乘用车伺服制动操纵系统设计

 2023-01-20 09:01

论文总字数:11907字

摘 要

目前汽车在生活中的重要性日益显著,汽车在市场中的需求量日益渐增,作为生活中不可或缺的代步工具,使得消费者对于汽车的各个部分性能要求也越来越高。所以汽车的安全性不容小觑,人们的注意力也更多的关注于汽车的安全性,而决定汽车主动安全性的其一是汽车的制动系统。从十九世纪汽车被发明起,汽车的制动系统在汽车安全性方面一直至关重要。近几年来,汽车的市场需求量越来越大,汽车的生产商也越来越多,生产商在竞争过程中使得汽车各方面性能越来越高,消费者对于汽车的要求也在提高,汽车的行驶速度在提高,汽车安全性越来越明显。所以,怎样设计出高性能高安全性的制动系统,使得汽车能够安全行驶有更高的保障是本文将要进行叙述的。本文系统叙述了课题背景,制动系的简介及整个设计过程。对制动系统设计的总体方案进行分析,包含乘用车制动主缸各种分路系统的比较,选择最佳分路系统。对其制动主缸和真空助力器的主要尺寸进行了详细计算说明校核。然后对踏板力是否满足设计范围进行校核。

关键词:制动器;制动主缸;真空助力器

Servo Braking Control System for Passenger Vehicles

Abstract

At present, the importance of automobiles in life is becoming more and more significant, and the demand of automobiles in the market is increasing. As an indispensable tool in life, consumers have higher and higher requirements for the performance of various parts of automobiles. Therefore, the safety of automobiles can not be underestimated. People pay more attention to the safety of automobiles. One of the determinants of the active safety of automobiles is the braking system of automobiles. Since the invention of automobiles in the nineteenth century, the braking system of automobiles has been very important in the safety of automobiles. In recent years, the market demand for automobiles is increasing, and automobile manufacturers are also increasing. In the process of competition, manufacturers make automobile performance in all aspects higher and higher. Consumers"requirements for automobiles are also increasing. Vehicle driving speed is improving, and automobile safety is becoming more and more obvious. Therefore, how to design a highperformance and highsecurity braking system, so that the car can drive safely with higher security is described in this paper. This paper systematically describes the background of the subject, the brief introduction of the brake system and the whole design process. The overall scheme of braking system design is analyzed, including the comparison of various shunting systems of passenger car brake main cylinder, and the selection of the best shunting system. The main dimensions of the main brake cylinder and vacuum booster are calculated and verified in detail. Then check whether the pedal force meets the design scope.

Keywords: Brake,Brake master cylinder,Vacuum booster

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1 选题背景与意义 1

1.2 课题关键问题及难点 1

1.2.1 真空伺服制动系设计的关键问题 1

1.2.2 真空伺服制动系设计的难点 1

1.3文献综述 1

1.3.1制动系统简介 1

1.3.2乘用车伺服制动操纵系统 3

第二章 伺服制动系统设计 4

2.1 设计制动管路的回路系统步骤 4

2.1.1 制动管路的多回路系统分析 4

2.1.2 双回路系统的5种分路方案比较 4

第三章 制动主缸设计与计算校核 5

3.1 制动主缸的参数要求 5

3.1.1 设计数据 5

3.1.2 总制动力的计算 5

3.2 制动主缸结构分析 6

3.3 制动主缸主要尺寸计算 7

3.4 制动主缸材料的选择 7

3.4.1 主缸壳体材料的选择 7

3.4.2 活塞及其他主要部件的选择 7

3.5 制动主缸的校核计算 7

3.5.1 制动踏板力校核 8

3.5.2 踏板工作行程校核计算 8

第四章 真空助力器的设计 9

4.1 设计要求 9

4.2 真空助力器的结构分析 9

4.2.1 真空助力器的原理 9

4.2.2 真空助力器的工作过程 9

4.3 真空助力器的主要尺寸计算 11

结束语 12

致 谢 13

参考文献 14

第一章 引言

1.1 选题背景与意义

现在的汽车在制动系统大部分采用真空助力式伺服制动系,这种系统是把驾驶员的作用力和发动机的动力结合起来作为制动能源的系统。结构是先有一套人力液压制动系统,以此为基础再加上动力伺服系统。它的工作过程有两种情况,第一是正常制动条件,是由助力伺服系统产生的工作压力作为主要工作压力来推动制动主缸;第二种情况是特殊情况下助力伺服系统失效时,正在行驶的汽车仍要能够保证驾驶员安全制动以保证人身安全,这就要求还要能够完全靠人力的情况下仍能推动液压主缸来保证汽车安全制动,这时伺服制动就变为了人力制动。真空助力器和液压主缸为伺服制动系统的主要部件,真空助力器的输入端通过连杆机构与制动踏板相连其输出端直接连着液压主缸,工作过程为驾驶员踩下踏板,经过连杆机构将踏板力传给真空助力器,真空助力器利用压力差将踏板力放大进而驱动液压主缸。以此驾驶员就可以以较小的踏板力通过放大推动液压主缸来给液压轮缸提供一定油压使汽车制动即可靠又轻便。

这次课题的相关设计,对于汽车专业的学生是一次关于大学四年知识的综合运用和检验,更是自身综合能力提升的过程。有利于提高自身实践创新能力,锻炼查阅整理相关资料并加以运用的能力,以及提高自主学习独立思考能力。

1.2 课题关键问题及难点

1.2.1 真空伺服制动系设计的关键问题

对液压制动驱动机构须进行如下计算。制动轮缸直径、制动轮缸工作容积、制动轮缸对制动蹄的作用力。设计制动主缸活塞直径、制动主缸工作容积、活塞行程、制动主缸缸径、活塞总推力。制动踏板操纵力、制动踏板力Fp、踏板工作行程和空行程、踏板传动比及尺寸。真空助力器作用力(大于活塞总推力的百分之七十)及助力器结构的基本尺寸等。

1.2.2 真空伺服制动系设计的难点

构思系统各零、部件即制动主缸、真空助力器的结构与布置连接方案,绘制方案草图。需要对伺服制动操纵系统必要的校核计算。绘制总成装配图、部件工作图、零件工作图。需要考虑技术参数及工作性能的要求;标准化,符合国家规范要求。考虑各个零部件的材料和各个零件结构紧凑合理性,在寿命、强度、刚度、寿命方面满足设计要求还需考虑产品的经济型、安全性。

1.3文献综述

1.3.1制动系统简介

(1)乘用车是在其设计和技术特性上主要用于载运乘客及其随身行李或临时物品的汽车,包括驾驶员座位在内最多不超过9个座位。

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