Упрощённая методика расчёта дисковых и барабанно-колодочных тормозов: Методические указания

МИНИСТЕРСТВО ОБРЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КГТУ

Андреев Б.В., Кисляк П.А.

Упрощённая методика расчёта дисковых и

барабанно-колодочных тормозов

Красноярск 2005г.

УДК А65

Рецензент: В. Г. Анопченко, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой «А и Д» КГТУ. Упрощённая методика расчёта дисковых и барабанно-колодочных тормозов: Метод. указания/Сост. Б. В. Андреев, П. А. Кисляк. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005. 30 с.

Методические указания могут быть использованы при курсовом и дипломном проектировании, при изучении раздела «Тормозные системы» курса «Автомобили». Предназначены для студентов направления дипломированных специалистов 653300 – «Эксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудования» (спец. 190201.65, 190601.65, 190603.65.02).

Печатается по решению редакционно-издательского совета университета.

ã Красноярского Государственного Технического Университета, 2005.

Содержание

1. Упрощённый расчёт дисковых тормозов  4

1.1. Определение максимально возможного тормозного (требуемого) момента  4

1.2. Расчёт тормозных моментов, создаваемых на дисковом  тормозном механизме  5

1.3. Определение хода педали дискового тормоза  7

1.4. Среднее удельное давление на фрикционную накладку тормозного механизма  9

1.5. Удельная работа трения  9

1.6. Повышение температуры тормозного диска при однократном торможении  10

2. Пример расчёта дискового тормоза для автомобиля категории М1                                                                                                              11

2.1. Исходные данные  11

2.2. Уточнение диаметров d₁ и d₂ тормозных цилиндров и необходимого давления в тормозном гидроприводе  11

2.3. Расчёт хода педали дискового тормоза  12

2.4. Определение среднего удельного давления на фрикционную накладку тормозного механизма  13

2.5. Удельная работа трения  13

2.6. Повышение температуры при однократном торможении  14

3. Уточнение параметров тормозной системы для автомобиля категории М1, обеспечивающих нормативный тормозной путь при установке барабанно-колодочных тормозных механизмов  14

3.1. Определение хода педали тормоза при установке барабанно-колодочных тормозных механизмов с гидравлическим приводом   20

3.2. Пример расчёта хода педали тормоза для автомобиля категории М1  23

4. Уточнение параметров тормозной системы для автомобиля категории М1, обеспечивающих нормативный тормозной путь, при установке передних дисковых и задних барабанно-колодочных тормозных механизмов  24

4.1. Расчёт тормозных моментов, которые необходимо реализовать на одном колесе передней и задней оси  24

4.2. Расчёт тормозных моментов, создаваемых на дисковых тормозных механизмах передних колёс  25

4.3. Расчёт тормозных моментов, создаваемых на барабанно-колодочных тормозных механизмах задних колёс  27

4.4. Определение хода тормозной педали автомобиля с передними дисковыми и задними барабанно-колодочными тормозными механизмами  29

Библиографический список  30

1. Упрощённый расчёт дисковых тормозов

Дисковые тормоза обычно устанавливают на передние колёса легковых автомобилей. Они при меньших массовых и габаритных показателях обеспечивают большие тормозные моменты в сравнении с барабанно-колодочными тормозными механизмами, устанавливаемыми на задних колёсах. А это и требуется для полного использования при торможении  лучшего сцепления передних колёс с дорогой.

1.1. Определение максимально возможного тормозного (требуемого) момента

При торможении автомобиля происходит перераспределение нормальных нагрузок: нагрузка увеличивается на колёсах передней оси и уменьшается на колёсах задней оси. У легковых автомобилей статические нагрузки на переднюю и заднюю оси практически одинаковы. При торможении нормальная нагрузка (реакция) на переднюю ось Z_Т1 > Z_Т2.

Рис. 1

Нормальные нагрузки (реакции) соответственно на переднюю и заднюю оси для горизонтальной дороги будут [1]

,                                        (1.1)

,                                        (1.2)

где G_а – сила тяжести автомобиля при полной нагрузке, H; L – база автомобиля (расстояние между осями передних и задних колёс), м; h_g – высота центра тяжести, м;  и  – координаты центра тяжести, в продольной плоскости автомобиля (рис.1).

Какие большие тормозные моменты не были бы подведены к колёсам автомобиля, реализованы могут быть лишь тормозные моменты, не превышающие моментов сцепления колёс с дорогой.

Суммарные моменты сцепления соответственно передних и задних колёс

,                                        (1.3)

.                                        (1.4)

Здесь:-коэффициент сцепления шин колёс с дорогой; r_к – радиус колёс, м.

Тормозные моменты, приходящиеся соответственно на одно переднее и одно заднее колёса, будут

,                                        (1.5)

.                                        (1.6)