【正文】 分析 轎車的制動(dòng)性能是指轎車在行駛中能利用外力強(qiáng)制地降低車速至停車或下長(zhǎng)坡時(shí)能維持一定車速的能力 [12]。 制動(dòng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo) 轎車的制動(dòng)性能主要由以下三個(gè)方面來評(píng)價(jià) ： 1） 制動(dòng)效能； 2） 制動(dòng)效能的恒定性； 3）制動(dòng)時(shí)轎車的方向穩(wěn)定性。 制動(dòng)效能 制動(dòng)效能，即制動(dòng)距離與制動(dòng)減速度，是指在良好路面上，轎車以一定初速度從制動(dòng)到停車這一過程中轎車的制動(dòng)距離或制動(dòng)時(shí)的減速 度。制動(dòng)效能是制動(dòng)性能中最基本的評(píng)價(jià)指標(biāo)。制動(dòng)距離越小，制動(dòng)減速度越大，轎車的制動(dòng)效能就越好。 制動(dòng)效能的恒定性 制動(dòng)效能的恒定性，即抗熱衰退性能。是指轎車在下長(zhǎng)坡或高速行駛時(shí)制動(dòng)效能保持的程度。因?yàn)橹苿?dòng)過程中實(shí)際是把轎車行駛的動(dòng)能通過制動(dòng)器吸收轉(zhuǎn)換為熱能，所以制動(dòng)器升高溫度后能保持在冷態(tài)時(shí)的制動(dòng)效能，已成為設(shè)計(jì)制動(dòng)器時(shí)必須要考慮的一個(gè)重要問題。 制動(dòng)時(shí)轎車方向的穩(wěn)定性 制動(dòng)時(shí)轎車的方向穩(wěn)定性，即轎車制動(dòng)過程中維持直線行駛，或按預(yù)定彎道行駛的能力。影響轎車方向穩(wěn)定性的主要因素有：側(cè)滑、跑 偏或失去轉(zhuǎn)向能力。當(dāng)制動(dòng)時(shí)發(fā)生側(cè)滑、跑偏或失去轉(zhuǎn)向能力時(shí)，轎車將偏離給定的行駛路徑。因此，常用制動(dòng)時(shí)轎車按給定路徑行駛的能力來評(píng)價(jià)汽轎車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性，對(duì)制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度兩指標(biāo)測(cè)試時(shí)都要求了其實(shí)驗(yàn)通道的寬度。 滑側(cè)滑是指轎車制動(dòng)時(shí)某一軸的車輪或兩軸的車輪發(fā)生橫向滑動(dòng)的現(xiàn)象。最危險(xiǎn)的情況是高速制動(dòng)時(shí)后軸發(fā)生側(cè)滑。防止此現(xiàn)象發(fā)生應(yīng)使前后軸同時(shí)抱死或前軸先報(bào)死后軸始終不抱死。 制動(dòng)跑偏的原因有兩個(gè)： 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 24 頁 共 32 頁 1）制動(dòng)時(shí)懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿在運(yùn)動(dòng)學(xué)上不協(xié)調(diào)（相互干涉）； 2）轎車左右車輪，特別是轉(zhuǎn)向軸左右車輪制 動(dòng)器制動(dòng)力不相等。 后者是由于制動(dòng)調(diào)整誤差造成的，是非系統(tǒng)的。而前者是屬于系統(tǒng)性誤。 制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線分析 對(duì)于一般轎車而言，根據(jù)其前后軸制動(dòng)力的分配、路面附著系數(shù)以及載荷情況和坡度等因素，當(dāng)制動(dòng)器制動(dòng)力足夠時(shí)，制動(dòng)過程可能會(huì)出現(xiàn)以下三種情況： 1） 后輪先抱死拖滑，然后前輪抱死拖滑； 2） 前輪先抱死拖滑，然后后輪抱死拖滑； 3） 前后輪同時(shí)抱死拖滑。 由此可見，前后輪制動(dòng)力的分配會(huì)影響轎車制動(dòng)時(shí)的附著條件利和用程度方向穩(wěn)定性，這是設(shè)計(jì)制動(dòng)時(shí)必須處理的問題。 根據(jù)給定參數(shù)和制動(dòng)力分配系數(shù)，應(yīng)用 EXCEL編制出 制動(dòng)力分配曲線如下： 1） 當(dāng) I線與 β線相交時(shí)，即 0??? =， 即前后輪同時(shí)抱死 ； 2） 當(dāng) I線在 β線下方時(shí)，前輪先抱死； 3） 當(dāng) I線在 β線上方時(shí)，后輪先抱死。 通過圖 。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 25 頁 共 32 頁 圖 制動(dòng)力分配曲線 制動(dòng)減速度 j和制動(dòng)距離 S 制動(dòng)器的制動(dòng)效果，可以用最大制動(dòng)減速度及最 小制動(dòng)距離來評(píng)價(jià)。 假設(shè)轎車是在水平的、堅(jiān)硬的道路上行駛，并且不考慮路面附著條件，因此制動(dòng)力是由制動(dòng)器產(chǎn)生。此時(shí) ggj 0 ??? bm a x2)2 39。39。39。( 1 aoa022 auuS ??? ?? ? ? ? ?mmS 100100)2 ( 1 2 ???????? 所以符合要求。 摩擦襯塊的磨損特性計(jì)算 摩擦襯塊的磨損受摩擦力、溫度、滑磨速度、制動(dòng)盤的材質(zhì)和加工情況，以及襯片本身材質(zhì)等許多因素的 影響，因此，在理論上計(jì)算磨損性能非常困難。試驗(yàn)表明，影響摩擦襯塊磨損的最重要的因素是摩擦表面的溫度和摩擦力。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 26 頁 共 32 頁 從能量的角度來說，轎車制動(dòng)過程是將轎車的機(jī)械能（動(dòng)能和勢(shì)能）的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏纳⒌倪^程。在制動(dòng)強(qiáng)度很大的緊急制動(dòng)過程中，制動(dòng)器幾乎承擔(dān)了轎車全部動(dòng)能耗散的任務(wù)。此時(shí)，由于制動(dòng)時(shí)間很短，實(shí)際上熱能還來不及逸散到大氣中就被制動(dòng)器所吸收，致使制動(dòng)器溫度升高。這就是所謂制動(dòng)器的能量負(fù)荷。能量負(fù)荷越大，則襯片（襯塊）的磨損越嚴(yán)重。對(duì)于盤式制動(dòng)器的襯塊，其單位面積上的能量負(fù)荷比鼓式制動(dòng)器襯片大許多倍，所以制 動(dòng)盤的表面溫度比制動(dòng)鼓的高 [15]。 由于各種轎車的總質(zhì)量及其襯塊的摩擦面積是各不相同的，因而有必要用一種相對(duì)量作為評(píng)價(jià)能量負(fù)荷的指標(biāo)。目前，常用的指標(biāo)是比能量消散率，即單位時(shí)間內(nèi)襯塊單位摩擦面積耗散的能量，通常所用的計(jì)量單位為 2W/mm 。比能量耗散率有時(shí)也稱為單位功負(fù)荷，或簡(jiǎn)稱能量負(fù)荷。 雙軸轎車的單個(gè)前輪及后輪制動(dòng)器的比能量耗散率分別為： ?? 14 )( 22211 tA vvme ?? () )1(4 )( 2 21 222 ?? ??? tA vvme () jvvt 21?? () 式中， ? 為汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)； m 為汽車總質(zhì)量； 1v 、 2v 為制動(dòng)初速度和終速度（ sm/ ）； t為制動(dòng)時(shí)間； j 為制動(dòng)減速度（ 2/sm ）； 1 A 、 2A 為前、后制動(dòng)襯片（襯塊）的摩擦面積； ? 為制動(dòng)力分配系數(shù)。 在緊急制動(dòng)到停車的情況下，可認(rèn)為 1?? 、 02?v ，所以， ?111 4 2tAmve ? () )1(4 2212 ??? tAmve （ ） 根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)推薦，鼓式制動(dòng)器的比能量耗散率比不大于 ，計(jì)算時(shí)取減速度 ?j 。制動(dòng)初速度 1v 取值與轎車的總質(zhì)量有關(guān)；總質(zhì)量在 用 100km/h()；總質(zhì)量在 65km/h(18m/s)。乘用車的盤式制動(dòng)器在同上的 1v 和 j 的條件下，比能量耗散率應(yīng)不大于 。對(duì)于最高車速低于以上中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 27 頁 共 32 頁 規(guī)定的制動(dòng)初速度的轎車，按上述條件算出的 e 值允許略大于 。比能量耗散率過高不僅引起襯片（襯塊）的加速磨損，且又可能使制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤更早發(fā)生龜裂 [8]。 ????? j vvt （ ） 22111 / m 2 ????? ??? ?tAmve () 222212 / m )(132 27 .8320)1(4 ?????? ???? ?tAmve （ ） 故符合要求。 另一個(gè)磨損特性指標(biāo)是襯片（襯塊）單位摩擦面積的制動(dòng)力摩擦力，稱為比摩擦力0f 。比摩擦力越大，則磨損越嚴(yán)重。單個(gè)車輪制動(dòng)器的比摩擦力為 [8]： RAMf μ0 ? （ ） 式中， μM 為單個(gè)制動(dòng)器的制動(dòng)力矩； R為制動(dòng)鼓半徑（襯塊平均半徑 mR 或有效半徑 eR ）；A為單個(gè)制動(dòng)器襯片（襯塊）摩擦面積。 在 gj ? 時(shí)，鼓式制動(dòng)器的比摩擦力 0f 以不大于 2/ mmN 為宜。與之相應(yīng)的襯片與制動(dòng)鼓之間的平均單位壓力 ffp om /? =～ 2/mmN （設(shè)摩擦因素 f =～）。這比過去一些文獻(xiàn)中推薦的 mp 要小，因?yàn)槟p問題現(xiàn)在已較過去受到更大程度的重視。 2μ0 / m m2480096 ??? ?????? RAMf （ ） 2om 0 . 8 3 N / m m0 . 2 9 / 0 .3 5/ ??? ffp （ ） 符合要求。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 28 頁 共 32 頁 6 結(jié) 論 本設(shè)計(jì)主 要完成轎車制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，闡述了本次設(shè)計(jì)的研究意義以及發(fā)展前景，對(duì)轎車制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)進(jìn)行了分析。當(dāng)然由于我在學(xué)術(shù)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)方面的匱乏，論文尚不能具體而又深入的分析，還望各位老師批評(píng)指正。這次設(shè)計(jì)，我深刻體會(huì)到，在動(dòng)手設(shè)計(jì)以前，應(yīng)該進(jìn)行充分調(diào)查、研究，根據(jù)所收集的資料進(jìn)行系統(tǒng)分析，在腦海中形成一個(gè)具體的結(jié)構(gòu)，再進(jìn)行有計(jì)劃的實(shí)施。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我學(xué)到了很多書本上所沒有的知識(shí)，也對(duì)學(xué)習(xí)和生活有了一些新的認(rèn)識(shí)。總結(jié)如下： 要勤于思考。只有把理論用于實(shí)踐，才能徹底的掌握，才能實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的價(jià)值。因此在實(shí) 踐的過程中要不斷的思考，找到理論與實(shí)際的結(jié)合點(diǎn)，使理論知識(shí)能很好的為實(shí)踐服務(wù)，同時(shí)實(shí)踐又可以加深對(duì)理論的理解。 細(xì)心、耐心。只有一絲不茍的工作態(tài)度和不驕不燥的鉆研精神，才能在所從事的工作中獲得成功。在設(shè)計(jì)期間，無論是畫圖還是設(shè)計(jì)計(jì)算，都需要耐心細(xì)致，在論文編寫方面，更需要細(xì)心，這樣才能完成優(yōu)秀的畢業(yè)作品。 要團(tuán)結(jié)、謙虛、“問道有先后，術(shù)業(yè)有專攻”。每個(gè)人都有所長(zhǎng)亦有所短，只有大家互相幫助，共同學(xué)習(xí)，才能取得更大的進(jìn)步。在本次設(shè)計(jì)期間，好多同學(xué)都是互相幫助，查資料，改格式等等，每一份優(yōu)秀的設(shè)計(jì)背后都是 團(tuán)結(jié)互助的結(jié)果。 “業(yè)精于勤荒于嬉，行成于思?xì)в陔S”。只有不斷練習(xí)、不斷學(xué)習(xí)、不斷進(jìn)步，才會(huì)在社會(huì)和學(xué)習(xí)中強(qiáng)于別人。在設(shè)計(jì)當(dāng)中，只有通過不斷的練習(xí)，不斷的試驗(yàn)才能得出非常準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，切忌眼高手低。 最后，衷心感謝老師給予我人生、思想、生活上無微不至的幫助和學(xué)習(xí)中的教誨。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 29 頁 共 32 頁 附 錄 F=0::1。 hg=。 。 G=2。 G1=。 L=。 L2=。 L21=。 gg=(1/2)*(((G/hg)*sqrt(L2^2+4*hg*L*F/G))(G*L2/hg+2*F))。 gg1=(1/2)*(((G1/hg1)*sqrt(L21^2+4*hg1*L*F/G1))(G1*L21/hg1+2*F))。 c=。 y=((1c)/c)*F。 plot(F,gg,f,gg1,f,y)。 xlabel(?Fu1/KN?)。 ylabel(?Fu2/FK?)。 title(?制動(dòng)力分配曲線 ?）； 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 30 頁 共 32 頁 圖 制動(dòng)力分配曲線 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 31 頁 共 32 頁 參 考 文 獻(xiàn) [1]王國(guó)權(quán) .汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [2]劉濤 .汽車設(shè)計(jì) [M].北 京：北 京大學(xué)出版社， [3]王望 予 .汽 車設(shè)計(jì) [M].北京： 機(jī)械工業(yè)出版社， [4]張新 智 .北京吉 普切諾基汽車結(jié)構(gòu)圖冊(cè) [M].北京 ：機(jī)械工業(yè)出版社， [5]韓守 身 .微型轎 車的使用與構(gòu)造圖冊(cè) [M].北京 ：人民郵電出版社， [6]劉惟 信 .汽 車設(shè)計(jì) [M].北 京：清華大學(xué)出版社， [7]周開勤 .機(jī) 械零件手冊(cè) [M].北 京：高等教育出版社， [8]楊可 楨 .機(jī)械 設(shè)計(jì) [M].北 京 :機(jī)械 工業(yè)出版社， [9]何銘新，錢可強(qiáng) .機(jī)械制圖 [M].北 京：高等教育出版社， ~19 [10]李瑞琴 .機(jī)械原 理 .機(jī)械學(xué) [M].北 京：國(guó)防工業(yè)出版社， ~10 [11]鄒慧君，張春林，李杞儀 .機(jī)械原理 (第二版 )[M].北京： 高等教育出版社， ~9 [12]黃健 求 .機(jī) 械制造技術(shù)基礎(chǔ) [M].北京 :清 華大學(xué)出版社 , [13]張春 林 .機(jī) 械原理 [M].北 京：高等教育出版社， [14]袁長(zhǎng)良 .機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].北 京：中國(guó)鐵道出版社 , [15]左健明 .液壓與氣壓傳動(dòng) [M].北京： 機(jī)械工業(yè) 出版社， ~102 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 32 頁 共 32 頁 致 謝 經(jīng)過幾個(gè)月的忙碌和學(xué)習(xí)，論文答辯已經(jīng)接近尾聲。 我在這次論文完成過程中，得到了很多人的幫助與支持。 導(dǎo)師專業(yè)知識(shí)淵博，待人平易近人。在這里首先要感謝我的論文指導(dǎo)老師 ， 你們平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，各個(gè)環(huán)節(jié)中都給予了我悉心的指導(dǎo)。除了畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師的專業(yè)知識(shí)水平外，還要感謝上大學(xué)以來所有軟件學(xué)院和北京基地的老師，特別是在論文最后階段的悉心審批， 對(duì)我畢業(yè)論文的 寫作給予悉心指導(dǎo)，提出了許多批評(píng)建議，使個(gè)人的論文得以如期完成，在此致上最真摯的謝意。 謝謝中北大學(xué)軟件學(xué)院和北京森縱實(shí)訓(xùn)基地所有教