




版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1、制動系統(tǒng)匹配設(shè)計計算作者:楊得新 文章來源:浙江吉奧汽車有限公司 點擊數(shù):3428 更新時間:2008-9-6只有制動性能良好、制動系統(tǒng)工作可靠的汽車才能充分發(fā)揮其動力性能。因此,在整車新產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計中制動系統(tǒng)的匹配計算尤為重要。概述根據(jù)AA車型整車開發(fā)計劃, AA車型制動系統(tǒng)在參考BB轎車底盤制造平臺的基礎(chǔ)上進(jìn)行逆向開發(fā)設(shè)計,管路重新設(shè)計。本計算是以選配C發(fā)動機(jī)為基礎(chǔ)。AA車型的行車制動系統(tǒng)采用液壓制動系統(tǒng)。前、后制動器分別為前通風(fēng)盤式制動器和實心盤式制動器,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(X型)布置,采用ABS。駐車制動系統(tǒng)為機(jī)械式手動后盤式制動,采用遠(yuǎn)距離棘輪
2、拉索操縱機(jī)構(gòu)。因AA車型與參考樣車BB的整車參數(shù)接近,制動系統(tǒng)采用了BB樣車制動系統(tǒng),因此,計算的目的在于校核前/后制動力、最大制動距離、制動踏板力、駐車制動手柄力及駐坡極限傾角。設(shè)計要符合GB 12676-1999汽車制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和試驗方法;GB 13594-2003機(jī)動車和掛車防抱制動性能和試驗方法和GB 7258-2004機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件的要求,其中的踏板力要求500N,駐車制動停駐角度為20(12),駐車制動操縱手柄力400N。 制動系統(tǒng)設(shè)計的輸入條件整車基本參數(shù)見表1,零部件主要參數(shù)見表2。 表1 整車基本參數(shù) 表2 零部件主要參數(shù)制動系統(tǒng)設(shè)計計算1.地面對前、后車輪的法
3、向反作用力地面對前、后車輪的法向反作用力如圖1所示。 圖1 制動工況受力簡圖 由圖1,對后輪接地點取力矩得: 式中: FZ1(N):地面對前輪的法向反作用力;G(N):汽車重力;b(m):汽車質(zhì)心至后軸中心線的水平距離;m(kg):汽車質(zhì)量;hg(m):汽車質(zhì)心高度;L(m):軸距; (m/s2):汽車減速度。對前輪接地點取力矩,得: 式中:FZ2(N):地面對后輪的法向反作用力;a(m):汽車質(zhì)心至前軸中心線的距離。2.理想前后制動力分配在附著系數(shù)為的路面上,前、后車輪同步抱死的條件是:前、后輪制動器制動力之和等于汽車的地面附著力;并且前、后輪制動器制動力Fm1、Fm2分別等于各自的附著力,
4、即: 根據(jù)式(1)、(2)及(3),消去變量,得: 由(1)、(2)、(3)及此時zg,z=0,可得: 前軸: 后軸:由此可以建立由Fu1和Fu2的關(guān)系曲線,即I曲線。3.理想曲線為了沿用樣車的部分制動系統(tǒng)零件,我們采用以下方案:前、后制動器沿用樣車零件(前后盤式制動器);真空助力器帶制動泵總成采用BB樣車零件;制動踏板沿用BB樣車零件。制動力分配系數(shù): 由制動器效能因數(shù)定義: 而由制動器制動力矩產(chǎn)生的制動器制動力故 p(Mpa):液壓系統(tǒng)中的壓力;d:輪缸活塞的直徑(mm);BF:制動器效能因數(shù);r:制動器的有效制動半徑;R(mm):車輪的滾動半徑;Mm(mu):制動器摩擦副間的制動力矩;F
5、0(N):制動器輪缸的輸出力;Fm(N):由制動器制動力矩產(chǎn)生的車輪周緣力,即制動器制動力。由公式(11)、(12)代入(8)得: 同步附著系數(shù) 由以上公式計算得到AA車型前后制動器制動力分配系數(shù):同步附著系數(shù):滿載時010.91;空載時020.6。根據(jù)以上計算,可繪出空滿載狀態(tài)理想前后制動力分配曲線(I線)和實際前后制動力分配曲線(線)(見圖2)。 圖2 前后制動力分配曲線 由上可知,實際滿載同步附著系數(shù)=0.91,而我國目前的道路路面狀況有較大改善,一般可達(dá)0.8左右,在高速路上可達(dá)1.0,因此=0.91滿足一般設(shè)計的要求。在=0.91時前、后輪同時抱死,在此之前如無ABS系統(tǒng)作用總是前輪
6、先抱死。由于本車采用ABS調(diào)節(jié)前后制動器的制動力,故在任意附著系數(shù)路面時,實際前、后制動器制動力分配是近似符合I曲線的,同時也減輕了ABS系統(tǒng)工作壓力。因此設(shè)計方案合理。4.前后軸利用附著系數(shù)與制動強(qiáng)度的關(guān)系曲線由公式 : 式中 : ?:前軸利用附著系數(shù);r:后軸利用附著系數(shù);a(m):前軸到質(zhì)心水平距;b(m):后軸到質(zhì)心水平距;z:制動強(qiáng)度。可作出前后軸利用附著系數(shù)與制動強(qiáng)度的關(guān)系曲線(見圖3)。 圖3 利用附著系數(shù)與制動強(qiáng)度的關(guān)系曲線 比較以上圖表,我們可以得出結(jié)論:空、滿載利用附著系數(shù)滿足GB12676-1999標(biāo)準(zhǔn)要求,因此本車的制動力分配滿足法規(guī)要求。管路壓力校核管路的極限壓力如不
7、考慮ABS系統(tǒng)的作用應(yīng)該是在地面的附著系數(shù)達(dá)到同步附著系數(shù)時管路中的壓力。前后制動器同時抱死時,根據(jù)前、后輪制動器制動力公式: 式中:Fu1、Fu2 (N):前、后輪制動器制動力;p1、p2 (Pa):前、后輪缸液壓;d1、d2 (m):前、后輪缸直徑;n1、n2 :前、后制動器單側(cè)油缸數(shù)目(僅對于盤式制動器而言);BF1、BF2:前、后制動器效能因數(shù);r1、r2 (m):前、后制動器制動半徑;R (m):車輪滾動半徑。由(11)可以推導(dǎo)出管路壓力公式:p= 2FmR/(rBFd2n) 由此可得到p1=p2=6.86Mpa, 液壓制動系統(tǒng)管路的一般工作壓力小于10 Mpa,因此本系統(tǒng)管路壓力符
8、合要求。制動距離校核制動距離公式為: V (km/h):制動初速度;Jmax( m/s2):最大制動減速度;'2 、"2:制動器的作用時間,0.20.9s.取 當(dāng)0.8時, jmaxg7.84 m/s2,當(dāng)V=80 km/h由式(13)得S42.6m<50.7m,符合GB 12676-1999的規(guī)定。當(dāng)V=50 km/h由式(13)得S19.3m<20m,符合GB 7258-2004的規(guī)定。制動距離滿足法規(guī)要求,設(shè)計方案合適。真空助力器主要技術(shù)參數(shù)本車由于平臺化的考慮采用BB原樣車真空助力器,其為單膜片式,膜片直徑為9",真空助力比為7.5。制動主缸行程
9、校核根據(jù)V=1/4d2,得:前輪缸工作容積V1=2 550.47(立方毫米);后輪缸工作容積V2=9 02.13(立方毫米);考慮軟管變形,主缸容積為:Vm1.1×2(V1+V2)7 595.71(立方毫米);主缸實際行程:S0Vm(1/4d2m)=19.6(mm) <32mm,小于主缸總行程32,滿足設(shè)計要求。 制動踏板行程和踏板力校核1.制動踏板行程制動踏板工作行程: ip:制動踏板杠桿比,2.77;01:主缸推桿與活塞間隙,1.5mm;02:主缸活塞空行程,1.5mm。Sp=2.77×(19.6+1.5+1.5)=62.6(mm)<100×415
10、=80mm,滿足GB7258-2004的規(guī)定。2.制動踏板力校核分析整個制動過程,在附著系數(shù)為(0)的路面上制動時,前輪的壓力首先達(dá)到抱死拖滑狀態(tài),當(dāng)管路中壓力繼續(xù)升高時,前輪制動力不再隨管路中壓力的升高而增大,但后輪制動力卻隨壓力的升高繼續(xù)增大,直到后輪也抱死拖滑。那么,后輪抱死拖滑時,管路中的壓力已經(jīng)足夠大,此時的踏板力即是整車在附著系數(shù)為(40)的路面上制動時所需要的最大踏板力。顯然,當(dāng)=0時,前后輪同時抱死,此時所需要的踏板力既是整車制動的極限踏板力。我國的道路條件下,附著系數(shù)一般取0.8,故當(dāng)=0.8時,利用(11)計算出p=6.69MPa>6.261MPa。 圖4 真空助力器
11、和總泵特性曲線 由圖4特性曲線中可以查得,F(xiàn)入=562.7N,考慮踏板的機(jī)械效率=0.8,踏板杠桿比ip=2.77,則踏板力 此時制動強(qiáng)度z=7.84>5.8(法規(guī)限值),滿載狀態(tài)下,所需踏板力 F500N,符合GB 12676-1999的規(guī)定的制動強(qiáng)度Z=5.8時制動踏板力的要求,設(shè)計方案合適。一個回路失效制動效能的驗證由于本車型制動管路采用雙回路X 型布置,其最大優(yōu)點是任一回路失效時,仍能保持對角線兩個車輪制動器的工作。由于同軸左、右制動器的對稱性,任一回路失效時,仍能剩余50的制動力,故當(dāng)?shù)孛娓街禂?shù)為0.8 時,制動減速度為J=1/2g=3.92m/s2,大于GB72582004規(guī)定的應(yīng)急制動效能2.9m/s2,及GB12676中規(guī)定的剩余制動效能1.7m/s2,符合法規(guī)要求。駐車制動校核1.極限傾角根據(jù)汽車后軸車輪附著力Ff與制動力相等的條件,汽車在角度為的坡路時上坡和下坡停駐時的制動力Fzu、Fzd分別為: 可得汽車在上、下坡路上停駐時的坡度傾角、分別為: 因此,滿載時汽車可能停駐的極限上、下坡傾角見表3。 表3 極限上、下坡傾角 2.手柄力校核AA車型駐車制動裝置為浮動鉗盤式制動器,駐車制動促動機(jī)構(gòu)在制動鉗內(nèi),其杠桿比為5.35,駐車制動手柄杠桿比為7.2,駐車制動操縱機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率為0.
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2025年中國AIDC產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書:智算中心如何撐起大模型時代的藍(lán)圖
- 2025年征信考試題庫:征信監(jiān)管政策動態(tài)深度剖析與試題
- 2025年中國根莖菜行業(yè)市場發(fā)展現(xiàn)狀及投資戰(zhàn)略咨詢報告
- 中國鉻鹽行業(yè)調(diào)查報告
- 2025-2030年中國防雷防靜電轉(zhuǎn)換器項目投資可行性研究分析報告
- 中國金屬戶外垃圾桶行業(yè)市場占有率及投資前景預(yù)測分析報告
- 中國電致變色玻璃行業(yè)市場深度調(diào)查及發(fā)展前景研究預(yù)測報告
- 配電箱安全操作規(guī)程完整
- 安全用電安全教育
- 安全生產(chǎn)責(zé)任目標(biāo)考核
- 科創(chuàng)板開戶測試題及答案
- 內(nèi)科護(hù)理學(xué)消化性潰瘍
- 北京市第一零一中學(xué)2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期末考試地理試題(解析版)
- 中小學(xué)暑期安全教育班會課件
- DB43-T 2988-2024 再生稻高產(chǎn)栽培技術(shù)規(guī)程
- 2024年荊州市荊發(fā)控股集團(tuán)招聘考試真題
- 慢病智能監(jiān)測-洞察及研究
- 部門預(yù)算支出經(jīng)濟(jì)分類科目
- 2025年內(nèi)蒙古呼倫貝爾農(nóng)墾集團(tuán)有限公司招聘筆試沖刺題(帶答案解析)
- 《健康管理師》職業(yè)技能競賽考試題(附答案)
- 在非到發(fā)線上接發(fā)列車站內(nèi)無空閑線路時的接發(fā)列車39課件
評論
0/150
提交評論