某微型電動(dòng)車制動(dòng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)計(jì)算過程案例目錄TOC\o"1-3"\h\u15502某微型電動(dòng)車制動(dòng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)計(jì)算過程案例 1161921.1新能汽車主要參數(shù) 1274991.2 制動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)的計(jì)算以及元件選擇 243091.2.1同步附著系數(shù) 237831.2.2制動(dòng)力分配系數(shù) 3180611.2.3附著系數(shù)和制動(dòng)強(qiáng)度的利用率 3219761.2.4制動(dòng)器的最大制動(dòng)力矩 4250451.2.5制動(dòng)器的制動(dòng)因數(shù) 4141331.2.6制動(dòng)減速度 456891.2.7制動(dòng)距離的分析 5148961.3 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù) 5122801.4制動(dòng)器的熱容量和溫升的核算 7316291.5制動(dòng)器的磨損特性計(jì)算 8236071.6駐車制動(dòng)計(jì)算 91.1新能汽車主要參數(shù)參數(shù)如表1所示：表1汽車主要參數(shù)車型參數(shù)長(zhǎng)×寬×高（mm）2560×1250×1650軸距(mm)1959前輪距（mm）1286后輪距（mm）1332整備質(zhì)量（kg）790滿載質(zhì)量（kg）1040最高車速（km/h）50最大里程（km）125輪胎規(guī)格155/65R131.2 制動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)的計(jì)算以及元件選擇1.2.1同步附著系數(shù)汽車的β線與I曲線如圖5所示圖5某汽車的β線與I曲線大部分電動(dòng)車輛的前,后制動(dòng)器和前輪剎車的整個(gè)制動(dòng)平衡能力都應(yīng)該是按照一個(gè)固定的動(dòng)力值值來進(jìn)行平衡分配。當(dāng)一個(gè)路面的前輪同步制動(dòng)附著強(qiáng)度系數(shù)大約相當(dāng)?shù)扔谝惠v汽車的后輪同步制動(dòng)附著強(qiáng)度系數(shù)時(shí),在汽車進(jìn)行緊急剎車和減速制動(dòng)操作過程中,汽車的兩個(gè)制動(dòng)前后輪同時(shí)被駕駛?cè)擞檬直?當(dāng)二者不同時(shí),還有另外兩種抱死。（1）當(dāng)＜時(shí)，踩制動(dòng)踏板時(shí)時(shí)前輪先抱死，后輪后抱死拖滑。這個(gè)是穩(wěn)定工況，但此時(shí)汽車失去轉(zhuǎn)向能力，附著條件也未得到充分利用。（2）當(dāng)＞時(shí)，剎車時(shí)后輪先抱死，前輪然后抱死拖滑。而且后軸可能同時(shí)出現(xiàn)側(cè)滑，因此這個(gè)工況不穩(wěn)定，而且附著利用率很低。（3）當(dāng)＜時(shí)，踩剎車時(shí)前、后輪同時(shí)抱死。在這種情況下，可以避免后軸側(cè)滑，這雖然是一種安全穩(wěn)定駕駛工況，但汽車會(huì)完全喪失對(duì)轉(zhuǎn)向的控制能力。因此根據(jù)以上三種情況分析可知，在汽車制動(dòng)的時(shí)三種情況都不發(fā)生才是最好的。為了更加明確的表明，接下來將以計(jì)算的形式說明。如果微型電動(dòng)汽車行駛的路面附著系數(shù)大概等于微型電動(dòng)汽車的同步附著強(qiáng)度系數(shù)時(shí)，這時(shí)的制動(dòng)減速度，即，q是制動(dòng)強(qiáng)度。換句話說，當(dāng)汽車在其余路面上制動(dòng)時(shí)，車輪被抱死拖滑的時(shí)候汽車的制動(dòng)強(qiáng)度一定是小于路面的附著系數(shù)的。因此，只有在路面的附著系數(shù)大致等于車輛同步附著系數(shù)的時(shí)候，附著條件才有機(jī)會(huì)得到更好的綜合利用。查閱資料得1.2.2制動(dòng)力分配系數(shù)根據(jù)公式： （6）式中：——汽車的軸距；——制動(dòng)力分配系數(shù)；——滿載時(shí)汽車的質(zhì)心高度；——滿載時(shí)汽車質(zhì)心到前軸中心的距離；——滿載時(shí)汽車質(zhì)心到后軸中心的距離。計(jì)算可知為1.2.3附著系數(shù)和制動(dòng)強(qiáng)度的利用率從而得到 （7）式中：——制動(dòng)強(qiáng)度；——汽車滿載質(zhì)量；——車輪有效半徑；——前軸最大制動(dòng)力矩；——后軸最大制動(dòng)力矩。取集中的附著系數(shù)是0.85 （8）計(jì)算得制動(dòng)強(qiáng)度利用率為： （9）式中：——制動(dòng)強(qiáng)度；——汽車在運(yùn)行時(shí)所出現(xiàn)的最大附著系數(shù)。計(jì)算得1.2.4制動(dòng)器的最大制動(dòng)力矩 （10）式中：——汽車軸距；——汽車在運(yùn)行時(shí)所出現(xiàn)的最大附著系數(shù)；——車輪有效半徑；——制動(dòng)強(qiáng)度；——汽車滿載質(zhì)量。后軸制動(dòng)力矩為 （11）因此計(jì)算前輪的制動(dòng)器制動(dòng)力大小為721N1.2.5制動(dòng)器的制動(dòng)因數(shù)制動(dòng)因數(shù)公式定義為： （12）全盤式制動(dòng)器為 （13）式中：——制動(dòng)器的摩擦力矩；——制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤的壓緊力；——摩擦系數(shù)；——制動(dòng)盤數(shù)量。計(jì)算得1.2.6制動(dòng)減速度 （14）式中：——前后輪總制動(dòng)扭矩；——有效半徑；——滿載質(zhì)量。1.2.7制動(dòng)距離的分析勻減速制動(dòng)距離： （15）式中：——消除制動(dòng)盤與襯塊間隙時(shí)間；——制動(dòng)力增長(zhǎng)過程所需要時(shí)間。在干的混凝土或者瀝青路面，滑動(dòng)附著系數(shù)為0.75汽車可以達(dá)到的減速度為 （16）計(jì)算得如果車速高于車量最高車速時(shí)，假設(shè)實(shí)際車速達(dá)到時(shí)制動(dòng)距離根據(jù)GB12676和GB/T13594規(guī)定制動(dòng)距離不超過21m，因此符合要求。1.3 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù)（1)制動(dòng)盤直徑D在開始進(jìn)行盤式制動(dòng)器的計(jì)算時(shí),最后要使制動(dòng)盤尺寸更大一些,一方面是為了可以擴(kuò)展制動(dòng)盤的有效長(zhǎng)度,從而也可以降低制動(dòng)鉗的夾緊力度,另一方面,降低了制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的溫度。但是由于制動(dòng)盤的直徑和厚度往往會(huì)受到車輪直徑和長(zhǎng)度的限制,所以超過2t的汽車,制動(dòng)盤長(zhǎng)度的比例應(yīng)該取決于輪的長(zhǎng)度和直徑79%。制動(dòng)前盤如圖6所示：圖6制動(dòng)前盤（2)制動(dòng)盤厚度h制動(dòng)盤在工作過程中的溫度往往會(huì)因制動(dòng)盤的厚度而受到不同程度的影響。因此為了盡可能地降低二者對(duì)此產(chǎn)生的影響,制動(dòng)盤在選擇中厚度應(yīng)盡量少一些,但是要因?yàn)闈M足剛度的需要,所以設(shè)計(jì)尺寸不宜過小。此外,還可以在制動(dòng)盤中間開挖一個(gè)孔來進(jìn)行更好的通風(fēng)和散熱,提高制動(dòng)效能。根據(jù)有關(guān)資料,選擇了制動(dòng)盤的厚度為25mm。（3)摩擦襯塊外半徑與內(nèi)半徑規(guī)定外內(nèi)半徑之間的比率不大于1.5。如果由于比例過高或偏大,在正常工作進(jìn)行過程中由于襯塊的外部和內(nèi)部圓周速度之間相差非常大,進(jìn)而造成制動(dòng)盤的磨損不均勻,接觸表面積很少,慢慢地累計(jì),制動(dòng)力矩也變大了,進(jìn)而降低制動(dòng)效能。制動(dòng)盤半徑外直徑取208mm,,綜合考慮取140mm（4）制動(dòng)襯塊工作面積A制動(dòng)器襯片摩擦面積取值范圍如表2所示。根據(jù)制動(dòng)襯塊的面積標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)算工作面積為表2制動(dòng)器襯片摩擦面積汽車類別質(zhì)量單個(gè)制動(dòng)器總的襯片摩擦面積轎車0.9~1.51.5~2.5100~200200~300貨車和客車1.0~1.51.5~2.52.5~1.51.5~7.07.0~12.012.0~17.0120~200150~250（150~200）250~400300~650550~1000600~1500（600~1200）1.4制動(dòng)器的熱容量和溫升的核算制動(dòng)器的熱容量和溫升理論上的標(biāo)準(zhǔn) （17）式中：——各制動(dòng)盤總質(zhì)量；——制動(dòng)輪缸的一個(gè)整體的總的工作容積——和制動(dòng)盤相連的受熱金屬件的質(zhì)量；——比熱容，對(duì)鑄鐵，對(duì)鋁合金；——和制動(dòng)盤相連的受熱金屬的比熱容；——制動(dòng)盤的溫升（從到完全停車，溫升不大于）；——滿載時(shí)汽車在制動(dòng)時(shí)由動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，由于制?dòng)過程很快，所以制動(dòng)產(chǎn)生的熱量全部被前、后制動(dòng)器吸收，按前、后軸制動(dòng)力的比率分配。 （18） （19）式中：——滿載汽車質(zhì)量；——汽車制動(dòng)時(shí)的初速度，可??；——汽車制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)。因135294＞124800，制動(dòng)器的熱容量和溫升滿足規(guī)定1.5制動(dòng)器的磨損特性計(jì)算車輛的單個(gè)前輪制動(dòng)器和單個(gè)后輪制動(dòng)器的比能量耗散率分別為 （20） （21） （22）式中：——汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)；——汽車總質(zhì)量；——汽車制動(dòng)初速度與終速度；——制動(dòng)減速度；——制動(dòng)時(shí)間；——前、后制動(dòng)器襯塊的摩擦面積。在緊急制動(dòng)到時(shí)，可近似認(rèn)為，則有 （23）根據(jù)汽車數(shù)據(jù)此時(shí)制動(dòng)器的比能量耗散率不超過計(jì)算得單個(gè)車輪制動(dòng)器的比摩擦力為 （24）式中：——制動(dòng)盤的有效半徑；——單個(gè)車輪制動(dòng)器的制