制動系統(tǒng)的設計規(guī)范

1、制動系統(tǒng)的設計規(guī)范D目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark12 概述1制動系統(tǒng)基本介紹1 HYPERLINK l bookmark14 制動系統(tǒng)的結構簡圖2 HYPERLINK l bookmark16 法規(guī)要求2 HYPERLINK l bookmark18 GB12676-1999法規(guī)要求2 HYPERLINK l bookmark20 GB7258-2012法規(guī)要求3制動動力學3穩(wěn)定狀態(tài)下的加速和制動3 HYPERLINK l bookmark29 制動系統(tǒng)設計與匹配的總布置設計硬點或輸入?yún)?shù)5 HYPERLINK l bookmark31 3理想的前、

2、后制動器制動力分配曲線5 HYPERLINK l bookmark33 基本理論5 HYPERLINK l bookmark45 計算算例與分析改進方法7 HYPERLINK l bookmark47 前、后輪制動器制動力矩的確定7制動器的制動力矩計算7確定車型的制動器制動力矩11比例閥的設計12 HYPERLINK l bookmark59 舉例基本參數(shù)12 HYPERLINK l bookmark61 GMZ1的校核13 HYPERLINK l bookmark67 GZM2的校核14設計優(yōu)化曲線14總泵的校核16 HYPERLINK l bookmark69 基本參數(shù)16 HYPERLI

3、NK l bookmark71 基本理論17 HYPERLINK l bookmark73 校核結果17一概述制動系是汽車的一個重要的組成部分。它直接影響汽車的行駛安全性。為了保證汽車有良好的制動效能，本規(guī)范指導汽車的制動性能及制動系結構的設計。微型電動貨車的行車制動系統(tǒng)采用液壓制動系統(tǒng)。前、后制動器分別為盤式制動器和鼓式制動器，前制動盤為空心通風盤，制動踏板為吊掛式踏板，帶真空助力器，制動管路為雙回路對角線型）布置，采用ABS以防止車輛在緊急制動情況下發(fā)生車輪抱死。駐車制動系統(tǒng)為機械式手動后輪鼓式制動，采用遠距離棘輪拉索操縱機構。制動系統(tǒng)的結構簡圖圖1制動系統(tǒng)的結構簡1.真空助力器帶制動主缸

4、總成2制.動踏板3車.輪輪速傳感器制動管路制動輪缸控制器二法規(guī)要求2.1GB12676-1999法規(guī)要求發(fā)動機脫開的0型試驗性能要求。車輛類以M,*NtN,式照車制的初癟度.km%8(61皿M6D6D曲砌配離0-上十lt：Om十總車輛類別叫敏2m3n2n3充分發(fā)出的平均減速度MEDEimrnis13i最大控制力，N洞700發(fā)動機接合的型試驗性能要求下訥類型必*N.-.武聯(lián)專制動初速.厘*=和其Tin但匕km/h16。100SO12G而急0.L：0一番F(xiàn)充分發(fā)心耐平均聞魂.曳MFlJr.m/s5.Q八0麒大拽制中7CU車輛類型俄黑軍到刖和速度VFkrn./i旗藏制前用離5”m這分發(fā)出樹產(chǎn)均減速建

5、blFDDm/s-空戢制動距第5gm充分發(fā)川的平均減速過MFDD-mtWsod1片端蓋1.70-LT|25TVI-5m7和T55嘴,蓋1-3口必宜+2fi101-3hi：ftO,._1g肝江小寸-正訕1.5黑黑.蓋k57Q丁甯,爸KS0-1中十節(jié)115I-I25?？跒?”石1-3口in十院115k1N：40“YE1-3153U11-：J2.2GB7258-2012法規(guī)要求GB7258法-規(guī)2要0求1：2汽車、無軌電車和四輪農(nóng)用運輸車的行車制動，必須采用雙管路或多管路，當部分管路失效時，剩余制動效能仍能保持原規(guī)定值的30以上。三制動動力學3.1穩(wěn)定狀態(tài)下的加速和制動加速力和制動力通過輪胎和地表的

6、接觸面從車輛傳送到路面。慣性力作用于車輛的重心，引起顛簸。在這個過程中當剎車時，前后輪的負載各自增加或減少；而當加速時，情況正好相反。制動和加速的過程只能通過縱向的加速度加以區(qū)分。下面，我們先來分析一輛雙軸汽車的制動過程。最終產(chǎn)生結果的前后輪負載F和F，在制動過程中，圖隨著靜止平衡和制ZVZh動減速的條件而變?yōu)椋篎mgl另mah/l(1ZVx-FmglllmaZhV設作用于前后軸的摩擦系數(shù)分別為和hl那么制動力為：FFmglllmaZhV設作用于前后軸的摩擦系數(shù)分別為和hl那么制動力為：FFfXVZVVFFfXhZhh刑始物知世IPh于車輛上的減速力。ITOC o 1-5 h z-1丫7FFm

7、a、I()|JXVXhX對于制動過程，和是負的。如果要求兩軸上的抓力相等，這種相等使=,理想的制動力分配是：hxFmag(ll)ah/(gl)()XVxvxFmaglah/(gl)()Xhxvx這是一個拋物線和參數(shù)的參數(shù)表現(xiàn)。在圖的右半部分，顯示了一輛xhxvx普通載人汽車的理想制動力分配。實踐中，向兩邊分配制動力通常被選用來防止過早的過度制動，或是由剎車片摩擦偏差而引起的后輪所死，因為后輪鎖死后將幾乎無法抓地，車輛將會失去控制。防抱死剎車系統(tǒng)這個問題。當然，每一個負載狀態(tài)都有它各自的理想制動力分配。如果所有負載狀態(tài)都必須由一個固定的分配去應對，那么最重要的條件往往就是空載時的情況。雖然固定的

8、分配在更多負載時無法實現(xiàn)最優(yōu)化的制動力分配，線顯示了當后軸的制動力未超過理想值直到最大減速度為時的制動力分配情況。彎曲的分配曲線可通過如下方法應用。對于雙軸貨車，輪子在制動中的負載只取決于減速度，而不取決于設定的制動力分配。2制動系統(tǒng)設計與匹配的總布置設計硬點或輸入?yún)?shù)新車型總體設計時能夠基本估算如下基本設計參數(shù),這些參數(shù)作為制動系統(tǒng)的匹配和優(yōu)化設計的輸入?yún)?shù)。參數(shù)名稱參數(shù)軸距（）整車整備質量（）滿載質量（）空載時質心距前軸中心線的距離（）空載時質心高度（）滿載時質心距前軸中心線的距離（）滿載時質心高度（）、3理想的前、后制動器制動力分配曲線3.3.1基本理論）地面對前、后車輪的法向反作用力在

9、分析前、后輪制動器制動力分配比例以前，首先了解地面作用于前、后車輪的法向反作用力。圖地面對前、后車輪的法向反作用力由圖2，對后輪接地點取力矩得FLGbmduhz1FLGbmduhdtgdtgFz1地面對前輪的法向反作用力；G汽車重力；b汽車質心至后軸中心線的距離；m汽車質量；hg汽車質心高度；dud汽車減速度。對前輪接地點取力矩，得FLGamduhz2dtgFz2Fz2地面對后輪的法向反作用力；a汽車質心至前軸中心線的距離。則可求得地面法向反作用力為FGlbhgduz1LgdtGhdufiam-g一N2LIgdtI（2前）、后制動器制動力分配曲線在任何附著系數(shù)的路面上，前、后車輪同時抱死的條件

10、是：前、后輪制動器制動力之和等于附著力；并且前、后輪制動器制動力分別等于各自的附著力，即：FIFIIGI1I2FIIFI1z1FIIFI2z2消去變量，得F2中Gib誓JG2勺gg四計算算例與分析改進方法由上述結果可以分別得出車型和車型的前、后車輪同時抱死時前、后制動器制動力的關系曲線一一理想的前、后輪制動器制動力分配曲線，簡稱曲線。下圖為舉例車型空載和滿載時候的曲線m2(、圖曲線1前、后輪制動器制動力矩的確定4.1.1制動器的制動力矩計算制動器通常分為盤式制動器和鼓式制動器。下面就兩種制動器分別進行制動力矩的計算。舉例：已知制動總泵的參數(shù)如下：總泵缸徑總泵壓力盤式制動器的制動力矩計算）基本參

11、數(shù)缸徑摩擦塊面積摩擦塊厚度摩擦塊有效厚度有效半徑制動盤厚度）計算依據(jù)假定襯塊的摩擦表面全部與制動盤接觸，且各處單位壓力分布均勻，則制動器的制動力矩為：M,2fF0R式中f摩擦系數(shù)；F0單側制動塊對制動盤的壓緊力；R作用半徑）計算結果下面為盤式制動器的制動力矩與摩擦系數(shù)之間的關系曲線。f圖4盤式制動器的制動力矩-摩擦系數(shù)的關系曲線由上圖可以看出，當摩擦系數(shù)在之間時，盤式制動器所能提供的摩擦力矩在之間。當=3寸，鼓式制動器提供的摩擦力矩為鼓）式制動器的制動力矩計算基）本參數(shù)缸徑制動鼓直徑制動蹄片包角1制動蹄片寬度計算依據(jù)在摩擦襯片表面取一橫向微元面積，由鼓作用在微元面積上的法向力為：dF1dF1f

12、RpbfR2sinIdmax對于緊蹄：MjitlF_olfhRlMjitlcl-（cos（51）+f-sin（51）-FR1對于松蹄：F_olfhRlcl-（cos（51）-f-sin（51）+FR1其中*COS（2-Ctl）-CQS（2y2）（51：=atan；-6-sin2）+sin（2（71）4R,（）式皿）-cos（oi2）RI=一J（cobQ,我1）-cos（?-a2）2+-sin（2-a2）+sin（2-al）2計算結果下圖為鼓式制動器所能提供的制動力矩摩擦系數(shù)曲線。M(mf圖5鼓式制動器所能提供的制動力矩-摩擦系數(shù)曲線由上圖可以看出，摩擦系數(shù)在之間時，制動力矩在之間。當=3寸，鼓

13、式制動器提供的摩擦力矩為3(3確計定同步附著系數(shù)通過上述關于制動器的制動力矩的計算，可以得到前、后制動器之間的制動力分配的比例:MMM12通過這個曲線與曲線的交點處的附著系數(shù)為同步附著系數(shù)。4.1.2確定車型的制動器制動力矩（1）基本原理選定同步附著系數(shù)0舉例如確定為.并用下列計算前、后輪制動力矩的比值。然后，根據(jù)汽車滿載在柏油、混凝土路面上緊急制動到前輪抱死，計算出前輪制動器的最大制動力矩p；在根據(jù)前、后輪制動力矩的比值計算出后輪制動器的最大制動力矩p。（2基）本參數(shù)已知參數(shù)某車型軸距（）整車整備質量（）滿載質量（）空載時質心距前軸中心線的距離（）空載時質心高度（）滿載時質心距前軸中心線的距

14、離（）滿載時質心高度（）同步附著系數(shù)計）算結果所得參數(shù)某車型滿載時前輪制動器的最大制動力矩M滿載時后輪制動器的最大制動力矩M應急制動時，后橋制動力矩前橋制動力矩由于，對于具有固定比值的前、后制動器制動力的制動系特性，其實際制動力分配曲線與理想的制動力分配曲線相差很大，附著效率低。因此，現(xiàn)代汽車均裝有制動力調(diào)節(jié)裝置，可根據(jù)制動強度，載荷等因素來改變前、后制動器制動力的比值，使之接近于理想制動力分配曲線，滿足制動法規(guī)的要求。舉例基本參數(shù)空載滿載質量（）軸荷分配（）質心至前軸中心線的距離（）質心至后軸中心線的距離（）質心高度（）前后軸荷分配（）前后軸荷分配（）由上述參數(shù)，用前面討論過的盤式、鼓式制動

15、器的計算方法，可以得出以下結果：、乙刖后空載時理想制動力（）輸入壓力（）滿載時理想制動力（）輸入壓力（）4.2.2GMZ1的校核經(jīng)調(diào)節(jié)后，汽車在空、滿載時的狀態(tài)如下:后空載輸出壓力（）制動器所輸出的制動力（）滿載輸出壓力（）制動器所輸出的制動力（）如下圖：地4I*E圖特性曲線那么可以得出，空載的時候，經(jīng)比例閥調(diào)節(jié)后，后面的制動器提供的制動力是小于當時情況下的地面所能提供的制動力的；滿載的時候，經(jīng)比例閥調(diào)節(jié)后，后面的制動器提供的制動力是大于當時情況下的地面所能提供的制動力的。IkP_J；.1-，匚_.1-，匚_4.2.3GZM2的校核經(jīng)調(diào)節(jié)后，結果如下:后空載輸出壓力（）制動器所輸出的制動力（）

16、滿載輸出壓力（）制動器所輸出的制動力（）通過上面的計算可以看出，時空載時的要求，但是和通過上面的計算可以看出，時空載時的要求，但是和可以滿足不滿足在滿載時候的要求。那么，理想的調(diào)節(jié)曲線如下：以下結論圖/設計優(yōu)化后的特圖8設計優(yōu)后的理想曲線可以得出實際的新曲線，如下:比較上述圖表，我以下結論圖/設計優(yōu)化后的特圖8設計優(yōu)后的理想曲線可以得出實際的新曲線，如下:比較上述圖表，我LhC.H上圖中，1空載狀態(tài)調(diào)節(jié)后調(diào)節(jié)后新曲線理想調(diào)節(jié)狀態(tài)輸入壓力（）輸出壓力（）制動器提供的制動力（）減速度制動距離滿載狀態(tài)調(diào)節(jié)后調(diào)節(jié)后新曲線理想調(diào)節(jié)狀態(tài)輸入壓力（）輸出壓力（）制動器提供的制動力（）減速度制動距離新曲線更貼近理想的調(diào)節(jié)狀態(tài)，也更能充分的利用地面附著系數(shù)。進行優(yōu)化設計后，前、后制動器輪缸直徑作出了調(diào)整，因此需要校核原車總泵的容積是否滿足改動后的容積要求?；緟?shù)改動前，盤式制動器輪缸缸徑。1,容積T;鼓式制動器輪缸缸徑D2，容積v2；總泵的缸徑為D，前腔容積v-尸，后腔容積v_b;改動后