制动系统设计计算书

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“中国高水平汽车自主创新能力建设”

项目名称：“中气”底盘研究与开发

制动系统设计计算书

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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 2008 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

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 -

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 制动距离的计算 .................................................................................. 错误！未定义书签。

8 结论 .................................................................................................................................... - 17 -

参考文献 .................................................................................................................................. - 17 -

- 1 - 中国高水平汽车自主创新能力建设

制动系统设计计算书

1 基本参数输入

制动系统设计计算需要给定的参数见表 1.

表 1 计算参数输入

基本参数项目代号单位参数数值备注

轴距 L mm 2950 总体组确定

空载质量 m1 Kg 1500 总体组确定

空载前轴质量 W f 1 Kg 855 总体组确定

空载后轴质量 Wr 2 Kg 645 总体组确定

载货汽车底盘总体及制动器的设计毕业设计说明书

1绪论

1.1制动器介绍

制动器是汽车制动系的主要部件，其功用是使汽车以适当的减速度行驶至直停车;在下坡时，使汽车保持稳定车速；使汽车可靠地停在原地或坡道上。汽车制动系至少应有两套独立的制动装置，即行车制动装置和驻车制动装置。前者用来保证前两项功能，后者用来保证第三项功能。

汽车制动性能主要由三方面面来评价：制动效能、制动效能的恒定性、制动时汽车的方向稳定性。

制动器主要有摩擦式、液力式和电磁式等几种形式。电磁式制动器虽有作用滞后性好，易于连接而且接头可靠等优点，但因成本高，只在一部分总质量较大的商用车上用作车轮制动器或缓速器；液力式制动器一般只用做缓速器。目前广泛应用的仍为摩擦式制动器。

摩擦式制动器按摩擦副结构形式不同，可分为鼓式和盘式两大类。前者的摩擦副中的旋转元件为制动鼓，其工作面为圆柱面；后者的旋转元件则为圆盘状制动盘以端面为工作面。鼓式制动器有内张型和外束型两种。根据促动蹄促动装置的不同可分为轮缸式制动器、楔式制动器和凸轮制动器。

轮缸式制动器因采用液压式促动装置使其结构复杂，密封性能要求提高，增加了造成本。凸轮式制动器结构简单，易加工，刚性好，并且质量轻，操纵力低，有良好的防污染和防潮能力，成本相对低廉，比较经济。加上我国现有的基本国情，鼓式制动器仍具有很大的应用空间。尤其是在大中型、需要较大制动力的车辆，使用鼓式制动器较能满足其要求。

1.2汽车制动系概论

汽车制动系是用于行驶中的汽车减速或停车，使下坡行驶的汽车的车速保持稳定以及使已停驶的汽车在原地驻留不动的机构。汽车制动系直接影响着汽车行驶的安全性和停车的可靠性。随着高速公路的迅速发展和车速的提高以及车流密度的日益增大，为了保证行车安全，停车可靠，汽车制动系的工作可靠性显得日益重要。也只有制动性能良好，制动系工作可靠的汽车，才能充分发挥其动力性能。

汽车制动系至少应有两套独立的制动装置，即行车制动装置和驻车制动装置；重型汽车或经常在山区行驶的汽车要增设应急制动装置；牵引汽车还应有自动制动装置。

制动计算

共10页第1页

汽车的制动性是汽车主要性能之一，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。

STL350Z型非公路矿用自卸车的制动系统采用气压动力制动系。前、中、后制动器都采用复合式储能弹簧制动气室驱动的鼓式凸轮制动器，制动管路采用双回路，配备排气制动。本次计算的目的在于校核制动力、最大制动距离及驻车极限倾角。

1. 制动系的主要参数及其选择

整车基本参数见表1，零部件及测量参数见表2。

整车基本参数

项目代号单位数值备注

空载总质量 ma, ㎏ 21610

满载总质量 ma ㎏ 50000

轴距 L mm 4530

空载质心高度 Hg1 mm 1410

满载质心高度 Hg2 mm 2552

空载前轴到质心距离 L1, mm 2914

空载后轴到质心距离 L2, mm 1616

满载前轴到质心距离 L1 mm 3927

满载后轴到质心距离 L2 mm 603

车轮滚动半径 rr mm 625

表1 整车基本参数共10页第2页

零部件及测量参数

同步附着系数 φ0

0.355401607

路面附着系数 φ

0.4

重力加速度 g m/s2 9.8

最大制动减速度 du/dt m/s2 4.8

每个制动器制动力矩 Tf N·m 25000

制动初速度 v0 m/s 8.33 即30Km/h

路面与轮胎间的滚动摩擦系数 f

0.018

表2 零部件及测量参数

制动力与制动力分配系数

对于任一角速度ω>0的车轮，其力矩平衡方程为

（1）

Tf—制动器对车轮的制动力矩，N •m；

FB—地面对车轮的摩擦力，N；

re—车轮的有效半径，mm；

则共10页第3页

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Z1，Z2：

整车制动系统的设计计算与布置任务书

太原科技大学毕业设计（论文）任务书

学院（直属系）：机械工程学院时间：

学生姓名董淑兰指导教师陈永会

设计（论文）题目整车制动系统的设计计算与布置

主要研究内容 1、根据实习单位安排，学习工程机械车辆的制动系统的相关资料

2、根据整车的技术参数，合理选择制动方式及制动器

3、核算整车制动系统的设计计算

4、结合整车结构，初步布置制动管路

5、校核踏板杆、轴、制动油管的受力分析

研究方法 1、初步了解公司设计、制造等工作流程，学习车辆制动系的相关资料

2、学会使用CAD、SolidWorks等设计软件

3、运用力学原理对制动系统中的主要部件进行强度校核

4、采用汽车设计的基本步骤，遵循制动系统的设计原则，综合所学知识，结合实习单位的整车结构进行设计核算及合理的系统布置

主要技术指标(或研究目标) 汽车总质量m总=3390kg 前桥载荷m前=1000kg

后桥载荷m后=2390kg 轴距了L=1690mm

前轮：6.50—10—10PR 后轮：7.00—12—12PR

η地=0.7（路面附着系统）脚踏板初始力：F=25~30kg

制动总泵缸径: φ泵=28.57 真空助力比：i真空=7.2

液压助力比：i液=4 脚踏板初始力：F=25~30kg

制动总泵缸径：Φ泵=28.57mm

说明书2.0万字以上，设计图纸3张A0,外文翻译3000字以上。

教研室

意见

教研室主任（专业负责人）签字：年月日

说明：一式两份，一份装订入学生毕业设计（论文）内，一份交学院（直属系）。

汽车制动系统计算

制动系统方案设计计算说明书P201-NAM-SD-DP-G3-2

、2

.序号

3踏

板

5驻

车

系

统驻车手柄杠杆比总泵缸径mm

第一腔行程mm4真

空

助

力

器尺寸

助力比

总泵类型制动踏板杠杆比前

制

动

器结构

制动盘外径mm

驻车拉杆机构杠杆比分泵直径mm

行车效能因数摩擦片有效半径mm车轮滚动

半径

Rd（mm）质心距前

轴距离

a(mm)质心距后

轴距离

b(mm)质心高度

hg(mm)质量

m(kg)车型载荷

表2 设计方案参数

1标杆

分泵直径mm满载

方案轴距

L(mm)

空载

项目

第二腔行程mm2后

制

动

器结构

制动鼓内径mm

驻车效能因数



.整

车

Z1—

Z2L

—a

—b

—hg—G

—m

—静态驻坡驻坡度≥18%制动减速度（m/s2)≥2.2制动减速度（m/s2)≥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/s2)≥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/s2)≥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/s2)≥5.0

图1 整车受力简图制动减速度（m/s2)≥2.2项目

制

动

安

全

性

能法规要求

整

车

前

、

其

中

、P1、—

—d1、—

——

—r

、—

—B

F1—

—

R—

—制

动

整

车

其

中L

—b

—hg—β

—根

据

表4 各附着系数路面下空、满载前、后轴理想制动力n1、n

BFndpF111211142



gifhLGZFb1girhaLGZF2

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