汽车理论课程设计汽车制动性计算

版权所有葛建勇汽车理论课程设计说明书题目：汽车制动性计算班级：姓名：学号：序号：指导教师：序号：版权所有葛建勇I目录1.题目要求……………………………………………12.计算步骤……………………………………………13.结论…………………………………………………54.心得体会……………………………………………65.参考资料……………………………………………6版权所有葛建勇11.题目要求一中型货车有关参数：载荷质量m/kg质心高gh/m轴距L/m质心至前轴距离a/m制动力分配系数β空载40800.6003.9502.1000.38满载92901.1703.9502.9500.381）根据所提供的数据，绘制：I曲线，β线，f、r线组；2）绘制利用附着系数曲线；绘制出国家标准（GB12676-1999汽车制动系统结构、性能和试验方法）要求的限制范围，计算并填写利用附着系数参数表1。表1不同制动强度下的利用附着系数制动强度z利用附着系数0.20.40.60.81fr3）绘制制动效率曲线，计算并填写制动效率参数表2。表2不同附着系数下的制动效率附着系数制动效率E(%)0.20.40.60.81fErE4）对制动性进行评价。5）此车制动是否满足标准GB12676-1999的要求？如果不满足需要采取什么附加措施（提出三种改进措施，并对每种措施的预期实施效果进行评价，包括成本、可行性等等；要充分说明理由，包括公式和图)2.计算步骤1）根据所提供的数据，绘制：I曲线，β线，f、r线组；I曲线公式FhFhhgggGbGLbGF11222421β线公式121FF版权所有葛建勇2f线组公式hFhhFgXbggXbGbL12r线组公式hFhhFgXbggXbLGaL12将各条曲线放在同一坐标系中，满载时如图1所示，空载时如图2所示：图1满载时不同φ值路面的制动过程分析图2空载时不同φ值路面的制动过程分析版权所有葛建勇32）绘制利用附着系数曲线；绘制出国家标准（GB12676-1999汽车制动系统结构、性能和试验方法）要求的限制范围，计算并填写利用附着系数参数表3。前轴的利用附着系数公式hFFgzXbfzbLz111后轴的利用附着系数公式hFFgZXbrzaLz1122利用附着系数曲线如图3：图3利用附着系数与制动强度的关系曲线表3不同制动强度下的利用附着系数制动强度z利用附着系数0.20.40.60.81满载f0.24330.40900.52910.62020.6917r0.18030.39470.65360.97281.3758空载f0.15240.28730.40750.51540.6127r0.24740.52670.84451.20941.6327版权所有葛建勇43）绘制制动效率曲线，计算并填写制动效率参数表4。前轴的制动效率为LLbzhEgfff后轴的制动效率为LLazhEgrrr1制动效率曲线如图4：图4前、后制动效率曲线表4不同附着系数下的制动效率附着系数制动效率E(%)0.20.40.60.81满载fE0.78930.9681rE0.93620.87150.8151空载fErE0.81740.78100.74760.71700.6888版权所有葛建勇53.结论1.对制动性进行评价1）图3给出了GB12676-1999法规对该货车利用附着系数与制动强度关系曲线要求的区域。它表明这辆中型货车在制动强度≥0.3时空载后轴利用附着系数φr与制动强度z的关系曲线不能满足法规的要求。实际上，货车若不配备具有变比值制动力分配特性的制动力调节装置，就无法满足法规提出的要求。2）制动距离：假设汽车在φ=0.8的路面上车轮不抱死，取制动系反应时间s02.0'2，制动减速度上升时间s2.0''2。根据公式aubaausmax200''2'292.2526.31当行车制动正常时，若u=60Km/h，经计算得：满载制动距离s=22.328m；空载制动距离s=26.709m（均小于GB12676-1999汽车制动系统结构、性能和试验方法标准13015.02vvs=36.692m），符合标准要求；当该车前轴制动管路失效时，若u=50Km/h，经计算得：满载制动距离s=31.341m（小于GB12676-1999汽车制动系统结构、性能和试验方法标准1153010015.02vvs=79.964m）；空载制动距离s=39.371m（小于GB12676-1999汽车制动系统结构、性能和试验方法标准1153010015.02vvs=94.457m），都符合标准要求；当该车后轴制动管路失效时，若u=50Km/h，经计算得：满载制动距离s=55.394m（小于GB12676-1999汽车制动系统结构、性能和试验方法标准1153010015.02vvs=79.964m）；空载制动距离s=35.228m（小于GB12676-1999汽车制动系统结构、性能和试验方法标准1153010015.02vvs=94.457m）符合标准要求。2.改进措施1)加装比例阀或载荷比例阀等制动调节装置。装比例阀或载荷比例阀等制动力调节装置，可根据制动强度、载荷等因素来改变前、后制动器制动力的比值，使之接近于理想制动力分配曲线，既接近=z.满足制动法规的要求。这种方法不需改变车身结构，效果明显，成本小。对汽车平顺性，通过性，操纵稳定性无影响。版权所有葛建勇62)空载后轮利用附着系数不符合要求。根据公式：hFFgZXbrzaLz1122，减小前后轴距L，同时适当改变质心到前轴的距离a，可以减小后轮利用附着系数，使之符合要求。轴距决定了汽车重心的位置，因此汽车轴距一旦改变，就必须重新进行总布置设计，特别是传动系和车身部分的尺寸。同时轴距的改变也会引起前、后桥轴荷分配的变化，且如果轴距过长，就会使得车身长度增加，使其他性能改变，成本较高，可行性差。3)空载时适当减小质心高度，减小后轮利用附着系数，减小汽车通过性，但平顺性增加，不容易发生侧倾。4.心得体会本次《汽车理论》课程设计使我对制动性有了更深的理解，同时更熟练地掌握了Matlab计算机软件的运用。通过查看相应的国家标准，使我对汽车行业的制造及检测过程有了初步了解。最后感谢老师对本次课程设计的指导，感谢同学对本次课程设计的帮助。5.参考文献［1］余志生.汽车理论[M].北京：机械工业出版社，1989.［2］GB-T15089-2001中华人民共和国国家标准.机动车辆及挂车分类[S].［3］GB12676-1999中华人民共和国国家标准.汽车制动系统结构、性能和试验方法[S].附程序：%copyrightgejianyongclcclearcloseall;g=9.8ma=9290%满载质量m0=4080%空载质量Ga=ma*g%满载重力G0=m0*g%空载重力hga=1.17%满载质心高度hg0=0.6%空载质心高度L=3.95%轴距ba=1%满载质心至后轴距离b0=1.85%空载质心至后轴距离aa=2.95%满载质心至前轴距离a0=2.1%空载质心至前轴距离B=0.38%制动力分配系数%f1前轮制动器制动力%f2a满载后轮理想制动器制动力版权所有葛建勇7%以下为满载时制动过程f1=0:10:60000;f2a=0.5*(Ga*((ba*ba+4*hga*L*f1/Ga).^0.5)/hga-(Ga*ba/hga+2*f1));%满载I曲线公式%f2Ba满载后轮实际制动器制动力f2Ba=f1*(1-B)/B;%满载B线figure(1)plot(f1/1000,f2a/1000,'k',f1/1000,f2Ba/1000,'k')%画出I曲线，B线%P附着系数forP=0.1:0.1:1fxbfa=(L-P*hga)*f1/P/hga-Ga*ba/hga;%fxbfa满载f线fxbfa1=fxbfa(fxbfa=f2a);%取I曲线下方f线f1f=f1(fxbfa=f2a);fxbra=-P*hga*f1/(L+P*hga)+P*Ga*aa/(L+P*hga);%fxbra满载r线fxbra1=fxbra(fxbra=f2a);%取I曲线上方r线f1r=f1(fxbra=f2a);holdonplot(f1f/1000,fxbfa1/1000,'k',f1r/1000,fxbra1/1000,'k')%画出f线axis([060060])%axissquareend%title('满载时不同φ值路面的制动过程分析')xlabel('{\itf}线组{\itF}_{μ1}/kN,{\itF}_{Xb1}/kN')ylabel('{\itr}线组{\itF}_{μ2}/kN,{\itF}_{Xb2}/kN')%以下为空载时制动过程f1=0:10:30000;f20=0.5*(G0*((b0*b0+4*hg0*L*f1/G0).^0.5)/hg0-(G0*b0/hg0+2*f1));%空载I曲线公式%f2B0空载后轮实际制动器制动力f2B0=f1*(1-B)/B;%空载B线figure(2)plot(f1/1000,f20/1000,'k',f1/1000,f2B0/1000,'k')%画出I曲线，B线%P附着系数forP=0.1:0.1:1fxbf0=(L-P*hg0)*f1/P/hg0-G0*b0/hg0;%fxbf0空载f线fxbf01=fxbf0(fxbf0=f20);%取I曲线下方f线f1f=f1(fxbf0=f20);fxbr0=-P*hg0*f1/(L+P*hg0)+P*G0*a0/(L+P*hg0);%fxbr0空载r线fxbr01=fxbr0(fxbr0=f20);%取I曲线上方r线f1r=f1(fxbr0=f20);holdonplot(f1f/1000,fxbf01/1000,'k',f1r/1000,fxbr01/1000,'k')%画出f线axis([030030])%axissquareend%title('空载时不同φ值路面的制动过程分析')版权所有葛建勇8xlabel('{\itf}线组{\itF}_{μ1}/kN,{\itF}_{Xb1}/kN')ylabel('{\itr}线组{\itF}_{μ2}/kN,{\itF}_{Xb2}/kN')%以下为利用附着系数与制动强度的关系z=0.01:0.01:1;%z=0.2:0.2:1%计算数据用Pfa=B*z*L./(ba+z*hga);%满载前轴利用附着系数Pra=(1-B)*z*L./(aa-z*hga);%满载后轴利用附着系数Pf0=B*z*L./(b0+z*hg0);%空载前轴利用附着系数Pr0=(1-B)*z*L./(a0-z*hg0);%空载后轴利用附着系数Pz=z;%理想利用附着系数Pl=(z+0.07)/0.85;%法规Pll=Pl(0.2=Pl&Pl=0.8);zl=z(0.2=Pl&Pl=0.8);figure(3)plot(z,Pfa,'k',z,Pra,'k',z,Pf0,'k--',z,Pr0,'k--',z,Pz,'k--','LineWidth',1.5)holdonplot(zl,Pll,'k')fplot('[z-0.08,z+0.08]',[0.15,0.3],'k')fplot('(z-0.02)/0.74',[0.3,1],'k')axis([0101])%title('利用附着系数与制动强度的关系曲线')xlabel('制动强度{\itz/g}')ylabel('利用附着系数{\itφ}')%以下为制动效率与附着系数的关系曲线P=0:0.01:1;%P=0.2:0.2:1%计算数据用Ef=ba./L./(B-P*hga./L);Er=aa./L./((1-B)+P