Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

BMW X6 / TS_BMW_X6

.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
18.01.2023
Размер:
2.01 Mб
Скачать

3 ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ

Рисунок 3.1 – Автомобиль BMW X6 xDrive 30d AT Base

Таблица 3.1 – Техническая характеристика BMW X6 xDrive 30d AT Base

Название комплектации

BMW X6 xDrive 30d AT Base

 

 

Тип привода

Полный

 

 

Тип кузова

SUV

 

 

Габариты кузова (Д x Ш x В), мм

4877 x 1983 x 1690

 

 

Колесная база, мм

2933

 

 

Ширина передней колеи, мм

1678

 

 

Ширина задней колеи, мм

1693

 

 

Снаряженная масса, кг

2075

 

 

Количество мест

5

 

 

Объем багажника, л

724

 

 

Допустимая полная масса, кг

2675

 

 

Колеса и шины

255/50 R19

 

 

Максимальная скорость, км/ч

230

 

 

13

Расчетная схема автомобиля представлена на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 – Расчетная схема автомобиля

Расчетный радиус колеса:

= 0,5(0,5 н + ст),

где н – наружный диаметр колеса;ст – статический радиус колеса.

По каталогу шин фирмы Continental [5] для шин 255/50 R19:

н = 702 мм; ст = 326 мм.

= 0,5(0,5 · 702 + 326) = 339 мм.

Определение основных параметров для снаряженного состояния. Расчет нагрузок на оси.

Исходя из таблицы развесовки по мостам [2], для снаряженного состояния имеем:

Нагрузка, приходящаяся на передний мост

1 = 0,53 · сн · ;1 = 0,53 · 2075 · 9,81 = 10788,5 Н.

Нагрузка, приходящаяся на задний мост

2 = 0,47 · сн · ;2 = 0,47 · 2075 · 9,81 = 9567,2 Н.

Полный вес автомобиля

= сн · ;

= 2075 · 9,81 = 20355,8 Н.

Удельная нагрузка на задний мост

14

= 2 ;

9567,2= 20355,8 = 0,47.

Исходя из типа транспортного средства определяем (М1): Высота центра масс автомобиля

= (0,39 ± 0,02) ,

где – высота автомобиля, = 1690 мм.

= 0,39 · 1690 = 659 мм.

Удельная высота центра масс автомобиля

= ,

где – колесная база автомобиля, = 2933 мм.

659= 2933 = 0,225.

Определение основных параметров для груженого состояния. Расчет нагрузок на оси.

Исходя из таблицы развесовки по мостам [2], для груженого состояния имеем:

Нагрузка, приходящаяся на передний мост

1 = 0,43 · гр · ;1 = 0,43 · 2675 · 9,81 = 11284,0 Н.

Нагрузка, приходящаяся на задний мост

2 = 0,57 · гр · ;2 = 0,57 · 2675 · 9,81 = 14957,8 Н.

Полный вес автомобиля

= гр · ;

= 2675 · 9,81 = 26241,8 Н.

Удельная нагрузка на задний мост

= 2 ;

14957,8= 26241,8 = 0,57.

Исходя из типа транспортного средства определяем (М1): Высота центра масс автомобиля

= (1,03 ± 0,02) ;= 1,03 · 659 = 679 мм.

Удельная высота центра масс автомобиля

15

= ;

679= 2933 = 0,231.

Расчет тормозных моментов мостов.

и

= и

· = · · (1 − + · );

1

 

1

 

 

и

= и

· = · · ( − · ),

 

2

 

2

 

где – относительное замедление, изменяется от 0 до 1.

Расчеты сведем в таблицу 3.2.

Таблица 3.2 – Результаты расчета для снаряженного и груженого состояний

 

, Н

, Н

и , Н

и , Н

Ми , Нм

Ми , Нм

и

и

 

1

2

т1

т2

т1

т2

т1

т2

 

 

 

Снаряженное состояние

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

10788,5

9567,2

0

0

0

0

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1

11246,0

9109,8

1124,6

911,0

381,2

308,8

0,055

0,045

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2

11703,4

8652,3

2340,7

1730,5

793,5

586,6

0,115

0,085

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,3

12160,8

8194,9

3648,3

2458,5

1236,8

833,4

0,179

0,121

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

12618,3

7737,5

5047,3

3095,0

1711,0

1049,2

0,248

0,152

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

13075,7

7280,0

6537,9

3640,0

2216,3

1234,0

0,321

0,179

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

13533,1

6822,6

8119,9

4093,6

2752,6

1387,7

0,399

0,201

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,7

13990,6

6365,2

9793,4

4455,6

3320,0

1510,5

0,481

0,219

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8

14448,0

5907,7

11558,4

4726,2

3918,3

1602,2

0,568

0,232

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,9

14905,4

5450,3

13414,9

4905,3

4547,6

1662,9

0,659

0,241

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

15362,9

4992,9

15362,9

4992,9

5208,0

1692,6

0,755

0,245

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Груженое состояние

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

11284,0

14957,8

0

0

0

0

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1

11891,3

14350,4

1189,1

1435,0

403,1

486,5

0,045

0,055

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2

12498,7

13743,0

2499,7

2748,6

847,4

931,8

0,095

0,105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,3

13106,1

13135,6

3931,8

3940,7

1332,9

1335,9

0,150

0,150

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

13713,5

12528,2

5485,4

5011,3

1859,6

1698,8

0,209

0,191

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

14320,9

11920,8

7160,5

5960,4

2427,4

2020,6

0,273

0,227

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

14928,3

11313,4

8957,0

6788,1

3036,4

2301,2

0,341

0,259

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,7

15535,7

10706,1

10875,0

7494,2

3686,6

2540,5

0,414

0,286

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8

16143,1

10098,7

12914,5

8078,9

4378,0

2738,8

0,492

0,308

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,9

16750,5

9491,3

15075,4

8542,1

5110,6

2895,8

0,574

0,326

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

17357,9

8883,9

17357,9

8883,9

5884,3

3011,6

0,661

0,339

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

Рисунок 3.3 – График тормозных моментов для снаряженного состояния

Рисунок 3.4 – График тормозных моментов для груженого состояния

17

Расчет удельных тормозных сил

и

= (

1 − Ψ

+ и

 

 

)

·

 

;

 

 

 

 

1 − ·

т1

 

 

 

 

т2

 

 

и

 

= (

Ψ

+ и

)

 

 

·

.

 

 

 

1 + ·

 

т2

 

 

 

т1

 

 

 

Расчеты сведем в таблицу 3.3.

Таблица 3.3 – Результаты расчета удельных тормозных сил для снаряженного и груженого состояний

 

Снаряженное состояние

 

Груженое состояние

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

и

 

и

 

и

и

 

т

т1

т2

 

т1

т2

 

и

 

и

 

и

и

 

 

т2

т1

 

т2

т1

0

 

0,5

0

 

1

0

 

0,5

0

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1

0,0542

 

0,0657

0,0460

 

0,0240

0,0440

 

0,0559

0,0557

 

0,0331

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2

0,1110

 

0,1345

0,0900

 

0,0469

0,0902

 

0,1144

0,1090

 

0,0647

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,3

0,1705

 

0,2066

0,1321

 

0,0689

0,1386

 

0,1759

0,1599

 

0,0950

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

0,2329

 

0,2823

0,1725

 

0,0900

0,1895

 

0,2406

0,2087

 

0,1239

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

0,2985

 

0,3618

0,2113

 

0,1103

0,2431

 

0,3086

0,2554

 

0,1517

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

0,3676

 

0,4455

0,2485

 

0,1297

0,2996

 

0,3802

0,3003

 

0,1784

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,7

0,4403

 

0,5336

0,2843

 

0,1484

0,3592

 

0,4559

0,3434

 

0,2039

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8

0,5169

 

0,6265

0,3187

 

0,1663

0,4222

 

0,5358

0,3848

 

0,2285

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,9

0,5979

 

0,7247

0,3518

 

0,1836

0,4888

 

0,6204

0,4246

 

0,2522

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0,6836

 

0,8286

0,3838

 

0,2003

0,5595

 

0,7101

0,4629

 

0,2749

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,1

0,7744

 

0,9386

0,4145

 

0,2163

0,6346

 

0,8054

0,4998

 

0,2968

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,2

0,8708

 

1,0554

0,4442

 

0,2318

0,7144

 

0,9067

0,5353

 

0,3179

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

Рисунок 3.5 – График удельных тормозных сил в снаряженном состоянии

Рисунок 3.6 – График удельных тормозных сил в груженом состоянии

19

Построение кривых реализуемого сцепления. Рассчитаем кр

пред

кр = ,

где пред – максимальное значение предельного замедления;

Для класса автомобиля 1: пред = 7 м⁄с2.

7кр0 = 9,81 = 0,714.

По графику удельных тормозных сил для снаряженного состояния находим значения ти1 и ти2 для кр0 . Для этого из точки с координатой 0,714 проводим прямую под углом 45˚ к оси до пересечения с кривой. Координаты полученной точки и будут являться искомыми координатами.

Определяем показатель распределения тормозных сил (Ф): Из соотношений:

т1 = · (1 − Ф);

т2 = · Ф;

Отсюда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ф =

 

т2

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т1

 

 

 

 

т2

 

Ф =

 

 

 

0,221

 

 

 

 

 

= 0,310.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,492 + 0,221

Проверка:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кр

=

Ψ − Ф

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кр =

0,47 − 0,310

 

= 0,711.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,225

 

 

 

 

 

 

 

 

Погрешность:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

=

кр

 

 

 

кр

· 100%;

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

0,714 − 0,711

· 100% = 0,42 %.

 

 

0,714

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Данная погрешность допустима (< 5%).

 

Проверка распределения тормозных сил.

 

Рассчитаем коэффициенты:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для снаряженного состояния

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

т1

 

 

 

;

 

 

ст + · ·

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т1 = (1 − Ф) · · ;

20

т22 = 2ст − · · ;

т2 = Ф · · ,

где ст – нормальные реакции дороги на ось в статистическом состоянии.

Для груженого состояния

т11 = 1гр + · · ;

т1 = (1 − Ф) · · ;

т22 = 2гр − · · ;

т2 = Ф · · ,

где гр – нормальные реакции дороги на ось в груженом состоянии.

Уравнение касательной для класса автомобиля 1:

+ 0,07= 0,85 .

Расчеты сведем в таблицу 3.4.

Таблица 3.4 – Результаты расчета

 

и

и

 

 

 

т1, Н

т2, Н

1

2

 

 

Снаряженное состояние

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0,0

0,0

0

0

0,082

 

 

 

 

 

 

0,1

1404,5

631,0

0,125

0,069

0,200

 

 

 

 

 

 

0,2

2809,1

1262,1

0,240

0,146

0,318

 

 

 

 

 

 

0,3

4213,6

1893,1

0,346

0,231

0,435

 

 

 

 

 

 

0,4

5618,2

2524,1

0,445

0,326

0,553

 

 

 

 

 

 

0,5

7022,7

3155,1

0,537

0,433

0,671

 

 

 

 

 

 

0,6

8427,3

3786,2

0,623

0,555

0,788

 

 

 

 

 

 

0,7

9831,8

4417,2

0,703

0,694

0,906

 

 

 

 

 

 

0,8

11236,4

5048,2

0,778

0,855

1,024

 

 

 

 

 

 

0,9

12640,9

5679,3

0,848

1,042

1,141

 

 

 

 

 

 

1

14045,5

6310,3

0,914

1,264

1,259

 

 

 

 

 

 

21

Груженое состояние

0

0,0

0,0

0

0

0,082

 

 

 

 

 

 

0,1

1810,7

813,5

0,152

0,057

0,200

 

 

 

 

 

 

0,2

3621,4

1627,0

0,290

0,118

0,318

 

 

 

 

 

 

0,3

5432,0

2440,5

0,414

0,186

0,435

 

 

 

 

 

 

0,4

7242,7

3254,0

0,528

0,260

0,553

 

 

 

 

 

 

0,5

9053,4

4067,5

0,632

0,341

0,671

 

 

 

 

 

 

0,6

10864,1

4881,0

0,728

0,431

0,788

 

 

 

 

 

 

0,7

12674,8

5694,5

0,816

0,532

0,906

 

 

 

 

 

 

0,8

14485,4

6508,0

0,897

0,644

1,024

 

 

 

 

 

 

0,9

16296,1

7321,4

0,973

0,771

1,141

 

 

 

 

 

 

1

18106,8

8134,9

1,043

0,916

1,259

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3.7 – Кривые реализуемого сцепления для снаряженного состояния

22