互逆式汽车中央制动器的设计及其制动性能分析

论文摘要

汽车制动系是汽车安全行驶的重要保障,改善汽车制动性能始终是汽车设计制造的重要任务。当前汽车上广泛应用的行车制动模式是车轮制动,只有部分货车采用中央制动的轴制动作为驻车制动模式。本文就是分析在行驶的汽车上采用中央轴制动的可行性,设计可以应用于实际的中央制动器并分析其制动性能。本文以北京切诺基吉普车为原型车进行改造。首先将原来的车轮制动系统改造成基于轴制动的中央制动系统。主要解决中央制动系统在整车中的空间布置,结构设计,结构尺寸的确定以及强度校核等工作,完成物理结构的改造。然后,根据差速器的转矩分配特性,进行理论上分析。讨论在不同的附着系数的路面上,采用中央制动时可以分配到前后轴每个车轮的制动力矩。结合对前后轴的分析,考虑整车制动中各轮受到的制动力矩的分配情况并分析整车的制动稳定性。最后,对基于轴制动的互逆式中央制动器的汽车整车进行数学建模,并建立轮胎、制动器等子系统的动力学数学模型。运用MATLAB/ Simulink进行仿真,分析中央制动器在汽车直线制动中的制动性能并与传统的车轮制动进行对比,得出中央制动的优势。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 汽车制动系统概述
• 1.2 汽车制动系统国内外研究概况
• 1.3 本文研究内容
• 第2章 互逆式中央制动器的设计
• 2.1 互逆式中央制动器的整车布置设计
• 2.2 汽车前后轴所需的制动力矩的计算
• 2.2.1 理想的前后制动器制动力分配分析
• 2.2.2 地面对前后车轮的法向反作用力
• 2.2.3 前后轮制动器制动力矩的确定
• 2.2.4 切诺基汽车前后轮制动力矩的计算
• 2.3 中央制动器的设计
• 2.3.1 中央制动器的结构设计
• 2.3.2 中央制动器的结构尺寸计算
• 2.3.3 轴强度的校核计算
• 2.3.4 制动驱动机构的设计和计算
• 2.4 本章小结
• 第3章 中央制动模式下的制动力矩分配
• 3.1 差速器的转矩分配特性
• 3.2 前后轮制动力矩的分析计算
• 3.2.1 前轮制动力矩分析
• 3.2.2 后轮制动力矩分析
• 3.3 整车制动力矩分析及制动稳定性
• 3.3.1 附着系数相等的路面上制动力矩分析
• 3.3.2 附着系数不等的路面上制动力矩分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 汽车制动系统建模
• 4.1 车辆动力学建模整体分析
• 4.2 整车动力学模型及运动方程式
• 4.3 轮胎模型
• 4.3.1 魔术公式
• 4.3.2 轮胎的侧偏角
• 4.4 轮胎的垂直载荷
• 4.4.1 轮胎静载荷
• 4.4.2 纵向轮胎动载荷
• 4.4.3 横向轮胎动载荷
• 4.4.4 轮胎总的垂直载荷
• 4.5 制动器模型
• 4.6 本章小结
• 第5章 汽车制动性能仿真分析
• 5.1 仿真模型的建立
• 5.1.1 滑移率计算模型的建立
• 5.1.2 制动器仿真模型的建立
• 5.1.3 轮胎仿真模型的建立
• 5.1.4 整车仿真模型的建立
• 5.2 汽车直线制动仿真对比研究
• 5.2.1 左右附着系数相等路面仿真
• 5.2.2 左右附着系数相差较大路面仿真
• 5.2.3 中央制动优势总体分析
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢