汽車電控機(jī)械制動(dòng)設(shè)計(jì)及性能

時(shí)間:2022-08-08 09:56:09

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汽車電控機(jī)械制動(dòng)設(shè)計(jì)及性能

摘要:近年來,汽車逐漸普及,成為人們?nèi)粘3鲂械闹饕煌üぞ?,駕駛安全性成為了社會(huì)的重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容,因此汽車電控機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)尤為重要。本文對汽車電控機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的組成進(jìn)行分析,有針對性的從總體設(shè)計(jì)、選型分析、方案對比、詳細(xì)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)建模等方面展開具體的設(shè)計(jì)工作,并對電控機(jī)械制動(dòng)性能中的單輪制動(dòng)、雙輪制動(dòng)機(jī)械性能進(jìn)行了全面分析,供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞:車輪制動(dòng)模塊;系統(tǒng)建模;單輪制動(dòng)性能

隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展,人們對汽車駕駛安全的關(guān)注程度不斷提高,對汽車乘坐、操縱體驗(yàn)的舒適度也提出了更高要求。而車輛的制動(dòng)系統(tǒng)在車輛安全方面起決定性的作用,因此在汽車穩(wěn)定性工業(yè)生產(chǎn)中,制動(dòng)技術(shù)起到極為重要的作用。制動(dòng)技術(shù)的發(fā)展,對制動(dòng)系統(tǒng)性能提出了較高要求,而電控機(jī)械代表著電子控制,也就是在信息時(shí)代下,利用信息技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械運(yùn)行,改變其中的機(jī)構(gòu)和操縱方式,以此提高汽車運(yùn)行中的穩(wěn)定性、安全性及舒適性。

1電控機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

汽車電控機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)中存在三個(gè)部分,分別為:車輪制動(dòng)模塊、中央電子控制單元、電控踏板模塊[1]。其中電子踏板模塊分別為:踏板感覺模擬器、制動(dòng)踏板傳感以及駐車制動(dòng);中央電子控制單位模塊中包括了電源、信號(hào)處理和控制算法;車輪制動(dòng)模塊中包括了電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)電路、電機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、車輪等部分。在不同的組成模塊,要求各不相同,因此要根據(jù)具體的要求,展開設(shè)計(jì)。要保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,具有減速增矩機(jī)構(gòu),還要保證系統(tǒng)的安全可靠,保證系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)長期的工作,此外在實(shí)際運(yùn)行過程中,還要能夠?qū)⑦\(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為平動(dòng),本文根據(jù)以上設(shè)計(jì)要求,針對不同的方面展開分析。

2電控機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1總體設(shè)計(jì)。研究國內(nèi)的汽車電控機(jī)械制動(dòng)機(jī)構(gòu)的情況可知,現(xiàn)階段有兩種機(jī)構(gòu)方案較為常見:一是無自增力機(jī)構(gòu),二是有自增力機(jī)構(gòu)[2]。這兩種結(jié)構(gòu)方案中,第一種結(jié)構(gòu)較為簡單,便于控制,因此較為常見,且在無自增力機(jī)構(gòu)下,結(jié)構(gòu)加工成本較低,而在實(shí)際使用的過程中可靠性較強(qiáng);第二種結(jié)構(gòu)雖然具有能量使用效率較高的優(yōu)點(diǎn),但是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,因此很少使用。2.2選型分析。汽車電機(jī)是一種將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝置,現(xiàn)階段最常見的電機(jī)是旋轉(zhuǎn)電機(jī),此外還有伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等,這些電機(jī)的運(yùn)行原理各不相同,具體需求也各不相同,因此在選擇電機(jī)的時(shí)候,需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行全面的選擇,以此滿足系統(tǒng)要求,本文選擇的電機(jī)為驅(qū)動(dòng)電機(jī)。除了電機(jī)以外,運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置、減速裝置等零部件的選擇都會(huì)對汽車電控機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)造成全面的影響[3]。為了保證穩(wěn)定性,在實(shí)際應(yīng)用中選擇了滾珠絲杠副、行星齒輪減速器以及浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器,以此保證汽車的穩(wěn)定運(yùn)行。2.3方案對比。在確定了具體的部件內(nèi)容后,對不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案進(jìn)行了對比分析,從而確定具體的機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng),現(xiàn)階段有以下3種設(shè)計(jì)方案:1)電機(jī)、行星齒輪減速器、滾珠絲杠副;2)電機(jī)、一級(jí)齒輪減速器、二級(jí)行星齒輪減速器、滾珠絲杠副;3)電機(jī)、一級(jí)錐齒減速器、二級(jí)行星齒輪減速器、行星齒輪減速器、滾珠絲杠副。第1種方案為直接串聯(lián)方案,第2種方案為直齒輪并聯(lián)方案,第3種方案為串聯(lián)方案,將錐齒輪行星齒輪和螺旋傳動(dòng)相處串聯(lián)。2.4詳細(xì)設(shè)計(jì)。在對某汽車結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)的過程中,某汽車進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),在得到了具體的細(xì)節(jié)參數(shù)后,再開始對車進(jìn)行設(shè)計(jì),利用參考模型,求出車在制動(dòng)過程的平衡方程,并且對上述選項(xiàng)對每個(gè)電機(jī)機(jī)械鞋機(jī)部分都可以進(jìn)行核算,包括精度、工作時(shí)間、以及額定動(dòng)載荷等內(nèi)容。2.5系統(tǒng)建模。在對具體內(nèi)容展開了全面的分析后,根據(jù)具體的數(shù)據(jù)內(nèi)容建立相應(yīng)的模型,保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,比如錐齒輪軸裝配圖等,在利用相應(yīng)模式搭建成立后,還要對性能進(jìn)行全面的分析。

3電控機(jī)械制動(dòng)性能分析

性能分析可以分為三個(gè)部分,分別為:單輪制動(dòng)性能分析、雙輪制動(dòng)性能分析、制動(dòng)分配系數(shù)分析,在完成具體的搭建模型后,分別在三種不同路面上進(jìn)行運(yùn)行,分別干、濕路面和冰雪路面,其中不同路面的制動(dòng)效果不同。在利用相應(yīng)的電控機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)完成了具體的模型設(shè)計(jì)后,發(fā)現(xiàn)需要在設(shè)計(jì)過程中適當(dāng)增加制動(dòng)力分配系數(shù),以此保證系統(tǒng)的運(yùn)行效果[4]。

4結(jié)束語

汽車電控機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中包括了動(dòng)力學(xué)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí),以此形成電控機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng),根據(jù)具體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),形成單輪制動(dòng)、雙輪制動(dòng)等方面的力學(xué)模型,并且針對不同的路面,進(jìn)行了細(xì)節(jié)上的分析。還對動(dòng)力學(xué)模型分析軟件和的制動(dòng)力分配系數(shù)進(jìn)行分析,在進(jìn)行制動(dòng)的過程中,應(yīng)對具體的系數(shù)進(jìn)行分析,以此避免汽車運(yùn)行中存在的問題。

參考文獻(xiàn):

[1]張長璞.汽車電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].南方農(nóng)機(jī),2017,48(20):46.

[2]劉一品,趙航,劉吉?jiǎng)?chuàng).中國汽車技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀與未來[J].南方農(nóng)機(jī),2016,47(12):102.

[3]趙靜.車輛電儲(chǔ)能再生制動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)研究[D].太原:中北大學(xué),2012.

[4]伊劍波.汽車電控機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制策略研究[D].青島:中國石油大學(xué)(華東),2015.

作者:鐘承鵬 周碧波 單位:安徽三 聯(lián)學(xué)院