(1 / 2 )  FN1 .rt (1  sin(1 / 2 ))  P(a rt sin )


Tại mặt cắt 0-0: = 75o, 1 = 0o, FN1 = 0, thay vµo
ta cã:
Q1 = 15 080 N; N1 = 56 282 N; M1 = 0



Tại mặt cắt 1-1: = 60o, 1 = 0o, FN1 = 0, thay vµo
ta cã:
Q1 = 29 134 N; N1 = 50 460 N; M1 = 1 153 Nm



T¹i mặt cắt 2-2: = 20o, 1 = 40o, FN1 = FN. 1/o,
thay vµo ta cã:
Q1 = 7 590 N; N1 = 55 082 N; M1 = 5 630 Nm

22

Đồ án môn học : Thiết kế cơ cấu phanh Lê Minh Khôi - Ôtô-B
K48
a.2. Xét phần dới của guốc phanh (từ mặt cắt 3-3 đến 55):

N2

2

M2
Q2

a
FN2

Fx
FN2

b

Fz
Phơng trình cân bằng :
Q 2  FN 2 cos( 2 / 2)  FN 2 sin( 2 / 2)  FX cos   FZ sin  0
N 2  FN 2 sin( 2 / 2)  FN 2 cos( 2 / 2)  FX sin   FZ cos  0
M 2  FN 2 .rt sin( 2 / 2)  FN 2 .rt (1  sin( 2 / 2))
 FX (a  rt sin )  FZ (rt cos   b) 0
Q 2  FN 2 cos( 2 / 2)  FN 2 sin( 2 / 2)  FX cos   FZ sin 
 N 2 FN 2 sin( 2 / 2)  FN 2 cos( 2 / 2)  FX sin   FZ cos 

M 2  FN 2 .rt sin( 2 / 2)  FN 2 .rt (1  sin( 2 / 2))

 FX (a  rt sin )  FZ ( rt cos   b)


Tại mặt cắt 3-3: = 20o, 2 = 40o, FN2 = FN. 2/o,
thay vµo ta cã:
Q2 = 33 700 N; N2 = 124 820 N; M2 = 14 614Nm

23


Đồ án môn học : Thiết kế cơ cấu phanh Lê Minh Khôi - Ôtô-B
K48



Tại mặt cắt 4-4: = 60o, 2 = 0o, FN2 = 0, thay vµo
ta cã:
Q2 = 11 469 N; N2 = 121 284 N; M2 = -241 Nm



Tại mặt cắt 3-3: = 75o, 2 = 0o, FN2 = 0, thay vµo
ta cã:
Q2 = -20 312 N; N2 = 120 120 N; M2 = 0 Nm

Từ đấy ta lập đợc bảng giá trị nội lực tại các mặt cắt:
Vị
trí

0-0

1-1

2-2

3-3

4-4

5-5

Q (N)

15 080

29 134

7 590

33 700

11 469

N (N)

56 282

50 460

55 082

124

121

312
120

M (Nm)

0

1 153

5 630

820
14 614

284
-241

120
0

Giá trị

Ta vẽ ®ỵc biĨu ®å néi lùc cđa gc phanh:

Q

M

N

24

-20


Đồ án môn học : Thiết kế cơ cấu phanh Lê Minh Khôi - Ôtô-B
K48
Dựa vào biểu đồ nội lực, ta xác định đợc vị trí nguy
hiểm là mặt cắt 3-3, ta cần phải kiểm tra tại vị trí này.

25