制动系统设计计算书

制动系统设计计算书(Φ式制动器，前：后=：）1.结构简述:E01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。2.整车参数:轴距L=1765参数空载满载质心距前轴a(mm)811.700565827.34375质心高hg(mm)785843.3总质量Ga(kg)885960前轴负荷G1(kg)478510前轴质量分配%0.540.53后轴负荷G2(kg)407450后轴质量分配%0.460.473.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: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：表一　jt/g=φ0.10.1830.2170.3860.5空载517.4550.0563.4629.9674.8满载555.9593.9609.5687.0739.3空载367.6335.0321.6255.1210.2满载404.1366.1350.5273.0220.73.2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：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）：jt/g=φ0.10.20.30.40.5G1'(kg)G2'(kg)()0//1=-?-??-?aLGhgGgjtLGaagjtLhgGGGa+=1/1()0//2=?-??-?LGhggjtGaGaagjtLhgGGGa-=2/2mmG1'空载58.562.263.771.276.2满载57.961.963.571.677.0G2'空载41.537.836.328.823.8满载42.138.136.528.423.04.汽车制动力的计算:4.1.汽车制动时所需的制动力Pτ(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:Pτ1=G1＇×jt/g×9.8(N)后轴:Pτ2=G2＇×jt/g×9.8(N)表三为汽车在不同jt/g值时所需的制动力:jt/g=φ0.10.1830.2170.3860.5Pt1'空载507.0986.41198.22382.93306.5(N)满载544.81065.21296.22599.03622.8Pt2'空载360.3600.7683.9964.91030.0(N)满载396.0656.5745.31032.51081.24.2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Pτ1＇:前轴制动扭矩:#VALUE!#VALUE!P0(N)式中:MT1:单个前轮能发出的制动扭矩BEF1:前制动器效率因数0.76d1:前制动器分泵直径(φ)m0.02064Rk1:前轮滚动半径(m)0.271Rr1: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Pτ2＇:后轴制动扭矩:#VALUE!#VALUE!P0(Nm)式中:MT2:单个后轮能发出的制动扭矩BEF2:后制动器效率因数Xd2:后制动器分泵直径mXRk2:后轮滚动半径mXRr2:后制动器有效半径(m)X=????=01211/142PRdBEFMrtp==1/1/1kRMtPt==02222/242PRdBEFMtrp==2/2/2kRMtPt4.2.3.前后制动器实际制动力分配比：#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:#VALUE!(N)后轴附着力矩:#VALUE!(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,此时前轮制动所需的油压大于后轮制动所需油压:即:#VALUE!P0=#VALUE!P0=#VALUE!(Pa)4.6制动踏板力计算:式中:Pp:制动踏板力Sm:制动总泵活塞面积总泵直径为:d=Sm=π/4×d2=#VALUE!m2P0:制动管路压力I:踏板杠杆比I=X故:Pp=#VALUE!P0(N)汽车满载时制动管路油压P0为(Φ=0.65):Pτ2=G2＇×jt/g×9.8#VALUE!P0=#VALUE!Pp=#VALUE!(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PF=PP/K(见表四）,现该车型真空助力器的K=表四:φ0.40.50.60.7P0(Mpa)#VALUE!#VALUE!#VALUE!#VALUE!=+='2'1'1tttPPPb=-=hgbLbj0==1'1ktRPM前jIPSPmp/0?==?=2'2ktRPM后j前jMMt='1=-=hgbLbj0PP(N)#VALUE!#VALUE!#VALUE!#VALUE!PF(N)#VALUE!#VALUE!#VALUE!#VALUE!从表中得出：踏板力符合GB7258-1997《机动车运行安全技术条件》的规定和要求（≤700N）。4.7制动距离计算:当汽车以均匀减速度jt制动时,其理论制动距离为: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,所以实际制动距离St必须考虑这一作用时间。即：所以：计算时取制动初速度50Km/h则：#VALUE!m≤22m所以，制动距离符合GB7258-1997《机动车运行安全技术条件》的规定和要求。4.8总泵容量及踏板行程的计算：4.8.1前后轴管路所需的排量：4.8.1.1前制动回路所需的排量：其中：——前制动分泵截面积——活塞行程2.5——前制动管路膨胀量——前制动软管的长度L=Xm——前制动软管的数量n=2则：#VALUE!mm3#VALUE!mm34.8.1.2后制动回路所需的排量：其中：——后制动分泵截面积——活塞行程2.5——后制动管路膨胀量——后制动软管的长度L=Xm——后制动软管的数量n=1则：#VALUE!mm3#VALUE!mm3'tttSSS+=2')6.3(21VajtSt=6.32.0VaSt?=6.32.0)6.3(212VaVagSt?+=j=tS=Va11114piVSV+=d1S1d1pV100038.11???=LnVPL=1pVn=\1iV2114/dS=p=1d22224piVSV+?=d100038.12??=LnVPLn2224/dS?=p=1d2S2d2pV=2pV=\2iV4.8.1.3实际总泵排量：总泵的行程为：前腔L前=Xm后腔L后=Xm前腔：#VALUE!mm3≤#VALUE!后腔：#VALUE!mm3≥#VALUE!4.8.1.4排量的匹配结果：总泵的排量在调整行程后可以满足使用要求。4.8.2踏板行程Lp的计算:踏板杠杆比:I=X总泵最大空行程:2mm#VALUE!mm≤制动踏板行程符合标准规定和要求。5.制动器容量的计算用磨擦片的比能量耗散率[每单位衬片（衬块）磨擦面积的每单位时间耗散的能量]、比磨擦力[每单位衬片（衬块）磨擦面积的制动器的磨擦力]来衡量制动器的热容量和磨损容量。计算结果见表五：计算值推荐值（最大）e1（w/mm2）#VALUE!1.8e2（w/mm2）#VALUE!1.8f1（N/mm2）#VALUE!0.48f2（N/mm2）#VALUE!0.48其中:式中：Vmax——制动初速度Vmax=6518.1jt——制动减速度取jt=0.6gA1、A2——前、后制动器衬片（衬块）的磨擦面积B1、B2——前、后制动器衬片（衬块）的宽度A1=2×π×Rr1×B1×δ1/360=#VALUE!mm2A2=2×π×Rr2×B2×δ2/360=#VALUE!mm2δ1、δ2——前、后制动器摩擦片包角δ1=δ2==\2iV=?=前前LSV=?=后后LSV=?????????????++=IdVVLiip24221p=hKm/sm/11max1221AjtVGeab=21max22max22)1(21221AjtVGAjtVGeaabb-??=?=1111111121ARRjtGARMfrKart????==b2222222221ARRjtGARMfrKart????==b=hKm/sm/β1、β2——前、后制动力分配比β1=#VALUE!β2=1-β1=从计算结果来看,前、后制动器的热容量和磨损容量均足够。6.计算结果分析：通过以上分析计算可以看出，整车制动系统的匹配均符合标准的要求，只是踏板行程稍大。另上述计算结果均与整车参数有关，且计算大都是理想化、理论上的计算，具体情况尚待整车动态试验进一步验证。=?=2'2ktRPM后j前jMMt='10.60.70.80.91714.2753.5792.9832.3871.6785.2831.1876.9922.8968.7170.8131.592.152.713.4174.8128.983.137.28.70.60.70.80.9180.785.189.694.098.581.886.691.396.1100.919.314.910.46.01.518.213.48.73.9(0.9)0.60.70.80.914199.35169.26216.37340.58541.846175701.26875.28139.29493.11004.5901.9722.1465.2131.21027.8884.4651.2328.085.1P0(Nm)P0(Nm)#VALUE!XmX0.80.91#VALUE!#VALUE!#VALUE!#VALUE!#VALUE!#VALUE!#VALUE!#VALUE!#VALUE!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,所以实#VALUE!=jmm3不符合（调行程）mm3符合150mmB1=B2=X22421max22max22)1(21221AjtVGAjtVGeaabb-??=?=2222222221ARRjtGARMfrKart????==bmmmm#VALUE!