制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)范

1、制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)范D目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark12 概述1制動(dòng)系統(tǒng)基本介紹1 HYPERLINK l bookmark14 制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)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(dòng)動(dòng)力學(xué)3穩(wěn)定狀態(tài)下的加速和制動(dòng)3 HYPERLINK l bookmark29 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與匹配的總布置設(shè)計(jì)硬點(diǎn)或輸入?yún)?shù)5 HYPERLINK l bookmark31 3理想的前、

2、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線5 HYPERLINK l bookmark33 基本理論5 HYPERLINK l bookmark45 計(jì)算算例與分析改進(jìn)方法7 HYPERLINK l bookmark47 前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力矩的確定7制動(dòng)器的制動(dòng)力矩計(jì)算7確定車型的制動(dòng)器制動(dòng)力矩11比例閥的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(jié)果17一概述制動(dòng)系是汽車的一個(gè)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(dòng)效能，本規(guī)范指導(dǎo)汽車的制動(dòng)性能及制動(dòng)系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。微型電動(dòng)貨車的行車制動(dòng)系統(tǒng)采用液壓制動(dòng)系統(tǒng)。前、后制動(dòng)器分別為盤式制動(dòng)器和鼓式制動(dòng)器，前制動(dòng)盤為空心通風(fēng)盤，制動(dòng)踏板為吊掛式踏板，帶真空助力器，制動(dòng)管路為雙回路對(duì)角線型）布置，采用ABS以防止車輛在緊急制動(dòng)情況下發(fā)生車輪抱死。駐車制動(dòng)系統(tǒng)為機(jī)械式手動(dòng)后輪鼓式制動(dòng)，采用遠(yuǎn)距離棘輪拉索操縱機(jī)構(gòu)。制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡圖圖1制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡1.真空助力器帶制動(dòng)主缸

4、總成2制.動(dòng)踏板3車.輪輪速傳感器制動(dòng)管路制動(dòng)輪缸控制器二法規(guī)要求2.1GB12676-1999法規(guī)要求發(fā)動(dòng)機(jī)脫開的0型試驗(yàn)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(dòng)機(jī)接合的型試驗(yàn)性能要求下訥類型必*N.-.武聯(lián)專制動(dòng)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(dòng)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(yùn)輸車的行車制動(dòng)，必須采用雙管路或多管路，當(dāng)部分管路失效時(shí)，剩余制動(dòng)效能仍能保持原規(guī)定值的30以上。三制動(dòng)動(dòng)力學(xué)3.1穩(wěn)定狀態(tài)下的加速和制動(dòng)加速力和制動(dòng)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(gè)過程中當(dāng)剎車時(shí)，前后輪的負(fù)載各自增加或減少；而當(dāng)加速時(shí)，情況正好相反。制動(dòng)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(dòng)過程。最終產(chǎn)生結(jié)果的前后輪負(fù)載F和F，在制動(dòng)過程中，圖隨著靜止平衡和制ZVZh動(dòng)減速的條件而變?yōu)椋篎mgl另mah/l(1ZVx-FmglllmaZhV設(shè)作用于前后軸的摩擦系數(shù)分別為和hl那么制動(dòng)力為：FFmglllmaZhV設(shè)作用于前后軸的摩擦系數(shù)分別為和hl那么制動(dòng)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(duì)于制動(dòng)過程，和是負(fù)的。如果要求兩軸上的抓力相等，這種相等使=,理想的制動(dòng)力分配是：hxFmag(ll)ah/(gl)()XVxvxFmaglah/(gl)()Xhxvx這是一個(gè)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(dòng)力分配。實(shí)踐中，向兩邊分配制動(dòng)力通常被選用來防止過早的過度制動(dòng)，或是由剎車片摩擦偏差而引起的后輪所死，因?yàn)楹筝嗘i死后將幾乎無法抓地，車輛將會(huì)失去控制。防抱死剎車系統(tǒng)這個(gè)問題。當(dāng)然，每一個(gè)負(fù)載狀態(tài)都有它各自的理想制動(dòng)力分配。如果所有負(fù)載狀態(tài)都必須由一個(gè)固定的分配去應(yīng)對(duì)，那么最重要的條件往往就是空載時(shí)的情況。雖然固定的

8、分配在更多負(fù)載時(shí)無法實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的制動(dòng)力分配，線顯示了當(dāng)后軸的制動(dòng)力未超過理想值直到最大減速度為時(shí)的制動(dòng)力分配情況。彎曲的分配曲線可通過如下方法應(yīng)用。對(duì)于雙軸貨車，輪子在制動(dòng)中的負(fù)載只取決于減速度，而不取決于設(shè)定的制動(dòng)力分配。2制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與匹配的總布置設(shè)計(jì)硬點(diǎn)或輸入?yún)?shù)新車型總體設(shè)計(jì)時(shí)能夠基本估算如下基本設(shè)計(jì)參數(shù),這些參數(shù)作為制動(dòng)系統(tǒng)的匹配和優(yōu)化設(shè)計(jì)的輸入?yún)?shù)。參數(shù)名稱參數(shù)軸距（）整車整備質(zhì)量（）滿載質(zhì)量（）空載時(shí)質(zhì)心距前軸中心線的距離（）空載時(shí)質(zhì)心高度（）滿載時(shí)質(zhì)心距前軸中心線的距離（）滿載時(shí)質(zhì)心高度（）、3理想的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線3.3.1基本理論）地面對(duì)前、后車輪的法向反作用力在

9、分析前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)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(duì)前、后車輪的法向反作用力由圖2，對(duì)后輪接地點(diǎn)取力矩得FLGbmduhz1FLGbmduhdtgdtgFz1地面對(duì)前輪的法向反作用力；G汽車重力；b汽車質(zhì)心至后軸中心線的距離；m汽車質(zhì)量；hg汽車質(zhì)心高度；dud汽車減速度。對(duì)前輪接地點(diǎn)取力矩，得FLGamduhz2dtgFz2Fz2地面對(duì)后輪的法向反作用力；a汽車質(zhì)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(dòng)器制動(dòng)力分配曲線在任何附著系數(shù)的路面上，前、后車輪同時(shí)抱死的條件

10、是：前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力之和等于附著力；并且前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)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(jì)算算例與分析改進(jìn)方法由上述結(jié)果可以分別得出車型和車型的前、后車輪同時(shí)抱死時(shí)前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的關(guān)系曲線一一理想的前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線，簡稱曲線。下圖為舉例車型空載和滿載時(shí)候的曲線m2(、圖曲線1前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力矩的確定4.1.1制動(dòng)器的制動(dòng)力矩計(jì)算制動(dòng)器通常分為盤式制動(dòng)器和鼓式制動(dòng)器。下面就兩種制動(dòng)器分別進(jìn)行制動(dòng)力矩的計(jì)算。舉例：已知制動(dòng)總泵的參數(shù)如下：總泵缸徑總泵壓力盤式制動(dòng)器的制動(dòng)力矩計(jì)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(dòng)盤厚度）計(jì)算依據(jù)假定襯塊的摩擦表面全部與制動(dòng)盤接觸，且各處單位壓力分布均勻，則制動(dòng)器的制動(dòng)力矩為：M,2fF0R式中f摩擦系數(shù)；F0單側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤的壓緊力；R作用半徑）計(jì)算結(jié)果下面為盤式制動(dòng)器的制動(dòng)力矩與摩擦系數(shù)之間的關(guān)系曲線。f圖4盤式制動(dòng)器的制動(dòng)力矩-摩擦系數(shù)的關(guān)系曲線由上圖可以看出，當(dāng)摩擦系數(shù)在之間時(shí)，盤式制動(dòng)器所能提供的摩擦力矩在之間。當(dāng)=3寸，鼓式制動(dòng)器提供的摩擦力矩為鼓）式制動(dòng)器的制動(dòng)力矩計(jì)算基）本參數(shù)缸徑制動(dòng)鼓直徑制動(dòng)蹄片包角1制動(dòng)蹄片寬度計(jì)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(duì)于緊蹄：MjitlF_olfhRlMjitlcl-（cos（51）+f-sin（51）-FR1對(duì)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(jì)算結(jié)果下圖為鼓式制動(dòng)器所能提供的制動(dòng)力矩摩擦系數(shù)曲線。M(mf圖5鼓式制動(dòng)器所能提供的制動(dòng)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(shí)，制動(dòng)力矩在之間。當(dāng)=3寸，鼓

13、式制動(dòng)器提供的摩擦力矩為3(3確計(jì)定同步附著系數(shù)通過上述關(guān)于制動(dòng)器的制動(dòng)力矩的計(jì)算，可以得到前、后制動(dòng)器之間的制動(dòng)力分配的比例:MMM12通過這個(gè)曲線與曲線的交點(diǎn)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(dòng)器制動(dòng)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(jì)算前、后輪制動(dòng)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(dòng)到前輪抱死，計(jì)算出前輪制動(dòng)器的最大制動(dòng)力矩p；在根據(jù)前、后輪制動(dòng)力矩的比值計(jì)算出后輪制動(dòng)器的最大制動(dòng)力矩p。（2基）本參數(shù)已知參數(shù)某車型軸距（）整車整備質(zhì)量（）滿載質(zhì)量（）空載時(shí)質(zhì)心距前軸中心線的距離（）空載時(shí)質(zhì)心高度（）滿載時(shí)質(zhì)心距前軸中心線的距

14、離（）滿載時(shí)質(zhì)心高度（）同步附著系數(shù)計(jì)）算結(jié)果所得參數(shù)某車型滿載時(shí)前輪制動(dòng)器的最大制動(dòng)力矩M滿載時(shí)后輪制動(dòng)器的最大制動(dòng)力矩M應(yīng)急制動(dòng)時(shí)，后橋制動(dòng)力矩前橋制動(dòng)力矩由于，對(duì)于具有固定比值的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的制動(dòng)系特性，其實(shí)際制動(dòng)力分配曲線與理想的制動(dòng)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(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，使之接近于理想制動(dòng)力分配曲線，滿足制動(dòng)法規(guī)的要求。舉例基本參數(shù)空載滿載質(zhì)量（）軸荷分配（）質(zhì)心至前軸中心線的距離（）質(zhì)心至后軸中心線的距離（）質(zhì)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(dòng)

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

16、滿載輸出壓力（）制動(dòng)器所輸出的制動(dòng)力（）通過上面的計(jì)算可以看出，時(shí)空載時(shí)的要求，但是和通過上面的計(jì)算可以看出，時(shí)空載時(shí)的要求，但是和可以滿足不滿足在滿載時(shí)候的要求。那么，理想的調(diào)節(jié)曲線如下：以下結(jié)論圖/設(shè)計(jì)優(yōu)化后的特圖8設(shè)計(jì)優(yōu)后的理想曲線可以得出實(shí)際的新曲線，如下:比較上述圖表，我以下結(jié)論圖/設(shè)計(jì)優(yōu)化后的特圖8設(shè)計(jì)優(yōu)后的理想曲線可以得出實(shí)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(dòng)器提供的制動(dòng)力（）減速度制動(dòng)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(dòng)器提供的制動(dòng)力（）減速度制動(dòng)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(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)后，前、后制動(dòng)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(dòng)后的容積要求?；緟?shù)改動(dòng)前，盤式制動(dòng)器輪缸缸徑。1,容積T;鼓式制動(dòng)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(dòng)后