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

1、序號(hào):汽車?yán)碚撜n程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)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61 .題目要求一中型貨車有關(guān)參數(shù):載荷質(zhì)量m/kg質(zhì)心高h(yuǎn) /m g軸距L/m質(zhì)心至前軸距離a/m制動(dòng)力分配系 數(shù)3空載40800.6003.9502.1000.3892901.1703.9502.9500.381）根據(jù)所提供的數(shù)據(jù)，繪制：I曲線，3線，f、r線組；2）繪制利用附著系數(shù)曲線；繪制出國(guó)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(xiě)利用附著系數(shù)參數(shù)表1。表1不同制動(dòng)

2、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)0.20.40.60.81fr3）繪制制動(dòng)效率曲線，計(jì)算并填寫(xiě)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 （%）0.20.40.60.81EfEr4）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(shuō)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，3線，f、r線組;I曲線公式F21旦廠逛F 1空2,2 hg G F 1 hg 1f線組公式f Xb2Xb 2hg h

3、gXb1Gbhgr線組公式F Xb2Xb 2hgF Xb1GaLh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所示:圖1滿載時(shí)不同小值路面的制動(dòng)過(guò)程分析311圖2空載時(shí)不同小值路面的制動(dòng)過(guò)程分析前軸的利用附著系數(shù)公式后軸的利用附著系數(shù)公式00/02 D3 Q4 0.50.6070.6091制動(dòng)強(qiáng)度的2）繪制利用附著系數(shù)曲線； 繪制出國(guó)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(xiě)利用附著系數(shù)參數(shù)表3。F Xb1Z匚,1 ,Fl bzhgF Xb2 1 Z1FZ2 La zhg利用附著系數(shù)曲線如圖3:10.9neQ.70.60.50.

4、40.30.20.10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)0.20.40.60.81f0.24330.40900.52910.62020.6917r0.18030.39470.65360.97281.3758仝載f0.15240.28730.40750.51540.6127r0.24740.52670.84451.20941.63273)繪制制動(dòng)效率曲線，計(jì)算并填寫(xiě)制動(dòng)效率參數(shù)表4。f前軸的制動(dòng)效率為E f后軸的制動(dòng)效率為Era Lr hg L制動(dòng)效率曲線如圖4:60403020W0 1020 3040 5 a. 60.7 。日 0.9

5、附著系數(shù)中1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 (%) ,、0.20.40.60.81Ef0.78930.9681z/ZEr/0.93620.87150.8151仝載Ef/7/Er0.81740.78100.74760.71700.68883.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)。與制動(dòng)強(qiáng)度z的關(guān)系曲線不能滿足法規(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(wú)法滿足法規(guī)提出的要求。 一.一

6、 一. ,2）制動(dòng)距離：假設(shè)汽車在4 =0.8的路面上車輪不抱死， 取制動(dòng)系反應(yīng)時(shí)間 2 0.02s,1''2制動(dòng)減速度上升時(shí)間20.2S。根據(jù)公式S 2 上| |八則3.62 Ua025.92abmax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)2一一 vs 0.15v =36.692m）,符合標(biāo)準(zhǔn)要求； 130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

7、 汽車制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)2s 0.15v -v=79.964m）;空載制動(dòng)距離 s=39.371m （小于 GB12676-1999 汽30 115車制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)s 0.15v 100 =94.457m ）,都符合標(biāo)準(zhǔn)30 115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)100 v2s 0.15v=79.964m）;空載制動(dòng)距離 s=35.228m （小于 GB12676-1999 汽30 1152車制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn) s

8、0.15V -v=94.457m）符合標(biāo)準(zhǔn)要求。30 1152.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(lái)改變前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的比值， 使之接近于理想制動(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(guò)性，操縱穩(wěn)定性 無(wú)影響。2）空載后輪利用附著系數(shù)不符合要求。根據(jù)公式:F Xb2 1 ZFZ2/ zhg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)

9、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(guò)長(zhǎng)，就會(huì)使得車身長(zhǎng)度增 力口，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(guò)性，但平順 性增加，不容易發(fā)生側(cè)傾。4 .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(guò)查看相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，使我對(duì)汽車行業(yè)的制造及檢測(cè)過(guò)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)碚揗.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1989.2 GB-T 15089-

10、2001中華人民共和國(guó)國(guó)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(guó)國(guó)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 gejianyong clcclearclose all;g=9.8ma=9290%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%

11、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(guò)程f1=0:10:60000;f2a=0.5*(Ga*(ba*ba+4*hga*L*f1/Ga)A0.5)/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 f2Ba=f1*(1-B)/B;% 滿載 B 線figure(1)plot(f1/1000,f2a/1000,'k',f1/1000,f2Ba/1000,'k')% 畫(huà)出 I 曲線， B 線%P 附著系數(shù)for P=0.1:0.1:1fxbfa=(L-P*hga)*f1/P/hga-Ga*ba/hga;%f

12、xbfa 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(fxbra>=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(huà)出 f 線 axis(0 60 0 6

13、0) %axis square end %title('滿載時(shí)不同小值路面的制動(dòng)過(guò)程分析')xlabel('itf 線組 itF_從 1/kN,itF_Xb1/kN') ylabel('itr線組itF_ g 2/kN,itF_Xb2/kN') % 以下為空載時(shí)制動(dòng)過(guò)程 f1=0:10:30000;f20=0.5*(G0*(b0*b0+4*hg0*L*f1/G0).A0.5)/hg0-(G0*b0/hgO+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) p

14、lot(f1/1000,f20/1000,'k',f1/1000,f2B0/1000,'k')% 畫(huà)出 I 曲線， B 線 %P 附著系數(shù)for P=0.1:0.1:1fxbf0=(L-P*hg0)*f1/P/hg0-G0*b0/hg0;%fxbfO 空載 f 線 fxbf01=fxbf0(fxbfO<=f20);% 取 I 曲線下方 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);

15、% 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(huà)出 f 線 axis(0 30 0 30) %axis square end %title('空載時(shí)不同小值路面的制動(dòng)過(guò)程分析')xlabel('itf 線組 itF_1/kN,itF_Xb1/kN')ylabel('itr線組itF_ g 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)

16、=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)/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,&#

17、39;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-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

18、動(dòng)強(qiáng)度itz/g')ylabel('利用附著系數(shù)it <j)')% 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,'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小')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(guó)標(biāo)制動(dòng)初速度sl=0.15*v+v*v/130% 正常行駛國(guó)標(biāo)制動(dòng)距離vb=50% 失效行駛國(guó)標(biāo)制動(dòng)初速度slba=0.15*vb+100*vb*vb/30/115% 失效行駛滿載國(guó)標(biāo)制動(dòng)距離slb0=0.15*vb+100*vb*vb/25/115% 失效行駛空