制动系统设计计算学习
(整理)制动系统匹配计算讲义
讲义开发（讲师用）（制动系统匹配计算讲课提纲及内容）课时_____一制动系统匹配计算提纲及内容1、制动系统匹配计算的目的与要求制动系统匹配设计主要是根据设计任务书的要求，整车配置、布置及参数，参考同类车型参数，选择制动器型式、结构及参数，然后校核计算，验证所选参数是否满足设计任务书及法规的要求，满足要求后初步确定参数。
公司目前车型主要是M1、N1类，操纵系统为液压操纵、真空助力。
因此，本匹配计算主要以上述车型及操纵系统为基础进行基础制动系统及调节装置的匹配计算，ABS或ESP的匹配计算由配套厂家完成。
GB12676-1999《汽车制动系结构、性能和试验方法》、GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》，GB13594-2003《机动车和挂车防抱制动性能和试验方法》等对制动系的性能、要求及试验方法都作了详细的规定，因此，制动系设计首先应满足以上法规的要求。
同时，为提高整车性能，不同级别的车型，又会对制动性能提出高于以上标准的要求，这些要求会在设计任务书中体现，因此，对设计任务书要求高于法规要求的，要按设计任务书要求设计。
将M1、N1类车与匹配计算有关法规摘录如下：表1 M1、N1类车有关制动法规要求项目GB7258－2004 GB12676－1999 ECE行车制动1、试验路面附着系数不小于0.7 的水泥或沥青路面干燥、平整的混凝土或具有相同附着系数的其他路面附着良好的路面2、车辆载荷空、满载空、满载←3、制动初速度（Km/h）M1 50Km/h 80Km/h ←N150Km/h（总质量不大于3500kg 的中高速货车）80Km/h←4、制动稳定性不允许超出2.5m的试验通道任何部位不偏离出 3.7m通道←5、制动减速度（m/s2）空载M1 ≥6.2≥5.8←N1 ≥5.8 ≥5.0 ←满载M1 ≥5.9≥5.8←N1 ≥5.4 ≥5.0 ←6、制动距离（m）空载M1 ≤19.0≤50.7 ←N1 ≤21.0≤61.2 ←满M1 ≤20.0≤50.7 ←载N1 ≤22.0≤61.2 ←7、液压制动脚踏板力（N）空载M1 ≤400≤500←N1 ≤450≤700←满载M1 ≤500≤500←N1 ≤700≤700←8、液压制动踏板行程要求踏板行程不应大于踏板全行程的3/4；装有自动调整间隙装置时不应大于踏板全行程的4/5，且乘用车不应大于120 mm ，其它机动车不应大于150 mm。
某车型制动系统设计计算报告分析解析
目录1 概述 (1)1.1 任务来源 (1)1.2 制动系统基本介绍 (1)1.3 制动系统的结构简图 (1)1.4 计算目的 (1)2 制动系统设计的输入条件 (1)2.1 制动法规基本要求 (2)2.2 整车基本参数 (2)2.3 制动系统零部件主要参数 (2)3 制动系统设计计算 (3)3.1 前、后制动器制动力分配 (3)3.2 制动减速度及制动距离校核 (10)3.3 真空助力器主要技术参数 (11)3.4 制动主缸行程校核 (11)3.5 制动踏板行程和踏板力校核 (12)3.6 驻车制动校核 (12)3.7 应急制动校核 (13)3.8 传能装置部分失效剩余制动力校核 (14)3.9 制动器能容量校核 (14)4 数据输出列表 (16)5 结论及分析 (16)参考文献 (17)制动系统设计计算报告1概述1.1任务来源根据B35-1整车开发要求，按照确认的设计依据和要求，并依据总布置的要求对制动系统的选型并作相应的计算。
1.2制动系统基本介绍1.8T-AT车型的行车制动系统采用液压制动系统。
前制动器为带有双制动轮缸的通风盘式制动器，后制动器为单制动轮缸的实心盘式制动器。
制动踏板为吊挂式踏板，带真空助力器，制动管路为双回路对角线(X型)布置,采用ABS 以防止车辆在紧急制动情况下发生车轮抱死。
驻车制动系统为杠杆式，作用于后轮。
ABS控制系统以及匹配计算由供应商完成，本文计算不做讨论。
1.3制动系统的结构简图制动系统的结构简图如图1：1. 带制动主缸的真空助力器总成2.制动踏板3.车轮4.轮速传感器5. 制动管路6. 制动轮缸7.ABS控制单元图1 制动系统的结构简图1.4计算目的制动系统计算的目的在于校核前、后制动力，最大制动距离、制动踏板力及驻坡极限倾角等是否符合法规及标准要求、制动系统匹配是否合理。
2制动系统设计的输入条件2.1制动法规基本要求（1）GB 12676-1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》（2）GB 13594-2003《机动车和挂车防抱制动性能和试验方法》（3）GB 7258-2004《机动车运行安全技术条件》表1-1是对相关法规主要内容的摘要。
汽车制动系统计算
后
b.
F1
Gb L hg
jd1 max
F1 m
g b L hg
前
F 2
Ga L hg
j d 2 max
F 2 m
g a L hg
制
S
1 3.6
(t1
t2 ) v 2
v2 25.92 jmax
根
a
2
b
L
g g
0 .8
各个设计方案均能满足法规对行车制动性能的要求，同时也满足设计要求。 4 ） 助施力器失效时，制动力完全由人力操纵踏板产生，最大踏板力要求：N1类车700N。 加
△g2—鼓式制动器的蹄、鼓间隙
△g3—鼓式制动器摩擦衬片的厚度公差
（3）储油壶总容量Vmax
空载同步附着系数
0
车满载同步附着系数
' 0
型
标杆
方案
P201-NAM-SD-DP-G3-2
选配方案（四轮盘式）
Fif
Fir
图2 车型的I曲线与β线 ©版权归江淮汽车股份有限公司所有 未经授权禁止复制
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制动系统方案设计计算说明书
P201-NAM-SD-DP-G3-2
通 过 1、在空载状态下，地面附着系数为0.8，标杆管路压力达到6MPa，管路压力达到5MPa，选 配方案管路压力达到5MPa，制动器发生抱死，此时后轴早于前轴抱死，这时整车稳定性非常差 。需要ABS进行调节。
n1、n2—前、后制动器单侧油缸数目（仅对盘式制动器而言）
Kv—考虑软管膨胀时的主缸容积系数，汽车设计推荐：轿车 =1.1，货车 =1.3
其中 要根据制动器的类型、参考同类车型确定，对鼓式制动器：汽车设计推荐δ=2-2.5mm；汽车工 程手册推荐3.5-5.5（考虑软管膨胀量及磨损间隙不能自调的影响），公司目前车型均可实现间隙
制动系统车重计算
制动系统车重计算
制动系统车重计算是车辆设计和工程中一个非常重要的环节。
车辆的总重量直接影响着制动系统的设计和性能，因此在进行制动系统车重计算时需要考虑多个因素。
车辆的基本重量是进行制动系统车重计算的关键因素之一。
车辆的基本重量包括车身重量、底盘重量、动力总成重量等。
这些重量需要准确测量和计算，以确保在设计制动系统时考虑到车辆整体的重量分布情况。
车辆的额定载重量也是进行制动系统车重计算时必须考虑的因素。
额定载重量是指车辆设计时所规定的最大载重量，超过这个载重量将会对制动系统造成严重影响。
因此，在进行车重计算时，需要考虑到车辆额定载重量，并确保制动系统能够应对额定载重量下的制动需求。
车辆的使用环境也会影响制动系统车重计算。
例如在不同的道路条件下，车辆的制动性能需求会有所不同。
在湿滑路面或者急转弯情况下，车辆对制动系统的要求会更高。
因此，在进行车重计算时，需要考虑到车辆的使用环境，以确保制动系统在各种情况下都能够正常工作。
车辆的行驶速度也会对制动系统车重计算产生影响。
高速行驶时，车辆的制动距离会更长，对制动系统的要求也会更高。
因此，在进
行车重计算时，需要考虑到车辆的最大行驶速度，以确保制动系统在高速行驶时也能够正常工作。
制动系统车重计算是车辆设计中一个至关重要的环节。
在进行车重计算时，需要考虑车辆的基本重量、额定载重量、使用环境和行驶速度等因素，以确保制动系统能够满足各种情况下的制动需求。
只有在对车辆的车重计算进行全面考虑和分析的基础上，才能设计出安全可靠的制动系统，保障车辆和乘客的安全。
制动系统设计自动计算表格excel
制动系统设计自动计算表格excel.制动系统是车辆最重要的安全部件之一，它直接影响到车辆的制动性能和安全性。
因此，设计一个优秀的制动系统是汽车制造商必须关注和重视的问题。
制动系统设计需要涉及到很多参数，包括车辆重量、轮胎、制动器类型、主缸直径及比例、制动片直径及厚度等多种因素。
对于车辆制造厂商和设计师来说，准确计算这些参数是必不可少的。
我们可以借助excel表格来进行自动计算以更快更准确地获得结果。
首先，制动系统设计需要准确的车辆重量值，这可以通过测量方式得到。
然后，我们需要选择合适的轮胎，并根据制造商提供的数据表格确定轮胎的摩擦系数。
接下来，我们需要选择制动器类型和规格，包括弹簧制动器、液压制动器或电磁制动器等。
根据制动器类型和规格，我们需要计算制动力矩，并以此计算所需的制动器数目。
在选择主缸时，我们需要根据制动器的数量、大小和所需的制动力矩来确定主缸的直径和比例。
为此，我们需要借助公式计算主缸的有效直径，以确保制动力分配到每个制动器。
同时，我们还需要选择合适的制动片直径和厚度，并使用公式计算出制动距离和制动时间。
在车辆行驶过程中，由于轮胎和地面摩擦力随着车速、车重和路面情况的变化而变化，因此我们需要在计算表格中考虑这些因素。
我们可以使用Vlookup和If函数等excel函数进行自动计算。
除了上述关键参数之外，还需要考虑一些其他因素，如制动系统的故障时刻、刹车盘和刹车片磨损速度等。
为此，我们需要在表格中进行连续的轮毂速度、制动压力和刹车片厚度的计算。
这些数据可以用来判断刹车片何时需要更换，从而保证车辆制动性能始终处于最佳状态。
总之，设计一款高性能的制动系统需要仔细考虑多种因素。
使用Excel表格可以简化这些计算，并确保结果的准确性。
通过自动计算表格，我们可以更加快速、准确地设计出适合特定车辆的制动系统，提高车辆的安全性和性能。
制动系统设计计算报告
制动系统设计计算报告引言：制动系统是现代车辆中非常重要的一部分，它对车辆的安全性能起着至关重要的作用。
制动系统的设计需要综合考虑多个因素，如车辆的速度、重量、制动距离等。
本报告将以款小型轿车制动系统设计为例，详细介绍制动系统设计中的相关计算。
设计目标：为确保车辆在不同速度下能够在较短的距离内停下，设计目标是使车辆在制动过程中的平均减速度为4m/s^2设计计算：1.制动力的计算制动力的大小与车辆质量和车辆的速度有关。
根据经验公式，制动力可由以下公式计算得出：制动力=车辆质量*减速度选择减速度为4m/s^2，则制动力可以由车辆质量乘以4得出。
2.制动距离的计算制动距离是指车辆从制动开始到完全停止所需要行驶的距离。
根据经验公式，制动距离可以由以下公式计算得出：制动距离=初速度^2/(2*加速度)在制动过程中，加速度是负值(减速)，所以加速度取为-4m/s^2、根据具体车辆的初始速度，可以计算出相应的制动距离。
3.制动盘和制动钳的尺寸计算制动盘和制动钳的尺寸需要考虑车辆的速度和质量。
根据经验公式，制动盘的直径与车速和减速度有关，可以通过以下公式计算得出：制动盘直径=停车速度*车辆质量*系数/制动力在本设计中，选择停车速度为60 km/h，车辆质量为1000 kg，系数为0.7、根据以上参数，可以计算出制动盘的直径。
根据制动盘的直径，可以确定制动钳的尺寸。
制动盘和制动钳的尺寸需要满足制动力的需求，并能够有效散热，以免在制动过程中过热导致制动力减弱。
4.制动液系统的计算制动液的压力和制动钳的工作效果有关。
根据经验公式，制动液的压力可以由以下公式计算得出：制动液压力=制动力/制动钳有效面积制动液压力需要根据制动钳的效率和制动力来选择合适的值。
根据经验，选择制动液压力为5MPa。
结论：根据以上计算结果，制动系统的设计可以满足要求。
制动力、制动距离、制动盘和制动钳的尺寸以及制动液压力的计算都能够保证车辆在制动过程中的安全性。
制动计算公式范文
制动计算公式范文制动计算是在机械设计、交通运输等领域中非常重要的计算问题，它涉及到制动系统的设计和性能评估。
制动计算公式是指用来计算制动系统相关参数的数学公式，通常包括制动力、制动距离、制动时间等参数的计算方法。
下面将介绍一些常见的制动计算公式和其应用。
1.制动力计算公式在机械设计中，制动力是制动系统所能提供的制动力量，通常用来衡量制动系统的性能。
制动力的计算公式如下：F=μN其中，F为制动力（N），μ为摩擦系数（无量纲），N为受制动物体施加的正向力（N）。
摩擦系数μ是一个反映摩擦特性的物理量，它与接触材料的性质、表面粗糙度和接触状态等有关。
一般来说，摩擦系数越大，制动力就越大。
2.制动距离计算公式制动距离是车辆在制动过程中行驶的距离，用来评估车辆的制动性能。
制动距离的计算公式如下：d=V^2/(2μg)其中，d为制动距离（m），V为车辆的初始速度（m/s），μ为摩擦系数（无量纲），g为重力加速度（9.81m/s^2）。
通过这个公式可以看出，制动距离与初始速度的平方成正比，与摩擦系数和重力加速度成反比。
因此，在设计制动系统时，需要注意车辆的初始速度和摩擦系数的选择，以减小制动距离。
3.制动时间计算公式制动时间是车辆在进行急刹车时，从刹车踏板被踩下到车辆完全停止的时间。
制动时间的计算公式如下：t=V/a其中，t为制动时间（s），V为车辆的初始速度（m/s），a为减速度（m/s^2）。
减速度a是车辆在进行制动时的减速度，通常是制动系统所能提供的最大减速度。
制动时间与初始速度成正比，与减速度成反比。
因此，在设计制动系统时，需要选择适当的减速度，以保证车辆在合理的时间内完成制动。
4.制动功率计算公式制动功率是指制动系统所需消耗的功率，用来评估制动系统的能耗。
制动功率的计算公式如下：P=FV其中，P为制动功率（W），F为制动力（N），V为车辆的速度（m/s）。
制动功率与制动力和速度成正比。
在选择制动系统时，需要考虑制动功率的大小，以保证系统能够提供足够的制动力。
制动系统毕业设计计算参考
盘式基本参数5.2 凸轮张开力的确定及蹄自锁性校核5.2.1 张开力P1与P2的确定在计算鼓式制动器时，必须建立制动蹄对制动鼓的压紧力与所产生的制动力矩之间的关系。
为计算有一个自由度的制动蹄片上的力矩1Tf T ，在摩擦衬片表面上取一横向单元面积，并使其位于与1y 轴的交角为α处，单元面积为αbRd 。
，其中b 为摩擦衬片宽度，R 为制动鼓半径，αd 为单元面积的包角，如图4-1所示。
由制动鼓作用在摩擦衬片单元面积的法向力为：αααd bR q qbRd dN sin max == (5-1)而摩擦力fdN 产生的制动力矩为ααd f bR q dNfR dT Tf sin 2max ==在由α'至α''区段上积分上式，得)cos (cos 2max αα''-'=f bR q T Tf (5-2) 当法向压力均匀分布时，αbRd q dN p = )(2αα'-''=f bR q T p Tf (5-3)由式(46)和式(47)可求出不均匀系数)cos /(cos )(αααα''-''-''=∆式（46）和式（47）给出的由压力计算制动力矩的方法，但在实际计算中采用由张开力P 计算制动力矩1Tf T 的方法则更为方便。
增势蹄产生的制动力矩1Tf T 可表达如下：111ρfN T Tf = （5-4）式中 1N ——单元法向力的合力；1ρ——摩擦力1fN 的作用半径(见图5-3)。
如果已知制动蹄的几何参数和法向压力的大小，便可用式(17—46)算出蹄的制动力矩。
1N 与张开力1P 的关系式，写出为了求得力制动蹄上力的平衡方程式：0)sin (cos cos 111101=+-+δδαf N S P x01111=+'-N f C S a P x ρ (5-5)式中 1δ——1x 轴与力1N 的作用线之间的夹角；x S 1——支承反力在x1轴上的投影。
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5.制动力与驻车计算 制动力
根据图3-2给出的汽车制动时的整车受力情况 ，并对后轴车轮的接地点取力矩，得平衡式 为： 对前轴车轮的接地点取力矩，得平衡式为：
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5.制动力与驻车计算 制动力
公式推导得：
公式推导得： 式中:q—制动强度，亦称比减速度或比制动力 FB1, FB2—前后轴车轮的地面制动力。
许用应力：机械设计或工程结构设计中允许零件或构件承受的最大应力 值。塑性材料(大多数结构钢和铝合金)以屈服极限为基准,除以安全系数
后得许用应力,即[σ]=σs/n(n=1.5~2.5)
以Q235为例：许用应力为235/2=117.5mPa 储气筒壁厚2mm，计算应力为62.5mPa≤117.5mPa
如图6-32所示，在储气罐壁上取一单元体，其左、右侧面作用着拉应力σ
x，上、下侧面作用着环向拉应力σ y，单元体的外表面为自由表面，内面
为圆筒内壁，作用着内压Pc，根据材料力学的计算公式，可求出：
pc—储气罐内的气压
D —储气罐圆筒部分内径
t —储气罐的壁厚
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3.储气筒强度校核
按第三强度理论的强度条件有：
4
2.储气筒容积计算
经验计算
Vc =（20 ∽ 40）∑Vs ∑Vg=（25% ∽ 50% ）∑Vs
∑Vs —各制动气室压力腔最大容积（L） ∑Vg —全部制动管路的总容积之和（L） Vc —储气筒总容积（L）
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2.储气筒容积计算
XC1计算实例
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3.储气筒强度校核
储气罐为薄壁结构，应按薄壁圆筒对其壁厚进行强度计算：
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5.制动力与驻车计算 制动力
地面制动力FB受着附着条件的限制，其值不可能大于附着力Fφ， 即FB ≤ Fφ=Zφ 或： FBmax =Fφ=Zφ 式中φ一一轮胎与地面间的附着系数; Z一一地面对车轮的法向反力。
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5.制动力与驻车计算 驻车计算
汽车在上坡路上停驻时的受力简图如上图所示，由该图可得出汽车上坡
上坡路和下坡路上停驻时的坡度极限倾角α ，α -，即由：
求得汽车在上坡时可能停驻的极限上坡路倾角为: GB12676:满载，18%的上 、下坡道上保持静止; 汽车在下坡时可能停驻的极限下坡路倾角为: GB7258:空载，20%的上 、下坡道上保持静止， ≥2min
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目录
1. 2. 3. 4. 5.
制动系校核
空气压缩机流量校核
制动力与驻车计算
1
1.设计流程
获取整车参数
正向设计
气 压 制 动 系 统 总 体 流 程 校核
初步选择参数 制动器参数设计 具体参数设计 操纵系统参数设计 驻车系统参数设计
前后制动力分配校核
系统工作压力校核 制动减速度、制动距离校核
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4.空气压缩机流量校核
空气压缩机的出气率应根据汽车各个气动装置耗气率的总和来确定
。每次制动所消耗的压缩空气的容积VB和压缩空气的质量WB分别为:
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4.空气压缩机流量校核
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5.制动力与驻车计算 制动力
汽车制动时，若忽略路面对车轮的滚动阻力矩和汽车回转质量的惯性力 矩，则对任一角速度。ω>o的车轮，其力矩平衡方程为：
停驻时的后轴车轮的附着力为：
同样可求出汽车下坡停驻时的后轴车轮的附着力为：
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5.制动力与驻车计算 驻车计算
汽车在上坡路上停驻时的受力简图如上图所示，由该图可得出汽车上坡
停驻时的后轴车轮的附着力为：
同样可求出汽车下坡停驻时的后轴车轮的附着力为：
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5.制动力与驻车计算 驻车计算
根据后轴车轮附着力与后轮驻车制动的制动力相等的条件可求得汽车在
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2.储气筒容积计算
计算依据
公式
n
—空压机停止工作情况下，贮气筒中气压由最 大压力降至最小安全压力的连续制动次数 ∑Vs —各制动气室压力腔最大容积（L） ∑Vg —全部制动管路的总容积之和（L） Vc —储气筒总容积（L） Pcmax —储气筒内空气的最高绝对压力 Pcmin —储气筒内空气的最低绝对压力
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2.储气筒容积计算
计算依据
法规 要求
GB 12676-2014,附录C要求机动车辆的储能装置(储气 筒)应确保对行车制动系统控制装置进行八次全行程 促动后，储能装置中剩余的压力不应低于达到规定的 应急制动性能所需的压力。
GB 7258-2017，7.8.3储气筒的容量应保证在额定工 作气压且不继续充气的情况下，机动车在连续五次 踩到底的全行程制动后，气压不低于起步气压。