汽车真空助力泵设计
详解真空助力制动系统的真空泵技术
详解真空助力制动系统的真空泵技术(图)汽油发动机在进气歧管可以产生较高的真空压力，而在柴油发动机和汽油直喷发动机需安装真空泵提供真空来源，满足真空助力制动系统要求。
真空助力制动系统乘用车和轻型商用车的制动系统主要采用液压作为传动媒介，与可以提供动力源的气压制动系统相比，其需要助力系统来辅助驾驶员进行制动。
真空制动助力系统也称作真空伺服制动系统，伺服制动系是在人力液压制动的基础上加设一套由其他能源提供制动力的助力装置，使人力与动力可兼用，即兼用人力和发动机动力作为制动能源的制动系。
在正常情况下，其输出工作压力主要由动力伺服系统产生，因而在动力伺服系统失效时，仍可全由人力驱动液压系统产生一定程度的制动力。
如图1所示为某轿车的真空助力式（直动式）伺服制动系回路图，它采用了左前轮制动油缸与右后轮制动油缸为一液压回路、右前轮制动油缸与左后轮制动油缸为另一液压回路的布置，即为对角线布置的双回路液压制动系统。
真空助力器气室与控制阀组合的真空助力器在工作时产生推力，也同踏板力一样直接作用在制动主缸的活塞推杆上。
其中核心部件真空助力器的工作过程是：在非工作的状态下，控制阀推杆回位弹簧将控制阀推杆推到右边的锁片锁定位置，真空单向阀口处于开启状态，控制阀弹簧使控制阀皮碗与空气阀座紧密接触，从而关闭了空气阀口。
此时真空助力器的真空气室和应用气室分别通过活塞体的真空气室通道与应用气室通道经控制阀腔处相通，并与外界大气相隔绝。
发动机起动后，发动机的进气歧管处的真空度上升，随之，真空助力器的真空气室、应用气室的真空度均上升，并处于随时工作的准备状态。
当进行制动时，踩下制动踏板，踏板力经杠杆放大后作用在控制阀推杆上。
首先，控制阀推杆回位弹簧被压缩，控制阀推杆连同空气阀柱往前移。
当控制阀推杆前移到控制阀皮碗与真空单向阀座相接触的位置时，真空单向阀口关闭。
此时，助力器的真空气室、应用气室被隔开。
此时，空气阀柱端部刚好与反作用盘的表面相接触。
真空助力泵的结构原理
真空助力泵的结构原理
真空助力泵是一种能够提供真空力的设备，常用于汽车制动系统中。
它的结构原理如下：
1. 主体部分：真空助力泵的主体部分由一个气缸和一个活塞组成。
气缸内部有一个活塞，活塞可以在气缸内移动。
活塞的上部与真空室相连，下部与大气室相连。
2. 活塞运动：当发动机运行时，曲轴带动活塞上下运动。
当活塞向下运动时，真空室与气缸上部形成负压，吸入空气。
当活塞向上运动时，真空室与气缸下部相连，将吸入的空气排出。
3. 气门控制：真空助力泵上还配有一个气门，用于控制真空室与大气室的连接。
当气门打开时，真空室与大气室相连，气缸内的压力与大气压力相等。
当气门关闭时，真空室与大气室隔离，气缸内形成负压。
4. 助力效果：真空助力泵的工作原理是利用活塞的上下运动来改变气缸内的压力。
当气缸内形成负压时，它会产生吸引力，从而吸入外部空气。
这种吸引力可以用来辅助制动系统，提供额外的力量，使制动更加灵敏和稳定。
总之，真空助力泵的结构原理是通过活塞的上下运动来改变气缸内的压力，从而产生吸引力，用于辅助制动系统。
真空助力器 设计毕业论文
目录摘要 (III)Abstract..................................................................................................................................... I V 目录 (V)第1章绪论 (1)第2章总体方案确定 (2)2.1 真空助力器工作原理 (2)2.2真空助力器总体设计 (3)2.2.1真空助力器的组成部分 (3)2.2.2 真空助力器的整机结构及选择 (3)2.2.3 真空助力器的工作流程 (3)第3章真空助力器结构设计 (4)3.1 外壳设计 (4)3.2 内部零部件选择 (4)第4章模具成型设计 (6)4.1 上盖模具设计 (6)4.1.1 冲头的设计 (6)4.1.2 底模的设计 (6)4.2 下盖模具设计 (7)4.2.1 冲头的设计 (9)4.2.2 底模的设计 (11)第5章销轴的设计与计算 (15)5.1 轴的材料选择 (15)第6章材料成型特性 (19)6.1材料成型简介 (24)6.2 上盖成型工艺设计 (24)6.3 下盖成型工艺设计 (24)结论 (26)参考文献 (27)致谢 (28)第1章绪论踩下踏板动的时候，经踏板力杠杆放大（踏板通过），作用真空助力器的系统压缩系统逆转弹簧推进空气阀座向前移动，经过反馈盘和主缸推杆传达，刹车主缸第一活塞移动，液压缸张开制动轮的力量，推动制动蹄发生制动力。
另一方面，库姆阀门部件是系统弹簧的作用下，同行的空气阀座一起移动，关闭真空阀口前后煤气室隔开，后鸟羽煤气室和真空源切断。
（这一瞬间过程）系统的继续移动，随着空气阀座和库姆阀门部件离开，空气阀口打开，外部的空气滤清器，经济泡沫库姆阀门部件的内孔和大气门嘴进入后的气体室的一样，前后两气室发生的气压差，这助推器的气压差隔膜阀，伺服盘，身体作用力，除一小部分用计数器弹簧阻力和系统的抵抗外，大部分的经阀体作用反馈盘上，刹车主缸传达到。
真空助力泵的工作原理
真空助力泵的工作原理
真空助力泵是一种常见的液压助力装置，它的工作原理是利用引擎运转时产生的负压吸力来帮助司机施加力量，降低踩踏制动踏板的力度，提高制动效果。
它主要由真空助力泵、真空室、活塞、活塞杆和导向阀等组成。
在发动机运转时，真空助力泵通过皮带与发动机相连，并由发动机的输出功率驱动。
助力泵内部设计有一个抽气腔和一个压缩腔。
抽气腔通过一个进气阀与机舱相连，一端与真空室相连。
当发动机运转时，活塞会不断地往复运动。
当活塞向上移动时，抽气腔内的气体通过进气阀进入抽气腔。
而当活塞向下移动时，抽气阀关闭，气体被压缩并推入真空室。
真空室是一个密封的空间，内部压力较低。
它通过真空管路与制动主缸相连。
当司机踩踏制动踏板时，踏板力量作用在真空室的活塞上，进而传递到活塞杆和导向阀上。
导向阀会使真空室与制动主缸相连，从而导致真空室内的气压下降，形成负压。
制动主缸内的液体受到负压的作用，会产生较大的压力，推动制动系统的活塞，使车辆有效制动。
通过这个过程，真空助力泵可以实现对制动系统的助力，减轻司机在踩踏制动踏板时所需的力度。
这种结构简单而高效的助力装置，在现代汽车中得到了广泛应用。
乘用车真空助力器的设计12.15
一 绪论 ................................................................................................................................ 1 二 真空助力器的结构原理 ............................................................................................ 3
I
（1）螺栓的预紧力计算 ............................................................................ 17 （2）对螺栓施加静载荷时的总拉力...................................................... 17 （3）螺栓拉应力的校核 ............................................................................ 17 2 零件强度验算....................................................................................................... 18 （1）螺栓的疲劳强度计算........................................................................ 18 （2）阀杆部件的强度校验........................................................................ 18 （3）控制阀体的强度校核........................................................................ 18 总结 ..................................................................................................................................... 20 参考文献 ............................................................................................................................ 21
汽车真空助力器研究报告
汽车真空助力器研究报告
汽车真空助力器是一种辅助车辆制动的装置，主要作用是增强制动系
统的力量，使车辆在制动时更加稳定和可靠。
在汽车制动系统中，真空助
力器是一种非常重要的组成部分，其作用直接关系到车辆的安全性和操作
性能。
在实际使用中，汽车真空助力器的可靠性和性能是非常重要的，因为
如果出现故障或质量问题，可能会导致严重的后果，如制动失灵等。
因此，针对汽车真空助力器的研究非常重要，可以找到更加可靠和高效的设计方案，提高汽车的安全性和性能。
目前，针对汽车真空助力器的研究主要集中在以下几个方面：
一、设计方案优化。
汽车真空助力器的设计方案直接影响其性能和可靠性。
因此，设计方
案的优化是提高汽车真空助力器性能的重要途径。
研究发现，采用流体动
力学和有限元分析等方法对汽车真空助力器的设计方案进行优化，可以极
大地提高其性能和可靠性。
二、材料和制造工艺研究。
在汽车真空助力器制造过程中，材料和制造工艺的选择很关键，可以
影响其质量和寿命。
研究表明，采用高强度材料和自动化生产工艺可以显
著提高汽车真空助力器的质量和寿命。
三、性能测试和评估。
针对汽车真空助力器的性能测试和评估是必要的，可以帮助分析其性能和使用情况。
现代汽车制造企业通常会使用先进的测试设备和技术对汽车真空助力器进行测试和评估，以确保其质量和可靠性符合标准要求。
总体来说，对汽车真空助力器的研究可以帮助提高汽车的制动性能和可靠性，从而提高汽车的安全性。
随着科技的不断发展，我们可以期待更加先进和高效的汽车真空助力器的问世。
真空助力器工作原理
真空助力器工作原理
当车辆行驶时，发动机会产生一个负压区域，即真空区域。
真空助力
器的设计就是利用这个真空区域来提供助力。
当车辆加速时，发动机的负
压会抽取真空室内的空气，使得真空室内的气压下降，形成负压。
当司机踩下制动踏板时，制动液会被推送到制动主缸中。
同时，真空
助力器的助力筒也会随之移动。
助力筒内部有一个活塞，当助力筒移动时，活塞上的密封垫会堵住进气口，阻止外界气体进入助力筒。
当制动液进入助力筒中，它会与真空区域中的空气进行混合。
由于真
空室内气压的下降，这种混合气体会在助力筒内形成一种较低的气压。
这
个低气压区域会产生一个向上的力，推动助力筒中的活塞向上移动。
随着助力筒活塞的上升，它会通过一系列连杆和杆状链接部件来传递
力量给制动机构，从而增加制动力。
在助力筒活塞上升的过程中，由于真
空助力器的辅助作用，司机所需的制动踏板力度会大大减小，提供更轻松
的制动操作。
当司机松开制动踏板时，真空助力器内部的气压会重新平衡。
进气口
将打开，允许外界气体重新进入助力筒。
这样一来，活塞就可以回到初始
位置，准备下一次制动操作。
总结起来，真空助力器的工作原理是通过利用车辆行驶时发动机所产
生的负压，将其传递到制动液中，从而通过活塞的运动产生辅助力量，减
小司机在制动过程中所需的踏板力度。
这种设计不仅可以提高制动效果，
也可以提高乘车的舒适性。
汽车真空助力制动原理和真空泵
1．概述
●真空伺服制动是液压制动驱动机构的一种常用结构型式，其动力源为真空。 对于传统汽油发动机车辆，其进气歧管可以产生较高的真空负压，可以直接为 真空伺服系统提供真空。 对于柴油机发动机车辆，其进气歧管不能提供足够的真空负压，需要另外配备 真空泵来保证真空伺服系统正常工作。 对于汽油涡轮增压发动机或汽油直喷发动机，其进气歧管也不能保证提供稳定 可靠的真空负压，因此也需要配备真空泵。
真空助力制动原理
真空助力制动原理
真空助力器图示
真空助力器 刹车油壶
制动主缸
真空助力制动原理
二、真空助力器作用
• Actuation ：真空助力器 + 制动主缸 （ 省 力 + 制 动 ）
• 真空助力器：将制动踏板产生的输出力放大后产生制动主缸 的输入力。 • 制动主缸：将真空助力器的输出力转化为液压输出到制动管 路。
真空助力制动原理
• 补偿孔式主缸工作过程（1腔 通过这两个孔相连，主缸 没有油压输出。
自然状态
真空助力制动原理
• 补偿孔式主缸工作过程（3）:
建压状态： 第一阶段：来自第一活塞的推力推动第一 、二活塞组件向前运动，主皮碗唇边将两 个补偿孔封闭。
24
3．汽车用真空泵分类
常用结构型式对比
膜片泵
叶片泵 摇摆活塞泵
摩擦及温升
连续工作时长 噪音
低磨擦 温升速度低
100%连续工作小时 >200小时 <60db
高磨擦 温升速度快 100%连续工作时间 <0.25小时 <63db 噪音高，可连续工作 时间短，主要作为辅 助真空源。
磨擦低 温升速度尚可 100%连续工作时间 >0.5小时 <60db 噪音，成本和连续工 作时长较均衡，既可 以作为辅助真空源， 也可应用于中低档车 的独立真空源。
基于反求设计的汽车真空助力器总成的
1. 理论分析
对真空助力器总成的结构与工作原理进行 深入分析。
02
汽车真空助力器总成反求设计概述
反求设计的定义与特点
反求计的定义
反求设计是一种从已有的产品或部件出发，通过分析、试验 、研究，揭示其原理、结构和性能，进一步改进或再创新的 设计方法。
03
基于逆向工程的汽车真空助力器总成反 求设计
逆向工程在汽车设计中的应用
逆向工程是一种从实物原型中 提取设计信息的方法，在汽车 设计中应用广泛。
通过逆向工程，设计师可以快 速获取并分析实物原型的形状 、结构等信息，为后续的汽车 设计提供参考。
逆向工程在汽车设计中的应用 包括车辆外观设计、内部结构 设计和机械部件设计等。
VS
挑战
反求设计技术需要大量的计算资源和专业 的技术人员，同时还需要考虑如何保证数 据的准确性和安全性。此外，基于反求设 计的汽车真空助力器总成还需要经过严格 的测试和验证，以确保其性能和可靠性。
THANK YOU
模型制作
根据设计方案制作出汽车真空助力器 总成的原型模型，进行实际测试和验 证。
正向设计中的参数优化与性能评估
参数优化
在正向设计中，需要对各项参数进行优化，以实现汽车真空助力器总成性能的 最佳组合。
性能评估
通过实验测试等方法，对汽车真空助力器总成的各项性能指标进行评估，验证 正向设计的有效性。
05
对重建的模型进行优化，提高 其几何精度和表面质量。
逆向设计中的数据处理与模型重建
数据处理：在逆向设计中，数据处理 是一个非常重要的环节。
模型重建：利用反求设计软件进行模 型重建，将处理后的数据转化为三维 模型。
汽车真空助力泵工作原理
汽车真空助力泵工作原理1. 什么是真空助力泵说到汽车，大家可能第一时间想到的是发动机、轮胎，或者车载音乐。
但其实，真空助力泵这个小玩意儿也是车子里不可或缺的“幕后英雄”。
简单来说，真空助力泵的工作就是为了给制动系统提供额外的“力气”，让我们在刹车的时候更轻松。
要是没有它，咱们刹车就得像摔跤一样，费劲得很。
2. 真空助力泵的工作原理2.1 吸气与压缩那真空助力泵是怎么工作的呢？让我们来聊聊它的内部构造。
想象一下，一个小小的泵，里面有一个活塞，活塞就像小朋友玩弹簧玩具一样，来回运动。
它的工作原理其实就是通过吸气和压缩。
首先，泵里的活塞向下运动时，就会把空气吸进来，形成低压区。
这时候，外面的空气就像饿狼扑食，纷纷涌进来。
接着，活塞再往上推，把这些空气压缩到一个封闭的空间里，形成了一个真空。
2.2 产生助力有了真空，接下来就是大显身手的时刻了。
当你踩下刹车踏板，真空助力泵就会把这个低压区域的力量传递到制动系统里。
简单来说，就是它给刹车加了个“助攻”，让我们只需轻轻一踩，就能刹得住车。
就像在打篮球时，有个队友帮你挡住对方，轻松进球。
真空助力泵就是我们的“挡拆高手”，让制动变得轻松自在。
3. 真空助力泵的优势3.1 省力与安全真空助力泵的存在，让我们的驾车体验大大提升。
大家都知道，刹车可不是闹着玩的，尤其是在高速行驶时，稍微不小心就可能发生危险。
有了这个小泵，刹车的力度和反应速度都提升了，真是省力又安全。
你想想，如果没有它，咱们每天都得像举重一样用力踩刹车，谁受得了啊？这就像是吃饭时，有人帮你夹菜，那种轻松惬意可不是一般人能体会到的。
3.2 适应性强不仅如此，真空助力泵在不同车型上也能发挥出色的表现。
无论是小轿车、SUV，还是大家常见的面包车，它都能轻松应对。
就像一位百变的演员，能够适应各种角色。
即使在高海拔地区，空气稀薄，真空助力泵依然能保持良好的工作状态，让你在极端环境下依然可以安心驾驶。
这简直就是驾驶界的“全能选手”，让我们无论走到哪里都能如鱼得水。
基于反求设计的汽车真空助力器总成的研究
基于反求设计的汽车真空助力器总成的研究xx年xx月xx日CATALOGUE 目录•研究背景和意义•反求设计方法概述•汽车真空助力器总成的研究现状•基于反求设计的汽车真空助力器总成的研究内容CATALOGUE 目录•基于反求设计的汽车真空助力器总成的优化设计•基于反求设计的汽车真空助力器总成的应用前景与展望01研究背景和意义1 2 3随着全球汽车工业的快速发展，汽车真空助力器总成的研究显得尤为重要。
汽车工业的快速发展反求设计是一种逆向工程技术，能够通过对现有产品的逆向解析，获取产品设计参数，为优化和改进产品提供有力支持。
反求设计的优势目前关于汽车真空助力器总成的反求设计研究较少，因此本研究具有较高的实际应用价值和理论研究意义。
缺乏相关研究通过反求设计技术，可以更加精确地获取汽车真空助力器总成的设计参数，有助于提高产品质量和性能。
提高产品质量反求设计技术可以快速获取产品结构和性能信息，有助于缩短研发周期，提高研发效率。
缩短研发周期反求设计技术可以避免传统研发过程中重复试验和试制的高成本，从而降低研发成本。
降低研发成本本研究成果可应用于汽车工业领域，为推动汽车工业的发展提供技术支持和理论指导。
推动汽车工业发展02反求设计方法概述反求设计是一种从已有的产品或模型中获取设计信息的方法，它通过分析已有的产品或模型的形状、结构、材料等属性，重新创造出一个与原产品相似或具有某种特定功能的新产品。
在汽车真空助力器总成的研究中，反求设计方法可以帮助研究人员从已有的产品中获取详细的设计信息，包括产品的结构、材料、性能等，从而为新产品的设计和开发提供重要的参考。
反求设计方法的基本原理反求设计方法的流程通过各种测量设备和技术手段，获取已有产品的各项参数和数据。
数据采集数据处理模型重建模型验证对采集到的数据进行整理、分析和处理，提取出有用的设计信息。
根据处理后的数据，利用计算机辅助设计软件或其他工具，重新构建产品的三维模型。
汽车真空助力泵工作原理
汽车真空助力泵工作原理汽车真空助力泵是一种用于增加制动系统效能的装置。
它广泛应用于现代汽车制动系统中，通过增加制动时的负压来提供力量，以减轻驾驶员踩踏制动踏板所需的力量。
汽车真空助力泵的工作原理主要基于负压的原理。
当发动机正常运转时，活塞在气缸内上下运动，通过连杆与凸轮轴相连。
凸轮轴的旋转运动使活塞产生压缩空气，并将空气排出。
真空助力泵的工作取决于发动机进气歧管中的负压。
通过一个负压传感器，泵可以检测到进气歧管中的负压水平。
当发动机呈高负荷工况时，负压会达到最大值。
泵的工作是通过利用这个负压来生成真空。
泵的内部结构主要由两部分组成：主泵体和凸轮轴。
主泵体是泵的核心部分，主要由一个气缸和活塞组成。
凸轮轴安装在发动机的正时轮后方，与发动机一同旋转。
当凸轮轴旋转时，活塞也会跟随旋转并上下运动。
当凸轮轴旋转时，凸轮会推动活塞往下运动，由于活塞下面的空气无法快速流入，因此会形成负压状态。
随后，在凸轮轴旋转的下一个周期中，活塞上升并迅速充满空气，将形成负压的空气排出。
这种循环运动会不断形成真空，并将真空送入制动系统。
真空助力泵能够通过一个真空泵的开关来控制工作状态。
当发动机启动时，真空泵会自动工作以形成真空。
一旦真空水平达到一定数值，开关将关闭进一步的真空泵工作。
泵会维持现有的真空水平，并在需要时自动开启以保持真空。
在汽车制动系统中，真空助力泵的主要作用是通过产生真空来减轻驾驶员踩踏制动踏板所需的力量。
当驾驶员踩下制动踏板时，负压会传递给真空助力泵，泵会将真空传递到制动系统中的真空助力器。
真空助力器会将真空的力量转化为机械力以实现制动。
总结起来，汽车真空助力泵的工作原理主要基于发动机进气歧管中的负压。
通过凸轮轴的旋转运动，泵内的活塞会产生负压并不断形成真空。
真空助力泵能够通过一个真空泵的开关来控制工作状态，以及将产生的真空传递给制动系统中的真空助力器。
这样，驾驶员在制动过程中所需的力量就会得到减轻，提高了驾驶的舒适性和安全性。
汽车真空助力制动原理和真空泵解读
汽车真空助力制动原理和真空泵解读随着汽车制动技术的发展，汽车真空助力制动系统成为了汽车制动系统的主流。
它通过真空助力技术，增加了司机踩踏制动踏板时的力量，使得制动更加迅速、稳定和可靠。
在汽车真空助力制动系统中，真空泵是一个关键的组成部分，它的作用是产生真空压力，为助力制动系统提供所需的助力。
汽车制动踏板连接到助力器上的活塞杆上。
当司机踩踏制动踏板时，活塞杆会向助力器的一个气室传递力量。
然而，由于整个助力系统是封闭的，助力器内的气室是一个真空环境。
这时，根据真空助力制动的原理，汽车制动踏板上的力量将使得气室中的真空压力增加，从而导致活塞杆在助力器中的移动。
当活塞杆移动时，它将油液推送到每个车轮的制动器中，使制动器产生摩擦，实现制动效果。
然后，当司机释放制动踏板时，助力器中的真空压力会恢复到初始状态，活塞杆会自动返回到原来的位置，停止油液的传输，车轮停止制动。
真空泵是汽车真空助力制动系统中产生真空压力的关键设备。
它主要由一个驱动机构、真空泵体和真空泵壳组成。
真空泵通过驱动机构产生动力，在真空泵体内产生部分真空环境。
驱动机构一般由发动机的曲轴驱动，通过皮带或链条传递动力给真空泵。
真空泵体内设置了一个活塞，它与曲轴相连。
当曲轴运动时，活塞产生往复运动。
当活塞运动时，它会使泵内的气体被排出，形成真空环境。
同时，真空泵壳起到密封作用，防止气体泄漏。
这样，真空泵就能稳定地产生所需的真空压力，为汽车真空助力制动系统提供助力。
需要注意的是，汽车真空助力制动系统中的真空泵需要根据不同的发动机负荷和转速来调节真空压力的大小。
一般来说，在低转速或高负荷的情况下，真空压力应该相对较高，以确保制动系统的可靠性和灵敏性。
总结：汽车真空助力制动原理基于真空助力技术，通过增加司机踩踏制动踏板时的力量，使制动更加迅速、稳定和可靠。
真空泵作为汽车真空助力制动系统中的核心组件，通过产生真空压力，为助力制动系统提供所需的助力。
真空泵通过驱动机构产生动力，使泵体内的活塞产生往复运动，从而产生真空环境。
刹车真空助力泵工作原理
刹车真空助力泵工作原理刹车真空助力泵，这名字听起来就像是汽车界的高科技玩意儿，其实说白了就是一个能让你轻松刹车的小帮手。
想象一下，你开着车，突然前方有个小狗横穿马路，心里一慌，踩刹车的力气得有多大啊！不过别担心，有了这个真空助力泵，刹车就像喝水一样简单。
真空助力泵的原理其实也没那么复杂，跟我们吃饭时的吸管有点像。
你想，要是吸管里没空气，水就会乖乖上来。
这个助力泵就利用这个原理，在发动机运转时，它会产生真空，形成一种吸力，让刹车踏板变得轻松无比。
你只需要轻轻一踩，车子就能稳稳停下，简直是小孩儿也能做到的事。
你可能会想，真空是怎么来的？这就得提到发动机的工作了。
发动机在运转的时候，会把空气吸进来，产生低压区，形成真空。
这个时候，真空助力泵就开始工作了。
它像个勤快的小蜜蜂，努力地把真空传递到刹车系统。
就像你在大雨中开车，水滴打在车窗上，你总希望雨能停，而这个泵就是帮你“停雨”的小工具。
这个助力泵可不光是个“聪明”的玩意儿，它还非常耐用。
大多数情况下，它的工作寿命可以达到十年甚至更长。
想象一下，十年的时间，陪伴你走过无数的高速、慢速、雨天、晴天，几乎和你一起经历了所有的风风雨雨。
即使在最恶劣的环境下，它依然能咬牙坚持，真是个忠实的小伙伴。
科技再先进，任何东西也都有可能出问题。
比如，有时真空助力泵可能会因为老化或者其他原因，导致真空不够，刹车踏板变得硬邦邦的，踩下去的感觉就像是踩在石头上一样。
这时候，可能就得找专业人士来检查一下了。
别小看这小小的真空泵，坏了可别指望车子能如常停下哦。
在日常生活中，许多司机可能都没太注意这个小部件的存在。
你想想，一辆车能开那么久，背后可是有无数的小配件在默默奉献。
如果你常常觉得刹车不太灵光，甚至有时踩下去要费一番力气，可能就要怀疑这真空助力泵的健康状况了。
就像一颗大树，根部的健康直接影响到树冠的生长，刹车的表现也同样如此。
而当你坐在车里，轻松自如地踩下刹车，享受着安全的行驶，你就会感激这个真空助力泵的存在。
真空助力泵组成
真空助力泵组成真空助力泵是一种利用液体或气体的动能来增加真空度的装置，它能够提供高效、可靠、节能的真空系统。
下面将从组成、工作原理和应用范围三个方面详细介绍真空助力泵。
一、组成1. 主泵主泵是真空助力泵的核心部件，它通常由叶轮、壳体、电机等组成。
主泵的叶轮通过高速旋转使气体被压缩并排出，从而形成真空。
2. 辅助装置辅助装置包括冷却水系统和排气管道系统。
冷却水系统用于降低主泵温度，防止过热损坏；排气管道系统则用于将被压缩的气体排出。
3. 控制器控制器是真空助力泵的重要组成部分，它能够监测和控制主泵的运行状态，并对其进行自动调节和保护。
二、工作原理1. 原理概述真空助力泵利用液体或气体流动时产生的动能来增加真空度。
当液体或气体经过主泵时，由于其动能的作用，气体被压缩并排出，从而形成真空。
2. 工作过程真空助力泵的工作过程可以分为三个阶段：进气、压缩和排气。
首先，气体通过进气口进入主泵；其次，叶轮将气体压缩并向外排出；最后，被压缩的气体通过排气管道排出系统。
三、应用范围1. 工业领域真空助力泵广泛应用于工业领域中的真空处理、制造、热处理等方面。
例如，在半导体制造过程中，真空助力泵能够帮助去除杂质和污染物，保证产品质量；在热处理过程中，则能够提高产品硬度和强度。
2. 医疗领域在医疗领域中，真空助力泵常用于吸引污染物和液体，并进行输血、手术等操作。
例如，在手术室中，真空助力泵能够帮助医生清理伤口，并保持操作区域干燥。
3. 研究领域在科学研究领域中，真空助力泵也扮演着重要的角色。
例如，在物理学实验中，真空助力泵能够提供高真空度环境，保证实验结果的准确性。
总之，真空助力泵是一种重要的真空设备，其组成、工作原理和应用范围都非常广泛。
通过对其深入了解，我们可以更好地应用和维护这一设备，提高生产效率和产品质量。
真空助力泵工作原理
真空助力泵工作原理
真空助力泵是一种用于汽车制动系统的装置，常见于大多数汽车中。
它的工作原理基于真空的产生，以提供额外的力量来增强制动力。
真空助力泵通常由一个气缸和一个活塞组成。
当发动机正常运转时，活塞会被连杆与曲轴相连，因而随着曲轴的旋转而往复运动。
这一运动将使活塞在活塞腔内建立一个负压（即真空）。
一旦真空被形成，真空助力泵将开始起作用。
通过一个进气阀，泵吸入外部空气，然后通过一个排气阀将空气排出。
这个循环过程不断重复，从而保持真空助力泵的正常工作。
当驾驶员使用制动踏板时，真空助力泵会感知到制动需求。
此时，泵中的负压将被导引至制动腔，进而通过一个连接管路传递至制动器。
这个过程可显著增加汽车制动系统所需的压力，从而提供更强大的制动效果。
总的来说，真空助力泵工作的关键在于利用活塞的往复运动产生真空，然后将真空传递至制动器以提供额外的制动力量。
这样可以有效地减轻驾驶员踩踏制动踏板所需的力量，提升行车的安全性和制动性能。
真空助力器的结构_原理及轴向设计
真空助力器的结构差异主要表现在其控制部分上, 业内现有产品可分为 3 大类: 单阀体式真空助力器; 锁 片定位单阀体式真空助力器; 锁片定位复合阀体式真空 助力器。
1 单阀体式真空助力器
这是最早一代的真空力器, 其代表性的产品有:
N HR 8"、N PR 1015" 、夏利 6" 等。其控制部分见图 1 (a) , 在未抽真空和抽真空平衡后均为图 1 (a) 所示状态。 当 缓慢推动控制推杆 (本文是在形成静特性曲线的工作条 件下来描述助力器工作原理的, 以更客观地分析静特性 曲线的形成) , 控制阀活塞及控制阀总成前行 ∃ 后, 真 空阀口关闭, 控制阀活塞与控制阀总成分离, 大气阀口 打开 如图 1 (b) 所示 , 助力器的后腔进入一定量的大 气, 使前后腔形成一定的压差, 当压差对动力缸产生的
撤去输入力, 助力器又回到图 1 (a) 所示状态。单阀体式 真空助力器在轴向设计时, 须保持 ∃ 在 115mm 左右, 以确保真空阀通畅, 助力器能正常工作而空行程又较 小。通过调节反力盘与控制阀活塞之间间隙的大小及反 力盘的硬度来获得一定大小的跳增值。
2 锁片定位单阀体式真空助力器
这是第二代, 也是目前国内外最广泛使用的真空助 力器。 其代表性的产品有 CA 1046、AU D I、N J 1062 等, 其控制部分见图 2 (a)。 在未抽真空时, 控制部分如图 2 (b) 所示, 此时由于动力缸弹簧的压力促使锁片将控制 阀活塞向前“推动”, 使控制阀活塞与控制阀总成分离, 在库存或发动机熄火状态下, 起到对控制阀橡胶面的保 护作用, 免去了因控制阀长期受压而产生的密封不良或
汽车研究与开发
3 锁片定位复合阀体式真空助力器
这是在锁片定位单阀体式真空助力器的基础上, 为
真空助力器的基本结构
图3—39真空助力器1-踏板推杆2-空气滤芯3-真空阀座4-真空通道5-空气阀6-膜片座7-密封垫8-橡胶反作用盘9-回位弹簧10-前加力室罩ll-密封垫12-推杆l3一后加力室罩l4-通气道l5-空气阀座16-真空阀17-回位弹簧A-加力气室前腔B-加力气室后腔真空助力器的基本结构是怎样的?真空助力器结构示于图3-39,固定在驾驶室仪表板下方的脚制动踏板前方,踏板推杆1与制动踏板杠杆联接.后端以螺栓与制动主缸相联接,真空助力器中心的推杆l2顶在制动主缸的第一活塞杆上.因此真空助力器在制动踏板与制动主缸之间起助力作用。
在真空助力器中,由膜片座6将气室分为加力气室前腔A和加力气室后腔B,前腔A经过管接头和进气管相通,制动时利用发动机进气管的真空度的吸力作用产生助力.膜片座的前端用橡胶反作用盘8与踏板推杆1相联,橡胶反作用盘的弹力与脚感压力相当,橡胶反作用盘的后部装有空气阀5,空气阀5的开度与橡胶反作用盘的弹力也就是脚踏板力相当,踏板力大,反作用力大,阀门开度大,真空加力作用大;反之,踏板力小,真空加力作用小。
当发动机熄火或真空管路漏气时,真空助力器不起助力作用,踏板推杆通过空气阀5直接推动膜片座6和推杆1 2动作,直接作用在制动主缸的第一活塞杆上,产生制动作用,由于此时无助力,制动力靠踏板压力产生。
当发动机工作,真空助力器起作用.制动时,踏下制动踏板,踏板推杆l 和空气阀5向前推,压缩橡胶反作用盘,消除间隙,推动推杆12向前移,使制动主缸压力升高并传至各制动器,此时动作力由司机给出;同时,真空阀16和空气阀5起作用,空气进入B腔,推动膜片座6前移,产生助力作用,助力由进气管真空度和空气压力差决定;强力制动时,踏板力可直接作用在踏板推杆并传至推杆上,真空助力与踏板力同时起作用,强力建立制动主缸压力,强力制动维持制动时,踏板可停留在踏下的某个位置,真空助力起作用,维持制动作用。
解除制动时,放松制动踏板,真空助力器恢复原始位置,等待下一次制动的到来.。
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ｍｉｎ 之间。
所设计的车辆用真空泵与普通真空泵有很大差别 ， 车辆用 真空泵额定转速 为 ４０００ｒ／ｍｉｎ ， 最 高 转 速 为 ８０００ｒ／ｍｉｎ ， 怠 速 时 只 有 ２０００ｒ／ｍｉｎ ， 这 就 应 该 采 用 比 重 较 小 的 耐 磨 的 叶 片 材 料 ， 增 强 冷却 ， 改进泵油性能 ； 同 时 增 加 叶 片 的 个 数 以 提 高 抽 速 ， 保 证 汽 车怠速时也能有效制动。
２ 真空泵工作原理
叶片泵由偏心地装在定子腔内的转子、转子槽内的叶片和 外壳定子组成。转子带动叶片旋转时 ， 叶片借离心力 （ 有的还有 弹簧力） 紧贴定子内 壁 ， 把 进 排 气 口 分 割 开 来 ， 并 使 进 气 腔 容 器 周期性扩大而吸气 ， 排气腔容积则周期性地缩小而压缩气体 ， 借 气体的压力推开排气阀排气 ， 获得真空 ， 如图 ２ 所示。 叶片式真空泵结构较简单 ， 使用方便 ， 能从大气压力下起动 ， 可直接排入大气 ， 偏心质量较小 ， 维护简便 ［２］。 设计的真空泵与发 电机直接连接做成直联叶片真 空 泵 ， 该 机 有 效 利 用 了 发 电 机 的 传动装置和安装装置， 节省了
第４期
机械设计与制造
２００８ 年 ４ 月
文章编号 ： １００１－ ３９９７ （ ２００８） ０４－ ０００１－ ０２
Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｄｅｓｉｇｎ ＆ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ
－ １－
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汽车真空助力泵设计＊
史立伟 １
１
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设 计 （ 与 计 算
张学义 １
２
陈金戈 ２ 辽宁省机械研究院有限公司 ， 沈阳 １１００３２）
头部的最大线速度 ， 与 泵 温 、 磨损有关， 影响加工工艺性外形尺 寸和重量以及外形的美观。 通用化 ａ 值还受进气口结构的限制。 规格选择不当， 会使泵温度较高， 外形尺寸大， 重量大， 一般取
Ｗｍａｘ ＝Ｐ２ Ｓｔｈ ｋ
３ × １０－（ ｗ）
式中 ： Ｐ２ —排气压力 ； Ｐａ ； ｋ —多变指数 ， 取 ｋ＝１．３ 。
３．１．３ 叶片数目 Ｚ 的选择
普通真空泵一般叶片数为 ２ 。因为片数多 ， 加工复杂 ， 成本 高。 通过旋片泵几何抽速的计算可知 ， 当泵的转速达到较高的数 值时 ， 再增加旋片可以在不加大转子偏心距 ， 又不增加最大线速 度的情况下提高 抽 速 。 车 辆 用 真 空 泵 为 增 加 怠 速 时 的 抽 速 ， 取
山东理工大学 交通与车辆工程学院 ， 淄博 ２００５９１）（
Ｄｅ ｓ ｉｇｎ ｏｆ ｖａ ｃｕｕｍ ｐｕｍｐ ｏｎ ａ ｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｐｏｗｅ ｒ ａ ｓ ｓ ｉｓ ｔｅ ｄ ｂｒａ ｋｉｎｇ ｓ ｙｓ ｔｅ ｍ
ＳＨＩ Ｌｉ－ ｗｅｉ １， ＺＨＡＮＧ Ｘｕｅ－ ｙｉ １， ＣＨＥＮ Ｊｉｎ－ ｇｅ ２ （ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｚｉｂｏ ２００５９１， Ｃｈｉｎａ） （ ２ Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｒｅａｓｅａｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．Ｌｔｄ．， Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１００３２， Ｃｈｉｎａ）
中图分类号 ： ＴＨ１２，Ｕ４６１．３
文献标识码 ： Ａ
定的真空度作为制动加力的力源。
为了提高汽车制动性能 ， 改善驾驶员的劳动条件 ， 中小型汽 车上多装有真空助力装置。真空泵就是为汽车真空助力系统提 供真空负压的装置。目前国内车辆用真空泵只是参照国外样品 设计 ， 关于真空泵的 研 究 大 都 局 限 于 抽 水 泵 、 罗茨真空泵、 涡轮 分子泵。 这些真空泵额定转速低、 体积大、 叶片少、 单位体积抽速 小 ， 其研究成果不能 直 接 用 于 转 速 高 、 体积小、 使用较多叶片的 车辆用真空泵。 目前国内并未形成一种有效的算法 ， 来指导车辆 用真空泵的设计生产。这里介绍了真空助力系统和真空泵的工 作原理 ， 提出了一套能指导车辆用真空泵设计生产的设计计算 方法。
３．２．３ 叶片尺寸的确定
（ １） 叶片高度 ｈ 的计算
ｈｍａｘ ＝ !Ｒ２－ ｅ２ ， ｈ＜ｈｍａｘ 才能避免叶片在槽内相碰。叶片的最
大伸长 ｈ１＝Ｄ－ ｄ＝２ｅ 。 为保证叶片在 槽 内 自 由 滑 动 ， 可 靠 工 作 ， 密 封 良 好 ， 推 荐 取 叶片槽内最小长度 ｈ２≥ｈ１， ｈ２ 最小应不小于 ０．４ｈ 。
１．前轮制动器 ６．真空筒 ２．制动总泵 ７．真空增压器 ３．制动踏板 ８．压力表 ４．真空泵 ５．单向阀 ９．后轮制动器
Ｆｉｇ．２ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｖａｃｕｕｍ ｐｕｍｐ
１．泵盖 ５．单向阀 ２．泵体 ３．叶片 ４．转子 ６．进气口 ８．排气口 ７．润滑油口
真空泵作为助力制动系统的真空源由发电机轴带动 ， 当它 工作时 ， 所产生的真空度经由单向阀传给真空筒 ， 使筒内产生一
Ｚ＝４ ， 这样多个叶片可共同工作 ， 也可使真空泵性能更加稳定。
３．１．４ 确定直径比 ｂ
ｂ＝ｄ／Ｄ， ｄ 为转子直径 ， Ｄ 是泵腔直径 ， 抽速一定 ， ｂ 小则泵的
定子尺寸小 ， 偏心距 ｅ 大 ， 泵运转时旋片最大伸出长度与留在槽 内的长度之比大 ， 旋 片 受 力 大 ， 容 易 磨 损 或 发 生・ （ ｍｍ） Ｌ１＝ａ Ｄ （ Ｄ－ ｄ） ／２＝４．５ （ ｍｍ） ｅ" 设计 Ｄ＝５８ ， ｄ＝４９ ， Ｌ１＝２８ ， ｅ＝４ｍｍ。
３１￣３５ ３ 何璧生 ． 旋片式真空泵 ［Ｊ］． 真空 ， ２００２（１）： ２６￣３２
５ ４ ３ ２ １ ６ ７ ８
１ 真空助力制动系统工作原理
真空助力制动系统制动原理图 ， 如图 １ 所示 。
［１］
空间和成本。
１ 1
２ 2
３ 3 ４ 4 ５ 5
６ 6
７ 7
８ 8
９ 9
３ 真空泵设计与计算
３．１ 真空泵的主要参数
在结构设计总体方案确 定后， 需进行主要参数和尺寸 的设计计算。关于真空泵主要 参数和尺寸的设计计算， 可以 根据经验和公式选取不同参
ａ＝０．５～ １．５ ， 对于大泵取大值 ， 小泵取小值。
设计取 Ｌ１＝２８ ， ａ＝０．４６７ 。
３．１．６ 选取或计算容积利用系数 Ｋｖ
通常可通过合理的布置进气口和加进气导流槽来获得最大 吸气容积和最大容积利用系数。设计 Ｋｖ＝１．４２６
３．２ 确定主要尺寸 ３．２．１ 计算 Ｄ， ｄ， Ｌ１， ｅ
４ 结论
（ １） 在 设 计 中 把 真 空 泵 与 发 电 机 直 接 连 接 做 成 直 联 叶 片 真 空泵 ， 该机有效利用了发电机的传动装置和安装装置 ， 节省了空 间和成本。 （ ２） 通过分析真空助力系统和真空泵的工作原理 ， 提出了一 套能指导车辆用真空泵设计生产的设计计算方法。 （ ３） 设计了由泵盖、 泵体、 转子、 叶片、 进气口、 单向阀、 排气 口和润滑油口组成的叶片式真空泵。该真空泵在额定转速下运 行 ５ｍｉｎ 后 ， 用真空表检查真空筒的真空度为 ３５．７ｋＰａ ， 满足了使 用要求。
ｈ＝ｈ１＋ｈ２
本设计 ， 取 ｈ＝１５ｍｍ。 （ ２） 旋片厚度 Ｂ 的选取 旋片厚度应考 虑 材 质 、 强度、 比重、 旋片和转子旋片槽的工 艺性。旋片一般应采用非金属材料。设计 Ｂ 取 ５ｍｍ。 （ ３） 进气口直径的选取 管道直径对泵的抽气效率有影响 ， 入口压力越低 ， 影响越 大 ， 一般情况下 ， 可按标准选取。 出于通用化设计的考虑 ， 在实际 应用中也有不同于标准的入口连接和进气口径。 （ ４） 排气口尺寸的确定 泵的最大排气速度 ｖ 过大 ， 对防止喷油不利 ， 还会降低高入 口压力时的抽气速率。过小则排气口总面积大 ， 结构尺寸较大 ， 推荐取 ｖ＝ （ ２０～ ３０） ｍ／ｓ。
Ｄ 为泵腔直径 ， ｄ 为转子直径 ， Ｌ１ 为高级缸长 ， ｅ 为偏心距。 Ｄ＝
! !ｚｎＫ ａ（ １－ ｂ ） （ ｍｍ）
Ｖ ２
３
２４× １０ Ｓｔｈ
７
参考文献
１ 傅维舟 ， 戴成武 ． 真空增压制动系统的发展与应用 ［Ｊ］． 陕西汽车 ， １９９６
（ ４） ： ４１￣４５ （ ５） ： ２ 何璧生 ． 旋片式真空泵的结构原理和设计计算 ［Ｊ］． 通用机械 ， ２００３
１
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【 摘 要】设计了由泵盖、 泵体 （ 泵定子） 、 转子、 叶片、 进气口、 单向阀、 排气口和润滑油口组成的叶片 式真空泵 ， 并以此为基础提出了一套能指导汽车用真空泵设计的计算方法。真空泵通过螺栓固定在发电机 的后端盖上 ， 这种直联式结构实现了真空泵与发电机的集成 ， 减小了占用汽车内部的空间 ， 降低了成本。 关键词 ： 真空泵 ； 助力制动 ； 叶片 ； 汽车 【 Ａｂｓｔｒ ａｃｔ】 Ａ ｓｌｉｄｉｎｇ ｖａｎｅ ｖａｃｕｕｍ ｐｕｍｐ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｍａｄｅ ｕｐ ｏｆ ｖａｃｕｕｍ ｓｔａｔｏｒ， ｒｏｔｏｒ， ａｎｄ ｓｌｉｄｉｎｇ ｖａｎｅ ｉｓ ｄｅ－
３．２．２ 叶片圆头最大线速度 Ｖｍａｘ 验算
・ ｎｍａｘ （ Ｒ＋ｅ） １０－（ ３ Ｖｍａｘ ＝ ! ｍ／ｓ） ３０ 式中 ： Ｒ —泵腔半径 （ ｍｍ） ； ｅ —偏心距 （ ｍｍ） ； ｎｍａｘ —真空泵即发电 机最高转速 （ ｒ／ｍｉｎ） 。 此值过高 ， 一般泵的温度也会过高 ， 会影响叶片的使用寿命 ， 并可能导致机油的泄漏。在这里 Ｖｍａｘ ＝１５．５８ｍ／ｓ。
＊ 来稿日期 ： ２００７－ ０９－ ０７