汽車?yán)碚撜n程設(shè)計(jì)汽車制動(dòng)性計(jì)算

1、版權(quán)所有 葛建勇序號(hào)：汽車?yán)碚撜n程設(shè)計(jì)說明書題目：汽車制動(dòng)性計(jì)算班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 序號(hào)： 指導(dǎo)教師： 目錄1. 題目要求12. 計(jì)算步驟13. 結(jié)論54. 心得體會(huì)65. 參考資料691. 題目要求一中型貨車有關(guān)參數(shù)：載荷質(zhì)量/kg質(zhì)心高/m軸距L/m質(zhì)心至前軸距離a/m制動(dòng)力分配系數(shù)空載40800.6003.9502.1000.38滿載92901.1703.9502.9500.381） 根據(jù)所提供的數(shù)據(jù)，繪制：I曲線，線，f、r線組；2） 繪制利用附著系數(shù)曲線；繪制出國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 12676-1999汽車制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和試驗(yàn)方法）要求的限制范圍，計(jì)算并填寫利用附著系數(shù)參數(shù)表1。表

2、1 不同制動(dòng)強(qiáng)度下的利用附著系數(shù)制動(dòng)強(qiáng)度z利用附著系數(shù)0.20.40.60.813） 繪制制動(dòng)效率曲線，計(jì)算并填寫制動(dòng)效率參數(shù)表2。表2 不同附著系數(shù)下的制動(dòng)效率附著系數(shù)制動(dòng)效率E (%)0.20.40.60.814） 對(duì)制動(dòng)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。5） 此車制動(dòng)是否滿足標(biāo)準(zhǔn)GB 12676-1999的要求？如果不滿足需要采取什么附加措施（提出三種改進(jìn)措施，并對(duì)每種措施的預(yù)期實(shí)施效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括成本、可行性等等；要充分說明理由，包括公式和圖)2. 計(jì)算步驟1） 根據(jù)所提供的數(shù)據(jù)，繪制：I曲線，線，f、r線組；I曲線公式線公式f線組公式r線組公式將各條曲線放在同一坐標(biāo)系中，滿載時(shí)如圖1所示，空載時(shí)如圖2所

3、示：圖1滿載時(shí)不同值路面的制動(dòng)過程分析圖2空載時(shí)不同值路面的制動(dòng)過程分析2） 繪制利用附著系數(shù)曲線；繪制出國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 12676-1999汽車制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和試驗(yàn)方法）要求的限制范圍，計(jì)算并填寫利用附著系數(shù)參數(shù)表3。前軸的利用附著系數(shù)公式后軸的利用附著系數(shù)公式利用附著系數(shù)曲線如圖3：圖3利用附著系數(shù)與制動(dòng)強(qiáng)度的關(guān)系曲線表3 不同制動(dòng)強(qiáng)度下的利用附著系數(shù)制動(dòng)強(qiáng)度z利用附著系數(shù)0.20.40.60.81滿載0.24330.40900.52910.62020.69170.18030.39470.65360.97281.3758空載0.15240.28730.40750.51540.61270

4、.24740.52670.84451.20941.63273） 繪制制動(dòng)效率曲線，計(jì)算并填寫制動(dòng)效率參數(shù)表4。前軸的制動(dòng)效率為后軸的制動(dòng)效率為制動(dòng)效率曲線如圖4：圖4 前、后制動(dòng)效率曲線表4 不同附著系數(shù)下的制動(dòng)效率附著系數(shù)制動(dòng)效率E (%)0.20.40.60.81滿載0.78930.96810.93620.87150.8151空載0.81740.78100.74760.71700.68883. 結(jié)論1. 對(duì)制動(dòng)性進(jìn)行評(píng)價(jià)1）圖3給出了GB 12676-1999法規(guī)對(duì)該貨車?yán)酶街禂?shù)與制動(dòng)強(qiáng)度關(guān)系曲線要求的區(qū)域。它表明這輛中型貨車在制動(dòng)強(qiáng)度0.3時(shí)空載后軸利用附著系數(shù)r與制動(dòng)強(qiáng)度z的關(guān)系曲

5、線不能滿足法規(guī)的要求。實(shí)際上，貨車若不配備具有變比值制動(dòng)力分配特性的制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置，就無法滿足法規(guī)提出的要求。2）制動(dòng)距離：假設(shè)汽車在=0.8的路面上車輪不抱死，取制動(dòng)系反應(yīng)時(shí)間，制動(dòng)減速度上升時(shí)間。根據(jù)公式當(dāng)行車制動(dòng)正常時(shí)，若u=60Km/h，經(jīng)計(jì)算得：滿載制動(dòng)距離s=22.328m；空載制動(dòng)距離s=26.709m（均小于GB12676-1999 汽車制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)=36.692m），符合標(biāo)準(zhǔn)要求；當(dāng)該車前軸制動(dòng)管路失效時(shí)，若u=50Km/h，經(jīng)計(jì)算得：滿載制動(dòng)距離s=31.341m（小于GB12676-1999 汽車制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)=79.964m）；空載

6、制動(dòng)距離s=39.371m（小于GB12676-1999 汽車制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)=94.457m），都符合標(biāo)準(zhǔn)要求；當(dāng)該車后軸制動(dòng)管路失效時(shí)，若u=50Km/h，經(jīng)計(jì)算得：滿載制動(dòng)距離s=55.394m（小于GB12676-1999 汽車制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)=79.964m）；空載制動(dòng)距離s=35.228m（小于GB12676-1999 汽車制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)=94.457m）符合標(biāo)準(zhǔn)要求。2. 改進(jìn)措施1) 加裝比例閥或載荷比例閥等制動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。裝比例閥或載荷比例閥等制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置，可根據(jù)制動(dòng)強(qiáng)度、載荷等因素來改變前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的比值，使之接近于理

7、想制動(dòng)力分配曲線，既接近=z.滿足制動(dòng)法規(guī)的要求。這種方法不需改變車身結(jié)構(gòu)，效果明顯，成本小。對(duì)汽車平順性，通過性，操縱穩(wěn)定性無影響。2) 空載后輪利用附著系數(shù)不符合要求。根據(jù)公式：，減小前后軸距L，同時(shí)適當(dāng)改變質(zhì)心到前軸的距離a，可以減小后輪利用附著系數(shù)，使之符合要求。軸距決定了汽車重心的位置，因此汽車軸距一旦改變，就必須重新進(jìn)行總布置設(shè)計(jì)，特別是傳動(dòng)系和車身部分的尺寸。同時(shí)軸距的改變也會(huì)引起前、后橋軸荷分配的變化，且如果軸距過長(zhǎng)，就會(huì)使得車身長(zhǎng)度增加，使其他性能改變，成本較高，可行性差。3) 空載時(shí)適當(dāng)減小質(zhì)心高度，減小后輪利用附著系數(shù)，減小汽車通過性，但平順性增加，不容易發(fā)生側(cè)傾。4.

8、心得體會(huì)本次汽車?yán)碚撜n程設(shè)計(jì)使我對(duì)制動(dòng)性有了更深的理解，同時(shí)更熟練地掌握了Matlab計(jì)算機(jī)軟件的運(yùn)用。通過查看相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，使我對(duì)汽車行業(yè)的制造及檢測(cè)過程有了初步了解。最后感謝老師對(duì)本次課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)，感謝同學(xué)對(duì)本次課程設(shè)計(jì)的幫助。5. 參考文獻(xiàn)1 余志生. 汽車?yán)碚?M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1989. 2 GB-T 15089-2001 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn). 機(jī)動(dòng)車輛及掛車分類 S.3 GB 12676-1999 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn). 汽車制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和試驗(yàn)方法S.附程序：%copyright gejianyongclcclearclose all;g=9.8ma=92

9、90%滿載質(zhì)量m0=4080%空載質(zhì)量Ga=ma*g%滿載重力G0=m0*g%空載重力hga=1.17%滿載質(zhì)心高度hg0=0.6%空載質(zhì)心高度L=3.95%軸距ba=1%滿載質(zhì)心至后軸距離b0=1.85%空載質(zhì)心至后軸距離aa=2.95%滿載質(zhì)心至前軸距離a0=2.1%空載質(zhì)心至前軸距離B=0.38%制動(dòng)力分配系數(shù)% f1前輪制動(dòng)器制動(dòng)力% f2a滿載后輪理想制動(dòng)器制動(dòng)力%以下為滿載時(shí)制動(dòng)過程f1=0:10:60000;f2a=0.5*(Ga*(ba*ba+4*hga*L*f1/Ga).0.5)/hga-(Ga*ba/hga+2*f1);%滿載I曲線公式%f2Ba滿載后輪實(shí)際制動(dòng)器制動(dòng)力f2

10、Ba=f1*(1-B)/B;%滿載B線figure(1)plot(f1/1000,f2a/1000,'k',f1/1000,f2Ba/1000,'k')%畫出I曲線，B線%P附著系數(shù)for P=0.1:0.1:1 fxbfa=(L-P*hga)*f1/P/hga-Ga*ba/hga;%fxbfa滿載f線 fxbfa1=fxbfa(fxbfa<=f2a);%取I曲線下方f線 f1f=f1(fxbfa<=f2a); fxbra=-P*hga*f1/(L+P*hga)+P*Ga*aa/(L+P*hga);%fxbra滿載r線 fxbra1=fxbra(fx

11、bra>=f2a);%取I曲線上方r線 f1r=f1(fxbra>=f2a); hold on plot(f1f/1000,fxbfa1/1000,'k',f1r/1000,fxbra1/1000,'k')%畫出f線 axis(0 60 0 60) %axis squareend %title('滿載時(shí)不同值路面的制動(dòng)過程分析')xlabel('itf 線組 itF_1/kN,itF_Xb1/kN') ylabel('itr 線組 itF_2/kN,itF_Xb2/kN') %以下為空載時(shí)制動(dòng)過程f1=

12、0:10:30000;f20=0.5*(G0*(b0*b0+4*hg0*L*f1/G0).0.5)/hg0-(G0*b0/hg0+2*f1);%空載I曲線公式%f2B0空載后輪實(shí)際制動(dòng)器制動(dòng)力f2B0=f1*(1-B)/B;%空載B線figure(2)plot(f1/1000,f20/1000,'k',f1/1000,f2B0/1000,'k')%畫出I曲線，B線%P附著系數(shù)for P=0.1:0.1:1 fxbf0=(L-P*hg0)*f1/P/hg0-G0*b0/hg0;%fxbf0空載f線 fxbf01=fxbf0(fxbf0<=f20);%取I曲線

13、下方f線 f1f=f1(fxbf0<=f20); fxbr0=-P*hg0*f1/(L+P*hg0)+P*G0*a0/(L+P*hg0);%fxbr0空載r線 fxbr01=fxbr0(fxbr0>=f20);%取I曲線上方r線 f1r=f1(fxbr0>=f20); hold on plot(f1f/1000,fxbf01/1000,'k',f1r/1000,fxbr01/1000,'k')%畫出f線 axis(0 30 0 30) %axis squareend %title('空載時(shí)不同值路面的制動(dòng)過程分析')xlabel

14、('itf 線組 itF_1/kN,itF_Xb1/kN') ylabel('itr 線組 itF_2/kN,itF_Xb2/kN') %以下為利用附著系數(shù)與制動(dòng)強(qiáng)度的關(guān)系z(mì)=0.01:0.01:1;%z=0.2:0.2:1%計(jì)算數(shù)據(jù)用Pfa=B*z*L./(ba+z*hga);%滿載前軸利用附著系數(shù)Pra=(1-B)*z*L./(aa-z*hga);%滿載后軸利用附著系數(shù)Pf0=B*z*L./(b0+z*hg0);%空載前軸利用附著系數(shù)Pr0=(1-B)*z*L./(a0-z*hg0);%空載后軸利用附著系數(shù)Pz=z;%理想利用附著系數(shù)Pl=(z+0.07)/

15、0.85;%法規(guī)Pll=Pl(0.2<=Pl&Pl<=0.8);zl=z(0.2<=Pl&Pl<=0.8);figure(3)plot(z,Pfa,'k',z,Pra,'k',z,Pf0,'k-',z,Pr0,'k-',z,Pz,'k-','LineWidth',1.5)hold onplot(zl,Pll,'k')fplot('z-0.08,z+0.08',0.15,0.3,'k')fplot('(z-

16、0.02)/0.74',0.3,1,'k')axis(0 1 0 1)%title('利用附著系數(shù)與制動(dòng)強(qiáng)度的關(guān)系曲線')xlabel('制動(dòng)強(qiáng)度itz/g') ylabel('利用附著系數(shù)it')%以下為制動(dòng)效率與附著系數(shù)的關(guān)系曲線P=0:0.01:1;%P=0.2:0.2:1%計(jì)算數(shù)據(jù)用Ef=ba./L./(B-P*hga./L);Er=aa./L./(1-B)+P*hga./L);Er0=a0./L./(1-B)+P*hg0./L);figure(4)plot(P,Ef*100,P,Er*100,P,Er0*100,

17、'color',0 0 0)axis(0 1 0 100)%title('前、后制動(dòng)效率曲線')xlabel('附著系數(shù)it') ylabel('制動(dòng)效率（%）')%以下為評(píng)價(jià)P=0.8%同步附著系數(shù)為0.8P0a=(L*B-ba)/hga%滿載同步附著系數(shù)P00=(L*B-b0)/hg0%空載同步附著系數(shù)%計(jì)算知后輪先抱死v=60%正常行駛國標(biāo)制動(dòng)初速度sl=0.15*v+v*v/130%正常行駛國標(biāo)制動(dòng)距離vb=50%失效行駛國標(biāo)制動(dòng)初速度slba=0.15*vb+100*vb*vb/30/115%失效行駛滿載國標(biāo)制動(dòng)距離sl

18、b0=0.15*vb+100*vb*vb/25/115%失效行駛空載國標(biāo)制動(dòng)距離za=P*aa/(L*(1-B)+P*hga)%滿載制動(dòng)強(qiáng)度aamax=za*g%滿載最大制動(dòng)減速度z0=P*a0/(L*(1-B)+P*hg0)%空載制動(dòng)強(qiáng)度a0max=z0*g%空載最大制動(dòng)減速度sa=(0.02+0.2/2)*v/3.6+v*v/25.92/aamax%滿載正常行駛制動(dòng)距離計(jì)算公式s0=(0.02+0.2/2)*v/3.6+v*v/25.92/a0max%空載正常行駛制動(dòng)距離計(jì)算公式B=0%前管路損壞 后輪先抱死zaf=P*aa/(L*(1-B)+P*hga)%滿載制動(dòng)強(qiáng)度aafmax=zaf*g%滿載最大制動(dòng)減速度z0f=P*a0/(L*(1-B)+P*hg0)%空載制動(dòng)強(qiáng)度a0fmax=z0f*g%空載最大制動(dòng)減速度saf=(0.02+0.2/2)*v/3.6+v*v/25.92/aafmax%