载重货车制动系统设计文献综述

载重货车制动系统的设计文献综述引言从汽车诞生之时起，车辆制动系统在车辆的安全方面扮演着至关重要的作用，汽车作为陆地上的现代重要交通工具,由许多保证其性能的大部件,即所谓“总成”组成,制动系就是其中一个重要的总成,它直接影响汽车的安全性。随着高速公路的快速发展和车流密度的日益增大,交通事故也不断增加。据有关资料介绍,在由于车辆本身的问题而造成的交通事故中,制动系统故障引起的事故为总数的45%。可见,制动系统是保证行车安全的极为重要的一个系统。此外,制动系统的好坏还直接影响车辆的平均车速和车辆的运输效率,也就是保证运输经济效益的重要因素。制动系统既可以使行驶中的汽车减速,又可保证停车后的汽车能驻留原地不动。由此可见,汽车制动系统对于汽车行驶的安全性,停车的可靠性和运输经济效益起着重要的保证作用。国内外研究状况及发展趋势国内研究现状目前国内外汽车制动系统发展大致相似，如气压制动，由于气压制动系是发展最早的一种动力制动系，其供能装置和传动装置全部是气压式的。在我国中重型货车上广泛采用，如一汽CAl091，东风EQl092、黄河JNll81等都采用的是气压动力制动系。中型五吨载货车CAl091、EQl092在我国己生产几十年，其零部件价格低廉，社会保有量大，配件易购，特别是EQl092系列在中南方有着广泛的社会基础。但气压制动系必须采用空气压缩机、储气筒、制动阀等装置，使其结构复杂、笨重、轮廓尺寸大、造价高；管路中气压的产生和撤除均较慢，作用滞后时间较长，因此，当制动阀到制动气室和储气筒的距离较远时，有必要加设气动的第二级控制元件—继动阀以及快放阀；管路工作压力较低制动气室的直径大。因而目前制动气室置于制动器之外，通过杆件及凸轮或楔块驱动制动蹄。国外研究现状国外汽车制动系统的发展大约从20世纪60年代开始,电子技术的进步成为汽车工业发展的最大动力。现代汽车的控制系统几乎全由电子控制装置实现,在提高经济性、动力性、可靠性、舒适性和排放控制系统方面起到明显的作用。因此,电子产品在汽车上的应用比例,已成为评价其品质、性能指标的重要依据。今天,ABS/ASR已经成为欧美和日本等发达国家汽车的标准设备。目前,ABS/ASR已在欧洲新载货车中普遍使用,并且欧共体法规EEC/71/320已强制性规定在总质量大于3.5t的某些载货车上使用,重型车是首先装用的。然而ABS/ASR只是解决了紧急制动时附着系数的利用,并可获得较短的制动距离及制动方向稳定性,但是它不能解决制动系统中的所有缺陷。因此ABS/ASR功能,同时可进行制动强度的控制。车辆制动控制系统的发展主要是控制技术的发展。一方面是扩大控制范围、增加控制功能;另一方面是采用优化控制理论,实施伺服控制和高精度控制。在第一方面,ABS功能的扩充除ASR外,同时把悬架和转向控制扩展进来,使ABS不仅仅是防抱死系统,而成为更综合的车辆控制系统。今天,ABS/ASR已经成为欧美和日本等发达国家汽车的标准设备。发展趋势车辆制动控制系统的发展主要是控制技术的发展。一方面是扩大控制范围、增加控制功能;另一方面是采用优化控制理论,实施伺服控制和高精度控制。在第一方面,ABS功能的扩充除ASR外,同时把悬架和转向控制扩展进来,使ABS不仅仅是防抱死系统,而成为更综合的车辆控制系统。制动器开发厂商还提出了未来将ABS/TCS和VDC与智能化运输系统一体化运用的构想。随着电子控制传动、悬架系统及转向装置的发展,将产生电子控制系统之间的联系网络,从而产生一些新的功能,如:采用电子控制的离合器可大大提高汽车静止启动的效率;在制动过程中,通过输入一个驱动命令给电子悬架系统,能防止车辆的俯仰。在第二个方面,一些智能控制技术如神经网络控制技术是现在比较新的控制技术,已经有人将其应用在汽车的制动控制系统中。ABS/ASR并不能解决汽车制动中的所有问题。因此由ABS/ASR进一步发展演变成电子控制制动系统(EBS),这将是控制系统发展的一个重要的方向。但是EBS要想在实际中应用开来,并不是一个简单的问题。除技术外,系统的成本和相关的法规是其投入应用的关键。经过了一百多年的发展,汽车制动系统的形式已经基本固定下来。随着电子,特别是大规模、超大规模集成电路的发展,汽车制动系统的形式也将发生变化。如凯西-海斯(K-H)公司在一辆实验车上安装了一种电—液(EH)制动系统,该系统彻底改变了制动器的操作机理。通过采用4个比例阀和电力电子控制装置,K-H公司的EBM就能考虑到基本制动、ABS、牵引力控制、巡航控制制动干预等情况,而不需另外增加任何一种附加装置。EBM系统潜在的优点是比标准制动器能更加有效地分配基本制动力,从而使制动距离缩短5%。一种完全无油液、完全的电路制动BBW(Brake-By-Wire)的开发使传统的液压制动装置成为历史。BBW是未来制动控制系统的发展方向。全电制动不同于传统的制动系统,因为其传递的是电,而不是液压油或压缩空气,可以省略许多管路和传感器,缩短制动反应时间。课题研究意义在交通运输中，公路运输日益成为主要的交通运输形式。高速公路的快速发展使汽车运输速度加快。但是，在提高车速的同时，汽车应能够及时地制动，减速，停车。特别是在人流、车流比较大的道路上行车，安全行驶是最重要的前提条件。对汽车起制动作用的只能是作用在汽车上且方向与汽车行驶方向相反的外力，作用在行驶汽车上的滚动阻力，上坡阻力，空气阻力都能对汽车起制动作用，但这些外力的大小都是随机的、不可控制的，因此汽车上必须装设一系列专门装置以便驾驶员能根据道路和交通情况，利用装在汽车上的一系列专门装置，迫使路面在汽车车轮上施加一定的与汽车行驶方向相反的外力，对汽车进行一定程度的强制制动。这种可控制的对汽车进行制动的外力称为制动力，用于产生制动力的一系列专门装置称为制动系统（制动系统的作用：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稳定驻车；使下坡行驶的汽车速度保持稳定。）。制动系直接影响着汽车行驶的安全性和停车的可靠性。高速公路网的不断扩展、汽车车速的提高以及车流密度的增大,对汽车制动系的工作可靠性要求显得非常重要。只有制动性能良好和制动系工作可靠的汽车才能充分发挥出其高速行驶的动力性能并保证行驶的安全性。由此可见,制动系是汽车非常重要的组成部分,从而对汽车制动系的机构分析与设计计算也就显得非常重要了。主要研究内容本次设计主要是运用大学期间所学本专业知识如汽车构造、汽车理论和汽车设计，对载重货车制动系统结构进行分析：(1)首先应该选择气压制动系统因为载货汽车质量大必须获得较大的制动驱动力。(2)其次要确定制动器的结构，应选择鼓式制动器，如果使用碟式制动,需要把碟做成相当大的直径,而使用鼓式制动,只需要加深鼓的深度就可以了,直径可以不太大,所以安装起来比较方便。(3)并进行合理的设计计算和结构设计，验证其制动效能是否符合设计要求，然后不断反复的修改调整，从而设计出具有足够制动效能以保证汽车的安全性的制动器，以缩短了制动距离，保证制动系统具有良好的制动效能以及良好的操纵稳定性，对保证制动系统工作可靠具有理论与实际意义。而且通过这次的设计，可以让理论和实际结合起来，加深对所学知识的印象。参考文献陈家瑞.汽车构造[M].第3版.北京：机械工业出版社，2005.王望予.汽车设计[M].第4版.北京：机械工业出版社，2004.余志生.汽车理论[M].第5版.北京：机械工业出版社，2006.5.王国权.汽车设计课程设计指导书[M].北京：机械工业出版社，2009.王霄锋.汽车底盘设计[M].北京：清华大学出版社，2010.刘惟信.汽车设计[M].北京：清华大学出版社，2001.王文斌.机械设计手册[M].北京：机械工业出版社，2007.2.周珂.蹄式制动器的计算[J].建筑机械2006.10.17：19~23.中国汽车工业经济技术信息研究所.中国汽车零配件大全[M].北京：机械工业出版社，2000.方泳龙.汽车制动理论[M].北京：国防工业出版社.2005.曾东建.汽车制造工艺学[M].北京：机械工业出版社，2005.刘惟信.汽车制动系的结构分析与设计计算[M].北京:清华大学出版社，2004.9李凤平，张士庆.机械图学[M].沈阳：东北大学出版社，2003.9李朝禄.膜片式制动气室的设计[J].汽车技术，1993.04.03:15-18.国务院发展研究中心产业经济研究部,中国汽车工程学会,大众汽车集团(中国).中国汽车产业发展报告.北京:社会科学文献出版社,2009陈新亚.汽车为什么会“跑”图解汽车构造与原理[M].北京:机械工业出版社,2009巩云鹏，田万禄，张祖力，黄秋波.机械设计课程设计[M].沈阳：东北大学出版社，2000.12YancyY.contractorsupgradingUSAfleettooptimizeservicingdeeper,morecomplexwells[J].ameroilgasreporter,2002,V45(13)e127-128,130-131.ElltsHA,lejeuneGV.methodofdrivepiperepl