某车型制动系统设计计算书(后盘)解析

制动系统匹配设计计算根据AA车型整车开发计划，AA车型制动系统在参考BB轿车底盘制造平台的基础上进行逆向开发设计，管路重新设计。

本计算是以选配C发动机为基础。

AA车型的行车制动系统采用液压制动系统。

前、后制动器分别为前通风盘式制动器和实心盘式制动器，制动踏板为吊挂式踏板，带真空助力器，制动管路为双回路对角线(X型)布置，采用ABS。

驻车制动系统为机械式手动后盘式制动，采用远距离棘轮拉索操纵机构。

因AA车型与参考样车BB的整车参数接近，制动系统采用了BB样车制动系统，因此，计算的目的在于校核前/后制动力、最大制动距离、制动踏板力、驻车制动手柄力及驻坡极限倾角。

设计要符合GB 12676-1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》；GB 13594-2003《机动车和挂车防抱制动性能和试验方法》和GB 7258-2004《机动车运行安全技术条件》的要求，其中的踏板力要求≤500N，驻车制动停驻角度为20％（12），驻车制动操纵手柄力≤400N。

制动系统设计的输入条件整车基本参数见表1，零部件主要参数见表2。

表1 整车基本参数表2 零部件主要参数制动系统设计计算1.地面对前、后车轮的法向反作用力地面对前、后车轮的法向反作用力如图1所示。

图1 制动工况受力简图由图1，对后轮接地点取力矩得:式中：FZ1（N）：地面对前轮的法向反作用力；G（N）：汽车重力；b（m）：汽车质心至后轴中心线的水平距离；m（kg）：汽车质量；hg（m）：汽车质心高度；L（m）：轴距；（m/s2）：汽车减速度。

对前轮接地点取力矩，得：式中：FZ2（N）：地面对后轮的法向反作用力；a（m）：汽车质心至前轴中心线的距离。

2.理想前后制动力分配在附着系数为ψ的路面上，前、后车轮同步抱死的条件是：前、后轮制动器制动力之和等于汽车的地面附着力；并且前、后轮制动器制动力Fm1、Fm2分别等于各自的附着力，即：根据式（1）、（2）及（3），消去变量ψ，得：由（1）、（2）、（3）及此时＝zg，z=ψ=ψ0，可得：前轴：后轴：由此可以建立由Fu1和Fu2的关系曲线，即I曲线。

制动器的计算分析整车参数2、制动器的计算分析2.1前制动器制动力前制动器规格为ɸ310×100mm，铸造底板，采用无石棉摩擦片，制动调整臂臂长，气室有效面积。

当工作压力为P=6×105Pa时，前制动器产生的制动力：F1=2*A c*L/a*BF*ɳ*R/R e*P桥厂提供数据在P=6×105Pa时，单个制动器最大制动力为F1=3255kgf以上各式中：A c—气室有效面积L—调整臂长度a—凸轮基圆直径BF—制动器效能因数R—制动鼓半径R e—车轮滚动半径ɳ—制动系效率P—工作压力2.2后制动器制动力后制动器规格为ɸ310×100mm，铸造底板，采用无石棉摩擦片，制动调整臂臂长，气室有效面积。

当工作压力为P=6×105Pa时，前制动器产生的制动力：F2=2*A c*L/a*BF*ɳ*R/R e*P桥厂提供数据在P=6×105Pa时，单个制动器最大制动力为F2 =3467kgf2.3满载制动时的地面附着力满载制动时的地面附着力是地面能够提供给车轮的最大制动力，正常情况下制动气制动力大于地面附着力是判断整车制动力是否足够的一个标准。

地面附着力除了与整车参数有关之外，还与地面的附着系数有关，在正常的沥青路面上制动时，附着系数ϕ值一般在0.5~0.8之间，我们现在按照路面附着系数为0.7来计算前后地面附着力：F ϕ前=G 满1×ϕ+G hgL×ϕ2=2200×0.7+6000×6123300×0.72=2002kgfF ϕ后=G 满2×ϕ-GhgL×ϕ2=3800×0.7-6000×9463300×0.72=1487kgf因为前面计算的前后制动器最大制动力分别为F1=3255kgfF2=3467kgf3、制动器热容量、比摩擦力的计算分析 3.1单个制动器的比能量耗散率的计算分析 前制动器的衬片面积A 1=2×πR 1×w1180×L 1=mm 2式中（L 1=100mm 摩擦片的宽度 w 1=110°） 后制动器的衬片面积A 2=2×πR 2×w2180×L 2=mm 2式中（L 2=100m m 摩擦片的宽度 w2=） 比能量耗散率e 1=GV 124tA 1β= e 2=GV 124tA 2β=上式中：G —满载汽车总质量V 1—制动初速度，计算时取V 1=18m/s β—满载制动力分配系数 t —制动时间，计算时取t=3.06s鼓式制动器的比能量耗散率以不大于1.8W/mm 2为宜，故该制动器的比能量耗散率满足要求。

底盘制动系统设计计算书目录1基本参数输入 ......................................................................................................................- 1 -2制动系统的相关法规 ..........................................................................................................- 2 -3整车制动力分配计算 ..........................................................................................................- 2 -3.1汽车质心距前后轴中心线距离的计算 ...........................................................................- 2 -3.2理想前后地面制动力的计算 ............................................................................................- 2 -3.3前后制动器缸径的确定 ..................................................................................................- 4 -3.4确定制动力分配系数 ......................................................................................................- 5 -3.5确定同步附着系数Φ0 ....................................................................................................- 5 -4制动力分配曲线的分析 ......................................................................................................- 5 -4.1绘制I曲线和β曲线 ......................................................................................................- 5 -4.2前后制动器制动力分配的合理性分析 ...........................................................................- 6 -4.2.1制动法规要求 ................................................................................................................- 7 -4.2.2前后轴利用附着系数曲线的分析 ................................................................................- 7 -5制动系统结构参数的确定 ..................................................................................................- 9 -5.1制动管路的选择 ..............................................................................................................- 9 -5.2制动主缸的结构参数的确定 ..........................................................................................- 9 -5.2.1轮缸容积的确定 ........................................................................................................- 10 -5.2.2软管容积增量的确定 ................................................................................................- 10 -5.2.3主缸容积的确定 ........................................................................................................- 10 -5.2.4主缸活塞直径的确定 ................................................................................................- 11 -5.2.5主缸行程的确定 ..........................................................................................................- 11 -5.3踏板机构的选择 ............................................................................................................- 11 -5.4制动踏板杠杆比的确定 ................................................................................................- 12 -5.4.1真空助力比的确定 ....................................................................................................- 12 -5.4.2踏板行程的确定 ........................................................................................................- 12 -5.4.3主缸最大压力的确定 ................................................................................................- 12 -5.4.4主缸工作压力的确定 ................................................................................................- 13 -5.4.5 最大踏板力的确定......................................................................................................- 13 -6驻车性能的计算 ................................................................................................................- 13 -7制动性能的校核 ..................................................................................................................- 14 -7.1制动减速度的计算 ..........................................................................................................- 15 -7.2错误！未定义书签。

目录1 系统概述 (1)1.1 系统设计说明 (1)1.2 系统结构及组成 (1)1.3 系统设计原理及规范 (2)2 输入条件 (2)2.1 整车基本参数 (2)2.2 制动器参数 (3)2.3 制动踏板及传动装置参数 (3)2.4 驻车手柄参数 (4)3 系统计算及验证 (4)3.1 理想制动力分配与实际制动力分配 (4)3.2 附着系数、制动强度及附着系数利用率 (7)3.3 管路压强计算 (9)3.4 制动效能计算 (11)3.5 制动踏板及传动装置校核 (14)3.6 驻车制动计算 (17)3.7 衬片磨损特性计算 (19)4 总结 (19)5 制动踏板与地毯距离 (21)参考文献 (21)1 系统概述1.1 系统设计说明只有制动性能良好、制动系统工作可靠的汽车才能充分发挥其动力性能。

因此，在整车新产品开发设计中制动系统的匹配计算尤为重要。

LF7133是在标杆车的基础上设计开发的一款全新车型，其制动系统是在标杆车制动系统为依托的前提下进行设计开发。

根据项目要求，需要对制动系统各参数进行计算与校核，以确保制动系统的正常使用，使系统中各零部件之间参数匹配合理，并且确保其满足国家相关法律法规的要求。

1.2 系统结构及组成经双方确认的设计依据和要求，LF7133制动系统采用同国内外大量A级三厢轿车一致的液压制动系统。

制动系统包含以下装置：行车制动系统：根据车辆配置选择前后盘式或前盘后鼓制动器，制动踏板为吊挂式踏板，带真空助力器，管路布置采用相互独立的X型双管路系统；驻车制动系统：为机械式手动后鼓式制动，采用远距离棘轮拉索操纵机构；应急制动系统：行车制动系统具有应急特性，应保证在行车制动只有一处管路失效的情况下，满足应急制动性能要求。

LF7133制动系统主要由如下部件组成。

结构简图如图1所示：图1 制动系统结构简图1. 真空助力器带制动主缸总成2.制动踏板3.车轮4.轮速传感器5. 制动管路6. 制动轮缸7.ABS控制器1.3 系统设计原理及规范本计算报告根据总布置提供的整车参数、制动器与总泵及真空助力器厂家提供的数据、制动踏板、驻车操纵机构选型进行匹配计算，校核前/后制动力、制动效能、制动踏板力、驻车制动手柄力及驻坡极限倾角等，用以验证制动系统设计的合理性。

目录1 概述 (1)2 引用标准 (1)3 计算过程 (1)3.1整车参数 (1)3.2理想的前、后制动器制动力分配曲线 (1)3.3NA01制动系统性能校核 (3)3.3.1 NA01制动系统基本参数 (3)3.3.2 制动力分配曲线绘制及同步附着系数确定 (4)3.3.3 前、后轴利用附着系数曲线绘制 (5)3.3.4 空、满载制动距离校核 (7)3.3.5 真空助力器失效时制动减速度校核 (7)3.3.6 ESP系统失效制动减速度校核 (8)3.3.7 任一管路失效制动减速度校核 (8)3.3.8 制动踏板力校核 (8)3.3.9 制动主缸排量校核 (9)3.3.10 制动踏板行程校核 (9)3.3.11 驻车制动校核 (10)4 结论 (12)参考文献 (13)1 概述根据NA01乘用车设计开发目标，设计和开发NA01制动系统，要求尽量沿用M2零部件。

NA01制动系统共有三种配置：ESP+前盘后盘式制动器，ABS+前盘后鼓式制动器，比例阀+前盘后鼓式制动器，此三种配置需分别校核其法规要求符合性。

本计算书是根据整车室提供的NA01整车的设计参数(空载质量、满载质量、轴荷、轴距及质心高度)，对经过局部改善(制动主缸直径由22.22mm 更改为20.64mm)的制动系统(ESP+前盘后盘式制动器)的适宜性进行校核计算，以选择合适的参数作为NA01制动系统的设计值。

2 引用标准GB 21670-2008 乘用车制动系统技术要求及试验方法。

GB 7258-2004 机动车运行安全技术条件 3 计算过程 3.1整车参数3.2 理想的前、后制动器制动力分配曲线制动时前、后车轮同时抱死，对附着条件的利用、制动时汽车方向稳定性均较为有利,此时的前、后轮制动器制动力1μF 和2μF 的关系曲线，常称为理想的前、后轮制动器制动力分配曲线。

在任何附着系数ϕ的路面上，前、后车轮同时抱死的条件是：前、后制动器制动力之和等于附着力，并且前、后轮制动器制动力分别等于各自的附着力，即：g F m F 21ϕμμ=+……………………………………(1) gg h L h L ϕϕμμ-+=1221F F (2)经计算得：221ϕϕμLh mg L L mg F g +=…………………………(3) 212ϕϕμLh mg L Lmg F g -= (4)式中：1μF 、2μF ——前、后轮制动器制动力，N ； ϕ——路面附着系数； m ——整车质量，kg ； hg ——汽车质心高度，ｍ； L ——汽车轴距，ｍ；1L ——质心至前轴中心线的距离，ｍ；2L ——质心至后轴中心线的距离，ｍ。

目录1绪论 (2)1.1 制动系统工作原理 (2)1.2 制动系统组成 (2)1.3 设计制动系应满足的条件 (2)2 制动系统方案分析及选型 (3)2.1制动方案 (3)2.2制动管路的多回路系统 (4)3 赛车制动系统理论分析 (6)3.1 制动时车轮的受力 (6)F (6)3.1.1 地面制动力xb3.1.2 制动器制动力 (6)3.2 理想制动力分配曲线 (8)3.3 实际制动力分配曲线 (10)4 制动力分配系数的优化计算 (11)4.1 目标函数 (11)4.2 约束条件 (11)4.3 实例计算 (12)5制动系统相关参数的设计计算 (13)5.1 整车参数与同步附着系数 (13)5.1.1 赛车主要技术参数 (13)5.1.2 同步附着系数的确定 (13)5.2制动器参数计算与选用 (13)5.3液压驱动机构的设计计算 (14)5.3.1前后制动器制动力矩的计算 (14)5.3.2轮缸直径和管路压力 (14)5.3.3 轮缸的工作容积计算 (15)5.3.4制动主缸的工作容积计算 (15)5.4 制动踏板力和踏板行程 (16)5.4.1 制动踏板力 (16)5.4.2 制动踏板工作行程 (16)6 制动系的作用效果的评价 (17)6.1 制动减速度j (17)6.2制动距离S (17)1绪论1.1 制动系统工作原理汽车上用以使外界（主要是路面）在汽车某些部分（主要是车轮）施加一定的力，从而对其进行一定强度的制动的一系列专门装置称为制动系统。

其作用是使行驶中的汽车按照驾驶员的要求强制减速甚至停车，和使已停止的汽车在各种道路条件下稳定驻车，及使下坡行驶的汽车速度保持稳定。

制动系统的一般工作原理：利用车身（或车架）相连的非旋转原件和与车轮（或传动轴）相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势。

1.2 制动系统组成一般来说，每辆汽车的制动系都由供能装置，控制装置，传能装置，和制动器组成。

目录第1章概述11.1鼓式制动器的简介11.2鼓式制动器的组成固件11.3鼓式制动器的工作原理11.4鼓式制动器的产品特性21.5设计根本要求和整车性能参数2第2章鼓式制动器的设计计算22.1车辆前后轮制动力的分析22.2前、后轮制动力分配系数β确实定52.3制动器最大制动力矩6第3章制动器构造设计与计算63.1制动鼓壁厚确实定63.2制动鼓式厚度N63.3动蹄摩擦衬片的包角β和宽度b73.4P的作用线至制动器中心的距离α73.5制动蹄支销中心的坐标位置是k与c83.6摩擦片摩擦系数f8第4章制动器主要零部件的构造设计84.1制动鼓84.2制动蹄84.3制动底板94.4制动蹄的支承94.5制动轮缸94.6制动器间隙9第5章校核105.1制动器的热量和温升的核算105.2制动器的摩擦衬片校核115.3驻车制动计算11第1章概述1.1鼓式制动器的简介鼓式制动器也叫块式制动器，是靠制动块在制动轮上压紧来实现刹车的。

鼓式制动是早期设计的制动系统，其刹车鼓的设计1902年就已经使用在马车上了，直到1920年左右才开场在汽车工业广泛应用。

现在鼓式制动器的主流是式，它的制动块(刹车蹄)位于制动轮侧，在刹车的时候制动块向外开，摩擦制动轮的侧，到达刹车的目的。

近三十年中，鼓式制动器在轿车领域上已经逐步退出让位给盘式制动器。

但由于本钱比拟低，仍然在一些经济类轿车中使用，主要用于制动负荷比拟小的后轮和驻车制动。

1.2 鼓式制动器的组成固件鼓式制动器的旋转元件是制动鼓，固定元件是制动蹄。

制动时制动蹄鼓式制动器在促动装置作用下向外旋转，外外表的摩擦片压靠到制动鼓的圆柱面上，对鼓产生制动摩擦力矩。

凡对蹄端加力使蹄转动的装置统称为制动蹄促动装置，制动蹄促动装置有轮缸、凸轮和楔。

以液压制动轮缸作为制动蹄促动装置的制动器称为轮缸式制动器；以凸轮作为促动装置的制动器称为凸轮式制动器；用楔作为促动装置的制动器称为楔式制动器。

鼓式制动器比拟复杂的地方在于，许多鼓式制动器都是自作用的。

目录1 概述 (1)1.1 任务来源 (1)1.2 制动系统基本介绍 (1)1.3 制动系统的结构简图 (1)1.4 计算目的 (1)2 制动系统设计的输入条件 (1)2.1 制动法规基本要求 (2)2.2 整车基本参数 (2)2.3 制动系统零部件主要参数 (2)3 制动系统设计计算 (3)3.1 前、后制动器制动力分配 (3)3.2 制动减速度及制动距离校核 (10)3.3 真空助力器主要技术参数 (11)3.4 制动主缸行程校核 (11)3.5 制动踏板行程和踏板力校核 (12)3.6 驻车制动校核 (12)3.7 应急制动校核 (13)3.8 传能装置部分失效剩余制动力校核 (14)3.9 制动器能容量校核 (14)4 数据输出列表 (16)5 结论及分析 (16)参考文献 (17)制动系统设计计算报告1概述1.1任务来源根据B35-1整车开发要求，按照确认的设计依据和要求，并依据总布置的要求对制动系统的选型并作相应的计算。

1.2制动系统基本介绍1.8T-AT车型的行车制动系统采用液压制动系统。

前制动器为带有双制动轮缸的通风盘式制动器，后制动器为单制动轮缸的实心盘式制动器。

制动踏板为吊挂式踏板，带真空助力器，制动管路为双回路对角线(X型)布置,采用ABS 以防止车辆在紧急制动情况下发生车轮抱死。

驻车制动系统为杠杆式，作用于后轮。

ABS控制系统以及匹配计算由供应商完成，本文计算不做讨论。

1.3制动系统的结构简图制动系统的结构简图如图1：1. 带制动主缸的真空助力器总成2.制动踏板3.车轮4.轮速传感器5. 制动管路6. 制动轮缸7.ABS控制单元图1 制动系统的结构简图1.4计算目的制动系统计算的目的在于校核前、后制动力，最大制动距离、制动踏板力及驻坡极限倾角等是否符合法规及标准要求、制动系统匹配是否合理。

2制动系统设计的输入条件2.1制动法规基本要求（1）GB 12676-1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》（2）GB 13594-2003《机动车和挂车防抱制动性能和试验方法》（3）GB 7258-2004《机动车运行安全技术条件》表1-1是对相关法规主要内容的摘要。

制动系统设计计算书(Φ 式制动器，前：后= ：）1.结构简述:XX 系列车型制动系统前后均采用X 式制动器结构,且前后制动器均为XX 式,并具有X 联式双管路制动总泵（阀）的液（气）压制动驱动系统。

3.1 动轴荷计算:当汽车以减速度jt制动时,由于减速度而产生的惯性力,使轴荷分配相应改变:式中: G1＇制动时前轴负荷 G2＇制动时后轴负荷 jt/g=φ 道路附着系数其中减速度jt为了计算方便，通常取以重力加速度的若干倍。

表一是根据不同的jt/g值计算出汽车空载和满载时动轴荷分配值： 对汽车在不同的减速度jt/g值时前后轴动载荷分配比按下式计算： 前轴动轴荷：G1＇/Ga ×100% 后轴动轴荷：G2＇/Ga ×100%表二为汽车制动时前后在不同减速度jt/g值时动轴荷分配比：表二(见下页）：()0//1=-×-××-×a L G hg G g jt L G a a ()//2=×-××-×L G hg g jt G a G a a4.1.汽车制动时所需的制动力P τ(轴制动力)当汽车以减速度jt/g制动时,前后各自所需的制动力为: 前轴: P τ1=G1＇×jt/g ×9.8 (N) 后轴: P τ2=G2＇×jt/g ×9.8 (N)4.2.1.汽车前轴制动器所产生的制动力P τ1＇: 前轴制动扭矩: #######P 0(Nm)#VALUE!P 0(N)式中: M T1:单个前轮能发出的制动扭矩 BEF1:前制动器效率因数X d1:前制动器分泵直径(φ) m X R k1:前轮滚动半径(m)XR r1:前制动器有效半径(m)X4.2.2.汽车后轴制动器所能产生的制动力P τ2＇:#VALUE!P 0(Nm)#VALUE!P 0(Nm)式中: M T2:单个后轮能发出的制动扭矩 BEF2:后制动器效率因数X d2:后制动器分泵直径m X R k2:后轮滚动半径m XR r2:后制动器有效半径(m)X#VALUE!4.3 同步附着系数：#VALUE!#VALUE!4.4 满载时前后轴附着力矩：（道路附着系数Φ=0.65时的附着力矩）前轴附着力矩:######(N)后轴附着力矩:######(N)4.5 最大管路压力 :产生最大管路压力矩时(Φ=0.65)的管路压力为最大管路压力,故当Φ=0.65时,#VALUE!此时前轮制动所需的油压大于后轮制动所需油压: 即:######P 0 =#VALUE!P 0=######(Pa)4.6 制动踏板力计算:式中:P p :制动踏板力 S m :制动总泵活塞面积总泵直径为: d=XmS m =π/4×d 2=######m 2P 0:制动管路压力 I :踏板杠杆比I=X 故:Pp=######P 0(N)汽车满载时制动管路油压P0为(Φ=0.65):P τ2=G 2＇×jt/g ×9.8######P 0 =#VALUE!P p =######(N)因BJ1043VBPE7制动系统采用真空助力机构,所以实际踏板力取决于真空助力器的助力比K,因而实际踏板力为P =P /K(见表四）,现该车型真空助力器的K=X 表四:=´=1'1k t R P M Ç°j IP S P m p /0´==´=2'2k t R P M ºój Ç°j MM t ='1式中: Va:汽车制动时的初速度(Km/h)jt:制动减速度 jt=g ·Φ实际上,在汽车制动时,由踏下踏板到开始产生制动力尚有一段作用时间,取此值为0.2秒,所以际制动距离St必须考虑这一作用时间。

目录1 概述 (1)2 引用标准 (1)3 计算过程 (1)3.1整车参数 (1)3.2理想的前、后制动器制动力分配曲线 (1)3.3NA01制动系统性能校核 (3)3.3.1 NA01制动系统基本参数 (3)3.3.2 制动力分配曲线绘制及同步附着系数确定 (4)3.3.3 前、后轴利用附着系数曲线绘制 (5)3.3.4 空、满载制动距离校核 (7)3.3.5 真空助力器失效时制动减速度校核 (7)3.3.6 ESP系统失效制动减速度校核 (8)3.3.7 任一管路失效制动减速度校核 (8)3.3.8 制动踏板力校核 (8)3.3.9 制动主缸排量校核 (9)3.3.10 制动踏板行程校核 (9)3.3.11 驻车制动校核 (10)4 结论 (12)参考文献 (13)1 概述根据NA01乘用车设计开发目标，设计和开发NA01制动系统，要求尽量沿用M2零部件。

NA01制动系统共有三种配置：ESP+前盘后盘式制动器，ABS+前盘后鼓式制动器，比例阀+前盘后鼓式制动器，此三种配置需分别校核其法规要求符合性。

本计算书是根据整车室提供的NA01整车的设计参数(空载质量、满载质量、轴荷、轴距及质心高度)，对经过局部改善(制动主缸直径由22.22mm 更改为20.64mm)的制动系统(ESP+前盘后盘式制动器)的适宜性进行校核计算，以选择合适的参数作为NA01制动系统的设计值。

2 引用标准GB 21670-2008 乘用车制动系统技术要求及试验方法。

GB 7258-2004 机动车运行安全技术条件 3 计算过程 3.1整车参数3.2 理想的前、后制动器制动力分配曲线制动时前、后车轮同时抱死，对附着条件的利用、制动时汽车方向稳定性均较为有利,此时的前、后轮制动器制动力1μF 和2μF 的关系曲线，常称为理想的前、后轮制动器制动力分配曲线。

在任何附着系数ϕ的路面上，前、后车轮同时抱死的条件是：前、后制动器制动力之和等于附着力，并且前、后轮制动器制动力分别等于各自的附着力，即：g F m F 21ϕμμ=+ (1)gg h L h L ϕϕμμ-+=1221F F (2)经计算得：221ϕϕμL h mg L L mg F g +=…………………………(3) 212ϕϕμLh mgLLmg F g -= (4)式中：1μF 、2μF ——前、后轮制动器制动力，N ；ϕ——路面附着系数；m ——整车质量，kg ； hg ——汽车质心高度，ｍ； L ——汽车轴距，ｍ；1L ——质心至前轴中心线的距离，ｍ；2L ——质心至后轴中心线的距离，ｍ。

制动系统设计计算报告引言：制动系统是现代车辆中非常重要的一部分，它对车辆的安全性能起着至关重要的作用。

制动系统的设计需要综合考虑多个因素，如车辆的速度、重量、制动距离等。

本报告将以款小型轿车制动系统设计为例，详细介绍制动系统设计中的相关计算。

设计目标：为确保车辆在不同速度下能够在较短的距离内停下，设计目标是使车辆在制动过程中的平均减速度为4m/s^2设计计算：1.制动力的计算制动力的大小与车辆质量和车辆的速度有关。

根据经验公式，制动力可由以下公式计算得出：制动力=车辆质量*减速度选择减速度为4m/s^2，则制动力可以由车辆质量乘以4得出。

2.制动距离的计算制动距离是指车辆从制动开始到完全停止所需要行驶的距离。

根据经验公式，制动距离可以由以下公式计算得出：制动距离=初速度^2/(2*加速度)在制动过程中，加速度是负值(减速)，所以加速度取为-4m/s^2、根据具体车辆的初始速度，可以计算出相应的制动距离。

3.制动盘和制动钳的尺寸计算制动盘和制动钳的尺寸需要考虑车辆的速度和质量。

根据经验公式，制动盘的直径与车速和减速度有关，可以通过以下公式计算得出：制动盘直径=停车速度*车辆质量*系数/制动力在本设计中，选择停车速度为60 km/h，车辆质量为1000 kg，系数为0.7、根据以上参数，可以计算出制动盘的直径。

根据制动盘的直径，可以确定制动钳的尺寸。

制动盘和制动钳的尺寸需要满足制动力的需求，并能够有效散热，以免在制动过程中过热导致制动力减弱。

4.制动液系统的计算制动液的压力和制动钳的工作效果有关。

根据经验公式，制动液的压力可以由以下公式计算得出：制动液压力=制动力/制动钳有效面积制动液压力需要根据制动钳的效率和制动力来选择合适的值。

根据经验，选择制动液压力为5MPa。

结论：根据以上计算结果，制动系统的设计可以满足要求。

制动力、制动距离、制动盘和制动钳的尺寸以及制动液压力的计算都能够保证车辆在制动过程中的安全性。

BJ1039E2制动系统设计计算1.结构简述:BJ1039E2柴油轻型载货汽车制动系前后均采用鼓式制动器结构,工作直径φ280mm ，摩擦片宽度64mm ，前制动器为单向双领蹄式制动器,后制动器为双向双领蹄式制动器，真空助力器为双膜片（8//+9//），助力比为1:6，行程为32mm ，并具有串联式双管路制动总泵的液压制动驱动系统。

2.3.汽车动轴荷分配计算: 3.1.动轴荷计算:当汽车以减速度jt 制动时,由于减速度而产生的惯性力,使轴荷分配相应改变:()0//1=-⋅-⋅⋅-⋅a L G hg G g jt L G a ag jtLhg G G G a ⨯⋅+=1/1()0//2=⋅-⋅⋅-⋅L G hg g jt G a G a a g jt Lhg G G G a ⋅⋅-=2/2式中: G 1＇制动时前轴负荷 G 2＇制动时后轴负荷jt/g=φ 道路附着系数式中减速度jt 为了计算方便，通常取以重力加速度的若干倍。

表一是根据不同的jt/g 值计算出汽车空载和满载时动轴荷分配值：3.2动载荷分配比：对汽车在不同的减速度jt/g 值时前后轴动载荷分配比按下式计算： 前轴动轴荷：G 1＇/Ga ×100% 后轴动轴荷：G 2＇/Ga×100%表二为汽车制动时前后在不同减速度jt/g 值时动轴荷分配比：4.汽车制动力的计算:4.1.汽车制动时所需的制动力P τ(轴制动力)当汽车以减速度jt/g 制动时,前后各自所需的制动力为: 前轴: P τ1=G 1＇×jt/g ×9.8 (N) 后轴: P τ2=G 2＇×jt/g ×9.8 (N)4.2制动器实际所产生的制动力及制动力分配比: 4.2.1.汽车前轴制动器所产生的制动力P τ1＇:前轴制动扭矩: 0211/142P R d BEF Mt ⨯⨯⨯⨯=π()0214.0032.040.32P ⨯⨯⨯⨯⨯=π()m N P •⨯=-041075.6()N P P R Mt Pt k 0304/1/11001.210336.075.6--⨯=⨯==式中: T 1:单个前轮能发出的制动扭矩BEF 1:前制动器效率因数(3.0) d 1:前制动器分泵直径(φ=32mm) R k :前轮滚动半径(336mm)4.2.2.汽车后轴制动器所能产生的制动力P τ2＇: 后轴制动扭矩:0222/242P R d BEF Mt ⨯⨯⨯⨯=π0214.00254.040.32P ⨯⨯⨯⨯⨯=π()m N P •⨯=-041025.4()N P P R Mt Pt k 0304/2/21026.110336.025.4--⨯=⨯==式中: T2:单个后轮能发出的制动扭矩BEF2:后制动器效率因数(3.0) d2:后制动器分泵直径(φ25.4mm) Rk:后轮滚动半径(336mm)4.2.3.前后制动器实际制动力分配比：615.010)26.101.2(1001.233'2'1'1=⨯+⨯=+=--t t t P P P β 4.3 同步附着系数： 645.0786)15082600(615.026000=--⨯=-=hg b L βϕ 4.4 满载时前后轴附着力矩：（道路附着系数Φ=0.7时的附着力矩）前轴附着力矩: 1.4870336.02.14494=⨯=前ϕM 后轴附着力矩: 2840336.05.8452=⨯=后ϕM 4.5 最大管路压力max 0P :产生最大管路压力矩时(Φ=0.7)的管路压力为最大管路压力,故:当Φ=0.7时,后轮先抱死,此时前轮制动所需的油压大于后轮制动所需油压:即: at MP P P M M 2.71.48701075.6004'1=∴=⨯=-前ϕ4.6 制动踏板力计算:I P S P m p /0⨯=式中:Pp:制动踏板力Sm:制动总泵活塞面积 P0:制动管路压力 I :踏板杠杆比故: )(1055.12.51032440062N P P P p --⨯=⨯⨯⨯=π汽车满载时制动管路油压P0为(Φ=0.7): P τ1=G 1＇×jt/g ×9.8 8.97.0)7.0260078633451405(8.9/)/(1001.2103⨯⨯⨯⨯+=⋅⋅⋅+=⨯-g jt g jt Lh G G P ga)(7.1117N P p =∴因BJ1039E2制动系统采用真空助力机构,所以实际踏板力取决于真空助力器的助力因数K,现该车型采用的真空助力器的K=6,所以实际踏板力如表四(KP P pF =):从上表可以得出：制动踏板力PF ≤700N ，完全符合GB7258-1997《机动车运行安全技术条件》的规定和要求。

制动系统计算分析一制动技术条件：1. 行车制动：2. 应急制动：3. 驻车制动：在空载状态下，驻车制动装置应能保证机动车在坡度20%（对总质量为整备质量的1.2倍以下的机动车为15%），轮胎与地面的附着系数不小于0.7的坡道上正反两个方向上保持不动，其时间不应少于5分钟。

二制动器选型1.最大制动力矩的确定根据同步附着系数和整车参数，确定前后轴所需制动力矩的范围，最大制动力是汽车附着质量被完全利用的条件下获得的，设良好路面附着系数φ=0.7。

满载情况下，确定前后轴制动器所需要的最大制动力矩。

为：前轴Mu1=G*φ(b+φ*h g)*r e /L (N.m)后轴Mu2=G*φ(a-φ*h g)*r e /L (N.m)或者Mu1=β/(1-β)* Mu2 【β=(φ*h g+b)/L】其中r e -轮胎有效半径a-质心到前轴的距离b-质心到后轴的距离h g -质心高度L-轴距φ-良好路面附着系数G-满载总重量（N；g=9.8m/s2）同理：空载亦如此。

前轴；Mu11 后轴：Mu21根据满载和空载的情况，确定最大制动力矩，此力满足最大值。

所以：前轮制动器制动力矩（单个）≥Mu1或Mu11/2后轮制动器制动力矩（单个）≥Mu2或Mu21/22.行车制动性能计算（满载情况下）已知参数：前桥最大制动力矩Tu1(N.m) 单个制动器后桥最大制动力矩Tu2(N.m) 单个制动器满载整车总质量M（kg）①整车制动力Mu1= Tu1*φ*2 (N.m)Mu2= Tu2*φ*2 (N.m)Fu= (Mu1+ Mu2)/r e (N)②制动减速度a b=Fu/M (m/s2)③制动距离S= U a0*(t21+ t211 /2)/3.6+ U a02 /25.92* a b其中：U a0 (km/h)-制动初速度，t21+ t211 /2 为气压制动系制动系作用时间（一般在0.3-0.9s）3.驻车制动性能计算满载下坡停驻时后轴车轮的附着力矩：MfMf=M*g*φ(a*cosα/L -h g*sinα/L)*r e (N.m)其中附着系数φ=0.7 坡度20%（α=11.31o）在20%坡上的下滑力矩：M滑M滑=M*g*sinα*r e (N.m)驻车度α=11.31o则Mf>M滑时，满足驻车要求。

制动系统匹配设计计算制动系统是车辆上非常重要的一个系统，它通过施加力来减缓车辆的速度或完全停止车辆。

它可保证车辆在紧急情况下快速停车，同时也可以提供稳定的制动性能给驾驶员。

制动系统的设计计算是为了确定合适的制动力大小以及有效的制动距离。

以下是制动系统匹配设计计算的一些重要内容。

1.车辆质量：首先需要确定车辆的总质量，包括车身质量、人员质量、货物质量等。

车辆质量越大，所需制动力也将越大。

2.制动力计算：制动力取决于摩擦力、制动系数、轮胎质量、制动器效率等因素。

通常使用下面的公式计算制动力：制动力=车辆质量*加速度其中加速度可以根据制动器、轮胎等因素进行调整。

3.制动距离计算：制动距离取决于车辆的速度、制动力以及路面情况。

常用的计算公式如下：制动距离=(速度^2)/(2*制动力*道路摩擦系数)可以根据实际情况调整道路摩擦系数的数值。

4.制动器的选择：根据制动力和制动距离的计算结果，确定合适的制动器类型和规格。

常见的制动器包括液压制动器、电子制动器和气动制动器等。

选择适当的制动器类型和规格可以保证系统的可靠性和安全性。

5.制动系统的平衡：制动系统中的前轮制动力和后轮制动力需要进行合理的分配，以确保车辆能够稳定停止。

通常，前轮制动力应约为总制动力的70%，后轮制动力约为总制动力的30%。

在进行制动系统匹配设计计算时，还需要考虑以下几个因素：1.道路情况：不同路面的摩擦系数有所不同，需要根据实际道路情况调整计算中的摩擦系数。

2.制动器或刹车片的磨损：制动器磨损会导致制动力的减小，因此需要考虑磨损对制动力的影响。

3.轮胎的状态：轮胎的状况会影响制动力的传递效果，因此需要保证轮胎的状态良好。

4.驾驶员的反应时间：制动系统设计中需要考虑到驾驶员的反应时间，通常取2秒。

综上所述，在进行制动系统匹配设计计算时，需要考虑车辆质量、制动力、制动距离、制动器选择以及系统平衡等多个因素。

通过合理的计算可以确保制动系统满足安全性和可靠性的要求，并提供稳定的制动性能给驾驶员。

2、基本参数设计计算2.1 制动系统性能匹配计算所需参数2.1.1 整车参数如下：2.1.2 设计方案参数如下：2.2 制动系统性能目标整车制动性能目标要求如下：2.3 制动系统性能参数匹配计算 2.3.1 整车理论制动力计算Z 1——汽车制动时水平地面对前轴车轮的法向反力，N；Z 2——汽车制动时水平地面对后轴车轮的法向反力，N；L——汽车轴距，mm；a——汽车质心离前轴的距离，mm；b——汽车质心离后轴的距离，mm；h g ——汽车质心高度，mm；G——汽车所受重力，N；m——汽车质量，kg；静态驻坡驻坡度≥18%制动减速度（m/s 2)≥2.2制动减速度（m/s 2)≥2.2满载失效制动（70km/h）前失效制动距离（m）≤95.7后失效制动距离（m）≤95.7后失效制动距离（m）≤95.7空载失效制动（70km/h）前失效制动距离（m）≤95.7制动减速度（m/s 2)≥2.2满载制动（80km/h）冷态制动距离-O型（m）≤61.2制动减速度（m/s 2)≥5.0设计要求空载制动（80km/h）冷态制动距离-O型（m）≤61.2制动减速度（m/s 2)≥5.0图1 整车受力简图制动减速度（m/s 2)≥2.2项目制动安全性能法规要求整车前、后轴理论需要的制动力计算公式如下：前、后制动器制动力计算式：其中： 、 ——前、后制动器制动力，NP 1、P 2——前、后制动器管路压力，MPa d 1、d 2——前、后制动器轮缸直径，mm ——前、后制动器单侧油缸数目r 1、r 2——前、后制动器有效半径，mm BF 1、BF 2——后制动器效能因数R——前、后轮滚动半径，mm制动器制动力分配系数：整车同步附着系数 计算式：其中：L L ——汽车轴距，mm；b ——汽车质心离后轴的距离，mm；h g ——汽车质心高度，mm；β——制动力分配系数根据整车参数，计算得出在各种状况下整车需要的理论制动力如下：表4 各附着系数路面下空、满载前、后轴理想制动力n 1、n2Rr BF n d p F 111211142⋅⋅⋅⋅⋅=πμ ()μμμg if h L G Z F +==b 1()μμμg ir h a LGZ F -==20ϕgh b L -=βϕ0211u u u F F F +=β1μF 2μF Rr BF n d p F 222222242⋅⋅⋅⋅⋅=πμ根据前、后制动器参数，计算出在不同管路压力下，前、后制动器输出制动力如下：此时，整车的同步附着系数计算如下：车型方案一的I曲线和β曲线图如下：标杆名称代号图2 车型的I曲线与β线压强MPa 标杆12空载同步附着系数满载同步附着系数表6 制动力分配系数和同步附着系数方案6783491011125方案选配方案（四轮盘式）irF if F 0ϕ'0ϕirF ifF if F irF通过对比整车理论制动力需求和制动器实际输出力，可以得出：2.3.2 整车利用附着系数与制动强度校核前、后轴利用附着系数：式中： ——前轴利用附着系数；——后轴利用附着系数；——前轴到质心水平距离，m；——后轴到质心水平距离，m；——制动强度。

制动系统设计计算书12020年4月19日批准：日期：上海同济同捷科技股份有限公司长春孔辉汽车科技有限公司年 12 月中国高水平汽车自主创新能力建设底盘制动系统设计计算书目录1基本参数输入 ......................................................................................................................- 1 -2制动系统的相关法规 ..........................................................................................................- 2 -3整车制动力分配计算 ..........................................................................................................- 2 -3.1汽车质心距前后轴中心线距离的计算 ...........................................................................- 2 -3.2理想前后地面制动力的计算 ............................................................................................- 2 -3.3前后制动器缸径的确定 ..................................................................................................- 4 -3.4确定制动力分配系数 ......................................................................................................- 5 -3.5确定同步附着系数Φ0 ....................................................................................................- 5 -4制动力分配曲线的分析 ......................................................................................................- 5 -4.1绘制I曲线和β曲线 ......................................................................................................- 5 -4.2前后制动器制动力分配的合理性分析 ...........................................................................- 6 -4.2.1制动法规要求 ................................................................................................................- 7 -4.2.2前后轴利用附着系数曲线的分析 ................................................................................- 7 -5制动系统结构参数的确定 ..................................................................................................- 9 -5.1制动管路的选择 ..............................................................................................................- 9 -5.2制动主缸的结构参数的确定 ..........................................................................................- 9 -5.2.1轮缸容积的确定 ........................................................................................................- 10 -5.2.2软管容积增量的确定 ................................................................................................- 10 -5.2.3主缸容积的确定 ........................................................................................................- 10 -5.2.4主缸活塞直径的确定 ................................................................................................- 11 -5.2.5主缸行程的确定 ..........................................................................................................- 11 -5.3踏板机构的选择 ............................................................................................................- 11 -5.4制动踏板杠杆比的确定 ................................................................................................- 12 -5.4.1真空助力比的确定 ....................................................................................................- 12 -5.4.2踏板行程的确定 ........................................................................................................- 12 -5.4.3主缸最大压力的确定 ................................................................................................- 12 -5.4.4主缸工作压力的确定 ................................................................................................- 13 -中国高水平汽车自主创新能力建设制动系统设计计算书5.4.5 最大踏板力的确定......................................................................................................- 13 -- 13 -6驻车性能的计算 ................................................................................................................- 14 -7制动性能的校核 ..................................................................................................................- 15 -7.1制动减速度的计算 ..........................................................................................................7.2错误！未定义书签。