制動系統(tǒng)設(shè)計計算分析

制動系統(tǒng)計算分析一制動技術(shù)條件：1.行車制動：制動初速度（km/h）滿載制動距離（m）空載制動距離（m）30≤10.0≤9.0滿載平均減速度（m/s2）空載平均減速度(m/s2)≥5.0≥5.4滿載氣壓制動系液壓制動系氣壓表的指示氣壓≤額定工作壓力踏板力≤700N空載氣壓表的指示氣壓≤600kpa=0.6Mpa踏板力≤450N2.應(yīng)急制動：制動初速度(km/h)制動距離（m）平均減速度（m/s2）30≤18>2.53.駐車制動：在空載狀態(tài)下，駐車制動裝置應(yīng)能保證機(jī)動車在坡度20%（對總質(zhì)量為整備質(zhì)量的1.2倍以下的機(jī)動車為15%），輪胎與地面的附著系數(shù)不小于0.7的坡道上正反兩個方向上保持不動，其時間不應(yīng)少于5分鐘。二制動器選型最大制動力矩的確定根據(jù)同步附著系數(shù)和整車參數(shù)，確定前后軸所需制動力矩的范圍，最大制動力是汽車附著質(zhì)量被完全利用的條件下獲得的，設(shè)良好路面附著系數(shù)φ=0.7。滿載情況下，確定前后軸制動器所需要的最大制動力矩。為：前軸Mu1=G*φ(b+φ*hg)*re/L(N.m)后軸Mu2=G*φ(a-φ*hg)*re/L(N.m)或者M(jìn)u1=β/(1-β)*Mu2【β=(φ*hg+b)/L】其中re-輪胎有效半徑a-質(zhì)心到前軸的距離b-質(zhì)心到后軸的距離hg-質(zhì)心高度L-軸距φ-良好路面附著系數(shù)G-滿載總重量（N；g=9.8m/s2）同理：空載亦如此。前軸；Mu11后軸：Mu21根據(jù)滿載和空載的情況，確定最大制動力矩，此力滿足最大值。所以：前輪制動器制動力矩（單個）≥Mu1或Mu11/2后輪制動器制動力矩（單個）≥Mu2或Mu21/2行車制動性能計算（滿載情況下）已知參數(shù)：前橋最大制動力矩Tu1(N.m)單個制動器后橋最大制動力矩Tu2(N.m)單個制動器滿載整車總質(zhì)量M（kg）整車制動力Mu1=Tu1*φ*2(N.m)Mu2=Tu2*φ*2(N.m)Fu=(Mu1+Mu2)/re(N)制動減速度ab=Fu/M(m/s2)制動距離S=Ua0*(t21+t211/2)/3.6+Ua02/25.92*ab其中：Ua0(km/h)-制動初速度，t21+t211/2為氣壓制動系制動系作用時間（一般在0.3-0.9s）駐車制動性能計算滿載下坡停駐時后軸車輪的附著力矩：MfMf=M*g*φ(a*cosα/L-hg*sinα/L)*re(N.m)其中附著系數(shù)φ=0.7坡度20%（α=11.31o）在20%坡上的下滑力矩：M滑M滑=M*g*sinα*re(N.m)駐車度α=11.31o則Mf>M滑時，滿足駐車要求。三儲氣筒容量校核設(shè)儲氣筒容積為V儲，全部制動管路總?cè)莘e為∑V管，各制動氣室壓力腔最大容積之和為∑Vs,其中∑V管約為∑Vs的25%-50%,V儲/∑Vs=20-40（推薦值）。未制動時因?yàn)椤芕s=0，管路中的壓力與大氣壓力Po相等。所以制動管路、儲氣筒和制動氣室系統(tǒng)中的空氣絕對壓力與容積的乘積和為：∑PV=（P儲+Po）*V儲+Po*∑V管完全制動時當(dāng)制動管路和氣室中的相對壓力達(dá)到制動閥所控制的最大壓力Pmax后，將儲氣筒、制動管路、制動氣室隔絕，此時制動氣室的容積被充分利用，同時制動后儲氣筒中相對壓力降至P1儲。則制動系統(tǒng)中的空氣絕對壓力與容積的乘積總和為：（∑PV）1=（P1儲+Po）*V儲+（Po+Pmax）*（∑V管+∑Vs）設(shè)系統(tǒng)的空氣膨脹過程為等溫過程。則∑PV=（∑PV）1即:（P儲+Po）*V儲+Po*∑V管=（P1儲+Po）*V儲+（Po+Pmax）*（∑V管+∑Vs）因此，在空壓機(jī)不工作時進(jìn)行一次完全制動后儲氣筒壓力降（一般不超過0.03Mpa）.△P儲=P儲-P1儲=[（∑V管+∑Vs）(Pmax+Po)-Po*∑V管]/V儲儲氣筒中的壓力有最大壓力降至最小安全壓力（一般取0.5Mpa）前的連續(xù)制動次數(shù)（一般取8-12次）n=lg(P儲max/P儲min)/lg[(+(∑V管+∑Vs)/V儲]其中P儲max為儲氣筒內(nèi)空氣的最高絕對壓力P儲min為儲氣筒內(nèi)空氣的最低絕對壓力四空壓機(jī)的選擇空壓機(jī)的出氣率應(yīng)根據(jù)汽車各個氣動裝置的耗氣率來確定。每次制動所消耗的壓縮空氣的容積為：V=∑V管+∑Vs每次制動所消耗的壓縮空氣的質(zhì)量（耗氣率）為：W=P*V/9.8*R*T其中：P-制動管路壓力（Pa）R-空氣的氣體常數(shù)取29.27T-熱力學(xué)溫度（K）每單位時間內(nèi)制動消耗的壓縮空氣的質(zhì)量為：W=W*m其中：m-單位時間內(nèi)制動次數(shù)，市內(nèi)取0.8-1.4次/min,郊外取0.2-0.5次/min。所以：客車制動總耗氣率(WO)=W+∑Wf+We其中：∑Wf-車上各種氣動附屬裝置的耗氣率總和（kg/min）We-單位時間內(nèi)容