93整車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范

文件編號(hào)：整車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范項(xiàng)目名稱：_項(xiàng)目代號(hào)：編制：校對(duì)：審核：批準(zhǔn)：年月日文件編號(hào)：*********目錄TOC\o"1-2"\h\z一、 范圍 1二、 規(guī)范性引用文件 1三、 概述 1四、 制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)力矩的計(jì)算 3五、 確定車型的制動(dòng)器制動(dòng)力矩 5六、 法規(guī)要求 6

一范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了本公司輕卡產(chǎn)品制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本標(biāo)準(zhǔn)僅適用于本公司輕卡新產(chǎn)品開發(fā)制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算本標(biāo)準(zhǔn)適用于所有新開發(fā)的車型二規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB7258機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件三概述制動(dòng)系統(tǒng)是汽車的一個(gè)重要的組成部分。它直接影響汽車的行駛安全性。為了保證汽車有良好的制動(dòng)效能，本規(guī)范指導(dǎo)汽車的制動(dòng)性能及制動(dòng)系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。1、制動(dòng)動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定狀態(tài)下的加速和制動(dòng)加速力和制動(dòng)力通過(guò)輪胎和地表的接觸面從車輛傳送到路面。慣性力作用于車輛的重心，引起顛簸。在這個(gè)過(guò)程中當(dāng)剎車時(shí)，前后輪的負(fù)載各自增加或減少；而當(dāng)加速時(shí)，情況正好相反。制動(dòng)和加速的過(guò)程只能通過(guò)縱向的加速度ax加以區(qū)分。下面，我們先來(lái)分析一輛雙軸汽車的制動(dòng)過(guò)程。最終產(chǎn)生結(jié)果的前后輪負(fù)載和，在制動(dòng)過(guò)程中，圖1隨著靜止平衡和制動(dòng)減速的條件而變?yōu)椋? (SEQ標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)公式\*ARABIC1) (SEQ標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)公式\*ARABIC2)設(shè)作用于前后軸的摩擦系數(shù)分別為fV和fh,那么制動(dòng)力為： (SEQ標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)公式\*ARABIC3) (SEQ標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)公式\*ARABIC4)圖1雙軸汽車的剎車過(guò)程它們的總和便是作用于車輛上的減速力。 (SEQ標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)公式\*ARABIC5)對(duì)于制動(dòng)過(guò)程，fV和fh是負(fù)的。如果要求兩軸上的抓力相等，這種相等使fV＝fh＝ax/g，理想的制動(dòng)力分配是： (SEQ標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)公式\*ARABIC6) (SEQ標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)公式\*ARABIC7)這是一個(gè)拋物線Fxh(Fxv)和參數(shù)ax的參數(shù)表現(xiàn)。在圖1的右半部分，顯示了一輛普通載人汽車的理想制動(dòng)力分配。實(shí)踐中，向兩邊分配制動(dòng)力通常被選用來(lái)防止過(guò)早的過(guò)度制動(dòng)，或是由剎車片摩擦偏差而引起的后輪所死，因?yàn)楹筝嗘i死后將幾乎無(wú)法抓地，車輛將會(huì)失去控制。防抱死剎車系統(tǒng)這個(gè)問(wèn)題。當(dāng)然，每一個(gè)負(fù)載狀態(tài)都有它各自的理想制動(dòng)力分配。如果所有負(fù)載狀態(tài)都必須由一個(gè)固定的分配去應(yīng)對(duì)，那么最重要的條件往往就是空載時(shí)的情況。雖然固定的分配在更多負(fù)載時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的制動(dòng)力分配，b線顯示了當(dāng)后軸的制動(dòng)力未超過(guò)理想值直到最大減速度為0.8g時(shí)的制動(dòng)力分配情況。彎曲的分配曲線可通過(guò)如下方法應(yīng)用。對(duì)于雙軸輕卡，輪子在制動(dòng)中的負(fù)載只取決于減速度，而不取決于設(shè)定的制動(dòng)力分配。制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與匹配的總布置設(shè)計(jì)硬點(diǎn)或輸入?yún)?shù)新車型總體設(shè)計(jì)時(shí)能夠基本估算如下基本設(shè)計(jì)參數(shù),這些參數(shù)作為制動(dòng)系統(tǒng)的匹配和優(yōu)化設(shè)計(jì)的輸入?yún)?shù)。已知參數(shù)車型軸距（mm）整車整備質(zhì)量（Kg）滿載質(zhì)量（Kg）空載時(shí)質(zhì)心距前軸中心線的距離（mm）空載時(shí)質(zhì)心高度（mm）滿載時(shí)質(zhì)心距前軸中心線的距離（mm）滿載時(shí)質(zhì)心高度（mm）理想的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線基本理論地面對(duì)前、后車輪的法向反作用力在分析前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配比例以前，首先了解地面作用于前、后車輪的法向反作用力。圖2地面對(duì)前、后車輪的法向反作用力由圖2，對(duì)后輪接地點(diǎn)取力矩得 (SEQ標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)公式\*ARABIC8)式中：——地面對(duì)前輪的法向反作用力；——汽車重力；——汽車質(zhì)心至后軸中心線的距離；——汽車質(zhì)量；——汽車質(zhì)心高度；——汽車減速度。對(duì)前輪接地點(diǎn)取力矩，得 (SEQ標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)公式\*ARABIC9)式中：——地面對(duì)后輪的法向反作用力；——汽車質(zhì)心至前軸中心線的距離。則可求得地面法向反作用力為2、前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線在任何附著系數(shù)的路面上，前、后車輪同時(shí)抱死的條件是：前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力之和等于附著力；并且前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分別等于各自的附著力，即：消去變量，得計(jì)算算例與分析改進(jìn)方法由上述結(jié)果可以分別得出車型A和車型B的前、后車輪同時(shí)抱死時(shí)前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的關(guān)系曲線——理想的前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線，簡(jiǎn)稱I曲線。下圖為舉例車型空載和滿載時(shí)候的I曲線（N）圖3I曲線前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力矩的確定四、制動(dòng)器的制動(dòng)力矩計(jì)算制動(dòng)器通常分為盤式制動(dòng)器和鼓式制動(dòng)器。下面就兩種制動(dòng)器分別進(jìn)行制動(dòng)力矩的計(jì)算。舉例：已知制動(dòng)總泵的參數(shù)如下：總泵缸徑22.22mm總泵壓力87.7Kgf盤式制動(dòng)器的制動(dòng)力矩計(jì)算基本參數(shù)缸徑51.1mm摩擦塊面積35.9cm2摩擦塊厚度10mm摩擦塊有效厚度9mm有效半徑97.7mm制動(dòng)盤厚度12mm計(jì)算依據(jù)假定襯塊的摩擦表面全部與制動(dòng)盤接觸，且各處單位壓力分布均勻，則制動(dòng)器的制動(dòng)力矩為： (SEQ標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)公式\*ARABIC10)式中：——摩擦系數(shù)；——單側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤的壓緊力；——作用半徑計(jì)算結(jié)果下面為盤式制動(dòng)器的制動(dòng)力矩與摩擦系數(shù)之間的關(guān)系曲線。（Nm）圖4盤式制動(dòng)器的制動(dòng)力矩-摩擦系數(shù)的關(guān)系曲線由上圖可以看出，當(dāng)摩擦系數(shù)在0.35～0.42之間時(shí)，盤式制動(dòng)器所能提供的摩擦力矩在1205Nm～1447Nm之間。當(dāng)f＝0.38時(shí)，鼓式制動(dòng)器提供的摩擦力矩為1309Nm。鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)力矩計(jì)算基本參數(shù)缸徑19.05mm制動(dòng)鼓直徑220mm制動(dòng)蹄片包角110°制動(dòng)蹄片寬度40mm計(jì)算依據(jù)在摩擦襯片表面取一橫向微元面積，由鼓作用在微元面積上的法向力為：對(duì)于緊蹄：對(duì)于松蹄：其中計(jì)算結(jié)果下圖為鼓式制動(dòng)器所能提供的制動(dòng)力矩——摩擦系數(shù)曲線。（Nm）圖5鼓式制動(dòng)器所能提供的制動(dòng)力矩-摩擦系數(shù)曲線由上圖可以看出，摩擦系數(shù)在0.35～0.42之間時(shí)，制動(dòng)力矩在524Nm～706.53Nm之間。當(dāng)f＝0.38時(shí)，鼓式制動(dòng)器提供的摩擦力矩為598.316Nm。確定同步附著系數(shù)通過(guò)上述關(guān)于制動(dòng)器的制動(dòng)力矩的計(jì)算，可以得到前、后制動(dòng)器之間的制動(dòng)力分配的比例：通過(guò)這個(gè)曲線與I曲線的交點(diǎn)處的附著系數(shù)為同步附著系數(shù)。五、確定車型的制動(dòng)器制動(dòng)力矩基本原理選定同步附著系數(shù)φ0，舉例如確定為0.7。并用下列計(jì)算前、后輪制動(dòng)力矩的比值。然后，根據(jù)汽車滿載在柏油、混凝土路面上緊急制動(dòng)到前輪抱死，計(jì)算出前輪制動(dòng)器的最大制動(dòng)力矩Mμ1max；在根據(jù)前、后輪制動(dòng)力矩的比值計(jì)算出后輪制動(dòng)器的最大制動(dòng)力矩Mμ2max?；緟?shù)已知參數(shù)某車型軸距（mm）2450整車整備質(zhì)量（Kg）870滿載質(zhì)量（Kg）1502.2空載時(shí)質(zhì)心距前軸中心線的距離（mm）1242空載時(shí)質(zhì)心高度（mm）500滿載時(shí)質(zhì)心距前軸中心線的距離（mm）1462滿載時(shí)質(zhì)心高度（mm）730同步附著系數(shù)0.7計(jì)算結(jié)果所得參數(shù)某車型0.619滿載時(shí)前輪制動(dòng)器的最大制動(dòng)力矩Mμ1max1771.7Nm滿載時(shí)后輪制動(dòng)器的最大制