第4章 制动器的主要参数及其选择
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第4章 汽车的制动性 学习目标通过本章的学习,要求掌握制动性的评价指标;掌握制动时汽车的受力情况以及地面制动力、制动器制动力与地面附着力之间的关系;掌握汽车制动距离的概念和计算方法;能对制动跑偏和制动侧滑进行正确的受力分析和运动分析;熟练分析前、后制动器制动力具有固定比值的汽车在各种路面上的制动过程;了解自动防抱死系统的原理。
为了保障汽车行驶安全和使汽车的动力性得以发挥,汽车必须具有良好的制动性。
对于行车制动而言,汽车的制动性能是指汽车行驶时,能在短距离内停车且维持行驶方向稳定,在下长坡时能维持较低车速的能力。
汽车的制动性是汽车的主要性能之一。
制动性直接关系到交通安全,重大交通事故往往与制动距离太长、紧急制动时发生侧滑等情况有关,故汽车的制动性是汽车行驶的重要保障。
改善汽车的制动性始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务。
节 制动性的评价指标制动性主要用以下三方面指标来评价:4.1.1 制动效能。
包括制动减速度、制动距离、制动时间及制动力等。
制动效能是指在良好路面上,汽车以一定初速制动到停车的制动距离或制动时汽车的肩速度。
它是制动性能最基本的评价指标。
4.1.2 制动效能的恒定性。
包括抗热衰退和水衰退的能力。
汽车高速行驶或下长坡连续制动时制动效能保持的程度,称为抗热衰退性能。
因为制动过程实际上是把汽车行驶的动能通过制动器吸收转换为热能,所以制动器温度升高后,能否保持在冷状态时的制动效能已成为设计制动器时要考虑的一个重要问题。
此外,涉水行驶后,制动器还存在水衰退问题。
4.1.3 制动时的方向稳定性。
指制动时汽车按照驾驶员给定方向行驶的能力,即是否会发 生制动跑偏、侧滑和失去转向能力等。
制动时汽车的方向稳定性,常用制动时汽车按给定路径行驶的能力来评价。
若制动器发生跑片、侧滑或失去转向能力,则汽车将偏离原来的路径。
节 制动时车轮受力 4.2.1 制动器制动力在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩μT (N ·m)所需的力,称为制动器制动力,用μF (N)表示,显然rT F μμ=式中 r ——车轮半径(m)。
第一章制动参数选择及计算第一节汽车参数(符号以汽车设计为准)制动器设计中需要的重要参量:汽车轴距:L=1370mm车轮滚动半径:r r =295 mm汽车满载质量:m a=4100Kg汽车空载质量:m o=2600Kg满载时轴荷的分配:前轴负荷39%,后轴负荷61% 空载时轴荷的分配:前轴负荷47%,后轴负荷53% 满载时质心高度:hg =745mm空载时质心高度:hg'=850mm质心距前轴的距离:L1 =835mm L1'=726mm 质心距后轴的距离:L2 =535mm L2'=644mm 对汽车制动性有影响的重要参数还有: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因数等。
第二节制动器的设计与计算一制动力与制动力矩分配系数0 水平路面满载行驶时,前、后轴的负荷计算对于后轴驱动的移动机械和车辆,在水平路面满载行驶时前后轴的最大负荷按下式计算(g=9.8N/kg)前轴的负荷F1=Ga(L2-ϕhg)/(L-ϕhg)=3830.8N后轴的负荷F2=GaL1/(L-ϕhg)=36349.2Nϕ--- 附着系数,沥青.混凝土路面,取0.6轴荷转移系数:前轴:m,1= F Z1/G1=0.24后轴:m,2= F Z1/G2=1.481、(汽车理论108页)水平路面满载行驶制动时,地面对前后车轮的法向反作用力(满载)F Z1= GL (L2+ϕgh)=4100×9.8÷1.370×(0.535+0.6×0.745)=28800.55NF Z2=GL (L1-ϕgh)=4100×9.8÷1.370×(0.835-0.6×0.745)=11379.45N 式中: G-- 汽车所受重力;L-- 汽车轴距;1L--汽车质心离前轴距离;L2--汽车质心离后轴距离;gh--汽车质心高度;g --重力加速度;(取9.80N/kg)2 (汽车理论8,22)汽车制动时,如果不记车轮的滚动阻力矩和汽车的回转质量的惯性力矩,则任何角速度ω﹥0的车轮,其力矩平衡方程为Mμ-F b⨯R e=0 (4-2)式中:Mμ--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;F b--地面作用于车轮上的制动力,即地面与轮胎之间的摩擦力,又称地面制动力,其方向与汽车行驶方向相反,N;R e--车轮有效半径,m令 F B=Mμ/R e并称之为制动器的制动力,它是在轮胎周缘克服制动器的摩擦力矩所需的力,因此又称为制动周缘力。
第4章制动器的主要参数及其选择4.1制动力与制动力分配系数4.2同步附着系数4.3制动器最大制动力矩制动系的主要参数及其选择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、制动器最大制动力矩、同步附着系数等等。
4.1制动力与制动力分配系数汽车制动时,如果忽略汽车回转质量的惯性力矩和路面对车轮的滚动阻力矩,则任意角速度ω>0的车轮,其力矩平衡方程式为:Tf-Fb*re=0......(4.1)式中:Tf--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是相反的,N·m;Fb-地面作用在车轮上的制动力之间的摩擦力,其方向与汽车的行驶方向相反,N;re-车轮有效半径,m。
令Tf=Fb/ree......(4.2)即制动器制动力,它是在轮胎周围克服制动器摩擦力矩所需的力,因此又称为制动周缘力。
Ff与地面制动力Fb的方向相反,当车轮角速度ω>0时,大小也可相等,且Ff仅由制动器结构参数所决定。
即Ff取决于制动器结构型式、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 Tf,Ff和Fb均随之增大,但地面制动力Fb受着附着条件的限制,其值不可能大于附着力Fφ,即Fb≤Fφ=Zφ......(4.3) 式中φ--轮胎与地面间的附着系数;-阻止车Z--地面对车轮的法向反力。
阻止车当制动器制动力Ff和地面制动力Fb达到附着力Fφ值时,车轮即被抱死并在地面上滑移。
此后制动力矩Tf即表现为静摩擦力矩,而Ff=Fb/re即成为与Fb相平衡以阻止车轮再旋转的周缘力的极限值。
当制动到φ=0以后,地面制动力Fb达到附着力Fφ就不会再增加,而制动器制动力Ff由于踏板力Fp的增大使摩擦力矩Tf增大而继续上升如下图(4.1)所示图(4.1)制动器制动力与踏板力的关系曲线图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,可求地面对前后轴车轮的法向反力Z1、Z2为:Z1=G/L((L2+hg/g*du/dt)......(4.4)Z1=G/L((L1-hg/g*du/dt)......(4.5) 式中:G--汽车所受的重力L--汽车轴距L1--汽车质心离前轴距离;图4.2汽车制动时整车受力分析图L2--汽车质心离后轴距离;hg--汽车质心高度;G--重力加速度;du/dt--汽车制动减速度。
第1章制动系统基础1.1 引言汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下坡时能稳定一定车速的能力,称为汽车的制动性制动系统是汽车的最重要系统之一,是为使高速行驶的汽车减速或停车而设计的。
汽车的制动性是汽车的主要性能之一。
制动性直接关系到交通安全,重大交通事故往往与制动距离太长、紧急制动时发生侧滑等情况有关,故汽车的制动性是汽车安全行驶的重要保障。
1.2 制动系统对汽车起到制动作用的是作用在汽车上,其方向与汽车行驶方向相反的外力。
作用在行驶汽车上的滚动阻力、上坡阻力、空气阻力都能对汽车起到阻力作用,但这些外力的大小都是随机的、不可控制的。
因此,汽车上必须装设一系列专门装置,以便驾驶员能根据道路和交通等情况,使外界对汽车某些部分施加一定的力,对汽车进行一定程度的强制制动。
这种可控制的对汽车进行制动的外力称为制动力,相应的一系列专门装置即称为制动系统。
1.2.1制动系统的组成制动系统是由制动器和制动驱动机构组成的。
制动器是指产生阻碍车辆运动或运动趋势的力(制动力)的部件,其中也包括辅助制动系统中的缓速装置。
制动驱动机构包括供能装置、控制装置、传动装置、制动力调节装置以及报警装置、压力保护装置等附加装置。
1.2.2制动系统(1)一个基本的制动系统包括一个主缸,通过液压管路到盘式/鼓式制动器,以停止车轮转动。
为减轻驾驶员所需的制动力,绝大部分车辆都有液压助力器或真空助力器。
(2)制动系统中用到两种摩擦力:动摩擦力和静摩擦力。
在制动系统中,摩擦力的大小取决于作用在摩擦表面上的压力和摩擦接触面积。
不同的摩擦材料有不同的摩擦性能或摩擦系数。
摩擦产生的热量必须散失。
摩擦材料由石棉或非石棉材料制成。
(3)制动系统利用液压装置进行制动。
因为液压是不可压缩的,制动液能用来传递运动和力。
第2章制动器2.1 引言制动器是制动系统中用以产生阻碍车辆运动或运动趋势的力的部件。
制动器主要有摩擦式、液力式和电磁式等几种形式。
摘要从汽车诞生时起,车辆制动器在车辆的安全方面就起着决定性作用。
目前,汽车所用制动器几乎都是摩擦式的,可分为鼓式和盘式两大类。
盘式制动器的主要优点是在高速刹车时能迅速制动,散热效果优于鼓式刹车,制动效能的恒定性好。
鼓式制动器的主要优点是刹车蹄片磨损较少,成本较低,便于维修、由于鼓式制动器的绝对制动力远远高于盘式制动器,所以普遍用于后轮驱动的卡车上,但由于为了提高其制动效能而必须加制动增力系统,使其造价较高,故轻型车一般还是使用前盘后鼓式。
本设计前轴采用浮动钳盘式制动器,后轴采用制动器为领从蹄式鼓式制动器。
主要设计内容包括制动器结方案分析与选择、制动器主要参数的确定与计算、盘式与鼓式制动器具体结构参数设计与强度校核。
关键词:轻型载货汽车,盘式制动器,鼓式制动器,制动蹄,设计ABSTRACTBorn on, from cars in the vehicle's safety vehicle brake plays a decisive role in. , at present, the car is almost always used brake friction type, can be divided into two categories: drum and disc. The main advantage of the disc brake at high speed, braking can quickly brake cooling effect is better than that of drum brake, braking performance of constant qualitative good. The main advantages of drum brake is brake shoe pieces wear less, low cost, convenient in maintenance, because of drum brake absolute braking force far outclass disc brakes, so commonly used to rear wheel drive the truck on but because in order to improve its braking performance and must add braking force system, make its increased cost is higher, so small QianPan HouGu type or use commonly.This design by floating p-s-n caliper disc brake, brakes is brought by axle from hoof type drum brake. Main design content including brakes "plan analysis and choose to determine the brake, main parameters and calculation, disc and drum brake specific structure parameter design and strength check.Keywords: Light bills car,Disc brake ,drum brakes, Brake shoes, design.目 录摘要 (I)ABSTRACT ...................................................... I I第1章 绪论 (1)1.1 制动器的目的意义 (1)1.2 制动器的研究现状 (1)1.3 制动器的研究方法 (2)1.4 本章小结 (2)第2章 制动器方案论证分析与选择 (3)2.1 制动器结构方案的确定 (3)2.1.1鼓式制动器结构方案的确定 (3)2.1.2盘式制动器结构方案的确定 (6)2.2制动器主要参数及其选择 (7)2.2.1制动器设计相关主要技术参数 (8)2.2.2同步附着系数 (8)2.2.3前后轴制动力矩分配系数b (8)2.2.4制动器最大制动力矩 (9)2.3 本章小结 (9)第3章 盘式制动器结构设计计算与校核 (10)3.1 盘式制动器的主要参数确定 (10)3.1.1 制动盘直径D (10)3.1.2 制动盘厚度h (10)3.1.3 摩擦衬片内半径1R 与外半径2R (10)3.1.4 摩擦衬片工作面积A (10)3.2 盘式制动器的主要零部件设计与计算 (11)3.2.1 制动盘 (11)3.2.2 制动钳 (11)3.2.3 制动块 (11)3.2.4 摩擦材料 (12)3.2.5 制动轮缸 (12)3.2.6制动器间隙的调整方法 (13)3.3盘式制动器强度校核 (13)3.3.1摩擦衬片的磨损特性的计算 (13)3.3.2 盘式制动器最大制动力矩的计算 (14)3.3.3 盘式制动器最大制动力矩的计算 (16)3.4本章小结 (18)第4章鼓式制动器结构设计计算与校核 (19)4.1鼓式制动器的主要参数确定 (19)4.1.1 鼓式制动器的结构参数与摩擦系数 (19)4.2鼓式制动器的主要零部件设计与计算 (20)4.2.1 制动鼓 (20)4.2.2 制动蹄 (21)4.2.3 制动底板 (21)4.2.4 制动蹄的支承 (21)4.2.5 制动蹄片上的制动力矩与张开力 (21)4.2.6 制动器因数与制动蹄因数的分析计算 (26)4.2.7 驻车制动计算 (28)4.2.8 制动轮缸的选择 (29)4.3鼓式制动器强度校核 (31)4.3.1紧固摩擦片铆钉的剪切应力验算 (31)4.3.2制动蹄支承销剪切应力计算 (32)4.3.3 回位弹簧强度校核 (32)4.4本章小结 (33)结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)附录1 (37)附录2 (39)第1章绪论1.1 制动器的目的意义汽车是现代交通工具中用得最多、最普遍,也是最方便的交通运输工具。
第1章绪论1。
1制动系统设计的意义汽车是现代交通工具中用得最多,最普遍,也是最方便的交通运输工具.汽车制动系是汽车底盘上的一个重要系统,它是制约汽车运动的装置。
而制动器又是制动系中直接作用制约汽车运动的一个关键装置,是汽车上最重要的安全件。
汽车的制动性能直接影响汽车的行驶安全性。
随着公路业的迅速发展和车流密度的日益增大,人们对安全性、可靠性要求越来越高,为保证人身和车辆的安全,必须为汽车配备十分可靠的制动系统。
通过查阅相关的资料,运用专业基础理论和专业知识,确定汽车制动器的设计方案,进行部件的设计计算和结构设计。
使其达到以下要求:具有足够的制动效能以保证汽车的安全性;同时在材料的选择上尽量采用对人体无害的材料。
1.2制动系统研究现状车辆在行驶过程中要频繁进行制动操作,由于制动性能的好坏直接关系到交通和人身安全,因此制动性能是车辆非常重要的性能之一,改善汽车的制动性能始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务。
当车辆制动时,由于车辆受到与行驶方向相反的外力,所以才导致汽车的速度逐渐减小至零,对这一过程中车辆受力情况的分析有助于制动系统的分析和设计,因此制动过程受力情况分析是车辆试验和设计的基础,由于这一过程较为复杂,因此一般在实际中只能建立简化模型分析,通常人们主要从三个方面来对制动过程进行分析和评价:(1)制动效能:即制动距离与制动减速度;1(2)制动效能的恒定性:即抗热衰退性;(3)制动时汽车的方向稳定性;目前,对于整车制动系统的研究主要通过路试或台架进行,由于在汽车道路试验中车轮扭矩不易测量,因此,多数有关传动系!制动系的试验均通过间接测量来进行汽车在道路上行驶,其车轮与地面的作用力是汽车运动变化的根据,在汽车道路试验中,如果能够方便地测量出车轮上扭矩的变化,则可为汽车整车制动系统性能研究提供更全面的试验数据和性能评价。
1.3制动系统设计内容(1)研究、确定制动系统的构成(2)汽车必需制动力及其前后分配的确定前提条件一经确定,与前项的系统的研究、确定的同时,研究汽车必需的制动力并把它们适当地分配到前后轴上,确定每个车轮制动器必需的制动力。
第一章概述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,汽车制动系统的工作可靠性显得日益重要。
也只有制动性能良好、制动装置工作可靠的汽车,才能充分发挥其动力性能。
制动器是制动系统中用以产生阻碍车辆的运动或运动趋势的部件。
一般制动器都是通过其中的固定元件对旋转元件施加制动力矩,使后者的旋转角速度降低,同时依靠车轮与路面的附着作用,产生路面对车轮的制动力以使汽车减速。
凡利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦而产生制动力矩的制动器,都称为摩擦制动器。
各类汽车所用的摩擦制动器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,其工作表面为圆柱面;后者的旋转元件则为圆盘状的制动盘,以端面为工作表面。
目前发动机排量较小的车型的制动系统大多采用“前盘后鼓式”,即前轮采用盘式制动器,后轮采用鼓式制动器,汽车在制动过程中,由于惯性的作用,前轮的负荷通常占汽车全部负荷的70%~80%,前轮制动力要比后轮大,后轮起辅助制动作用,因此,为了节省成本,就采用前盘后鼓的制动方式。
不过对于重型车来说,由于车速一般不是很高,刹车蹄的耐用程度也比盘式制动器高,因此许多重型车至今仍使用四轮鼓式制动的设计,而且还因为鼓式制动器还有其它优点:自刹作用:鼓式刹车有良好的自刹作用,由于刹车来令片外张,车轮旋转连带着外张的刹车鼓扭曲一个角度(当然不会大到让你很容易看得出来)刹车来令片外张力(刹车制动力)越大,则情形就越明显,因此,一般大型车辆还是使用鼓式刹车,除了成本较低外,大型车与小型车的鼓刹,差别可能祗有大型采气动辅助,而小型车采真空辅助来帮助刹车。
成本较低:鼓式刹车制造技术层次较低,也是最先用于刹车系统,因此制造成本要比碟式刹车低。
制动器的设计应满足如下要求:(1)能适应有关标准和法规的规定。
各项性能指标除应满足设计任务书的规定和国家标准、法规制定的有关要求外,也应考虑销售对象国家和地区的法规和用户要求。
摘要汽车作为陆地上的现代重要交通工具,由许多保证其使用性能的大部件,即所谓“总成”组成,制动系就是一个重要的总成。
它即可以使行驶中的汽车减速,又可保证汽车能驻留原地不动。
由此可见,汽车制动系对于汽车行驶的安全性和停车的可靠性起重要的保证作用。
本次设计主要是对普拉多越野车制动系统结构进行分析的基础上,根据对越野车车制动系统的要求,设计出合理的符合国家标准和行业标准的制动系统。
制动系统设计是通过对整车主要参数的分析,初步制定出制动系统的结构方案,经过设计计算确定前、后盘式制动器、制动主缸的主要尺寸和结构形式。
根据计算的数据论证初步制定的制动系统结构方案的合理性,重新制定了整个汽车制动系统的结构方案,绘制出了前、后制动器装配图、制动主缸装配图、制动管路布置图。
最终对设计出的制动系统的各项指标进行评价分析,确定是否达到要求。
而且利用计算机辅助设计,保证了设计尺寸的准确性。
另外在设计的同时考虑了其结构简单、成本低、环保等因素。
计算结果表明设计出的制动系统是合理的、符合标准的。
关键词:普拉多越野车;制动系统设计;盘式制动器;制动主缸;制动管路;AbstractVehicle on the ground as an important modern means of transport ,to ensure its use by many of the major components,namely , the so-callde “assembly” composed of braking system is an important assembly. That is, it can slow down a moving car, but also ensure that cars can be fixed presence in situ. This shows that the vehicle braking system for cars travelling on the safety and reliability of stopping play an important role in the guarantee.Based on the structural analysis and the design requirements of Prado SUV’s braking system, a braking system design is performed in this thesis, according to the national and professional standardsThrough analyzing the main parameters of the entire vehicle, the braking system design starts from initial determination of the structure scheme. By calculating and determining the main dimension and structural type of the front、rear disc brake,brake master cylinder,we reapply the structural scheme for the entire braking system of the sample car, and therefore draw the engineering drawings of the front and rear brakes, the master brake cylinder, the diagram of the brake piplines. Furthermore, each target of the designed system is analyzed for checking whether it meets the requirements. In addition, the computer-aided design method is used here for guaranteeing the accuracy of designed dimension. Meanwhile, some factors are considered in this thesis, such as simple structure, low costs, and environmental protection, etc. The result shows that the design is reasonable and accurate, comparing with the related national standards.Key words: Prado SUV; braking system design; disc brake; brake master cylinder; Brake pipe目录第1章绪论 (5)1.1制动系统的功用 (5)1.2制动系统的类型 (5)1.3制动系统工作原理 (6)1.4汽车制动系统的组成 (7)1.5汽车制动系统的设计要求 (8)第2章制动系统设计方案 (9)2.1制动器结构形式方案 (9)2.2液压制动管路布置方案 (11)2.3制动主缸的设计方案 (12)2.4制动驱动机构形式方案 (13)2.4.1 简单制动系 (13)2.4.2 动力制动系 (14)2.4.3 伺服制动系 (14)第3章制动系统主要参数的确定 (15)3.1普拉多越野车主要技术参数: (15)3.2盘式制动器主要参数的确定 (15)ϕ的确定 (16)3.3同步附着系数03.4前、后轮制动力分配系数β的确定 (16)3.5制动器最大制动力矩的确定 (17)第4章制动器的设计与计算 (18)4.1前、后轮盘式制动器制动力矩的计算 (18)4.2制动减速性能计算 (18)4.2.1 制动减速度j (18)4.2.2 制动距离 (19)4.2.3 制动衬片的耐磨计算 (19)4.2.4 驻车制动计算 (20)第5章制动驱动机构的设计计算 (21)5.1制动轮缸直径的确定 (21)5.2制动轮缸工作容积计算 (21)5.3制动主缸工作容积与直径的计算 (22)5.4 制动踏板力pF (22)5.5 制动踏板行程p S (23)第6章 评价分析 (24)6.1 汽车制动性能评价指标 (24)6.2 制动效能 (24)6.3 制动效能的恒定性 (24)6.4 前、后制动器制动力分配 (24)6.4.1 地面对前、后车轮的法向作用力 (25)6.4.2 理想的前、后制动器制动力分配曲线 (25)6.5 制动时汽车的方向稳定性 (26)6.6 制动系统的发展现状及趋势 (26)第7章 结论 (30)参考文献 (31)第8章 致谢 (32)汽车制动系是用于使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(包括在斜坡上)驻留不动的机构。
第四章汽车制动系第一节概述1、主要内容本节制动系统概述,主要介绍桑塔纳2000、SY6480、东风EQ1090E制动系的作用、组成、类型及制动器的基本结构。
2、学习重点掌握制动系的作用、组成类型3、学习难点行车制动系的结构与工作过程4、学习指导通过观察汽车制动系统演示台架学习制动系统的工作过程,通过观察汽车整车实习台架了解汽车制动系统的组成与类型。
5、案例分析一辆桑塔纳汽车在下一个长坡时,司机感动制动踏板偏软,连踩几脚末见好转,情急之中拉起手制动,但手制动效果也不理想,汽车直冲下坡底,差点造成车毁人亡的事故,这究竟是什么原因呢?一、根据实物观察,发现桑塔纳汽车的行车制动系统由组成。
二、根据实物观察,发现桑塔纳汽车的驻车制动系统由组成。
三、经过分析,你认为故障原因是()A.行车制动系故障;B.驻车制动系故障;C.两套制动系统均有故障;D.其它故障6、练习题一、填空题(1)行车制动器由、、、组成。
(2)汽车制动系至少装有两套各自独立的系统,一套是,主要用于汽车行驶中的和,另一套是,主要用于防止。
(3)汽车的制动系由产生制动作用的和操纵的以及产生制动能量的组成。
(4)汽车制动器按其安装位置不同分为和两种形式。
(5)汽车制动系按作用分可分为、、第二制动系和辅助制动系。
按制动能源分可分为、和伺服制动系。
按制动能量的传输方式可分为、、、电磁式和组合式。
按制动能量传输的管路数分可分为制动系和制动系。
二、多项选择题(1)汽车制动时,制动力的大小取决于( )。
A.汽车的载质量B.制动力矩C.车速D.轮胎与地面的附着条件(2)我国国家标准规定任何一辆汽车都必须具有( )。
A.行车制动系B.驻车制动系C.第二制动系D.辅助制动系(3)国际标准化组织ISO规定( )必须能实现渐进制动。
A.行车制动系B.驻车制动系C.第二制动系D.辅助制动系三、名词解释(1)行车制动系(2)驻车制动系四、问答题(1)制动系的作用是什么?它由哪几大系统?7、技能训练一、找出汽车实习设备上的行车制动器与驻车制动器(1)技能要求:了解各种汽车底盘的行车制动器与驻车制动器安装位置(2)所需设备:SY6480底盘、桑塔纳底盘、东风EQ1091E底盘、皇冠3.0底盘133 (3)训练方法:教师示范,学员自行研究比较各种制动系统的区别。
第4章制动器的主要参数及其选择
4.1制动力与制动力分配系数
4.2同步附着系数
4.3制动器最大制动力矩
制动系的主要参数及其选择
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、制动器最大制动力矩、同步附着系数等等。
4.1制动力与制动力分配系数
汽车制动时,如果忽略汽车回转质量的惯性力矩和路面对车轮的滚动阻力矩,则任意角速度ω>0的车轮,其力矩平衡方程式为:
Tf-Fb*re=0
......(4.1)式中:
Tf--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是相反的,N·m;
Fb-地面作用在车轮上的制动力之间的摩擦力,其方向与汽车的行驶方向相反,N;
re-车轮有效半径,m。
令
Tf=Fb/re
e
......(4.2)即制动器制动力,它是在轮胎周围克服制动器摩擦力矩所需的力,因此又称为制动周缘力。
Ff与地面制动力Fb的方向相反,当车轮角速度ω>0时,大小也可相等,且Ff仅由制动器结构参数所决定。
即Ff取决于制动器结构型式、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 Tf,Ff和Fb均随之增大,但地面制动力Fb受着附着条件的限制,其值不可能大于附着力Fφ,
即
Fb≤Fφ=Zφ
......(4.3) 式中φ--轮胎与地面间的附着系数;-
阻止车Z--地面对车轮的法向反力。
阻止车当制动器制动力Ff和地面制动力Fb达到附着力Fφ值时,车轮即被抱死并在地面上滑移。
此后制动力矩Tf即表现为静摩擦力矩,而Ff=Fb/re即成为与Fb相平衡以阻止车轮再旋转的周缘力的极限值。
当制动到φ=0以后,地面制动力Fb达到附着力Fφ就不会再增加,而制动器制动力Ff由于踏板力Fp的
增大使摩擦力矩Tf增大而继续上升如下图(4.1)所示
图(4.1)制动器制动力与踏板力的关系曲线图
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,可求地面对前后轴车轮的法向反力Z1、Z2为:
Z1=G/L((L2+hg/g*du/dt)
......(4.4)
Z1=G/L((L1-hg/g*du/dt)
......(4.5) 式中:G--汽车所受的重力
L--汽车轴距
L1--汽车质心离前轴距离;
图4.2汽车制动时整车受力分析图
L2--汽车质心离后轴距离;
hg--汽车质心高度;
G--重力加速度;
du/dt--汽车制动减速度。
若在附着系数为φ(在沥青路面上制动则选取动φ=0.8)的路面上制动,前、后轮均抱死(同时抱死或先后抱死均可),此时汽车总的地面制动力为
Fb=Fb1+Fb2=G/g*du/dt=Gq
......(4.6)式中:q(q=du/dt)--制动强度,亦称比减速度或比制动力;
Fb2,Fb2--前后轴车轮的地面制动力。
此时Fb等于汽车前后轴车轮的总的附着力Fφ,亦等于作用于质心得制动惯性力mdu/dt,即有
Fb=F=Gφ=m(du/dt)
......(4.7)则得水平地面作用于前、后轴车轮的法向反作用力的表达式:
Z1=G/L(L2+hzφ)
......(4.8)
Z2=G/L(L2-hzφ)
......(4.9)质心到前轴的水平距离。
根据公式:
L1=∑(gi*Xi)/∑gi
式中:L1质心到前轴的水平距离
gi各总成(或载荷)质量
Xi各总成(或载荷)到前轴的水平距离轴荷(或簧载质量);
G1=(1-L1/L)*∑gi
L1=(1-G1/∑gl)*L
G2=L1/L*∑gi
式中:G1——前轴负荷
G2——后轴负荷
L——轴距
质心到前轴的水平距离
空载时:
L1=(1-G1/∑gl)*L
=(1-)。