制動(dòng)系畢業(yè)論文純電動(dòng)代步機(jī)的制動(dòng)系統(tǒng)

1、純電動(dòng)代步機(jī)的制動(dòng)系統(tǒng) abs摘要: this work presents a study on the braking style and its這項(xiàng)工作提出了制動(dòng)式上的一項(xiàng)研究代步機(jī)implications on motorcycle stability.穩(wěn)定性上的影響。 first, a simpli首先，簡(jiǎn)化的motorcycle model is used for highlighting basic代步機(jī)模型用于突出基本在制動(dòng)過(guò)程中，發(fā)生的現(xiàn)象developing an ideal braking strategy. 制定一個(gè)理想的制動(dòng)策略。 then, braking 然后，制動(dòng)

2、 maneuvers are analyzed using a detailed multi-body 演習(xí)都進(jìn)行了詳細(xì)的多體model, which takes into account all relevant模型，考慮到所有有關(guān)純電動(dòng)代步機(jī)characteristics of a motorcycle, such as geometry, mass純電動(dòng)的特點(diǎn)，如幾何，質(zhì)量分布和慣性，非線性懸架和輪胎properties.屬性。為了確保機(jī)器的行駛安全，結(jié)合代步機(jī)的使用人群設(shè)計(jì)出操縱方便且操縱力小制動(dòng)效果好的制動(dòng)系統(tǒng)，simulations are repeated for dry and

3、設(shè)計(jì)一輛適用于老年人及腿腳不好的殘疾人駕駛的純電動(dòng)代步機(jī)。最后，進(jìn)行了穩(wěn)定性分析不同的速度，減速度和制動(dòng)方式，正確的制動(dòng)平衡可能會(huì)顯著improves vehicle stability.提高車輛的穩(wěn)定性。 關(guān)鍵字：制動(dòng)、盤式制動(dòng)器、液壓目 錄摘 要目 錄第1章 緒論11.1 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義11.2 制動(dòng)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀11.3 本次制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)11.4 代步機(jī)制動(dòng)規(guī)則和要求21.4.1 制動(dòng)系統(tǒng)概況21.4.2 剎車燈21.5 本次制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)3第2章 制動(dòng)系統(tǒng)方案論證分析與選擇42.1 制動(dòng)器形式方案分析42.1.1 鼓式制動(dòng)器42.1.2 盤式制動(dòng)器72.2 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)

4、構(gòu)形式選擇82.2.1 簡(jiǎn)單制動(dòng)系82.2.2 動(dòng)力制動(dòng)系82.2.3 伺服制動(dòng)系92.3 液壓分路系統(tǒng)的形式的選擇102.4 液壓制動(dòng)主缸的設(shè)計(jì)方案11第3章 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算123.1 制動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)數(shù)值123.1.1 相關(guān)主要參數(shù)123.1.2 同步附著系數(shù)的分析133.1.3 地面對(duì)前、后輪的法向反作用力133.2 制動(dòng)器有關(guān)計(jì)算143.2.1 確定前后制動(dòng)力矩分配系數(shù)143.2.2 制動(dòng)器制動(dòng)力矩的確定143.2.3 盤式制動(dòng)器主要參數(shù)確定143.2.4 盤式制動(dòng)器的制動(dòng)力計(jì)算163.3 制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)17第4章 制動(dòng)性能分析184.1 制動(dòng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)184.2 制動(dòng)

5、效能184.3 制動(dòng)效能的恒定性184.4 制動(dòng)時(shí)汽車方向的穩(wěn)定性184.5 制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線分析194.6 制動(dòng)減速度和制動(dòng)距離s204.7 摩擦襯塊的磨損特性計(jì)算21參考文獻(xiàn)24致 謝25附錄26第1章 緒論1.1 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 汽車是現(xiàn)代交通工具中用得最多、最普遍、也是運(yùn)用得最方便的交通工具。汽車制動(dòng)系統(tǒng)是汽車底盤上的一個(gè)重要系統(tǒng)，它是制約汽車運(yùn)動(dòng)的裝置，而制動(dòng)器又是制動(dòng)系中直接作用制約汽車運(yùn)動(dòng)的一個(gè)關(guān)鍵裝置，是汽車上最重要的安全件。汽車的制動(dòng)性能直接影響汽車的行駛安全性。隨著公路業(yè)的迅速發(fā)展和車流密度的日益增大，人們對(duì)安全性、可靠性的要求越來(lái)越高，為保證人身和車輛安全，必須為

6、汽車配備十分可靠的制動(dòng)系統(tǒng)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為純電動(dòng)代步機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。1.2 制動(dòng)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 車輛在形式過(guò)程中要頻繁進(jìn)行制動(dòng)操作，由于制動(dòng)性能的好壞直接關(guān)系到交通和人身安全，因此制動(dòng)性能是車輛非常重要的性能之一，改善汽車的制動(dòng)性能始終是汽車設(shè)計(jì)制造和使用部門的重要任務(wù)。當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，由于車輛受到與行駛方向相反的外力，所以才導(dǎo)致汽車的速度逐步減小到0，對(duì)這一過(guò)程中車輛受力情況的分析有助于制動(dòng)系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)，因此制動(dòng)過(guò)程受力情況分析是車輛試驗(yàn)和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，由于這一過(guò)程較為復(fù)雜，因此一般在實(shí)際中只能建立簡(jiǎn)化模型分析，通常人們從三個(gè)方面來(lái)對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)： 1）制動(dòng)效能：即制動(dòng)距離與制動(dòng)

7、減速度； 2）制動(dòng)效能的恒定性：即熱衰退性； 3）制動(dòng)時(shí)汽車方向的穩(wěn)定性； 目前，對(duì)于整車制動(dòng)系統(tǒng)的研究主要通過(guò)路試或臺(tái)架進(jìn)行，由于在汽車道路試驗(yàn)中車輪扭矩不易測(cè)量，因此，多數(shù)有關(guān)制動(dòng)系的試驗(yàn)均通過(guò)間接測(cè)量來(lái)進(jìn)行汽車在道路上的行駛，其車輪與地面的作用力是汽車運(yùn)動(dòng)變化的根據(jù)，在汽車道路試驗(yàn)中，如果能夠方便地測(cè)量出車輪上扭矩的變化，則可為汽車整車制動(dòng)性能研究提供更全面的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和性能評(píng)價(jià)。1.3 本次制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)1）具有良好的制動(dòng)效能；2）具有良好的制動(dòng)效能穩(wěn)定性；3）制動(dòng)時(shí)汽車操縱穩(wěn)定性好；4）制動(dòng)時(shí)能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向操作；1.4純電動(dòng)代步機(jī)制動(dòng)規(guī)則和要求1.4.1 制動(dòng)系統(tǒng)概況 代步機(jī)必須配備

8、有剎車系統(tǒng)。并且分別作用于車輪或者履帶，而且只被一個(gè)控制器控制。1）它必須有兩套獨(dú)立的制動(dòng)回路，分別作用于車輪或者履帶 。2）按制動(dòng)時(shí)刻分為行駛中制動(dòng)和靜止制動(dòng)。3）靜止制動(dòng)作用時(shí)，要實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。（樓梯口處）4）行駛制動(dòng)作用時(shí)，保證各車輪制動(dòng)力相等，有限的滑移差是可以接受的。5）線控制動(dòng)是禁止的。6）剎車系統(tǒng)必須裝有碎片護(hù)罩，以防傳動(dòng)系失效或小碰撞（引起的碎片破壞制動(dòng)系統(tǒng)）。1.4.2 剎車燈1）代步機(jī)必須配備有至少15w，或可以從后面看等效的清晰可見的紅色剎車燈。如果使用了led（發(fā)光二極管）燈源，它必須在非常強(qiáng)的日光下也清晰可見。2）剎車燈必須安置在兩輪之間的中線并在垂直方向上和車手的肩膀的

9、高度齊高，并且在側(cè)面。1.5 本次制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù) 1）根據(jù)整車基本參數(shù)對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的主要部件制動(dòng)器進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并選擇合適的制動(dòng)器部件。合理設(shè)計(jì)制動(dòng)系統(tǒng)，滿足代步機(jī)相關(guān)要求。2）結(jié)合代步機(jī)的使用人群設(shè)計(jì)出操縱方便且操縱力小制動(dòng)效果好的制動(dòng)系統(tǒng)，畫出各零件圖及系統(tǒng)組裝圖。 3）計(jì)算并得出代步機(jī)的i曲線和線，論證制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性。 4）設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮具有剎車開關(guān)、剎車燈，要求完成其控制電路設(shè)計(jì)。 5）繪制制動(dòng)系統(tǒng)裝配圖6）將方案論證的結(jié)果及設(shè)計(jì)計(jì)算的結(jié)果整理，完成畢業(yè)論文。第2章 制動(dòng)系統(tǒng)方案論證分析與選擇2.1 制動(dòng)器形式方案分析汽車制動(dòng)器幾乎均為機(jī)械摩擦式，即利用旋轉(zhuǎn)元件和固定元件兩工作

10、表面間的摩擦產(chǎn)生的制動(dòng)力矩使汽車減速或停車。一般摩擦式制動(dòng)器按旋轉(zhuǎn)元件的形狀分為鼓式和盤式兩大類。2.1.1 鼓式制動(dòng)器鼓式制動(dòng)器是最早形式汽車制動(dòng)器，當(dāng)盤式制動(dòng)器還沒(méi)有出現(xiàn)前，它已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類汽車上。鼓式制動(dòng)器又分為內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器和外束型鼓式制動(dòng)器兩種結(jié)構(gòu)型式。內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器的摩擦元件是一對(duì)帶有 圓弧形摩擦蹄片的制動(dòng)蹄，后者則安裝在制動(dòng)底板上，而制動(dòng)底板則緊固在前橋的前梁或后橋橋殼半軸套管的凸緣上，其旋轉(zhuǎn)的摩擦元件作為制動(dòng)鼓。車輪制動(dòng)器的制動(dòng)鼓均固定在輪轂上。制動(dòng)時(shí)，利用制動(dòng)鼓的圓柱內(nèi)表面與制動(dòng)蹄摩擦蹄片的外表面作為一對(duì)摩擦表面在制動(dòng)鼓上產(chǎn)生摩擦力矩，故又稱為蹄式制動(dòng)器。外束型鼓式制

11、動(dòng)器的固定摩擦元件是帶有摩擦片且剛度較小的制動(dòng)帶，其旋轉(zhuǎn)摩擦元件為制動(dòng)鼓，并利用制動(dòng)鼓的外圓柱表面與制動(dòng)帶摩擦片的內(nèi)圓弧作為一對(duì)摩擦表面，產(chǎn)生摩擦力矩作用于制動(dòng)鼓，故又稱為帶式制動(dòng)器。在汽車制動(dòng)系中，帶式制動(dòng)器曾僅用作一些汽車的中央制動(dòng)器，通常所說(shuō)的鼓式制動(dòng)器就是指這種內(nèi)張型鼓式結(jié)構(gòu)，鼓式制動(dòng)器按蹄的類型分為:1) 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器如圖2-1所示，若圖上方的旋向箭頭代表汽車前進(jìn)時(shí)制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向（制動(dòng)鼓正向旋轉(zhuǎn)），則蹄1為領(lǐng)蹄，蹄2為從蹄。汽車倒車時(shí)制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向變?yōu)榉聪蛐D(zhuǎn)，則相應(yīng)得使領(lǐng)蹄與從蹄也就相互對(duì)調(diào)了。這種當(dāng)制動(dòng)鼓正、反反向旋轉(zhuǎn)時(shí)總具有一個(gè)領(lǐng)蹄和一個(gè)從蹄的內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器稱為領(lǐng)從蹄使

12、制動(dòng)器。領(lǐng)蹄所受的摩擦力使蹄壓得更緊，即摩擦力矩具有增勢(shì)作用，故又稱為增勢(shì)蹄；而從蹄所受的摩擦力使蹄有離開制動(dòng)鼓的趨勢(shì)，即摩擦力矩具有減勢(shì)作用，故又稱為減勢(shì)蹄。增勢(shì)作用使領(lǐng)蹄所受的法向反力增大，而減勢(shì)作用使從蹄所受的法向反力減小。領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的效能及穩(wěn)定性均處于中等水平，但由于其在汽車前進(jìn)與倒車時(shí)的制動(dòng)性能不變，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，也便于駐車制動(dòng)機(jī)構(gòu)，故這種結(jié)構(gòu)仍廣泛用于中、重型載貨汽車的前、后輪制動(dòng)器及轎車的后輪制動(dòng)器。圖2-1 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器2) 雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器若在汽車前進(jìn)時(shí)兩制動(dòng)蹄均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器，則稱為雙領(lǐng)蹄使制動(dòng)器（如圖2-2所示）。顯然，當(dāng)汽車倒車時(shí)這種制動(dòng)器的兩制動(dòng)蹄又都變?yōu)?/p>

13、從蹄故它又可稱為雙向領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。如圖所示，兩制動(dòng)蹄各用一個(gè)單活塞制動(dòng)輪缸推動(dòng)，兩套制動(dòng)蹄、制動(dòng)輪缸等機(jī)件在制動(dòng)底板上是以制動(dòng)底板中心作對(duì)稱布置的，因此，兩蹄對(duì)制動(dòng)鼓的作用的合力恰好相互平衡，故屬于平面式制動(dòng)器。雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器有高的正向制動(dòng)效能，但倒車時(shí)則變?yōu)殡p從蹄式，使制動(dòng)效能大降，這種結(jié)構(gòu)經(jīng)常用于中級(jí)轎車的前輪制動(dòng)器，這是因?yàn)檫@類汽車前進(jìn)制動(dòng)時(shí)，前軸的動(dòng)軸荷及附著力大于后軸，而倒車時(shí)則相反。圖2-2 雙領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器3) 雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器當(dāng)制動(dòng)鼓正向和反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩制動(dòng)助均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器則稱為雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器（如圖2-3所示）。它也屬于平衡式制動(dòng)器。由于雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器在汽車前進(jìn)及倒

14、車時(shí)的制動(dòng)性能不變，因此廣泛應(yīng)用于中、輕型載貨汽車和部分轎車的前后輪，但用作后輪制動(dòng)器時(shí)，則需另設(shè)中央制動(dòng)用于駐車制動(dòng)。圖2-3 雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器 4) 單向增力式制動(dòng)器單向增力式制動(dòng)器如圖2-4所示兩蹄下端以頂桿相連接，第二制動(dòng)蹄支承在其上端制動(dòng)地板上的支承銷上，由于制動(dòng)時(shí)兩蹄的法向反力不能相互平衡，因此它居于一種非平衡式的制動(dòng)器。單向增力式制動(dòng)器在汽車前進(jìn)制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)效能很高，且高于前述的各種制動(dòng)器，但在倒車制動(dòng)時(shí)，其制動(dòng)效能卻是最低的。因此，它用于少數(shù)輕、中型貨車和轎車上作為前輪制動(dòng)器。圖2-4 單向增力式制動(dòng)器5）雙向增力式制動(dòng)器將單向增力式制動(dòng)器的單活塞式制動(dòng)輪缸換用雙活塞式制動(dòng)輪

15、缸，其上端的支承銷也作為兩蹄共用的，則稱為雙向增力式制動(dòng)器(如圖2-5所示)。對(duì)雙向增力式制動(dòng)器來(lái)說(shuō)不論汽車前進(jìn)制動(dòng)或倒退制動(dòng)，該制動(dòng)器均為增力式制動(dòng)器。雙向增力式制動(dòng)器在大型高速轎車上用的較多，而且常常將其作為行車制動(dòng)與駐車制動(dòng)功用的制動(dòng)器，但行車制動(dòng)是由液壓經(jīng)制動(dòng)輪缸產(chǎn)生制動(dòng)蹄的張開力進(jìn)行制動(dòng)，而駐車制動(dòng)則是用制動(dòng)操縱手柄通過(guò)鋼索拉繩及杠桿等機(jī)械操縱系統(tǒng)進(jìn)行操縱。雙向增力式制動(dòng)器也廣泛用于汽車的中央制動(dòng)器，因?yàn)轳v車制動(dòng)要求制動(dòng)器正向、反向的制動(dòng)效能都很高，而且駐車制動(dòng)若不用于應(yīng)急制動(dòng)時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生高溫，故其熱衰退問(wèn)題并不突出。但由于結(jié)構(gòu)問(wèn)題使它在制動(dòng)過(guò)程中散熱和排水性能差，容易導(dǎo)致制動(dòng)效率下

16、降。因此，在轎車領(lǐng)域上已經(jīng)逐步退出讓位給盤式制動(dòng)器。但由于成本低，仍然在一些經(jīng)濟(jì)型車中使用，主要用于制動(dòng)負(fù)荷比較小的后輪和駐車制動(dòng)。圖2-5 雙向增力式制動(dòng)器2.1.2 盤式制動(dòng)器盤式制動(dòng)器按摩擦副中定位原件的結(jié)構(gòu)不同可分為鉗盤式和全盤式兩大類。1）鉗盤式鉗盤式制動(dòng)器按制動(dòng)鉗的結(jié)構(gòu)形式不同可分為定鉗盤式制動(dòng)器、浮鉗盤式制動(dòng)器等。定鉗盤式制動(dòng)器：這種制動(dòng)器中的制動(dòng)鉗固定不動(dòng)，制動(dòng)盤與車輪相連并在制動(dòng)鉗體開口槽中旋轉(zhuǎn)。具有以下優(yōu)點(diǎn)：除活塞和制動(dòng)塊外無(wú)其他滑動(dòng)件，易于保證制動(dòng)鉗的剛度；結(jié)構(gòu)及制造工藝與一般鼓式制動(dòng)器相差不多，容易實(shí)現(xiàn)鼓式制動(dòng)器到盤式制動(dòng)器的改革，能很好地適應(yīng)多回路制動(dòng)系的要求。浮鉗盤

17、式制動(dòng)器：這種制動(dòng)器具有以下優(yōu)點(diǎn)：僅在盤得內(nèi)側(cè)具有液壓缸，故軸向尺寸小，制動(dòng)器能進(jìn)一步靠近輪轂；沒(méi)有跨越制動(dòng)盤的油道或油管，液壓缸冷卻條件好，所以制動(dòng)液汽化的可能性?。怀杀镜?；浮動(dòng)盤的制動(dòng)塊可兼用駐車制動(dòng)。2）全盤式在全盤制動(dòng)器中，摩擦副的旋轉(zhuǎn)元件及固定元件均為圓盤形，制動(dòng)時(shí)各盤摩擦表面全部接觸，其作用原理與摩擦式離合器相同。由于這種制動(dòng)器散熱條件較差，其應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有鉗盤式制動(dòng)器廣泛。盤式制動(dòng)器與鼓式制動(dòng)器相比，有以下優(yōu)點(diǎn)：1）制動(dòng)效能穩(wěn)定性好；2）制動(dòng)力矩與汽車運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)；3）易于構(gòu)成雙回路，有較高的可靠性和安全性； 4）尺寸小、質(zhì)量小、散熱好；5）制動(dòng)襯塊上壓力均勻，襯塊磨損均勻；6）更換襯塊工作簡(jiǎn)單容易。7）襯塊與制動(dòng)盤間的間隙小，縮短了制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間。