【文章內容簡介】 汽車空載質量： m’ a =985Kg； 汽車滿載總質量： ma =1620Kg； 4）空載時汽車的質心高度： h’ g =800mm； 滿載時汽車的質心高度為 hg=930mm； 5）汽車空載時的軸荷分配：前軸 60%， 后軸 40%； 汽車滿載時的軸荷分配：前軸 52%，后軸 48%； 6）汽車空載時質心到前后軸的距離： L’ 1= L*=2350*=940mm； L’ 2= L*=2350*=1410mm； 汽車滿載時質心到前后軸的距離： L1=L*=2350*=1222mm； L2=L*=2350*=1128mm； 7）車輪有效半徑 re 選用 80系列輪胎，查閱 GB/2978_1997， 155/80R13 新胎滾動半徑為 281mm, 得有效半徑為 Re=281mm。 畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 本資 料來自 受力分析 圖 31所示為汽車在水平路面上制動時的受力情況。圖中忽略了空氣阻力、旋轉質量減速時產生的慣性力偶矩以及汽車的滾動阻力偶矩。另外，在以下的分析中還忽略了制動時車輪邊滾動邊滑動的情況，并且附著系數(shù)為定值 φ 。 圖 31 制動時的汽車受力圖 根據(jù)圖 31給出的汽車制動時的整車受力情況，并對后軸車輪的接地點取力矩，得平衡式為 12()gG H duZLL g dt?? （ 31） 對前軸車輪的接地點取力矩，得平衡式為 21()gG H duZLL g dt?? （ 32） 式中： Z1 ──汽車制動時水平地面對前軸車輪的法向反力， N； Z2 ──汽車制動時水平地面對后軸車輪的法向反力， N； L ──汽車軸距， N； L1 ──汽車質心離前軸距離， mm； L2 ──汽車質心離后軸距離， mm； Hg ──汽車質心高度， mm； G ──汽車所受重力， N； dudt ──汽車制動減速度， m/s2 。 令 dudt =qg ,q 稱為制動強度。 畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 本資 料來自 若在附著系數(shù)為 φ 的路面上制動，前、后均抱死，這時汽車總的地面制動力為12B B BF F F?? （ 33） 前、后車輪中的附著力為 12F F F? ? ??? （ 34） 根據(jù)文獻 []前 后車輪的附著力為 1 2()GF L q H gL? ??? （ 35） 2 1()GF L q H gL? ??? （ 36） 對于大多數(shù)兩軸汽車，前、后制動器制動力的比值為一定值，并以前制動器制動力Ff1 與汽車總的制動器制動力 Ff 之比來表明分配的比例，稱為汽車制動器制動力分配系數(shù)，用 β表示，即 112fff f fFFF F F? ?? ? （ 37） 此時， BFF?? ?G? ， （ 38） 111 ZFF Bf ??? （ 39） 222 ZFF Bf ??? （ 310） 式中： FB1， FB2 ──前、后車輪的地面制動力； Ff1， Ff2 ──前、后車輪的制動器制動力 ； Fφ1， Fφ2 ──前、后車輪的附著力； β──制動力分配系數(shù) 由（ 31）、（ 32）、（ 35）～（ 37）式可得前后軸車輪的利用附著系數(shù)為 11ZFBf ?? = )qh(LLβqg?21 （ 311） r? =)qh(LLβ)q(ZFgB???122 1 1 （ 312） 則前后軸的附著效率為 /Lhβ /LLqE gfff ?? ??? 2 （ 313）/Lhβ)( /LLqE grr r?? ???? 1 1 （ 314） 畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 本資 料來自 式中： f? ， r? ──前、后車輪的利用附著系數(shù)； fE ， rE ──前后軸的附著效率。 以上式子表明：汽車在附著系數(shù) φ 為任一確定值時，各軸車輪附著力即極限制動力并不是常數(shù)，而是制動強度 q 或 FB的函數(shù)。當汽車制動力足夠時，根據(jù)汽車前、后軸的軸荷分配，以及前、后車輪制動器制動力的分配、道路附著系數(shù)和坡度情況等，制動過程可能出現(xiàn)的情況有三種，即 1）前輪先抱死拖滑，然后后輪再抱死拖滑； 2）后輪先抱死拖滑，然后前輪再抱死拖滑； 3）前后輪同時抱 死拖滑。 顯然，最后一種情況的附 著條件利用得最好。 因此我們不難求得在任何附著系數(shù) φ 的路面上， 前、后車輪附著力同時被充分利用的條件為 1 2 1 1f f B BF F F F G?? ? ? ? （ 315） )/()(// 22211 2 gf hLhLFFFF gBBf ?? ???? （ 316） 式中： Ff1， Ff2 ──前、后車輪的地面制動力； 由式（ 315）、（ 316）中消去 φ 得 2 1 122214[ ( 2 ) ]2f f fG H g L G LF L F FH g G H g? ? ? ? （ 317） 將（ 317）繪制成以 Ff1， Ff2 為坐標的曲線，即為理想的前、后輪制動器制動力分配曲線，也稱為 I 曲線，如圖 32 所示。如果汽車前、后輪制動器的制動力 Ff1， Ff2 的規(guī)律分配，則可以保證汽車在任何一種路面上，也就是任一附著系數(shù) φ 的路面上制動時，均可以使前、后車輪同時抱死。 畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 本資 料來自 圖 32 微型客車的 I 曲線 同步附著系數(shù)的確定及計算 ????112ffFF （ 318） 上式在圖 32 中是一條通過坐標原點且斜率為 (1? )/? 的直線，它是具有制動器制動力分配系數(shù)為 ? 的汽車的實際前、后制動器制動力分配線，簡稱 ? 線。圖中 ? 線與I曲線交于 B 點，可求出 B 點處的附著系數(shù) ? = 0? ,則稱 ? 線與 I 曲線交點處的附著系數(shù)0? 為 同步附著系數(shù) 。它是汽車制動性能的一個重要參數(shù)，由汽車結構參數(shù)所決定。同步附著系數(shù)的計算公式是：ghLL 20 ?? ?? 對于前、后制動器制動力為固定比值的汽車，只有在附著系數(shù) ? 等于同步附著系數(shù)0? 的路面上，前 、后車輪制動器才會同時抱死。當汽車在不同 ? 值的路面上制動時，可能有以下情況： (1)當 ? 0? ， ? 線位于 I曲線下方，制動時總是前輪先抱死。它雖是一種穩(wěn)定工況，但喪失轉向能力。 (2)當 ? 0? ， ? 線位于 I曲線上方，制動時 總是后輪先抱死，這時容易發(fā)生后軸側滑使汽車失去方向穩(wěn)定性。 (3)當 ? = 0? ，制動時汽車前、后輪同時抱死，是一種穩(wěn)定工況，但也失去轉向能力。 為了防止汽車的前輪失去轉向能力和后輪產生側滑，希望在制動過程中，在即將出現(xiàn)車輪抱死但尚無任何車輪抱死時的制動減速度，為該車可能產生的最高減速度。分析表明，汽車在同步附著系數(shù) 0? 的路面上制動 (前、后車輪同時抱死 )時，其制動減速度為du/dt=qg= 0? g，即 q= 0? ， q 為制動強度。而在其他附著系數(shù) ? 的路面上制動時，達到前輪或后輪即將抱死時的制動強度 q? ，這表明只有在 ? = 0? 的路面上，地面的附著條件才得到充分利用。附著條件的利用情況可用 附著系數(shù)利用率 ? (或附著力 利用率 )來表達， ? 可定義為： 畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 本資 料來自 ??? qGFB ?? 式中 BF —— 汽車總的地面制動力； G—— 汽車所受重力； q—— 制動強度。 當 ? = 0? 時， q= 0? ， ? =1,利用率最高。 如何選擇同步附著系數(shù) 0? ，是采用恒定前后制動力分配比的汽車制動系設計中的一個較重要的問題。在汽車總重和質心位置已定的條件下， 0? 的數(shù)值就決定了前后制動力的分配比。 0? 的選擇與很多因數(shù)有關。首先，所選的 0? 應使得在常用路面上，附著系數(shù)利用率較高。具體而言，若主要是在較好的路面上行駛，則選的 0? 值可偏高些，反之可偏低些。從緊急制動的觀點出發(fā)， 0? 值宜取高些。汽車若常帶掛車行駛或常在山區(qū)行駛， 0?值宜取低些。此外， 0? 的選擇還與汽車的操縱性、穩(wěn)定性的具體要求有關，與汽車的載荷情況也有關?？傊?， 0? 的選擇是一個綜合性的問題，上述各因數(shù)對 0? 的要求往往是相互矛盾的。因此，不可能選一盡善盡美的 0? 值，只有根據(jù)具體條件的不同，而有不同的側重點。 根 據(jù)設計經驗，空滿載的同步附著系數(shù) 0?? 和 0? 應在下列范圍內：轎車： ～ ；輕型客車、輕型貨車： ～ ；大型客車及中重型貨車： ～ 。 現(xiàn)代汽車多裝有比例閥或感載比例閥等制動力調節(jié)裝置，可根據(jù)制動強度、載荷等因素來改變前、后制動器制動力的比值，使之接近于理想制動力分配曲線。 為保證汽車制動時的方向穩(wěn)定性和有足夠的附著系數(shù)利用率，聯(lián)合國歐洲經濟委員會 (ECE)的制動法規(guī)規(guī)定，在各種載荷情況下，轎車 在 ≤ q≤ ，其他汽車在 ≤ q≤ 的范圍內，前輪均應能先抱死；在車輪尚未抱死的情況下，在 ≤ ? ≤ 的范圍內，必須滿足 q≥ +(? )。 綜上所述，這款微型客車的同步附著系數(shù) 0? 選取 。 表 各種路面的附著系數(shù) 路面 峰值附著系數(shù) 滑動附著系數(shù) 畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 本資 料來自 注：（公式（ 31）～（ 3－ 17）參考文獻 [4]） 制動力、制動強度、附著系數(shù)利用率的計算 滿載時的情況 1） 汽車在理想路面上行駛 即當 φ =φ 0時，有： FB1=Fφ 1， FB2=Fφ 2，故 FB=Gφ =magφ =1500**=10672 N q=φ =； ε =q/φ =1 FB1=Fφ 1=G(L2+qhg)φ /L Ff1=FB1 F180。f1=FB1/2 T180。f1=F180。f1*re 以上式中（下同） FB FB2──汽車前、后軸車輪的地面制動力； FB──汽車總的地面制動力 Fφ Fφ 2──前、后軸車輪附著力； q──制動強度； ε ──附著系數(shù)利用率； G──汽車所受重力； g──重力加速度； Ff Ff2──前、后輪制動器制動力（又稱制動周緣 力） F180。f1 ──單個前輪制動器制動力； T180。f1 ──單個前輪制動器制動力矩。 2）當汽車在較差路面行駛 即當 φ 〈 φ 0時，汽車可能得到的最大總制動力取決于前 瀝青或混凝土（干） ～ 瀝青（濕） ～ ～ 混凝土（濕） 碩石 土路（干） 土路（濕） ～ 雪（壓緊） 冰 畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 本資 料來自 剛剛首先抱死的條件，即 FB1=Fφ 1。若取 φ =，則制動力 FB 可以寫為 220()B GLF L H g???? ?? （ 319） 制動強度 q可以寫為 220()Lq L H g???? ?? （ 320） 附著系數(shù)利用率可以寫為 22