盘式制动器论文(4)

3 制动器的主要参数及其选择

3 制动器的主要参数及其选择

3.1制动力与制动力分配系数

前、后制动器制动力分配关系将影响汽车的制动方向稳定性和附着条件的利用，是汽车制动系设计时必须考虑的问题。

一般根据前、后轴制动器制动力的分配、装载情况、道路附着条件和坡度等因素，当制动器制动力足够时，汽车制动过程可能出现三种情况：前后轮同时抱死拖滑；前轮先抱死拖滑，然后后轮抱死拖滑；后轮先抱死拖滑，然后前轮抱死拖滑。

如前所述，前后轮同时抱死工况可避免后轴侧滑，并保证前轮只有在最大制动强度下，才使汽车失去转向能力，这种工况道路附着条件利用较好。前轮较后轮先抱死，虽然不会发生侧滑，但是汽车丧失转向能力。在一定速度下，后轮较前轮先抱死一定时间，会造成汽车后轴侧滑。

3.2 有固定比值的前、后制动器制动力与同步附着系数

前、后制动器制动力的比值一般为固定的常数。前、后轮的地面法向反作用力为

?mgduhg(L2?)?Fz1?Ldtg???F?mg(L?duhg)z21?Ldtg （3－1）?

前后制动器制动力的理想分配关系式为

?mgL2??1?mg24hgL?F?2??L2?F?1??2F?1???h??2?mg?g???hg （3－2）

通常用前制动器制动力对汽车总制动器制动力之比来表明分配比例，即制

动器制动力分配系数?，它可表示为

??F?1F? （3－3）

因为

F??F?1?F?2，所以

13

西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）

??F?1??F???F?(1??)F? ??2 （3－4）

整理式（3－4）得

F?1

F?2??1?? （3－5）

或表示为

F?2?F?2?f(F?1)，即

1???F?1 （3－6）

式（3－5）为一线性方程。它是实际前、后制动器制动力实际分配线，简称为?线。?线通过坐标原点，其斜率为

tg??1??? （3－7）

?具有固定的?线与I线的交点处的附着系数0，被称为同步附着系数。它

表示具有固定?线的汽车只能在一种路面上实现前、后轮同时抱死。同步附着系数时由汽车结构参数决定的，它是反应汽车制动性能的一个参数。

同步附着系数说明，前后制动器制动力为固定比值的汽车，只能在一种路面上，即在同步附着系数的路面上才能保证前后轮同时抱死。

同步附着系数也可用解析方法求出。设汽车在同步附着系数的路面上制动，此时汽车前、后轮同时抱死，将式（3－2）代入式（3－5），得

F?1F?2?L2?hg?L1?hg?＝?1?? （3－8）

整理后，得出

?0?L??L2hg （3－9）

3.3 制动器的制动力矩

假定衬块的摩擦表面全部与制动盘接触，且各处单位压力分布均匀，则制动器的制动力矩为

Mμ=2f／FoR

式中，f为摩擦因数；Fo为单侧制动块对制动盘的压紧力；R为作用半径。 对于常见的具有扇形摩擦表面的衬块，若其径向宽度不很大，取R等于平

14

西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）

均半径Rm，或有效半径Re，在实际上已经足够精确。

图3-1 钳盘式制动器的作用半径计算参考图

如图3-1，平均半径为 Rm=( R1+ R2)/2

式中，R1和R2为摩擦衬块扇形表面的内半径和外半径。

设衬块与制动盘之间的单位压力为户，则在任意微元面积RdRdφ上的摩擦力对制动盘中心的力矩为fpR2dRdφ，而单侧制动块加于制动盘的制动力矩应为

单侧衬块加于制动盘的总摩擦力为 故有效半径为

Re=Mμ/2fFo=2(R23-R13)/3(R22-R12)

可见，有效半径Re即是扇形表面的面积中心至制动盘中心的距离。上式也可写成

Re=4/3[1- R1 R2/( R1+ R2)2]( R1+ R2)/2=4/3[1-m/(1+m)2] Rm 式中，m= R1/ R2

因为m<1，m/(1+m)2<1/4，故Re> Rm，且m越小则两者差值越大。 应当指出，若m过小，即扇形的径向宽度过大，衬块摩擦面上各不同半径处的滑磨速度相差太远，磨损将不均匀，因而单位压力分布均匀这一假设条件不能成立，则上述计算方法也就不适用。m值一般不应小于0．65。

制动盘工作面的加工精度应达到下述要求：平面度允差为0．012mm，表面粗糙度为Ra0.7—1.3μm，两摩擦表面的平行度不应大于0．05mm，制动盘的端面圆跳动不应大于0．03mm。通常制动盘采用摩擦性能良好的珠光体灰铸铁制造。为保证有足够的强度和耐磨性能，其牌号不应低于HT250。

15

西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）

3.4 附着系数与制动效率

du?zgdt汽车制动减速度，其中z被称为制动强度。由前述可知，若汽车在具有

同步附着系数的制动强度

?0的路面上制动，汽车的前、后轮将同时达到抱死的工况，此时

。在其他路面上制动时，既不出现前轮抱死也不发生后轮抱

z??0z??0死的制动强度必然小于地面附着系数，即。就是说，只有在

?＝?0的路面

上，地面的附着条件才能被充分地利用。而在

???0的路面上，因出现前轮或

后轮先抱死的现象，地面附着条件未被很好地被利用。为了定量说明地面附着

条件的利用程度，定义利用附着系数为

?i?FxbiFzi,i?1,2 （ 3－10）

du?zg设汽车前轮刚要抱死或前、后轮同时刚要抱死时，汽车产生的减速度dt（或

1du?z表示为gdt），则由式（3－1）得前轮地面法向反作用力为

Fz1?mg(L2?zhg)L （3－11）

前轮制动器制动力和地面制动力为

F?1?Fxb1??mdu??mgzdt （3－12）

将式（3－11）和式(3－12)代入式（3－8），则

?1·?Fxb1?z?1Fz1(L2?zhg)L （3－13）

同理可推导出后轮利用附着系数。

后轮刚要抱死时，后轮地面制动力和地面法向反作用力

F?2?Fbx2?(1??)mdu?(1??)mgzdt （3－14）

16

西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）

Fz2?mg(L1?zhg)L

（3－15）

将式（3－14）和式(3－15)代入，则

?2?Fxb2(1??)z?1Fz2(L1?zhg)L （3－16）

hg对于已知汽车总质量m、轴距L、质心位置L1、L2、绘制出利用附着系数和利用附着系数

等结构参数，则可

?i与制动强度z的关系曲线图。附着效率Ei是制动强度z?i之比。

它是也用于描述地面附着条件的利用程度，并说明实际制动力分配的合理性。根据附着效率的定义，有

E1?zL2?L??1hg??1 （3－17）

E2?z?2?L2(1??)L??2hg （3－18）

式中；E1和E2分别时前轴和后轴的附着效率。

17

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库盘式制动器论文(4)在线全文阅读。