DD6118城市客车制动系统设计
目 录
1 绪论 1
1.1 论文研究的背景和意义 1
1.2 制动系统的发展与现状 1
1.3 制动系统的设计要求 2
1.4 论文研究的主要内容 4
2 制动系统的主要参数选择 4
2.1 制动系统的主要参数的初步设定 4
2.2 理想制动力分配曲线 4
2.3 制动力分配系数和同步附着系数的初步选择 6
3 制动器的结构参数选择 8
3.1 制动器结构的确定 8
3.2 液压制动器工作原理 10
3.3制动器的结构参数选择与计算 11
3.5 制动效能因数的计算与选择 12
4 制动驱动机构的计算 14
4.1 制动力矩计算 14
4.2 轮缸直径d的计算 14
4.3 制动主缸直径与工作容积的计算 15
5 制动系统主要性能的校核 15
5.1 制动减速的计算 16
5.2 制动距离的计算 16
5.3 极限驻车坡度的计算 16
总结 18
致谢 19
参考文献 20
1 绪论
1.1 论文研究的背景和意义
随着经济的发展,我国经济水平不断提高,人民生活质量也有了巨大的飞跃,汽车成为了人们便捷生活中不可缺少的一部分,在政治、经济、社会生活中占据了相当重要的地位。凡事有利有弊,在汽车走进家家户户的同时,汽车所带来的交通事故,也受到了人们极大的关注。据不完全统计,全世界超过4400万人死于交通事故,受伤的更是不计其数。在对我国的交通事故 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
进行分析并对事故原因进行分类:因为汽车自身的原因所导致车祸的,约达到45%左右。而其中比例最多的是由于车辆制动性能不足或制动失效等而导致的追尾、甩尾、制动跑偏等等恶性交通事故。
可见制动系统是汽车行驶的一个重要的主动安全系统,制动系统性能的好坏直接影响到行驶的安全性,随着汽车的行驶速度不断提高,路面情况多种多样,人们需要性能更好,寿命更长的制动系统。通过改善车辆的制动性能、提高制动系统的稳定性,可以提供汽车行驶的安全程度,减小由于车辆本身原因所引起交通事故的可能[1]。
1.2 制动系统的发展与现状
最初的制动只是人们控制一组简单的机械装置向制动器施加制动力,因为此时的车辆的重量不大,行驶速度也不快,机械制动已经能满足车辆制动的需要了,但随着科技的进步,汽车本身的重量不断增加,机械制动器需要助力装置来帮助制动,。这时,真空助力装置出现了。1932年生产的质量为2860kg凯迪拉克V16,前后轮都采用了直径419.1mm的鼓式制动器,并装配了由制动踏板控制的整套真空助力装置。林肯公司也于1932年推出了通过四根软索控制真空加力器的鼓式制动器的V12轿车。
随着科学技术的进步和汽车工业的飞速发展,特别是军用技术和军用车辆的发展,汽车制动系统有了新的突破。继机械制动后出现的液压制动制动系统又一重大飞跃。Duesenberg Eight车率先装配了轿车液压制动器。克莱斯勒的四轮液压制动器于1924年问世。福特和通用分别于1939年和1934年采用了液压制动技术。直到1950年之后,液压助力制动器才成为现实。
1980年,在飞速发展的电子技术带动下,防抱制动系统(ABS)的使用和推广成为了世界汽车领域最瞩目的成就。ABS是机电一体化的高技术产品,它集精密加工技术、微电子技术、液压控制技术为一体。ABS的发明极大的提高了汽车的行驶的安全性和操纵性。ABS防抱死装置一般包括三部分:传感器、控制器(电子计算机)与压力调节器。传感器接受运动参数,如车轮转速、车轮加速度、车轮减速度、车速等传送给控制装置,控制装置将这些数据进行计算并与规定的数值相比较,得出相应的结果后发出控制指令给压力调节器。
如今,液压制动技术已经非常成熟,随着人们对制动性能要求的不断提高,防抱死制动系统、驱动防滑控制系统、电子稳定性控制程序、主动避撞技术等功能逐渐被加入到制动系统当中,但是这些系统的添加需要在制动系统上装配很多附加装置,才能是这些系统的作用发挥出来,这就大大的增加了制动系统结构的复杂程度,以及液压回路泄漏的可能,也增大装配、维修的难度,如何使制动系统结构更加简洁,功能更加全面,性能更加可靠,成为人们必须要面对的问题,电子技术的应用是时代进步的必然趋势。从制动系统的供能装置、控制装置、传动装置、制动器这4个组成部分的发明与发展来看,这些装置都不同程度地向电子化过度。驾驶员作为控制源,控制制动系统,发出制动指令;使用蓄电池或其它供能装置来储存控制能源;制动系统的整体控制采用全新的电子制动器和集中控制的电子控制单元(ECU),单个制动器有独立的控制单元单独控制。减少了系统装置之间的机械连接,制动踏板和制动器将被分离,不存在相互作关联,而是使用电线将其取代连接,能量通过电线传递,信号由数据线传递,因此,我们把这种制动叫做线控制动。这是继ABS广泛应用的应用于汽车上之后,制动系统的又一次巨大飞跃式。
当单纯的液压制动无法满足人们的需求时,电液复合制动系统是从传统液压制动向电子制动过渡的一种可行方案,电液复合制动系统同时使用液压制动和电制动两种制动系统。为了保证足够的制动效能和安全性,可以采用传统的液压制动系统,又可以利用再生制动电机来回收制动能量和提供制动力矩,这样燃料的经济性被大大提高,同时降低排放,减小了尾气排放所带了的环境污染。但是同时兼顾传统液压制动和再生制动电机两种系统,使得结构变得复杂、成本偏高。也增加了系统的失效和出现故障的概率,维护和保养难度增加[2]。
1.3 制动系统的设计要求
汽车制动系是汽车整车中最重要的主动安全系统,其作用是可以强制使行驶中的车辆较快的减速或者停车,同时,可以稳定汽车的下坡速度,避免溜车,从而保持车辆的稳定性,使汽车不论是在地面还是斜坡都可以驻留不动,减小发生车辆事故的可能性。随着汽车行驶速度的提高以及车流密度的增大,为了保证人们的生命财产安全,对汽车制动系工作的可靠性要求日益提高;另一方面制动系统技术水平的不断提高也促成汽车更好的发挥其重要性作用。在制动系统设计时需要考虑到以下内容:
a. 能够适应有关的技术标准以及法规的相关规定。每个性能指标不仅需要满足设计任务书的相关规定以及国家标准、法规制定的一些有关要求之外,还要考虑销售对象国家以及地区的法规及相关用户的一些要求。我们国家已经制定的强制性标准是 GB12676-1999《汽车制动系结构、性能和试验方法》和 GB7258《机动车运行安全技术条件》。
b. 拥有较强的制动效能,其中包括行车制动效能以及驻坡制动效能。行车制动效能一般情况下是在汽车具有一定的制动初速度的情况下,通过最大限度的踩下制动踏板所产生的制动减速度以及制动距离这两项指标内容来进行评定的,这项标准是制动性能的一个非常重要的评价指标内容。
c. 工作可靠。为了确保汽车整体制动性能的可靠程度,一般汽车都要求至少装配有两套比较独立的制动装置,包括行车制动系统和驻车制动系统,整个行车制动装置的制动驱动的机构最少需要有 2 套相对独立的管路系统,并且当其中的一套失效的时候,另外一套的制动性能需要大于正常制动性能的 30%;而驻车制动装置一般都采用工作比较可靠的机械式制动驱动机构。
1 绪论 1
1.1 论文研究的背景和意义 1
1.2 制动系统的发展与现状 1
1.3 制动系统的设计要求 2
1.4 论文研究的主要内容 4
2 制动系统的主要参数选择 4
2.1 制动系统的主要参数的初步设定 4
2.2 理想制动力分配曲线 4
2.3 制动力分配系数和同步附着系数的初步选择 6
3 制动器的结构参数选择 8
3.1 制动器结构的确定 8
3.2 液压制动器工作原理 10
3.3制动器的结构参数选择与计算 11
3.5 制动效能因数的计算与选择 12
4 制动驱动机构的计算 14
4.1 制动力矩计算 14
4.2 轮缸直径d的计算 14
4.3 制动主缸直径与工作容积的计算 15
5 制动系统主要性能的校核 15
5.1 制动减速的计算 16
5.2 制动距离的计算 16
5.3 极限驻车坡度的计算 16
总结 18
致谢 19
参考文献 20
1 绪论
1.1 论文研究的背景和意义
随着经济的发展,我国经济水平不断提高,人民生活质量也有了巨大的飞跃,汽车成为了人们便捷生活中不可缺少的一部分,在政治、经济、社会生活中占据了相当重要的地位。凡事有利有弊,在汽车走进家家户户的同时,汽车所带来的交通事故,也受到了人们极大的关注。据不完全统计,全世界超过4400万人死于交通事故,受伤的更是不计其数。在对我国的交通事故 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
进行分析并对事故原因进行分类:因为汽车自身的原因所导致车祸的,约达到45%左右。而其中比例最多的是由于车辆制动性能不足或制动失效等而导致的追尾、甩尾、制动跑偏等等恶性交通事故。
可见制动系统是汽车行驶的一个重要的主动安全系统,制动系统性能的好坏直接影响到行驶的安全性,随着汽车的行驶速度不断提高,路面情况多种多样,人们需要性能更好,寿命更长的制动系统。通过改善车辆的制动性能、提高制动系统的稳定性,可以提供汽车行驶的安全程度,减小由于车辆本身原因所引起交通事故的可能[1]。
1.2 制动系统的发展与现状
最初的制动只是人们控制一组简单的机械装置向制动器施加制动力,因为此时的车辆的重量不大,行驶速度也不快,机械制动已经能满足车辆制动的需要了,但随着科技的进步,汽车本身的重量不断增加,机械制动器需要助力装置来帮助制动,。这时,真空助力装置出现了。1932年生产的质量为2860kg凯迪拉克V16,前后轮都采用了直径419.1mm的鼓式制动器,并装配了由制动踏板控制的整套真空助力装置。林肯公司也于1932年推出了通过四根软索控制真空加力器的鼓式制动器的V12轿车。
随着科学技术的进步和汽车工业的飞速发展,特别是军用技术和军用车辆的发展,汽车制动系统有了新的突破。继机械制动后出现的液压制动制动系统又一重大飞跃。Duesenberg Eight车率先装配了轿车液压制动器。克莱斯勒的四轮液压制动器于1924年问世。福特和通用分别于1939年和1934年采用了液压制动技术。直到1950年之后,液压助力制动器才成为现实。
1980年,在飞速发展的电子技术带动下,防抱制动系统(ABS)的使用和推广成为了世界汽车领域最瞩目的成就。ABS是机电一体化的高技术产品,它集精密加工技术、微电子技术、液压控制技术为一体。ABS的发明极大的提高了汽车的行驶的安全性和操纵性。ABS防抱死装置一般包括三部分:传感器、控制器(电子计算机)与压力调节器。传感器接受运动参数,如车轮转速、车轮加速度、车轮减速度、车速等传送给控制装置,控制装置将这些数据进行计算并与规定的数值相比较,得出相应的结果后发出控制指令给压力调节器。
如今,液压制动技术已经非常成熟,随着人们对制动性能要求的不断提高,防抱死制动系统、驱动防滑控制系统、电子稳定性控制程序、主动避撞技术等功能逐渐被加入到制动系统当中,但是这些系统的添加需要在制动系统上装配很多附加装置,才能是这些系统的作用发挥出来,这就大大的增加了制动系统结构的复杂程度,以及液压回路泄漏的可能,也增大装配、维修的难度,如何使制动系统结构更加简洁,功能更加全面,性能更加可靠,成为人们必须要面对的问题,电子技术的应用是时代进步的必然趋势。从制动系统的供能装置、控制装置、传动装置、制动器这4个组成部分的发明与发展来看,这些装置都不同程度地向电子化过度。驾驶员作为控制源,控制制动系统,发出制动指令;使用蓄电池或其它供能装置来储存控制能源;制动系统的整体控制采用全新的电子制动器和集中控制的电子控制单元(ECU),单个制动器有独立的控制单元单独控制。减少了系统装置之间的机械连接,制动踏板和制动器将被分离,不存在相互作关联,而是使用电线将其取代连接,能量通过电线传递,信号由数据线传递,因此,我们把这种制动叫做线控制动。这是继ABS广泛应用的应用于汽车上之后,制动系统的又一次巨大飞跃式。
当单纯的液压制动无法满足人们的需求时,电液复合制动系统是从传统液压制动向电子制动过渡的一种可行方案,电液复合制动系统同时使用液压制动和电制动两种制动系统。为了保证足够的制动效能和安全性,可以采用传统的液压制动系统,又可以利用再生制动电机来回收制动能量和提供制动力矩,这样燃料的经济性被大大提高,同时降低排放,减小了尾气排放所带了的环境污染。但是同时兼顾传统液压制动和再生制动电机两种系统,使得结构变得复杂、成本偏高。也增加了系统的失效和出现故障的概率,维护和保养难度增加[2]。
1.3 制动系统的设计要求
汽车制动系是汽车整车中最重要的主动安全系统,其作用是可以强制使行驶中的车辆较快的减速或者停车,同时,可以稳定汽车的下坡速度,避免溜车,从而保持车辆的稳定性,使汽车不论是在地面还是斜坡都可以驻留不动,减小发生车辆事故的可能性。随着汽车行驶速度的提高以及车流密度的增大,为了保证人们的生命财产安全,对汽车制动系工作的可靠性要求日益提高;另一方面制动系统技术水平的不断提高也促成汽车更好的发挥其重要性作用。在制动系统设计时需要考虑到以下内容:
a. 能够适应有关的技术标准以及法规的相关规定。每个性能指标不仅需要满足设计任务书的相关规定以及国家标准、法规制定的一些有关要求之外,还要考虑销售对象国家以及地区的法规及相关用户的一些要求。我们国家已经制定的强制性标准是 GB12676-1999《汽车制动系结构、性能和试验方法》和 GB7258《机动车运行安全技术条件》。
b. 拥有较强的制动效能,其中包括行车制动效能以及驻坡制动效能。行车制动效能一般情况下是在汽车具有一定的制动初速度的情况下,通过最大限度的踩下制动踏板所产生的制动减速度以及制动距离这两项指标内容来进行评定的,这项标准是制动性能的一个非常重要的评价指标内容。
c. 工作可靠。为了确保汽车整体制动性能的可靠程度,一般汽车都要求至少装配有两套比较独立的制动装置,包括行车制动系统和驻车制动系统,整个行车制动装置的制动驱动的机构最少需要有 2 套相对独立的管路系统,并且当其中的一套失效的时候,另外一套的制动性能需要大于正常制动性能的 30%;而驻车制动装置一般都采用工作比较可靠的机械式制动驱动机构。
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