沈阳理工大学学士学位论文
??Ff1Ff?Ff1Ff1?Ff2 （3.10）
由于在附着条件所限定的范围内，地面制动力在数值上等于相应的制动周缘力，故?通称为制动力分配系数。 在本设计的商务车中：
由式（3.8）Ff1?FB1??Z1?10151N；Ff2?FB2??Z2?4564N ;
??Ff1Ff?Ff1Ff1?Ff2?0.69
3.2同步附着系数
由式(3.10)可表达为
Ff2Ff1?1??? (3.11)
上式在图 3.3中是一条通过坐标原点且斜率为(1-?)/?的直线，是汽车实际前、后制动器制动力分配线，简称?线。图中?线与I曲线交于B点， B点处的附着系数?=?0,则称?0为同步附着系数。它是汽车制动性能的一个重要参数，由汽车结构参数所决定。 同步附着系数的计算公式是：?0?L??L2。 求得 ?0?0.7 hg对于前、后制动器制动力为固定比值的汽车，只有在附着系数?等于同步附着系数
?0的路面上，前、后车轮制动器才会同时抱死。当汽车在不同?值的路面上制动时，可
能有以下情况：
(1)当?
(2)当?>?0，?线位于I曲线上方，制动时总是后轮先抱死，这时容易发生后轴侧滑使汽车失去方向稳定性。
(3)当???0，制动时汽车前、后轮同时抱死，是一种稳定工况，但也失去转向能力。 为了防止汽车的前轮失去转向能力和后轮产生侧滑，希望在制动过程中，在即将出现车轮抱死但尚无任何车轮抱死时的制动减速度，为该车可能产生的最高减速度。分析表明，汽车在同步附着系数?0的路面上制动(前、后车轮同时抱死)时，其制动减速度为du/dt?qg??0g，即q??0，q为制动强度。而在其他附着系数?的路面上制动时，达到前轮或后轮即将抱死时的制动强度q
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条件才得到充分利用。附着条件的利用情况用附着系数利用率(附着力利用率)?表示：
??算得 ??1.1
FBq? (3.12) G??式中：FB——汽车总的地面制动力；
G——汽车所受重力；
q——制动强度。
当?=?0时，q=?0，?=1,利用率最高。
直至20世纪50年代，当时道路条件还不很好，汽车行驶速度也不很高，后轮抱死侧滑的后果也不显得像前轮抱死丧失转向能力那样严重，因此往往将?0值定得较低，即处于常遇附着系数范围的中间偏低区段。但当今道路条件大为改善，汽车行驶速度也大为提高，因而汽车因制动时后轮先抱死引起的后果十分严重。由于车速高，它不仅会引起侧滑甩尾甚至会调头而丧失操纵稳定性。后轮先抱死的情况是最不希望发生的。因此各类轿车和一般载货汽车的?0值有增大的趋势。
如何选择同步附着系数 ?0，是采用恒定前后制动力分配比的汽车制动系设计中的一个较重要的问题。在汽车总重和质心位置已定的条件下，的数值就决定了前后制动力的分配比。
?0的选择与很多因数有关。首先，所选的?0应使得在常用路面上，附着系数利用
率较高。具体而言，若主要是在较好的路面上行驶，则选的?0值可偏高些，反之可偏低些。从紧急制动的观点出发，?0值宜取高些。汽车若常带挂车行驶或常在山区行驶，?0值宜取低些。此外，?0的选择还与汽车的操纵性、稳定性的具体要求有关，与汽车的载荷情况也有关。总之，?0的选择是一个综合性的问题，上述各因数对?0的要求往往是相互矛盾的。因此，不可能选一尽善尽美的?0值，只有根据具体条件的不同，而有不同的侧重点。
根据设计经验，空满载的同步附着系数?0?和?0应在下列范围内：轿车：0.65～0.80；轻型客车、轻型货车：0.55～0.70；大型客车及中重型货车：0.45～0.65。
现代汽车多装有比例阀或感载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。
为保证汽车制动时的方向稳定性和有足够的附着系数利用率，联合国欧洲经济委员会(ECE)的制动法规规定，在各种载荷情况下，轿车在 0.15≤q≤0.8，其他汽车在0.15
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≤q≤0.3 的范围内，前轮均应 能先抱死；在车轮尚未抱死的情况下，在 0.2≤?≤0.8 的范围内，必须满足 q≥0.1+0.85(?-0.2)。由式（13）可知q=0.77，满足。
3.3制动强度和附着系数利用率
上面已给出了制动强度q和附着系数利用率?的定义式。下面再讨论一下当?=?0、
??0时的q和?。根据所定的同步附着系数?0，由式（3.10）及式（3.11）得
??L2??0hgL
1???L1??0hgL （3.13）
进而求得 FB1?FB??Gq?? FB2G(L2??0hg)q （3.14） LG?FB(1??)?Gq(1??)?(L1??0hg)q （3.15）
L当?=?0时：FB1?F?1，FB2?F?2，故FB?G?=14715，q=?；?=1。
当?
FB?GL2? （3.16）
L2?(?0??)hgq?L2? （3.17）
L2?(?0??)hg??L2L2?(?o??)hg （3.18）
当?>?0时：可能得到的最大总制动力取决于后轮刚刚首先抱死的条件，即、式（3.7）、式（3.13）和式（3.15）得 FB2?F?2。由式（3.6）
FB?GL1? （3.19）
L1?(???0)hgq?L1? （3.20）
L1?(???0)hg 8
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??L1 （3.21）
L1?(???0)hg本设计中汽车的?值恒定，其?0值小于可能遇到的最大附着系数，使其在常遇附着系数范围内?不致过低。在?>?0的良好路面上紧急制动时，总是后轮先抱死。
3.4制动器最大制动力矩
为保证汽车有良好的制动效能和稳定性，应合理地确定前，后轮制动器的制动力矩。 最大制动力是在汽车附着质量被完全利用的条件下获得的，这时制动力与地面作用于车轮的法向力Z1,Z2成正比。由式(3.8)可知，双轴汽车前、后车轮附着力同时被充分利用或前、后轮同时抱死时的制动力之比为
Z1L2??0hg=2.224 ??Ff2Z2L1??0hgFf1式中：L1,L2——汽车质心离前、后轴距离;
?0——同步附着系数；
hg——汽车质心高度。
制动器所能产生的制动力矩，受车轮的计算力矩所制约，即
Tf1?Ff1re； Tf2?Ff2re
式中：Ff1——前轴制动器的制动力，Ff1?Z1?；
Ff2——后轴制动器的制动力，Ff2?Z2?；
Z1——作用于前轴车轮上的地面法向反力； Z2——作用于后轴车轮上的地面法向反力； re——车轮有效半径。
对于常遇到的道路条件较差、车速较低因而选取了较小的同步附着系数?0值的汽车，为了保证在???0的良好的路面上（例如?=0.7）能够制动到后轴和前轴先后抱死滑移（此时制动强度q??），前、后轴的车轮制动器所能产生的最大制动力力矩为：
GTf1max?Z1?re?(L2??hg)?re?3705N
LTf2max?1???Tf1max?1665N
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对于选取较大的同步附着系数?0值的汽车，从保证汽车制动时的稳定性出发，来确定各轴的最大制动力矩。当???0时，相应的极限制动强度q??，故所需的后轴和前轴的最大制动力矩为
Tf2max?G(L1?qhg)?re (3.22) LTf1max??1??Tf2max (3.23)
本设计选取了较小的同步附着系数?0值的汽车，为了保证在???0的良好的路面上（例如?=0.7）能够制动到后轴和前轴先后抱死滑移（此时制动强度q??），前、后轴的车轮制动器所能产生的最大制动力力矩为
G Tf1max?Z1?re?(L2??hg)?re （3.24）
L Tf2max?1???Tf1max （3.25）
式中：?——该车所能遇到的最大附着系数；
q——制动强度，由式(4-20)确定；
re——车轮有效半径。
一个车轮制动器的最大制动力矩为上列计算结果的半值。
3.5 制动器因数
式(3.1)给出了制动器因数BF的表达式，它表示制动器的效能，又称为制动器效能因数。其实质是制动器在单位输入压力或力的作用下所能输出的力或力矩，用于评价不同结构型式的制动器的效能。制动器因数可定义为在制动鼓或制动盘的作用半径上所产生的摩擦力与输入力之比，即
BF?TfPR (3.26)
式中：Tf——制动器的摩擦力矩；
R——制动鼓或制动盘的作用半径；
P——输入力，一般取加于两制动蹄的张开力(或加于两制动块的压紧力)的平均值
为输入力。对于钳盘式制动器，两侧制动块对制动盘的压紧力均为P，则
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