全动力液压制动系统充液特性研究

论文摘要

全动力液压制动系统的充液特性直接影响到车辆的行驶安全性。充液阀作为全动力液压制动系统的关键部件之一,主要作用是及时为蓄能器充液,使蓄能器的压力保持在一定范围内,满足车辆对蓄能式制动系统的要求。只有掌握了充液过程的系统参数及充液阀结构参数影响因素,才能为制动系统的设计与匹配、整机性能预测与分析提供依据。在对新型蓄能器充液阀结构与性能分析的基础上,建立了全液压制动系统充液特性数学模型,分析了充液过程中的充液阀静、动态特性和功率消耗,掌握了系统参数和充液阀结构参数对系统充液特性的影响规律,试验结果验证了仿真模型的正确性,分析结果为系统各元件与整机的匹配、充液阀的设计研制奠定了基础。充液阀的充液过程是通过系统压力控制并与蓄能器协调匹配来完成,准确掌握充液阀充液过程中的转换时间、压力及流量的动态特性规律可合理地匹配和控制充液阀、泵及蓄能器,为系统及充液阀的设计研制提供依据。分析结果表明充液阀结构参数对系统匹配和功率消耗有很大影响,而充液过程对其它液压系统影响很小。液压元件发热损失严重影响系统性能水平。本文对充液阀充液状态和非充液状态进行了发热计算,结果表明确定的参数均满足要求。根据仿真结果对充液阀的结构参数反复修正,在三维建模软件Pro/ENGINEER中设计了虚拟样机,并制造出样品,为充液阀尽早实现完全国产化奠定了基础。本论文通过理论研究和台架试验相结合,可满足对充液阀及系统的动态特性分析及研究的需要,为充液阀的研制全动力液压制动系统设计和性能改进提供重要参考依据。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 立题的背景及意义
• 1.1.1 立题的背景
• 1.1.2 立题的意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 工程车辆制动系统的发展及应用现状
• 1.2.2 关键元件——充液阀的研究现状
• 1.3 论文的研究内容
• 第二章 工程车辆全动力液压制动系统
• 2.1 全动力液压制动系统介绍
• 2.1.1 全动力液压制动系统的机构及工作原理
• 2.1.2 全动力液压制动系统的特点
• 2.2 充液系统元件设计
• 2.2.1 液压泵
• 2.2.2 蓄能器
• 2.2.3 充液阀
• 2.2.4 系统中液压油的选用
• 2.3 本章小结
• 第三章 充液系统静态特性分析
• 3.1 充液阀结构原理及受力分析
• 3.1.1 充液阀结构原理
• 3.1.2 充液阀静态受力分析
• 3.2 静态充液特性分析
• 3.2.1 Simulink 仿真软件介绍
• 3.2.2 Simulink 建模仿真方法
• 3.2.3 恒压充液过程建模与分析
• 3.2.4 恒流充液过程建模与分析
• 3.3 本章小结
• 第四章 充液系统动态特性分析
• 4.1 液压系统动态特性仿真方法
• 4.2 蓄能器在充液及制动过程中的动态数学模型
• 4.2.1 充液过程数学模型
• 4.2.2 制动过程数学模型
• 4.3 空行程动态特性模型
• 4.4 充液阀动态模型的建立
• 4.4.1 先导阀建模
• 4.4.2 充液阀主阀建模
• 4.5 动态特性仿真分析
• 4.5.1 仿真结果
• 4.5.2 系统参数变化对充液特性的影响
• 4.5.3 充液阀结构参数变化对充液特性的影响
• 4.6 充液系统与其它系统的匹配
• 4.7 充液阀发热分析
• 4.7.1 充液阀发热计算
• 4.7.2 减少发热损失的措施
• 4.8 试验研究
• 4.8.1 试验系统
• 4.8.2 仿真与试验结果比较
• 4.9 本章小结
• 第五章 充液阀虚拟样机的建立
• 5.1 虚拟样机技术
• 5.1.1 虚拟样机技术的概念
• 5.1.2 虚拟样机技术的特点
• 5.1.3 虚拟样机技术在工程机械领域的应用
• 5.2 充液阀零件设计及装配
• 5.2.1 Pro/Engineer 软件简介
• 5.2.2 Pro/Engineer 建模思想
• 5.2.3 充液阀零件设计
• 5.2.4 充液阀装配模型
• 5.3 本章小结
• 全文总结
• 主要参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文及参加的科研项目
• 致谢
• 作者简介