汽车设计制动系设计学习教案

1、会计学1汽车设计汽车设计(shj)制动系设计制动系设计(shj)第一页，共102页。jvv26 . 322 参数 车型 V km/h jmin m/s2 S m 备注 ma t v 轿车 80 5.87 13.5 70 3.512 50 货车 40、50、70 4.45 12 40 第1页/共102页第二页，共102页。右轮制动力应相同，差值最大不超过15%。jvv26 . 322第2页/共102页第三页，共102页。jvv26 . 322速恢复。第3页/共102页第四页，共102页。jvv26 . 322第4页/共102页第五页，共102页。jvv26 . 322n11 警机构报警n。第5页

2、/共102页第六页，共102页。jvv26 . 322前 进 倒退 制 动效 果 不 同 不 变 不 同 不 变 不 同 不 变 制 动 器效 能 稳定 性 居 第 一位 居 第 二位 仅 强 于 增力 式 仅 强 于 增 力式 差 差 两 蹄 片上 单 位压 力 相 等 不 等 相 等 相 等 不 等 不 等 磨 损 均 匀 不 均 匀 均 匀 均 匀 不 均 匀 不 均 匀 轮 毂 轴 承 受 力 不 受 力 受 力 不 受 力 不 受 力 受 力 受 力 结 构 复 杂 简 单 复 杂 复 杂 简 单 复 杂 调 整 间 隙 容 易 容 易 容 易 困 难 困 难 困 难 适 用 双 回

3、 路 适 用 不 适 用 适 用 适 用 不 适 用 不 适 用 第6页/共102页第七页，共102页。jvv26 . 322 双 从 蹄 式 领 从 蹄 式 双 领 蹄 式 双 向 双 领 蹄 式 单 向 增 力 式 双 向 增 力 式 型 式 简 图 特 点 制 动 器 效 能 居 第 四 位 居 第 三 位 居 第 二 位 居 第 二 位 居 第 一 位 居 第 一 位 第7页/共102页第八页，共102页。jvv26 . 322第8页/共102页第九页，共102页。jvv26 . 3222/02010FFFRFMKRFMKrttt02220111RfahFFfFFaFRFhFfff10

4、1111111011021ttKKK张开(zhn ki)力第9页/共102页第十页，共102页。一、鼓式制动器的制动方案(fng n)分析jvv26 . 322制动(zh dn)器效能同理： 结论： 当结构尺寸相同时（ 、 ），随f的增加。 的增加比 迅速； 在f相同的条件下， ，表明领蹄制动(zh dn)效果好于从蹄。 fRafRhRfahFFKft11110111fRafRhKt222RhRh21RaRa211tK2tK1tK2tK第10页/共102页第十一页，共102页。一、鼓式制动(zh dn)器的制动(zh dn)方案分析jvv26 . 322 制动器效能稳定性系指效能因数K对f的敏

5、感性(dk/df）。制动器效能稳定性好。即是制动器效能对f的变化(binhu)敏感性较低。 对f的导数： 0111FFKft222222211111fRafRhRhfRadfdKfRafRhRhfRadfdKtt第11页/共102页第十二页，共102页。RhRh21RaRa21dfdKt1dfdKt2dfdKdfdKtt21第12页/共102页第十三页，共102页。型式 特点 盘式 鼓式 热稳定性 好 差 水稳定性 好 差 制动力矩与运动方向 无关 有关 第13页/共102页第十四页，共102页。第14页/共102页第十五页，共102页。第15页/共102页第十六页，共102页。固定钳式 浮动

6、钳式 滑动钳式 摆动钳式 型式 简图 特点 制动钳刚度 大 小 适用双回路 适用 不适用 径向尺寸 大 小 轴向尺寸 大 小 布置 困难 容易 制动液气化 容易 困难 用作驻车制动 困难 容易 成本 高 低 钳不滑动(hudng)也不摆动，所以刚度大。固定钳兼作驻车制动，必须附设辅助制动钳或用盘中鼓。跨越盘的油管或油道受热机会增多。第16页/共102页第十七页，共102页。D 影响因素 要求 D 取值 备注 制动力矩 大 RFMf 散热 大 吸热能力强，散热面积大 轮辋内径 小 要求轮辋内径与鼓的外径之间有 20mm间隙防止烤坏气门嘴粘住内胎 增加衬片摩擦面积 大 bDAp2 减小质量 小 簧

7、下质量 制动鼓刚度 小 D 小，壁厚可以厚些，刚度大还可以保证加工精度，使用中变形小。 第17页/共102页第十八页，共102页。 车 型 D/Dr 备 注 轿 车 0.640.74 货 车 0.700.83 Dr 轮 辋 直 径 第18页/共102页第十九页，共102页。 b 影响因素 要求b取 备注 增加衬片寿命 宽 减轻质量 窄 衬片与鼓接触均匀 窄 足够的刚度 窄 b宽时蹄片腹板可以用两条提高刚度 b尺寸(ch cun)应符合ZBT2400589第19页/共102页第二十页，共102页。 影响因素 要求 取 备注 增加摩擦面积 大 bDAp2 减少单位压力 大 增加衬片寿命 大 散热良

8、好 小 =90100散热好，磨损小，制动效能高。 第20页/共102页第二十一页，共102页。 pA ma pA cm2 0.91.5 100200 ma 1.52.5 200300 第21页/共102页第二十二页，共102页。如如右右图图第22页/共102页第二十三页，共102页。 e 影响因素 要求e取 备注 制动效能 大 凸轮、轮缸布置 小 初选(ch xun)时：e=0.4D第23页/共102页第二十四页，共102页。 初选(ch xun)时：a=0.4D第24页/共102页第二十五页，共102页。 D 影响因素 要求D取 备注 轮辋直径 小 减少制动钳夹紧力 大 减少衬块单位压力 大

9、 降低p0，寿命提高 减少工作温度 大 初选(ch xun) D=（70%79%）Dr 第25页/共102页第二十六页，共102页。 h 影响因素 要求h取 备注 减小质量 小 降低工作温度 大 初选 ：实心(shxn)制动盘 取1020mm 通风式制动盘 取2050mm(多用2030mm）第26页/共102页第二十七页，共102页。第27页/共102页第二十八页，共102页。 A 影响因素 要求A取 备注 减少单位压力 大 增加散热面积 小 推荐制动衬块单位(dnwi)面积占有汽车质量在1.63.5kg/cm2第28页/共102页第二十九页，共102页。第29页/共102页第三十页，共102

10、页。第30页/共102页第三十一页，共102页。第31页/共102页第三十二页，共102页。111111COSBBCB90111111max1111 OOBB11max11sin11max1sin pp第32页/共102页第三十三页，共102页。90111BBAdBABBCBsinsin11111111ROBOA11第33页/共102页第三十四页，共102页。sin/sin/11RBAsinsinmax111ppdR11OBA第34页/共102页第三十五页，共102页。fmaxp/p第35页/共102页第三十六页，共102页。第36页/共102页第三十七页，共102页。nn dsinbRppb

11、RddFmax1dsinfbRpfRdFdM2max11t)cos(cos2max1 fbRpMt第37页/共102页第三十八页，共102页。n R1摩擦力fF1的作用n半径。 )(fbRpMbRdpdF2f1tf1)cos(cos)( 111 tRfFM第38页/共102页第三十九页，共102页。0001MX0FfRCFaF0)sinf(cosFFcosF11x1o111x01o1xFfR)sinf(cosc hFF1111o1第39页/共102页第四十页，共102页。n结论：11o11111o1tDFfR)sinf(coscfhRFM22o22222o2tDFfR)sinf(cosc fh

12、RFM011FMr022FMr第40页/共102页第四十一页，共102页。n结论：M221121DFDFMMMoott)DD(MF21ofR)sinf(cosc)cos(cosbRhRFp111211o1max 21max011max1RpFp第41页/共102页第四十二页，共102页。第42页/共102页第四十三页，共102页。n =xy臂及作用半径R（或有效半径Re）。dRdfpR2 )RR(fp32dRdfpR2M3132RR221MM第43页/共102页第四十四页，共102页。 )RR(fpfpRdRdfF2122RRo21)RR()RR(32fF2MR21223132oemeRmmR

13、2)1 (13421RRm 第44页/共102页第四十五页，共102页。(suy)要求m0.65。21RR 因为, 1m41)m1 (m2221RRRm又meRR 第45页/共102页第四十六页，共102页。n单位衬片摩擦面积在单位时间内耗散的能量 W/mm2第46页/共102页第四十七页，共102页。12114tAVmea)1(42212tAVmea第47页/共102页第四十八页，共102页。参数 车型 V1 m/s 鼓式e 盘式e 备注 轿车 27.8 6.0 e单位 W/mm2 货车 3.5t 18 第48页/共102页第四十九页，共102页。RAMf0第49页/共102页第五十页，共1

14、02页。g01g0221hLhLMM 0 轿 车 0.550.8 货 车 0.450.7 第50页/共102页第五十一页，共102页。krGM1max121gghLhLMM0201max1max2第51页/共102页第五十二页，共102页。gaBhLgLmFF122egaeBrhLgLmrF1222 eBrF02irFeB第52页/共102页第五十三页，共102页。第53页/共102页第五十四页，共102页。 工况 上坡路上停驻 下坡路上停驻 后桥附着力 2BF)sinLhcosLL(gmFg1a2 2BF)sinLhcosLL(gmFg1a2 极限道路倾角 ghLLtg111 g111hLL

15、tg 第54页/共102页第五十五页，共102页。第55页/共102页第五十六页，共102页。形式 特点 机械式 液压式 备注 效率 低 高 传动比 小 大 润滑点 多 少 结构 简单 复杂 与气压式比液压式简单 工作 可靠 差 汽化、漏油 成本 低 高 第56页/共102页第五十七页，共102页。保 证 前 、 后 轴制 动 力 比 值 困 难 容 易 保 证 左 、 右 轮制 动 力 相 等 困 难 容 易 用 于 驻 车 制 动 可 以 不 可 以 与 气 压 式 比 液压 式 还 有 作 用滞 后 时 间 短 ，工 作 压 力 高 ，轮 缸 尺 寸 小 等优 点 第57页/共102页第

16、五十八页，共102页。 形 式 特 点 气 压 制 动 液 压 动 力 制动 气 顶 液 压制 动 备 注 对 密 封 要求 稍 差 严 格 严 格 工 作 可 靠 可 靠 可 靠 形 式 特 点 简 单 制 动 动 力 制 动 备 注 力 与 行 程 的关 系 反 比 例 没 有 反 比 例 踏 板 力 大 小 动 力 制 动 的 踏 板 力仅 用 来 操 纵 控 制 元件 结 构 简 单 复 杂 成 本 低 高 第58页/共102页第五十九页，共102页。使 用 故 障 少 稍 多 稍 多 皮 碗 损坏 ， 汽化 、 结 构 复 杂 复 杂 复 杂 快 放 阀 、加 速 阀 、制 动 凸

17、轮 质 量 大 小 大 成 本 高 高 制 动 作 用滞 后 时 间 长 （ 0 .3 0 .9 ） S 短(0 .1 0 .3 )S 短 压 力 低 高 高 0 .5 0 .7 M P a 气 室 （ 轮缸 ） 尺 寸 大 小 小 工 作 噪 声 排 气 噪 声 无 应 用 货 、 客 、 挂 车 少 用 重 型 第59页/共102页第六十页，共102页。形 式 特 点 真 空 伺 服 空 气 伺 服 液 压 伺 服 备 注 真 空 度 （ 负 压 ） 0 .0 5 0 .0 7 M Pa 气 压 0 .6 0 .7 M Pa 气 室 尺 寸 大 小 结 构 简 单 复 杂 应 用 轿 、

18、轻 、 中 货车 中 、 重 货 车 第60页/共102页第六十一页，共102页。II型 X型 HI型 LL型 HH型 方案 简图 特点 第61页/共102页第六十二页，共102页。前 、 后 轴 制 动力 比 值 变 不 变 变 不 变 不 变 制 动 力 变 化 发 动 机 前 置 前轮 驱 动 汽 车 ，前 回 路 失 效 ，剩 余 制 动 力 小于 正 常 值 一 半 50% 前 半 回 路失 效 失 去不 多 一 轴 半 回路 失 效 失去 的 多 50% 50% 对 过 度 、 不 足转 向 性 的 影 响 无 转 弯 制 动 会 产生 过 度 或 不 足转 向 无 转 弯 制 动

19、会 产 生 过度 或 不 足转 向 无 一 套管 路失 效后 制动 效果 前 、 后 轮 抱 死情 况 后 轴 负 荷 小 的汽 车 ， 若 前 回路 失 效 ， 后 轮易 抱 死 甩 尾 。 后 回 路 失 效 前轮 易 抱 死 前 半 回 路失 效 ， 紧急 制 动 ，则 后 轮 易抱 死 甩尾 。 管 路 布 置 简 单 简 单 复 杂 复 杂 复 杂 成 本 低 低 高 高 高 继上表继上表(shn bio)第62页/共102页第六十三页，共102页。mma2021BFaFMBB21122BF222BFB第63页/共102页第六十四页，共102页。np取值范围：鼓式 1012Mpa ；

20、盘式 略高 ； d应符合GB752487规定的标准； 19、2255mmpdF204)(4pFdo第64页/共102页第六十五页，共102页。VdiiinVVim第65页/共102页第六十六页，共102页。n4)d0的确定 S0主缸活塞行程； S0=（0.81.2）d0。 d0应符合ZB/T T24008-90规定。VVVVV1.10VV3.1002004SdV0004SVd第66页/共102页第六十七页，共102页。设计(shj)时初选Fp=200350N。Fd pipp Fpm ax (N ) 轿 车 500 货 车 700 第67页/共102页第六十八页，共102页。SiSpp()参 数

21、 车 型 Spm ax Sp 备 注 轿 车 100 150 （ 40% 60% ）Spm ax 货 车 180 Spm ax为 衬 片（ 块 ） 磨 损 后 的 工 作 行 程 ； Sp为 新 制 动 器 踏 板 工 作 行 程 ； 第68页/共102页第六十九页，共102页。第69页/共102页第七十页，共102页。第70页/共102页第七十一页，共102页。第71页/共102页第七十二页，共102页。第72页/共102页第七十三页，共102页。V车轮中心(zhngxn)速度；rd车轮动力半径；车轮角速度。 VrVSd第73页/共102页第七十四页，共102页。S 特点 滑动率 S 备注

22、arV 0 车轮处于纯滚动运动状态 drV 1S0 车轮处于滚动+滑动状态 0V 0 S=1 车路处于纯滑动状态，车轮抱死 滑动率在滑动率在01之间变化，之间变化，S值越大，表明滑动成份越大。要求值越大，表明滑动成份越大。要求ABS通过控制制动管路中的压力，使车轮的滑动率保持通过控制制动管路中的压力，使车轮的滑动率保持(boch)在在0.2左右。此时纵向附着系数达到最大，制动效能最好。左右。此时纵向附着系数达到最大，制动效能最好。第74页/共102页第七十五页，共102页。ABS组成(z chn)：转速传感器电子控制器压力调节器转速传感器用来测定车轮转速电子控制器功能有：1) 计算车轮速度、滑

23、动率、车轮加、减速度。2) 根据1）的结果对压力调节器发出控制指令。压力调节器由电磁阀、油泵、电机组成(z chn)用来调节管路中压力的变化。第75页/共102页第七十六页，共102页。阶段 车轮 车轮转速传感器ABS调压电磁阀电动泵轮缸压力P进液电磁阀出液电磁阀12、3、4常规阶段1工作未发现有抱死的车轮不参加制动压力调节控制工作不通电（开启状态与主缸相通）不通电（关闭状态与出液罐隔绝）不工作随主缸压力P的增加而增加234第76页/共102页第七十七页，共102页。压力调节阶段I1趋向抱死参加制动压力调节控制工作通电关闭不通电关闭工作恒定随主缸压力P增加而增加2没有抱死趋势不通电开启 34I

24、I1趋向抱死参加制动压力调解控制工作通电关闭通电开启P下降解除抱死2未抱死 34III1未抱死 不通电开启不通电关闭随主缸压力P增加而增加234第77页/共102页第七十八页，共102页。第78页/共102页第七十九页，共102页。第79页/共102页第八十页，共102页。四 通 道 A B S 三 通 道 A B S 双 通 道 A B S 单 通 道 A B S Cj图 中 两 后 轮 缸 压 力 调节 装 置 是 由 电 子 控 制 装置 按 低 选 原 则 一 同 控制 ， 所 以 属 三 通 道 。 第80页/共102页第八十一页，共102页。第81页/共102页第八十二页，共102

25、页。 方案 特点控制通道四通道三通道双通道单通道转速传感器每轮一个前轮各一个后轮各一个或共一个前轮各一个或一个后轮共一个、二个或没有后轮共一个制动压力调节装置每轮一个前轮两个后轮一个前后各一个共用前各一个（d）后轮一个共用结构复杂复杂稍简单简单成本高高略低低制动时附着力利用率最高前轮利用率高因为后轮按低选原则控制，所以利用率差前高选利用率高前低选利用率低后低选利用率低后轮按低选原则控制，利用率差第82页/共102页第八十三页，共102页。左右轮附着力相近时左右轮制动力相等并等于附着力极限值相等相等 制动距离短因为后轮低选所以略长前、后低选略长前高、后低选稍短方向稳定性良好良好良好左右轮附着力相差较大时左右轮制动力差别大前轮差别大因为后轮低选差别小 a、b、c形式前轮高选时制动力差别大 制动距离与前一工况