盘式制动器制动计算

制动计算

制动系统方面的书籍很多，但如果您由于某事需要找到一个特定的公式，你可能很难找到。本文面将他们聚在一起并作一些的解释。他们适用于为任何两轴的车辆，但你的责任就是验证它们。并带着风险使用.....

车辆动力学

静态车桥负载分配

相对重心高度

动态车桥负载（两轴车辆）

车辆停止

制动力

车轮抱死

制动力矩

制动基本原理

制动盘的有效半径

夹紧力

制动系数

制动产生

系统压力

伺服助力

踏板力

实际的减速度和停止距离

制动热

制动耗能

动能

转动能量

势能

制动功率

干式制动盘温升

单一停止式温升

逐渐停止式温升

斜面驻车

车桥负荷

牵引力

电缆操纵制动的损失

液压制动器

制动液量要求

制动基本要求

制动片压缩性

胶管膨胀

钢管膨胀

主缸损失

制动液压缩性

测功机惯性

车辆动力学

静态车桥负载分配

这里： Mf=静态后车桥负载（kg）；M=车辆总质量（kg）；Ψ=静态车桥负载分配系数注：对于满载和空载的车辆的变化往往是不同的。

相对重心高度

这里： h=重心到地面的垂直距离（m）；wb=轴距；X=相对重心高度;

动态车桥负载（仅适用于两轴车辆）

制动过程中车桥负载的变化与哪个车桥制动无关。它们只依赖于静态负载条件和减速度大小。

这里：a=减速度（g）；M=车辆总质量（kg）；Mfdyn=前桥动态负载（kg）；

注：前桥负荷不能大于车辆总质量。后桥负荷是车辆质量和前桥负荷之间的差值，并不能为负数。它可能脱离地面。（摩托车要注意）！

车辆停止

制动力

总制动力可以简单地用牛顿第二定律计算。

这里：BF=总制动力（N）；M=车辆总质量（kg）；a=减速度（g）；g=重力加速度（s/m2）；车轮抱死

如果车轮不抱死只能产生制动力，因为轮子滑动摩擦力比滚动摩擦力低得多。在车轮抱死前特定车轴可能的最大制动力计算公式如下：

这里：FA=车桥可能的总制动力（N）；Mwdyn=动态车桥质量（kg）；g=重力加速度（s/m2）；μf=轮胎与地面间摩擦系数；

制动力矩

决定了哪个车轮需要制动来产生足够的制动力，每个车轮扭矩的要求需要确定。对于某些规则，前部和后部制动器之间的分配是确定的。这可能是通过不同的刹车片大小或更容易使

用的阀门以减少执行压力。

这里：T=制动力矩（Nm）；BFw=作用于车轮的制动力（N）；R=静态负载下的车轮半径（m）；r=车轮与制动器间的速比；

制动基本原理

制动盘的有效半径

一个制动盘（扭矩半径）的有效半径是制动片面积中心。

干式制动盘，假设为：

这里：re=有效半径（m）；D=制动盘可用的外径（m）；d=制动盘可用的内径（m）；

对于全盘式制动器，它是：

这里：re=有效半径（m）；D=制动盘可用的外径（m）；d=制动盘可用的内径（m）；

注：所不同的是，由于全盘式制动器是全表面接触的，但制动片通常不并是一个扇形体，而两侧是方形的（由于摩擦力的变化，实际上此不同并不是很重要）。

夹紧力

这里：C=制动夹紧力（N）；T=制动力矩（Nm）；re=有效半径（m）；μf=制动片内衬材料与制动盘材料的摩擦系数；n=摩擦面数目；

夹紧负荷被假设等效地作用在所有的摩擦表面。对于干盘式制动器，是否是滑动式或对置活塞式制动并不重要。牛顿第三定律表示，每一个力存在一个大小相等，方向相反的反作用力，作用在滑动卡钳的反作用力与对置活塞上的力相同。

制动系数

球坡道制动器拥有自我伺服的作用，正如一个鼓式制动器。制动系数乘以输出扭矩。

这里：Cb=制动系数；n=摩擦面数目；μf=制动片内衬材料与对面材料的摩擦系数；

μL=在制动器抱死时制动片内衬材料与对面材料的摩擦系数；N=伺服摩擦面数目（通常为

1或3）；

这里：μL=在制动器抱死时制动片内衬材料与对面材料的摩擦系数；δ=球坡道倾角；rBT=球轨道半径（m）；re=有效半径（m）；

制动灵敏度

高因素的制动对于制造公差和内衬摩擦的变化非常敏感。衡量敏感性是随着内衬摩擦的变化，制动系数变化量。它可以计算：

这里：Sb=制动灵敏度；δ=球坡道倾角；μf=制动片内衬材料与对面材料的摩擦系数；μL=在制动器抱死时制动片内衬材料与对面材料的摩擦系数；

制动产生

系统压力

压力是所需的夹紧力与活塞面积的作用。记住对于对置活塞盘式制动器，它的面积只是制动盘一侧。

这里：p=系统压力（MPa）；C=制动夹紧力（N）；A=总的活塞面积（mm2）；

伺服助力

伺服特点是图形化的定义。输出将至少有两个斜坡，但也将在底部有一个的死区。

踏板力

踏板的比例计算到脚垫的中心。踏板回位弹簧对于整体的踏板力显著的作用。特别是在整个行程中。

实际的减速度和停止距离

在计算中使用的减速度是一个被称为MFDD（指完全展开的减速）的稳定状态。假设车辆处于不是制动就是不制动的状态。在实践中，系统压力的上升与摩擦的产生需要一定的时间。这并不是司机的反应时间，而是系统的反应时间。凡计算需要停止的距离或平均停止减速度，那么这个延时必须考虑。对于建立超过0.6秒线性计算，就有0.3秒的延迟。