制动系的主要参数及其选择

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§2  制动系的主要参数及其选择

制动器设计中需要预先给定的整车参数有：汽车轴距L；车轮滚动半径rr，；汽车空、满载时的总质量，；空、满载时的轴荷分配：前轴负荷，；后轴负荷，；空、满载时的质心位置：质心高度，；质心距前轴距离，；质心距后轴距离，等。而对汽车制动性能有着重要影响的制动系参数有：制动力及其分配系数、同步附着系数、制动强度、附着系数利用率、最大制动力矩与制动器因数等。

  2.1  制动力与制动力分配系数

  汽车制动时，如果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，则任一角速度 >0的车轮，其力矩平衡方程为:                   (2)

式中 ——制动器对车轮作用的制动力矩，即制动器的摩擦力矩，其方向与车轮旋转方向相反，N·m；

  ——地面作用于车轮上的制动力，即地面与轮胎之间的摩擦力，又称为地面制动力，其方向与汽车行驶方向相反，N；

——车轮有效半径，m。

        令                                                      (3)

    并称之为制动器制动力，它是在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的力，因此又称为制动周缘力。与地面制动力的方向相反，当车轮角速度 >0时，大小亦相等，且仅由制动器结构参数所决定。即取决于制动器的结构型式、尺寸、摩擦副的摩擦系数及车轮有效半径等，并与制动踏板力即制动系的液压或气压成正比。当加大踏板力以加大，和均随之增大。但地面制动力受着附着条件的限制，其值不可能大于附着力，即≤                                (4)

    或                                                 (5)

式中   ——轮胎与地面间的附着系数；     

Z——地面对车轮的法向反力。

当制动器制动力和地面制动力达到附着力值时，车轮即被抱死并在地面 上滑移。此后制动力矩即表现为静摩擦力矩，而即成为与相平衡以阻止车轮再旋转的周缘力的极限值。当制动到 =0以后，地面制动力达到附着力值后就不再增大，而制动器制动力由于踏板力的增大使摩擦力矩增大而继续上升(见24)。
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3 a# M: u5 Y3 {1 \2 Y/ n3 B( [ 根据汽车制动时的整车受力分析，考虑到制动时的轴荷转移，可求得地面对前、后轴车轮的法向反力Z1，Z2为： 。。。