Главная       Продать работу       Блог       Контакты       Оплата       О нас       Как мы работаем       Регистрация       Вход в кабинет
Тех. дипломные работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   электроснабжение
   пищевая промышленность
   водоснабжение
   газоснабжение
   автоматизация
   теплоснабжение
   холодильники
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. курсовые работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   детали машин
   электроснабжение
   газоснабжение
   водоснабжение
   пищевая промышленность
   автоматизация
   теплоснабжение
   ТММ
   ВСТИ
   гидравлика и пневматика
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. дополнения
   Отчеты
   Расчетно-графические работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Чертежи и 3D моделирование
   Тех. soft
   Рефераты
   Общий раздел
   Технологический раздел
   Конструкторский раздел
   Эксплуатационный раздел
   БЖД раздел
   Экономический раздел
   Экологический раздел
   Автоматизация раздел
   Расчетные работы

Гум. дипломные работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. курсовые работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. дополнения
   Отчеты
   Расчетные работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Сочинения
   Гум. soft
   Рефераты

Рефераты
   Авиация и космонавтика
   Административное право
   Арбитражный процесс
   Архитектура
   Астрология
   Астрономия
   Банковское дело
   Безопасность жизнедеятельнос
   Биографии
   Биология
   Биология и химия
   Биржевое дело
   Ботаника и сельское хоз-во
   Бухгалтерский учет и аудит
   Валютные отношения
   Ветеринария
   Военная кафедра
   ГДЗ
   География
   Геодезия
   Геология
   Геополитика
   Государство и право
   Гражданское право и процесс
   Делопроизводство
   Деньги и кредит
   ЕГЭ
   Естествознание
   Журналистика
   ЗНО
   Зоология
   Издательское дело и полиграф
   Инвестиции
   Иностранный язык
   Информатика
   Информатика, программировани
   Исторические личности
   История
   История техники
   Кибернетика
   Коммуникации и связь
   Компьютерные науки
   Косметология
   Краеведение и этнография
   Краткое содержание произведе
   Криминалистика
   Криминология
   Криптология
   Кулинария
   Культура и искусство
   Культурология
   Литература : зарубежная
   Литература и русский язык
   Логика
   Логистика
   Маркетинг
   Математика
   Медицина, здоровье
   Медицинские науки
   Международное публичное прав
   Международное частное право
   Международные отношения
   Менеджмент
   Металлургия
   Москвоведение
   Музыка
   Муниципальное право
   Налоги, налогообложение
   Наука и техника
   Начертательная геометрия
   Оккультизм и уфология
   Остальные рефераты
   Педагогика
   Политология
   Право
   Право, юриспруденция
   Предпринимательство
   Прикладные науки
   Промышленность, производство
   Психология
   психология, педагогика
   Радиоэлектроника
   Реклама
   Религия и мифология
   Риторика
   Сексология
   Социология
   Статистика
   Страхование
   Строительные науки
   Строительство
   Схемотехника
   Таможенная система
   Теория государства и права
   Теория организации
   Теплотехника
   Технология
   Товароведение
   Транспорт
   Трудовое право
   Туризм
   Уголовное право и процесс
   Управление
   Управленческие науки
   Физика
   Физкультура и спорт
   Философия
   Финансовые науки
   Финансы
   Фотография
   Химия
   Хозяйственное право
   Цифровые устройства
   Экологическое право
   Экология
   Экономика
   Экономико-математическое мод
   Экономическая география
   Экономическая теория
   Этика
   Юриспруденция
   Языковедение
   Языкознание, филология

Главная > Тех. курсовые работы > автомобили
Название:
Тормозная система легкового автомобиля с дисковыми тормозными механизмами

Тип: Дипломные работы
Категория: Тех. курсовые работы
Подкатегория: автомобили

Цена:
0 руб



Подробное описание:

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

Кафедра “Автомобили”


Группа101427

 

 


“Тормозная система легкового автомобиля
с дисковыми тормозными механизмами”

Курсовой проект
по дисциплине “Автомобили”

 

 

 

 

 

Исполнитель: Березенцев С.А.

Руководитель: Михальцевич Н.Р.

 

 

 


2010

Введение
Задачей конструктора тормозной системы является проектирование ее узлов и агрегатов, обеспечивающих выполнение всех общих и специфичных требований, предъявляемых к ним. Общими требованиями для тормозной системы являются: требуемая эффективность торможения каждой из систем; сохранение устойчивости движения автомобиля при торможении; сохранение стабильных тормозных свойств; высокая эксплуатационная надежность; удобство и лёгкость управления, определяемые усилием, прикладываемым к педали (при ножном управлении) или к рычагу (при ручном управлении), и ходом педали или рычага, минимальные металлоемкость и трудоемкость изготовления, минимальные затраты на техническое обслуживание при обеспечении заданной долговечности. Кроме того, к каждому элементу предъявляется ряд особых, характерных ему требований. Степень полноты выполнения требований, предъявляемых к тормозной системе в целом и к отдельным элементам, определяет их качество.
На современном этапе качество изделий приобретает особо важное значение. В решениях конструкторов указывается о систематическом повышении качества продукции, что является обязательным требованием развития экономики. Продукция высокого качества может быть получена в том случае, если оно будет заложено на стадии проектирования в виде потенциальных свойств изделия и реализовано в процессе производства.
Для создания изделия высокого качества конструктор должен хорошо знать функциональное назначение изделия, предъявляемые к нему общие и специфические требования, особенности конструкций современных изделий, свойства применяемых материалов, способы термообработки и современные методы расчетов.

1 Обзор схем и конструкций тормозных систем легковых автомобилей
Тормозная система предназначена для снижения скорости движения автомобиля вплоть до полной остановки и обеспечения его неподвижности во время стоянки.
Современные автомобили и автопоезда должны иметь рабочую, запасную и стояночную тормозные системы. Тормозные системы современных автомобилей должны обеспечивать: требуемую эффективность торможения каждой из систем; сохранение устойчивости движения автомобиля при торможении; сохранение стабильных тормозных свойств; высокую эксплуатационную надежность; удобство и лёгкость управления, определяемые усилием, прикладываемым к педали (при ножном управлении) или к рычагу (при ручном управлении), и ходом педали или рычага. Тормозная система (рабочая, запасная и стояночная) состоит из одного или нескольких тормозных механизмов и тормозного привода.
Рабочие тормозные системы автотранспортных средств различают по типу применяемых тормозных механизмов и тормозного привода.
Механизм, предназначенный для непосредственного создания и изменения искусственного сопротивления движению автомобиля, называется тормозным.
В процессе торможения кинетическая энергия движущегося автотранспортного средства преобразуется в теплоту, которая рассеивается в окружающей среде.
Тормозные механизмы по форме вращающихся элементов делятся на барабанные и дисковые.
К тормозным механизмам автомобилей предъявляются следующие основные требования: эффективность действия, т. е. создание большого тормозного момента; стабильность эффективности торможения при изменении скорости автомобиля, количества торможений, температуры трущихся элементов и т. д.; долговечность трущихся пар; высокий и стабильный механический КПД; плавность действия, отсутствие при торможении вибраций; автоматическое восстановление номинального зазора между трущимися парами.
Совокупность устройств, предназначенных для передачи энергии от источника к тормозным механизмам и управления ею в процессе торможения, называется тормозным приводом. На автомобилях и автопоездах применяются пневматические, гидравлические и комбинированные тормозные приводы.
Привод рабочей тормозной системы с целью повышения надежности действия должен иметь не менее двух независимых контуров. В случае повреждения одного из контуров второй контур обеспечивает торможение автомобиля. Наибольшее распространение получили двухконтурные тормозные приводы, возможные принципиальные схемы которых приведены на рис. 2.1. Для разделения контуров применяются двухсекционные органы управления (тормозной кран, главный цилиндр). Каждая секция такого органа обслуживает одни контур тормозного привода.
Наиболее часто используется принцип деления привода по осям автомобиля (рис. 2.1, а). Такая схема является самой простой, но при этом значительно снижается эффективность торможения при выходе из строя кон -тура передних тормозов. При диагональной схеме (рис. 2.1,6) сохраняется хорошая эффективность торможения, но резко снижается устойчивость автомобиля при выходе из строя одного из контуров, особенно при торможении на повороте. Эта особенность должна учитываться при конструировании рулевого управления автомобиля (применяют отрицательные плечи обкатки).
Отмеченные недостатки обеих схем устраняются полностью или частично в двухконтурных приводах с использованием принципа дублирования. В схемах рис. 2.1, в, г дублирование частичное, а в схеме рис. 2.1, д — полное.
Пневматический привод широко применяется в тормозных системах грузовых автомобилей и автопоездов средней и большой грузоподъемности и автобусах. В тормозных системах с пневматическим приводом тормозные механизмы приводятся в действие за счет использования энергии сжатого воздуха.
Для грузовых автомобилей и автобусов полной массой до 4 т, а также для легковых автомобилей особо малого и малого классов применяются гидравлические приводы, приводимые в действие водителем (привод прямого действия). Для более тяжелых грузовых автомобилей и автобусов полной массой свыше 5 т, а также для отдельных легковых автомобилей используют гидравлические приводы с усилителями, которые облегчают управление тормозной системой. В зависимости от типа источника энергии различают вакуумные, пневматические и гидравлические усилители.
В настоящее время на автомобилях-самосвалах особо большой грузоподъемности применяется насосно-аккумуляторный гидравлический тормозной привод. В этом случае тормозные механизмы приводятся в действие за счет использования энергии рабочей жидкости под давлением, создаваемым насосом.
На автомобилях и автопоездах большой и особо большой грузоподъемности используются комбинированные тормозные приводы (пневмогидравлические и электропневматнческие).
К тормозным приводам автомобилей и автопоездов предъявляются следующие основные требования: обеспечение приводом следящего действия, т. е. на режимах торможения и растормаживания тормозные моменты, развиваемые тормозными механизмами, должны быть пропорциональны усилию, приложенному водителем к тормозной педали, и перемещению ее; время срабатывания тормозного привода при торможении не должно превышать 0,6 с, а при растормаживании — 1,2 с; привод рабочей тормозной системы должен иметь не менее двух независимых контуров, чтобы в случае повреждения какой-либо части привода на автомобиле обеспечивалось питание исправных контуров и остаточная эффективность рабочей тормозной системы составляла не менее 50 % предписанной; в случае отрыва прицепа от тягача необходимо обеспечивать автоматическое торможение прицепа.
1.1. Барабанные тормозные механизмы
Устройство барабанных тормозных механизмов. Фрикционный тормоз, в котором силы трения создаются на внутренней поверхности вращающегося цилиндра (барабана), называется барабанным. Барабанный тормоз состоит из барабана, колодок, опорного диска (суппорта), опоры колодок, разжимного устройства и регулятора зазоров.
Тормозные барабаны отливают из чугуна (с примесью никеля, молибдена, меди, титана), для легковых автомобилей:— чаще всего из стали с добавкой меди или же штампуют из стального листа.
На рис. 2.2 показаны тормозные барабаны, наиболее широко применяемые на автомобилях. Литой барабан (рис. 2.2, а) часто выполняется с ребрами по наружной поверхности, которые увеличивают площадь поверхности теплоотдачи барабана и его жесткость. Такие барабаны применяются на грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности. К ступице колеса барабан крепится болтами.
На автомобилях малой грузоподъемности часто применяют комбинированные тормозные барабаны (рис. 2.2, б). Такие барабаны состоят из стального штампованного диска 1 и чугунного обода 2, диск и обод соединяются в процессе отливки обода.
Тормозные барабаны, штампованные из листовой стали, имеют внутренний слой из легированного чугуна (рис. 2.2, в). Чугун заливается центробежным способом.
Тормозные барабаны изнутри подвергаются механической обработке. После обработки барабан в сборе со ступицей подвергается динамической
Суппорт выполняется из листовой стали штамповкой или литьем из чугуна. К балке моста суппорт крепится с помощью болтов.
Колодки тормозов бывают литые, сварные и штампованные. Литые колодки изготовляются из чугуна или легких сплавов, а сварные — из стали. На рис. 2.3 показана литая колодка грузового автомобиля. К наружной поверхности колодки крепится фрикционная накладка 2 с помощью заклепок 1, изготовляемых из меди, латуни или алюминия. На некоторых легковых автомобилях накладки приклеиваются к колодке. Колодка имеет одно или два ребра жесткости 4. Нижним концом колодка шарнирно крепится с помощью опорных пальцев к суппорту. Верхний конец колодки 5 упирается в разжимной кулак. Колодки постоянно прижимаются к разжимному устройству (кулаку, поршню цилиндра) усилием стяжных пружин, которые крепятся к ребрам колодок. От бокового смещения колодки удерживаются опорными пальцами или направляющими скобами.
Тормозные накладки выполняются прессованными, формованными или плетеными. Они изготовляются из коротковолокнистого асбеста, наполнителей (окись цинка, железный сурик) и связующих материалов (синтетические смолы, каучук). Формованные накладки иногда выполняются переменной толщины, пропорциональной степени изнашивания накладки в процессе работы.
К накладкам предъявляются следующие требования: коэффициент трения должен оставаться практически постоянным при изменениях скорости скольжения, температуры, а также при попадании на трущиеся поверхности воды; сохранение физических свойств при нагреве без обугливания, выкашивания и выделения связующих компонентов; высокая прочность, жесткость и износоустойчивость.
Разжимные устройства применяются трех типов: кулачок, клин, гидроцилиндр (рис. 2.4). Гидроцилиндры бывают двух поршневые и одно поршневые.
Схемы барабанных тормозных механизмов приведены на рис. 2.5. Они классифицируются по виду и количеству
допускаемые напряжения при кручении 130 МПа. Ряд деталей тормозов (разжимной кулак, нижние и верхние опоры и концы колодок) рассчитываются на смятие. Допускаемые напряжения смятия принимаются для малоуглеродистых сталей 160...230 МПа, для серого чугуна — 110...140 МПа, для ковкого — 160 МПа.
1.2. Дисковые тормозные механизмы
Дисковые тормозные механизмы находят применение на легковых и в меньшей степени грузовых автомобилях.
По конструктивному исполнению дисковые тормозные механизмы делятся на открытые и закрытые, одно-и многодисковые.
В зависимости от конструкции диска различают тормозные механизмы со сплошным и вентилируемым, металлическим и биметаллическим дисками.
Сплошной диск — самый простой — применяется в случаях, если возможно активное охлаждение дискового тормоза. Вентилируемый выполнен в виде крыльчатки-турбины. В автомобилях применяются в основном одно-дисковые тормозные механизмы с вентилируемым диском и креплением по внутреннему диаметру.
В зависимости от способа крепления скобы различают дисковые тормозные механизмы с фиксированной и плавающей скобой.
Дисковым тормозом с фиксированной скобой (рис. 2.15) обеспечивается большое приводное усилие и повышенная жесткость механизма.
Колесные тормозные цилиндры 2 размещаются на скобе 1 с двух сторон диска 9. В цилиндр входит поршень 8 с уплотнительным кольцом 7 и пылезащитный чехол 5. Внутренние полости цилиндров скобы с помощью трубопровода 3 сообщаются с главным тормозным
следственно воздействует на тормозные колодки 6 с фрикционными накладками 10.
При торможении дисковым тормозом давление в колесных цилиндрах повышается и поршни 8, перемещаясь, прижимают с двух сторон накладки 1С к вращающемуся диску 9. Тормозные колодки 6 удерживаются в скобе 1 с помощью пальцев 4.
Специального устройства для отвода колодок и регулировки зазора в паре трения не требуется. При снижении давления в колесных цилиндрах за счет упругости уплотнительных колец 7 и осевого биения диска колодка фиксируется с минимальным зазором.
В дисковом тормозном механизме плавающей скобой (рис. 2.16) тормозной цилиндр 1 с поршнем 4, уплотнительным кольцом 5 и пылезащитным чехлом 6 устанавливается в скобе одной стороны диска 3. Скоба имеет возможность перемещаться совместно с другой тормозной колодкой в суппорте по направляющим штифтам (пальцам) 2. При торможении поршень прижимает к диску одну из колодок 8.
В результате возникшей реакции скоба перемещается в противоположном направлении и прижимает к диску вторую реактивную колодку 7. Для снижения вибраций колодок на скобе установлены пластинчатые пружины 9.
Тормозной механизм с плавающей скобой имеет лишь один колесный цилиндр. Его колодка нагревается меньше (30...50°С), чем в механизме с фиксированной скобой, но имеет существенный недостаток — при деформации, коррозии направляющих возникает одностороннее изнашивание накладок и диска (со стороны колесного цилиндра). Эффективность торможения снижается, появляется вибрация скобы и тормозной колодки.
Тормозные диски изготовляются из чугуна. В однодисковых механизмах сплошные диски имеют толщину 8...13 мм, вентилируемые—16...25 мм. Биметаллический тормозной диск может выполняться с алюминиевым или медным основанием. Фрикционный слой выполняется из серого чугуна.
Для тормозов автомобилей используются фрикционные материалы на асбокаучуковой основе, в основном формованные и прессованные, а также спеченные материалы на железной или медной основе.
Дисковые тормозные механизмы имеют следующие преимущества перед колодочными: меньшие зазоры между дисками и колодками в незаторможенном состоянии (0,05...0,1 мм) и ход колодки, что позволяет повысить быстродействие и передаточное число тормозного привода; меньшую массу и габариты; более равномерное изнашивание фрикционных материалов, так как распределяется равномерно давление по поверхности пары трения диск — колодка; больший тормозной момент, развиваемый за счет уравновешивания сил, действующих со стороны колодок на диск; возможность обеспечения эффективного теплоотвода от трущихся элементов; большую стабильность развиваемого тормозного момента.
К недостаткам дисковых тормозных механизмов относятся: трудность обеспечения герметизации (незащищенный диск может подвергаться абразивным воздействиям, окислению и коррозии, способствующим быстрому изнашиванию тормозных накладок); высокое давление на фрикционную накладку вызывает ее неустойчивую работу: вибрацию, непостоянство коэффициента трения, концентрацию температурных напряжений, появление задиров и трещин; повышенная интенсивность изнашивания фрикционных накладок; обязательное применение в тормозном приводе усилителя по давлению.
Расчет дискового тормозного механизма аналогичен расчету дискового сцепления (см. «Автомобили. Конструкция, конструирование и расчет. Трансмиссия»). При этом исходной величиной является тормозной момент, который должен обеспечить дисковый тормоз. Расчетными являются: площадь активной поверхности тормозной колодки А (рис. 2.17), соотношение внешнего r1 и внутреннего r2 радиусов, эквивалентный радиус диска r0, соотношение активной площади диска и колодок (коэффициент перекрытия), толщина диска, осевое усилие прижатия колодки F.
Площадь активной поверхности тормозной колодки определяется с учетом допустимого давления для применяемого фрикционного материала. Так, в соответствии с ГОСТ 1786—80 давление формованных накладок (для дискового тормоза) составляет 0,06...0,33 МПа, прессованных —0,02 МПа. Угол охвата а колодки в виде кольцевого сектора обычно не превышает 20...30°.
Эквивалентный радиус r0, определяющий тормозной момент, зависит от формы поперечного сечения колодок.
Для дисковых автомобильных тормозов рекомендуются следующие характеристики фрикционных пар: коэффициент взаимного перекрытия 0,1...0,15; предельная скорость скольжения 10...25 м/с; удельная работа трения 1,5—2 кДж/см2; наибольшая температура нагрева 500...600°С.

2 Описание работы, регулировок и технических характеристик проектируемого узла
Описание конструкции


Рисунок 1 - Схема гидропривода тормозов: 1 – главный цилиндр гидропривода тормозов; 2 – трубопровод контура "правый передний – левый задний тормоз"; 3 – гибкий шланг переднего тормоза; 4 – бачок главного цилиндра; 5 – вакуумный усилитель; 6 – трубопровод контура "левый передний – правый задний тормоз"; 7 – тормозной механизм заднего колеса; 8 – упругий рычаг привода регулятора давления; 9 – гибкий шланг заднего тормоза; 10 – регулятор давления; 11 – рычаг привода регулятора давления; 12 – педаль тормоза; 13 – тормозной механизм переднего колеса.
Рабочая тормозная система – гидравлическая, двухконтурная (с диагональным разделением контуров), с регулятором давления 10, вакуумным усилителем 5 и индикатором недостаточного уровня тормозной жидкости в бачке. При отказе одного из контуров тормозной системы второй контур обеспечивает торможение автомобиля, хотя и с меньшей эффективностью.
Тормозные механизмы передних колес 13 – дисковые (на автомобилях ВАЗ-21103, -21113 и -2112 – вентилируемые), с однопоршневой плавающей скобой и сигнализатором износа тормозных накладок. Тормозные механизмы задних колес 7 – барабанные, с двухпоршневыми колесными цилиндрами и автоматической регулировкой зазора между колодками и барабаном. Устройство автоматической регулировки зазора расположено в колесном цилиндре.
Главный тормозной цилиндр 1 крепится к корпусу вакуумного усилителя 5 на двух шпильках. В отверстия в верхней части цилиндра на резиновых уплотнениях вставлен полупрозрачный полиэтиленовый бачок 4 с датчиком аварийного уровня жидкости. На бачке нанесены метки максимального и минимального уровней жидкости. В нижней части цилиндра ввернуты два винта, ограничивающие перемещение поршней. Винты уплотнены медными прокладками. В передней части цилиндра (по ходу автомобиля) ввернута заглушка, служащая упором возвратной пружины, также уплотненная медной прокладкой. Поршни в главном цилиндре расположены последовательно, ближайший к вакуумному усилителю приводит в действие правый передний и левый задний тормозные механизмы, а тот, что ближе к заглушке – левый передний и правый задний. Уплотнительные резиновые кольца высокого давления (манжеты) главного тормозного цилиндра и задних колесных цилиндров взаимозаменяемы (номинальный диаметр – 20,64 мм). Уплотнительное кольцо низкого давления – с проточкой, установлено на поршне, контактирующем со штоком вакуумного усилителя.
Вакуумный усилитель 5 расположен между педальным узлом и главным тормозным цилиндром 1 и крепится к кронштейну педального узла на двух шпильках. Усилитель – неразборной конструкции, при выходе из строя его следует заменить. Простейшая проверка исправности усилителя: на автомобиле с заглушенным двигателем несколько раз нажимаем на педаль тормоза и, удерживая педаль нажатой, запускаем двигатель. При исправном усилителе с началом работы двигателя педаль должна уйти вперед. Отказ в работе или недостаточная эффективность вакуумного усилителя могут быть также вызваны негерметичностью шланга, отбирающего вакуум от впускного коллектора.
Регулятор давления задних тормозов 10 крепится двумя болтами к кронштейну в левой задней части кузова. Один из этих болтов (передний) также крепит вильчатый кронштейн рычага привода регулятора давления 11. За счет овальности отверстий для его крепления кронштейн вместе с рычагом можно перемещать относительно регулятора давления, изменяя усилие, с которым рычаг действует на поршень регулятора (см. Проверка и регулировка привода регулятора давления задних тормозов). С увеличением нагрузки на заднюю ось автомобиля упругий рычаг также нагружается, передавая усилие на поршень регулятора давления. При нажатии на педаль тормоза давление жидкости стремится выдвинуть поршень наружу, чему препятствует усилие со стороны упругого рычага. Когда система приходит в равновесие, клапан, расположенный в регуляторе, изолирует задние тормозные цилиндры от главного тормозного цилиндра, не допуская дальнейшего роста тормозного усилия на задней оси и препятствуя опережающей блокировке задних колес по отношению к передним. При увеличении нагрузки на заднюю ось, когда сцепление задних колес с дорогой улучшается, регулятор обеспечивает большее давление в колесных цилиндрах и наоборот – с уменьшением нагрузки давление падает. В корпусе регулятора имеется отверстие, закрытое заглушкой. Подтекание тормозной жидкости из этого отверстия говорит о негерметичности уплотнительных колец регулятора.
Плавающая скоба переднего тормоза включает в себя суппорт и колесный цилиндр, которые стянуты между собой двумя болтами. Двумя другими болтами скоба крепится к пальцам, установленным в отверстиях направляющей колодок. В эти отверстия закладывается смазка. Между пальцами и направляющей колодок установлены резиновые защитные чехлы. К пазам направляющей поджаты пружинами тормозные колодки. Внутренняя колодка имеет сигнализатор износа накладок. В цилиндре установлен поршень с уплотнительным резиновым кольцом прямоугольного сечения. За счет упругости этого кольца поддерживается постоянный оптимальный зазор между тормозными колодками и диском.
Тормозные диски – чугунные. Минимально допустимая толщина диска при износе – 17,8 мм для вентилируемых дисков и 10,8 мм – для невентилируемых, максимальное биение по внешнему радиусу – 0,15 мм.
Задние колесные тормозные цилиндры снабжены устройством для автоматического поддержания зазора между колодками и барабаном. Основной элемент устройства – стальное пружинное разрезное кольцо, установленное на поршне с осевым зазором 1,25-1,65 мм. Упорные кольца (по два на цилиндр) вставлены с натягом, обеспечивающим усилие сдвига по зеркалу цилиндра не менее 35 кгс, что превышает усилие стяжных пружин тормозных колодок. При износе тормозных накладок упорные кольца под действием поршней сдвигаются на величину износа. В случае повреждения зеркала поршней под действием механических примесей, попавших в тормозную жидкость или образовавшихся под действием коррозии (наличие воды в тормозной жидкости), кольца могут "закиснуть" в цилиндре и один или даже оба поршня потеряют подвижность. Цилиндры в этом случае необходимо заменить.
Привод стояночной тормозной системы – механический, тросовый, на задние колеса. Он состоит из рычага, регулировочной тяги, уравнителя двух тросов, рычага привода колодок и распорной планки.

3 Проектный расчёт тормозной системы
3.1. Расчёт тормозной динамики
Для торможения автомобиля с максимальной эффективностью при сохранении устойчивости и управляемости необходимо обеспечивать определённое распределение тормозных сил между мостами. Оптимальным распределением считается такое, при котором в процессе торможения все колёса автомобиля одновременно доводятся до границы блокирования. Необходимое изменение соотношений тормозных сил определяется изменением нормальных реакций на колеса отдельных мостов при торможении.
Основные допущения и расчётные схемы
Если при проектировании тормозной системы автомобиля не стоит задача рассмотрения специальных вопросов тормозной динамики, то могут быть приняты следующие допущения:
- торможение осуществляется на прямолинейной, горизонтальной и ровной дороге;
- силы сопротивления качению и воздуха не учитываются;
- все колёса транспортного средства имеют одинаковые условия сцепления с опорной поверхностью;
- колебания подвески не влияют на нормальную реакцию дороги;
- для многоосных автомобилей распределение нормальных сил между мостами в тележке считается равномерным.
В зависимости от вида транспортного средства, для которого проектируется тормозная система, принимается одна из следующих расчётных схем, рис.2.

Рисунок 2 - Расчётная схема двухосного автомобиля
Для схемы рис. 2 нормальные реакции колёс переднего моста определяются как

где и , Н –вес автомобиля, приходящийся на передний и задний мосты
, ,
G, Н - вес автомобиля;
L, м - база автомобиля;
а и Ь, м - проекция расстояния между центром масс и передним и задним мостами соответственно;
, м - высота центра масс автомобиля.
Тормозные силы и моменты
Идеальные тормозные силы в контакте колёс моста с дорогой рассчитываются по формуле:
(25)
Реальные тормозные силы равны

где коэффициент реализуемого сцепления колёсами с дорожной поверхностью.
Максимальные тормозные силы колёс мостов, ограничиваемые сцеплением колёс с дорогой:

где - коэффициент сцепления колеса с дорогой.
Для современных дорожных покрытий и шин коэффициент сцепления принимаем равным 0,9... 1,2 для легковых автомобилей.
Тормозные моменты на колёсах i-гo моста определяются как

где , м - динамический радиус колеса i-гo моста.
Удельные идеальные тормозные силы в контакте колёса переднего и заднего мостов с дорогой равны


Рассчитанные значения нормальных реакций , идеальных тормозных сил и тормозных моментов , а также удельных тормозных сил заносим в таблицу (таб. 7).
При расчёте и построении графиков диапазон изменения относительного замедления автомобиля Z берётся в интервале от 0 до 1,0, а коэффициента сцепления колёс с дорогой от 0,1 до 1,0.
Значения максимальных тормозных сил, ограничиваемые сцеплением колёс с дорогой заносятся в таблицу 8 (для исходных данных по таб. 7). В связи с тем, что закон изменения в зависимости от Z линейный, достаточно определить при Z=0 и Z=1,0.
Все расчёты выполняются для двух весовых состояний транспортного средства - снаряжённого и гружёного.
В тормозных системах автомобилей распределение реальных тормозных сил по мостам всегда линейно - . Используя понятие показателя соотношения тормозных сил Ф, можно записать:

Таблица 1 – Сводная таблица показателей тормозной динамики автомобиля при идеальном распределении тормозных сил
z





0 7186 7480 0 0 0 0 0,00 0,00
0,1 7529 7137 753 714 205 194 0,05 0,05
0,2 7872 6794 1574 1359 429 370 0,10 0,10
0,3 8215 6451 2464 1935 672 527 0,16 0,14
0,4 8557 6108 3423 2443 933 666 0,22 0,18
0,5 8900 5766 4450 2883 1213 786 0,28 0,22
0,6 9243 5423 5546 3254 1511 887 0,35 0,25
0,7 9586 5080 6710 3556 1829 969 0,43 0,27
0,8 9929 4737 7943 3790 2164 1033 0,51 0,29
0,9 10271 4394 9244 3955 2519 1078 0,59 0,31
1 10614 4052 10614 4052 2892 1104 0,68 0,32

Таблица 2 – Максимальные тормозные силы
Состояние авто

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
Гружёный
0 719 1437 2156 2875 3593 4312 5030 5749 6468 7186
1 1061 2123 3184 4246 5307 6369 7430 8491 9553 10614

0 748 1496 2244 2992 3740 4488 5236 5984 6732 7480
1 405 810 1216 1621 2026 2431 2836 3241 3647 4052
Реальные тормозные силы, реализуемые мостами автомобиля при задан-ной величине распределения тормозных сил с учётом того, что Fix=G Z, равны:
(31)

Удельные тормозные силы при линейном распределении равны:


Коэффициент реализуемого сцепления колёсами переднего и заднего мостов равны:


При идеальном распределении тормозных сил по мостам автомобиля, т.е. когда , удельная тормозная сила задних колёс равна
(35)
На рис. 4 приведены графики зависимости идеальных , установленных (реальных) и максимальных тормозных сил в зависимости от относительного замедления Z автомобиля для одного из весовых состояний. Принято Ф = 0,4.
Сравнивая характер изменения реальных тормозных сил (тонкие ли-нии) с идеальными (сплошные линии) видно, что от 0 до значения передний мост "переторможен", а задний - "недоторможен". В критической точке идеальные тормозные силы равны установленным и одновременно обоими мостами реализуется коэффициент сцепления колёс с дорогой . При большей величине относительного замедления передний мост "недоторможен", в то время как задний - "переторможен", т.е. автомобиль будет неустойчив.
Диаграмма распределения удельных идеальных тормозных сил приведена на рис.5. На этой диаграмме нанесены так\же прямые линии удельных максимальных тормозных сил (прямые постоянного коэффициента сцепления колёс мостов с дорогой).
Значения удельной максимальной тормозной силы колёс переднего и заднего мостов определяются по выражениям


Так как характер изменения ОТ И коэффициента сцепления имеет вид прямых линий, то достаточно определить при крайних значениях , равных 0 и 0,5. Значения коэффициента сцепления следует принимать в пределах от 0,1 до 1,2. Результаты расчётов заносятся в таб. 9. Аналогично рассчитываются значения , но при фиксированных значениях , равных 0 и 1,2.
Парабола идеального распределения тормозных сил (кривая 1, рис. 5) строится по данным, приведенным в таб. 7, однако её можно построить и по точкам пересечения прямых линий, соответствующих удельным максимальным тормозным силам переднего и заднего мостов при равных коэффициентах сцеп-ления и относительного замедления Z. На диаграмме нанесена также прямая 2 установленного распределения тормозных сил.
Таблица 3 – Удельные идеальные тормозные силы


0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2


0 0,05 0,09 0,15 0,20 0,25 0,31 0,38 0,44 0,51 0,59 0,67 0,75
0,5 0,06 0,12 0,18 0,25 0,32 0,40 0,47 0,56 0,65 0,74 0,84 0,95


0 0,05 0,11 0,15 0,20 0,25 0,29 0,33 0,37 0,41 0,45 0,48 0,52
0,5 0,04 0,08 0,12 0,16 0,19 0,23 0,26 0,29 0,32 0,35 0,38 0,41
1 0,03 0,06 0,09 0,12 0,14 0,17 0,19 0,21 0,24 0,26 0,28 0,30



Рисунок 3 - Зависимость идеальных, реальных и максимальных тормозных сил от относительного замедления

Рисунок 4 - Диаграмма распределения удельных тормозных сил

3.2. Расчет дисковых тормозных механизмов
Зависимость тормозного момента, развиваемого однодисковым механизмом, рис. 3.1 , от прижимающей силы FS может быть выражена следующей формулой:
,
где , м - средний радиус приложения сил трения.
Рис. 3.1 Расчётная схема дискового тормозного механизма
Радиус может в соответствии со схемой из рис. 3.1 быть определён как:
,
где R и r - соответственно наружный и внутренний диаметры тормозной накладки.
,
.
3.3. Расчет давления в тормозном приводе
Расчет давления в тормозном приводе определяется по формуле:
,
где - диаметр цилиндра переднего тормозного механизма, принимаем =45мм.
.
3.4. Расчет рабочего хода поршня главного тормозного цилиндра
Рабочий ход поршня главного тормозного цилиндра определяется по формуле:
,
где - ход поршня цилиндра переднего колеса, принимаем =1,09 мм;
- ход поршня цилиндра заднего колеса, принимаем =1,11 мм;
- диаметр главного тормозного цилиндра, принимаем =30 мм.
.
3.5. Расчет усилия на педали
Передаточное число педали определяется по формуле:
,
где - ход педали;
δ = 2,5 мм – зазор между штоком и поршнем.
.
Усилие на педали определяется по формуле:
,
где - усилие на штоке;
=0,85 – КПД привода.
,
,
.
Так как FП>500H, то необходима установка усилителя тормозного привода.

4 Проверочный расчёт тормозной системы
4.1. Расчет нагрева тормозного диска
Нагрев тормозного диска или тормозного барабана за одно торможение определяется как отношение кинетической энергии автомобиля, приходящейся на соответствующее колесо, при торможении с максимальной скорости к количеству теплоты, необходимому для нагревания диска массой , определяется по формуле:
,
где С - теплоёмкость материала диска или барабана, равная 500 Дж/кгК для чугуна и 460 Дж/кгК для стали.

Нагрев тормозного диска за одно торможение не должен превышать 80°С. Начальная скорость торможения Vmax=80 принимается по исходным данным.
4.2. Расчет среза болтов крепления тормозного диска
Болты крепления диска проверяются на срез для усилия, определяемого по формуле:
.
напряжение среза:
,
где м - радиус окружности, по которой расположены болты;
n=4 - число болтов;
=86,6мм - площадь поперечного сечения болтов по окружности впадин резьбы;
[τ] - допустимое напряжение среза для материалов болтов, для болтов из качественной углеродистой стали [τ] = 90...110 МПа.
,
.
Прочность болтов на срез обеспечена.

Заключение

Список использованных источников
1. Гришкевич А.И. Автомобили: Теория: Учебник для ВУЗов.-Мн.:Выш.шк.,1986.
2. Гришкевич А.И. Автомобили: Конструкция, конструирование и расчет. Трансмиссия: Учебник для ВУЗов.-Мн.:Выш.шк.,1986.
3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя., изд.5-е.-М.:Машиностроение,1980.




Комментарий:

Курсовая работа - отлично!


Рекомендовать другу
50/50         Партнёрка
Отзывы