載重貨車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述

載重貨車制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述引言從汽車誕生之時(shí)起，車輛制動(dòng)系統(tǒng)在車輛的安全方面扮演著至關(guān)重要的作用，汽車作為陸地上的現(xiàn)代重要交通工具,由許多保證其性能的大部件,即所謂“總成”組成,制動(dòng)系就是其中一個(gè)重要的總成,它直接影響汽車的安全性。隨著高速公路的快速發(fā)展和車流密度的日益增大,交通事故也不斷增加。據(jù)有關(guān)資料介紹,在由于車輛本身的問題而造成的交通事故中,制動(dòng)系統(tǒng)故障引起的事故為總數(shù)的45%?？梢?制動(dòng)系統(tǒng)是保證行車安全的極為重要的一個(gè)系統(tǒng)。此外,制動(dòng)系統(tǒng)的好壞還直接影響車輛的平均車速和車輛的運(yùn)輸效率,也就是保證運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)效益的重要因素。制動(dòng)系統(tǒng)既可以使行駛中的汽車減速,又可保證停車后的汽車能駐留原地不動(dòng)。由此可見,汽車制動(dòng)系統(tǒng)對(duì)于汽車行駛的安全性,停車的可靠性和運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)效益起著重要的保證作用。國內(nèi)外研究狀況及發(fā)展趨勢(shì)國內(nèi)研究現(xiàn)狀目前國內(nèi)外汽車制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展大致相似，如氣壓制動(dòng)，由于氣壓制動(dòng)系是發(fā)展最早的一種動(dòng)力制動(dòng)系，其供能裝置和傳動(dòng)裝置全部是氣壓式的。在我國中重型貨車上廣泛采用，如一汽CAl091，東風(fēng)EQl092、黃河JNll81等都采用的是氣壓動(dòng)力制動(dòng)系。中型五噸載貨車CAl091、EQl092在我國己生產(chǎn)幾十年，其零部件價(jià)格低廉，社會(huì)保有量大，配件易購，特別是EQl092系列在中南方有著廣泛的社會(huì)基礎(chǔ)。但氣壓制動(dòng)系必須采用空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣筒、制動(dòng)閥等裝置，使其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重、輪廓尺寸大、造價(jià)高；管路中氣壓的產(chǎn)生和撤除均較慢，作用滯后時(shí)間較長，因此，當(dāng)制動(dòng)閥到制動(dòng)氣室和儲(chǔ)氣筒的距離較遠(yuǎn)時(shí)，有必要加設(shè)氣動(dòng)的第二級(jí)控制元件—繼動(dòng)閥以及快放閥；管路工作壓力較低制動(dòng)氣室的直徑大。因而目前制動(dòng)氣室置于制動(dòng)器之外，通過桿件及凸輪或楔塊驅(qū)動(dòng)制動(dòng)蹄。國外研究現(xiàn)狀國外汽車制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展大約從20世紀(jì)60年代開始,電子技術(shù)的進(jìn)步成為汽車工業(yè)發(fā)展的最大動(dòng)力?，F(xiàn)代汽車的控制系統(tǒng)幾乎全由電子控制裝置實(shí)現(xiàn),在提高經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、可靠性、舒適性和排放控制系統(tǒng)方面起到明顯的作用。因此,電子產(chǎn)品在汽車上的應(yīng)用比例,已成為評(píng)價(jià)其品質(zhì)、性能指標(biāo)的重要依據(jù)。今天,ABS/ASR已經(jīng)成為歐美和日本等發(fā)達(dá)國家汽車的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。目前,ABS/ASR已在歐洲新載貨車中普遍使用,并且歐共體法規(guī)EEC/71/320已強(qiáng)制性規(guī)定在總質(zhì)量大于3.5t的某些載貨車上使用,重型車是首先裝用的。然而ABS/ASR只是解決了緊急制動(dòng)時(shí)附著系數(shù)的利用,并可獲得較短的制動(dòng)距離及制動(dòng)方向穩(wěn)定性,但是它不能解決制動(dòng)系統(tǒng)中的所有缺陷。因此ABS/ASR功能,同時(shí)可進(jìn)行制動(dòng)強(qiáng)度的控制。車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展主要是控制技術(shù)的發(fā)展。一方面是擴(kuò)大控制范圍、增加控制功能;另一方面是采用優(yōu)化控制理論,實(shí)施伺服控制和高精度控制。在第一方面,ABS功能的擴(kuò)充除ASR外,同時(shí)把懸架和轉(zhuǎn)向控制擴(kuò)展進(jìn)來,使ABS不僅僅是防抱死系統(tǒng),而成為更綜合的車輛控制系統(tǒng)。今天,ABS/ASR已經(jīng)成為歐美和日本等發(fā)達(dá)國家汽車的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。發(fā)展趨勢(shì)車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展主要是控制技術(shù)的發(fā)展。一方面是擴(kuò)大控制范圍、增加控制功能;另一方面是采用優(yōu)化控制理論,實(shí)施伺服控制和高精度控制。在第一方面,ABS功能的擴(kuò)充除ASR外,同時(shí)把懸架和轉(zhuǎn)向控制擴(kuò)展進(jìn)來,使ABS不僅僅是防抱死系統(tǒng),而成為更綜合的車輛控制系統(tǒng)。制動(dòng)器開發(fā)廠商還提出了未來將ABS/TCS和VDC與智能化運(yùn)輸系統(tǒng)一體化運(yùn)用的構(gòu)想。隨著電子控制傳動(dòng)、懸架系統(tǒng)及轉(zhuǎn)向裝置的發(fā)展,將產(chǎn)生電子控制系統(tǒng)之間的聯(lián)系網(wǎng)絡(luò),從而產(chǎn)生一些新的功能,如:采用電子控制的離合器可大大提高汽車靜止啟動(dòng)的效率;在制動(dòng)過程中,通過輸入一個(gè)驅(qū)動(dòng)命令給電子懸架系統(tǒng),能防止車輛的俯仰。在第二個(gè)方面,一些智能控制技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)是現(xiàn)在比較新的控制技術(shù),已經(jīng)有人將其應(yīng)用在汽車的制動(dòng)控制系統(tǒng)中。ABS/ASR并不能解決汽車制動(dòng)中的所有問題。因此由ABS/ASR進(jìn)一步發(fā)展演變成電子控制制動(dòng)系統(tǒng)(EBS),這將是控制系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)重要的方向。但是EBS要想在實(shí)際中應(yīng)用開來,并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的問題。除技術(shù)外,系統(tǒng)的成本和相關(guān)的法規(guī)是其投入應(yīng)用的關(guān)鍵。經(jīng)過了一百多年的發(fā)展,汽車制動(dòng)系統(tǒng)的形式已經(jīng)基本固定下來。隨著電子,特別是大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的發(fā)展,汽車制動(dòng)系統(tǒng)的形式也將發(fā)生變化。如凱西-海斯(K-H)公司在一輛實(shí)驗(yàn)車上安裝了一種電—液(EH)制動(dòng)系統(tǒng),該系統(tǒng)徹底改變了制動(dòng)器的操作機(jī)理。通過采用4個(gè)比例閥和電力電子控制裝置,K-H公司的EBM就能考慮到基本制動(dòng)、ABS、牽引力控制、巡航控制制動(dòng)干預(yù)等情況,而不需另外增加任何一種附加裝置。EBM系統(tǒng)潛在的優(yōu)點(diǎn)是比標(biāo)準(zhǔn)制動(dòng)器能更加有效地分配基本制動(dòng)力,從而使制動(dòng)距離縮短5%。一種完全無油液、完全的電路制動(dòng)BBW(Brake-By-Wire)的開發(fā)使傳統(tǒng)的液壓制動(dòng)裝置成為歷史。BBW是未來制動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。全電制動(dòng)不同于傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng),因?yàn)槠鋫鬟f的是電,而不是液壓油或壓縮空氣,可以省略許多管路和傳感器,縮短制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間。課題研究意義在交通運(yùn)輸中，公路運(yùn)輸日益成為主要的交通運(yùn)輸形式。高速公路的快速發(fā)展使汽車運(yùn)輸速度加快。但是，在提高車速的同時(shí)，汽車應(yīng)能夠及時(shí)地制動(dòng)，減速，停車。特別是在人流、車流比較大的道路上行車，安全行駛是最重要的前提條件。對(duì)汽車起制動(dòng)作用的只能是作用在汽車上且方向與汽車行駛方向相反的外力，作用在行駛汽車上的滾動(dòng)阻力，上坡阻力，空氣阻力都能對(duì)汽車起制動(dòng)作用，但這些外力的大小都是隨機(jī)的、不可控制的，因此汽車上必須裝設(shè)一系列專門裝置以便駕駛員能根據(jù)道路和交通情況，利用裝在汽車上的一系列專門裝置，迫使路面在汽車車輪上施加一定的與汽車行駛方向相反的外力，對(duì)汽車進(jìn)行一定程度的強(qiáng)制制動(dòng)。這種可控制的對(duì)汽車進(jìn)行制動(dòng)的外力稱為制動(dòng)力，用于產(chǎn)生制動(dòng)力的一系列專門裝置稱為制動(dòng)系統(tǒng)（制動(dòng)系統(tǒng)的作用：使行駛中的汽車按照駕駛員的要求進(jìn)行強(qiáng)制減速甚至停車；使已停駛的汽車在各種道路條件下穩(wěn)定駐車；使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定。）。制動(dòng)系直接影響著汽車行駛的安全性和停車的可靠性。高速公路網(wǎng)的不斷擴(kuò)展、汽車車速的提高以及車流密度的增大,對(duì)汽車制動(dòng)系的工作可靠性要求顯得非常重要。只有制動(dòng)性能良好和制動(dòng)系工作可靠的汽車才能充分發(fā)揮出其高速行駛的動(dòng)力性能并保證行駛的安全性。由此可見,制動(dòng)系是汽車非常重要的組成部分,從而對(duì)汽車制動(dòng)系的機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)算也就顯得非常重要了。主要研究?jī)?nèi)容本次設(shè)計(jì)主要是運(yùn)用大學(xué)期間所學(xué)本專業(yè)知識(shí)如汽車構(gòu)造、汽車?yán)碚摵推囋O(shè)計(jì)，對(duì)載重貨車制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析：(1)首先應(yīng)該選擇氣壓制動(dòng)系統(tǒng)因?yàn)檩d貨汽車質(zhì)量大必須獲得較大的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)力。(2)其次要確定制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)，應(yīng)選擇鼓式制動(dòng)器，如果使用碟式制動(dòng),需要把碟做成相當(dāng)大的直徑,而使用鼓式制動(dòng),只需要加深鼓的深度就可以了,直徑可以不太大,所以安裝起來比較方便。(3)并進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，驗(yàn)證其制動(dòng)效能是否符合設(shè)計(jì)要求，然后不斷反復(fù)的修改調(diào)整，從而設(shè)計(jì)出具有足夠制動(dòng)效能以保證汽車的安全性的制動(dòng)器，以縮短了制動(dòng)距離，保證制動(dòng)系統(tǒng)具有良好的制動(dòng)效能以及良好的操縱穩(wěn)定性，對(duì)保證制動(dòng)系統(tǒng)工作可靠具有理論與實(shí)際意義。而且通過這次的設(shè)計(jì)，可以讓理論和實(shí)際結(jié)合起來，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的印象。參考文獻(xiàn)陳家瑞.汽車構(gòu)造[M].第3版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.王望予.汽車設(shè)計(jì)[M].第4版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.余志生.汽車?yán)碚揫M].第5版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.5.王國權(quán).汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.王霄鋒.汽車底盤設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010.劉惟信.汽車設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2001.王文斌.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.2.周珂.蹄式制動(dòng)器的計(jì)算[J].建筑機(jī)械2006.10.17：19~23.中國汽車工業(yè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)信息研究所.中國汽車零配件大全[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.方泳龍.汽車制動(dòng)理論[M].北京：國防工業(yè)出版社.2005.曾東建.汽車制造工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.劉惟信.汽車制動(dòng)系的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)算[M].北京:清華大學(xué)出版社，2004.9李鳳平，張士慶.機(jī)械圖學(xué)[M].沈陽：東北大學(xué)出版社，2003.9李朝祿.膜片式制動(dòng)氣室的設(shè)計(jì)[J].汽車技術(shù)，1993.04.03:15-18.國務(wù)院發(fā)展研究中心產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)研究部,中國汽車工程學(xué)會(huì),大眾汽車集團(tuán)(中國).中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告.北京:社會(huì)科學(xué)文獻(xiàn)出版社,2009陳新亞.汽車為什么會(huì)“跑”圖解汽車構(gòu)造與原理[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009鞏云鵬，田萬祿，張祖力，黃秋波.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M].沈陽：東北大學(xué)出版社，2000.12YancyY.contractorsupgradingUSAfleettooptimizeservicingdeeper,morecomplexwells[J].ameroilgasreporter,2002,V45(13)e127-128,130-131.ElltsHA,lejeuneGV.methodofdrivepiperepl