某新能源汽車制動器壓力的計算過程案例目錄TOC\o"1-3"\h\u1683某新能源汽車制動器壓力的計算過程案例 1305871.1制動蹄摩擦面的壓力 135291.2鼓式制動器制動力矩 2242501.3磨損特性計算 39041.4熱容量和溫升的核算 552971.5盤式制動器制動力矩的計算 6202671.6手動駐車制動的計算 81.1制動蹄摩擦面的壓力由前面的數(shù)據(jù)可知，摩擦系數(shù)和制動摩擦力對制動蹄系數(shù)bf有很大的影響。把握制蹄摩擦面的壓力分布，幫助正確分析剎車因素。但是，很難準(zhǔn)確計算蹄板長度方向的壓力分布規(guī)則。除了摩擦引起的彈性變形外，剎車蹄、剎車鼓、支架也有彈性變形，摩擦引起的失真量比較小。因此，通常的近似計算只考慮背面徑向變形的影響，并且可以忽略其他部分的變形。即通常作以下一些假定。制動鼓、制動蹄為絕對剛性體；在外力，形變會發(fā)生在摩擦襯片；壓力形變符合虎克定律。可根據(jù)圖4-2來分析計算了一個自由度摩擦襯里的徑向變形壓力分布，此時，摩擦襯里圍繞支撐承保中心旋轉(zhuǎn)d角。沿制動襯片旋轉(zhuǎn)切向方向的摩擦襯墊表面的任何一點的饑餓變形是線段，其徑向變形分量是半徑延伸線上半徑的投影，即線段。由于d角較小，=90所尋求的摩擦襯里的徑向變形可以被認(rèn)為是（4.1）圖4.2摩擦襯片的徑向變形規(guī)律和壓力分布考慮到，等腰三角形可知（4.2）代入得摩擦襯片的徑向變形和壓力（4.3）通過上式可看出摩擦片的徑向變形和壓力都是關(guān)于張開角的正弦函數(shù)。1.2鼓式制動器制動力矩制動蹄對制動鼓的壓緊力與制動力矩之間的關(guān)系。增勢蹄制動力矩可表達(dá)如下：（4.4）式中：—摩擦系數(shù)（前面以選擇0.3）；—單元法向力的合力；—摩擦力的作用半徑。如圖4-3求得力與張開力的關(guān)系式，寫出制動蹄上力的平衡力方程式：（4.5）圖4.3制動蹄對制動鼓的壓緊力關(guān)系式中：—支承反力在軸上的投影；—軸與力的作用線之間的夾角。代入（4.5）求解，得（4.6）將式4.6代入式4.4，增勢蹄的制動力矩=（4.7）增勢蹄的力矩是關(guān)于的直線函數(shù)。對于減勢蹄同上。1.3磨損特性計算摩擦襯片的磨損有很多因素，比如：材質(zhì)，溫度、壓力滑磨速度等，汽車的制動過程是將其部分機械能（動能、勢能）轉(zhuǎn)化為熱能和散熱的過程。在強烈的緊急制動過程中，剎車幾乎消耗了汽車的所有動力。此時，制動摩擦產(chǎn)生的熱量很快逃逸到大氣中，導(dǎo)致制動溫度上升。這是制動器的能量負(fù)荷。能量負(fù)荷越大，摩擦襯片（襯塊）磨損越大。1）比能量耗散率雙軸汽車其中一個前輪制動器和其中一個后輪制動器比能量耗散率（4.8）（4.9）式中：：汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，：汽車總質(zhì)量；緊急制動時，；，：汽車制動初速度與終速度，/；計算時轎車取27.8/；：制動時間，；按下式計算t==27.8/6=4.6：制動減速度，，0.6×106；，：前、后制動器襯片的摩擦面積；=7600mm,汽車得重量在1.5—2.5/t選取襯片面積在200-300cm,故取=30000mm：制動力分配系數(shù)。則==5.7轎車盤式制動器的比能量耗散率應(yīng)不大于6.0，故符合要求。==0.7轎車鼓式制動器的比能量耗散率應(yīng)不大于1.8，故符合要求。2）比滑磨功磨損和熱量的性能指標(biāo)可以通過在制動期間通過停車完成的襯里到單元襯里區(qū)域的滑動工作來測量，即比滑磨功來計算（4.10）式中：：汽車總質(zhì)量：車輪制動器各制動襯片的總摩擦面積，==752cm；:[]：許用比滑磨功，轎車取1000J/～1500J/。L=1497J/≤1000J/～1500J/故符合要求。1.4熱容量和溫升的核算制動器熱容量和溫升是否滿足下列條件：（4.11）式中：—各制動鼓（盤）的總質(zhì)量；—與各制動鼓（盤）相連的受熱金屬件（如輪轂、輪輻、輪輞、制動鉗體等）的總質(zhì)量；—制動鼓（盤）材料的比熱容，對鑄鐵c=482，對鋁合金c=880；—與制動鼓（盤）相連的受熱金屬件的比熱容；—制動鼓（盤）的溫升（一次=30km/h到完全停車的強烈制動，溫升不應(yīng)超過15）；L—滿載汽車制動時由動能轉(zhuǎn)變的熱能，由于制動過程迅速，可以認(rèn)為制動產(chǎn)生的熱能全部為前、后制動器所吸收，并按前、后制動力的分配比率給前、后制動器，即（4.12）式中：—滿載汽車總質(zhì)量；—汽車制動時的初速度，可取=；—汽車制動器制動力分配系數(shù)。式中的=5kg,=20kg.將其他已知的參數(shù)代入式（4-8）得：前輪鉗盤式制動器和后鼓式制動器的熱容量和溫升都滿足。1.5盤式制動器制動力矩的計算盤式制動器的計算用簡圖4-4若襯塊表面與制動盤接觸良好，且各處的單位壓力分布均勻，則盤式制動器的制動力矩為式中：—摩擦系數(shù)；—單側(cè)制動塊對制動盤的壓緊力；—作用半徑。扇形摩擦襯塊，R為平均半徑或有效半徑已足夠精確。平均半徑為（4.13）圖4.4盤式制動器的計算用簡圖式中；—扇形摩擦襯塊內(nèi)半徑外半徑。盤式制動器力矩方：，是活塞給予制動塊對制動盤壓緊力一個直線函數(shù)。圖4.4，單元面積上的摩擦力對制動中心力據(jù)，q為襯塊和制動盤單位面積上壓力，單側(cè)制動塊制動力矩為（4.14）單側(cè)襯對制動盤的總摩擦力（4.15）得有效半徑為（4.16）令，則有（4.17）因，故當(dāng)。當(dāng)m過小，滑磨速度相差太大，磨損將不均勻，單位壓力分布將不均勻，以上計算方法錯誤1.6手動駐車制動的計算汽車在坡道上得受力簡圖圖4-5由該圖得出在商鋪路段上停住后后軸附著力為z2=出汽車下頗停駐的后軸車輪的附著力為Z'根據(jù)后軸車輪附著力與后輪駐車制動的制動力相等的條件可求得汽車在上坡路和下坡路上停駐的坡度極限傾角，即由ma求得汽車在上坡時可能停駐的極限上坡路傾角為（4.21）代入汽車參數(shù)，求得23.22汽車在下坡時可能停駐的極限下坡路傾角為