【正文】 第5章 制動性能分析　　第5章 制動性能分析　　任何一套制動裝置都是由制動器和制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)兩部分組成?！　　∑嚨闹苿有允侵钙囋谛旭傊心芾猛饬?qiáng)制地降低車速至停車或下長坡時能維持一定車速的能力?！　　?制動性能評價指標(biāo)　　汽車的制動性主要由下列三方面來評價：　1） 制動效能，即制動距離與制動減速度?！?）制動效能的恒定性，即抗熱衰退性能?！　?）制動時汽車的方向穩(wěn)定性，即制動時汽車不發(fā)生跑偏、側(cè)滑以及失去轉(zhuǎn)向能力的性能。　　　 制動效能 　　制動效能是指在良好路面上，汽車以一定初速度制動到停車的制動距離或制動時汽車的減速度。制動效能是制動性能中最基本的評價指標(biāo)。制動距離越小，制動減速度越大，汽車的制動效能就越好?！　?制動效能的恒定性　制動效能的恒定性主要指的是抗熱衰退性能。汽車在高速行駛或下長坡連續(xù)制動時制動效能保持的程度。因為制動過程中實際上是把汽車行駛的動能通過制動器吸收轉(zhuǎn)換為熱能，所以制動器溫度升高后能保持在冷態(tài)時的制動效能，已成為設(shè)計制動器時要考慮的一個重要問題?！?制動時汽車方向的穩(wěn)定性　制動時汽車的方向穩(wěn)定性，常用制動時汽車給定路徑行駛的能力來評價。若制動時發(fā)生跑偏、側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力。則汽車將偏離原來的路徑。　　　制動過程中汽車維持直線行駛，或按預(yù)定彎道行駛的能力，稱為方向穩(wěn)定性。影響方向穩(wěn)定性包括制動跑偏、后軸側(cè)滑或前輪失去轉(zhuǎn)向能力三種情況。制動時發(fā)生跑偏、側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力時，汽車將偏離給定的行駛路徑。因此，常用制動時汽車按給定路　22　徑行駛的能力來評價汽車制動時的方向穩(wěn)定性，對制動距離和制動減速度兩指標(biāo)測試時都要求了其實驗通道的寬度?！　　》较蚍€(wěn)定性是從制動跑偏、側(cè)滑以及失去轉(zhuǎn)向能力方面來考驗?！≈苿优芷脑蛴袃蓚€：　1） 汽車左右車輪，特別是轉(zhuǎn)向軸左右車輪制動器制動力不相等?！?） 制動時懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿在運(yùn)動學(xué)上不協(xié)調(diào)（相互干涉）。　前者是由于制動調(diào)整誤差造成的，是非系統(tǒng)的。而后者是屬于系統(tǒng)性誤差。側(cè)滑是指汽車制動時某一軸的車輪或兩軸的車輪發(fā)生橫向滑動的現(xiàn)象。最危險的情況時高速制動時后軸發(fā)生側(cè)滑。防止后軸發(fā)生側(cè)滑應(yīng)使前后軸同時抱死或前軸先報死后軸始終不抱死?！±碚摲治鋈缦拢嬲脑u價需要靠實驗。　 制動器制動力分配曲線分析　　對于一般汽車而言，根據(jù)其前后軸制動力的分配、載荷情況及路面附著系數(shù)和坡度等因素，當(dāng)制動器制動力足夠時，制動過程可能出現(xiàn)如下三種情況：　1） 前輪先抱死拖滑，然后后輪抱死拖滑?！?） 后輪先抱死拖滑，然后前輪抱死拖滑?！　?） 前后輪同時抱死拖滑?！∷?，前后輪制動力分配將影響汽車制動時的方向穩(wěn)定性和附著條件利用程度，是設(shè)計汽車制動時必須妥善處理的問題。　　　根據(jù)給定參數(shù)和及制動力分配系數(shù)，應(yīng)用EXCEL編制出制動力分配曲線如下：　1） 當(dāng)I線與β線相交時，即=，即前后輪同時抱死?！　　?） 當(dāng)I線在β線下方時，前輪先抱死。　　3） 當(dāng)I線在β線上方時，后輪先抱死?！⊥ㄟ^圖51可以看出相關(guān)參數(shù)和制動力分配系數(shù)的合理性?！　　?3　　　中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)士論文 第5章 制動性能分析　　　　圖 51 賽車制動力分配曲線　　　　　 制動減速度和制動距離S　　　制動系的制動效果，可以用最大制動減速度及最小制動距離來評價?！　〖僭O(shè)汽車是在水平的，堅硬的道路上行駛，并且不考慮路面附著條件，因此制動力是由制動器產(chǎn)生。此時　　 　　　所以符合要求?！　　?4　 摩擦襯塊的磨損特性計算　摩擦襯塊的磨損受溫度、摩擦力、滑磨速度、制動鼓（制動盤）的材質(zhì)及加工情況，以及襯片本身材質(zhì)等許多因素的影響，因此在理論上計算磨損性能極為困難。但試驗表明，影響磨損的最重要的因素還是摩擦表面的溫度和摩擦力?！哪芰康挠^點(diǎn)來說，汽車制動過程即是將汽車的機(jī)械能（動能和勢能）的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏纳⒌倪^程。在制動強(qiáng)度很大的緊急制動過程中，制動器幾乎承擔(dān)了汽車全部動能耗散的任務(wù)。此時，由于制動時間很短，實際上熱能還來不及逸散到大氣中就被制動器所吸收，致使制動器溫度升高。這就是所謂制動器的能量負(fù)荷。能量負(fù)荷越大，則襯片（襯塊）的磨損越嚴(yán)重。對于盤式制動器的襯塊，其單位面積上的能量負(fù)荷比鼓式制動器襯片大許多倍，所以制動盤的表面溫度比制動鼓的高?！　　「鞣N汽車的總質(zhì)量及其制動襯塊的摩擦面積各不相同，因而有必要用一種相對的量作為評價能量負(fù)荷的指標(biāo)。目前，各國常用的指標(biāo)是比能量消散率，即單位時間內(nèi)襯塊單位摩擦面積耗散的能量，通常所用的計量單位為。比能量耗散率有時也稱為單位功負(fù)荷，或簡稱能量負(fù)荷?！　　‰p軸汽車的單個前輪及后輪制動器的比能量耗散率分別為　 (51)　　 (52)　 (53)　　式中，為汽車總質(zhì)量；為汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)；、為制動初速度和終速度（）；為制動減速度（）；t為制動時間；、為前、后制動襯片（襯塊）的摩擦面積；為制動力分配系數(shù)?！≡诰o急制動到停車的情況下，并可認(rèn)為，故　　　 (54)　 （55）　　　據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)推薦，鼓式制動器的比能量耗散率比不大于為宜，計算時取減速度。制動初速度：乘用車用100km/h()；；(18m/s)。乘用車的盤式制動器在同上的和的條件下，比能量耗散率應(yīng)不大于。對于最高車速低于以上規(guī)定的制動初速度的汽車，按上述條件算出的值允許略大于。比能量耗散率過高不僅引起襯片（襯塊）的加速磨損，且又可能使制動鼓　25　　　或制動盤更早發(fā)生龜裂?！　　? （56）　 (57)　　 （58）　　盤式制動器的比能量耗散率應(yīng)不大于，故符合要求?！　　×硪粋€磨損特性指標(biāo)是襯片（襯塊）單位摩擦面積的制動力摩擦力，稱為比摩擦力。比摩擦力越大，則磨損越嚴(yán)重。單個車輪制動器的比摩擦力為　　 （59）　　式中，為單個制動器的制動力矩；R為制動鼓半徑（襯塊平均半徑或有效半徑）；A為單個制動器襯片（襯塊）摩擦面積?！　　≡跁r，鼓式制動器的比摩擦力以不大于為宜。與之相應(yīng)的襯片與制動鼓之間的平均單位壓力=～（設(shè)摩擦因素=～）。這比過去一些文獻(xiàn)中推薦的要小，因為磨損問題現(xiàn)在已較過去受到更大程度的重視?！　　　　》弦?。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　26　　　中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)士論文 參考文獻(xiàn)　　　參考文獻(xiàn)　　[1]陳家瑞，馬天飛. 汽車構(gòu)造(下冊)第五版. 北京：人民交通出版社, 2005　[2]（第5版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009　　[3]：機(jī)械工業(yè)出版社，2006　[4]：機(jī)械工業(yè)出版社，2010　[5]：北京大學(xué)出版社，2008　　[6]：人民郵電出版社，1996　[7]：機(jī)械工業(yè)出版社，1994　[8] ：人民交通出版社，2005　　　[9] ：清華大學(xué)出版社，2001　　[10] ，機(jī)械工業(yè)出版社，2003　　[11] ：機(jī)械工業(yè)出版社，1992　　[12] ：高等教育出版社，2001　　[13] 林玉祥.《機(jī)械工程圖學(xué)習(xí)題集》. 北京：科學(xué)出版社，2008　　　[14] 張春林.《機(jī)械原理》.北京：高等教育出版社，2005　　　[15]何銘新 錢可強(qiáng).《機(jī)械制圖》.高等教育出版社 2004 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　27　中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)士論文 致謝　　　　　致 謝　轉(zhuǎn)眼間就到了畢業(yè)答辯的時間，回想起做畢業(yè)設(shè)計的日子，雖然過程很枯燥乏味，但是每當(dāng)有進(jìn)展的時候，都會特別有成就感，心里都會偷偷地發(fā)笑?！‘?dāng)然畢業(yè)設(shè)計的順利完成免不了張紅老師的功勞。在課題開始之時，在我沒有方向感和困惑的時候，是張紅老師的告訴我一步一步去做、去想，你就會慢慢知道你接下來要做什么。在設(shè)計之中，我也碰到許多的困難和疑惑，是張紅老師的指點(diǎn)迷津，讓我恍然大悟。在這里我想對您說聲：謝謝！　感謝實驗室的張心娣老師，剛開始得時候我對制動器的結(jié)構(gòu)和原理還是很清楚，特意跑來向您請教，您親自帶我去實驗室參觀，給我講解其結(jié)構(gòu)和工作原理，對我的畫圖工作起到了很大的作用。　　　感謝負(fù)責(zé)我們答辯的幾位專業(yè)課老師，因為有了你們所教授的專業(yè)知識，我們才能夠?qū)W以致用。你們是嚴(yán)格的，但正是因為這樣的嚴(yán)格才能培養(yǎng)出優(yōu)秀的畢業(yè)生?！「兄x一起奮斗的同學(xué)們，因為有了大家的共同奮斗和勉勵，才有了畢業(yè)設(shè)計的順利完成，希望各位都能順利通過畢業(yè)答辯，以一顆積極的心態(tài)來迎接未來的挑戰(zhàn)。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　28??29