載重貨車制動系統(tǒng)的設計文獻綜述引言從汽車誕生之時起，車輛制動系統(tǒng)在車輛的安全方面扮演著至關重要的作用，汽車作為陸地上的現(xiàn)代重要交通工具,由許多保證其性能的大部件,即所謂“總成”組成,制動系就是其中一個重要的總成,它直接影響汽車的安全性。隨著高速公路的快速發(fā)展和車流密度的日益增大,交通事故也不斷增加。據(jù)有關資料介紹,在由于車輛本身的問題而造成的交通事故中,制動系統(tǒng)故障引起的事故為總數(shù)的45%。可見,制動系統(tǒng)是保證行車安全的極為重要的一個系統(tǒng)。此外,制動系統(tǒng)的好壞還直接影響車輛的平均車速和車輛的運輸效率,也就是保證運輸經濟效益的重要因素。制動系統(tǒng)既可以使行駛中的汽車減速,又可保證停車后的汽車能駐留原地不動。由此可見,汽車制動系統(tǒng)對于汽車行駛的安全性,停車的可靠性和運輸經濟效益起著重要的保證作用。國內外研究狀況及發(fā)展趨勢國內研究現(xiàn)狀目前國內外汽車制動系統(tǒng)發(fā)展大致相似，如氣壓制動，由于氣壓制動系是發(fā)展最早的一種動力制動系，其供能裝置和傳動裝置全部是氣壓式的。在我國中重型貨車上廣泛采用，如一汽CAl091，東風EQl092、黃河JNll81等都采用的是氣壓動力制動系。中型五噸載貨車CAl091、EQl092在我國己生產幾十年，其零部件價格低廉，社會保有量大，配件易購，特別是EQl092系列在中南方有著廣泛的社會基礎。但氣壓制動系必須采用空氣壓縮機、儲氣筒、制動閥等裝置，使其結構復雜、笨重、輪廓尺寸大、造價高；管路中氣壓的產生和撤除均較慢，作用滯后時間較長，因此，當制動閥到制動氣室和儲氣筒的距離較遠時，有必要加設氣動的第二級控制元件—繼動閥以及快放閥；管路工作壓力較低制動氣室的直徑大。因而目前制動氣室置于制動器之外，通過桿件及凸輪或楔塊驅動制動蹄。國外研究現(xiàn)狀國外汽車制動系統(tǒng)的發(fā)展大約從20世紀60年代開始,電子技術的進步成為汽車工業(yè)發(fā)展的最大動力。現(xiàn)代汽車的控制系統(tǒng)幾乎全由電子控制裝置實現(xiàn),在提高經濟性、動力性、可靠性、舒適性和排放控制系統(tǒng)方面起到明顯的作用。因此,電子產品在汽車上的應用比例,已成為評價其品質、性能指標的重要依據(jù)。今天,ABS/ASR已經成為歐美和日本等發(fā)達國家汽車的標準設備。目前,ABS/ASR已在歐洲新載貨車中普遍使用,并且歐共體法規(guī)EEC/71/320已強制性規(guī)定在總質量大于3.5t的某些載貨車上使用,重型車是首先裝用的。然而ABS/ASR只是解決了緊急制動時附著系數(shù)的利用,并可獲得較短的制動距離及制動方向穩(wěn)定性,但是它不能解決制動系統(tǒng)中的所有缺陷。因此ABS/ASR功能,同時可進行制動強度的控制。車輛制動控制系統(tǒng)的發(fā)展主要是控制技術的發(fā)展。一方面是擴大控制范圍、增加控制功能;另一方面是采用優(yōu)化控制理論,實施伺服控制和高精度控制。在第一方面,ABS功能的擴充除ASR外,同時把懸架和轉向控制擴展進來,使ABS不僅僅是防抱死系統(tǒng),而成為更綜合的車輛控制系統(tǒng)。今天,ABS/ASR已經成為歐美和日本等發(fā)達國家汽車的標準設備。發(fā)展趨勢車輛制動控制系統(tǒng)的發(fā)展主要是控制技術的發(fā)展。一方面是擴大控制范圍、增加控制功能;另一方面是采用優(yōu)化控制理論,實施伺服控制和高精度控制。在第一方面,ABS功能的擴充除ASR外,同時把懸架和轉向控制擴展進來,使ABS不僅僅是防抱死系統(tǒng),而成為更綜合的車輛控制系統(tǒng)。制動器開發(fā)廠商還提出了未來將ABS/TCS和VDC與智能化運輸系統(tǒng)一體化運用的構想。隨著電子控制傳動、懸架系統(tǒng)及轉向裝置的發(fā)展,將產生電子控制系統(tǒng)之間的聯(lián)系網絡,從而產生一些新的功能,如:采用電子控制的離合器可大大提高汽車靜止啟動的效率;在制動過程中,通過輸入一個驅動命令給電子懸架系統(tǒng),能防止車輛的俯仰。在第二個方面,一些智能控制技術如神經網絡控制技術是現(xiàn)在比較新的控制技術,已經有人將其應用在汽車的制動控制系統(tǒng)中。ABS/ASR并不能解決汽車制動中的所有問題。因此由ABS/ASR進一步發(fā)展演變成電子控制制動系統(tǒng)(EBS),這將是控制系統(tǒng)發(fā)展的一個重要的方向。但是EBS要想在實際中應用開來,并不是一個簡單的問題。除技術外,系統(tǒng)的成本和相關的法規(guī)是其投入應用的關鍵。經過了一百多年的發(fā)展,汽車制動系統(tǒng)的形式已經基本固定下來。隨著電子,特別是大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的發(fā)展,汽車制動系統(tǒng)的形式也將發(fā)生變化。如凱西-海斯(K-H)公司在一輛實驗車上安裝了一種電—液(EH)制動系統(tǒng),該系統(tǒng)徹底改變了制動器的操作機理。通過采用4個比例閥和電力電子控制裝置,K-H公司的EBM就能考慮到基本制動、ABS、牽引力控制、巡航控制制動干預等情況,而不需另外增加任何一種附加裝置。EBM系統(tǒng)潛在的優(yōu)點是比標準制動器能更加有效地分配基本制動力,從而使制動距離縮短5%。一種完全無油液、完全的電路制動BBW(Brake-By-Wire)的開發(fā)使傳統(tǒng)的液壓制動裝置成為歷史。BBW是未來制動控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。全電制動不同于傳統(tǒng)的制動系統(tǒng),因為其傳遞的是電,而不是液壓油或壓縮空氣,可以省略許多管路和傳感器,縮短制動反應時間。課題研究意義在交通運輸中，公路運輸日益成為主要的交通運輸形式。高速公路的快速發(fā)展使汽車運輸速度加快。但是，在提高車速的同時，汽車應能夠及時地制動，減速，停車。特別是在人流、車流比較大的道路上行車，安全行駛是最重要的前提條件。對汽車起制動作用的只能是作用在汽車上且方向與汽車行駛方向相反的外力，作用在行駛汽車上的滾動阻力，上坡阻力，空氣阻力都能對汽車起制動作用，但這些外力的大小都是隨機的、不可控制的，因此汽車上必須裝設一系列專門裝置以便駕駛員能根據(jù)道路和交通情況，利用裝在汽車上的一系列專門裝置，迫使路面在汽車車輪上施加一定的與汽車行駛方向相反的外力，對汽車進行一定程度的強制制動。這種可控制的對汽車進行制動的外力稱為制動力，用于產生制動力的一系列專門裝置稱為制動系統(tǒng)（制動系統(tǒng)的作用：使行駛中的汽車按照駕駛員的要求進行強制減速甚至停車；使已停駛的汽車在各種道路條件下穩(wěn)定駐車；使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定。）。制動系直接影響著汽車行駛的安全性和停車的可靠性。高速公路網的不斷擴展、汽車車速的提高以及車流密度的增大,對汽車制動系的工作可靠性要求顯得非常重要。只有制動性能良好和制動系工作可靠的汽車才能充分發(fā)揮出其高速行駛的動力性能并保證行駛的安全性。由此可見,制動系是汽車非常重要的組成部分,從而對汽車制動系的機構分析與設計計算也就顯得非常重要了。主要研究內容本次設計主要是運用大學期間所學本專業(yè)知識如汽車構造、汽車理論和汽車設計，對載重貨車制動系統(tǒng)結構進行分析：(1)首先應該選擇氣壓制動系統(tǒng)因為載貨汽車質量大必須獲得較大的制動驅動力。(2)其次要確定制動器的結構，應選擇鼓式制動器，如果使用碟式制動,需要把碟做成相當大的直徑,而使用鼓式制動,只需要加深鼓的深度就可以了,直徑可以不太大,所以安裝起來比較方便。(3)并進行合理的設計計算和結構設計，驗證其制動效能是否符合設計要求，然后不斷反復的修改調整，從而設計出具有足夠制動效能以保證汽車的安全性的制動器，以縮短了制動距離，保證制動系統(tǒng)具有良好的制動效能以及良好的操縱穩(wěn)定性，對保證制動系統(tǒng)工作可靠具有理論與實際意義。而且通過這次的設計，可以讓理論和實際結合起來，加深對所學知識的印象。參考文獻陳家瑞.汽車構造[M].第3版.北京：機械工業(yè)出版社，2005.王望予.汽車設計[M].第4版.北京：機械工業(yè)出版社，2004.余志生.汽車理論[M].第5版.北京：機械工業(yè)出版社，2006.5.王國權.汽車設計課程設計指導書[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.王霄鋒.汽車底盤設計[M].北京：清華大學出版社，2010.劉惟信.汽車設計[M].北京：清華大學出版社，2001.王文斌.機械設計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007.2.周珂.蹄式制動器的計算[J].建筑機械2006.10.17：19~23.中國汽車工業(yè)經濟技術信息研究所.中國汽車零配件大全[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000.方泳龍.汽車制動理論[M].北京：國防工業(yè)出版社.2005.曾東建.汽車制造工藝學[M].北京：機械工業(yè)出版社，2005.劉惟信.汽車制動系的結構分析與設計計算[M].北京:清華大學出版社，2004.9李鳳平，張士慶.機械圖學[M].沈陽：東北大學出版社，2003.9李朝祿.膜片式制動氣室的設計[J].汽車技術，1993.04.03:15-18.國務院發(fā)展研究中心產業(yè)經濟研究部,中國汽車工程學會,大眾汽車集團(中國).中國汽車產業(yè)發(fā)展報告.北京:社會科學文獻出版社,2009陳新亞.汽車為什么會“跑”圖解汽車構造與原理[M].北京:機械工業(yè)出版社,2009鞏云鵬，田萬祿，張祖力，黃秋波.機械設計課程設計[M].沈陽：東北大學出版社，2000.12YancyY.contractorsupgradingUSAfleettooptimizeservicingdeeper,morecomplexwells[J].ameroilgasreporter,2002,V45(13)e127-128,130-131.ElltsHA,lejeuneGV.methodofdrivepiperepl