列车制动力计算公式
列车制动力计算公式
1，紧急制动计算列车总制动力列车制动力计算BhKh(kN)式中K h ------ 全列车换算闸瓦压力的总和，kN；h--- 换算摩擦系数；列车单位制动力的计算公式 b B 1000 1000 h K h( N / kN )( P G) g ( P G) g其中(PK hG) g h( N / kN ) ，则b 1000 h h式中P G ------------ 列车的质量，t ；h--- 换算摩擦系数；h ------------------ 列车制动率；K h ------ 全列车换算闸瓦压力的总和，kN；2，列车常用制动计算bc 1 c b由此可得b c c b 1000 h h c ( N / kN )式中 c ------------- 常用制动系数b c------- 列车单位制动力表1 常用制动系数p1 为列车管空气压力列车管减压量r/kPa 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 旅客p1 600kPa列车0.19 0.29 0.39 0.47 0.55 0.61 0.69 0.76 0.82 0.88 0.93 0.98 1.00货物p1 600kPa列车0.17 0.28 0.37 0.46 0.53 0.60 0.67 0.73 0.78 0.83 0.88 0.93 0.96p1 600kPa0.19 0.32 0.42 0.52 0.60 0.68 0.75 0.83 0.89 0.95 --- --- ---3, 多种摩擦材料共存时列车制动力的计算同一列车中的机车，车辆可能采用不同材料的闸瓦或闸片，他们具有不同的换算摩擦系数列车总制动力应当是各种闸瓦的换算闸瓦压力与该种闸瓦的换算摩擦系数乘积的总和。
即Bh1 Kh1 h2Kh2 h3Kh3（hKh）（kN）式中，Kh1 ,h1代表机车的闸瓦制动，K h 2 ,h2 代表车辆的闸瓦制动，Kh3 , h3代表车辆的盘形制动，等等。
CRH和谐系列动车组制动系统分析
在对增压缸空气压力进行控制时，制动控制装置用根据制动指令、速度和载重计算出的制动力减去电制动的反馈量后，得到实际需要的空气制动力，并将此变换为电空转换阀的电流，由电空转换阀产生与电流成比例的空气压力(AC压力），将此压力作为中继阀的控制压力，通过中继阀产生增压缸空气压力(BC压力)。紧急制动时，从紧急用压力调整阀输出的控制压力经紧急电磁阀通往中继阀,中继阀对电空转换阀和紧急用压力调整阀的空气压力进行比较，将二者中较大的作为输入，产生相应的增压缸空气压力输出。
本文主要以动车组制动系统为题,展开分析与讨论,本文主要讨论工作有：
分析动车组制动系统的基本特点：提出动车组制动系统的基本组成空气制动，电空制动电制动等各项功能的实现方法
分析动车组电制动、空气制动、防滑装置系统工作的原理
参考现有动车组牵引、制动计算教材，系统地研究整理出动车组的制动计算公式,包括作用在动车上的合力、空气制动的计算、再生制动计算、空气制动和再生制动的分配
动车组制动系统需要具备的条件是：
(1)尽可能缩短制动距离以保障列车安全；
(2)保证高速制动时车轮不滑行;
(3)司机操纵制动系统灵活可靠，能适应列车自动控制的要求。
第一章
1。1
动车组运行速度高，给列车的制动能力、运行平稳性等方面提出一系列挑战.因此，高速动车组必须装备高效率和高安全性的制动系统，为列车正常运行提供
制动力计算方法
《机动车运行安全技术条件》（GB7258-2004）有关制动方面的：1.1 台试检验制动性能1.1.1 行车制动性能检验1.1.1.1 汽车、汽车列车在制动检验台上测出的制动力应符合表 6 的要求。
对空载检验制动力有质疑时，可用表 6 规定的满载检验制动力要求进行检验。
摩托车及轻便摩托车的前、后轴制动力应符合表 6 的要求，测试时只允许乘坐一名驾驶员。
检验时制动踏板力或制动气压按7.13.1.3 的规定。
表 6 台试检验制动力要求1.1.1.2 制动力平衡要求（两轮、边三轮摩托车和轻便摩托车除外）在制动力增长全过程中同时测得的左右轮制动力差的最大值，与全过程中测得的该轴左右轮最大制动力中大者之比，对前轴不应大于20% ，对后轴（及其它轴）在轴制动力不小于该轴轴荷的60% 时不应大于24%；当后轴（及其它轴）制动力小于该轴轴荷的60% 时，在制动力增长全过程中同时测得的左右轮制动力差的最大值不应大于该轴轴荷的8% 。
依据国标要求，对前轴以外的制动力平衡计算分两种情况：1、当该轴制动制动率 >= 60%时，过程差最大差值点的两个力分别为f1和f2，如果f1 >= f2 不平衡率 = （f1 –f2）/f1 * 100 ；如果f1 < f2不平衡率 = （f2 –f1）/f2 * 1002、当该轴制动制动率 < 60%时，过程差最大差值点的两个力分别为f1和f2，如果f1 >= f2 不平衡率 = （f1 –f2）/轴重 * 100 ；如果f1 < f2不平衡率 = （f2 –f1）/轴重 * 100注意：以上为简约的计算，较为准确的计算要注意单位之间的换算：轴重是kg，制动力的单位是10N例如：轴重最大左最大右差值左差值右制动率不平衡率2074 543 508 543 508 50.7 1.7二轴不平衡率（ 543-508）*10/(2074*9.8)*100= 1.722%有关制动台仪表制动台仪表的不平衡率算法说明书没有给出，不清楚其算法，对于前轴有可能是对的，对于后轴等仪表算法可定是错误的，制动台本身不能得到车辆的轴重，也就不能判断制动率是否 >=60，也就不能得出不平衡率。
列车牵引与制动自学指导书
《列车牵引与制动》自学指导书注：本课程使用《列车牵引计算》和《列车制动》两本教材，为区别起见，《列车制动》教材的页码引用皆用斜体字表示。
一、课程简介：本课程是内燃机车专业（专科）的专业课，主要介绍列车在外力作用下沿轨道运行的有关问题，以及列车制动装置的结构与工作原理。
通过本课程的学习，使学生能够分析列车运行过程中的各种现象和原理，并能够解决铁路运营和设计上的一些主要技术问题和技术经济问题，如：机车牵引重量、列车运行时分等。
同时使学生了解各种类型的列车制动装置的结构及工作原理，掌握列车制动计算的基本方法，了解现代列车制动技术的发展方向。
并具备查阅技术资料，解决有关技术问题的能力。
绪论主要内容：简要介绍了“牵引计算”这门学科的内容，以及《列车牵引计算规程》的意义和发展。
并明确指出与列车运行直接相关的三个力为：机车牵引力、列车运行阻力和列车制动力；随后的内容都是围绕着这三个力展开的。
学习要求：了解“牵引计算”的主要内容，《列车牵引计算规程》的意义；明确与列车运行直接相关的三个力，掌握其定义以及它们在不同工况下的组合。
第一章机车牵引力主要内容：本章首先分析了机车牵引力产生的过程，给出了轮周牵引力的定义及其在理论上的计算方法。
然后，考虑到列车运行时机车动轮和钢轨的实际接触状况，提出了“粘着”的概念，并给出了粘着牵引力的定义及其计算公式（p5公式1-2）。
接着对影响粘着系数的因素进行了分析，同时给出了粘降的概念。
在内燃机车牵引特性和计算标准一节中，首先给出了牵引特性的概念，然后介绍了我国铁路目前广泛使用的几种主型内燃机车的牵引特性。
最后，提出列车牵引计算中常用的五种计算标准：计算速度和计算牵引力（取持续速度和持续牵引力）、计算起动牵引力、不同速度下的牵引力取值、牵引力因功率降低的修正系数和多机牵引及补机推送的牵引力修正系数。
学习要求：明确机车牵引力产生的条件；掌握轮周牵引力、粘着牵引力、粘降、机车牵引特性、计算速度、持续速度的基本概念；熟悉DF4（货）型、DF11型和BJ型等主型内燃机车的牵引特性曲线，并能对其做简要的解释；了解牵引力计算的五个计算标准；学会查取内燃机车牵引计算主要数据表来解决相关技术问题。
列车制动力计算公式
列车制动力计算1，紧急制动计算??K(B?kN)?列车总制动力hh?K------全列车换算闸瓦压力的总和，??K1000B?1000hh?(N/kNb?)列车单位kN；式中h?---换算摩擦系数；h制动力的计算公式?(P?G)?g(P?G)?g?K???b?1000h?)kN(N?/其中，则hhh gG)??(P P?G------------列车的质量，式中 t；?---换算摩擦系数；h?------------------列车制动率；h?K------全列车换算闸瓦压力的总和，kN ；h b?c?1?，列车常用制动计算2????(N/?bb?1000kN)?由此可得chhcc?-----式中常c b用制动系数c b-------列车单位制动力c p为列车管空气压力常用制动系数表1 13,多种摩擦材料共存时列车制动力的计算他们同一列车中的机车，车辆可能采用不同材料的闸瓦或闸片，具有不同的换算摩擦系数列车总制动力应当是各种闸瓦的换算闸瓦压力与该种闸瓦的换算摩擦系数乘积的总和。
即?????????）kN????K?KK?（）（K??B h3h1hh13hh2hh2代表车辆的闸瓦,式中，,代表机车的闸瓦制动，??KK2h1h2h1h代表车辆的盘形制动，等等。
制动，,?K3h3h???)(1000K?hh??)kN(1000b?(N?/)?列车单位制动力。
hh g?(PG)?，列车制动的二次换算法4 2 不同摩擦材料换算闸瓦压力的二次换算系数表3 机车的计算质量及每台换算闸瓦压力表表（）内是折换成铸铁闸瓦的换算压括号外是原闸瓦的换算压力值；注：换算闸瓦压力栏中，内是折算成新高摩合成闸瓦的换算压力值；《》力值；<>内是折算成合成闸瓦的换算压力值；内是折算成高摩合成闸瓦的换算压力值。
[]车辆换算闸瓦压力表表4（）内是折算成铸铁闸瓦换算闸瓦压力栏中，括号外是原闸瓦（片）的换算压力值；注：?《》内是折算成新高摩合成闸瓦内是折算成高摩合成闸瓦的换算压力值；的换算压力值；<> 的换算压力值。
列车制动力计算公式
列车制动力计算1，紧急制动计算①列车总制动力 )(kN K B h h ∑=ϕ式中∑hK------全列车换算闸瓦压力的总和，kN ；h ϕ---换算摩擦系数；②列车单位制动力的计算公式 )/()(1000)(1000kN N gG P K g G P B b hh •+=•+•=∑ϕ其中)/()(kN N gG P Kh hϑ=•+∑，则h h bϕϑ•=1000式中 G P +------------列车的质量，t ； h ϕ---换算摩擦系数；h ϑ------------------列车制动率；∑hK------全列车换算闸瓦压力的总和，kN ；2，列车常用制动计算 1≤=bb cc β 由此可得 )/(1000kN N b b c h h c cβϑϕβ=•=式中 c β-----常用制动系数cb -------列车单位制动力表1 常用制动系数 1p 为列车管空气压力3,多种摩擦材料共存时列车制动力的计算同一列车中的机车，车辆可能采用不同材料的闸瓦或闸片，他们具有不同的换算摩擦系数列车总制动力应当是各种闸瓦的换算闸瓦压力与该种闸瓦的换算摩擦系数乘积的总和。
即））（（kN 332211∑∑∑∑∑=•••+++=h h h h h h h h K K K K B ϕϕϕϕ式中，1h K ,1h ϕ代表机车的闸瓦制动，2h K ,2h ϕ代表车辆的闸瓦制动，3h K ,3h ϕ代表车辆的盘形制动，等等。
列车单位制动力 )/()(1000)()(1000kN N gG P K b h h h h ∑∑∑•=•+=ϑϕϕ。
4，列车制动的二次换算法表2 不同摩擦材料换算闸瓦压力的二次换算系数表3 机车的计算质量及每台换算闸瓦压力表力值；<>内是折算成合成闸瓦的换算压力值；《》内是折算成新高摩合成闸瓦的换算压力值；[]内是折算成高摩合成闸瓦的换算压力值。
注：①换算闸瓦压力栏中，括号外是原闸瓦（片）的换算压力值；（）内是折算成铸铁闸瓦的换算压力值；<>内是折算成高摩合成闸瓦的换算压力值；《》内是折算成新高摩合成闸瓦的换算压力值。
第5章 列车制动问题解算
货物列车(滚承重车)的距离等效单位基本阻力ws
vzv0 100 0 90 80 70 60 50 40 30 20 10 -
1.73 1.61 1.50 1.40 1.30 1.21 1.13 1.06 1.00 0.95
10 1.75 1.63 1.52 1.41 1.32 1.23 1.15 1.08 1.02 20 1.78 1.67 1.55 1.45 1.35 1.27 1.19 1.12 30 1.85 1.73 1.61 1.51 1.41 1.32 1.24 40 1.92 1.80 1.69 1.58 1.48 1.39 50 2.02 1.89 1.77 1.66 1.56 60 2.12 1.99 1.87 1.76 70 2.24 2.11 1.98 80 2.37 2.23 90 2.50 -
4.17v Se 1000 h s ws i j
G重＋2G空 G重＋G空
11
2 0
中磷闸瓦的距离等效摩擦系数φs
vz \ v0 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 -
0
10
0.109 0.118 0.127 0.137 0.147 0.158 0.171 0.185 0.201 0.223 0.254 0.317
-
-
100 0.101 0.108 110 0.100
12
旅客列车的距离等效单位基本阻力ws
vzv0 120 110 100 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 3.13 3.15 3.20 3.28 3.39 3.51 3.65 3.81 3.98 4.17 4.36 4.57 2.96 2.98 3.03 3.10 3.20 3.32 3.46 3.62 3.78 3.96 4.16 2.79 2.81 2.86 2.93 3.03 3.15 3.28 3.43 3.60 3.77 90 2.63 2.65 2.69 2.77 2.87 2.98 3.11 3.26 3.42 80 2.48 2.49 2.54 2.62 2.71 2.82 2.95 3.09 70 2.33 2.35 2.40 2.47 2.57 2.68 2.80 60 2.20 2.22 2.27 2.34 2.43 2.54 50 2.08 2.10 2.15 2.22 2.31 40 30 20 10 1.97 1.87 1.78 1.70 1.99 1.89 1.81 2.04 1.94 2.11 13
列车制动 第1章 列车制动总论讲解
《列车制动》
第一章 列车制动总论
逆汽制动 飞轮贮能制动
制动时，把列车动能转移入飞轮贮存， 启动加速时使该能量放出以节约能源。飞轮 质量较大，传动装置也复杂。
且与列车运动状态有关、随列车速度的 升高而降低。
粘着系数
粘着力与车轮与钢轨间的垂直载荷之比 称为“粘着系数”。
《列车制动》
第一章 列车制动总论
计算粘着系数 （规定的假定值）
制动力和惯性力不是作用在同一水平面内， 造成各个车轮对钢轨的法向反力并不相等。
假定垂直载荷固定不变，认为粘着力的变 化仅由粘着系数的变化引起的。粘着系数为 假定值。
《列车制动》
第一章 列车制动总论
第五节 其他制动方式
主要内容：铁道车辆常见的制动方式分类及 其作用原理、各自的特点和具体应用中应注 意的问题。
学习重点：用能量的观点来分析具体的制动 方式。
《列车制动》
盘形制动 结构： 在车轴上或在车 轮辐板侧面装上制 动盘，用制动夹钳 使合成材料制成的 两个闸片紧压制动 盘侧面，通过摩擦 产生制动力，把列 车动能转变成热能。
轴制动率：一个制动轴上的全部闸瓦压力与
该轴轴重的比值，用 0 表示。
轴制动率是制动设计中校验有无滑行危 险的重要数据。
《列车制动》
第一章 列车制动总论
车辆制动率：
一辆车总闸瓦压力与该车总重的比值。
K Qg
车辆制动率表示设计新车在构造速度 的情况下紧急制动时在规定距离内停车所 具备的制动能力。
有答案版 自学指导书(机车车辆与列车牵引计算)
《机车车辆与列车牵引计算》自学指导书第一章列车牵引计算总论一、教学重点1．对列车运行有直接影响的三种力（1）机车牵引力F（2）列车运行阻力W（3）列车制动力B2．列车在以下三种工况下合力的计算（1）牵引运行（2）惰行（3）制动3．轮轨间的摩擦与粘着，轮轨间实际运行情况4．产生牵引力的三个条件5．牵引力和制动力的粘着限制6.机车粘着系数与速度的关系。
二、练习题1．《列车牵引计算》是专门研究铁路列车在（）的作用下，沿轨道运行及其相关问题的（）学科。
它是以（）为基础，以科学实验和先进（）为依据，分析列车运行过程中的各种现象和原理，并以此解算铁路运营和设计上的一些主要（）问题和技术经济问题。
2．列车牵引计算主要解算铁路运营和设计上哪些主要的技术问题和技术经济问题。
3．对列车运行有直接影响的力有哪些？当列车运行在牵引、惰行、制动工况下时，其合力如何计算？4．从理论上看，如果在牵引工况下，轮轨间的纵向水平力超过了维持静摩擦的极限值，轮轨接触点发生（），机车动轮在强大力矩的作用下飞快转动，轮轨间的纵向水平作用力变成了（），在铁路术语中把这种状态称为（），这是一种应极力避免的不正常状态。
这种状态下，牵引力反而大大（），钢轨和车轮都将遭到剧烈磨耗。
5．机车产生轮周牵引力必须满足哪三个条件？三、答案1．外力实用力学操纵技术技术2．（1）机车牵引质量（2）列车运行速度和运行时间（3）列车制动距离、制动限速、制动能力（4）机车能耗3．对列车运行有直接影响力有：机车牵引力F、列车运行阻力W、列车制动力B。
在三种工况下合力计算分别为：牵引：C＝F－W，惰行：C＝－W，制动：C＝-(B+W)。
4．相对滑动滑动摩擦力空转降低5. （1）动轮需要在旋转力矩作用下产生旋转运动，并与钢轨产生相对滑动趋势（2）动轮要有压于钢轨上的重量（轴重）（3）动轮和钢轨之间存在摩擦作用第二章牵引力特性及其计算标准一、教学重点1．机车的轮周牵引力和车钩牵引力2．内燃机车、电力机车的牵引力、牵引特性、主要计算标准及不同速度下的牵引力取值3．掌握计算速度、计算牵引力、计算起动牵引力3．内燃机车的牵引特性曲线4．内燃机车主要计算参数、牵引力的修正5．电力机车的牵引特性曲线6．各型机车的计算参数查表二、练习题1．机车牵引力在牵引计算中就是指（）2．轮轨之间的最大静摩擦力称为机车（）3．机车牵引力（轮周牵引力）不得（）机车粘着牵引力，否则，车轮将发生（）4．机车牵引特性曲线反映了机车的（）和（）之间的关系。
03第三章 列车牵引运动学基础
第三章 列车牵引运动学基础
2、指示牵引力
用示功器直接从机车发动机测得的功，称 为“指示功”。通常把按指示功毫无损失地传 到轮周算得的牵引力，称为指示牵引力，以Fi 表示，则
轮周牵引力 F＝Fi×ŋi
3、车钩牵引力（或挽钩牵引力）
作用在机车车钩上的牵引力。 车钩牵引力总比轮周牵引力小，即： 车钩牵引力＝ 轮周牵引力－机车阻力
tb= tk+ te
第三章 列车牵引运动学基础
3、制动距离的计算
制动距离Sb指自司机开始施行制动到列车 完全停稳所走行的距离，为制动空走距离Sk和 制动有效距离Se之和。
Sb =Sk+ Se 制动有效距离决定于列车换算制动率、制 动初速度及下坡道的加算速度。
第三章 列车牵引运动学基础
八、机车牵引类型 1、蒸汽机车 蒸汽机车是靠蒸汽的膨胀作用来作功的 。 当司炉把煤填入炉膛时，煤在燃烧过程中，它 蕴藏的化学能就转换成热能，把机车锅炉中的 水加热、汽化，形成400℃以上的过热蒸汽， 再进入蒸汽机膨胀作功，推动汽机活塞往复运 动，活塞通过连杆、摇杆，将往复直线运动变 为轮转圆周运动，带动机车动轮旋转，从而牵 引列车前进。 蒸汽机车主要包括锅炉、汽机和走行三部 分。
第三章 列车牵引运动学基础
4、粘着牵引力 轮周牵引力不能超过轮轨间摩擦力
（即粘着力）所允许的极限值，否则将 产生“空转”，将要产生而尚未产生空 转时的牵引力称为粘着牵引力。其计算 公式为：
F μ ＝1000P μ ×g×μj (N)
第三章 列车牵引运动学基础
三、机车牵引特性曲线
机车的牵引特性是指牵引力随速度变 化的曲线，无论是哪一种机车，它的最 大功率是一定的，叫额定功率。
第三章 列车牵引运动学基础
第四章 牵引计算
12 100 8V
)
487kN
2022/3/22
铁道信号导论
10
内燃机车，按最后一列车启动时的机车牵引力计算。
电传动内燃机车按粘着牵引力和起动电流决定的牵 引电流中的小者。
5.对应不同牵引力的取值
在牵引计算时，一般取机车在相同速度是能够发挥 的最大牵引力计算。
电力机车起动自最低计算速度取粘着牵引力，由最 低计算速度至33-Ⅲ曲线，取电流限制的牵引力。 以后按33-Ⅲ曲线取值。
2022/3/22
铁道信号导论
18
五、列车阻力计算
列车阻力计算分为：起动阻力计算和运行阻力计算 （一）起动阻力计算
起动时列车总阻力 W [w P w G i (P G)] g （N） '
q
q
'' Wq [wq' P wq'' G i j ( P G)] g
q
j
单位阻力
wq
wq'
dV 127 ( f w) ( f w) dt (1 )
2022/3/22
铁道信号导论
30
牵引运行 惰性运行
dV 120( f w) dt
dV dt
120w0d
w w0' w0'' w'j'
制动运行
dV dt
120(w0d
ab)
w0d
w0' d
w'' 0d
wj
在实际计算中，一般采用近似积分的方法求解
B Q 粘着力限制
列车制动率
k
(P G) g
2022/3/22
铁道信号导论
22
2. 列车制动力的计算
《电力机车牵引计算》填空题与简答题
《电力机车牵引计算》填空题与简答题一、填空题：1、《列车牵引计算》是专门研究铁路列车在外力的作用下，沿轨道运行及其相关问题的实用学科。
它是以力学为基础，以科学实验和先进操纵经验为依据，分析列车运行过程中的各种现象和原理，并以此解算铁路运营和设计上的一些主要技术问题和技术经济问题。
2、机车牵引力（轮周牵引力）不得大于机车粘着牵引力，否则，车轮将发生空转。
3、机车牵引特性曲线是反映了机车的牵引力和速度之间的关系。
在一定功率下，机车运行速度越低，机车牵引力越大。
4、列车运行阻力可分为基本阻力和附加阻力。
(基本附加)5、列车附加阻力可分为坡道附加阻力、曲线附加阻力和隧道空气附加阻力。
6、列车在6‰坡道上上坡运行时，则列车的单位坡道附加阻力为6N/kN7、列车在2‰坡道上下坡运行时，则列车的单位坡道附加阻力为-2N/KN 。
8、在计算列车的基本阻力时，当货车装载货物不足标记载重50%的车辆按空车计算；当达到标记载重50%的车辆按重车计算。
9、列车制动力是由制动装置引起的与列车运行方向相反的外力，它的大小可由司机控制，其作用是调节列车速度或使列车停车。
10、轮对的制动力不得大于轮轨间的粘着力，否则，就会发生闸瓦和车轮“抱死”滑行现象。
11、目前，我国机车、车辆上多数使用高磷闸瓦闸瓦。
12、列车制动一般分为紧急制动和常用制动。
13、列车制动力是由列车中各制动轮对产生的制动力的总和。
14、列车单位合力曲线是由牵引运行、惰性运行和制动运行三种曲线组成。
15、作用于列车上的合力的大小和方向，决定着列车的运动状态。
在某种工况下，当合力大于零时，列车加速运行；当合力小于零时，列车减速运行；当合力等于零时，列车匀速运行。
16、加算坡道阻力与列车运行速度无关。
（无关）17、列车运行时间的长短取决于列车运行速度和作用在列车上单位合力的大小。
18、在某工况下，当列车所受单位合力为零时对应的运行速度，为列车的均衡速度。
列车将匀速运行。
城市轨道交通列车制动力计算
城市轨道交通列车制动力计算以闸瓦制动为例，如图所示，制动时，设每个轮对的闸瓦压力为K，车轮与闸瓦的摩擦系数为φ。
制动前，列车以速度v运行，轮对以角速度ω在轨面上滚动。
制动时，闸瓦作用于车轮踏面的压力K引起闸瓦作用于轮对的摩擦力Kφ，这个摩擦力对轮对中心形成一个力矩KφR，它的方向与轮对转动方向相反。
上述摩擦力矩起着两方面的作用：一方面，阻止轮对转动，使轮对获得角减加速度β，轮对转速因而迅速减慢以至停止转动；另一方面，由于轮对的转动被阻止，势必引起轮轨间的相对滑动趋势，从而使轮轨之间产生相互作用力，即由于闸瓦摩擦力矩的存在而在轮轨接触点引起了车轮对钢轨的纵向水平作用力和钢轨对车轮的反作用力B。
反作用力B对于轮对及本列车来说都是与列车运行方向相反的外力，起着阻碍列车运行的作用，使列车获得减加速度a，这就是制动力。
根据上图，将轮对作为分离体，建立力矩平衡方程可以得到制动力大小，即式中，R为车轮半径；l为轮对的转动惯量。
在式中，lβ所占的比例很小，为了简化起见，通常忽略不计（假定l=0），留到计算转动距离时再加考虑。
这样，转动力在数值上等于闸瓦摩擦力，即全列车的制动力为：从上式（可以看到，制动力B随着车轮和闸瓦间摩擦力的增大而增大。
但也不是无限制的增大，制动力要受到黏着力的限制，即或式中，Fψ为轮轨间的黏着力；N为钢轨对轮对轴重的反作用力；ψ为轮对间的黏着常数。
令δ0=KN，称为轴制动率。
因此，黏着条件可表示为：由于制动方式不同，制动力的计算方式也有所不同。
这里仅就空气制动和动力制动的制动力计算做简单介绍。
一、空气制动的制动力计算闸瓦制动时，当各节车的车轮闸瓦间摩擦系数相同时，制动力计算公式为：车轮与闸瓦的摩擦系数φ主要由闸瓦的材料决定，式（2-33）~式（2-39）仅供参考。
中磷铸铁闸瓦：高磷铸铁闸瓦：低摩合成闸瓦：高摩合成闸瓦：式中，K为闸瓦压力；v为列车运行瞬时速度；v0为制动初速度。
闸瓦压力的大小与基础制动形式和制动缸压力大小有关。
汽车列车整车制动率计算_概述说明以及解释
汽车列车整车制动率计算概述说明以及解释1. 引言1.1 概述汽车列车整车制动率是衡量列车制动性能的重要指标之一。
它反映了列车在紧急情况下能够有效减速停车的能力，对确保行车安全具有重要意义。
为了更好地理解和评估整车制动率，需要了解该概念的定义、计算方法以及影响因素。
1.2 文章结构本文将按照以下结构进行论述：首先介绍汽车列车整车制动率的定义，明确其含义；其次阐述计算整车制动率的方法，包括考虑不同因素的计算公式；然后探讨影响整车制动率的相关因素，分析其作用机理；最后总结文章主要内容，并提出对汽车列车整车制动率意义的思考和展望。
1.3 目的本文旨在全面介绍和解释汽车列车整车制动率计算及相关概念，以增进读者对该论题的理解。
通过详细说明整车制动率的定义、计算方法和影响因素，有助于提高人们对列车行驶安全性能的认识，并为相关领域研究和实践提供参考依据。
2. 汽车列车整车制动率计算2.1 制动率定义整车制动率是指汽车列车在制动过程中消耗的动能占总动能的比例。
它反映了汽车列车在紧急制动情况下的减速能力和停止距离。
2.2 制动率计算方法汽车列车整车制动率可以通过以下公式进行计算：制动率= 实际减速度/ 紧急制动减速度×100%其中，紧急制动减速度是指汽车列车在最大刹车条件下所能实现的减速度，它取决于列车的设计及制动系统性能。
而实际减速度则是指汽车列车在实际道路条件下所达到的减速度。
2.3 影响制动率的因素汽车列车整车制动率受多种因素影响，包括但不限于以下几个方面：1. 制动系统性能：包括刹车片、刹车盘、液压系统等关键组件的质量和状态，以及刹把手或踏板等操作装置是否正常工作。
2. 照明和视觉条件：负责警示和照亮道路的前后灯光系统是否良好，司机是否有良好的视野以及道路表面情况等。
3. 道路状况：道路的坡度、湿滑程度、路面质量和障碍物等都会影响整车制动率。
4. 车辆负荷：汽车列车的重量和分布对制动效果有直接影响，包括载客量、货物负载和燃料负载等。
驻车制动设计计算
219式中ϕ——该车所能遇到的最大附着系数；q——制动强度e r ——车轮有效半径。
一个车轮制动器应有的最大制动力矩为按上列公式计算结果的半值。
奥龙、德御系列车采用的是斯太尔前轴、后桥，制动器采用的是斯太尔领从蹄鼓式制动器，如图13.5所示，制动器的规格为前φ420×160/后φ420×185，制动器结构参数及制动力矩见表13.1、表13.2，由于奥龙、德御车制动系统中没有安装气压感载调节阀，所以整车制动力不可调节，对同一系列车，整车制动力分配系数为定值，所以，实际制动力分配曲线与理想的制动力分配曲线相差较大，制动效率较低，前轮可能因抱死而丧失转向能力，后轮也可能抱死使汽车有发生后轴侧滑的危险。
图13.5 领从蹄鼓式制动器结构示意图因此，对奥龙、德御系列车来说，可以通过调整轴荷分配来调整重心位置，使车辆满载情况下的同步附着系数接近可能遇到的路面附着系数，才能获得稳定的制动工况。
表13.1 斯太尔前、后制动器结构参数表13.2 斯太尔前、后制动器在各种制动气压下的制动力矩4.驻车计算图13.6为汽车在上坡路上停驻时的受力情况，由此可得出汽车上坡停驻时的后轴车轮的附着力为：结构参数 STEYR （前） STEYR （后） L(mm) 155mm 155mm a(mm) 160mm 160mm M(mm) 38mm 38mm 摩擦片包角0β 95° 110° 摩擦片起始角 29°8′ 21°39′ 制动臂长l(mm) 122 145 摩擦片宽b(mm) 160 185 制动鼓半径(mm) 210 210 ()a MP P 0 0．5 0．6 0．7 0．8 m N M u ⋅ٛ/)(1前 10811 12974 15135 17299 m N M u ⋅ٛ/)(2后13573 16287 19002 21717220图13.6 汽车在上坡路上停驻时的受力简图)sin cos (12ααϕϕg a h L Lg m Z +=同样可求出汽车下坡停驻时的后轴车轮的附着力为：)sin cos (12ααϕϕg a h L Lg m Z −=′ 根据后轴车轮附着力与制动力相等的条件可求得汽车在上坡路和下坡路上停驻时的坡度极限倾角α，α′，即由αααϕsin )sin cos (1g m h L Lg m a g a =+ 求得汽车在上坡时可能停驻的极限上坡路倾角为：g h L L ϕϕα−=1arctan 汽车在下坡时可能停驻的极限下坡路倾角为：gh L L ϕϕα+=′1arctan GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》中第7.13.3条要求, 在空载状态下，驻车制动装置应能保证机动车在坡度为 20%（对总质量为整备质量的 1.2 倍以下的机动车为 15%）、轮胎与路面间的附着系数不小于 0.7 的坡道上正、反两个方向保持固定不动，其时间不应少于 5 min 。
列车制动距离及计算
列车制动距离及计算 Prepared on 24 November 2020列车制动一、什么是制动二、制动力是如何产生的三、影响制动力的因素有那些四、列车制动问题解算列车制动问题解算”主要是：在各种不同的线路条件下，列车制动能力（列车换算制动率）、列车运行速度和列车制动距离这三个因素之间的相互关系，而且都是按施行紧急制动的情况考虑的（列车制动力或列车换算制动率均按百分之百计算）。
列车制动问题解算通常有三种类型：(1)已知制动能力（列车换算制动率）和列车运行速度，计算制动距离。
(2)已知列车制动能力（换算制动率）和必须保证的制动距离，解算平道或下坡道允许的紧急制动限速。
(3)已知列车的紧急制动限速和必须保证的制动距离，解算平道或下坡道至少必须的列车制动能力（换算制动率）。
其中，制动距离计算是关键。
第一节制动距离及其计算在司机施行制动时，列车中各车辆的闸瓦并非立即、同时压上车轮的，闸瓦压上车轮之后，闸瓦压力也不是瞬间达到最大值的，制动缸压强有一个上升过程，参看图5-1。
图中t。
和tN分别为从司机施行制动至第一辆车和最末一辆车的制动缸压强开始上升的时间（在t。
的时间内，列车实际上还是惰行，所以称t。
为纯空走时间，即真正的制动空走时间t。
为制动缸充气时间（压力从零上升到预定值的时间）。
所以，全列车的闸瓦压力和制动力也有一个增长的过程，如图 5-2中实线所示。
为便于计算，通常假定全列车的闸瓦都是在某一瞬间同时压上车轮，而且闸瓦压力就是在这一瞬间从零突增至预定值，如图5-2中虚线所示。
图5-2空走距离的原始概念Sb=Sk＋S, (5-1)这样，列车制动过程就明显地被分成两段：前一段是从施行制动到这一瞬间的空走过程，它经历的时间称为空走时间（显然，这是个假定的空走时间），以t0表示，列车在空走时间t0内靠惯性惰行的距离称为空走距离，以S。
表示；后一段是从突增的瞬间至列车停止的有效制动过程，也叫实制动过程，其经历的时间称为有效制动时间或实制动时间，以‘表示，列车在t。
地铁车辆制动系统关键技术分析
地铁车辆制动系统关键技术分析地铁车辆制动系统是地铁运行安全的重要组成部分，具有关键性的作用。
它的主要任务是在行车过程中减速和停车，保证列车的运行安全。
地铁车辆制动系统的关键技术主要包括制动方式选择、制动力计算、制动力分配和制动距离计算等。
地铁车辆制动系统的制动方式选择是根据车辆的实际运行情况来确定的，一般有电制动、气制动和操纵制动等几种方式。
电制动是利用列车的牵引逆变器将动车组电机切换成制动模式，产生制动力来减速和停车。
气制动是利用列车的气制动系统将压缩空气释放出来，通过空气制动器产生阻力来减速和停车。
操纵制动是由车辆驾驶员通过操纵汽车制动器来产生制动力，实现减速和停车。
地铁车辆制动系统的制动力计算是根据列车的负荷情况和停车要求来确定的。
制动力计算是根据列车的质量、速度和减速度等参数，结合列车制动部件的特性来计算所需的制动力。
制动力的大小需要根据列车的实际负荷情况来确定，一般要保证制动力的大小能够满足制动要求，同时要避免制动力过大导致车轮的打滑或制动部件的过热。
地铁车辆制动系统的制动力分配是将总制动力按照一定比例分配给各个车轴，使每个车轴承担相应的制动力。
制动力分配需要考虑列车的运行状态和车轴的负载情况。
一般情况下，列车制动时前轴的制动力要大于后轴，以保持良好的稳定性和减速性能。
制动力分配的合理性能够保证列车在制动过程中的平稳性和安全性。
地铁车辆制动系统的制动距离计算是根据列车的速度和制动力来确定的。
制动距离计算是根据列车初始速度、最终速度和所需减速度等参数，通过数学公式计算出列车需要的制动距离。
制动距离的计算对于地铁车辆的停车精度和安全性有着重要的影响。
制动距离的计算需要准确地反映列车的实际运行情况，同时要考虑列车刹车装置和路线环境的影响。
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列车制动力计算1，紧急制动计算①列车总制动力 )(kN K B h h ∑=ϕ式中∑hK------全列车换算闸瓦压力的总和，kN ；h ϕ---换算摩擦系数；②列车单位制动力的计算公式 )/()(1000)(1000kN N gG P K g G P B b hh •+=•+•=∑ϕ其中)/()(kN N gG P Kh hϑ=•+∑，则h h b ϕϑ•=1000式中 G P +------------列车的质量，t ； h ϕ---换算摩擦系数；h ϑ------------------列车制动率；∑hK------全列车换算闸瓦压力的总和，kN ；2，列车常用制动计算 1≤=bb cc β 由此可得)/(1000kN N b b c h h c c βϑϕβ=•=式中 cβ-----常用制动系数cb -------列车单位制动力表1 常用制动系数 1p 为列车管空气压力列车管减压量r/kPa 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170旅客列车kPap 6001=0.190.290.390.470.550.610.69 0.76 0.820.88 0.93 0.98 1.003,多种摩擦材料共存时列车制动力的计算同一列车中的机车，车辆可能采用不同材料的闸瓦或闸片，他们具有不同的换算摩擦系数列车总制动力应当是各种闸瓦的换算闸瓦压力与该种闸瓦的换算摩擦系数乘积的总和。
即））（（kN 332211∑∑∑∑∑=•••+++=h h h h h h h h K K K K B ϕϕϕϕ式中，1h K ,1h ϕ代表机车的闸瓦制动，2h K ,2h ϕ代表车辆的闸瓦制动，3h K ,3h ϕ代表车辆的盘形制动，等等。
列车单位制动力)/()(1000)()(1000kN N gG P K b h h h h ∑∑∑•=•+=ϑϕϕ。
4，列车制动的二次换算法表2 不同摩擦材料换算闸瓦压力的二次换算系数类别 基型 高磷（中磷）闸瓦高摩合成闸片高摩合成闸瓦高磷（中磷）闸瓦 1.0 0.56 0.63 高摩合成闸片1.81.01.1货物列车kPap 6001=0.17 0.28 0.37 0.46 0.53 0.60 0.67 0.73 0.78 0.83 0.88 0.93 0.96kPap 6001=0.190.32 0.42 0.52 0.60 0.68 0.75 0.83 0.89 0.95 --- --- ---高摩合成闸瓦 1.6 0.9 1.0低摩合成闸瓦0.8 0.45 0.5粉末冶金闸瓦 1.3 0.7 0.8表3 机车的计算质量及每台换算闸瓦压力表种类机型计算质量/t 闸瓦种别每台换算闸瓦压力/kN电力1SS、3SS、6SS138 铸铁700<435>《355》BSS3、BSS6138 高摩合成300（480）《240》4SS、GSS4、BSS4184 高摩合成400（640）《325》7SS138 铸铁840<525>《425》ESS7、9SS126 高摩合成340[305]（540）8SS88（无列车供电）90（有列车供电）粉末冶金280[195]（360）1DJ184 高摩合成500（800）《405》6K 138 铸铁780<485>《395》8G 184 高摩合成380（605）《305》8K 184 高摩合成400（640）《325》内燃DF 124 铸铁550<340>《275》2DF110 铸铁500<310>《250》4DF135 铸铁650<405>《330》BDF4、CDF4138 铸铁650<405>《330》DDF4138 铸铁650[360] EDF4（双节）276 铸铁1300<810>《660》5DF、7DF135 铸铁650<405>《330》BDF7135（外走廊）138（内走廊）低摩合成720（575）<360>《290》CDF7135 低摩合成720（575）<360>《290》DDF7138（山区型132）低摩合成720（575）<360>《290》8DF138 铸铁650<405>《330》BDF8150 粉末冶金450（585）<365>《295》11DF138 铸铁650[360]GDF11（双节）276 铸铁1300[725] 2DFH60 铸铁400<250>《200》3DFH85 铸铁550[305] 5DFH84 铸铁500<310>《250》BJ 90 铸铁560[310]2ND 118 铸铁 560[310] 3ND 126 铸铁 640<400>《325》 5ND 134 高摩合成 420<670>《545》6NY 、7NY134铸铁500[280]注：换算闸瓦压力栏中，括号外是原闸瓦的换算压力值；（）内是折换成铸铁闸瓦的换算压力值；<>内是折算成合成闸瓦的换算压力值；《》内是折算成新高摩合成闸瓦的换算压力值；[]内是折算成高摩合成闸瓦的换算压力值。
表4车辆换算闸瓦压力表车辆类型闸瓦（片）种别每辆换算闸瓦（片）压力/kN 自动制动机列车主管压力/kPa手制动机500 600 客车3L 型、3GL 型制动机（关闭附加风缸）、104型制动机，踏面制动铸铁闸瓦33080 25型客车，104型、F8型制动机，踏面制动 铸铁闸瓦360 80104型、F8型制动机，盘形制动单层 高摩闸片190 80 双层220 80 动车组内燃动车组（120--180km/h ），踏面制动高摩闸片24080电力动车组（140--220km/h），盘形制动高摩闸片220 80货车25t轴重重载货车，120型制动机，踏面制动重车位新高摩瓦180（350)<220>200（390)<245>50空车位90(175)<110> 100(195)<120> 40 18t轴重快速行邮车辆，120型制动机，踏面制动重车位新高摩瓦150(295)<185> 170(330)<205> 40空车位70(135)<85> 80(155)<95> 40特快行邮车辆，盘形制动重车位高摩闸片200(360)80空车位标记载重61t货车，120型、103型制动机，踏面制动重车位高摩闸片160(255)《130》180（285）《145》40空车位80（125）《65》90（140）《70》40标记载重50t及其以上（包括载重40t的冷藏车），GK型、重车位铸铁闸瓦250<155>《125》280<175>《140》40空车160<110>《80》160<110>《80》40120型、103型制动机，踏面制动位注：①换算闸瓦压力栏中，括号外是原闸瓦（片）的换算压力值；（）内是折算成铸铁闸瓦的换算压力值；<>内是折算成高摩合成闸瓦的换算压力值；《》内是折算成新高摩合成闸瓦的换算压力值。
②货车改造的代用客车，每辆换算闸瓦压力按货车计算。
③装有空重车手动调整装置的车辆，车辆总重（自重+载重）达到40t 时，按重车位调整。
④旅客列车自动制动机列车主管压力为600kPa ，其他列车为500kPa ，长大下坡道区段的自动制动机列车主管压力由各铁路局规定。
5，闸瓦制动力的限制：z k q K B μϕ•≤•=∑0max式中 K----闸瓦的压力（kN ）；0q ---每轴作用在钢轨上的垂直载荷； z μ----轮轨间的黏着系数；6，摩擦系数①闸瓦摩擦系数k ϕ的试验公式：中磷闸瓦———)110(0007.0100141006.3100510064.00v v v K K k -+++•++⨯=ϕ高磷闸瓦———)120(0012.01006010017100710082.00v v v K K k -+++•++⨯=ϕ低摩合成闸瓦——)100(0006.0150101504500650025.00v v v K K k -+++•++⨯=ϕ高摩合成闸瓦和闸片———1502150200420041.0++•++⨯=v v K K k ϕ 式中 K-----每块闸瓦的闸瓦压力，kN ； v-----列车运行速度，km/h; 0v ----制动初速度，km/h.②换算摩擦系数h ϕ 以K=25kN 代入得 中磷闸瓦———)110(0007.0100141006.3356.00v v v h -+++•=ϕ高磷闸瓦———)120(0012.01006010017372.00v v v h -+++•=ϕ 低摩合成闸瓦——)100(0006.0150101504202.00v v v h -+++•=ϕ高摩合成闸瓦和闸片———1502150322.0++•=v v k ϕ盘形制动合成闸片的换算摩擦系数按每块闸片的实际闸片压力'K =20kN 折算到车轮踏面K 值计算1502150358.0++•=v v h ϕ7，闸瓦压力的计算①实算闸瓦压力机车，车辆每块闸瓦的实算闸瓦压力：)(104162kN n n p d K k z z z z z ⨯••••=γη 盘形制动每块闸片的实算闸片压力'K 计算公式：)(10462'kN p d K z z z z -••••=γηπ将'K 换算成K 的公式：)('kN K R r K cz•=式中 z d ---制动缸直径，mm ；z p ---制动缸空气压力，kPa ；z η---基础制动装置计算传动效率； z γ---制动倍率；z n ---制动缸数； k n ---闸瓦数；z r ---制动盘摩擦半径，mm ； c R ---车轮车辆直径，mm ；换算闸瓦压力中磷闸瓦———K K K K h •++⨯=10051008.1高磷闸瓦———K K K K h •++⨯=10071002.2低摩合成闸瓦——K K K K h •++⨯=100650024.1 高摩合成闸瓦———K K K K h •++⨯=2004200273.1盘形制动闸片折算到车轮踏面的换算闸瓦压力K K K K h •++⨯=2004200145.18，制动缸空气压力z p紧急制动表5 紧急制动时制动缸空气压力 kPa制动机类型列车管空气压力1p500 600 1K 及2K 型360420 GK 型重车位 360 420 空车位190 190 120型重车位 350 410 空车位190 190 130型重车位 360 420 空车位1902303L 型，3GL 型关闭附加风缸，140型420 机车各型分配阀 450 450②常用制动各型机车r p z 5.2=客货车三通阀，GK 型，120型制动机重车位 10025.3-=r p z103型制动机重车位，104型制动机 106.2-=r p zGK 型，120型制动机空车位 428.1-=r p z103型制动机空车位 r p z 4.1=式中 r----列车管减压量，kPa ；9，制动率0δ①轴制动率g q K •=∑00δ 式中 ∑K --------作用在一个轮对上的全部闸瓦压力，kN ；0q ------------一个轮对的质量，t ；②车辆制动率g q K •=∑0δ 式中 ∑K --------一辆车的的全部闸瓦压力，kN ；q ------------一辆车的质量，t ；③列车制动率h ϑg G P K •+=∑)(0ϑ 式中 ∑K --------列车的全部实算闸瓦压力，kN ；G P +------------列车的质量，t ；④列车换算制动率h ϑg G P K K g G P K h h h h•++=•+=∑∑∑)()('''ϑ 式中∑h K ------全列车换算闸瓦压力的总和，kN ；∑'h K ------机车换算闸瓦压力的总和，kN ； ∑''h K ------车辆换算闸瓦压力的总和，kN 。