重型矿用自卸车液压制动系统建模与仿真_李小飞.caj

重型矿用自卸车液压制动系统建模与仿真_李小飞.caj
重型矿用自卸车液压制动系统建模与仿真_李小飞.caj

2014·

2第卷45第期

2总第期

484重型矿用自卸车液压制动

系统建模与仿真

*摘要|以载重量为220t的电动轮矿用自卸车液压制动系统为研究对象,对其工作原理进行理论分析,利用AMESim仿真平台,结合各组成元件的输出特性曲线,建立各主要组成元件的仿真模型,并搭建整个液压制动系统的仿真模型。依据《土方机械轮胎式机器制动系统的性能要求和试验方法》(GB/T21152—2007),对行驶速度低于8km/h时的制动工况及速度为30km/h且电制动失效时的制动工况进行模拟仿真,以达到对正在研制的220t电动轮矿用自卸车制动性能的验证和预测目的。结果表明,该液压制动系统的行车制动压力和电制动失效时的制动压力均满足车辆制动要求。关键词:矿用自卸车;液压制动;仿真

李小飞1,倪文波1,王雪梅1,李涛2

1.西南交通大学机械工程学院;2.南车广州电力机车有限公司

*基金项目:中央高校基本科研业务费专项资金资助(SWJTU12CX043)

作者简介:李小飞(1988—),男,四川安岳人,在读硕士,研究方向:车辆制动系统研究。

3结束语

本文建立的全路面起重机轴荷疲劳损伤评估系统,使多轴车辆底盘部件的疲劳累积损伤评估过程变得简单,是研究重型多轴驱动车辆零部件疲劳寿命的一个较好的方法。该评估系统的特点是:评估的依据是车辆生命周期所记载的载荷数据,对疲劳寿命的研究较有价值;通过MATLAB 软件和ANSYS 软件对评估系统进行模拟仿真,证明此系统在软件实现方面的可行性。该评估系统的不足之处在于未考虑载荷的加载次序对部件疲劳损伤的影响,需进一步研究和完善。参考文献[1]王兴东,杨波,邹光明.多轴汽车轴荷分配和转移的计算方法研究[J].湖北工业大学学报,2006,21(3),165-167.[2]姚卫星.结构疲劳寿命分析[M].北京:国防工业出版社,2003.

[3]金丹,陈旭.多轴随机载荷下的疲劳寿命估算方法[J].力学

进展,2006,36(1):65-74.[4]赵勇铭.多轴疲劳寿命模型及疲劳试验谱编制方法研究

[D].南京:南京航空航天大学,2009.

[5]谭继锦,

张代胜.汽车结构有限元分析[M].北京:清华大学出版社,2009.

[6]董长虹.MATLAB 信号处理与应用[M].北京:

国防工业出版社,

2005.[7]彭禹,郝志勇.基于有限元和多体动力学联合仿真的疲

劳寿命预测[J].浙江大学学报:

工学版,2007,41(2):325-328,

341.[8]汪宏.基于MATLAB 的疲劳寿命预测研究[D].西安:

长安大学,2009.

[9]阳光武.机车车辆零部件的疲劳寿命预测仿真[D].成

都:西南交通大学,2002.

通讯地址:山西省太原市万柏林区窊流路66号

太原科技大学(030024)

(收稿时间:2013-10-26)27

试验·研究

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矿用自卸车因具有作业效率高、运营成本低等优势,

在各矿区得以广泛运用。本文分析对象为南车广州电力

机车有限公司正在研制的电动轮矿用自卸车,自重约170

t ,满载后总重达390t ,最高行驶速度可达60km/h 。其制

动系统在行车制动上采用电制动和液压制动两种方式:

行驶速度高于8km/h 时,自卸车采用电制动方式调速;

行驶速度低于8km/h 时,

自卸车采用液压制动方式调速并停车。本文主要研究行驶速度低于8km/h 时的液压制

动功能以及速度为30km/h 且电制动方式失效时的液压

制动功能。利用AMESim 对车辆的液压制动系统进行建

模和仿真,通过对仿真结果的分析,完成对车辆液压制动

系统性能的验证和预测。1液压制动系统结构原理自卸车液压制动系统具有行车制动、驻车制动、装载制动和制动自动施加等功能。行车制动为车辆正常行驶过程中的制动功能;驻车制动用于车辆停止后(特别是车辆在坡道停放的情况)固定车辆;装载制动主要用于车辆

装载或卸载的情况;制动自动施加是指当任何一个制动蓄能器压力低于预设水平时,系统自动施加制动功能,使车辆尽快停车。图1为矿用自卸车液压制动系统原理图,行车制动工作原理为:当踏板阀4处于自由状态时,电磁比例制动阀9失电,继动阀10左侧先导口通过电磁比例制动阀9接通油箱,右侧先导口通过电失效阀组16接通油箱,制动缸无制动压力输出;当踩下踏板一定角度时,电磁比例制动阀9得电,继动阀10左侧先导口通过电磁比例制动阀9接通制动蓄能器6,继动阀10动作,制动蓄能器6向制动缸供油,制动缸正常输出制动压力,且输出压力与踏板阀转动位移呈线性关系;当松开踏板时,踏板阀4在

复位弹簧的作用下恢复自由状态,制动缸输出压力恢复

至零。

电制动失效时的制动工作原理为:电失效阀组16

失电,踏板阀4压力输出口通过电失效阀组16与继动

阀10的先导口接通,

当踏板阀4处于自由状态时,其压力输出口无压力输出,制动缸无压力输出;当踩下踏板图1自卸车液压制动系统原理图

1.踏板阀蓄能器

2.驻车制动电磁阀

3.驻车制动器

4.踏板阀

5.单向阀

6.制动蓄能器

7.制动蓄能器放油阀

8.阀驱动器

9.电磁比例制动阀10.继动阀11.制动自动施加电磁阀

12.梭阀13.减压阀14.电磁阀15.前桥制动器16.电失效阀组17.装载制动电磁阀18.减压阀19.后桥制动器

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484图5

电磁比例制动阀的仿真模型

0°~20°时,踏板阀4的压力输出口仍无压力输出,制动

缸也无压力输出;当踩下踏板20°~25°时,踏板阀4压力

输出口向继动阀10的右侧先导口输出压力,继动阀10

发生动作,制动蓄能器6通过继动阀10向制动缸供油,

制动缸输出一定制动压力;当松开踏板时,踏板阀4在

复位弹簧的作用下恢复自由状态,制动缸输出压力恢复

至零。

2液压制动系统建模

本文借助AMESim 仿真平台,主要运用其液压元件库和液压元件设计库HCD 中的模块进行建模和仿真。

在自卸车各种液压制动方式中,行车制动最为常用,驻车制

动和装载制动都采用独立回路,较为简单。故建模过程

中,对原液压制动系统进行一定简化,不考虑驻车制动和

装载制动回路;另外,忽略路面条件的影响,即简化的自

卸车液压制动系统模型中不包含路况阀组,主要由踏板

阀、

电磁比例制动阀、继动阀、制动缸、蓄能器、管路和油箱等部分组成。

2.1踏板阀的仿真模型

矿用自卸车液压制动系统所采用踏板阀为MICO 液

压制动阀,由于AMESim 中的液压元件库中没有该踏板

阀模型,故本文利用液压元件设计库HCD 中的模块对其

进行建模。所建立踏板阀的仿真模型如图2所示,根据踏

板阀实际结构,设定其阀芯直径为20mm ,阀芯最大位移

取10mm 。图3为踏板阀的角度位置与输出电流的关系,踏板

转角与输出电流呈线性比例关系,满足产品样本[6]要求;

图4为踏板阀仿真特性曲线与产品样本特性曲线,图中

曲1为仿真踏板作用力,曲线2为产品样本踏板作用力,

曲线3为产品样本输出压力,曲线4为仿真输出压力,据

图可知,其仿真特性曲线与产品样本[6]特性曲线基本一致。

2.2电磁比例制动阀的仿真模型

系统所采用电磁比例制动阀型号为EBV-M-MS08N ,所建立仿真模型如图5所示,根据其实际结构,设定阀芯直径为10mm ,弹簧刚度为18N/mm ,弹簧预压力为180N 。图6为所建电磁比例制动阀模型的特性曲线,

即阀出图2踏板阀的仿真模型图3输出电流与踏板转角的关系图4踏板阀仿真特性曲线与样本特性曲线图6电磁比例制动阀出口压力响应曲线

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试验·研究

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2图7继动阀的仿真模型

口压力随输入电流信号变化的响应曲线,图中曲线1为

产品样本曲线,曲线2为仿真曲线,据图可知,仿真曲线

与产品样本[7]曲线相符。

2.3继动阀的仿真模型

液压制动系统采用MICO 液压继动阀,所建立继动

阀仿真模型如图7所示,根据其实际结构,设定阀芯直径

为20mm ,弹簧刚度为5.9N/mm ,弹簧预压力为59N 。图

8为所建继动阀模型的特性曲线,即阀出口压力随先导压

力变化的响应曲线,该曲线符合继动阀产品样本[8]对特性

曲线的要求:

p A =2.965×max (p 1,p 2)-81.365/145(1)

式中:p A 为阀出口压力;p 1、p 2为先导口压力。

2.4液压制动系统的仿真模型

除踏板阀、电磁比例制动阀、继动阀外,液压制动系

统还包含制动缸、蓄能器、管路及油箱等元件。根据所选

元件的实际结构,采用液压元件库中的元件或利用HCD

库模块进行建模,其主要参数如表1所示。最后可得出整

个自卸车液压制动系统的仿真模型,如图9所示。

3仿真结果分析

矿用自卸车的制动通过踏板阀操纵时,一种制动操

作方式为:缓慢地踩下制动踏板,即对踏板阀输入比例信号,使制动缸输出近似线性比例的制动压力;另一种制动操作方式为:快速踩下制动踏板在一定位置并保持该踏板角度不变,使制动缸产生平稳的制动压力。故仿真过程中,可用如图10所示的比例输入信号和矩形输入信号来表示上述两种操纵。利用仿真模型对车辆行驶速度低于8km/h 的情形和车辆行驶速度为30km/h 且电制动失效的情形进行仿真,结果如图11、图12所示。图11为在速度低于8km/h 的情形下,制动缸压力随踏板转角变化的响应曲线。其中图11(a )为制动缸压力对比例输入信号的响应曲线,踏板转角在0°~5°内,制动缸基本无压力输出,这主要是由电磁比例制动阀的死区所导致;5°~25°内,制动缸压力与踏板转角呈近似的线性关系。而自卸车前桥制动缸工作压力为16MPa ,最大压力为20.7MPa ,后桥制动缸工作压力为5MPa ,最大压力为13.8MPa ,此时制动缸压力对比例信号的响应曲线满足要求。图11(b )为制动缸压力对矩形输入信号的响应曲线,图中曲线1为前桥制动蓄能器压力曲线,曲线2为前桥制动缸压力曲线,曲线3为后桥制动蓄能器压力曲线,曲线4为后桥制动缸压力曲线。据图可知,在多次连续制动过程中,制动蓄能器压力逐渐降低,但仍然能够保证前、后桥制动缸第6次制动压力均大于初次制动缸压力的70%,前、后桥制动缸压力达到工作压力,车辆最大制动减速度为1.67m/s 2,车辆速度在2.03s 内减小至零,故

表1其他主要参数设定元件参数名称参数值前桥制动缸活塞直径/mm 80阀芯质量/kg 20.03排量/cm 341后桥制动缸活塞直径/mm 68.4阀芯质量/kg 13.825排量/cm 347.5踏板阀蓄能器体积/L 8初始压力/M Pa 17前桥制动蓄能器体积/L 8初始压力/M Pa 20.7后桥制动蓄能器体积/L 8初始压力/M Pa 13.8图8继动阀出口压力响应曲线

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2第卷45第期

2总第期

484制动缸压力响应及安全制动次数能够满足《土方机械轮

胎式机器制动系统的性能要求和试验方法》(GB/T

21152—2007)。

在车辆行驶速度为30km/h 且电制动失效的工况

下,需要快速踩下制动踏板以实施制动,即前文所述的对

制动踏板输入矩形信号,此时,制动缸压力对矩形输入信号的响应曲线如图12所示。据图可知,多次连续制动过程中,制动压力响应迅速,随着制动次数的增加,制动蓄能器压力逐渐降低,但经过计算,前、后桥制动缸第6次制动压力均大于其初次制动缸压力的70%,前、后桥制动缸压力达到工作压力,车辆最大制动减速度为1.67m/s 2,车辆速度在5.7s 内减小至零,故制动缸压力响应及安全

图9自卸车液压制动系统的仿真模型

图10踏板阀输入信号(a )踏板阀输入比例信号

(b )踏板阀输入矩形信号31

试验·研究

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2014·

制动次数均能够满足《土方机械轮胎式机器制动系统的性能要求和试验方法》(GB/T 21152—2007)。4结论本文对南车广州电力机车有限公司所研制矿用自卸车的液压制动系统工作原理进行了详细分析。结合各元件产品样本中的特性曲线,建立了踏板阀、电磁比例制动阀、继动阀等主要元件的AMESim 仿真模型,并经过参数调节,最终使各元件仿真模型的输出特性曲线与产品样本相符。利用所建立元件模型及液压元件库中的其他元件,搭建了整体液压制动系统的仿真模型。依据《土方机械轮胎式机器制动系统的性能要求和试验方法》(GB/T 21152—2007),分别分析了行驶速度低于8km/h 的制动工况及速度为30km/h 且电制动失效时的制动工

况,仿真过程中,对制动踏板输入的角度信号分别考虑了比例信号和矩形信号,仿真分析结果表明,在蓄能器提供制动能源的情况下,该液压制动系统的制动压力及安全制动次数均满足车辆制动要求,使自卸车在规定时间内停车。

参考文献

[1]罗春雷,赵遵平,张友林.220t 电传动矿用自卸车全液压制

动系统设计[J].工程机械,2008,39(3):66-68.

[2]陈卫平,徐家祥.基于AMESim 的5~10t 叉车液压制动系

统建模与仿真[J].起重运输机械,

2012(4):74-76.[3]于淼,石博强.基于AMESim 的铰接式自卸车液压制动系

统建模与仿真[J].机床与液压,

2009,37(3):152-154.[4]王展.全液压制动系统仿真分析与实验研究[D].吉林:吉林大学,2012.

[5]付永领,齐海涛.LMS https://www.360docs.net/doc/0417093653.html,b AMESim 系统建模和仿

真实例教程[M].北京:北京航空航天大学出版社,

2011.[6]美国MICO 公司.MICO 液压制动阀产品样本[M].2003.

[7]美国MICO 公司.EBV 系列电液比例制动阀产品样本[M].2003.

[8]美国MICO 公司.MICO 液压继动阀产品样本[M].2003.

[9]GB/T 21152—2007土方机械轮胎式机器制动系统的性能要求和试验方法[S].

通信地址:四川省成都市金牛区二环路北一段111号西南交通大学机械工程学院研11-4班209号信箱(610031)(收稿日期:2013-10-16)图12速度为30km/h 且电制动失效时的液压制动仿真结果图11速度低于8km/h 的行车制动仿真结果

(a )制动缸压力对比例信号的响应曲线

(b )制动缸压力对矩形信号的响应曲线

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自卸汽车举升机构的机械及液压系统设计

摘要 自卸汽车是利用发动机动力驱动液压举升机构,将货箱倾斜一定角度从而达到自动卸货的目的,并依靠货箱自重使其复位。因此,液压举升机构是自卸汽车的重要工作系统之一,其结构形式、性能好坏直接影响自卸汽车的使用性能和安全性能。本论文首先对自卸式汽车进行了说明,同时根据设计需要对液压系统进行了简要的阐述,并设计液压举升机构及液压系统。液压缸是一种配置灵活、设计制造比较容易而应用广泛的液压执行元件。尽管液压缸有系列化标准的产品和专用系列产品,但由于用户对液压机械的功能要求千差万别,因而非标准液压元件的设计是不可避免的。本次毕业设计的主要内容集中于自卸汽车液压缸的机械结构和液压系统的设计,介绍了自卸汽车的整个工作原理以及举升机构的工作原理,按照设计的一般原则和步骤对液压缸的机械结构和液压系统进行了详细的设计计算,并对其附属部件也进行了合适的选择。最终得到一整套符合要求的汽车自卸系统。 关键词:自卸汽车,液压缸机械设计,液压系统设计

目录 1 绪论 (1) 1.1 自卸汽车的作用 (1) 1.2 自卸汽车的分类 (1) 1.3 常见自卸汽车分类举例 (2) 1.4 自卸汽车的举升机构 (3) 1.5 自卸汽车的结构特点 (3) 1.6 小结 (4) 2 液压系统设计 (5) 2.1 液压概述 (5) 2.1.1 液压技术的发展 (5) 2.1.2 液压传动 (5) 2.2 自卸汽车液压系统设计 (6) 2.2.1 液压缸概述 (6) 2.2.2 液压系统原理图 (7) 2.2.3 液压系统图 (8) 2.3 小结 (9) 3 液压缸结构设计 (10) 3.1 液压缸结构设计的依据、原则和步骤 (11) 3.1.1 设计依据 (11) 3.1.2 设计的一般原则 (12) 3.1.3 设计的一般步骤 (12) 3.2 液压缸基本结构参数及相关标准 (13) 3.2.1 液压缸的液压力分析和额定压力的选择 (14) 3.2.2 液压缸内径D和外径 D (16) 1 3.2.3 活塞杆外径(杆径)d (17) 3.2.4 液压缸基本参数的校核 (18) 3.3 液压缸综合结构参数及安全系数的选择 (19) 3.3.1 液压缸综合结构参数 (19) 3.3.2 安全系数的选择 (19) 3.4 液压缸底座结构设计 (21) 3.5 缸体设计与计算 (22)

汽车电子液压制动系统

汽车电子液压制动系统 自汽车诞生以来,车辆制动系统在汽车的安全方面就一直扮演着至关重要的角色。传统汽车制动系统主要由制动踏板、真空助力器、总泵(主缸) 、分泵(轮缸) 、制动鼓(或制动盘) 及管路等构成。随着机电技术的发展,目前出现了称为“电子液压制动系统”的新技术,已经应用在中高级轿车上 EHB系统主要由制动踏板单元、电子控制单元(ECU)、液压控制单元(HCU)以及一系列的传感器组成。 1.制动踏板单元 包括踏板感觉模拟器、踏板力传感器或/和踏板行程传感器以及制动踏板。踏板感觉模拟器是EHB系统的重要组成部分,为驾驶员提供与传统制动系统相似的踏板感觉(踏板反力和踏板行程),使其能够按照自己的习惯和经验进行制动操作。踏板传感器用于监测驾驶员的操纵意图,一般采用踏板行程传感器,采用踏板力传感器的较少,也有二者同时应用,以提供冗余传感器且可用于故障诊断。图3为大陆特威斯生产

电子制动踏板单元。 2.液压控制单元(HCU) 制动压力调节装置用于实现车轮增减压操作,图4为大陆特威斯带ECU的EHB的液压控制单元(HCU)。 HCU中一般包括如下几个部分: 独立于制动踏板的液压控制系统一该系统带有由电机、泵和高压蓄能器组成的供能系统,经制动管路和方向控制阀与制动轮缸相连,控制制动液流入/流出制动轮缸,从而实现制动压力控制。 人力驱动的应急制动系统一当伺服系统出现严重故障时,制动液由人力驱动的主缸进入制动轮缸,保证最基本的制动力使车辆减速停车。 平衡阀一同轴的两个制动轮缸之间设置有平衡阀,除需对车轮进行独立制动控制的工况之外,平衡阀均处于断电开启状态,以保证同轴两侧车轮制动力的平衡。 3.传感器 包括轮速传感器、压力传感器和温度传感器,用于监测车轮运动状态、轮缸压力的反馈控制以及不同温度范围的修正控制等。 图5所示为博世公司发布的一种关于EHB系统的专利,系统带有踏板感觉模拟装置,一套采用液压伺服控制的行车制动系统和一套人力操纵的应急制动系统,其中,液压伺服系统控制四个车轮的压力,而人力应急制动系统只能控制两个前轮。系统共有14个电磁阀,均为二位二通阀。 正常的行车制动中,当制动灯开关被触发时,电控单元判定制动发生,由踏板行程传感器感知驾驶员制动意图,进而通电关闭隔离阀,在人力作用下从制动主缸输出的制动液进入踏板感觉模拟 EHB 的结构和工作原理 电子液压制动系统( Elect ro2Hydraulic BrakeSystem ,简称EHB) 是在

静液压传动工程机械的制动系统

静液压传动工程机械的制动系统 摘要国内外研制和应用静液压传动的工程机械越来越多,本文简要介绍了其制动系统的特点、类型,分析了不同工况下制动系统的作用以及不同制动系统的应用范围。 关键词:静液压传动工程机械制动系统 根据技术要求及通行安全,采用静液压传动的工程机械与常规机械一样,需要具备行走制动、停车制动和应急制动等3套制动系统。它们的操纵装置必须是彼此独立的。 1 行车制动系统 行车制动系统应能在所以运行状态下发挥作用。它首先用以使运动中的车辆减速,继而在必要时使车辆完全停止运动处于静止状态。对行走制动系统的要求是:第一,在车辆运动的整个速度范围内均能产生足够的制动阻力,使车辆减速直至停车;第二,具有足够的耗能或贮能容量来吸收车辆的动能;第三,行走制动装置的作用必须是渐进的;第四,行走制动系统的操纵功能必须是独立的,不应受其它正常操纵机构的影响,不能在离合器分离或变速器空档时丧失制动能力。从原则上说,凡是能完全满足上述要求的装置,均可用于行走制动系统。行走制动是使用最频繁的制动装置,一般称为主制动系统。 现代工程机械行走制动系统除普遍采用带有较大容量的制动盘、鼓等摩擦式机械制动器作为主执行元件外,也越来越多地利用发动机排气节流、电涡流、液涡流等作为辅助的吸能装置。后几种装置的优点是本身没有产生磨损的元件,能更好地控制减速力(矩),从而减少主制动元件(刹车盘、片等)的磨损和延长其使用寿命。但它们的制动力都与行走速度有关,一般无法独立使车辆完全停止,只能作为辅助制动装置(缓速装置)来使用。 静液压传动系统由连接在一个闭式回路中的液压泵和液压马达构成。对这种传动装置所选用的泵和马达,除了有与一般液压元件相同的高功率密度、高效率、长寿命等性能要求外,还要求两者均能在逆向工况下运行,即在必要时马达可作为泵运行,泵可成为马达运行,使整个系统具备双向传输功率或能量的能力。这样当泵的输出流量大于马达在某一转速下需要的流量时,多余的流量就使马达驱动车辆加速,而加速力的反作用力通过马达使入口压力升高,液压能转化为车辆的动能增量;反之,如调节变量泵的排量使其通过流量不敷于马达的需求时,马达出口阻力增大,在马达轴上建立起反向扭矩阻止车辆行驶,车辆动能将通过车轮反过来的驱动马达使其在泵的工况下运行,并在马达出油口建立起压力,迫使泵按马达工况拖动发动机运转,车辆的动能将转化为热能由发动机和液压系统中的冷却器吸收并耗散掉。由于静液压传动系统产生的阻力(矩)原则上只取决于系统压力和马达排量而与行走速度无关,所以这种系统既能象上述“缓速器”那样使车辆减速,又能使其完全停止运动,不仅能满足行走制动全部功能要求,而且在制动过程中没有元件磨损且可控性良好。因此,静液压传动系统本身完全可以作为行走制动装置使用。装有静液压传动系统的车辆一般无须另行配置机械制动器,但系统中不能有驾驶员可随意操纵的使功率流中断的装置(如液压系统中的短路阀、马达与驱动之间的离合器或机械换

汽车电控液压制动系统电子控制单元设计

吉林大学远程教育学院2016届本科生毕业论文(设计) 汽车电控液压制动系统电子控制单元设计 摘要 汽车工业伴随着科技进步而高速发展,在欧美等发达国家,汽车已经是只是一件家庭必须品。随着我国经济发展,汽车的需求量也迅猛增加,我国汽车产业随之不断扩大。 然而,汽车保有量的不断增加,也使得行车安全问题日益凸显,汽车的制动系统是保证行车安全性的重要系统之一,因此,制动系统的研究和开发对于汽车行驶的安全性有着极大的意义。 本文对汽车的液压制动系统的结构、分类以及发展状况进行了分析介绍,主要包括制动器的形式与特征、液压管道的布置形式、制动主缸和制动轮缸的结构、真空助力器的结构以及 ABS 系统的工作过程。并以奥迪 A4 车型的车身与底盘参数为原始数据,进行了四轮盘式制动器、制动主缸和制动轮缸的设计计算。 关键词制动系统液压ABS 盘式制动器

吉林大学远程教育学院2016届本科生毕业论文(设计) 目录 一、绪论.......................................... 错误!未定义书签。 1.1 制动系统设计意义.......................... 错误!未定义书签。 1.2 制动系统的研究现状 (1) 1.3 本次制动系统设计应达到的目标 (2) 1.4 本次制动系统的设计要求 (3) 二、制动装置与制动机理 (3) 2.2制动的基本机理 (3) 2.2 液压式脚制动器 (3) 三、车轮制动器的形式与特征 (6) 3.1 盘式制动器 (6) 3.2 鼓式制动器 (9) 四、操纵机构 (10) 4.1 制动踏板 (10) 4.2 制动主缸 (10) 4.3 制动器配管方式 (12) 4.4 制动轮缸 (13) 4.5 制动助力装置 (14) 五、防抱死系统(ABS) (16) 5.1 ABS 的功用 (16) 5.2 ABS 的组成及控制原理 (17) 5.3 ABS 的类型 (20) 六、制动器及驱动机构的设计计算 (24) 6.1盘式制动器的参数确定 (25) 6.2 制动轮缸直径的确定 (28) 6.3 制动主缸直径的确定 (29) 总结 (30) 参考文献 (32) 致谢 (33)

自卸车液压系统安装指南

前举式自卸车液压系统安装调试细则 一、液压系统的组成 自卸车液压系统一般由以下零部件组成: 取力传动轴、齿轮泵、齿轮泵固定支架、进出油口、低压进油管、高压油管、气控换向阀、液压举升油缸、液压油箱、手控阀、限位阀、安全溢流阀、单向阀、气管、管接头和各种紧固件等。 各零部件连接图

前举式自卸车液压原理图 1油箱 2液压泵 3液压举升阀(含溢流阀) 4举升油缸 5限位阀 6 气控阀 二、安装前的准备 1、认真阅读车辆液压系统安装技术资料,不明确的事项与技术人员勾通; 2、发动车辆,接通取力器,判断取力器旋转方向是否与技术资

料提供的旋向相符合;(注意:从车辆后方往前看,取力器逆时针方向旋转为右旋,相反为左旋。) 3、检查取力器法兰盘连接孔是否与技术资料规定的取力传动轴法兰盘连接孔相符合; 4、根据技术资料的规定准备好液压系统零部(组)件。 三、安装指南 1、安装传动轴和连接紧固件 用高强度螺栓将传动轴固定在取力器上,确保连接可靠,无松动、干涉现象。注意:一定要安装弹簧垫圈,螺栓拧紧力矩约20Nm。完成后检验,作好标记。 2、安装齿轮泵进出油口 根据齿轮泵上的标识安装O形密封圈、进出油口,确保连接可靠、密封可靠。 3、安装齿轮泵固定支架 根据传动轴的长度和底盘情况,确定齿轮泵固定支架的安装位置,并在底盘车架纵梁侧面配钻固定支架安装孔;安装并紧固齿轮泵固定支架,装配好齿轮泵并紧固,确保连接可靠,无松动现象。

注:齿轮泵上螺栓拧紧力矩约50Nm;底盘车架纵梁上螺栓拧紧力矩约115Nm;齿轮泵与传动轴之间的安全间隙控制在5mm左右。完成后检验,作好标识。 4、布置高低压油管 根据技术资料规定的高低压油管规格,安装并拧紧高低压油管,管路沿途用管卡固定,确保管路畅通,油管不晃动,不与其它零部件发生干涉。 注意:高压油管接头拧紧力矩约为75Nm,低压油管紧固前需绕缠生胶带或涂密封胶。完成后检验。 5、布置气压管路 按技术要求选择相应规格的气管,按气控原理图和底盘空间合理布置管路,并作好标识。

最新大型矿用自卸车静液压传动系统设计设计

大型矿用自卸车静液压传动系统设计设计

第1章绪论 1.1 大型矿用电动轮自卸车的现状及发展 自1963年由美国Unit-Rig公司G.E公司合作研制出世界上第一台装载质量问77t矿用电动轮自卸车以来,经过多年的不断完善和大量新技术、新材料、新工艺的采用,重型矿用电动轮自卸车作为汽车中的新品种已发展成熟,已经有108t、154t、170t、280t等多个系列。它是目前过内外大型露天矿普通采用的高效运输设备,已占有大份额市场。国内矿用电动轮自卸车在我国大型露天矿山的使用始于70年代中期,使用单位主要分布在煤炭、冶金等行业,其装载质量主要为108t和154t两种。国外生产重型矿用自卸车的主要厂家有:小松矿用设备公司、尤克里德-日产公司、卡特彼勒、利勃海尔公司等,其共同特点是:车型全系列、部件专业化、有完整的配套体系。我国重型矿用电动轮自卸车的生产厂商主要有三家:湘潭电机厂、本溪重型汽车厂和常州冶金机械厂。湘潭电机厂生产的自卸车经过不断改进和完善,吸收国外技术的基础上已经形成了几个系列,辽宁本溪重型汽车厂由于多种原因现已停产,江苏常州冶金机械厂主要与美国Unit-Rig公司合作生产Mark-36型154t矿用电动轮自卸车。 目前重型矿用电动轮自卸车驱动的传动方式都是采用交-直流传动,由柴油机带动发电机发出三相中频交流电,经外部整流装置整流变成直流电后输往汽车后桥两侧的直流牵引电机,以驱动汽车行驶。举升和转向采用液压系统,有两种形式:常流式和常压式,转向系统均采用动力转向,举升系统才采用侧置式双缸三级双作用油缸外置于车架两侧。电传动系统是由发电机、牵引电机、和电控制三大部分组成,其主要满足恒功控制的要求。驱动形式通常都采用4×2后轴驱动。 重型矿用电动轮自卸车的发展趋势主要是三点: 1. 大型化。促使矿用电动轮自卸车朝大型化方向发展的动因主要有两个:一是大型露天矿山开采的需要,二是大型机械传动自卸车的发展。随着大型矿山的发展和开采运输量的增大,为了提高运输效率、降低成本,许多大型矿山都倾向于采用大吨位矿用自卸车,这促使许多制造厂家相继研制开发出大吨位矿用电动轮自卸车一满足矿山用户的需要。高速发展的电子技术、控制技术和新型电子元器件的出现、大功率车用柴油机的问世、高负荷大型轮胎材料的研制成功及相关技术的解决和发展又为矿用电动轮自卸车的大型化铺平了道路。因此,矿用电动轮自卸车的大型化已经成为许多制造厂家为开拓市场吸引更多客户而普遍采用的一种竞争策略。 2.计算机控制和大量新的电控元器件的使用。80年代中后期开始,计算机控制技术已经逐步用于矿用电动轮自卸车的车速自动调节、柴油机燃油喷射及整车的故障分析诊断等领域。随着计算机技术、通信技术、传感器技术等的进一步发展,计算机控制技术将在矿用电动轮自卸车的许多方面得到应用,从而减轻驾驶员和矿山维护人员的劳动强度,提高电动轮自卸车的自动化程度和劳动生产率,使其性能和工作可靠性将得到进一步的提高。随着交流变频调速

汽车液压盘式制动器设计研究

2009年第10期 科技经济市场 1汽车工业的发展 在人类历史发展的过程中,“衣”、“食”、“住”、“行”始终是人类生存的四大需要,是人类发展、进步的最重要的基本条件。而在“四大需要”中,“行”或“交通”的变化,在人类社会发展过程中 是最突出的,它对社会进步的影响也是最大的。 汽车是作为一种交通工具而产生的,但发展到今天已经不能把它理解为单纯的“行”的手段。因为“汽车化”改变了当代世界的面貌,它已经成为当代物质文明与进步象征及文明形态的一种代表。中国汽车工业的振兴也必然会使中国的面貌焕然一新,在繁荣经济,促进四个现代化的实现,提高中国人民的生活水平,推动社会与地球上近四分之一的人类进步方面,发挥巨大的作用。 2汽车零部件的工业现状及水平 在汽车行驶过程中,其零部件承受的载荷的大小和性质受着许多因素的影响。汽车的可靠性与在其使用期间作用在其零部件上的实际载荷有关。由于汽车的使用条件非常复杂,时间也不固定,有影响且变化的因素很多,致使在零件中的应力值会在很大的范围内变动,甚至应力性质也会改变。因此,确定汽车零部件所承受的实际载荷要比确定其他机械产品的载荷复杂很 多。而引起零件产生应力的力有些是恒定的(例如重力、 零件装配时产生的预紧力或过盈力),有些是不定的(例如汽车起步时和制动时产生的力,零件制造误差引起的力,发动机工作工况改变而引起转矩及力的改变,行驶阻力引起的力等等)。在设计中为了校核零件的静强度,首先就要确定其危险断面及其所承受的最大载荷;为了校核零件的疲劳强度,除了可按相关文献给出的计算方法进行疲劳强度的计算校核外,还常常以其实测的载荷谱为基础编制加载语并按加载谱的加载程序加载,在疲劳试验台上进行试验验证。可见,在设计中为了进行零部件的强度设计,首先要弄清其载荷工况、破坏机理,以便采取相应的强度计算方法进行有效的设计。 3汽车设计技术的发展 汽车设计技术在近百年中也经历了由经验设计发展到以科学实验和技术分析为基础的设计阶段,进而自60年代中期在设计中引入电子计算机后又形成了计算机辅助设计(CAD)等新方法,并使设计逐步实现半自动化和自动化。参阅相关权威资料了解到汽车设计的直接目的有以下三点: (1)提高汽车的技术水平,使其承载能力更强,使用性能更好,更安全,更可靠,更经济,更舒适,更机动,更方便,动力性更好,污染更少; (2)改善汽车的外观造型,特别对轿车来讲改善车身艺术效果,使其更美观、更科学、更新颖、更有时代感,往往是车型设计 的重要目的,也是提高市场竞争力的重要手段; (3)改善汽车的经济效果,调整汽车在产品系列中的档次,以便改善其市场竞争地位并获得更大的经济效益。 电子计算机的出现和在工程设计中的推广应用,使汽车设 计技术飞跃发展,设计过程完全改观。 汽车结构参数及性能参数等的优化选择与匹配、 零部件的强度核算与寿命预测、产品有关方面的模拟计算或仿真分析、车身的美工造型等等设计方案的选择及定型、设计图纸的绘制,均可在计算机上进行。 4盘式制动器设计、计算分析模块4.1概述 在轿车和中小型客车的设计中,一般其结构形式为前轮制动器采用浮钳式制动器,后轮制动器采用领从蹄自动定义浮销式鼓式制动器。而对总重大于20KN-40KN 的客车而言,前轮也有采用固定钳式盘式制动器,后轮采用自增力自动定义浮销式鼓式制动器。 在根据汽车的整车参数分析了汽车的制动力、制动力矩之后,就可以根据具体的制动器结构形式作相关设计、计算、分析等工作。 4.2基本原理(1)确定柱式制动器制动钳体主要结构参数的计算方法:在初步计算制动器制动钳体结构参数时,盘式制动器效能因数BF 的值可定为0.8。根据汽车前轮所需的最大理论制动力矩,初步选取制动钳体缸孔直径D 1可由下面的公式算出: M μ1=(P 1-P 10)Awc 1ηa .BF 1r 1……………1-1式中:Awc 1—盘式制动器制动钳体缸也的工作面积:(mm 2) BF 1—盘式制动器制动效能因数;P 10—前制动管路的开启压力;(M pa 或N/mm 2)ηa —主缸以后的机械效率;r l —制动盘有效半径;(m)P 1—前制动管压;(M pa 或N/mm 2)(2)确定盘式制动器计算用的最大制动力矩: 由于考虑到汽车实际制动时的最大输出制动力矩与理论值受很多因素影响而发生改变,如制动衬片与制动盘接触时不一定非常均匀使加制动力、制动衬片的摩擦系数受温度变化而发生改变等一些因素。这样用于计算的最大制动力矩应由下面公式算出: M 'u 1max=1.2M u 1max …………………1-2式中:M 'u 1max —用于计算的最大制动力矩(N.m ) M u 1max —单个前轮制动器理论最大制动力矩(N.m ) 作者简介:王亮,在读硕士,现工作在淮阴工学院,承担汽车服务工程专业的课程讲授工作。 汽车液压盘式制动器设计研究 王 亮关荣 (淮阴工学院,江苏淮安223001) 摘 要:本文主要是研究汽车液压盘式制动器设计计算程序, 通过运用V isual B asic 6.0软件和A ccess 数据库实现制动系的计算机辅助设计,基于制动器中的零部件数目较多,在掌握了汽车工业发展的历史和现状、 汽车设计技术理论知识构成以及汽车零部件的工业现状及水平的基础上,选取具有代表性的汽车液压盘式制动器设计、计算分析模块。从模块功能的概述、基本原理以及程序设计流程三个方面进行完整的模块设计说明。从而实现汽车液压盘式制动器设计的自动化,提升整车的安全性能。 关键词: 制动系;程序库;盘式制动器;模块技术平台 趤趽

汽车液压防抱死制动系统

汽车液压防抱死制动系统 简介 汽车制动防抱死系统(Anti-lock Braling System,简称ABS)是在传统的制动系统的基础上采用电子控制技术,在制动时防止车轮抱死的一种机电一体化系统。它是由电子控制单元(Electronic Control U-nit,简称ECU)、电磁阀或称压力调节器和轮速传感器三部分组成。在车辆紧急制动时,驾驶员脚踩制动踏板的制动压力过大时,轮速传感器及电子控制单元ECU可以检测到车轮有抱死的倾向,此时电子控制单元ECU控制电磁阀动作以减小制动压力。当车轮轮速恢复并且轮胎与地面摩擦力有减小趋势时,电控单元控制电磁阀增加控制压力。这样能够使车轮一直处于最佳的制动状态,最有效地利用地面附着力,得到最佳的制动距离和制动稳定性。 ABS的发展史 在1920年以前,绝大部分汽车仅后轴装用制动器,一方面由于当时车速低,仅后轴装用制动器即可满足要求,另一方面可能与当时汽车结构有关,人们为防止制动时汽车侧倾,故前轴不使用制动器,当然仅后轴使用制动器也易于设计及安装,且价格要低些。1900年人们已通过试验,证明四轮装用制动器是安全的,有利于汽车制动性能的改善,但真正在四轮上均安装制动器是1920年以后的事。为保证车辆在山区行使时,有好的转向性能,制动力分配系数比较小(所谓制动力系数即前轴制动器周缘力与后轴制动器周缘力之比)。这种设计思想一直持续到上个世纪五、六十年代。这与道路差、车速低的现状有关。 防抱死制动技术属于制动力控制调节技术。制动力的调节从汽车诞生的那一天就一直为人们所关注。 1908年,英国工程师J.E.Francis提出了“铁路车辆车轮抱死滑动控制器”理论。随着车速的提高,制动时后轴先于前轴抱死拖滑的危险愈来愈大,为防止这一现象的发生,进入七十年代,制动力分配系数向大的方向发展,ECE R13中对此有明确的规定。ABS的运作原理看起来简单,但从无到有的过程却经历过不少挫折(中间缺乏关键技术)!1908年英国工程师J.E.Francis提出了“铁路车辆车轮抱死滑动控制器”理论,但却无法将它实用化。接下来的30年中,包括Karl Wessel的“刹车力控制器”、Werner M?hl的“液压刹车安全装置”与Richard Trappe的“车轮抱死防止器”等尝试都宣告失败。在1941年出版的《汽车科技手册》中写到:“到现在为止,任何通过机械装置防止车轮抱死危险的

大型矿用自卸车静液压传动系统设计毕业设计

第1章绪论 1.1 大型矿用电动轮自卸车的现状及发展 自1963年由美国Unit-Rig公司G.E公司合作研制出世界上第一台装载质量问77t矿用电动轮自卸车以来,经过多年的不断完善和大量新技术、新材料、新工艺的采用,重型矿用电动轮自卸车作为汽车中的新品种已发展成熟,已经有108t、154t、170t、280t等多个系列。它是目前过内外大型露天矿普通采用的高效运输设备,已占有大份额市场。国内矿用电动轮自卸车在我国大型露天矿山的使用始于70年代中期,使用单位主要分布在煤炭、冶金等行业,其装载质量主要为108t和154t两种。国外生产重型矿用自卸车的主要厂家有:小松矿用设备公司、尤克里德-日产公司、卡特彼勒、利勃海尔公司等,其共同特点是:车型全系列、部件专业化、有完整的配套体系。我国重型矿用电动轮自卸车的生产厂商主要有三家:湘潭电机厂、本溪重型汽车厂和常州冶金机械厂。湘潭电机厂生产的自卸车经过不断改进和完善,吸收国外技术的基础上已经形成了几个系列,辽宁本溪重型汽车厂由于多种原因现已停产,江苏常州冶金机械厂主要与美国Unit-Rig公司合作生产Mark-36型154t矿用电动轮自卸车。 目前重型矿用电动轮自卸车驱动的传动方式都是采用交-直流传动,由柴油机带动发电机发出三相中频交流电,经外部整流装置整流变成直流电后输往汽车后桥两侧的直流牵引电机,以驱动汽车行驶。举升和转向采用液压系统,有两种形式:常流式和常压式,转向系统均采用动力转向,举升系统才采用侧置式双缸三级双作用油缸外置于车架两侧。电传动系统是由发电机、牵引电机、和电控制三大部分组成,其主要满足恒功控制的要求。驱动形式通常都采用4×2后轴驱动。 重型矿用电动轮自卸车的发展趋势主要是三点: 1. 大型化。促使矿用电动轮自卸车朝大型化方向发展的动因主要有两个:一是大型露天矿山开采的需要,二是大型机械传动自卸车的发展。随着大型矿山的发展和开采运输量的增大,为了提高运输效率、降低成本,许多大型矿山都倾向于采用大吨位矿用自卸车,这促使许多制造厂家相继研制开发出大吨位矿用电动轮自卸车一满足矿山用户的需要。高速发展的电子技术、控制技术和新型电子元器件的出现、大功率车用柴油机的问世、高负荷大型轮胎材料的研制成功及相关技术的解决和发展又为矿用电动轮自卸车的大型化铺平了道路。因此,矿用电动轮自卸车的大型化已经成为许多制造厂家为开拓市场吸引更多客户而普遍采用的一种竞争策略。 2.计算机控制和大量新的电控元器件的使用。80年代中后期开始,计算机控制技术已经逐步用于矿用电动轮自卸车的车速自动调节、柴油机燃油喷射及整车的故障分析诊断等领域。随着计算机技术、通信技术、传感器技术等的进一步发展,计算机控制技术将在矿用电动轮自卸车的许多方面得到应用,从而减轻驾驶员和矿山维护人员的劳动强度,提高电动轮自卸车的自动化程度和劳动生产率,使其性能和工作可靠性将得到进一步的提高。随着交流变频调速技术的发展和大功率逆变器的问世,重型矿用电动轮自卸车已开始采用交-交传动。 3.整车性能和工作可靠性进一步提高。目前国内外许多厂家已将大量先进的设计方法和成熟的分析软件应用在矿用电动轮自卸车的前后桥悬架系统、车

自卸车液压系统安装手册

目录 1 安装油缸 (2) 1.1油缸安装的总体要求 (2) 1.2 安装油缸支撑梁 (3) 1.2.1油缸支撑梁的要求 (3) 1.2.2安装油缸支撑梁 (3) 1.3 安装底盘支架 (3) 1.4 油缸与底盘支架的连接 (4) 1.4.1 吊装油缸 (4) 1.4.2安全事项 (4) 1.5 油缸与厢体的连接 (4) 2.齿轮泵安装 (5) 2.1 齿轮泵安装示意图 (5) 2.2 油泵管路连接示意图 (5) 3 安装液压油箱及附件 (6) 3.1 安装油箱 (6) 3.2 安装油箱附件 (6) 3.3安装空气滤清器和回油滤清器 (6) 4 安装举升阀 (7) 4.1 举升阀连接 (7) 5 气控阀安装 (8) 5.1 气控阀的连接 (8) 5.2 气控阀安装的注意事项 (8) 6 限位阀安装 (9) 6.1 固定方式 (9) 6.2 安装方式: (9) 6.2.1 限位阀安装在油缸上 (9) 6.2.2 限位阀安装在支架上 (10) 6.3 限位阀的连接 (10) 6.4 限位阀调节步骤 (10) 7 油管和接头的安装 (11) 7.1高压油管的标准安装方法 (11) 7.2 低压油管的标准安装方法 (11) 7.3 管接头 (12) 8 最终检查 (12) 9 油缸喷漆 (12) 10整车液压系统检测及调试 (12) 10.1 检查液压系统 (12) 10.2 测试液压系统 (13)

自卸车液压系统的安装 1 安装油缸 1.1油缸安装的总体要求 ●油缸的安装位置取决于实际应用条件或车辆的安全和额定载荷。 ● 油缸的应用要求(举升能力和举升角度)取决于车辆的轴荷分配和厢体的外形(如后悬、厢体长度、厢体高度、旋转点等)。 ● 车辆的轴荷分配取决于当地法规或汽车制造商提供的技术参数。 ● 额定举升重量=厢体容积(长×宽×高)×货物比重+厢体自重+5%超载重量。 ● 其他可能影响安装位置的因素如图1所示: ①驾驶室间隙——确保油缸与驾驶室间留有足够空间,以便于驾驶室的翻转、举升过程中厢体的运动及安装区域内可接触到其它部件。 ②旋转空间——在举升过程中油缸会围绕其下支架旋转,请确保在油缸、驾驶室及变速箱周围留有足够空间。 ③末级缸筒间隙——检查油缸顶起后油缸缸筒与车厢前端是否留有至少50mm的间隙。 ④维护空间——确保留有适度空间以便在安装及维护过程中使用工具、连接软管等等。 ⑤以一定角度(相对于厢体)安装的FC型油缸在举升过程中将会摆向厢体。确保整个举升过程中油缸与车厢前端留有足够间隙(至少50mm)。 图1 注意: ● 安装时,油缸与铅垂线间角度(前后方向)不超过10度; ● 安装油缸时应保证未节缸筒(最细的一节缸)伸出最小为15mm,最大不超过50mm长度;(参数表中提及的油缸闭合长度已包含20mm的伸出长度) ● 如果要使用限位阀或其他行程控制装置,必须使前置油缸留有150mm的行程用于触发该装置。

大型矿用自卸车静液压传动系统设计

摘要 大型矿用自卸车是现代矿山企业重要的运输工具之一,目前普遍使用的是大型电动轮自卸车,已暴露出其体积庞大、重量大、故障率高等缺点。由于静液压传动具有工作平稳、冲击小、重量轻、无级调速及调速范围大、易于实现自动化、在恶劣工作条件下相对电传动性能更可靠等优点,近年来发展迅速,已受到车辆传动领域的广泛重视。在分析了矿用电动轮自卸车电动轮传动型式、工作条件及负载变化后,参考由湘潭电机集团有限公司生产的108t电动轮自卸车,结合静液压传动的优点,设计了大型矿用自卸车的静液压传动系统,驱动是由四个液压马达输出扭矩驱动车辆的四轮驱动型式,采用双泵供油的闭式变量系统;鉴于转向和举倾不同时发生,在设计中采用举倾时双泵合流的供油方式,从而充分利用了发动机功率,减少了能量损耗;同时还对大型矿用自卸车的制动性能进行了分析,能够满足其制动要求。 关键词:矿用自卸车;电动轮自卸车;静液压传动

Abstract Large mining dump truck is one of the modern mining enterprises an important means of transportation, the popular use of large electric wheel dump truck, has exposed its huge size, heavy weight, high rate of breakdown. Because of the hydrostatic transmission with stable, the impact of small, light weight, stepless speed regulation and wide range of speed regulation, easy to realize automation, relative in the harsh working conditions of electric transmission more reliable performance and other advantages, the rapid development in recent years, has received wide attention in the field of automobile transmission. In the analysis of the electric wheel dump truck electric wheel drive type, working conditions and load changes, reference produced by Xiangtan Electric Group Co., Ltd. 108t electric wheel dump truck, combining the advantages of the design of the hydrostatic transmission, large mining dump truck hydrostatic transmission system, drive four wheel drive type consists of four hydraulic motor output torque to drive the vehicle, using closed variable system with double pump oil; in view of steering and lift does not occur at the same time, the supply mode of lift double pump confluence in the design, so as to make full use of the engine power, reduce energy loss; also the braking performance for large dump truck is analyzed, can meet the braking requirements. Keywords: dump truck; electric wheel dump truck; hydrostatic transmission

电子液压制动系统

电子液压制动系统 当前车辆对制动性能的要求越来越高,传统制动系统由于结构和原理的限制在提高制动性能方面潜力有限,电子液压制系统(EHB)作为一种新型的制动系统弥补了传统制动系统的不足,可以很大限度地提高车辆制动性能。随着高等级公路的增多和汽车平均车速的提高,如何能让高速行驶的车辆在尽量短的制动时间和制动距离内,安全、稳定地进行制动减速以及停车,已成为急需解决的问题。制动系统作为汽车行驶安全的保证,经过了几十年的发展研究,开发出了多种多样的制动系统并投入实车使用,取得了比较满意的效果。但传统制动系统由于结构及原理的限制,即使附加了ABS等防抱制动控制系统,也无法实现最大限度的最佳制动力控制。 2000年12月,德国大陆集团证明,一辆以100km/h速度行驶的紧凑型轿车,在30m的距离内停下来是可能的。而当时采用传统制动系统车辆最好的成绩是37~42m。2001年秋,一辆概念车在接近现实的情况下获得了成功,它应用了多种当时正处于研发阶段的技术,其中就有电控液压制动系统EHB(Electronic Hydraulic Brake)。 EHB是一种线控制动(brake-by-wire)系统,它以电子元件替代了部分机械元件,制动踏板不再与制动轮缸直接相连,驾驶员操作由采集作为控制意图,完全由液压执行器来完成制动操作,弥补了传统制动系统设计和原理所导致的不足,使制动控制得到最大的自由度,从而充分利用路面附着,提高制动效率。 EHB系统的发展现状

作为一种较为新型的制动系统,EHB发展时间较短,但发展前景广阔,各大汽车厂商和研究机构都在积极的开发这一系统。 1994年,Analogy公司用Saber仿真的方法,开发出了一套EHB 的控制系统。1996年,博世公司对其开发的EHB系统进行了实车试验,得到了满意的效果,该系统后来在实际应用中也取得了巨大的成功,在缩短制动距离以及保证车辆稳定性方面效果明显。天合、德尔福、大陆特威斯等公司也相继开发出了类似的EHB系统,并于2000~2002年前后获得了一系列的专利。 2001年9月,装备了博世传感制动控制(Sensotronic Brake Control)系统的奔驰SL新型跑车在法兰克福国际汽车展上首次展出,2002年该系统装备于新型的奔驰E级车上,2003年装备于Estate型车上,同年,博世首次推出了加装在奔驰E-Class 4matic型车上的四轮驱动SBC,这也是EHB系统首次应用于系列化生产的汽车。韩国万都公司、大陆特威斯公司、天合公司等都在EHB系统的开发中取得进展,并开始为通用、福特、戴姆勒?克莱斯勒公司等汽车厂家供货。 EHB系统的优点 传统制动系统如图1所示,制动主缸与制动轮缸通过制动管路相连,制动压力直接由人力通过制动踏板输入,而真空助力器作为辅助动力源也要受到发动机真空度的限制。这种结构特点限制了制动压力建立、各轮制动力的分配以及与其它系统的集成控制等,在进一步提高制动效果方面潜力有限。 图2为EHB系统的示意图,EHB系统由于改变了压力建立方式,

液压制动系统实训指导书

液压制动系统实验台 第一章产品介绍 一.产品简介 实验台采用桑塔纳3000轿车制动系统组成,主要包括前刹车总泵,后刹车总泵,制动总泵、真空助力器、制动盘、制动钳、前轮牛腿总成,油压表,可移动台架等,全面真实展示了汽车制动系统的组成结构和工作过程。 二.产品功能 1.采用真实的汽车制动部件,能够通过实物让学员认识制动系统的组成和结构。 2.通过实物让学员清楚的了解制动系统的油路分类及走向。踩下制动踏板可以看前后制动轮的液压压力的变化,从而更清楚的了解制动系统的工作原理。 3.配置真空泵,模拟发动机真空,使制动轻便灵活。 4. 实现汽车液压制动系统拆装与元件检修实训操作。

第三章实验台架实训项目 3. 1.液压制动系统组成结构和工作原理认知实习; 3. 1.1制动系统功用 制动系统是利用与车身(或车架)相连的非旋转元件和与车轮(或传动轴)相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势。其作用是:使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车;使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车;使下坡行驶的汽车速度保持稳定。 3. 1.2制动系统的结构特点 该制动系统采用H型分布双管路真空助力液压制动系统(即前后轮分开独立控制)。 系统包括了行车制动及驻车制动两套制动装置。其中前轮采用盘式制动器,后轮采用鼓式制动器,驻车制动器组合在后轮鼓式制动器上。伺服系统采用高效能真空助力器和双管路液压制动主缸。 1.H型分布双管路制动管路 利用彼此独立的双腔制动主缸,通过两套独立管路,分别控制两桥的车轮制动器,当一套管路失效时,另一套管路仍能保持一定的制动效果,制动效能低于正常时的50%,从而提高了汽车制动的可靠性和行车安全性。工作示意如下图:

汽车液压制动驱动机构的设计

前言 (4) 1 汽车最小制动力的确定 (5) 2 前后制动器的制动力分配比例。 (6) 3 各轮缸输入力的确定 (8) 3.1前轮盘式制动器的输入力的确定 (9) 3.2后轮鼓式制动器轮缸输入力的计算 (9) 4. 制动轮缸直径d的确定 ................................. 错误!未定义书签。 d ............................. 错误!未定义书签。 4.1对于前轮轮缸直径 1 d的设计计算 .......................... 错误!未定义书签。 5. 制动主缸直径 6. 前轮轮缸主要结构参数的设计计算 ................ 错误!未定义书签。 6.1工作压力P ........................................... 错误!未定义书签。 6.2单位时间内油液通过缸筒有效截面体积的流量;错误!未定 义书签。 6.3缸筒的设计........................................... 错误!未定义书签。 6.3.1缸筒内径 .................................... 错误!未定义书签。 6.3.2 缸筒壁厚 .................................. 错误!未定义书签。 6.3.3 缸盖厚度的确定.......................... 错误!未定义书签。 6.3.4 工作行程的确定.......................... 错误!未定义书签。 6.3.5最小导向长度的确定.................... 错误!未定义书签。 6.3.6 活塞宽度的确定.......................... 错误!未定义书签。 6.3.7 缸体长度的确定.......................... 错误!未定义书签。 6.4 活塞的设计.......................................... 错误!未定义书签。 6.4.1 结构形式 .................................. 错误!未定义书签。 6.4.2 活塞与活塞杆的连接................... 错误!未定义书签。 6.4.3 活塞材料.................................... 错误!未定义书签。 6.5 密封圈............................................... 错误!未定义书签。 6.6 活塞杆............................................... 错误!未定义书签。 6.6.1 活塞杆要在导向套中滑动 .......... 错误!未定义书签。 6.6.2 活塞杆的计算 ............................. 错误!未定义书签。

文献翻译-液压制动系统

附录A Hydraulic Brake Systems When you step on the brake pedal,you expect the vehicle to stop.The brake pedal operates a hydraulic that is used for two reasons.First,fluid under pressure can be carried to all parts of the vehicle by small hoses or metal lines without taking up a lot of room of causing routing problems.Second,the hydraulic fluid offers a great mechanical advantage-little foot pressure is required on the pedal, but a great deal of pressure is generated at the wheels.The brake pedal is linked to a piston in the brake master cylinder containing a small piston and a fluid reservoir. Modern master cylinders are actually two separate cylinders.Such a system is called a dual circuit,because the front cylinder is connected to the front brakes and the rear cylinder to the rear brakes.(Some vehicles are connected diagonally). The two cylinders are actually separated,allowing for emergency stopping power should one part of the system fail. The entire hydraulic system from the master cylinder to the wheels is full of hydraulic brake fluid.When the brake pedal is depressed,the piston in the master cylinder are forced to move,exerting tremendous force on the fluid in the lines.The fluid has nowhere to go,and forces the wheel cylinder pistons(drum brakes) or caliper pistons(disc brakes) to exert pressure on the brake shoes or pads.The friction between the brake shoe and wheel drum or the brake pad and rotor (disc) slows the vehiche and eventually stops it. Also attached to the brake pedal si a switch that lights the brake lights as the pedal is depressed.The lights stay on until the brake pedal is released and returns to its normal position. Each wheel cylinder in a drum brake system contains two pistons,one at either end,which push outward in opposite directions.In disc brake systems,the wheel cylinders are part of the caliper (there can be as many as four or as few as one ).Whether disc or drum type,all pistons use some type of rubber seal to prevent leakage around the

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