制动系统设计计算分析

制动系统计算分析一制动技术条件：1.行车制动：制动初速度（km/h）满载制动距离（m）空载制动距离（m）30≤10.0≤9.0满载平均减速度（m/s2）空载平均减速度(m/s2)≥5.0≥5.4满载气压制动系液压制动系气压表的指示气压≤额定工作压力踏板力≤700N空载气压表的指示气压≤600kpa=0.6Mpa踏板力≤450N2.应急制动：制动初速度(km/h)制动距离（m）平均减速度（m/s2）30≤18>2.53.驻车制动：在空载状态下，驻车制动装置应能保证机动车在坡度20%（对总质量为整备质量的1.2倍以下的机动车为15%），轮胎与地面的附着系数不小于0.7的坡道上正反两个方向上保持不动，其时间不应少于5分钟。二制动器选型最大制动力矩的确定根据同步附着系数和整车参数，确定前后轴所需制动力矩的范围，最大制动力是汽车附着质量被完全利用的条件下获得的，设良好路面附着系数φ=0.7。满载情况下，确定前后轴制动器所需要的最大制动力矩。为：前轴Mu1=G*φ(b+φ*hg)*re/L(N.m)后轴Mu2=G*φ(a-φ*hg)*re/L(N.m)或者Mu1=β/(1-β)*Mu2【β=(φ*hg+b)/L】其中re-轮胎有效半径a-质心到前轴的距离b-质心到后轴的距离hg-质心高度L-轴距φ-良好路面附着系数G-满载总重量（N；g=9.8m/s2）同理：空载亦如此。前轴；Mu11后轴：Mu21根据满载和空载的情况，确定最大制动力矩，此力满足最大值。所以：前轮制动器制动力矩（单个）≥Mu1或Mu11/2后轮制动器制动力矩（单个）≥Mu2或Mu21/2行车制动性能计算（满载情况下）已知参数：前桥最大制动力矩Tu1(N.m)单个制动器后桥最大制动力矩Tu2(N.m)单个制动器满载整车总质量M（kg）整车制动力Mu1=Tu1*φ*2(N.m)Mu2=Tu2*φ*2(N.m)Fu=(Mu1+Mu2)/re(N)制动减速度ab=Fu/M(m/s2)制动距离S=Ua0*(t21+t211/2)/3.6+Ua02/25.92*ab其中：Ua0(km/h)-制动初速度，t21+t211/2为气压制动系制动系作用时间（一般在0.3-0.9s）驻车制动性能计算满载下坡停驻时后轴车轮的附着力矩：MfMf=M*g*φ(a*cosα/L-hg*sinα/L)*re(N.m)其中附着系数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)驻车度α=11.31o则Mf>M滑时，满足驻车要求。三储气筒容量校核设储气筒容积为V储，全部制动管路总容积为∑V管，各制动气室压力腔最大容积之和为∑Vs,其中∑V管约为∑Vs的25%-50%,V储/∑Vs=20-40（推荐值）。未制动时因为∑Vs=0，管路中的压力与大气压力Po相等。所以制动管路、储气筒和制动气室系统中的空气绝对压力与容积的乘积和为：∑PV=（P储+Po）*V储+Po*∑V管完全制动时当制动管路和气室中的相对压力达到制动阀所控制的最大压力Pmax后，将储气筒、制动管路、制动气室隔绝，此时制动气室的容积被充分利用，同时制动后储气筒中相对压力降至P1储。则制动系统中的空气绝对压力与容积的乘积总和为：（∑PV）1=（P1储+Po）*V储+（Po+Pmax）*（∑V管+∑Vs）设系统的空气膨胀过程为等温过程。则∑PV=（∑PV）1即:（P储+Po）*V储+Po*∑V管=（P1储+Po）*V储+（Po+Pmax）*（∑V管+∑Vs）因此，在空压机不工作时进行一次完全制动后储气筒压力降（一般不超过0.03Mpa）.△P储=P储-P1储=[（∑V管+∑Vs）(Pmax+Po)-Po*∑V管]/V储储气筒中的压力有最大压力降至最小安全压力（一般取0.5Mpa）前的连续制动次数（一般取8-12次）n=lg(P储max/P储min)/lg[(+(∑V管+∑Vs)/V储]其中P储max为储气筒内空气的最高绝对压力P储min为储气筒内空气的最低绝对压力四空压机的选择空压机的出气率应根据汽车各个气动装置的耗气率来确定。每次制动所消耗的压缩空气的容积为：V=∑V管+∑Vs每次制动所消耗的压缩空气的质量（耗气率）为：W=P*V/9.8*R*T其中：P-制动管路压力（Pa）R-空气的气体常数取29.27T-热力学温度（K）每单位时间内制动消耗的压缩空气的质量为：W=W*m其中：m-单位时间内制动次数，市内取0.8-1.4次/min,郊外取0.2-0.5次/min。所以：客车制动总耗气率(WO)=W+∑Wf+We其中：∑Wf-车上各种气动附属装置的耗气率总和（kg/min）We-单位时间内容