制动力匹配校核报告

1、密级：编号：制动力匹配校核报告项目名称：项目编号：编制：日期：校对：日期：审核：日期：批准：日期：目 录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 设计选型概述2整车基本参数2 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 制动系统原理图3 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 制动法规基本要求4 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 制动器结构参数确定:55.1前后制动器在空载和满载情况下的状况

2、55.1.1基本理论55.1.2理想前后制动力分配55.2前后制动器结构参数确定7 HYPERLINK l bookmark39 o Current Document 5.3理想前后制动器输入压力曲线11 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 真空助力制动总泵的参数确定 11 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 制动距离和制动减速度13 HYPERLINK l bookmark51 o Current Document 制动踏板力的校核计算 14驻车制动的计算16 HYPERLINK l bookma

3、rk57 o Current Document 总结17 HYPERLINK l bookmark60 o Current Document 参考文献18设计选型概述汽车制动系是汽车的一个重要组成部分，直接影响汽车的行驶安全性能。为了保证汽车有良好的制动效能和高速行驶的安全性，应该合理地确定汽车制 动系统布置形式及制动系统各零部件的结构参数。另外也只有制动性能良好、 制动系工作可靠的汽车，才能充分发挥其动力性能。数基本参数专案参数数值轴距L（mm）2515整车整备质量m（Kg）1060整备状态刖轴载何mf（Kg）527.88整备状态后轴载荷mr（Kg）532.12空载时质心高度hg （ mm

4、）717空载质心到刖轴距离a （ mm ）1262.53满载质量（Kg ）1585满载状态前轴负载（Kg ）708满载状态后轴负载（Kg ）8773满载时质心高度（mm）796满载质心到刖轴距离（mm）1391.58前轮、后轮滚动半径R轮（mm）3163制动系统原理由于设计车型的前悬架主销偏距为正偏距，且偏距值较大（24.6mm ），故制动系统的管路布置只能采用H型布置形式（如图3-1）4.制动法规基本要求1 GB 12676-1999汽车制动系统结构性能和试验方法2 GB7258-2004机动车运行安全技术条件3 GB 13594-92汽车防抱制动系统性能要求和试验方法4 轿车制动规范对行车

5、制动器制动时的部分要求项目中国ZBT24007-89欧洲经济共同体ECE 71/320中国GB7258-1998美国联邦135试验路面干水泥路面附看良好g0.7Skidno81载重满载个驾驶员或满载任何载荷轻、满载制动初速度80km/h80km/h50km/h96.5km/ h制动时的稳定性不许偏出3.7m通道不抱死跑偏不许偏出2.5m通道不抱死跑偏3.66 ( m )制动距离或制动减速度50.7m5.8m/s220m65.8m踏板力 500N 490N500N667N5制动器结构参数确定: 5.1前后制动器在空载和满载情况下的状况5.1.1基本理论对于一般的汽车而言，根据其前后轴制动器制动力

6、的分配、载荷情况及 道路附着系数和坡度等因数，当制动器的制动力足够时，制动过程可能出现 如下三种情况：1）前轮先抱死拖滑，然后后轮抱死拖滑。2）后轮先抱死拖滑，然后前轮抱死拖滑。3）前后轮同时抱死拖滑。情况1）是稳定工况，但在制动时汽车丧失了转向的能力，附着条件没有充 分利用；情况2），后轴可能出现侧滑，是不稳定工况，附着利用率也低；而 情况3）可以避免后轴侧滑，同时前转向轮只有在最大的制动强度下才能使汽 车失去转向能力，较之前两种工况，附着条件利用情况较好。前后制动器制动力分配的比例将影响汽车制动时的方向稳定性和地面附着 条件的利用程度，是设计汽车制动系必须妥善处理的问题。5.1.2理想前后

7、制动力分配在分析前、后轮制动器制动力分配比例以前，首先了解地面作用于前、后 车轮的法向反作用力。Fzl 七 q io Fz2图5-1 :制动工况受力简图由图5-1，对后轮接地点取力矩得：F L = Gb + m(duhzdt g式中：F 地面对前轮的法向反作用力； z1G 汽车重力；F.一加速阻力b汽车质心至后轴中心线的距离；m 汽车质量；h 汽车质心高度；d汽车减速度。dt对前轮接地点取力矩，得：F L = Ga -mdUhz 2dt g式中 七 地面对后轮的法向反作用力；a汽车质心至前轴中心线的距离。则可求得地面法向反作用力为h duv g出）f a -比g dt）若在不同附着系数的路面上

8、制动，前、后轮都能抱死（无论是同时抱死、或分别先后抱死），此时du/dt=go地面作用于前、后轮的法向反作用力为F - Gz1b +4h ）F = a-h ）L gz2 L g由整车参数可绘出理想制动力分配曲线（见图5-2 ）:500045Q0400035003000 M 2500lZ2000150010005000图5-2理想制动力分配曲线I线和6线5.2前后制动器结构参数确定由于XX加宽车的总质量和整备质量与原XX车变化不大，故XX加宽车的 前、后制动器拟借用XX车零件，现对该系统能否满足使用要求进行校核。XX原车前后制动器的规格尺寸见下表:前后制动器型式前盘后鼓盘式制动轮缸活塞直径Df/

9、mm中51.1前制动器有效半径re/mmR97.7制动盘厚度/mm12制动鼓工作直径De/ mm中220制动鼓轮缸缸径Dr/ mm中17.4625刖制动器效能因数Bf0.76后制动器效能因数Br2.2前后轮缸数量2（前），2（后）由此可算出实际制动器制动力分配系数（3。=1/1+ （Dr2 B0.5De/ （Df2 - Bf re） =0.72433线见图5-2。为了确认前后制动器结构参数是否能符合ECE324/84No13制动法规的要求，我们绘制了设计车的利用附着系数与制动强度的关系 曲线（见图5-3）。ii0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 03 0J35 0.4 0.45

10、0.5 0.55 0.6 0J65 07 0 75 0.8 0.65 z图5-3利用附着系数与制动强度的关系曲线7 Q18 Q9 Q6 5 4 Q mi Q Q3 Q3 Q0.1ECE制动法规要求：1、在z=0.2 0.8之间，前轴利用附着系数曲线应在后轴利用附着系 数曲线的上方，且制动强度zZ0.1+0.85（中-0.2 ）;2、当z=0.3 0.5时，在后轴利用附着系数曲线不超过直线 ?=z+0.05的条件下，允许后轴利用附着系数曲线在前轴利用附 着系数曲线的上方。从上图可以看出，前后制动器结构参数的选择能够满足ECE法规的要 求。因此可以将前面所选定的前后制动器参数确认下来。图5-4为前

11、后轴附着效率曲线，从图中可以看出在0.40.8的常用附着前、后轴附着敖率曲线制动系统设计计算报告系数路面上后轮不抱死时，汽车最少能利用可供制动的附着力的79.2%以上，附着效率较高。10. 90. 80. 70. 60. 50. 40. 30. 20. 10 您仇心夺q?乳代也知姿罚7 Q 7 87 7乎7眼 7勺,7乎7 z附着系数图5-4前后轴附着效率曲线同时可求得空满载状态下前后轮同步抱死时对应的前后制动器制动力分 别为：空载状态：Fu1= 5972.95 NFu2= 2273.36N满载状态：Fu1= 9906.99 NFu2= 3773.04N对应的空载同步附着系数和满载同步附着系数

12、分别为：空载中=匕_工=5972.95 + 2273.36 = 0.797 ；。 m x 9.81060 x 9.8满载,-尸 2 - 9906.99 + 3773.。4 .i；0 m x 9.81585 x 9.85.3理想前后制动器输入压力曲线根据理想前后制动器制动力分配曲线和确定的前后制动器结构参数，我们绘出理想前后制动器输入压力分配曲线（见图5-5）:141210III满载暗曲线V II:空我时I曲线：I I I I II I I I1 J037G 2.075-1 3.1-127.1 503 5.18 78762 82006 0.3381 10.37? 11 .-112 12.-d51

13、5-5空载和满载时的I曲线和B曲线在满载同步附着工况时的系统压力为:= 10.12 MPap _ 2Fz 1（满载）x R轮 满兀 xDf2 xR x Bf在空载同步附着工况时的系统压力为：P _ 号空载）xR轮 _6.20MPa 空兀 x Df2 x R x Bf6.M空助力制动总泵的参数确定拟用原XX车的真空助力泵在校核时发现踏板力偏重，故需要重新选择真空 助力泵。由于前后制动器分泵尺寸已经确定，可计算出前后分泵所需供油油量：前分泵所需供油油量 匕=gf X0.7 4 =2兀 x51.12x0.7-4=2871.18mm3后分泵所需供油油量匕=2血x 4,4=2兀x17.46 2 52x4

14、4=1915.99 mm3则总泵所需排量 v = 1.1（匕+匕）=5265.88mm3 总泵为中20.6375，则满足所需排量的活塞行程为s = 4v=15.74mmf x 20.63752总泵全行程为29.5mm （13.5+16.同XX总泵）则：实际行程/总行程二15.74/29.3 = 0.53。制动总泵的使用行程一般在总行程的40 60%，由此可确定制动总泵的排量满足要求。要达到满载同步抱死工况油压的总泵活塞推杆力为:%杆=七兀D 2/4 = 11.22x兀 x20.63752/4 = 3753.16N 则真空泵的直径可下式初步计算推杆=P真空;空泵/4d = ：4x 3753.16

15、 = 268 mm真空泵*兀X 0.0667根据厂家提供的产品经对比分析，并结合设计车型的需要，我们在某车型 的基础上选用9英寸真空助力泵（助力比为3.4 ）并要求真空助力总泵满足图 6-1所示的输入输出特性曲线（曲线拐点压力为8.13MPa,F推杆=2720N ）。制 动主缸输出液压MPa_i工/7/A/_71/1/阀杆输入力(N)图6-1输入力-输出液压特性曲线7制动距离和制动减速度下面为本车在GB7258法规要求下，其制动距离和充分发出的平均减速度。制动初速度u = 50km/h。s=(t/+也)u+_二,j：减速度j绅o g%为同步附着系数3.6 2 225.92j取经验值：t +M

16、- 0.322在附着系数为0.7的路面上进行制动，空载附着效率为96.3%,满载附着效率为92.3%评价参数空载状态满载状态制动距离(m)18.6719.93充分发出的平均减速度MFDDmin , m/s26.616.08由以上计算可知，制动距离小于20m，符合GB7258的规定，上述确定的前后制动器方案能满足法规要求，设计方案合适。8制动踏板力的校核计算制动踏板的杠杆比：3制动踏板力：Fp = f阀杆iPi助ip踏板传动比；i助真空助力器助力比(1 )、空载同步抱死工况时，总泵输出油压为 6.20MPa，制动踏板力 为：Fp = 203 N(2 )、在真空助力器拐点处，总泵输出油压为 8.1

17、3Mpa，制动踏板力 为：Fp = 267N(3)、满载同步抱死工况时，总泵输出油压为10.12MPa,此时真空助力器失效制动踏板力为:Fp = 452 N图8-1为踏板力与系统油压的关系曲线，从曲线趋势看，在常用压力区间踏板力在100N300N范围。踏板力-油压曲线图8-1踏板力-油压曲线各国法规规定，制动的最大踏板力一般为 500N （轿车） 700N （货 车）。设计时，紧急制动（约占制动总次数的 5% 10%）踏板力的选取范 围，轿车为200300N。一般制动管路的压力不超过1012MPa,所以此制 动踏板力满足使用要求。9 .驻军制动的计$甲aa = arctanuL甲 hg甲aa

18、= arctang气汽车在上坡时可能停驻的极限上坡倾角； ad汽车在下坡时可能停驻的极限下坡倾角； (以当？ 二 0.6时空载驻车极限上坡路倾角：19.98空载驻车极限下坡路倾角：14.43满载驻车极限上坡路倾角：22.30满载驻车极限下坡路倾角：15.60(2、当？=0.7 时空载驻车极限上坡路倾角：23.71空载驻车极限下坡路倾角：16.34满载驻车极限上坡路倾角：26.47满载驻车极限下坡路倾角：17.60(3、当？=0.8 时空载驻车极限上坡路倾角：27.50空载驻车极限下坡路倾角：18.12满载驻车极限上坡路倾角：30.67满载驻车极限下坡路倾角：19.46按照国家规定：驻车制动必须使满载车辆在18%的坡道上（10.2）停住, 由以上计算可以看出空满状态下，极限上下坡驻破坡角均大于10.20 ,所以满 足要求。10.总结通过上述计算，所计算的结果均能满足条件，符合法规要求。真空助力泵规格9英寸真空