§2 制动系的主要参数及其选择
制动器设计中需要预先给定的整车参数有：汽车轴距L ；车轮滚动半径r r ，；汽
车空、满载时的总质量'a m ，a m ；空、满载时的轴荷分配：前轴负荷'1G ，1G ；后轴
负荷'2G ，2
G ；空、满载时的质心位置：质心高度''g h ，g h ；质心距前轴距离'1L ，1L ；质心距后轴距离'
2L ，2L 等。而对汽车制动性能有着重要影响的制动系参数有：制动
力及其分配系数、同步附着系数、制动强度、附着系数利用率、最大制动力矩与制动器因数等。
2.1 制动力与制动力分配系数
汽车制动时，如果忽略路面对车轮的滚动阻力矩和汽车回转质量的惯性力矩，则任一角速度ω>0的车轮，其力矩平衡方程为: 0=-e B f r F T (2) 式中 f T ——制动器对车轮作用的制动力矩，即制动器的摩擦力矩，其方向与车轮旋转方向相反，N ·m ；
B F ——地面作用于车轮上的制动力，即地面与轮胎之间的摩擦力，又称为地面制动力，其方向与汽车行驶方向相反，N ；
e r ——车轮有效半径，m 。
令 e f
f r T F = (3)
并称之为制动器制动力，它是在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的力，因此又称为制动周缘力。f F 与地面制动力B F 的方向相反，当车轮角速度ω>0时，大小亦相等，且f F 仅由制动器结构参数所决定。即f F 取决于制动器的结构型式、尺寸、摩擦副的摩擦系数及车轮有效半径等，并与制动踏板力即制动系的液压或气压成正比。当加大踏板力以加大f T ，f F 和B F 均随之增大。但地面制动力B F 受着附着条件的限制，其值不可能大于附着力?F ，即B F ≤??Z F = (4) 或 ??Z F F B ==max (5) 式中 ?——轮胎与地面间的附着系数；
Z ——地面对车轮的法向反力。
当制动器制动力f F 和地面制动力B F 达到附着力?F 值时，车轮即被抱死并在地面
上滑移。此后制动力矩f T 即表现为静摩擦力矩，而
e f f r T F /=即成为与B F 相平衡以阻止车轮再旋转的
周缘力的极限值。当制动到ω=0以后，地面制动力
B F 达到附着力?F 值后就不再增大，而制动器制动
力f F 由于踏板力P F 的增大使摩擦力矩f T 增大而继
续上升(见24)。
根据汽车制动时的整车受力分析，考虑到制动时的轴荷转移，可求得地面对前、后轴车轮的法向反力Z 1，Z 2为：
)(21dt
du g h L L G Z g += )(12dt du g h L L G Z g -=
(6) 式中 G ——汽车所受重力；
L ——汽车轴距；
1L ——汽车质心离前轴距离；
2L ——汽车质心离后轴距离；
g h ——汽车质心高度；
g ——重力加速度； dt
du -——汽车制动减速度。 汽车总的地面制动力为
Gq dt
du g G F F F B B B ==+=21 (7) 式中 q （gdt
du q =）——制动强度，亦称比减速度或比制动力； 1B F ，2B F ——前后轴车轮的地面制动力。
由以上两式可求得前、后轴车轮附着力为
???)()(221g g B qh L L G L h F L L G
F +=+= ???)()(112g g B qh L L
G L h F L L G F -=-= （8） 上式表明：汽车在附着系数?为任意确定值的路面上制动时，各轴附着力即极限
制动力并非为常数，而是制动强度q 或总制动力B F 的函数。当汽车各车轮制动器的制动力足够时，根据汽车前、后轴的轴荷分配，前、后车轮制动器制动力的分配、道路附着系数和坡度情况等，制动过程可能出现的情况有三种，即
(1)前轮先抱死拖滑，然后后轮再抱死拖滑；
(2)后轮先抱死拖滑，然后前轮再抱死拖滑；
(3)前、后轮同时抱死拖滑。
在以上三种情况中，显然是最后一种情况的附着条件利用得最好。
由式(7)、式(8)不难求得在任何附着系数?的路面上，前、后车轮同时抱死即前、后轴车轮附着力同时被充分利用的条件是
G F F F F B B f f ?=+=+2121
)/()(//122121g g B B f f h L h L F F F F ??-+== (9)
式中 1f F ——前轴车轮的制动器制动力，111Z F F B f ?==；
2f F ——后轴车轮的制动器制动力，222Z F F B f ?==；
1B F ——前轴车轮的地面制动力；
2B F ——后轴车轮的地面制动力；
1Z ，2Z ——地面对前、后轴车轮的法向反力；
G ——汽车重力；
1L ，2L ——汽车质心离前、后轴距离；
g h ——汽车质心高度。
由式(9)可知，前、后车轮同时抱死时，前、后轮制动器的制动力1f F ，2f F 是?的
函数。
由式(9)中消去?，得
????????+-+=)2(421112222f g f g g f F h GL F G L
h L h G F (10) 式中 L ——汽车的轴距。
将上式绘成以1f F ，2f F 为坐标的曲线，即为理想的前、后轮制动器制动力分配曲
线，简称I 曲线，如图25所示。如果汽车前、后制动器的制动力1f F ，2f F 能按I 曲
线的规律分配，则能保证汽车在任何附着系数?的路面上制动时，都能使前、后车轮
同时抱死。然而，目前大多数两轴汽车尤其是货车的前、后制动器制动力之比值为一定值，并以前制动1f F 与汽车总制动力f F 之比来表明分配的比例，称为汽车制动器制动力分配系数β：
2111
f f f f f F F F F F +==β （11）
又由于在附着条件所限定的范围内，地面制动力在数值上等于相应的制动周缘力，故β又可通称为制动力分配系数。
2.2 同步附着系数
式(11) 可表达为 ββ-=112
f f F F (12)
上式在图25中是一条通过坐标原点且斜率为(1-β)/β的直线，它是具有制动器制动力分配系数为β的汽车的实际前、后制动器制动力分配线，简称β线。图中β线
与I 曲线交于B 点，可求出B 点处的附着系
数?=0?,则称β线与I 曲线交点处的附着系
数0?为同步附着系数。它是汽车制动性能的
一个重要参数，由汽车结构参数所决定。同步附着系数的计算公式是：g
h L L 20-=β? 对于前、后制动器制动力为固定比值的
汽车，只有在附着系数?等于同步附着系数
0?的路面上，前、后车轮制动器才会同时抱
死。当汽车在不同?值的路面上制动时，可能有以下情况：
(1)当?<0?，β线位于I 曲线下方，制动时总是前轮先抱死。它虽是一种稳定工况，但丧失转向能力。
(2)当?>0?，β线位于I 曲线上方，制动时总是后轮先抱死，这时容易发生后轴侧滑使汽车失去方向稳定性。
(3)当?=0?，制动时汽车前、后轮同时抱死，是一种稳定工况，但也失去转向能力。
为了防止汽车的前轮失去转向能力和后轮产生侧滑，希望在制动过程中，在即将出现车轮抱死但尚无任何车轮抱死时的制动减速度，为该车可能产生的最高减速度。分析表明，汽车在同步附着系数0?的路面上制动(前、后车轮同时抱死)时，其制动减速度为du/dt=qg=0?g ，即q=0?，q 为制动强度。而在其他附着系数?的路面上制动时，达到前轮或后轮即将抱死时的制动强度q
??εq G F B == (13)
式中 B F ——汽车总的地面制动力；
G ——汽车所受重力；
q ——制动强度。
当?=0?时， q=0?，ε=1,利用率最高。
直至20世纪50年代，当时道路条件还不很好，汽车行驶速度也不很高，后轮抱死侧滑的后果也不显得像前轮抱死丧失转向能力那样严重，因此往往将0?值定得较低，即处于常遇附着系数范围的中间偏低区段。但当今道路条件大为改善，汽车行驶速度也大为提高，因而汽车因制动时后轮先抱死引起的后果十分严重。由于车速高，它不仅会引起侧滑甩尾甚至会调头而丧失操纵稳定性。后轮先抱死的情况是最不希望发生的。因此各类轿车和一般载货汽车的0?值有增大的趋势。
如何选择同步附着系数0?，是采用恒定前后制动力分配比的汽车制动系设计中的一个较重要的问题。在汽车总重和质心位置已定的条件下，0?的数值就决定了前后制动力的分配比。
0?的选择与很多因数有关。首先，所选的0?应使得在常用路面上，附着系数利用率较高。具体而言，若主要是在较好的路面上行驶，则选的0?值可偏高些，反之可偏低些。从紧急制动的观点出发，0?值宜取高些。汽车若常带挂车行驶或常在山区行驶，0?值宜取低些。此外，0?的选择还与汽车的操纵性、稳定性的具体要求有关，与汽车的载荷情况也有关。总之，0?的选择是一个综合性的问题，上述各因数对0?的要求往往是相互矛盾的。因此，不可能选一尽善尽美的0?值，只有根据具体条件的不同，而有不同的侧重点。
根据设计经验，空满载的同步附着系数0
?'和0?应在下列范围内：轿车：0.65～0.80；轻型客车、轻型货车：0.55～0.70；大型客车及中重型货车：0.45～0.65。
现代汽车多装有比例阀或感载比例阀等制动力调节装置，可根据制动强度、载荷等因素来改变前、后制动器制动力的比值，使之接近于理想制动力分配曲线。
为保证汽车制动时的方向稳定性和有足够的附着系数利用率，联合国欧洲经济委员会(ECE)的制动法规规定，在各种载荷情况下，轿车在0.15≤q ≤0.8，其他汽车在0.15≤q ≤0.3的范围内，前轮均应能先抱死；在车轮尚未抱死的情况下，在0.2≤?≤0.8的范围内，必须满足q ≥0.1+0.85(?-0.2)。
2.3 制动强度和附着系数利用率
上面已给出了制动强度q 和附着系数利用率ε的定义式，如式(7)和式(13)所示。下面再讨论一下当?=0?、?<0?和?>0?时的q 和ε。
根据所定的同步附着系数0?，可以由式（9）及式（11）求得
L
h L g
02?β+= （14） L h L g
011?β-=- （15） 进而求得
q h L L
G Gq F F g B B )(021?ββ+=== （16） q h L L G Gq F F g B B )()1()1(012?ββ-=
-=-= （17） 当?=0?时：
11?F F B =，22?F F B =，故?G F B =，q=?；ε=1
当?<0?时：
可能得到的最大总制动力取决于前轮刚刚首先抱死的条件，即11?F F B =。由式
（7）、式（8）、式（13）和式（16）得
g B h L GL F )(022???-+=
（18） g
h L L q )(022???-+= （19） g h L L o )(22??ε-+=
（20）
当?>0?时： 可能得到的最大总制动力取决于后轮刚刚首先抱死的条件，即22?F F B =。由
式（7）、式（8）、式（13）和式（17）得
g
B h L GL F )(011???-+= （21） g
h L L q )(011???-+= （22） g h L L )(011??ε-+=
（23） 对于β值恒定的汽车，为使其在常遇附着系数范围内ε不致过低，其0?值总是选得小于可能遇到的最大附着系数。所以在?>0?的良好路面上紧急制动时，总是后轮先抱死。
2.4 制动器最大制动力矩
应合理地确定前、后轮制动器的制动力矩，以保证汽车有良好的制动效能和稳定性。
最大制动力是在汽车附着质量被完全利用的条件下获得的，这时制动力与地面作用于车轮的法向力1Z ,2Z 成正比。由式(9)可知，双轴汽车前、后车轮附着力同时被充分利用或前、后轮同时抱死时的制动力之比为 g
g f f h L h L Z Z F F 01022121??-+==
式中 1L ,2L ——汽车质心离前、后轴距离;
0?——同步附着系数；
g h ——汽车质心高度。
通常，上式的比值：轿车约为1.3～1.6；货车约为0.5～0.7。
制动器所能产生的制动力矩，受车轮的计算力矩所制约，即
e f f r F T 11=
e f f r F T 22=
式中 1f F ——前轴制动器的制动力，?11Z F f =；
2f F ——后轴制动器的制动力，?22Z F f =；
1Z ——作用于前轴车轮上的地面法向反力；
2Z ——作用于后轴车轮上的地面法向反力；
e r ——车轮有效半径。
对于常遇到的道路条件较差、车速较低因而选取了较小的同步附着系数0?值的汽车，为了保证在0??>的良好的路面上（例如?=0.7）能够制动到后轴和前轴先后抱死滑移（此时制动强度?=q ），前、后轴的车轮制动器所能产生的最大制动力力矩为
e g e
f r h L L
G r Z T ???)(21max 1+== （24） max max 121f f T T ββ
-= （25）
对于选取较大0?值的各类汽车，则应从保证汽车制动时的稳定性出发，来确定各轴的最大制动力矩。当0??>时，相应的极限制动强度? e g f r qh L L G T ?)(1max 2-= (26) max max 211f f T T ββ -= (27) 式中 ?——该车所能遇到的最大附着系数； q ——制动强度，由式(22)确定； e r ——车轮有效半径。 一个车轮制动器应有的最大制动力矩为按上列公式计算结果的半值。 2.5 制动器因数 式(1)已给出了制动器因数BF 的表达式（即，P fN fN BF 21+=），它表示制动器的效能，因此又称为制动器效能因数。其实质是制动器在单位输入压力或力的作用下所 能输出的力或力矩，用于评比不同结构型式的制动器的效能。制动器因数可定义为在制动鼓或制动盘的作用半径上所产生的摩擦力与输入力之比，即 PR T BF f = (28) 式中 f T ——制动器的摩擦力矩； R ——制动鼓或制动盘的作用半径； P ——输入力，一般取加于两制动蹄的张开力(或加于两制动块的压紧力)的平均值为输入力。 对于钳盘式制动器，设两侧制动块对制动盘的压紧力均为P ，则制动盘在其两侧工作面的作用半径上所受的摩擦力为2f P ，此处f 为盘与制动衬块间的摩擦系数，于是钳盘式制动器的制动器因数为 f P fP BF 22== (29) 对于全盘式制动器，则有 nf BF 2= (30) 式中 n ——旋转制动盘数目； f —摩擦系数。 对于鼓式制动器，设作用于两蹄的张开力分别为1P 、2P ，制动鼓内圆柱面半径即制动鼓工作半径为R ，两蹄给予制动鼓的摩擦力矩分别为1Tf T 和2Tf T ，则两蹄的效能因数即制动蹄因数分别为： R P T BF Tf T 11 1= R P T BF Tf T 22 2= （31） 整个鼓式制动器的制动因数则为 R P P T T R P P T T PR T BF Tf Tf Tf Tf f )() (2)(5.02121212 1++=++== （32） 当P P P ==21时，则 212 1T T Tf Tf BF BF PR T T BF +=+= (33) 蹄与鼓间作用力的分布，其合力的大小、方向及 作用点，需要较精确地分析、计算才能确定。今假设 在张力P 的作用下制动蹄摩擦衬片与鼓之间作用力的 合力N 如图26所示作用于衬片的B 点上。这一法向力 引起作用于制动蹄衬片上的摩擦力为N f ，f 为摩擦 系数。a ，b ，c ，h ，R 及α为结构尺寸，如图26所示。 对领蹄取绕支点A 的力矩平衡方程，即 0=-+Nb Nfc Ph 由上式得领蹄的制动蹄因数为 ????????? ?-==b c f f b h P Nf BF T 11 (34) 当制动鼓逆转时，上述制动蹄便又成为从蹄，这时摩擦力N f 的方向与图26所示相反，用上述分析方法，同样可得到从蹄绕支点A 的力矩平衡方程，即 0=--Nb Nfc Ph 由上式得从蹄的制动蹄因数为 ????????? ?+==b f f b h P Nf BF T 12 (35) 由式(34)可知：当f 趋近于占b ／c 时，对于某一有限张开力P ，制动鼓摩擦力趋于无穷大。这时制动器将自锁。自锁效应只是制动蹄衬片摩擦系数和制动器几何尺寸的函数。 通过上述对领从蹄式制动器制动蹄因数的分析与计算可以看出，领蹄由于摩擦力对蹄支点形成的力矩与张开力对蹄支点的力矩同向而使其制动蹄因数值大，而从蹄则由于这两种力矩反向而使其制动蹄因数值小。两者在f =0.3～0.35范围内，当张开力21P P =时，相差达3倍之多。图27给出了领蹄与从蹄的制动蹄因数及其导数对摩擦系数的关系曲线。由该图可见，当f 增大到一定值时，领蹄的1T BF 和d 1T BF ／d f 均趋于无限大。它意味着此时只要施加一极小张开力1P ，制动力矩将迅速增至极大的数值，此后即使放开制动踏板，领蹄也不能回位而是一直保持制动状态，发生“自锁”现象。这时只能通过倒转制动鼓消除制动。领蹄的1T BF 和d 1T BF ／d f 随f 的增大而急剧增大的现象称为自行增势作用。反之，从蹄的2T BF 及d 2T BF ／d f 随f 的增大而减小的现象称为自行减势作用。 在制动过程中，衬片(衬块)的温度、相对滑动速度、压力以及湿度等因素的变化会导致摩擦系数的改变。而摩擦系数的改变则会导致制动效能即制动器因数的改变。制动器因数BF 对摩擦系数f 的敏感性可由dBF ／d f 来衡量，因而dBF ／d f 称为制动器的敏感度，它是制动器效能稳定性的主要决定因素，而f 除决定于摩擦副材料外，又与摩擦副表面的温度和水湿程度有关，制动时摩擦生热，因而温度是经常起作用的因素，热稳定性更为重要。 热衰退的台架试验表明，多次重复紧急制动可导致制动器因数值减小50%，而下长坡时的连续和缓制动也会使该值降至正常值的30%。 由图27也可以看出，领蹄的制动蹄因数虽大于从蹄，但其效能稳定性却比从蹄差。就整个鼓式制动器而言，也在不同程度上存在以BF 为表征的效能本身与其稳定性之间的矛盾。由于盘式制动器的制动器因数对摩擦系数的导数(dBF ／d f )为常数，因此其效能稳定性最好。 表2给出了不同结构类型制动器的制动器因数BF 或制动器外部因数C BF ，E BF 其中凸轮制动器外部因数C BF 等于制动器输出力矩(21f f T T +)除以凸轮轴输入力矩 C T ；楔型制动器外部因数E BF 等于制动器总摩擦力(R T T f f 2 1+)除以外部作用力W P 。 2.6 制动器的结构参数与摩擦系数 在有关的整车总布置参数和制动器的结构型式确定以后，就可以参考已有的同类型、同等级汽车的同类制动器，对制动器的结构参数进行初选。 1.制动鼓直径D或半径R 当输入力P一定时，制动鼓的直径愈大，则制动力矩亦愈大，散热性能亦愈好。但直径D的尺寸受到轮辋内径的限制，而且D的增大也使制动鼓的质量增大，使汽车的非悬挂质量增大，而不利于汽车的行驶平顺性。制动鼓与轮辋之间应有相当的间隙，此间隙一般不应小于20～30mm，以利于散热通风，也可避免由于轮辋过热而损坏轮胎。由此间隙要求及轮辋的尺寸即可求得制动鼓直径D的尺寸。另外，制动鼓直径D 与轮辋直径 D之比的一般范围为： r 轿车 D／ D=0.64～0.74 r 货车 D／ D=0.70～0.83 r 2.制动蹄摩擦衬片的包角β和宽度b 摩擦衬片的包角β可在β=90°～120°范围内选取，试验表明，摩擦衬片包角β=90°～100°时，磨损最小，制动鼓温度也最低，且制动效能最高。再减小β虽有利于散热，但由于单位压力过高将加速磨损。β一般也不宜大于120°，因过大不仅不利于散热，而且易使制动作用不平顺，甚至可能发生自锁。 摩擦衬片宽度b较大可以降低单位压力、减少磨损，但过大则不易保证与制动鼓全面接触。通常是根据在紧急制动时使其单位压力不超过2.5MPa的条件来选择衬片宽度b的。设计时应尽量按摩擦片的产品规格选择b值。另外，根据国外统计资料可知，单个鼓式车轮制动器总的衬片摩擦面积随汽车总质量的增大而增大，如表3(张洪欣主编.汽车设计（第2版）.北京：机械工业出版社，1995)所示。而单个摩擦衬片的摩擦面积A又决定于制动鼓半径R、衬片宽度b及包角β，即 β A= Rb 式中β是以弧度(rad)为单位，当A，R，β确定后，由上式也可初选衬片宽b的尺寸。 制动器各蹄摩擦衬片总摩擦面积愈大，则制动时产生的单位面积正压力愈小，从而磨损亦愈小。 3.摩擦衬片起始角0β 摩擦衬片起始角0β如图28所示。一般 是将衬片布置在制动蹄外缘的中央，并令 )2/(900ββ-?=。有时为了适应单位压力 的分布情况，将衬片相对于最大压力点对 称布置，以改善制动效能和磨损的均匀性。 4.张开力P 的作用线至制动器中心的 距离α 在保证制动轮缸或凸轮能够布置于制 动鼓内的条件下，应使距离α尽可能地大， 以提高其制动效能。初步设计时可暂定 R 8.0=α左右。 5.制动蹄支销中心的坐标位置是k 与c 如图28所示，制动蹄支销中心的坐标尺寸k 是应尽可能地小，以使尺寸c 尽可能地大，初步设计可暂定c=0.8R 左右。 6.摩擦片摩擦系数f 选择摩擦片时不仅希望其摩擦系数要高些，更要求其热稳定性要好，受温度和压力的影响要小。不能单纯地追求摩擦材料的高摩擦系数，应提高对摩擦系数的稳定性和降低制动器对摩擦系数偏离正常值的敏感性的要求，后者对蹄式制动器是非常重要的。各种制动器用摩擦材料的摩擦系数的稳定值约为0.3～0.5，少数可达0.7。一般说来，摩擦系数愈高的材料，其耐磨性愈差。所以在制动器设计时并非一定要追求高摩擦系数的材料。当前国产的制动摩擦片材料在温度低于250℃时，保持摩擦系数f =0.35～0.40已无大问题。因此，在假设的理想条件下计算制动器的制动力矩，取f =0.3可使计算结果接近实际。另外，在选择摩擦材料时应尽量采用减少污染和对人体无害的材料。 工程师笔记--元器件选型之保险丝 时间过的真快，转眼间自己已经工作8年啦，再不写点东西可能学到的知识都要烂到肚子里了。希望自己能够坚持写下去，将自己学习到的东西分享给大家，也欢迎同行的朋友们能够一起交流，指出我的不足，纠正我的错误，共同进步。 做为电子工程师，元器件选型是最重要的工作了。就从这里写起吧。 第一章元器件选型 提到元器件选型需要注意几点原则，1、功能明确，每一种元器件在电路中都有它固定的作用，首先要明确选择元器件的目的和作用。2、参数设计合理，预留一定降额设计。为满足整机及电路的可靠性每个元器件的关键参数都要做降额设计。3、器件封装尺寸，这个要根据所设计的电路的整体尺寸综合考虑。4、成本。5、器件制造厂家的工艺成熟度，若整机批量较大，一定考虑供货厂家及渠道的可信度。下面举一些工作中一些器件选型的例子学习讨论。大部分资料来自于网上搜索，仅供参考。 第一节：保险丝选型 保险丝原理及工作参数介绍 何谓保险丝,其作用是什么？ 保险丝也被称为熔断器，IEC127标准将它定义为"熔断体（fuse-link)"。它是一种安装在电路中，保证电路安全运行的电器元件。保险丝的作用是：当电路发生故障或异常时，伴随着电流不断升高，并且升高的电流有可能损坏电路中的某些重要器件或贵重器件，也有可能烧毁电路甚至造成火灾。若电路中正确地安置了保险丝，那么，保险丝就会在电流异常升高到一定的高度和一定的时候，自身熔断切断电流，从而起到保护电路安全运行的作用。最早的保险丝于一百多年前由爱迪生发明，由于当时的工业技术不发达白炽灯很贵重，所以，最初是将它用来保护价格昂贵的白炽灯的。 保险丝的工作原理是怎样的？ 我们都知道，当电流流过导体时，因导体存在一定的电阻，所以导体将会发热。且发热量遵循着这个公式：Q=0.24I2RT；其中Q是发热量，0.24是一个常数，I是流过导体的电流，R是导体的电阻，T是电流流过导体的时间；依此公式我们不难看出保险丝的简单的工作原理了。 当制作保险丝的材料及其形状确定了，其电阻R就相对确定了（若不考虑它的电阻温度系数）。当电流流过它时，它就会发热，随着时间的增加其发热量也在增加。电流与电阻的大小确定了产生热量的速度，保险丝的构造与其安装的状况确定了热量耗散的速度，若产生热量的速度小于热量耗散的速度时，保险丝是不会熔断的。若产生热量的速度等于热量耗散的速度时，在相当长的时间内它也不会熔断。若产生热量的速度大于热量耗散的速度时，那么产生的热量就会越来越多。又因为它有一定比热及质量，其热量的增加就表现在温度的升高上，当温度升高到保险丝的熔点以上时保险丝就发生了熔断。这就是保险丝的工作原理。们从这个原理中应该知道，您在设计制造保险丝时必须认真地研究您所选材料的物理特性，并确保它们有一致几何尺寸。因为这些因素对保险丝能否正常工作起了致关重要的作用。同样，您在使用它的时候，一定要正确地安装它。 保险丝的构造如何？各有什么功效？又有什么要求？ 一般保险丝由三个部分组成：一是熔体部分，它是保险丝的核心，熔断时起到切断电流的作用，同一类、同一规格保险丝的熔体，材质要相同、几何尺寸要相同、电阻值尽可能 保险丝的应用指南 目录 一．保险丝的基本工作原理 二．管状保险丝的分类 三．选择保险丝的十个要素 四．小型管状保险丝的测试要求 五．小型管状保险丝的安全认证 一. 保险丝的基本原理 ----------------------------------------------- 1．结构： 在电路过电流保护元件中最常用的就是小型管状保险丝，它是由两端带有金属联接端子的管体和管内的金属熔体这两大主要部份所组成的，其外壳部份的作用是支撑和联接，大多数保险丝的外型是圆柱形的，即所称为管状的；关键的功能是由内部的熔体所决定的。 2．功能： 保险丝是串联在电路中的，一般要求其电阻要小（功耗要小），因此当电路正常工作时，保险丝只相当于一根导线，能够长时间稳定的使用；由于电源或外部干扰而发生电流波动时，保险丝也能承受一定范围的过载；只有当电路中出现较大的过载电流--故障或短路--时，保险丝才会动作，通过断开电流来保护电路的安全。 3．原理： 保险丝通电时因电流转换的热量会使熔体的温度上升，在负载正常工作电流或允许的过载电流时，电流所产生的热量和通过熔体，壳体和周围环境所幅射，对流和传导等方式散发的热量能逐步达到平衡；如果散热速度跟不上发热时，这些热量就会在熔体上逐部积蓄，使熔体温度上升，一旦温度达到和超过熔体材料的熔点就会使它熔化，从而断开电流，起到安全保护的作用。 4．名词术语： 额定电流：保险丝的公称工作电流，代号：In 额定电压：保险丝的公称工作电压，代号：Un 电压降：额定电流下保险丝两端的电压降，代号：Ud 冷电阻：保险丝不工作时本身的电阻值，代号：Rn 过载能力：保险丝能长期工作的过载电流（有些品种能在高温条件下） 熔断特性：保险丝工作的性能指标--负载电流和熔断时间两者的函数关系，即时间/电流特性 (也称为安-秒特性）。通常 有两种表达方法： ----熔断特性曲线：以负载电流为X座标，熔断时间为Y座标，由保险丝在不同电流负载下的平均熔断时间座标点 连成的曲线。每一个型号规格的保险丝都有一条相应的 曲线可代表它的熔断特性，这种曲线可用于选用保险丝 时的参考。 ----熔断特性表：由若干个具有代表性的负载电流值和对应的熔断时间所组成的表格。每一种型号的保险丝都有一 个熔断特性表，这种表格可用于检测保险丝时的依据。 分断能力：保险丝最重要的安全指标—在很大的过载电流（短路）时，保险丝能够安全分断的最大电流值。安全分断即是 指在保险丝分断电路是不发生喷溅，燃烧，爆炸等危及 周围元件部件以至人身安全的现象。代号：Ir 熔化热能值：使保险丝的熔体熔化所需要的公称能量值，是保险丝本身的一个参数。代号：I2 t 第三章变速箱主要参数的选择 根据变速箱运用的实际场合，结合同类变速箱的设计数据和经验，来进行本设计的主要参数的选择，包括：挡数、传动比范围、中心距、外形尺寸、齿轮参数等。 3.1 挡数 变速箱的挡数可在3～20个挡位范围内变化。通常变速箱的挡数在6挡以下，当挡数超过六挡以后，可在6挡以下的主变速箱基础上，再配置副变速箱，通过两者的组合获得多挡位变速箱。 传动系的挡位增多后，增加了选用合适挡位使发动机处于工作状况的机会，有利于提高燃油经济性。因此，轿车手动变速箱已基本采用5挡，也有6挡的。近年来，为了降低油耗，变速箱的挡位也有增加的趋势。发动机排量大的乘用车多用5个挡。【本设计采用5个挡位】 3.2 传动比范围 变速箱传动比的范围是指变速箱最低挡传动比与最高挡传动比的比值。高挡通常是直接挡，传动比为1.0；有的变速箱最高挡是超速挡，传动比为0.7～0.8。影响最低挡传动比选取的因素有：发动机的最大转矩和最低稳定转速所要求的汽车最大爬坡能力、驱动轮与路面间的附着力、主减速比和驱动轮的滚动半径以及所要求达到最低稳定性是车速等。目前乘用车的传动比范围在3.0～5.4之间，总质量轻些的商用车在5.0～8.0之间，其他商用车则更大。 本设计根据已给条件，最高挡挡选用超速挡，传动比为i1=3.5，i2=2.5，i3=2.0，i4=1.5，i5=0.95，iR=3.5(倒挡) 所给相邻挡位间的传动比比值在1.8以下，利于换挡。 3.3 中心距A 对中间轴式变速箱，变速箱中心距是指中间轴与第二轴轴线之间的距离。它是一个基本参数，其大小不仅对变速箱的外形尺寸、体积和质量大小有影响，而且对齿轮的接触有轻度有影响。中心距越小，齿轮的接触应力越大，齿轮寿命越短；变速箱的中心距取的越小，会使变速箱长度增加，并因此而使轴的刚度被削弱和使齿轮的啮合状态破坏。 中间轴式变速箱中心距A（mm）的确定，可根据对已有变速箱的统计而得出 保险丝的基本知识 作者：来源：时间：2009-07-22 保险丝的基本知识 何谓保险丝其作用是什么？ 保险丝也被称为熔断器，IEC127标准将它定义为“熔断体（fuse-link)”。它是一种安装在电路中，保证电路安全运行的电器元件。保险丝的作用是：当电路发生故障或异常时，伴随着电流不断升高，并且升高的电流有可能损坏电路中的某些重要器件或贵重器件，也有可能烧毁电路甚至造成火灾。若电路中正确地安置了保险丝，那么，保险丝就会在电流异常升高到一定的高度和一定的时候，自身熔断切断电流，从而起到保护电路安全运行的作用。 最早的保险丝于一百多年前由爱迪生发明，由于当时的工业技术不发达白炽灯很贵重，所以，最初是将它用来保护价格昂贵的白炽灯的。 保险丝的工作原理是怎样的？ 我们都知道，当电流流过导体时，因导体存在一定的电阻，所以导体将会发热。且发热量遵循着这个公式：Q=0.24I2RT；其中Q是发热量，0.24是一个常数，I是流过导体的电流，R是导体的电阻，T是电流流过导体的时间；依此公式我们不难看出保险丝的简单的工作原理了。 一当制作保险丝的材料及其形状确定了，其电阻R就相对确定了（若不考虑它的电阻温度系数）。当电流流过它时，它就会发热，随着时间的增加其发热量也在增加。电流与电阻的大小确定了产生热量的速度，保险丝的构造与其安装的状况确定了热量耗散的速度，若产生热量的速度小于热量耗散的速度时，保险丝是不会熔断的。若产生热量的速度等于热量耗散的速度时，在相当长的时间它也不会熔断。若产生热量的速度大于热量耗散的速度时，那么产生的热量就会越来越多。又因为它有一定比热及质量，其热量的增加就表现在温度的升高上，当温度升高到保险丝的熔点以上时保险丝就发生了熔断。这就是保险丝的工作原 理。 汽车主要参数的选择 一、汽车主要尺寸的确定 汽车的主要尺寸有外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、货车车头长度和车箱尺寸等。 1、外廓尺寸 GBl589 —89 汽车外廓尺寸限界规定汽车外廓尺寸长：货车、越野车、整体式客车不应超过12m ，单铰接式客车不超过18m ，半挂汽车列车不超过16.5m ，全挂汽车列车不超过20m ；不包括后视镜，汽车宽不超过2．5m ；空载、 顶窗关闭状态下，汽车高不超过4m ；后视镜等单侧外伸量 不得超出最大宽度处250mm ；顶窗、换气装置开启时不得超出车高300mm 。 不在公路上行驶的汽车，其外廓尺寸不受上述规定限制。 轿车总长L a是轴距L、前悬L F和后悬L R的和。它与轴距L 有下述关系：L a=L /C。式中，C为比例系数，其值在0.52?0.66之间。发动机前置前轮驱动汽车的C值为0.62?0.66 , 发动机后置后轮驱动汽车的C值约为0.52?0.56。 轿车宽度尺寸一方面由乘员必需的室内宽度和车门厚度来决定，另一方面应保证能布置下发动机、车架、悬架、转向系和车轮等。轿车总宽B a与车辆总长L a之间有下述近似 关系：B a=( L a ／3)+(1 95+60)mm 。后座乘三人的轿车，B a 不应小于1410mm 影响轿车总高H a的因素有轴间底部离地高度h m，板及下部零件高h p，室内高h B和车顶造型高度h t等。 轴间底部离地高h m应大于最小离地间隙h min。由座位高、乘员上身长和头部及头上部空间构成的室内高h B 一般在1120?1380mm 之间。车顶造型高度大约在20?40mm 范围内变化。 2、轴距L 轴距L对整备质量、汽车总长、最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径有影响。当轴距短时，上述各指标减小。此外，轴距还对轴荷分配有影响。轴距过短会使车厢（箱）长 度不足或后悬过长；上坡或制动时轴荷转移过大，汽车制动性和操纵稳定性变坏；车身纵向角振动增大，对平顺性不利；万向节传动轴的夹角增大。 原则上轿车的级别越高，装载量或载客量多的货车或客车轴距取得长。对机动性要求高的汽车轴距宜取短些。为满足市场需要，工厂在标准轴距货车基础上，生产出短轴距和长轴距的变型车。不同轴距变型车的轴距变化推荐在O.4-0.6m 的范围内来确定为宜。 汽车的轴距可参考表1-5提供的数据选定。 表I一 5 各类汽车的轴距和轮距 AEM 科技SolidMatrix?和AirMatrix?保险丝产品选型指南 ｜介绍----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 本指南说明旨在提供技术信息，帮助选择AEM SolidMatrix?和AirMatrix?保险丝产品。因为实际在不同的电路中存在各种其他因素，所以需通过具体测试验证选型结果。 ｜选型所需参数-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 正确选择一个AEM-SolidMatrix?和AirMatrix?保险丝产品所需要的参数如下： 1. 最大稳态工作电流 2. 最大工作温度 3. 最大瞬态脉冲电流的波形 4. 所需耐受脉冲电流的次数 5. 过载电流和在该电流下的熔断时间 6. 应用中可能出现的最大故障电流 7. 最大工作电压 8. 封装尺寸 9. 安规认证标准 ｜参数的定义-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1. 工作温度和温度折减 AEM SolidMatrix?和AirMatrix?保险丝产品的工作范围是-55°C 至+125°C。 保险丝产品规格书里的熔断特性等电气性能指标是在室温（+25°C）下测试的。如果保险丝不是工作在+25°C 环境之下，那么在选型的时候须参考厂家给出的温度折减曲线来对保险丝进行温度折减。图 1 为我司保险丝产品的温度折减曲线。 第五章飞机主要参数的选择 选定飞机的设计参数,是飞机总体设计过程中最主要的工作。所谓飞机的总体 设计,简言之,即已知设计要求,求解设计参数,定出飞机总体方案的过程。飞机的设 计参数是确定飞机方案的设计变量。确定一个总体方案, 需要定出一组设计参数, 包括飞机及其各组成部分的质量;机翼和尾翼的面积、展弦比、后掠角、机身的最大直径和长度等几何参数;以及发动机的推力等等。 在总体设计的初期,如果想一下子就把各项参数都选好,是很困难的,而往往需要用原准统计法进行粗略的初步选择。所谓原准统计法,即参照原准机和有关的统计资料, 凭设计者的经验和判断, 初步选出飞机的设计参数。如果所设计的飞机是某 现役飞机的后继机, 性能指标差别不是很大, 或仅在某一两点上有较大的差别,则可以将原来的飞机做为原准机, 这样在设计上和生产上可能有良好的继承性, 这是很 有利的。但是, 如果在性能指标上有量级的突变, 则不宜再将原机种做为新机设计 的原准机了。如果选用外国的飞机做为原准机, 则应特别注意我国自己的设计风格及科研和生产水平,应尽量多搜集一些统计资料, 以便对比分析。对各种统计数据 均应注意其来源、附加条件和可靠程度,这种方法简单方便,但用这种方法时,一是原准机选得要合适,二是统计资料工作要做好。 另一类选择飞机参数的方法是统计分析法,即利用统计资料或科学研究实验结 果作为原始数据,建立分析计算的数学模型, 并利用计算机进行反复迭代的分析计算, 求解出合理的设计参数。不论是哪一种方法都要求深入地了解飞机主要的设计参 数与飞机飞行性能之间的关系,以及在进行参数选择时的决策原则。 在众多的飞机设计参数当中,最主要的有三个: 1.飞机的正常起飞质量 (kg ; 0m 2.动力装置的海平面静推力 (dan ; 0P 3.机翼面积 (mS 2 目次 前言 本规范批准部门：本规范所替代的历次修订情况和修订专家为： 保险丝选型规范 1范围和简介 1.1范围 本规范规定了保险丝的选型方法和要求。 本规范适用于小型熔断保险丝的选择以及应用设计。 1.2简介 本规范介绍了保险丝的技术参数,根据参数进行选型的方法,以及根据我司保险丝应用的现状，在实际选择中需要注意的问题，用以支持正确选型。 1.3关键词 保险丝过流保护选型 2规范性引用文件 无 3术语和定义 3.1.额定电流（In） 标注在保险丝上的额定工作电流。该数值由制造商确定，为该保险丝所能载的电流。额定电流通常是标准推荐的档位，例如1，，，，2等（单位：A） 3.2.额定电压（Un） 标注在保险丝上的额定电压，表示该保险丝可以被使用的最大工作电压。通常标准额定电压为32、63、125、250、600V。保险丝是对电流的变化而不是对电压的变化敏感。保险丝在从零到其最大额定值间的任何电压下都保持其原状，所以保险丝可以在小于其额定电压的任何电压下使用。3.3.电压降（Ud） 额定电流下保险丝两端的电压降 3.4.冷电阻（R） 保险丝不工作时本身的电阻值。大部分保险丝是用正温度系数为材料制造的，因此，会有冷电阻和热电阻（额定电流下的电压降），实际的工作电阻位于其间。用不大于保险丝公称额定电流10%的测量电流可测得冷电阻。热电阻是根据保险丝上流过的值等于公称额定电流的电流时产生的。3.5.环境温度 指直接环绕保险丝周围的空气温度，不应与室温相混淆。在许多实际场合，保险丝的温度相当高，例如保险丝安装在封闭空间，或者安装在其发热元件附近，如电阻、变压器、电感线圈等附近。 3.6.分断能力（Breaking Capacitor） 桂林电子科技大学 数学与计算科学学院实验报告 n y y y ,,,21 的U 统计量。 注：2/)1(,2/)1( m m W W n n W W X YX Y XY 三，实验内容 某部门有男、女职工各12名，他们的年收入如下表，请用Mann-Whitney 检验法做位置检验：女职工的收入是否比男职工的收入低？表6：职工工资情况 职工工资 职工工资 女职工 男职工 女职工 男职工 28500 39700 30650 33700 31000 33250 35050 36300 22800 31800 35600 37250 32350 38200 26900 33950 30450 30800 31350 37750 38200 32250 28950 36700 四，实验过程原始记录（数据，图表，计算等） 用统计软件Minitab 做Mann-Whitney U 检验的步骤 1.输入数据（如将肺炎患者和正常人的数据分别输入到C1和C2列）； 2.选择非参数选项下的Mann-Whitney(M)统计； 3.结果： Mann-Whitney 检验和置信区间: C1, C2 N 中位数 C1 12 30825 C2 12 35125 ETA1-ETA2 的点估计为 -4025 ETA1-ETA2 的 95.4 置信区间为 (-7300,-1250) W = 105.5 在 0.0055 上，ETA1 = ETA2 与 ETA1 < ETA2 的检验结果显著 在 0.0055 显著性水平上，检验结果显著（已对结调整） 4.结果解释： 检验统计量 W = 105.5 的 p 值在对结调整时为 0.0055或 0.0055由于 p 值小于所选 水平为 0.05，因此有充分的证据否定原假设。因此，认为女职工的收入比男职工的收入低。 五，实验结果分析或总结 通过这次实验，我理解了Mann-Whitney U 检验的基本思想；学会了用Minitab 软件进行统计分析。 汽车主要参数的选择 一、汽车主要尺寸的确定 汽车的主要尺寸有外廓尺寸、轴距、轮距、前悬、后悬、货车车头长度和车箱尺寸等 1．外廓尺寸 GBl589—89汽车外廓尺寸限界规定汽车外廓尺寸长：货车、越野车、整体式客车不应超过12m ，单铰接式客车不超过18m ，半挂汽车列车不超过16.5m ，全挂汽车列车不超过20m ；不包括后视镜，汽车宽不超过2.5m ；空载、顶窗关闭状态下，汽车高不超过4m ；后视镜等单侧外伸量不得超出最大宽度处250mm ；顶窗、换气装置开启时不得超出车高300mm 。 不在公路上行驶的汽车，其外廓尺寸不受上述规定限制。 轿车总长a L 是轴距L 、前悬F L 和后悬R L 的和。它与轴距L 有下述关系：a L ＝L ／C 。式中，C 为比例系数，其值在0.52～0.66之间。发动机前置前轮驱动汽车的C 值为0.62～0. 66，发动机后置后轮驱动汽车的C 值约为0.52～0.56。 轿车宽度尺寸一方面由乘员必需的室内宽度和车门厚度来决定，另一方面应保证能布置下发动机、车架、悬架、转向系和车轮等。轿车总宽a B 与车辆总长a L 之间有下述近似关系： a B ＝(a L ／3)＋(195±60)mm 。后座乘三人的轿车，a B 不应小于1410mm 。 影响轿车总高a H 的因素有轴间底部离地高m h ，地板及下部零件高p h ，室内高B H 和车顶造型高度t h 等。 轴间底部离地高入m 应大于最小离地间隙m in h 。由座位高、乘员上身长和头部及头上部空间构成的室内高B h 一般在l120～1380mm 之间。车顶造型高度大约在20～40mm 范围内变化。 2．轴距L 轴距L 对整备质量、汽车总长、最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径有影响。当轴距短时，上述各指标减小。此外，轴距还对轴荷分配有影响。轴距过短会使车厢(箱)长度不足或后悬过长；上坡或制动时轴荷转移过大，汽车制动性和操纵稳定性变坏；车身纵向角振动增大，对平顺性不利；万向节传动轴的夹角增大。 保险丝常用规格及其知识详解 一、保险丝的选择涉及到哪些参数 多家权威的测试和鉴定机构，如美国的保险商实验公司的UL认证、加拿大标准协会的CSA认证、日本国际与贸易工业部的MTTI认证和国际电气技术委员会的ICE认证。 保险丝的选择涉及下列因素： 1.正常工作电流。 2.施加在保险丝上的外加电压。 3.要求保险丝断开的不正常电流。 4.允许不正常电流存在的最短和最长时间。 5.保险丝的环境温度。 6.脉冲、冲击电流、浪涌电流、启动电流和电路瞬变值。 7.是否有超出保险丝规范的特殊要求。 8.安装结构的尺寸限制。 9.要求的认证机构。 10.保险丝座件：保险丝夹、安装盒、面板安装等。 二、选择保险丝时参数的意思 下面把保险丝选型中常见的参数和术语作一些说明。 正常工作电流：在25℃条件下运行，保险丝的电流额定值通常要减少25%以避免有害熔断。大多数传统的保险丝其采用的材料具有较低的熔化温度。因此，该种保险丝对环境温度的变化比较敏感。 例如一个电流额定值为10A的保险丝通常不能在25℃环境温度下大于7.5A的电流运行。电压额定值：保险丝的电压额定值必须等于或大于有效的电路电压。一般标准电压额定值系列为32V、125V、250V、600V。 熔断器是有电压等级区别的，比如在额定电流相同的情况下，10kV的熔断器和220V 熔断器区别就很大，虽然相同的电流都能使其熔断，但如果电压太高，熔断的断口就不能保证绝缘安全。 所以高压熔断器可以用在低压上，但低压的就不能用在高压上。电阻：保险丝的电阻在整个电路中并不十分重要。但对于安培数小于1的保险丝的电阻会有几个欧姆，所以在低电压电路中采用保险丝时应考虑这个问题。大部分的保险丝是用正温度系数材料制成，所以也有冷电阻和热电阻之分。 环境温度：保险丝的电流承载能力，其实验是在环境温度为25℃情况下进行的，这种实验受环境温度变化的影响。环境温度越高，保险丝的工作温度就越高，其保险丝的电流承载能力就越低，寿命也就越短。相反，在较低的温度下允许会延长保险丝的寿命。 熔断额定容量：也称为致断容量。熔断额定容量是保险丝在额定电压下能够确实熔断的最大许可电流。短路时，保险丝中会多次通过比正常工作电流大的瞬间过载电流。安全运行时要求保险丝保持完整的状态（无爆裂或断裂）。 保险丝性能：保险丝的性能是指保险丝对各种电流负荷做出反应的迅速程度。保险丝按性能常分为正常响应、延时断开、快动作和电流限制四种类型。 有害断路：常常是由于对所设计的电路分析不完整造成的。在前面所列出的保险丝 常用的民航飞机及主要 技术参数 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289- 目前，我国常用的民航飞机及主要技术参数？ 国内民用客机主要的机型有： 波音系列： B737-300/-400/-500/-600(原国航独有，现全部退役)/-700/-800/-900（深航独有）型。 B747-400/-400Combi/-400F，B747-200F型。 B757-200型。 B767-200ER/-300/300ER型（767-200ER型几乎都已退役）。 B777-200/-200ER型。 空客系列： A320-200，A319-100，A321-100/-200，A300-600R（AB6），A330-200，A330-300，A340-300，A340-600型。 麦道系列： MD-90，MD82已经全部退役。MD-11为东航和上航的货运机，不执行客运任务。 还有ATR72(南航新疆公司独有)，CRJ-200/-700，多尼尔328JET（海航独有），ERJ145/190。 主要技术参数： 最大起飞重量、正常起飞重量、最大平飞速度、最小平飞速度、实用升限、最大航程、机体结构寿命、出勤可靠度、翻修间隔时间、抗浪高 度、最大载水量、投水高度、投水命中率、机长、机高、机身翼展、前主轮距、主轮距 我国主要机场介绍 BeijingCapitalInternationalAirport（BCIA） 管理机构：北京首都国际机场股份有限公司 服务城市： 市区距离：25公里 海拔高度：35米 地理位置：40°04′48″； 116°35′04″ 年设计运力：8,600万人次 枢纽航空公司：中国国际航空中国南方航空海南航空 跑道 选择玻璃管保险丝的10个要素 1.额定电流——In 保险丝的额定电流是指它的公称额定电流，通常就是电路能够长期工作的最大电流值。 正确选择保险丝的额定电流应注意下列几方面。 （1）要考虑保险丝的折减率。例如设电路的工作电流= 1.5A,对于IEC规格的保险丝，不考虑折减率要求，有额定电流In= Ir = 1.5A；对于UL规格的保险丝则必须考虑折减率f0，有In= Ir/ f0 =1.5/0.75 =2A，这里f0取0.75。 （2）如果客定电流不是通用的，应该选最邻近的较高值。 （3）保险丝的额定电流只是它的标称值，而选择它的实际动作时间和动作速度等时必须仔细查看它的熔断特性，然后才有可能准确地选好保险丝的额定电流。 （4）直接将要求熔断的电流值作为所选用保险丝的额定电流值是错误的选择方法。 2．额定电压——U 保险丝的额定电压是指它的公称电压，通常就是保险丝断开后能够承受的最大电压值。 保险丝通电时两端所承受的电压大大小于额定电压，因此额外负担定电压基本上无关紧要。在正确选择保险丝的额定电压时，应考虑下列几方面。 （1）额定电压应该等于或大于电路电压。例如，250V的保险丝可以用于125V的电路。 （2）在低电压的电子电路中，交流保险丝可以用于直流电路。 （3）关于保险丝的额定电压主要应考虑：当电路电压不超过熔断品额定电压时，保险丝是否有能力分断给出的最大电流。 3．环境温度 环境温度或已知的工作温度对保险丝的动作有直接影响。环境温度越高，保险丝在工作时就越热，寿命也就越短。不管是UL规格还是IEC规格，保险丝的各项技术要求都是在室 温25 oC条件下制订的。如环境或工作温度较高，则要考虑保险丝的温度折减率。 第五章 飞机主要参数的选择 选定飞机的设计参数，是飞机总体设计过程中最主要的工作。所谓飞机的总体设计，简言之，即已知设计要求，求解设计参数，定出飞机总体方案的过程。飞机的设计参数是确定飞机方案的设计变量。确定一个总体方案，需要定出一组设计参数，包括飞机及其各组成部分的质量；机翼和尾翼的面积、展弦比、后掠角、机身的最大直径和长度等几何参数；以及发动机的推力等等。 在总体设计的初期，如果想一下子就把各项参数都选好，是很困难的，而往往需要用原准统计法进行粗略的初步选择。所谓原准统计法，即参照原准机和有关的统计资料，凭设计者的经验和判断，初步选出飞机的设计参数。如果所设计的飞机是某现役飞机的后继机，性能指标差别不是很大，或仅在某一两点上有较大的差别，则可以将原来的飞机做为原准机，这样在设计上和生产上可能有良好的继承性，这是很有利的。但是，如果在性能指标上有量级的突变，则不宜再将原机种做为新机设计的原准机了。如果选用外国的飞机做为原准机，则应特别注意我国自己的设计风格及科研和生产水平，应尽量多搜集一些统计资料，以便对比分析。对各种统计数据均应注意其来源、附加条件和可靠程度，这种方法简单方便，但用这种方法时，一是原准机选得要合适，二是统计资料工作要做好。 另一类选择飞机参数的方法是统计分析法，即利用统计资料或科学研究实验结果作为原始数据，建立分析计算的数学模型，并利用计算机进行反复迭代的分析计算，求解出合理的设计参数。不论是哪一种方法都要求深入地了解飞机主要的设计参数与飞机飞行性能之间的关系，以及在进行参数选择时的决策原则。 在众多的飞机设计参数当中，最主要的有三个： 1．飞机的正常起飞质量（kg）； 0m 2．动力装置的海平面静推力（dan） ； 0P 3．机翼面积（m S 2 ） 。 这三个参数对飞机的总体方案具有决定性的全局性影响，这三个参数一改变，飞机的总体方案就要大变，所以称之为飞机的主要参数。它们的相对参数是： 1． 起飞翼载荷 0p S g m p 1000= (dan/m 2 ) 2．起飞推重比0P )/(1000g m P P = §5.1 飞机主要设计参数与飞行性能的关系 这一节，回顾过去在飞行力学等课程中所学的一些简单的计算飞机性能的公式，以便对 · 55 · 飞机基本参数: 机翼（airfoil）：产生飞行所需升力，支持飞机在空中飞行，也有稳定操纵的作用。 副翼（aileron）：是指安装在机翼翼梢后缘的一小块可动的翼面。飞行员操纵左右副翼差动偏转所产生的滚转力矩可以使飞机做横滚机动。 机身（fuselage）：装载机组成员、旅客、货物和提供安装飞机操纵机构的场所，同时机身也将飞机其它部件连接在一起形成整体。 动力装置(power plsnt)：产生飞机的前进动力，除常听说的发动机外，还包括一系列保证发动机正常工作的系统极其附件。 起落装置(landing gear)：支持飞机并使飞机在地面或水面起落、滑行和停放。 机长(length)：或称全长,指飞机机头最前端至飞机机尾翼最后端之间的距离。值得注意的是机长与机身长是不同的，机身长的概念较少使用，一般指机身段的长度。 机高(hight)：指飞机停放地面时，飞机外形的最高点（尾翼最高点）的离地距离。 翼展(wingspan)：指飞机左右翼尖间的距离。这个参数在实际运作中较为重要，要确定飞机滑行路线停放的位置、安全距离时均以它作为重要指标。 最大起飞重量(maximum take-off weight)：指飞机适航证上所规定的该型飞机在起飞时所许可的最大重量。 最大着陆重量(maximum landing weight)：是飞机在着陆时允许的最大重量，它要考虑着陆时的冲击对起落架和飞机结构的影响，大型飞机的最大着陆重量小于最大起飞重量，中小飞机两者差别不大。由飞机制造厂和民航当局所规定。 空机重量(empty weight):或称飞机基本重量，指除商务载重（旅客及行李、货物邮件）和燃油外飞机作好执行飞机飞行任务准备的飞机重量。 巡航(Cruise Speed):飞机完成起飞阶段进入预定航线后的飞行状态称为巡航。飞机发动机有着不同的工作状态，当发动机每公里消耗燃料最少情况下的飞行速度，称为巡航速度。 爬升速度（爬升率）(Climb Rate)：指飞机每分钟上升的垂直方向的高度。 航程(cruding range)：飞机起飞后、中途不降落，不加燃料和滑油，所能飞跃的距离。 航路(air route)：根据地面导航设施建立的供飞机作航线飞行之用的具有一定宽度的空域。航线(airway)：飞机飞行的路线称为航线，航线确定了飞机飞行的具体方向、起讫和经停地点。 航班(flight)：是指飞机由始发站按照规定的航线飞行经过经停站至终点站或直接到达终 点站的运输生产飞行。 机场（航空港）(airport)：供航空器起飞、降落和地面活动而划定的一块地域或水域，包括该区域内的各种建筑物和设备装置。 空勤人员(aircrew):在飞行中的航空器上执行任务的人员，通常包括飞行人员、乘务人员、航空摄影员和安全保卫员。 飞行人员(Flight Crew):在飞行中直接操纵航空器和航空器上航行、通信设备的人员，包括驾驶员、领航员、飞行通信员、飞行机械员。 航班正常(fight regularity):指飞机在班期时刻上公布的离站时间前关好机门,在公布的离站时间后15分钟内起飞在公布的到达站着陆的航班，反之则为航班不正常。 舱门数(port number)：飞机舱门的总数，包括员工通道，货物运输口。 舱内高度(Cabin Interior Height)：机舱内最大竖直高度。 舱内宽度(Cabin Interior Width)：机舱内最大宽度,一般以中心线为准。 舱内长度(Cabin Interior Length)：飞机舱内最大长度。 最大航程（Maximum Range）：最大航程是指一次不加油航行的最大距离（注意不是往返）。 照明电路熔体额定电流的选择：照明电路中的熔断器熔体一般采用铅--锑或铅--锡合金．对于照明配电支路，熔体的额定电流应大于或等于该支路实际的最大负载电流．但应小于支路中最细导线的安全电流． 照明电路的总熔体的额定电流应按下式进行选择： 总熔体额定电流(安)=(0．9-1)×电度表额定电流(安) 总熔体一般装在电度表出线上，熔体额定电流不应大于单相电度表的额定电流但必须大于电路中全部用电器用电时工作电流之和． 电动机电路中熔体额定电流的选择： (1)当电路中只有一台电动机时：熔体额定电流(安)≥(1．5-2．5)×电动机的额定电流(安)．当电动机额定容量小，轻载或有降压启动设备时，倍数可选取小些；重载或直接启动时，倍数可取大些． (2)当一条电路中有几台电动机时：总熔体额定电流(安)≥(1．5-2．5)×容量最大一台电动机的额定电流(安)+其余几台电动机的额定电流之和(安)． 对于直流电动机和利用降压启动的绕线式交流电动机，其熔断器熔体的额定电流应按下式进行选择： 熔体的额定电流(安)=(1．2-1．5)×电动机额定电流(安)配电变压器的高，低压侧熔体额定电流的选择： (1)对容量在100千伏安及以下的配电变压器，其高压侧熔体额定电流应按变压器高压侧额定电流的2-3倍选取； (2)对容量在100千伏安以上的配电变压器，其高压侧熔体额定电流应按变压器高压侧额定电流的1．5-2倍选取； (3)低压侧熔体额定电流可按变压器低压侧额定电流的1．2倍选取． 硅整流的快速熔断器熔体额定电流可按下式选择： I≤0．8Ie 式中I---快速熔体额定电流，安； Ie---硅整流器额定工作电流，安． 熔断器在使用中应注意的事项： (1)应正确选择熔体，保证其工作的选择性； 第五章 飞机主要参数的选择 选定飞机的设计参数，是飞机总体设计过程中最主要的工作。所谓飞机的总体设计，简言之，即已知设计要求，求解设计参数，定出飞机总体方案的过程。飞机的设计参数是确定飞机方案的设计变量。确定一个总体方案，需要定出一组设计参数，包括飞机及其各组成部分的质量；机翼和尾翼的面积、展弦比、后掠角、机身的最大直径和长度等几何参数；以及发动机的推力等等。 在总体设计的初期，如果想一下子就把各项参数都选好，是很困难的，而往往需要用原准统计法进行粗略的初步选择。所谓原准统计法，即参照原准机和有关的统计资料，凭设计者的经验和判断，初步选出飞机的设计参数。如果所设计的飞机是某现役飞机的后继机，性能指标差别不是很大，或仅在某一两点上有较大的差别，则可以将原来的飞机做为原准机，这样在设计上和生产上可能有良好的继承性，这是很有利的。但是，如果在性能指标上有量级的突变，则不宜再将原机种做为新机设计的原准机了。如果选用外国的飞机做为原准机，则应特别注意我国自己的设计风格及科研和生产水平，应尽量多搜集一些统计资料，以便对比分析。对各种统计数据均应注意其来源、附加条件和可靠程度，这种方法简单方便，但用这种方法时，一是原准机选得要合适，二是统计资料工作要做好。 另一类选择飞机参数的方法是统计分析法，即利用统计资料或科学研究实验结果作为原始数据，建立分析计算的数学模型，并利用计算机进行反复迭代的分析计算，求解出合理的设计参数。不论是哪一种方法都要求深入地了解飞机主要的设计参数与飞机飞行性能之间的关系，以及在进行参数选择时的决策原则。 在众多的飞机设计参数当中，最主要的有三个： 1．飞机的正常起飞质量（kg）； 0m 2．动力装置的海平面静推力（dan） ； 0P 3．机翼面积（m S 2） 。 这三个参数对飞机的总体方案具有决定性的全局性影响，这三个参数一改变，飞机的总体方案就要大变，所以称之为飞机的主要参数。它们的相对参数是： 1． 起飞翼载荷 0p S g m p 1000= (dan/m 2) 2．起飞推重比0P )/(1000g m P P = §5.1 飞机主要设计参数与飞行性能的关系 这一节，回顾过去在飞行力学等课程中所学的一些简单的计算飞机性能的公式，以便对 保险丝抗浪涌参数选择 实际选用的熔断器的I 2 t F值，即相应于电流浪涌I 2t max最大值处的熔断器的I 2t值，应该满足：I 2 t F≥(1+f F+f C+f P)* I 2t max f F为熔断器参数散布的安全系数，一般为25%-45%。f C为考虑电路参数分布的安全系数。f C可以通过实测多个电路浪涌电流的分布来取得。如未取得实测参数或在作电路设计的初步估算时，可选用25%-45%。f P 为浪涌脉冲使熔断器老化所需加入的安全系数。这一系数与熔断器的设计及材料、脉冲的条件及次数有关。有的厂家建议，在脉冲使用次数为100,000 次时，熔断器的使用I 2 t要降级到标称I 2 t的22%来使用，即f P 应为(1/22%-1) =354%。这种大幅度的降级使用，与熔断器的设计和使用材料有关系。这类熔断器采用有机复合材料作为基板，其散热较慢，故在使用脉冲降级曲线时，要保证脉冲之间要有10 秒时间来让熔断器散热。这类熔断器采用铜膜来做熔断丝，其优点在于有较低的电阻及较低的成本，但铜的熔点是1083 C。这远高于有机复合基材的耐受温度。为了降低熔断丝的熔化温度，在铜的熔断丝上加了一些焊锡。在电流通过铜的熔断丝时，温度会上升，当温度升至焊锡的熔点时，焊锡会与铜形成低熔点合金，而使铜熔断丝在较低的温度下熔化。这一方法有效地降低了熔断丝的熔化温度，但亦使熔断器更容易老化。当熔断器在承受反复的脉冲时，温升会加速焊锡扩散到铜的熔断丝中，使铜的熔点逐步降低，而最终有可能在较低的电流下即熔断。一些测试结果证明了这一现象的存在。 陶瓷贴片熔断器具有良好的抗脉冲老化性能，测试数据表明，熔断器在多次脉冲后不会出现明显的老化现象，因此我们建议客户选用100% -200%作为100,000次使用的f P，而无需将f P定为450%。 简而言之,考虑选择t F 为t max 的4-6倍较为合适. 第三节变速器主要参数的选择 一、挡数 增加变速器的挡数能够改善汽车的动力性和经济性。挡数越多，变速器的结构越复杂，并且使轮廓尺寸和质量加大，同时操纵机构复杂，而且在使用时换挡频率也增高。 在最低挡传动比不变的条件下，增加变速器的挡数会使变速器相邻的低挡与高挡之间的传动比比值减小，使换挡工作容易进行。要求相邻挡位之间的传动比比值在1．8以下，该值越小换挡工作越容易进行。要求高挡区相邻挡位之间的传动比比值要比低挡区相邻挡位之间的传动比比值小。 近年来为了降低油耗，变速器的挡数有增加的趋势。目前，轿车一般用4～5个挡位的变速器，级别高的轿车变速器多用5个挡，货车变速器采用4～5个挡或多挡。装载质量在2～3.5t的货车采用5挡变速器，装载质量在4～8t的货车采用6挡变速器。多挡变速器多用于重型货车和越野汽车。 二、传动比范围 变速器的传动比范围是指变速器最低挡传动比与最高挡传动比的比值。传动比范围的确定与选定的发动机参数、汽车的最高车速和使用条件(如要求的汽车爬坡能力)等因素有关。 目前轿车的传动比范围在3～4之间，轻型货车在5～6之间，其它货车则更大。 三、中心距A 对中间轴式变速器，是将中间轴与第二轴之间的距离称为变速器中心距A 。它是一个基本参数，其大小不仅对变速器的外形尺寸、体积和质量大小，而且对拎齿的接触强度有影响。中心距越小，轮齿的接触应力越大，齿轮寿命越短。因此，最小允许中心距应当由保证轮齿有必要的接触强度来确定。变速器轴经轴承安装在壳体上，从布置轴承的可能与方便和不影响壳体的强度考虑，要求中心距取大些。此外，受一挡小齿轮齿数不能过少的限制，要求中心距也要取大些。 初选中心距A 时，可根据下面的经验公式计算 31max g e A i T K A η= 式中，A 为变速器中心距(mm)；A K 为中心距系数，轿车： A K =8.9～9.3，货车：A K =8.6～9.6，多挡变速器：A K =9.5～ 11.O ；max e T 为发动机最大转矩(N·m)； 1i 为变速器一挡传动比；g η为变速器传动效率，取96％。 轿车变速器的中心距在65～80mm 范围内变化，而货车的变速器中心距在80～170mn 范围内变化。原则上总质量小的汽车，变速器中心距也小些。 四、外形尺寸 ： 保险丝的应用： 一、保险丝的应用 1. 正常情况下，保险丝在电路中起连接电路作用。 2. 非正常（超负载）情况下，保险丝做为电路中的安全保护元件，通过自 身熔断安全切断并保护电路。 ： 二、保险丝的工作原理 保险丝的工作原理： 保险丝通电时，由电能转换的热量使可熔体的温度上升。正常工作电流或允许的过载电流通过时，产生的热量通过可熔体、外壳体向周围环境辐射，通过对流、传导 等方式散发的热量与产生的热量逐渐达到平衡。如果产生的热量大于散发的热量，多余的热量就逐渐积聚在可熔体上，使可熔体温度上升；当温度达到和超过可熔体 的熔点时，就会使可熔体熔化、熔断而切断电流，起到了安全保护电路的作用。 ： 保险管的关键参数： 三、保险管的关键参数 3.1 额定电流---In 保险丝的额定电流是指它的公称额定电流, 通常就是电路能够工作的最大电流值。 正确选择保险丝的额定电流值, 必须作如下考虑: 电路的工作电流: 例如: Ir = 1.5 A, UL规格保险丝额定电流应是: In = Ir/Of = 1.5/0.75 = 2A ，这儿的Ir是电路工作电流,Of 是UL 规格保险丝的折减率，所以应该选择2A 的保险丝。对于IEC规格保险丝则没有折减率要求, 即: Ir = In ，如果特殊的额定电流不是通用的, 应该选最邻近的较高值。 错误的选泽：把希望保险丝熔断的电流值作为额定电流值 3.2 额定电压---Un 保险丝的额定电压是指它的公称额定电压, 通常就是保险丝断开后能够承受的最大电压值。 保险丝通电时两端所承受的电压大大小于其额定电压，因此额定电压基本上无关紧要。正确选择保险丝额定电压应该等于或大于电路电压，例如: 250V 的保险丝可以用于 125V 的电路 。对于低电压的电子应用, 一个交流额定保险丝可以用于直流电路中。 关于保险丝的额定电压主要应考虑: 当电路电压不超过熔断器额定电压时, 保险丝是否有能力分断给出的最大电流 3.3 环境温度 保险丝所处小环境温度或已知的工作温度, 对保险丝的动作是有影响的 。环境温度越高, 保险丝的工作时就越热, 其寿命也就越短 。不管是 UL 规格还是 IEC 规格, 保险丝的各项指标都是指在25 ℃ ，如小环境工作温度较高，则要考虑保险丝的温度降额。 例: 选用快熔断保险丝在 90 0C 小环境下和 1.5A 电流下工作,，若选用 IEC 规格保险丝, 那么额定电流就是: In = In/ Tf = 1.5A/0.95 = 1,58 A 推荐 1.6 A 或 2 A 的保险丝 若选用UL 规格保险丝 那么额定电流就是: In = In/OfxTf = 1.5A/0.75x0.95 = 2.1 A 应选 2.5 A 的保险丝 3.4 3.4 电压降电压降/冷电阻---Ud/R 一般情况下，保险丝的电阻值与它的额定电流值成反比。 在保护电路中要求保险丝阻值越小越好，这样它的损耗功率就小；因此在保险丝技术参数中规定了最大电压降值或冷电阻值，但不作为产品验收依据。 保险丝的电压降：通以直流额定电流，使保险丝达到热平衡后所得的读数。 保险丝的冷电阻：在小于额定电流10%的条件下测得的读数 保险丝的电压降和冷电阻可以互相换算。 注意：小规格保险丝的电压降对低压电路的影响较大，务必注意！ 极端情况下由于电阻太大会无法输出需要的工作电流。保险丝选型
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第五章飞机主要参数的选择
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