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1、第一章制動參數(shù)選擇及計算第一節(jié)汽車參數(shù)(符號以汽車設計為準)制動器設計中需要的重要參量:汽車軸距:L=1370mm車輪滾動半徑:rr=295mm汽車滿載質量:ma=4100Kg汽車空載質量:mo=2600Kg滿載時軸荷的分配:前軸負荷39%,后軸負荷61%空載時軸荷的分配:前軸負荷47%,后軸負荷53%滿載時質心高度:hg=745mm空載時質心高度:hg'=850mm質心距前軸的距離:L1=835mmL1'=726mm質心距后軸的距離:L2=535mmL2'=644mm對汽車制動性有影響的重要參數(shù)還有:制動力及其分配系數(shù)、同步附著系數(shù)、制動強度、附著系數(shù)利用率、最大制動力矩與制動因數(shù)
2、等。第二節(jié)制動器的設計與計算一制動力與制動力矩分配系數(shù)0水平路面滿載行駛時,前、后軸的負荷計算對于后軸驅動的移動機械和車輛,在水平路面滿載行駛時前后軸的最大負荷按下式計算(g=9.8N/kg)前軸的負荷F1=Ga(L2-hg)/(L-hg)=3830.8N后軸的負荷F2=GaL1/(L-hg)=36349.2N---附著系數(shù),瀝青.混凝土路面,取0.6軸荷轉移系數(shù):前軸:m,1=FZ1/G1=0.24后軸:m,2=FZ1/G2=1.481、(汽車理論108頁)水平路面滿載行駛制動時,地面對前后車輪的法向反作用力(滿載)FZ1=(L2+)=4100×9.8÷1.370×(0.535+0
3、.6×0.745)=28800.55NFZ2=(L1-)=4100×9.8÷1.370×(0.835-0.6×0.745)=11379.45N式中:G--汽車所受重力;L--汽車軸距;--汽車質心離前軸距離;L--汽車質心離后軸距離;--汽車質心高度;g--重力加速度;(取9.80N/kg)2(汽車理論8,22)汽車制動時,如果不記車輪的滾動阻力矩和汽車的回轉質量的慣性力矩,則任何角速度ω﹥0的車輪,其力矩平衡方程為Mμ-FbRe=0(4-2)式中:Mμ--制動器對車輪作用的制動力矩,即制動器的摩擦力矩,其方向與車輪旋轉方向相反,N﹒m;Fb--地面作用于車輪上的制動力,即地面與輪胎
4、之間的摩擦力,又稱地面制動力,其方向與汽車行駛方向相反,N;Re--車輪有效半徑,m令FB=Mμ/Re并稱之為制動器的制動力,它是在輪胎周緣克服制動器的摩擦力矩所需的力,因此又稱為制動周緣力。FB與地面制動力Fb的方向相反,當車輪角速度ω﹥0時,大小亦相等,且FB僅由制動器的參數(shù)所決定,即FB取決于制動器的結構形式、尺寸,摩擦副的摩擦系數(shù)及車輪的有效半徑等,并與制動踏板力即制動系的液壓或氣壓成正比。當增大踏板力以增大Mμ時,F(xiàn)B和Fb均隨之增大,但地面制動力受附著條件的限制其值不可能大于附著力F,(汽車理論22)地面對輪胎切向反作用力的極限值稱為附著力FFbF=FZ(4-3)Fbma
5、x=F=FZ(4-4)式中:--輪胎與地面的附著系數(shù)(汽車理論22頁);FZ--地面對車輪的法向反力;(1)前輪:Fb1≤F1=Fz1=28800.55×0.6=17280.33NFb1max=F1=Fz1=28800.55×0.6=17280.33N(20后輪:Fb2≤F2=Fz2=11379.45×0.6=6827.67NFb2max=F2=Fz2=11379.45×0.6=6827.67N當制動器的制動力FB和地面制動力Fb達到附著力F值時,車輪即被抱死并在地面上滑移,此后制動力矩Mμ即表現(xiàn)為靜摩擦力矩Mf,而FB=Mμ/Re即成為與Fb相平衡以阻止車輪再旋轉的周緣力的極限值,
6、當制動力車輪角速度ω=0以后,地面制動力Fb達到附著力F值后就不再增大,而制動器的制動力FB由于踏板力FD的增大使摩擦力矩Mf增大而繼續(xù)上升,如圖4-2所示圖4-2制動器制動力、地面制動力與踏板力的關系3、制動器制動力分配系數(shù)(汽車理論110頁)(1)分配系數(shù)β=FB1/FB(4-7)FB1/FB2=(L2+hg)/(L2-hg)(4-8)FB=FB1+FB2(4-9)可得β=FB1/FB=FB1/(FB1+FB2)=(L2+hg)/(L2+hg+L1-hg)=(L2+hg)/L(4-10)即:β=L2/L+hg/L(4-11)其中L1=835mmL2=535mmL=1370mmhg
7、=745mm取=0.6得到β=L2/L+hg/L=(535+0.6×745)÷1370=0.72(2)同步附著系數(shù)0=(Lβ-L2)/hg(4-12)=(1370×0.72-535)÷745=0.61將0=0.61代入式(4-5)得FZ1,=(L2+0)=4100×9.8÷1.370×(0.535+0.61×0.745)=29328.467×0.989=29005.85NFZ2,=(L1-0)=4100×9.8÷1.370×(0.835-0.61×0.74