毕业设计说明书 - 图文

FSAE大学生方程式赛车制动系统设计

h质心高度 3.4理想制动力分配

定义一下参数： Wf,，Wb制动时前后轮法向反作用力

Wfj ，Wbj静止时前后轮法向作用力 W 汽车总重

l 轴距，la质心距前轴的距离，lb质心距后轴的距离

a 汽车减速度

BR、BB 前，后地面制动力 h质心高度

当汽车制动时，前后轴载荷为式（3-12），（3-13）

Wf?W?a?? l?h?b? （3-12）l?g??W?a?? （3-13） l-h?a??l?g? Wr? 从这里可以得出制动时载荷的转移量，式（3-14） ?W?Wa??h （3-14） lg 从中可以看出，载荷偏移量是 车辆出现点头的原因，要去除或者减轻这一现象在于质心的布置以及轴距的设定，因此制动性能的优劣一由汽车本身的总体布置决定。

地面总制动力为式（3-15） BF?BB?Wa （3-15） g又结合附着条件

BF?BB???W （3-16）

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故充分制动时 ??a （3-17） g所以当汽车在任何附着系数的路面上，前后轮同时抱死的条件是式（3-18）

BF?BB???W BF???Wf （3-18）

BB???Wb代入计算可得式（3-19）

W??lb???h?l （3-19）

WBB?????la???h?lBF???4制动系统的初步设计与计算

4.1预计算

根据已参数以及一些参考文献中获得的经验参数进行计算，获得理论上的数据为零部件的选购提供依据。

已知数据：（1）车辆满载总重W = 3136N （2）车辆有效滚动半径R = 240mm （3）轴距l=1600mm

（4）质心位置：质心高h = 260mm,距前轴距离lf = 848mm，距后轴

距离lb = 752mm

4.1.1法向反力计算

法向反力计算原理与相关公式；

当减速度为8m/s2 时，地面对前后轴的法向反力为式（4-1），（4-2）

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wf=

w?a???= 1881.6N （4-1） l?hb??l?g?w?a???l-hf?=1254.4N （4-2） l?g?? wb?其中，Wf以一定的速度行驶无制动但考虑到空气动力效应时分配在前轴的重量 Wb一一定速度行驶无制动，但考同样考虑空气动力效应时分配在后轴上的

重量

（a/g）减加速度以“g”为单位值，其大小可取从出于高速并具有下压作

用是的3g到冰面上行驶的0.1g，这取a/g的值为0.8，即制动减速度为8m/s2

假定赛车制动力分配系数β，用式（3-22）计算

β=

wwff?wb =0.6 （4-3）

结合图4-1与计算结果，可知当制动减速度在8m/s2时，前后轴的轴荷分

配分别为60%，40%

图4-1 前后轴载荷与制动强度关系

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4.1.2制动力矩预计算

同步附着系数φ0的计算，同步附着系数的大小取决于汽车的结构参数，其式为（4-1）

l??-lb =0.8 （4-1） h φ0 =

制动器最大制动力矩

对选取较大φ0的赛车，应从保证制动时的稳定性出发，来确定各轴的最大制动力矩，计算如式 Tfmax? Tbmax?

w?lf?qh?φ0R = 1881.6×0.8×0.24= 361.27 N·m lw?lb-qh?φ0R = 240.8 N·m （4-2） l其中Tf为前轴最大制动力矩

maxmax Tb为后轴最大制动力矩 q为制动强度，即a/g，这里取0.8 R为车轮有效滚动半 φ0为同步附着系数

4.1.3制动卡钳活塞直径预计算

再公式（4-3）计算出单个制动卡钳对制动盘的压紧力

Nf =

Tf2?padr = 4105.34 N （4-3）

Nb = 2736.36 N

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