汽车行车制动器.doc
《制动器设计》word文档
目录第1章设计任务 (1)1.1设计依据 (1)1.2设计条件 (3)第2章制动器的方案分析及选择 (4)2.1汽车制动器结构方案分析 (4)2.2制动器设计的一般原则 (6)2.2.1制动驱动机构的选择 (6)2.2.2制动管路的选择 (6)第3章制动器设计与校核 (9)3.1盘式制动器主要元件 (9)3.1.1制动盘 (9)3.1.3制动块 (9)3.1.4摩擦材料 (10)3.1.5制动器间隙 (10)3.2同步附着系数的选取 (10)3.3制动器效能因数 (12)3.4制动器受力分析与力矩计算 (13)3.4.1制动受力分析 (13)3.4.2制动力矩的计算 (14)3.5摩擦衬块的摩擦特性 (15)3.6制动器的热容量和温升的核算 (17)设计小结 (19)参考文献 (20)第1章设计任务1.1设计依据制动器的功用:使汽车以适当的减速度降速行驶直至停车;在下坡行驶时使汽车保持适当的稳定车速;使汽车可靠地停在原地或坡道上。
制动系首先应满足如下要求:1)足够的制动能力;2)工作可靠;3)不应当丧失操纵性和方向稳定性;4)防止水和污泥进入制动器工作表面;5)热稳定性良好;6)操纵轻便,并具有良好的随动性;7)噪声尽可能小;8)作用滞后性应尽可能短;9)摩擦衬片(块)应有足够的使用寿命;10)调整间隙工作容易;11)报警装置;12)减少公害盘式制动器按摩擦副中定位原件的结构不同可分为钳盘式和全盘式两类。
1)钳盘式钳盘式制动器按制动钳的结构形式不同可分为定钳盘式制动器、浮钳盘式制动器等。
定钳盘式制动器:这种制动器中的制动钳固定不动,制动盘与车轮相连并在制动钳体开口槽中旋转。
具有以下优点:除活塞和制动块外无其他滑动件,易于保证制动钳的刚度;结构及制造工艺与一般鼓式制动器相差不多,容易实现鼓式制动器到盘式制动器的改革,能很好地适应多回路制动系的要求。
浮钳盘式制动器:这种制动器具有以下优点:仅在盘得内侧具有液压缸,故轴向尺寸小,制动器能进一步靠近轮毂;没有跨越制动盘的油道或油管,液压缸冷却条件好,所以制动液汽化的可能性小;成本低;浮动盘的制动块可兼用驻车制动。
汽车制动系统简介
汽车制动系统简介汽车制动系统是车辆中非常重要的系统之一,其作用是使车辆在行驶中停止或减速。
制动系统由多个组件组成,包括刹车盘、刹车鼓、刹车片、制动液和制动器等。
在这篇文章中,我们将简要介绍汽车制动系统及其组成部分。
第一部分:制动系统的类型汽车制动系统可以分为两种类型:盘式制动和鼓式制动。
盘式制动是目前大多数车辆所采用的制动系统。
其原理是利用刹车盘和刹车片之间的摩擦来制动车辆。
刹车盘通常固定在车轮上,而刹车片则与刹车盘接触,产生摩擦力。
盘式制动系统具有制动效果良好、可靠性高、散热效果好等优点,并且易于维护和更换。
1、刹车盘刹车盘是盘式制动系统中非常重要的部分,其作用是提供有足够的摩擦能力。
刹车盘通常是由钢铁或合金铸造而成,具有较高的热容量和耐腐蚀性能。
2、刹车片刹车片是制动系统中的关键部分,是实际用来制动车辆的组件。
刹车片通常由摩擦材料制成,如陶瓷、半金属等。
不同种类的刹车片具有不同的摩擦系数和磨损率,可以根据车辆的需求选择合适的刹车片。
3、刹车鼓刹车鼓是鼓式制动系统中使用的部件,其作用与刹车盘类似,提供给制动器足够的摩擦能力。
刹车鼓通常由灰铸铁制成,其质量和几何形状对制动效果有重要影响。
4、制动液制动液是传输制动力的介质。
制动液通常是基于丙二醇或多重醇等物质的液体,能够承受高压和高温。
制动液在传输制动力的同时,也是一种润滑剂,有助于减少制动器组件之间的磨损。
5、制动器制动器是制动系统中最重要的部件,其作用是产生制动力,并实现停车、减速等功能。
制动器的类型包括盘式制动器和鼓式制动器。
盘式制动器由制动卡钳和制动活塞组成。
当制动踏板施加力时,制动卡钳内的制动片会与刹车盘接触,从而制动车轮。
制动系统的工作原理是将制动力传递给车轮,从而实现减速和停车的功能。
当司机踩下制动踏板时,制动器组件会产生摩擦力,将车轮减速或停止转动。
制动系统的工作过程可以分为三个阶段:制动前段、制动中段和制动后段。
在制动前段,制动器和车轮之间开始接触,并逐渐产生摩擦力;在制动中段,制动器和车轮之间的摩擦力达到最大;在制动后段,制动器逐渐减小制动力,车轮恢复正常运转。
汽车制动器原理
汽车制动器原理汽车制动器是汽车安全性能的重要组成部分,它能够将汽车从高速行驶状态平稳、迅速地减速停车,保障了行车过程中的安全。
汽车制动器的原理主要包括摩擦制动和惯性制动两种方式。
首先,我们来看摩擦制动的原理。
摩擦制动是指利用摩擦力来减速汽车的一种制动方式。
在汽车制动系统中,摩擦制动主要是通过制动盘和制动片之间的摩擦力来实现的。
当司机踩下制动踏板时,制动液会通过制动管路传输到制动器,使制动器活塞向外推动,压紧制动片与制动盘,从而产生摩擦力,使汽车减速停车。
这种制动方式具有制动效果好、制动距离短的特点,是目前汽车制动系统中应用最广泛的一种制动方式。
其次,惯性制动也是汽车制动器的一种重要原理。
惯性制动是指利用汽车自身的惯性来减速的一种制动方式。
在汽车行驶过程中,当司机松开油门踏板时,汽车会因为惯性而继续前行,此时发动机不再提供动力,汽车便会减速。
同时,利用发动机的阻力和变速器的作用,也可以实现汽车的减速停车。
惯性制动在汽车行驶过程中起到了重要的作用,减少了对制动系统的依赖,同时也延长了制动系统的使用寿命。
除了摩擦制动和惯性制动,汽车制动器的原理还涉及到了防抱死制动系统(ABS)和电子制动力分配系统(EBD)等先进技术。
ABS系统通过感知车轮的速度,控制制动压力,防止车轮因制动而抱死,提高了汽车的行驶稳定性和制动效果。
而EBD系统则根据车辆的负载情况和路面摩擦系数,智能地调节前后轮的制动力分配,使车辆在紧急制动时更加稳定和安全。
总的来说,汽车制动器的原理是多种制动方式相互配合,通过摩擦力和惯性来实现汽车的减速停车。
随着科技的不断进步,汽车制动器的原理也在不断完善和创新,以满足汽车安全性能的不断提升和行车安全的需求。
传统汽车机械液压行车制动装置的组成
传统汽车机械液压行车制动装置的组成
传统汽车机械液压行车制动装置由以下几部分组成:
1. 制动踏板:驾驶员通过踩踏制动踏板来操控制动装置的工作。
2. 主缸:主缸是制动装置的核心组件,通过驾驶员的踩踏力量将机械力转化为液压力。
3. 制动管路:制动管路将主缸的液压压力传递给车轮的制动器(制动蹄)。
4. 制动蹄:制动蹄是位于车轮上的一对夹紧装置,通过在刹车盘或刹车鼓上施加压力来减少车轮旋转并实现制动。
5. 刹车盘(或刹车鼓):刹车盘或刹车鼓是车轮上的旋转部件,其通过制动蹄的施压来减少其旋转,从而实现制动。
6. 刹车片(或刹车衬片):刹车片位于制动蹄与刹车盘(或刹车鼓)之间,当制动蹄施加压力时,刹车片与刹车盘(或刹车鼓)紧密接触,实现制动。
7. 制动调节器:制动调节器用于调节不同车轮的制动力分配,保证车辆在制动过程中的稳定性。
以上是传统汽车机械液压行车制动装置的主要组成部分。
由于技术的进步,现代汽车逐渐采用电子制动系统(如防抱死刹车系统)代替了部分机械液压行车制动装置。
16周汽车制动系统
大气阀座
外界 空气
调整叉
踏板 压力
前壳体
膜片
控制阀推杆 过滤环 控制阀 柱塞 后壳体 膜片座
橡胶阀门
真空助力器工作过程图
五、真空增压器
真空增压器利用真空能对制动主缸输出的油液进行 增压。其控制装置是用制动踏板机构通过主缸输出的液压操 纵的。真空增压器用于间接操纵式伺服制动系统中。
六、液压助力器
优点:体积小、可以很容易装在紧凑型轿车上;助力效果好, 适合于安装在四轮都采用盘式制动器的轿车及重型载货汽车 和大客车上,或安装在无进气歧管真空度的柴油机汽车上。
盘式制动器-结构图
盘式制动器-结构
• 制动盘(旋转元件)
• 制动钳(固定元件) • 制动衬垫(摩擦元件)
机械式驻车制动系
1.操纵杆 2.平衡杠杆 3.拉绳 4.拉绳调整接头 5.拉绳支架
6.拉绳固定夹 7.制动器
液压式制动传动装置
1.前轮制动器 2.制动钳 3.制动管路 4.制动踏板机构 5.制动主缸 6.制动轮缸 7.后轮制动器
制动底板
调整凸轮
偏心支承销
Байду номын сангаас制动鼓
⑴、领从蹄式制动器 结构特点: 两蹄上端共用一个 双活塞分泵,下端分 别用偏心销轴支撑。 领蹄: 促动力使制动蹄张 开时的旋转方向与制动 鼓的旋转方向相同的制 动蹄。 领蹄
从蹄: 促动力使制动蹄 张开时的旋转方向与 制动鼓的旋转方向相 反的制动蹄。
领从蹄式制动器: 在制动鼓正向 旋转和反向旋转时 都有一个领蹄和一 个从蹄的制动器。 从蹄 等促动力制动器: 凡两蹄所受促动力相等的领从蹄式制动器都称为等促 动力制动器。
②双向双领蹄式制动器 定义: 制动鼓正反方向旋转两蹄均为领蹄的制动器。 结构特点:
制动器的工作原理
制动器的工作原理制动器是一种用于汽车、机械设备等的重要安全部件,其主要作用是用来控制或减速设备的运动。
制动器的工作原理非常简单,其基本原理是通过摩擦或电磁力来实现制动或减速的目的。
在本文中,我们将详细介绍制动器的工作原理及其分类。
一、制动器的分类1.机械式制动器:通过摩擦力实现制动的目的,常见的机械式制动器有牵引车制动器、电梯制动器、离合器制动器等。
机械式制动器是一种通过摩擦来实现制动或减速的装置,它通常由两个摩擦材料(一般为碳素摩擦材料)的摩擦辊、一个弹簧和一个操作杆等组成。
当制动器处于解除状态时,操作杆处于自由状态,弹簧将摩擦辊向外拉,使其与摩擦面分离。
当操作杆处于制动状态时,它将顺时针或逆时针旋转,使弹簧的压缩力减小,摩擦片与摩擦面之间产生摩擦力,从而将设备减速或制动。
摩擦片的选择非常重要,如果采用较硬的摩擦片,很容易损坏设备表面;而采用较软的摩擦片,摩擦效果差,甚至无法达到制动的效果。
电磁式制动器是一种通过电磁力实现制动的装置,常用于坐电梯、跑步机等设备上。
它由电磁线圈、摩擦面、弹簧和操作杆等组成。
当气缸被激活时,其将产生一定的空气压力,使摩擦片与制动面产生摩擦力,从而完成制动或减速的目的。
因为气压式制动器具有较大的制动力,所以常用于载重量较大或速度较快的车辆上。
液压式制动器是一种通过液体传递力来实现制动或减速的装置,通常用于汽车、工程机械等设备上。
它由制动液箱、主缸、刹车片、制动液管等组成。
当操作杆被压下时,主缸内的活塞移动,推动液压油流向刹车片,使刹车片与制动盘产生摩擦力,从而完成制动或减速的目的。
液压式制动器具有较稳定、可靠的制动性能、较好的自动补偿性能以及操作灵活等优点,因此广泛应用于各种机械设备上。
制动器是一种非常重要的安全装置,其工作原理不同、应用范围也不同,但其底层原理都是通过摩擦或电磁力来实现制动或减速的目的。
制动器的正确安装和维护可以保证设备的安全运行和寿命,因此使用过程中应严格按照说明书操作,定期检查维护。
汽车制动器工作原理
汽车制动器工作原理
汽车制动器以机械和液压原理为基础,通过施加力量来减缓或停止车辆运动。
当驾驶员踩下制动踏板时,踏板上的力量被传递到制动器主缸。
主缸中的活塞受到压力并移动,将液体(通常是制动液)推送到制动系统中。
制动液从主缸流向每个车轮上的制动器。
制动器中有一个称为制动鼓或制动盘的装置,它与车轮相连。
在简化的情况下,我们以液压制动为例进行解释。
制动器内的液压系统有两个主要部分:制动活塞和制动盘。
当制动液进入制动器时,它通过一个叫做制动活塞的装置产生压力。
制动活塞将油液压力转变为机械压力,并将其传递给制动盘。
制动盘通过固定在车轮上的制动盘钳来实现制动作用。
制动盘钳的内部有两个摩擦衬片(通常是刹车片)以及压紧这些衬片的一对活塞。
当制动器工作时,活塞会挤压刹车片与制动盘接触。
由于制动盘与车轮相连,所以制动盘的摩擦会使车轮减速甚至停止旋转。
随着制动踏板释放,制动液压力减小,制动活塞回到原位,刹车片与制动盘之间的压力也减小。
车轮将恢复旋转自由度。
汽车制动器通过液压原理将驾驶员的制动踏板力量转化为车轮的减速和停止。
这种设计使得汽车能够更加安全地行驶和停车。
行车制动踏板的功用和操作
万不得已时轻易不要使用。
7定点制动(停车)的操作方法:这是日常行车中经常会遇到的停车方式。
等红灯时,高速公里收费口,以及其它指定地点停车都会用到。同时,该科目是对
于学习驾驶员五大基础动作的综合运用能力的检验啊。(离合器,制动器,油门,变
动踏板的操作方法,但也有个别同学动作不够协调,用力不当。希望在今后的
练习中继续改进。
2、填写教学日志。
3、布置下一节课的教学预习内容。《加速踏板的功用和操作》
教学难点: 1、掌握行车制动器的平稳控制。
教学准备: 准备符合GB7258、JT/T-198规定的二级车以技术条件的教学车
辆和符合交通运输部行业规范JT/T-434标准的驾驶训练场地。
教学内容和时间分配:45分钟
1、集合学员,采集学员信息。 5分钟
2、讲解行车制动器的基本结构和功用。10分钟
3、讲解行车制动踏板的操作方法。5分钟
踏板上,以膝关节的伸屈动作踏下或放松。
②气压制动踏板的操纵:操纵气压制动踏板时,右脚跟支撑在驾驶室
底板上,脚掌踏在踏板上,以踝关节的伸屈动作踏下或放松。
三、踏制动踏板的要领:
踏制动踏板的要求是:快上、轻压、慢放。
四、在不同情况下制动的使用:
1低速情况下制动器制动的操作方法:
一般在低速行驶的情况下(10km/h以下)的减速和停车,与正常的减速、停
制动时先松油门然后踩制动踏板并逐渐加大制动力当车轮即将抱死时马上抬起制动踏板紧接着再踩下制动踏板估计快要抱死时再次踩下制动踏板如此反复操作就会使汽车得到最佳的制动效果
教学科目:制动踏板的功用和操作
教学目的: 使学员掌握制动踏板的功用及其操作方法
车辆制动性能对行车安全的影响
车辆制动性能对行车安全的影响发动机制动车辆挂前进挡行驶时,如果完全抬起加速踏板,发动机没有更多的燃料供应,转速下降,会牵制车辆的速度逐渐降低,其作用筒制动相似,称为发动机制动。
在行驶中,尤其是下长坡时正确使用发动机制动,对安全非常重要。
行车制动器制动使用行车制动器制动时,随着制动器温度升高,摩擦力会急剧减弱。
在下长坡时车速会因为惯性而越来越快,如果连续使用行车制动,制动器就会因为剧烈摩擦而温度升高,从而使制动效果剧烈下降。
而且,制动液过热时会因为沸腾产生气泡,严重时会使制动失效。
如果制动管路破裂,导致制动液泄漏,制动踏板力不能有效传递到车轮,制动会失效。
制动摩擦片(快)磨损受到一定程度,制动也会失去制动效果。
车轮涉水后,制动器的摩擦片(快)和车轮上的制动鼓(盘)之间因进水而形成水膜,使制动效能降低。
制动时的方向稳定性制动过程中,尤其是在附着力不好(相对来说比较滑)的路面上高速或转弯时紧急制动,车辆容易失去控制而偏离原来的行驶方向,失去稳定性从而造成冲入对向车道、下沟等危险情况。
常见的有制动跑偏、制动时后轴侧滑或前轮丧失转向能力等情况。
制动跑偏是指制动时车辆自动向左或向右偏驶。
制动跑偏主要是由左右侧车轮制动力分配不均造成的。
另外,装载不均也看你造成制动力分配不均而产生的制动跑偏。
高速行驶制动跑偏还容易引起后轴侧滑,出现“甩尾”现象。
制动时后轮如果发生侧向滑移,车辆会出现剧烈的回转(甩尾),严重时会出现自动掉头的现象。
后轴车轮如果比前轴车轮先抱死,就会出现侧滑现象。
制动时,如果前轮单侧制动器起作用,将会引起吸粪车跑偏。
制动前轮抱死,会丧失转向能力。
无妨抱死制动系统的车辆遇到障碍或正在转弯时,只有放松制动踏板,才能恢复转向,正常转弯。
车辆通过性车辆的通过性是指汽车在额定装载质量条件下,能以足够的平均速度通过各种差路、无路地段和克服各种障碍的能力。
评价汽车的通过性的主要技术指标有汽车最小离地间隙、纵向与横向通过半径、接近角与离去角等。
制动器的安全规定
制动器的安全规定是保障汽车行驶安全的重要要求之一。
制动器作为汽车的重要组成部分,它的正常工作对车辆行驶过程中的制动、停车以及避免事故等方面起到至关重要的作用。
为了确保制动器的安全性,制动器有一些相关规定。
以下是制动器的安全规定:1. 制动器的安装位置必须符合国家标准,并且安装牢固可靠。
制动器的安装位置对于制动性能具有关键影响,因此必须按照规定的位置进行安装,以确保制动器的正常工作。
2. 制动系统的主、副泵应该设置在车辆的合适位置,并且操作方便。
主、副泵是制动系统的核心组件,它们的设置位置必须合理,方便驾驶员进行操作,在紧急情况下能够迅速刹车。
3. 制动器的材料应符合相关标准,且制动片与制动鼓之间的摩擦系数必须适中。
制动器的材料必须符合国家标准,以确保其耐磨耐高温的性能。
另外,制动片与制动鼓之间的摩擦系数必须适中,过高或过低的摩擦系数都会影响制动器的制动性能。
4. 制动器的冷却系统必须可靠,并能够快速降低制动器的温度。
制动器在制动过程中会产生大量的热量,如果不能及时散热,则会导致制动器过热,影响制动效果甚至引发事故。
因此,制动器的冷却系统必须可靠,并能够迅速将热量散发出去。
5. 制动器的维修保养必须符合规定,并定期进行检查。
制动器作为汽车的重要组成部分,必须定期进行检查和保养,以确保其正常工作。
制动器的维修保养必须按照相关规定进行,并且由专业技术人员进行操作。
6. 制动器的制动性能必须符合国家标准,并能够满足制动距离的要求。
制动器的制动性能是保障车辆行驶安全的重要指标之一,它必须符合国家标准,并能够满足制动距离的要求。
制动器的制动距离过远会增加事故的发生几率,而制动距离过短又可能导致紧急制动的时候打滑,影响制动效果。
7. 制动器的调试工作必须认真细致,并且确保制动器无异常声响。
制动器的调试工作是确保制动器正常工作的重要环节,必须认真细致地进行,并确保制动器在工作过程中无任何异常声响的出现。
异常声响往往是制动器存在故障或磨损的表现,如果不及时处理可能导致事故的发生。
汽车制动系统工作原理详解
汽车制动系统工作原理详解为了确保行车安全,汽车制动系统成为车辆中最为关键的部件之一。
它负责控制和减缓车辆速度,使车辆能够稳定地停下或减速。
本文将详细解析汽车制动系统的工作原理,包括液压制动和刹车片的协同作用,以及制动过程中的主要部件。
一、液压制动系统的作用及构成部分液压制动系统是汽车制动系统的重要组成部分,通过将驾驶员的制动操作转化为液压信号,从而实现刹车效果。
它由主缸、助力器、制动管路以及刹车器等几个关键部分构成。
1. 主缸:主缸位于驾驶舱内,通过驾驶员的制动踏板操作来产生制动信号。
当驾驶员踏下制动踏板时,主缸内液体压力增加,将制动信号传递给制动器。
2. 助力器:助力器旨在减轻驾驶员的制动操作力度。
它通过感应驾驶员的制动踏板力度变化,产生相应的助力信号,从而降低制动的难度。
3. 制动管路:制动管路是液压制动系统中连接主缸、助力器和刹车器的管道。
它起到传递制动信号和液压力的作用。
4. 刹车器:刹车器负责把液压力转换为制动力,并施加在车轮上,从而减速或停车。
它由制动卡钳、刹车盘和刹车鼓构成。
二、刹车片的作用和工作原理刹车片是汽车制动系统中非常关键的部件,它通过与刹车盘或刹车鼓的摩擦来产生制动力。
常见的刹车片包括盘式刹车片和鼓式刹车片。
1. 盘式刹车片:盘式刹车片主要应用于轿车和一些商用车上。
当驾驶员踏下制动踏板时,制动系统会产生液压力,使得刹车盘固定在车轮轴上的刹车卡钳夹紧刹车盘。
同时,刹车片与刹车盘之间的摩擦力产生制动力,使车辆减速或停车。
2. 鼓式刹车片:鼓式刹车片常用于汽车的后轮制动系统。
它由鼓式刹车盘、刹车鼓和刹车片组成。
当制动信号传递到刹车器时,刹车鼓会扩张开,使刹车片与刹车鼓内壁之间产生摩擦力,从而减速或停车。
三、制动过程中的关键部件除了液压制动和刹车片,汽车制动系统中还有一些关键部件,它们也对制动效果发挥重要作用。
1. 刹车盘和刹车鼓:刹车盘和刹车鼓是车轮中心固定的圆盘或圆筒形零件,它们承载着制动片对刹车器施加的摩擦力。
行车制动是什么
行车制动是什么
行车制动是指在驾驶汽车、摩托车等机动车辆时,通过操作制动系统,减速或停车的一种行车操作。
行车制动是驾驶员控制车辆速度和停车的重要手段,对行车安全具有至关重要的作用。
行车制动通常由制动踏板、制动液、制动片、制动鼓或制动盘等组成。
当驾驶员踩下制动踏板时,通过操作制动液,传递力量给制动片,从而产生摩擦,使车辆减速或停车。
制动鼓和制动盘则起到传递制动力和散热的作用,确保制动效果稳定和持久。
行车制动分为两种:机械制动和液压制动。
机械制动是指通过机械装置实现制动的方式,常见的有手刹和脚刹。
手刹通过拉紧拉杆或按下按钮使制动片接触制动盘或制动鼓,达到停车或固定车辆的目的。
脚刹则通过踩下踏板使制动片与制动盘或制动鼓产生摩擦,实现减速或停车。
液压制动是指通过液压系统实现制动的方式。
液压制动由制动主缸、制动管路、制动助力器和制动器等组成。
当驾驶员踩下制动踏板时,制动主缸产生液压压力,通过制动管路传递到制动器,从而使制动片与制动盘或制动鼓发生摩擦,从而实现制动效果。
行车制动对于驾驶员而言需要具备一定的操作技巧和经验。
合理、及时地进行制动操作可以有效地控制车辆速度,确保行车安全。
不同行驶环境和路况条件下,驾驶员需要根据实际情况选择合适的制动方式,并遵守交通规则,保持安全车距
和稳定的行车速度,以确保行车制动的效果和安全性。
总而言之,行车制动是指驾驶员通过操作制动系统,在行车中减速或停车的一种行车操作。
行车制动对于驾驶安全至关重要,驾驶员需要熟悉和掌握合适的制动操作技巧,并根据实际情况选择合适的制动方式,以确保行车过程中的安全性和稳定性。
汽车制动器工作原理
汽车制动器工作原理嘿,朋友们!今天咱来聊聊汽车制动器那点事儿。
你说这汽车制动器啊,就好比是汽车的“刹车大将”,那可太重要啦!想象一下,汽车在路上跑,要是没有制动器,那不就跟脱缰的野马似的,横冲直撞啦!这制动器就像是给汽车套上了缰绳,能让它乖乖听话,说停就停。
汽车制动器的工作原理其实并不复杂。
它主要是通过摩擦来实现制动的。
就好像我们走路的时候,脚底和地面摩擦能让我们停下来一样。
汽车制动器里面有刹车片和刹车盘,当我们踩下刹车踏板的时候,就会推动刹车片紧紧地贴在刹车盘上,通过摩擦产生阻力,让汽车减速甚至停下来。
这刹车片和刹车盘啊,就像是一对欢喜冤家。
它们平时相安无事,可一旦需要刹车了,就得紧密合作。
刹车片就像个勇敢的战士,毫不畏惧地冲上去和刹车盘“亲密接触”,产生巨大的摩擦力。
要是刹车片质量不好,那可就麻烦啦,就好比战士上战场没带好武器,怎么能打胜仗呢?刹车系统里还有刹车油呢,这刹车油就像是汽车制动器的“能量饮料”。
它能把我们踩刹车踏板的力量传递到刹车片和刹车盘那里,让它们发挥作用。
要是刹车油少了或者质量不行了,那汽车的制动效果可就大打折扣啦,这可不是闹着玩的呀!咱平时开车可得注意保养这汽车制动器。
要经常检查刹车片的厚度,看看是不是该换了。
要是刹车片都磨得跟纸一样薄了,还不换,那不是等着出事儿嘛!还有刹车油,也要定期检查和更换。
可别心疼那点钱,和安全比起来,这点钱算啥呀!而且啊,开车的时候也要养成良好的刹车习惯。
别老是急刹车,那样对制动器的损害可大啦!就像人一样,老是过度劳累,身体能吃得消吗?要学会提前预判路况,该减速的时候就慢慢减速,这样既能保证安全,又能让汽车制动器少受点罪。
你说这汽车制动器是不是特别重要?它就像是汽车的保护神,默默守护着我们的行车安全。
所以啊,咱可得好好对待它,让它一直保持良好的工作状态。
总之,汽车制动器是汽车安全行驶的关键部件,我们一定要重视它,保养它,让它为我们的出行保驾护航!。
制动系的基本组成
制动系的基本组成制动系统是汽车的重要组成部分,它能够使汽车在行驶过程中减速或停止。
制动系统包括制动器、制动液、制动盘(鼓)、制动管路等部件。
下面将详细介绍制动系统的基本组成。
一、制动器1. 制动蹄制动蹄是固定在轮毂上的零件,它们通过摩擦来减速或停止车辆。
通常情况下,每个轮毂都安装有两个制动蹄。
当刹车踏板被踩下时,制动液被推入到刹车缸中,使活塞向外移动,进而使制动蹄夹紧轮毂。
2. 制动片制动片是与刹车盘接触的零件,它们通过摩擦来减速或停止车辆。
通常情况下,每个轮毂都安装有两个制动片。
当刹车踏板被踩下时,活塞将压缩气体或液体,并使得一对钳子向内移动,进而使得两个制动片夹紧刹车盘。
二、刹车盘(鼓)1. 制动盘刹车盘是安装在轮毂上的圆盘状零件,它们通过摩擦来减速或停止车辆。
当制动蹄夹紧刹车盘时,刹车盘就会受到摩擦力的作用,从而减速或停止车辆。
2. 制动鼓制动鼓是安装在轮毂上的圆筒状零件,它们通过摩擦来减速或停止车辆。
当制动鞋夹紧制动鼓时,制动鼓就会受到摩擦力的作用,从而减速或停止车辆。
三、制动液制动液是一种特殊的液体,它能够承受高压并能传递力量。
在汽车制动系统中,制动液被用来传递刹车踏板所施加的力量,并使得活塞压缩气体或液体。
四、管路管路是连接各个部件的管子。
在汽车制动系统中,管路被用来将刹车踏板所施加的力量传递到活塞上,并使得活塞压缩气体或液体。
此外,在某些情况下,管路还可以用于将刹车踏板所施加的力量传递到制动鼓或制动盘上。
五、其他部件除了上述的基本组成部分外,汽车制动系统还包括许多其他的部件,如制动助力器、制动泵、制动灯等。
这些部件都有着不同的功能,可以进一步提高汽车的制动性能和安全性。
六、总结汽车制动系统是保障行车安全的重要组成部分。
它由多个部件组成,其中最重要的是制动器和刹车盘(鼓)。
在使用过程中,需要定期检查和维护,并及时更换磨损严重的零件。
只有这样,才能保证汽车在行驶过程中具备良好的刹车性能和安全性。
双向双领蹄式制动器的结构和工作原理
Ⅰ. 概述双向双领蹄式制动器是一种常见的汽车制动系统,它通过摩擦力来减缓车辆的速度并将其停止。
与其他类型的制动系统相比,双向双领蹄式制动器具有较高的制动效率和稳定性。
本文将就双向双领蹄式制动器的结构和工作原理进行详细介绍。
Ⅱ. 结构1. 制动鼓制动鼓是双向双领蹄式制动器的重要组成部分,通常安装在车轮上。
制动鼓的内部空间用于容纳制动器的其他零部件,同时具有良好的散热性能。
2. 制动鞋制动鞋是双向双领蹄式制动器的摩擦件,通常由金属制成,外表覆有摩擦片。
制动鞋通过外力作用于制动鼓的内表面,产生摩擦力来减缓车辆的速度。
3. 液压缸液压缸是双向双领蹄式制动器的辅助装置,用于传递制动指令并带动制动鞋进行摩擦接触。
液压缸通过轮缘间隙的调整来保证制动鞋的良好接触。
Ⅲ. 工作原理1. 制动指令发出当司机踩下制动踏板时,制动液被压力增加,传递给液压缸。
液压缸收到制动指令后,会带动制动鞋向制动鼓靠拢。
3. 摩擦作用制动鞋与制动鼓接触后,产生较大的摩擦力,使车轮减速并最终停止。
4. 制动释放当松开制动踏板时,液压缸停止工作,制动鞋与制动鼓分离,车辆恢复正常行驶。
Ⅳ. 总结双向双领蹄式制动器以其高效的制动性能和稳定的工作原理,成为了汽车制动系统中的重要组成部分。
通过对其结构和工作原理的深入了解,可以更好地维护和保养车辆的制动系统,确保行车安全。
V. 制动效率与稳定性1. 制动效率双向双领蹄式制动器具有较高的制动效率,其关键在于制动鞋与制动鼓的设计。
制动鞋对制动鼓的摩擦接触面较大,使得制动力均匀分布并且有较强的制动力。
制动鼓内部的空间设计充分利用了制动摩擦的力量,使得制动效果更加明显。
车辆在高速行驶过程中,双向双领蹄式制动器能够快速减速并稳定停车,确保驾驶人员和乘客的安全。
双向双领蹄式制动器的制动稳定性也是其优势之一。
其结构设计使得制动鞋能够均匀、稳定地与制动鼓接触,摩擦力可以始终保持在一个稳定的范围内,不会出现突然失效或制动力不均匀的情况。
汽车制动系统结构性能和试验方法
汽车制动系统结构性能和试验方法一、汽车制动系统结构1.制动器:主要分为盘式制动器和鼓式制动器两种类型。
盘式制动器由刹车盘、刹车片、刹车卡钳和刹车液组成,通过刹车卡钳施加在刹车盘上的刹车力来实现制动。
鼓式制动器由鼓式刹车核心、制动皮、刹车回踏杆和制动鼓等组成,通过刹车回踏杆施加在制动鼓上的制动力来实现制动。
2.制动传动装置:包括制动踏板、制动杆、制动器杆等,通过力的传递将驾驶者施加在制动踏板上的力转化为刹车盘或制动鼓上的制动力。
3.制动液压装置:由主缸、助力器、制动管路和制动油等组成,通过踏板力传达到主缸,再通过液压助力器将主缸力放大,通过制动油传达到制动器,实现制动。
二、汽车制动系统性能1.制动力:指制动系统施加在车轮上的力,取决于制动器和制动液压装置的性能。
制动力越大,汽车减速越快。
2.制动距离:指汽车从开始制动到完全停下所行驶的距离,取决于汽车的质量、速度、制动力和路面情况等因素。
3.制动稳定性:指制动系统的工作稳定性和一致性。
制动系统在长时间的制动过程中,应始终保持稳定的制动力和制动平衡,减少制动的波动和失效。
三、汽车制动系统试验方法1.性能试验:包括制动力试验、制动距离试验和制动稳定性试验等。
制动力试验通过测量刹车盘上的制动力来评估制动系统的制动力是否符合要求;制动距离试验通过测量汽车从开始制动到完全停下所行驶的距离来评估制动系统的制动性能;制动稳定性试验通过对汽车制动过程中制动力的变化进行测量,评估制动系统的制动稳定性。
2.耐久性试验:通过长时间的制动测试,评估制动系统在重复使用和高温条件下的耐久性和可靠性。
常见的耐久性试验包括持续制动试验、急停试验和重负荷制动试验等。
3.安全性试验:用于评估制动系统的紧急制动和制动失效时的安全性能,主要包括制动距离加长试验、制动失效试验和制动力均衡试验等。
综上所述,汽车制动系统结构包括制动器、制动传动装置和制动液压装置;性能主要包括制动力、制动距离和制动稳定性;试验方法包括性能试验、耐久性试验和安全性试验等。
车桥行车制动驻车原理
车桥行车制动驻车原理
车桥,也称为车轴,通过悬架与车架(或承载式车身)相连接,其两端安装车轮。
车桥的作用是承受汽车的载荷,维持汽车在道路上的正常行驶。
在制动方面,车桥的工作原理如下:
1. 行车制动:当汽车需要减速或停车时,驾驶员踩下制动踏板,将制动信号传输给制动系统。
制动系统通过制动管路和制动器将制动液压力传递到车轮制动器,车轮制动器利用摩擦力将汽车动能转化为热能,从而实现制动。
2. 驻车制动:当汽车需要固定在某一位置时,驾驶员拉起驻车制动杆或按下驻车按钮,将驻车信号传输给驻车制动器。
驻车制动器通过钢丝、链条或拉杆等传动机构将制动力传递到后轮制动器,使后轮制动器产生制动作用,从而固定汽车位置。
以上是车桥行车和驻车制动的原理。
如果需要更多信息,建议咨询专业技术人员或查阅汽车相关书籍。
行车制动系名词解释
行车制动系名词解释行车制动系统的意思就是:1、制动系统是使汽车的行驶速度可以强制降低的一系列专门装置;2、制动系统主要由供能装置、控制装置、传动装置和制动器4部分组成;3、制动系统的主要功用是使行驶中的汽车减速甚至停车、使下坡行驶的汽车速度保持稳定、使已停驶的汽车保持不动;发动机制动,是指通过发动机进行牵制车辆的速度,这点在下长坡时最有效。
驻车制动,也就是手刹或者自动挡中的停车挡,锁住传动轴或者后轮。
行车制动,指脚刹(脚制动)。
汽车制动系统就是通过一系列驱动机构施加到车轮制动盘或者制动鼓上的压力,达到使车轮减速和车辆停下来的目的,另外还有驻车机构目的是让车辆在停驶的时候保持原位置不动的机构。
就等于是刹车。
机械工程名词行车制动系(service braking system)是2013年公布的机械工程名词。
使行驶中的拖拉机平稳减速或停驶的制动系统。
行车制动系统使汽车的行驶速度可以强制降低的一系列专门装置。
制动系统主要由供能装置、控制装置、传动装置和制动器4部分组成。
制动系统的主要功用是使行驶中的汽车减速甚至停车、使下坡行驶的汽车速度保持稳定、使已停驶的汽车保持不动。
制动系统的功用分类如下:1、行车制动系——是由驾驶员用脚来操纵的,故又称脚制动系。
它的功用是使正在行驶中的汽车减速或在最短的距离内停车;2、驻车制动系——是由驾驶员用手来操纵的,故又称手制动系。
它的功用是使已经停在各种路面上的汽车驻留原地不动;3、第二制动系——在行车制动系失效的情况下,保证汽车仍能实现减速或停车的一套装置。
在许多国家的制动法规中规定,第二制动系也是汽车必须具备的;4、辅助制动系——经常在山区行驶的汽车以及某些特殊用途的汽车,为了提高行车的安全性和减轻行车制动系性能的衰退及制动器的磨损,用以在下坡时稳定车速。
行车制动系统是使汽车的行驶速度可以强制降低的一系列专门装置,简单的说就是踩刹车:1、制动系统主要由供能装置、控制装置、传动装置和制动器4部分组成;2、制动系统的主要功用是使行驶中的汽车减速甚至停车、使下坡行驶的汽车速度保持稳定、使已停驶的汽车保持不动;3、在行车过程中,一般都采用行车制动(脚刹),便于在前进的过程中减速停车;4、不单是使汽车保持不动。
制动器的组成
制动器的组成
制动器是指汽车制动系统中的一个重要部件,其作用是将制动能量转化为热能,从而减速或停车。
制动器是由多个部件组成的,下面我们来详细介绍一下。
1. 制动盘:制动盘通常是由铸铁或钢铁制成,安装在车轮上。
它的作用是在制动时提供一个可靠的阻力面,与制动器摩擦产生摩擦力。
2. 制动钳:制动钳是制动器的主要工作部件,它有两个或多个活塞,可将制动片压向制动盘。
制动钳通常由钢铁或铝制成。
3. 制动片:制动片是制动器的摩擦部件,通常由摩擦材料制成,例如陶瓷,金属,有机材料等。
制动片与制动盘紧密贴合,将制动盘上的旋转动能转化为热能。
4. 制动液:制动液是制动器的传动介质,主要用于传递制动踏板上的压力,驱动制动器的各个部件工作。
选择适当的制动液至关重要,以确保制动系统始终保持良好的性能。
5. 制动弹簧:制动弹簧用于保持制动片与制动盘的间隙,使制动片之间不发生摩擦。
它还可以使制动器在制动时快速地脱离,从而保证行车的安全性。
以上就是制动器的主要部件,它们通过协同工作,将制动能够有效地转化为热能,使车辆减速或停车,保障行车安全。
汽车制动器课程设计说明书
汽车构造课程设计说明书设计名称:汽车制动器设计设计时刻 2020年10-12月系别机电工程系专业汽车效劳工程班级 16班级姓名指导教师2020 年 11 月 28 日目录二.制动方案的拟定 (4)三.制动器的参数和设计 (8)四.制动零件的设计计算 (12)1.制动鼓 (12)2.制动蹄 (12)3.制动底板 (12)4.支承 (12)5.制动轮缸 (12)6.摩擦材料 (12)7.制动器间隙 (13)五.参考资料 (13)六.总结 (13)一.课程设计计划一.选题及要求一、每班任务由指导教师负责分派,每人在题目当选择一个设计题目,同组成员题目不得重复。
二、鼓式制动器为后轮后驱动、盘式为前轮前驱。
二.课程设计的步骤(共四部份)一、汽车制动器结构参考,实验室实物拆装二、设计计算:3、绘制典型零件的零件图、绘制装配图。
零件图每人2张,由指导教师分派任务。
3.整理说明书目录按以下格式编写参考:附图内容包括:零件图、装配图三.设计进度安排四.设计中应注意的问题1.独立试探、严谨认真、精益求精,多于指导教师沟通。
2.设计进程中,需要综合考虑多种因素,采取多种方法进行分析、比较和选择,来确信方案、尺寸和结构。
计算和画图需要交叉进行,边画图、边计算、反复修改以完善设计是正常的,必需耐心、认真地对待。
3.利用好实验室现有实物,但不该盲目地、机械地剽窃。
依照具体条件和要求,斗胆创新。
4.设计中应学习正确运用标准和标准,要注意一些尺寸需要圆整为标准数列或优先数列。
5.要注意把握设计进度,每一时期的设计都要认真检查,幸免显现重大错误,阻碍下一时期设计。
二.制动方案的拟定1.鼓式制动也叫块式制动,是靠制动块在制动轮上压紧来实现刹车的。
鼓式制动是鼓式制动器示用意初期设计的制动系统,其刹车鼓的设计1902年就已经利用在马车上了,直到1920年左右才开始在汽车工业普遍应用。
此刻鼓式制动器的主流是内张式,它的制动块(刹车蹄)位于制动轮内侧,在刹车的时候制动块向外张开,摩擦制动轮的内侧,达到刹车的目的。
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制动器试验台的控制方法分析摘要汽车制动性能的检测是机动车安全技术检验的重要内容之一,制动器的设计也成为车辆设计中重要的环节,在车辆设计阶段需要在制动试验台上对路试制动情况进行模拟,本文主要对制动试验台上的一系列问题进行了研究。
对于问题一,通过利用能量守恒定律,将汽车平动时具有的动能等效地转化为试验台上飞轮和主轴等机构转动时具有的转动动能,求得等效的转动惯量为2v 52m kg J ⋅=。
对于问题二,根据刚体转动知识利用推导出的转动惯量公式:()424121r r h J -=πρ,求得3个飞轮的转动惯量,进而可以组合出8种机械惯量。
由电动机补偿惯量的范围及问题1等效的转动惯量,可以计算出需要电动机补偿的惯量为122kg m ⋅,或-182kg m ⋅,考虑节能时,取补偿惯量为122kg m ⋅。
对于问题三,题目中假设制动减速度为常数,根据刚体的定轴转动的转动定律dt d J M ω=,再结合电流和力矩的正比关系,求得的的驱动电流k I =dt d J ω, A I 1751=和A I 2622-=。
对于问题四,我们采用两种方法来进行评价:1.将时间离散化,2.总能量误差法。
都是分别求出理论减少能量和实际减少能量,然后算出误差分别为为:5.58﹪和5.63﹪对于问题五,是在问题三模型的基础上,给出根据前一个时间段观测到的瞬时转速或瞬时扭矩,设计本时间段电流值的计算机控制方法,计算出前一个时间段的能量误差,得到本时间段的补充电流,从而本时间段的电流.)(101k k M JJ J k t I -=+ 对于问题六,由于电流对电动机的扭矩进行控制的过程可以看成是有控制地对主轴施加电能量的过程,基于能量误差最小化的原则,采用逐步能量补差法,得到控制电流I 的方法。
关键词:刚体转动惯量 转动定律 逐步能量补差法一、问题重述汽车的行车制动器(以下简称制动器)联接在车轮上,它的作用是在行驶时使车辆减速或者停止。
为了检验设计的优劣,必须进行相应的测试。
为了检测制动器的综合性能,需要在各种不同情况下进行大量路试。
但是,车辆设计阶段只能在专门的制动器试验台进行模拟试验。
模拟试验的原则是试验台上制动器的制动过程与路试车辆上制动器的制动过程尽可能一致。
通常试验台仅安装、试验单轮制动器。
动器试验台一般由安装了飞轮组的主轴、驱动主轴旋转的电动机、底座、施加制动的辅助装置以及测量和控制系统等组成。
被试验的制动器安装在主轴的一端,当制动器工作时会使主轴减速。
试验台工作时,电动机拖动主轴和飞轮旋转,达到与设定的车速相当的转速(模拟实验中,可认为主轴的角速度与车轮的角速度始终一致)后电动机断电同时施加制动,当满足设定的结束条件时就称为完成一次制动。
路试车辆的指定车轮在制动时承受载荷。
将这个载荷在车辆平动时具有的能量等效地转化为试验台上飞轮和主轴等机构转动时具有的能量,与此能量相应的转动惯量在本题中称为等效的转动惯量。
试验台上的主轴等不可拆卸机构的惯量称为基础惯量。
飞轮组由若干个飞轮组成,使用时根据需要选择几个飞轮固定到主轴上,这些飞轮的惯量之和再加上基础惯量称为机械惯量。
但对于某些转动惯量的情况,就不能精确地用机械惯量模拟试验。
这个问题的一种解决方法是:把机械惯量设定为某一转动惯量,让电动机在一定规律的电流控制下参与工作,补偿由于机械惯量不足而缺少的能量,从而满足模拟试验的原则。
一般假设试验台采用的电动机的驱动电流与其产生的扭矩成正比(本题中比例系数取为1.5 A/N·m);且试验台工作时主轴的瞬时转速与瞬时扭矩是可观测的离散量。
由于制动器性能的复杂性,电动机驱动电流与时间之间的精确关系是很难得到的。
工程实际中常用的计算机控制方法是:把整个制动时间离散化为许多小的时间段,比如10 ms为一段,然后根据前面时间段观测到的瞬时转速与/或瞬时扭矩,设计出本时段驱动电流的值,这个过程逐次进行,直至完成制动。
现在要求解答以下问题:1. 设车辆单个前轮的滚动半径为0.286 m,制动时承受的载荷为6230 N,求等效的转动惯量。
2. 飞轮组由3个外直径1 m、内直径0.2 m的环形钢制飞轮组成,厚度分别为0.0392 m、0.0784 m、0.1568 m,钢材密度为7810 kg/m3,基础惯量为10 kg·m2,问可以组成哪些机械惯量?设电动机能补偿的能量相应的惯量的范围为[-30, 30] kg·m2,对于问题1中得到的等效的转动惯量,需要用电动机补偿多大的惯量?3. 建立电动机驱动电流依赖于可观测量的数学模型。
在问题1和问题2的条件下,假设制动减速度为常数,初始速度为50 km/h,制动5.0秒后车速为零,计算驱动电流。
4. 对于与所设计的路试等效的转动惯量为48 kg·m2,机械惯量为35 kg·m2,主轴初转速为514转/分钟,末转速为257转/分钟,时间步长为10 ms的情况,用某种控制方法试验得到的数据见附表。
请对该方法执行的结果进行评价。
5. 按照第3问导出的数学模型,给出根据前一个时间段观测到的瞬时转速或瞬时扭矩,设计本时间段电流值的计算机控制方法,并对该方法进行评价。
6. 第5问给出的控制方法是否有不足之处?如果有,请重新设计一个尽量完善的计算机控制方法,并作评价。
二、问题分析2.1问题一的问题分析第一问求的是模拟试验时对应的等效转动惯量。
由题中等效转动惯量的定义可知,路试时车辆由于载荷而具有的能量能等效的转化为模拟试验台上的飞轮和主轴等机构具有的转动惯量,所以可列出关系式:222121mv J =ω,且载荷与车轮半径均已知。
结合角速度与线速度的转化公式:v r =ω,即可求出该车辆制动时所具有的等效转动惯量。
2.2问题二的问题分析本题要解决的机械惯量及等效转动惯量的构成问题,图一为等效转动惯量的构成。
⎧⎧⎪⎨⎨⎩⎪⎩基础惯量机械惯量等效转动惯量飞轮组的惯量驱动电流对应惯量图一:等效转动惯量组成示意图首先根据题中所给三个飞轮的数据,根据计算圆筒转动惯量的公式,求出各飞轮的惯量。
再根据排列组合公式,求出所有机械惯量的不同组合。
由等效转动 惯量和驱动电流所对应的惯量范围,即可求出电动机需要补充的惯量大小的范围。
2.3问题三的问题分析本问中要求建立驱动电流依赖于可观测量的数学模型,并求驱动电流的大小。
由于驱动电流与扭矩成线性关系,所以只需求出驱动电流对应扭矩的大小。
根据刚体定轴转动定律,推导出电流只与角加速度有关。
利用角加速度与线加速度的关系,而且由题中做匀减速运动,可求解出角加速度,再求出电流的大小。
2.4问题四的问题分析题目中要求对文中所采用的实验方案进行评价。
思路为求出实际理论上路试时制动器需要消耗的能量,以及模拟实验台上制动器消耗的能量。
求两者之间的能量误差,并作出评价。
由附件中测得的每个观测时刻的扭矩和角速度的数据,根据t M E i i ∆=ω,可求出按文中设计方法每个时间段内(10ms )中制动器所消耗的能量。
累计求和即 模拟试验台上制动器消耗的总能量。
实际理论上消耗的总能量可根据)(21220N J E ωω-=求得。
两者之差即为按文中方法所产生的能量误差。
同时,计算出相对误差。
2.5问题五的问题分析用一阶的形式构造递推控制方法,就是只采用前一时间段的信息决定下一时间段电流值,利用电机扭矩和制动扭矩的关系以及电流和电机扭矩成正比的假设进行推导,进而求解。
2.6问题六的问题分析电流策略设计有很多种方法,不过设计出来后还要做误差分析的,好的方法就是使总误差最小的方法。
我们采用逐步递推的方法,但递推方法每一步都会产生能量误差,为减少能量误差我们采用逐步能量补差法进行处理。
即在不同的k 时,计算前k个时间段所产生的能量累积误差,令第1+k个时间段的能量误差等于零即可。
三、模型假设1.假设轴之间摩擦产生的热忽略不计;2.加载时力矩建立时间很短,可以忽略;3.假设试验台采用的电动机的驱动电流与其产生的扭矩成正比4.假设试验时轮胎与地面的摩擦力为无穷大,因此轮胎与地面无滑动;5.假设不考虑观测误差、随机误差和连续问题离散化所产生的误差;6.假设试验台工作时主轴的瞬时转速与瞬时扭矩是可观测的离散量;四、变量与符号说明M制动扭矩)(tM)(t电流产生的扭矩eω制动角速度J单轮等效转动惯量J机械转动惯量1ω制动开始时刻制动轴角速度ω制动结束时刻制动轴角速度Nr飞轮的外半径1r飞轮的内半径2h飞轮的厚度ρ 飞轮的密度)(t I e 补偿电流)(t A t 时刻电动机的扭矩)(t B t 时刻飞轮的扭矩)(t C t 时刻的总扭矩k W ∆ 前k 时间段产生的累积能量误差,n k ,...,2,1=五、模型的建立与求解5.1问题一的求解由题中等效转动惯量的定义:路试车辆的载荷在平动时具有的能量(忽略车轮自身转动具有的能量)能等效地转化为试验台上飞轮和主轴等机构转动时具有的等效转动惯量。
根据能量守恒,刚体定轴转动角动能定理,有汽车平动时具有动能:221mv E =, 飞轮组系统转动时具有动能:221ωJ E =, 由两者相等且:rv =ω, m =gF , 将数据0.286r m =,6230F N =,29.8/g m s =带入,得等效惯量:2252m kg r gF J ⋅== 其中m 为等效质量,由该车轮分担的载重的质量,J 为等效转动惯量;5.2问题二的求解将实验台上的飞轮视为圆筒,主轴为飞轮的中心轴。
令飞轮的密度为ρ,外径为1r ,内径为2r ,厚度为h ,飞轮的质量为m 0,则任一飞轮所对应的惯量为:()424121r r h J -=πρ 带入数据,3121230.5,0.1,0.0392,0.0784,0.1568,7810/r m r m h h h kg m ρ======得:22212330,60,120J kg m J kg m J kg m =⋅=⋅=⋅根据排列组合知识,共可得到01233333c c c c +++=8个机械惯量,分别为:2222222210,40,70,100,130,160,190,220kg m kg m kg m kg m kg m kg m kg m kg m ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅由这3个飞轮可以组成8种组合(单位:2m kg ⋅)由这3个飞轮可以组成8种组合,各组合方式及组合惯量如下表所示:表 1 组合方式及组合惯量(单位2m kg ⋅)由问题一的等效的转动惯量为522m kg ⋅,电动机能补偿的能量相应的惯量的范围为[-30,30]2m kg ⋅,经计算可知,选择飞轮1或飞轮2满足题目条件,分别需要补偿122m kg ⋅,-18 2m kg ⋅。
考虑到节能的问题,我们可以选择飞轮1,需要补偿的惯量为122m kg ⋅。