Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh.

Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh.

Tải bản đầy đủ - 0trang

Ket-noi.com kho ti liu min phớ

áp suất trên bề mặt má phanh đợc giới hạn bởi sức bền của

vật liệu:

Vì trong quá trình hoạt động má phanh trớc là má chịu lực

xiết khi phanh trong trờng hợp xe chuyển động tiến các lực

tác dụng lên má trớc lớn hơn hẳn má sau. Nếu má trớc đủ bền

thì má sau cũng ®đ bỊn do ®ã ta chØ kiĨm nghiƯm bỊn

cho m¸ trớc của cơ cấu phanh.

- Với má phanh trớc.

q



M p'

2



.b.rt . 0







R ' r0'

2



 .b .rt . 0



 q  1,5 2,0( MN / m 2 )



(3.13)



Trong ®ã :

μ là hệ số ma sát của bề mặt tiếp xúc =0,3.

b là bề rộng tấm ma sát b = 0,20 (m).

rt là bán kính tang trống rt= 0,22 (m).

r0 là bán kính tác dụng của lực tác dụng tổng hợp R.

r0= 0,073

0 là góc ôm tấm ma sát đối với má trớc

0=1200=2,093 rad.

M 'p là mô men phanh trên má tríc cđa c¬ cÊu phanh.

M p  R .ro=215450 x 0,073=15727 (Nm).



Thay các giá trị vào công thức (1) ta cã



67



Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

�q 



15727

120�

�3,14

0,3 �0, 2 �0, 22 2 �

180�



�2,57( MN / m 2 )



Chän vËt liÖu làm tấm ma sát có q =3 (MN/m2).áp suất trên

bề mặt má phanh nằm trong giới hạn cho phép.

a. Kiểm nghiệm theo công ma sát riêng L.

Khi phanh ôtô đang chun ®éng víi vËn tèc V 0 cho tíi khi

dõng hẳn (V=0) thì toàn bộ động năng của ôtô có thể đợc

coi là đã chuyển thanh công ma sát L tại các cơ cấu phanh:



G.V02

L

L

2.g.F



(3.14)



Với: [L] = 400 đến 1000 (J/cm2).

G là tải trọng tác dụng lên cầu G =110000 (KG)

V0= 60 (km/h) = 16,66 (m/s) lµ tèc độ của ôtô khi

bắt đầu phanh.

Gọi tổng diện tích các má phanh trên cầu sau là F ta có:

F= 0,36 (m2).

Vậy công ma sát riêng là:



G.V02 110000 .16,66 2

L



432,6( J / cm 2 )  L

2.g .F

2.9,81.0,36

VËy tháa m·n ®iỊu kiƯn: L  L 400 1000 ( J / cm 2 ) .

7.2.KiĨm nghiƯm bỊn trèng phanh.

68



Ket-noi.com kho tài liu min phớ

Dựa vào trạng thái chịu lực của trống phanh trong qúa

trình phanh ta thấy trống phanh làm việc gần giống nh ống

dầy chịu áp suất bên trong. Trong quá trình tính toán ta giả

thiết rằng áp suất phân bố trên bề mặt trống phanh là

không đổi.

- Phản lực từ má phanh tác dụng lên trống phanh có thể tính

theo công thức :

P



MP

..rT



- Tổng diện tích phần trống phanh tiếp xúc với má phanh

có thể tính theo công thøc sau:



F�   0 .rt .b (3.15) .



- ¸p suất bên trong trống phanh đợc tính theo công thức :

p



M



P

q =  F  .b.r 2 



T

0



Trong ®ã :

Mp : Mômen phanh do guốc trớc và guốc sau sinh ra. Mp

=22357 (N.m)

= 0,3.



b: là chiêù rộng má phanh b = 0,2 (m).

rt =0,22 (m).

 0 =2350 =4,09 (rad).



69



Ket-noi.com kho ti liu min phớ

Thay các giá tri vào công thøc (3.14) ta cã q =1877984 (N/

m).

- øng suÊt ph¸p xt hiƯn trong èng tÝnh theo c«ng thøc:

qa 2

n= 2 2

b  a



 b 2 

1  2 

r 





(3.16)



n lớn nhất khi r = a tại đó ta có n =- q =187,7984 (N/m2).

Lấy thêm điều kiện an toàn 1,5 ta cã n = 1,5. 187,7484

=281 (N/m2) .

trèng phanh lµm b»ng vËt liƯu cã n] = 38 (MPa) =38.106

(N/m2) .

nh vậy n < n]



nên điều kiện bền theo ứng suất pháp đợc



thoả mãn.

- ứng suất tiếp xuất hiện trong èng tÝnh theo c«ng thøc:

qa 2

t= 2 2

b  a



 b 2

1  2

r













(3.17)



øng st tiÕp còng lín nhÊt khi r = a’. Lóc ®ã

t=



q (a 2  b2 )

(0,22 2  0,232 )



1877984

=42275506

b 2  a 2

0,232  0,22 2



t =4,2.107(N/m2). < [t].

VËy trèng phanh ®đ bỊn.

70



(N/m2).



Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

7.3 TÝnh chèt phanh.

7.3.1TÝnh ®êng kÝnh chèt phanh.

a) Đờng kính của chốt phanh đợc xác định dựa trên điều

kiện đảm bảo an toàn đối với ứng suất cắt.

c



4U

[ c ] (3.18)

.d 2



Vì chốt phanh của má trớc chịu lực lớn hơn nên ta cũng tính

toán cho chốt của má trớc còn má . Đờng kính chốt phanh của

má sau lấy bằng đờng kính chốt phanh má trớc.

Từ (3.16) ta cã



d�



4U

4.158227



= 0,035 (m) =3,5

.[ c ]

3,14.16.107



(cm).

7.3.2 KiĨm nghiƯm chèt theo øng st chÌn dËp.

øng st chÌn dËp cđa chốt phanh đợc xác định theo công

thức :

ch



U

[ ch ]

ld



(3.19)



Trong đó :

- U là lực từ guốc phanh tác dụng lên chốt. U1=158227 (N).

- d là đờng kính chèt lÊy d = 35 (mm).

- l lµ chiỊu dµi tiếp xúc của chốt với guốc phanh lựa chon trên

cơ sở có thể bố trí đợc lấy l = 100 (mm) .

71



Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

 ch 



158227

 4,5.107 [ ch ] 8.107 (N/cm2).

0, 035.0,1



Vậy chốt phanh đảm bảo đủ bền.

7.4.Tính bền guốc phanh.

Trong quá trình làm việc guốc phanh trớc chịu lực lớn hơn,

nên ta chỉ tiến hành kiểm nghiệm bền cho guốc phanh trớc.

Để đơn giản kết cấu em xin chọn guốc phanh có kết cấu

đơn giản dạng xơng đơn. Mặt cắt ngang của guốc phanh

co dạng hình chữ T. Để có thể tính toán guốc phanh ta coi

guèc phanh nh mét thanh cong chÞu lùc phân bố .Để đảm

bảo quy mô sản suất hàng loạt hai gc phanh em xin chon

vỊ kÕt cÊu vµ kÝch thớc nh nhau.



Hình.4.3: Mặt cắt ngang của guốc phanh.



72



Ket-noi.com kho ti liu min phớ

Bán kính ngoài má guốc phanh:



R 1= 220



(mm).

Bán kính trong má guốc phanh:



R 2=205



(mm).

Bán kính trong xơng guốc phanh:



R3 =



140(mm)

Chiều rộng guốc phanh:



b = 200



(mm).

Chiều dầy má guốc phanh:



a = 15



(mm).

Chiều cao xơng guốc phanh:



d =



65



(mm).

Chiều dầy xơng guốc phanh:



c = 40



(mm).

7.4.1 Tính các thông số hình học của guốc phanh.

a.Kích thớc từ trọng tâm G đến trơc X-X.

Ta cã :

Y2 .F1



YC1= F  F ,

1

2



(3.20)



Víi F1 diện tích phần trên chữ T

F1 = a.b = 200.15 = 3300 (mm2).

F2 diện tích phần dới chữ T:

F2 = c.d = 40.65 = 2600 (mm2).

Y2= Yc1+Yc2 =R1' - R2'

Trong ®ã:

a

2



R1'= R1   220 



15

 212,5

2



73



(mm)



Ket-noi.com kho tài liệu min phớ

R1: Bán kính trọng tâm phần diện tích trên, tính

đến tâm tang trống

R2: Bán kính trọng tâm phần diện tích dới, tính

đến tâm tang trống.

R2'= R2

Y2



d

65

205 

 172,5 (mm)

2

2



a  d 15  65



 40

2

2



(mm)



Thay vµo (3.18) ta đợc :

YC1



40.3300

22,37

3300 2600



(mm)



Yc2 = Y2 - Yc1 = 40 – 22,37=17,63 (mm)

b. TÝnh b¸n kÝnh ®êng trung hoµ.

Rth



F1  F2

3300  2600



 192, 79(mm)

3300 2600

= F1 F2



R '1 R '2 212,5 172,5



Vậy khoảng cách từ tâm bánh xe đến tâm guốc phanh là:

RG = R2'+ YC2=172,5 +17,63 =190,13(mm).

7.4.2 VÏ biĨu ®å néi lùc cđa guốc phanh.

Ta coi guốc phanh là một chi tiết dạng thanh chịu lực phức

tạp. Ngoài lực điều khiển P phản lực U từ chốt phanh tác

dụng lên guốc phanh còn chịu lực phân bố là phản lực từ

trống phanh tác dụng trở lại trong quá trình phanh. Để vẽ đợc

biểu ®å néi lùc cña guèc phanh em xin xem xÐt bài toán trên

phơng diện bài toán sức bền thanh cong chịu lực phân bố.

a) Phơng trình nội lực của chi tiÕt guèc phanh.



74



Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

Guèc phanh cã dạng thanh cong tròn chịu lực phức tạp. Vì

má phanh chỉ ôm trên một góc nhất định của guốc phanh

nên ta tạm thời chia guốc phanh ra làm 2 đoạn.

Đối với guốc phanh trớc ta đang tính toán thì vị trí độ

dài các đoạn nh sau:

- Đoạn 1 là cung AB bắt đầu từ điểm đầu guốc tiếp xúc

với pít tông của xy lanh lực cho tới điểm giữa của tấm ma sát.

giá trị = 00- 650.

- Đoạn 2 đợc giới hạn bởi cung còn lại của guốc phanh tính

từ điểm giữa của tấm ma sát đến đờng tâm của chốt guốc

phanh. Giá trị = 650- 1450.

- Trên mỗi đoạn nhỏ này lại chia thành 2 đoạn nhỏ bởi các

vị trí đặc biệt 100 và 1000 .

Trên cơ sở này ta viết đợc phơng trình nội lực cho các đoạn

của guốc phanh nh sau:

a. -Phơng trình lực nén Nx cho đoạn trên của guốc

phanh.

Nx= P cos i 1  2.q.r sin 2 (



  i 1

)  tr sin( i 1 )i 2

2



(3.21)



-Phơng trình lực nén Nx cho đoạn dới của guốc phanh.

Nx= u y sin   u x cos �i 1  2.q.r sin 2 (



  i 1

)  tr sin(  i 1 ) i 2 ( 3.22)

2



b. -Phơng trình lực nén Qy cho đoạn trên của guốc

phanh.

75



Ket-noi.com kho ti liu miễn phí

Qy=  P.sin �i 1  .q.r.sin(  i 1 )  t.r (1  cos(  i 1 ) i 2



(3.23)



- Phơng trình lực nén Qy cho đoạn díi cđa gc phanh.

i 1

i 2

Qy= u y .cos   ux sin �  .q.r.sin(  i 1 )  t.r (1  cos(  i 1 ) �



(3.24)



c. Phơng trình mô men uốn.

- Phơng trình nội lực cho đoạn trên của guốc phanh

Mx= P(r r. cos  ) i 1  2.q.r 2 . sin 2 (



   i 1

)  t.r 2 ( i  1  sin( i  1 )  i 2 3 (3.25)

2



- Phơng trình nội lực cho đoạn dới cđa gc phanh chiỊu d¬ng cđa lùc tÝnh tõ chèt guèc phanh lªn

M x=

u y sin   u x (r  r.cos  )�i 1  2.q.r 2 .sin 2 (



  i 1

)  t.r 2 ((  i 1 )  sin(   i 1 ) i 2

2



(3.

26)



b) Tính giá trị các thành phần lực



phân bố t và q.

a. Lực phân bố pháp tuyến t.

t



T

bl



(3.27)



Trong đó

-T là thành phần tiếp tuyến của lực tác dụng tổng hợp lên

guốc phanh



T=Rsin = 215450sin16,70 =61912 (N).



- l là chiều dài má phanh l=2..r.120/360 = 0,46(m).

76



Ket-noi.com kho ti liu min phí

Thay sè ta cã



t



T 61912



 134591 (N/m).

l

0, 46



b. Lùc ph©n bố pháp tuyến q.



q



Q

.l



(3.28)

(3.29)



Trong đó

- Q là thành phần pháp tun cđa lùc tỉng hỵp R.

Q= N = Rcosφ = 215450cos16,70= 206383 (N).

Thay vào công thức ta có:



q



Q 206383



448658 (N/m).

l

0, 46



c) Tính giá trị nội lực tại những điểm đặc biệt.

a. Giá trị của lực nén Nx.

- Toạ độ = 00. giá trị Nx= P cos =  P cos 0 0 =-P = -61259

(N).

- To¹ độ = 100

Giá trị Nx= P cos = -61259cos100=-60328 (N).

- Toạ độ



= 650



Giá trị Nx= P cos   2.q.r sin 2 (



  0

)  tr sin(   0 )

2



= 61259 cos 650  2.448658.0, 22sin 2 (27, 50 )  134591.0, 22sin(550 )

-92218(N).

-Toạ độ



=1000 dùng phơng trình nội lực cho đoạn dới của



guốc phanh

pt (3.22) Toạ độ cho phơng trình 2 lµ 450.

77



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tính toán kiểm nghiệm cơ cấu phanh.

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×