制動系畢業(yè)論文純電動代步機的制動系統(tǒng)

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

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

3、設(shè)計一輛適用于老年人及腿腳不好的殘疾人駕駛的純電動代步機。最后，進行了穩(wěn)定性分析不同的速度，減速度和制動方式，正確的制動平衡可能會顯著improves vehicle stability.提高車輛的穩(wěn)定性。 關(guān)鍵字：制動、盤式制動器、液壓目 錄摘 要目 錄第1章 緒論11.1 制動系統(tǒng)設(shè)計的意義11.2 制動系統(tǒng)研究現(xiàn)狀11.3 本次制動系統(tǒng)應達到的目標11.4 代步機制動規(guī)則和要求21.4.1 制動系統(tǒng)概況21.4.2 剎車燈21.5 本次制動系統(tǒng)設(shè)計任務3第2章 制動系統(tǒng)方案論證分析與選擇42.1 制動器形式方案分析42.1.1 鼓式制動器42.1.2 盤式制動器72.2 制動驅(qū)動機構(gòu)的機

4、構(gòu)形式選擇82.2.1 簡單制動系82.2.2 動力制動系82.2.3 伺服制動系92.3 液壓分路系統(tǒng)的形式的選擇102.4 液壓制動主缸的設(shè)計方案11第3章 制動系統(tǒng)設(shè)計計算123.1 制動系統(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 地面對前、后輪的法向反作用力133.2 制動器有關(guān)計算143.2.1 確定前后制動力矩分配系數(shù)143.2.2 制動器制動力矩的確定143.2.3 盤式制動器主要參數(shù)確定143.2.4 盤式制動器的制動力計算163.3 制動器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計17第4章 制動性能分析184.1 制動性能評價指標184.2 制動

5、效能184.3 制動效能的恒定性184.4 制動時汽車方向的穩(wěn)定性184.5 制動器制動力分配曲線分析194.6 制動減速度和制動距離s204.7 摩擦襯塊的磨損特性計算21參考文獻24致 謝25附錄26第1章 緒論1.1 制動系統(tǒng)設(shè)計的意義 汽車是現(xiàn)代交通工具中用得最多、最普遍、也是運用得最方便的交通工具。汽車制動系統(tǒng)是汽車底盤上的一個重要系統(tǒng)，它是制約汽車運動的裝置，而制動器又是制動系中直接作用制約汽車運動的一個關(guān)鍵裝置，是汽車上最重要的安全件。汽車的制動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，人們對安全性、可靠性的要求越來越高，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系統(tǒng)。本次畢業(yè)設(shè)計題目為純電動代步機制動系統(tǒng)設(shè)計。1.2 制動系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 車輛在形式過程中要頻繁進行制動操作，由于制動性能的好壞直接關(guān)系到交通和人身安全，因此制動性能是車輛非常重要的性能之一，改善汽車的制動性能始終是汽車設(shè)計制造和使用部門的重要任務。當車輛制動時，由于車輛受到與行駛方向相反的外力，所以才導致汽車的速度逐步減小到0，對這一過程中車輛受力情況的分析有助于制動系統(tǒng)的分析和設(shè)計，因此制動過程受力情況分析是車輛試驗和設(shè)計的基礎(chǔ)，由于這一過程較為復雜，因此一般在實際中只能建立簡化模型分析，通常人們從三個方面來對制動系統(tǒng)進行分析和評價： 1）制動效能：即制動距離與制動

7、減速度； 2）制動效能的恒定性：即熱衰退性； 3）制動時汽車方向的穩(wěn)定性； 目前，對于整車制動系統(tǒng)的研究主要通過路試或臺架進行，由于在汽車道路試驗中車輪扭矩不易測量，因此，多數(shù)有關(guān)制動系的試驗均通過間接測量來進行汽車在道路上的行駛，其車輪與地面的作用力是汽車運動變化的根據(jù)，在汽車道路試驗中，如果能夠方便地測量出車輪上扭矩的變化，則可為汽車整車制動性能研究提供更全面的試驗數(shù)據(jù)和性能評價。1.3 本次制動系統(tǒng)應達到的目標1）具有良好的制動效能；2）具有良好的制動效能穩(wěn)定性；3）制動時汽車操縱穩(wěn)定性好；4）制動時能實現(xiàn)轉(zhuǎn)向操作；1.4純電動代步機制動規(guī)則和要求1.4.1 制動系統(tǒng)概況 代步機必須配備

8、有剎車系統(tǒng)。并且分別作用于車輪或者履帶，而且只被一個控制器控制。1）它必須有兩套獨立的制動回路，分別作用于車輪或者履帶 。2）按制動時刻分為行駛中制動和靜止制動。3）靜止制動作用時，要實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。（樓梯口處）4）行駛制動作用時，保證各車輪制動力相等，有限的滑移差是可以接受的。5）線控制動是禁止的。6）剎車系統(tǒng)必須裝有碎片護罩，以防傳動系失效或小碰撞（引起的碎片破壞制動系統(tǒng)）。1.4.2 剎車燈1）代步機必須配備有至少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 本次制動系統(tǒng)設(shè)計任務 1）根據(jù)整車基本參數(shù)對制動系統(tǒng)的主要部件制動器進行設(shè)計計算，并選擇合適的制動器部件。合理設(shè)計制動系統(tǒng)，滿足代步機相關(guān)要求。2）結(jié)合代步機的使用人群設(shè)計出操縱方便且操縱力小制動效果好的制動系統(tǒng)，畫出各零件圖及系統(tǒng)組裝圖。 3）計算并得出代步機的i曲線和線，論證制動系統(tǒng)設(shè)計的合理性。 4）設(shè)計過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。 5）繪制制動系統(tǒng)裝配圖6）將方案論證的結(jié)果及設(shè)計計算的結(jié)果整理，完成畢業(yè)論文。第2章 制動系統(tǒng)方案論證分析與選擇2.1 制動器形式方案分析汽車制動器幾乎均為機械摩擦式，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)生的制動力矩使汽車減速或停車。一般摩擦式制動器按旋轉(zhuǎn)元件的形狀分為鼓式和盤式兩大類。2.1.1 鼓式制動器鼓式制動器是最早形式汽車制動器，當盤式制動器還沒有出現(xiàn)前，它已經(jīng)廣泛應用于各類汽車上。鼓式制動器又分為內(nèi)張型鼓式制動器和外束型鼓式制動器兩種結(jié)構(gòu)型式。內(nèi)張型鼓式制動器的摩擦元件是一對帶有 圓弧形摩擦蹄片的制動蹄，后者則安裝在制動底板上，而制動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鼓。車輪制動器的制動鼓均固定在輪轂上。制動時，利用制動鼓的圓柱內(nèi)表面與制動蹄摩擦蹄片的外表面作為一對摩擦表面在制動鼓上產(chǎn)生摩擦力矩，故又稱為蹄式制動器。外束型鼓式制

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

12、制動器。領(lǐng)蹄所受的摩擦力使蹄壓得更緊，即摩擦力矩具有增勢作用，故又稱為增勢蹄；而從蹄所受的摩擦力使蹄有離開制動鼓的趨勢，即摩擦力矩具有減勢作用，故又稱為減勢蹄。增勢作用使領(lǐng)蹄所受的法向反力增大，而減勢作用使從蹄所受的法向反力減小。領(lǐng)從蹄式制動器的效能及穩(wěn)定性均處于中等水平，但由于其在汽車前進與倒車時的制動性能不變，且結(jié)構(gòu)簡單，造價較低，也便于駐車制動機構(gòu)，故這種結(jié)構(gòu)仍廣泛用于中、重型載貨汽車的前、后輪制動器及轎車的后輪制動器。圖2-1 領(lǐng)從蹄式制動器2) 雙領(lǐng)蹄式制動器若在汽車前進時兩制動蹄均為領(lǐng)蹄的制動器，則稱為雙領(lǐng)蹄使制動器（如圖2-2所示）。顯然，當汽車倒車時這種制動器的兩制動蹄又都變?yōu)?/p>

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

14、車時的制動性能不變，因此廣泛應用于中、輕型載貨汽車和部分轎車的前后輪，但用作后輪制動器時，則需另設(shè)中央制動用于駐車制動。圖2-3 雙向雙領(lǐng)蹄式制動器 4) 單向增力式制動器單向增力式制動器如圖2-4所示兩蹄下端以頂桿相連接，第二制動蹄支承在其上端制動地板上的支承銷上，由于制動時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器。單向增力式制動器在汽車前進制動時的制動效能很高，且高于前述的各種制動器，但在倒車制動時，其制動效能卻是最低的。因此，它用于少數(shù)輕、中型貨車和轎車上作為前輪制動器。圖2-4 單向增力式制動器5）雙向增力式制動器將單向增力式制動器的單活塞式制動輪缸換用雙活塞式制動輪

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器(如圖2-5所示)。對雙向增力式制動器來說不論汽車前進制動或倒退制動，該制動器均為增力式制動器。雙向增力式制動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與駐車制動功用的制動器，但行車制動是由液壓經(jīng)制動輪缸產(chǎn)生制動蹄的張開力進行制動，而駐車制動則是用制動操縱手柄通過鋼索拉繩及杠桿等機械操縱系統(tǒng)進行操縱。雙向增力式制動器也廣泛用于汽車的中央制動器，因為駐車制動要求制動器正向、反向的制動效能都很高，而且駐車制動若不用于應急制動時也不會產(chǎn)生高溫，故其熱衰退問題并不突出。但由于結(jié)構(gòu)問題使它在制動過程中散熱和排水性能差，容易導致制動效率下

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器。但由于成本低，仍然在一些經(jīng)濟型車中使用，主要用于制動負荷比較小的后輪和駐車制動。圖2-5 雙向增力式制動器2.1.2 盤式制動器盤式制動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）鉗盤式鉗盤式制動器按制動鉗的結(jié)構(gòu)形式不同可分為定鉗盤式制動器、浮鉗盤式制動器等。定鉗盤式制動器：這種制動器中的制動鉗固定不動，制動盤與車輪相連并在制動鉗體開口槽中旋轉(zhuǎn)。具有以下優(yōu)點：除活塞和制動塊外無其他滑動件，易于保證制動鉗的剛度；結(jié)構(gòu)及制造工藝與一般鼓式制動器相差不多，容易實現(xiàn)鼓式制動器到盤式制動器的改革，能很好地適應多回路制動系的要求。浮鉗盤

17、式制動器：這種制動器具有以下優(yōu)點：僅在盤得內(nèi)側(cè)具有液壓缸，故軸向尺寸小，制動器能進一步靠近輪轂；沒有跨越制動盤的油道或油管，液壓缸冷卻條件好，所以制動液汽化的可能性小；成本低；浮動盤的制動塊可兼用駐車制動。2）全盤式在全盤制動器中，摩擦副的旋轉(zhuǎn)元件及固定元件均為圓盤形，制動時各盤摩擦表面全部接觸，其作用原理與摩擦式離合器相同。由于這種制動器散熱條件較差，其應用遠遠沒有鉗盤式制動器廣泛。盤式制動器與鼓式制動器相比，有以下優(yōu)點：1）制動效能穩(wěn)定性好；2）制動力矩與汽車運動方向無關(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）制動襯塊上壓力均勻，襯塊磨損均勻；6）更換襯塊工作簡單容易。7）襯塊與制動盤間的間隙小，縮短了制動協(xié)調(diào)時間。