電子機械式制動器結構設計及仿真

電子機械式制動器結構設計及仿真摘要電子機械式制動器作為一種前進的科學技術，這是汽車行業(yè)里面的一項重要的創(chuàng)新突破點，屬于汽車線控系統(tǒng)的一種。對于一些體積和重量比較龐大的汽車來說，傳統(tǒng)的系統(tǒng)已經無法滿足系統(tǒng)的要求，也無法在性能上對汽車帶來進一步的提升，其中還存在著很多缺陷和不足，所以，由此而來，研究和開發(fā)電子機械式制動器是非常有必要的，并且這將成為汽車發(fā)展行業(yè)中的一個重要的節(jié)點。關鍵詞：電子機械式制動器電磁制動器，盤式制動器1制動器總體方案設計與計算制動器總體設計要求通過梳理目前國內的法律法規(guī)和相關的文獻資料，為EMB的機構方案設計和控制提供理論參考，避免出現設計出的產品不符合現有國家相關法規(guī)的情況?？傮w方案設計主要參考標準Q/SQ101020-2012制動系統(tǒng)設計規(guī)范GB7258-2012機動車運行安全技術條件GB12676-2014汽車制動系統(tǒng)結構、性能和試驗方法GB/T13594-2003機動車和掛車防抱制動性能和試驗方法方案設計要求a.行車制動跟駐停車制動應各自分開。b.盡量達到車輛對系統(tǒng)的要求。C.供電系統(tǒng)應該提供足夠的電流。制動器磨損應易于通過手動或自動調整裝置來補償,并且傳輸裝置及制動器的部件和控制裝置應具有一定的儲備行程，如有必要還應具有適當的補償方式確保當制動器發(fā)熱或制動襯片磨損到一定程度時仍然能夠進行有效制動，而無須立即進行間隙調整。在水平瀝青或者混凝土路面上以初速度30km/hh.制動時候的距離在一定范圍。行車制動時作用力應作用在全部車輪上。行車制動時的制動力合理分配在各軸之間。機動車行車制動時的制動力應合理分配在同一車軸左右輪之間。1.2制動器結構種類的選擇1.2.1鼓式制動器的介紹鎖從潞式〈凸輪張幵hc.b＞鎖從潞式〈凸輪張幵hc.b＞領從站戌〔制曲輪缸張開兀3訊汕蹄庸＜11■:jRA. (d)雙向雙報蹄式，町單向增力式ILf)雙向增力式圖2.1鼓式制動器的結構一般形式鼓式制動器是利用制動傳動機構使制動蹄將制動摩擦片壓緊在制動鼓內側，鼓式制動器中，摩擦副中的旋轉元件為制動鼓，其圓柱面為工作表面，從而產生制動力，根據需要使車輪減速或在安全的距離內停車，以確保行車安全，并保障汽車停放可靠包括在坡道上的可靠停放。鼓式剎車的優(yōu)點：結構簡單、易實現，減速比大，對電機要較低，駐車制動采用棘輪機構，技術成熟，整體制造成本較低。因此可以自動緊急剎車，使剎車系統(tǒng)的油壓降到最低。機械安裝結構較少，便于裝配，手剎車容易安裝。后輪裝置盤式剎車，在剎車盤中心安裝鼓式剎車的手剎車機構。盤式制動器介紹根據摩擦副中不一樣的固定原件，盤式制動器可以分為鉗盤式制動器和全盤式制動器兩種。鉗盤式制動器制動塊是固定摩擦原件，裝在制動鉗中，這種制動鉗與車軸連接且不能繞車軸軸線旋轉。在制動襯塊和制動盤之間有很小的接觸面積，中心角一般僅30°?50°，所以鉗盤試制動器又叫做點盤式制動器。全盤試摩擦副的旋轉元件是圓盤形，固定元件也是圓盤形，在剎車的時候，各個摩擦盤表面都解除，和離合器的效果差不多，所以又叫做離合器式制動器。多片全盤式制動器在全盤式中運用比例較多。多片全盤式制動器一方面可當作車輪制動器，另一方面又可以當作緩行器。盤式制動器相對于鼓式制動器，有如下優(yōu)點：1.熱穩(wěn)定好。普通情況下沒有自行增力的效果，鼓式中的襯片沒有襯快摩擦表面壓力分布的均勻。另外，制動鼓經過受熱膨脹，工作半徑變大，因此讓他只能夠和蹄的中間部分接觸，于是制動效果降低，這叫做機械衰退。采用盤式制動器的的軸向膨脹極其微小，徑向膨脹和性能沒有關聯。所以前輪采用盤式制動器，汽車在剎車時就不會跑偏。2.水穩(wěn)定性優(yōu)良。制動塊對盤的單位面積上受壓力較高，水容易被擠出來，能效受進水的影響并沒有多少降低；又因為襯快對盤的擦拭和離心力的雙重作用出水以后，只要經過兩次以內的制動就可以恢復正常。但是鼓式制動器就需要經過十余次制動才可以恢復其正常。汽車運動方向和制動力矩沒有關系。雙回路制動系比較容易形成，安全和可靠性在系統(tǒng)中就容易形成。質量和尺寸小、因此它的散熱較好。制動襯塊上壓力的分布較為勻稱，所以襯塊的磨損也較為勻稱。襯快在更換的時候比較簡單。8?制動盤和襯塊之間的縫隙?。?.05?0.15mm），制動協(xié)調時間得到減少。9.有利于間隙的自動調整的實現。1.3制動器參數的計算1.3.1基本參數的選擇在這里我們選擇的車輛的基本參數：軸距：2656mm質量：1640kg滿載質心高度：900mm前軸到質心距離：1300mm后軸到質心距離：1356mm軸荷分配：空載（前/后）597/623kg滿載（前/后）803/837kg車輪規(guī)格：195/60R151.3.2制動器基本參數的計算制動盤的直徑制動盤的直徑一般選輪輞直徑的70%?79%，總而言之量最多2噸，輪胎規(guī)格為R15,M=1640kg，所以D=15X70%=10.5英寸。(2.1)10.5X25.4=266.7mm(2.2)制動盤的厚度TOC\o"1-5"\h\z制動盤厚度一般在10-20mm,在這里我們先取20mm. (2.3)摩擦襯快內外半徑R1和R2.一般的原則是＜1.5根據經驗我們取R2=135mm,R1=95mm. (2.4)制動襯塊工作面積A推薦根據制動襯塊單位面積占有的汽車質量在1.6kg/?3.5kg/，滿載時前軸的軸荷為803kg.前軸有兩個制動器每個制動器又有兩個摩擦襯片。所以A=80. (2.5)制動盤與摩擦襯塊之間的空隙一般取0.1?0.3(單側為0.05?0.15),在這里我們取0.2mm.制動輪缸按標準選擇d=40mm.制動塊，初選摩擦襯片為10mm.摩擦材料的摩擦系數選擇為f=0.3.

前后輪一起出現抱死現象的條件：附著力是前后輪制動力的和；并且前后輪制動器制動力分別和各自的附著力相當。在這里附著力系數=0.7.1.4.電磁體的設計理論圖2.2制動器部分結構圖由頂桿6所提供的力應為如圖2.2由于電磁鐵的設計迄今為止沒有一套標準的方法，所以需要查閱相關的資料通常情況下電磁鐵的幾何尺寸大小與安匝是由吸力，運行路程，額定電壓，吸力特性曲線等參數來確定的。電磁鐵的供電方式有交流電跟直流電兩種，直流電磁鐵的使用壽命長，同時具有節(jié)能，工藝生產簡單，噪聲較低等特性，所以也被大量的使用。直流電磁鐵有長行程與短行程兩類。短行程的直流電磁鐵應用的盤式結構，它的電磁鐵鐵心柱比較大，所以比較大的電磁吸力在較短的行程內就可以獲得。結論現如今國內外的汽車上已經應用了電磁制動器，但是由于其技術不夠成熟，所以并沒有廣泛使用，但此類的制動器由于其巨大的發(fā)展與應用前景，所以現在的研究比較熱門。通過對本次電磁制動器的設計，學習到了書本上沒有的了知識主要對UG軟件以及ADAMS軟件有了跟多的了解與學習使用。同時也提高了自己的思考能力跟團隊協(xié)作能力。本文對電磁制動器的設計，所做的主要工作是在理論的基礎上討論了一種電磁制動器的工作原理，并且結合其最基本的參數并對其進行了仿真研究，從工作穩(wěn)定性及安全性方面來說，結果表明其符合需求設計還是可行的。參考文獻孫紅芬，陳慶濤?電制動控制系統(tǒng)的研究和發(fā)展[J].世界汽車，1999(11)：22-24丁磊?汽車電磁制動系統(tǒng)建模與仿真[J].汽車電器，2006(3)：6-9沈向明.汽車電磁制動器[J].中國專利,94106