【汽车鼓式制动器的主要参数及选择分析案例2400字】

汽车鼓式制动器的主要参数及选择分析案例1.1同步附着系数1.1.1预给定参数空载满载总质量5800kg8500kg轴荷分配前轴荷G1’=2000kg后轴荷G1=3800kg前轴荷G2’=3500kg后轴荷G2=5000kg车轮滚动半径451.9mm质心高度900mm1200mm轴距3500mm表1.1预给定参数及计算参数表1.1.2质心位置下列由公式分别对车辆空载及满载时的轴距进行计算：L1=G2LL2=1441mmL1’=G2’LL2’=1207mm其中：L1——满载前轴长，mmL2——满载后轴长，mmL1’——空载前轴长，mmL2’——空载后轴长，mm1.1.3选取同步附着系数同步附着系数经验推荐[17]：轿车：0.65-0.80轻型客车，轻型货车：0.55-0.70大型客车及中重型货车：0.45-0.65对于大型客车与重型客车，初步选取同步附着系数Ф0=0.351.2制动力与制动力分配系数令dudt接触表面传递的法向反力的表示：Z1=GZ2=当汽车在不同的附着系数φ的路面上发生制动时，可以将汽车制动力如下进行表式：FB=故可以将地面作用的法向反力改写为：Z1=Z2=则前后车轮的附着力则可改为：Fφ1=Fφ2=计算制动器制动力：Ff1+Ff1F式中：Ff1、Ff1分别为前后车轮提供的制动器制动力消去φ得到：Ff2=制动力分配系数β：β=L2将上式绘制成以Ff1，Ff2为坐标的I曲线。图1.2I曲线与β曲线图1.3制动强度和附着系数利用率由汽车理论知，不发生侧滑和抱死脱滑不希望出现的情况：（1）后轴车轮先抱死；（2）前轴车轮先抱死或所有车轮都抱死；（3）前后车轮同时抱死；对于上述工况容易出现侧滑、前转向轮失去转向能等恶劣行驶工况，需要避免出现。ECE法规对车辆的各车轴的利用附着系数和制动强度Z的关系进行规定，在设计参数时需对该国标规定下的曲线进行校核。前轴的利用附着系数为：φf=后轴的利用附着系数为：φr=随后对ECE法规进行校核：对于Z在0.15~0.30之间的其他类别车辆的要求：k=Z±0.08………………（3-17）对于Z≥0.30：Z≥−。30+0.74（k−0.38）……………（3-18）由上述公式在Matlab中做出ECE法规所规定的范围，以制动强度为横坐标，输入利用附着系数曲线与制动强度的关系，即得到ECE校核曲线图如下：图1.3ECE法规曲线图红色曲线为ECE法规规定的汽车使用曲线范围，由图可知，制动器使用情况满足需求。下面对车轮各轴制动器制动效率进行计算。前轴的制动效率为：E后轴的制动效率为：E根据上式在Matlab中输出以附着系数为横坐标，以车轴制动效率为纵坐标，做出制动效率曲线图：图1.4制动效率图1.4制动器最大制动力矩（1）在同步附着系数路面上制动：=7036.4N∙M…………=6197.0N∙M…………（2）在硬质良好的路面上制动，φ=0.7：=9218.0N∙M…………………=10478.6N∙M…………1.5鼓式制动器的结构参数与摩擦系数1.5.1制动鼓直径D由汽车给定参数知轮辋直径为20英寸，将其换算为国际单位制：Dr=20×25.4mm=508mm根据经验公式知商用车的制动鼓内径大小通常比轮毂小80mm~100mm。制动鼓直径D与轮辋直径Dr轿车：D/D货车：D/D查找QC/T309-1999《制动鼓工作直径及制动蹄片宽度尺寸系列》[18]的规定：选取制动鼓直径D=420mm。1.5.2制动蹄摩擦衬片的包角β及宽度摩擦衬片最关键的数据即包角β的选择，实验数据经验结果表明，一般采用β=90°~100°能够获得较好的制动效能，减小温升、使得摩擦损失降低。随着摩擦衬片宽度b的增加可以有效的减小单位面积上的压力、减轻摩擦衬片使用过程中的磨损，但b的尺寸不上越大就好，需使制动鼓与摩擦衬片接触完全。当制动强度或制动力达到最大时，单位面积上的压力不能超过2.5Mpa。根据QC/T309—1999[19]选取b的可能取值有：100、（120）、125、150、（160）、180等。制动鼓摩擦衬片面积可以用如下式子表示：A=Rbβ……………（3-26）式中：β——以弧度（rad）为单位；b——摩擦衬片宽度，mm；R——制动鼓半径，mm；查表知总质量在7.0~12.0t，A在550~1000cm²之内。故选取：b=100mmβ=100°=0.873radA==733.0cm2故满足设计要求。1.5.3摩擦衬片起始角ββ1.5.4张开力P的作用线至制动器中心的距离aa在满足有足够空间对制动轮缸或制动凸轮进行布置的条件下应尽可能的取得大些，故初步选取：a=0.8R=0.8×210=168mm1.5.5制动蹄支销中心的坐标位置k与c取k尽可能的小，经验公式表明c一般取R的0.8~0.9倍，故初步选择：k=30mmc=0.8R=0.8×210=168mm1.5.6摩擦片摩擦系数摩擦片的选取首先得保障制动鼓的工作要求，即：（1）具有适合的摩擦系数；（2）在受到制动时的高温高热下仍能正常工作；（3）较好的可靠性。除此之外，设计过程中需要竟可能的保证在兼顾较高的摩擦系数和较好的热稳定性并减小因摩擦片摩擦系数发生改变后制动鼓工作状况的变化敏感性。一般性实验表明，无法兼顾摩擦系数与耐磨性，即摩擦系数高的耐磨