【《家用轿车制动系统总体方案的设计及确定案例》3800字】

家用轿车制动系统总体方案的设计及确定案例目录TOC\o"1-3"\h\u6847家用轿车制动系统总体方案的设计及确定案例 1275661.1研究的主要内容和设计要求 1211321.2制动系统的分类及制动原理 245751.3轿车制动系统主要参数确定 4136451.3.1同步附着系数 4120931.3.2制动力分配 5152161.3.3最大制动力矩计算 5298891.3.4制动器因素 628831.4制动系统的总体方案 8112151.5小结 81.1研究的主要内容和设计要求本文在设计过程中，主要基于家用轿车的基础上，对家用轿车制动系统，机械结构进行设计。然后展开分析。设计要求：（1）技术方面不仅要满足国家标准和家用轿车行业标准外，还要考虑成本问题以及性能好坏。（2）要保证工况安全。所以，设计了两套制动保护系统：在研究的过程中，基于驻车制动系统与行车制动系统而言，在两套系统主要利用驱动装置，并且具有相互独立性，对行车和驱动装置，最少需要两套独立的制动管路,一旦其中一套发生故障的时候，另外一套就会及时发生作用，尽量保障车辆的平稳运行，确保车辆的安全。（3）制动效能要满足需求，其中必须包括车辆驻车制动系统效能，行车制动效能。要合理设置制动距离这对家用轿车的安全非常重要。（4）有高寿命制动系统的零部件，而且制造费用也需要较低；而且对于摩擦性材料的选取也是应该充分考虑到其环保性能的要求,应该尽量降低在制动过程中飞散在大气中有害身体健康的石棉纤维。（5）对于制动效能而言，具有较好的热稳定性，在车辆行驶过程中，一旦处于在较短行驶时间内实施高速制动的现象，或者是在此频繁出现高速制动，尤其是基于汽车连续性的实施高效制动，均极有可能会直接导致汽车制动器温升得变高，温度甚至超标。提高机械制动机的鼓、盘在机械高温过程中的散热稳定性和摩擦稳定性，增大制动时的热容量，改善它们的整体散热稳定性或者对它们整体采用一种强制性的高温冷却设备，都完全可以说明它是一种有效抗热衰退的重要手段。1.2制动系统的分类及制动原理就制动系统而言，要参照其应用功能进行划分，在此基础上可以对其划分为驻车制动系统，应急制动系统，行车制动系统等。对于家用轿车来说不少于两套。按制动能源分类：分为人力、动力、伺服制动系统三类。人力制动也是家用轿车常用的一种能量源，它不仅比较便宜，而且已经比较安全。此次设计我也选择了这类制动能源，比较符合家用轿车控制系统。在对制动系统的研究中，对其进行划分，可以将其划分液压式、机械式、电磁式、气压式几种，要严格参照能量进行分类。在这里液压式将属于最佳选择，这种制动系统具备良好的性能，可以产生较为迅速的反应，在行车制动系统上。尤其是基于驻车制动系统而言，机械式具有较好的效果，主要是基于其稳定性与低事故率。基于上述分析可知，本文章在设计环节中，主要围绕着驻车制动与行车制动系统进行设计，对于此应急系统能够很好地节约成本，更好地方法是利用当前的驻车制动系统完成代替。在本次设计中，基于大中小城市汽车使用情况，展开相应的研究，故而没有展开辅助制动系统的设计。下图为制动系统总体布置：如图所示，车辆制动系统由踏板、助力器、主缸、组合电磁阀、管路、以及鼓式盘式制动器、紧急制动器等。对于踏板就是依靠人发出制动信号，然后这种动作传递主缸。助力器顾名思义，就是当制动力不足时，他会使这个力变大，更便于减速和停车，此处用的是真空助力。主缸是一个能源发出的地方，他感受到踏板的机械力，然后相应的动作，发出液压力通过管道传递给前后制动器，进行减速或停车。组合电磁阀就是控制油量控制力的输出大小的。管路也就是油液流经的地方，图中可以看出这是一个双回路的装置。图1总体布置图就其汽车制动系统而言，可以将其划分为两个部分，一部分是制动器，另一部分是制动操纵机构。制动操纵机构：包括上图的踏板、助力器、主缸、管路、组合电磁阀共同作用。它们通过发出制动动作来产生制动行为，控制制动效能并把制动能量从汽车上传递给制动器上各个零件。制动踏板与制动主气缸之间安装有助力器，踏板可以直接用于操纵助力器，两者联合推动制动主缸。电磁阀和管路相连通过动作操纵电磁阀。就制动器而言：主要涵盖盘式制动器、鼓式制动器、紧急制动器等几部分。它们能够帮助产生一个能够妨碍汽车道路运动或者妨碍有运行倾向的力，车辆经常使用的制动器主要为摩擦制动器，摩擦制动器一般分为盘式与鼓式两种。紧急制动器是指在紧急状况下使车辆迅速停下的装置。盘式制动器与鼓式制动器在文章中有所涉猎，此处不再赘述。制动原理：当遇到需要制动的情况时，车辆驾驶者此时会踏下踏板，这样来控制车辆发出动作，此时这个踏下的机械力会传到主缸，此时变为液压能，通过管路传递液压能，并且用组合阀控制能量的输出，把能量传递给轮缸，然后前后制动器感受到液压能，以机械能输出制动，以保持车辆安全出行。1.3轿车制动系统主要参数确定在制动系统设计中本设计基于桑塔纳轿车的基本参数进行设计，主要技术参数如下：表1制动系统整车参数整车质量空载满载1550kg2000kg质心位置ab1.35m1.25m质心高度空载满载轴距0.95m0.85m2.6m其他最高车速车轮工作半径轮胎同步附着系数160km/h370mm195/60R1485Hφ相较于车辆整体而言，其制动参数系统具有重要作用，在一定程度上能影响汽车的整体的制动系统，具有较为直接的影响，下面介绍设计这些参数，此设计这些参数也比较重要。1.3.1同步附着系数基于两轴驱动车辆而言，其前制动器与后制动器制动力之间具有一定联系，其传动比率一般为常数。依据汽车的前置的制动器制动力，与汽车总制动力产生比率关系，以此更好地确保其分配的制动比率，这也就是其制动力分配系数β。β一般这个比值为常数，一旦附着系数，约等于φ0（1）当φ<φ（2）当φ>φ（3）当φ=φ城市交通已经得到了极大的幅度改善，汽车在道上行驶的过程中，其自身的速度具有较大的上升，因此在第二类，就会产生较为严重的后果，此时如果你的速度比较高,它不但可能直接引起汽车侧滑或者高速甩尾,甚至还有可能它还会直接使你的汽车调头而直接导致失控，故而，基于汽车抱死这种现象，所以，当下诸多汽车会增大φ0值。轿车φ φ0=其中：φ0L：汽车轴距hL故取φ01.3.2制动力分配确保汽车能够在高速行驶中，及时调整与地面的附着力，进而确保汽车正常运行。根据公式： β=L2其中：β：制动力分配系数得：β=(1.3.3最大制动力矩计算大部分与φ的大小有关，进而不断调整： Mμ2max=其中：φ：最大附着系数；q：制动强度；reMμ2maxMμ1maxTTf2max q=aφa+(φ−故后轴 Mμ2后轮的制动力矩为1.57×前轴M 0.67/（1−0.67）×1.57×106前轮的制动力矩为3.2×1.3.4制动器因素BF被广泛应用于对制动器效能的评价。进而制动器因数动力可以实现精确定义，作为一个制动盘或者一个制动鼓，其自身的作用制动半径不同，其产生的制动输入力与最大摩擦力的比值。为： BF=Tf其中：TfP：平均输入力；BF：制动器因素；f：摩擦系数R：作用半径；对钳盘式制动器，如果两侧的制动块在施加力的过程中，对两侧制动盘产生力的作用，可以将其相互压紧力视为P，相较于制动盘而言，主要基于两侧的相互作用半径上，其与制动件将会产生相互摩擦力，其数值为2fP，此处用f取0.5，故而，此时BF是： BF=2fPP可算BF=2×0.5=1对于鼓式制动器，当P1 BF=BFT1如图所示，因为张力P，和蹄的摩擦衬片与鼓会产生一个力，两者之间的合力N在B点上。基于这一法向力作用于制动蹄衬片上，就会产生相应的摩擦力为Nf图2鼓式制动器受力图对于领蹄来说，其绕A点，平衡力矩方程是： Ph+Nfc−Nb=0不难得出领蹄的BF是： BFT1数据代入其中：B制动鼓反转时，制动蹄则又叫做从蹄，那么摩擦力Nf将会有着相反的方向，同上，可以围绕蹄绕支点A Ph−Nfc−Nb=0 （12）由上式得从蹄的制动蹄因数为： BFT2数据代入其中：B其中：BFT1BFT21.4制动系统的总体方案对本次制动设计展开分析，主要采用前盘后鼓制动器，能量采用液压式进行制动，并且采用双回路制动控制系统。并且添加量真空助力。其中，对于鼓式制动器而言，主要是领从蹄式，其自身的铸造极具自由性，主要由灰铸铁制造而成，其尺寸铸造主要参照QC/T309−1999选取，对于盘式制动器而言，主要采用浮动钳盘式这一类型，对于题目家用轿车制动系统而言，要依靠相关的参考书籍展开设计过程。制动系统选择，行车制动系统我选用液压制动，在驻车制动系统选择时，按照标准选择为机械式，同时驻车制动器由鼓式