制动参数选择及计算

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1、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:rr=295mm汽车满载质量:ma=4100Kg汽车空载质量:mo=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=835mmL1'=726mm质心距后轴的距离:L2=535mmL2'=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

2、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-hg)/(L-hg)=3830.8N后轴的负荷F2=GaL1/(L-hg)=36349.2N---附着系数,沥青.混凝土路面,取0.6轴荷转移系数:前轴:m,1=FZ1/G1=0.24后轴:m,2=FZ1/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)FZ1=(L2+)=4100×9.8÷1.

3、370×(0.535+0.6×0.745)=28800.55NFZ2=(L1-)=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;--汽车质心离前轴距离;L--汽车质心离后轴距离;--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-FbRe=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;Fb--地

4、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;Re--车轮有效半径,m令FB=Mμ/Re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。FB与地面制动力Fb的方向相反,当车轮角速度ω﹥0时,大小亦相等,且FB仅由制动器的参数所决定,即FB取决于制动器的结构形式、尺寸,摩擦副的摩擦系数及车轮的有效半径等,并与制动踏板力即制动系的液压或气压成正比。当增大踏板力以增大Mμ时,FB和Fb均随之增大,但地面制动力受附着条件的限制其值不可能大于附着力F,(汽车理论22)地面对轮胎切向反作用力的

5、极限值称为附着力FFbF=FZ(4-3)Fbmax=F=FZ(4-4)式中:--轮胎与地面的附着系数(汽车理论22页);FZ--地面对车轮的法向反力;(1)前轮:Fb1≤F1=Fz1=28800.55×0.6=17280.33NFb1max=F1=Fz1=28800.55×0.6=17280.33N(20后轮:Fb2≤F2=Fz2=11379.45×0.6=6827.67NFb2max=F2=Fz2=11379.45×0.6=6827.67N当制动器的制动力FB和地面制动力Fb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Mμ即表现为静摩擦力矩Mf,而FB=M

6、μ/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,当制动力车轮角速度ω=0以后,地面制动力Fb达到附着力F值后就不再增大,而制动器的制动力FB由于踏板力FD的增大使摩擦力矩Mf增大而继续上升,如图4-2所示图4-2制动器制动力、地面制动力与踏板力的关系3、制动器制动力分配系数(汽车理论110页)(1)分配系数β=FB1/FB(4-7)FB1/FB2=(L2+hg)/(L2-hg)(4-8)FB=FB1+FB2(4-9)可得β=FB1/FB=FB1/(FB1+FB2)=(L2+hg)/(L2+hg+L1-hg)=(L2+hg)/L(4-10)即:β=L2/L+hg

7、/L(4-11)其中L1=835mmL2=535mmL=1370mmhg=745mm取=0.6得到β=L2/L+hg/L=(535+0.6×745)÷1370=0.72(2)同步附着系数0=(Lβ-L2)/hg(4-12)=(1370×0.72-535)÷745=0.61将0=0.61代入式(4-5)得FZ1,=(L2+0)=4100×9.8÷1.370×(0.535+0.61×0.745)=29328.467×0.989=29005.85NFZ2,=(L1-0)=4100×9.8÷1.370×(0.835-0.61×0.74

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