電子機械制動(dòng)系統執行機構設計研究
電子機械制動(dòng)系統執行機構設計研究【1】
【摘 要】隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展，人們對汽車(chē)需求量增加的同時(shí)，也對其安全性能愈加重視。
電子機械制動(dòng)系統是汽車(chē)制動(dòng)系統的重要組成部分，對汽車(chē)的制動(dòng)性能起到關(guān)鍵的作用。
汽車(chē)的制動(dòng)性對汽車(chē)行駛的可靠性具有重大意義，能夠確保行車(chē)駕駛的安全。
但是，傳統的汽車(chē)制動(dòng)系統存在一定的弊端，對汽車(chē)的制動(dòng)性能造成一定程度的影響。
本文分析了汽車(chē)電子機械制動(dòng)系統發(fā)展歷程和現狀，解讀了汽車(chē)制動(dòng)系統設計理論和要求，闡述了電子機械制動(dòng)系統執行機構的設計過(guò)程。
【關(guān)鍵詞】電子機械制動(dòng)系統執行機構;制動(dòng);汽車(chē)駕駛
前言：電子機械制動(dòng)系統是一種新型的汽車(chē)制動(dòng)系統，具有傳統制動(dòng)系統所無(wú)法比擬的優(yōu)越性能。
它在設計的過(guò)程中結構并不復雜、具備節能環(huán)保的特點(diǎn)，因而受到廣泛關(guān)注，并得到了大范圍的應用。
人們不斷追求汽車(chē)駕駛的舒適性以及安全性，而電子機械制動(dòng)系統便可以很好地滿(mǎn)足人們的需求，為汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展作出重要的貢獻。
一、汽車(chē)電子機械制動(dòng)系統發(fā)展歷程和現狀
電子機械制動(dòng)系統原本的應用對象是飛機，隨著(zhù)其功能不斷豐富以及研究人員的不斷改進(jìn)，使得其開(kāi)始向汽車(chē)領(lǐng)域滲透。
隨著(zhù)時(shí)間的推移，這項技術(shù)已經(jīng)在飛機領(lǐng)域趨于成熟狀態(tài)。
近些年，西方發(fā)達國家針對展開(kāi)的深入的研究，作為線(xiàn)控技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，其重要性受到了越來(lái)越廣泛地關(guān)注。
上世紀90年代，一部分實(shí)力較強的汽車(chē)配件生產(chǎn)商開(kāi)始對其展開(kāi)研發(fā)活動(dòng)。
其中，天合公司所生產(chǎn)的電子機械制動(dòng)系統已經(jīng)得到了廣泛的應用，比如奧迪A8以及A6系列都已經(jīng)運用這種制動(dòng)系統。
二、汽車(chē)制動(dòng)系統設計理論和要求
(一)設計理論。
汽車(chē)的制動(dòng)性是指其在運行的過(guò)程中，可以在較短的期限內剎車(chē)，同時(shí)可以保證汽車(chē)的前進(jìn)方向，處于坡路的時(shí)候也能夠能夠克服重力勢能，使車(chē)身的速度限制在一定的范圍內。
制動(dòng)效能指的是其發(fā)揮作用的減速以及停車(chē)距離。
在路況較為正常的情況下，汽車(chē)在一定的初始速度下開(kāi)啟制動(dòng)功能直至汽車(chē)停止運行的距離。
抗熱衰退性能使汽車(chē)在較高速度的運行情況下制動(dòng)效能的維持在在較好的狀況，也會(huì )考慮在下坡進(jìn)行持續制動(dòng)時(shí)的情形。
這種情形下的制動(dòng)是將汽車(chē)本身運行的動(dòng)能通過(guò)科學(xué)手段轉化為熱能，將動(dòng)能轉化殆盡，達到使汽車(chē)停止運行的目的，如此制動(dòng)方式使得制動(dòng)系統本身的溫度必然升高，在面對如此的狀況下，設計人員應該對其進(jìn)行考慮，確保在進(jìn)行制動(dòng)系統設計的過(guò)程當中能夠尋找出良好的應對方案。
維持汽車(chē)的穩定運作，使汽車(chē)在行駛的過(guò)程中保持較為平穩的運行，保證其方向性較為長(cháng)久，對于汽車(chē)制動(dòng)來(lái)說(shuō)具有重要的現實(shí)意義。
這個(gè)方面的衡量標準是汽車(chē)在固定路段進(jìn)行行駛的過(guò)程中所表現出的綜合實(shí)力，汽車(chē)一旦出現方向偏離的狀況，就會(huì )使得原本的行駛動(dòng)向發(fā)生變化，一直維持的行駛穩定狀態(tài)被打破。
(二)設計要求。
其設計的過(guò)程應該遵守相關(guān)法律。
因為汽車(chē)的制動(dòng)性能可以對汽車(chē)駕駛安全造成重大的影響，因此，國家在法律中已經(jīng)對其設計的性能指標作出嚴格規定，確保設計出的制動(dòng)系統可以滿(mǎn)足汽車(chē)的可靠性需求。
制動(dòng)效能可以對汽車(chē)的制動(dòng)效果產(chǎn)生重要影響，必須將其保持在較為可靠的范圍內。
針對這個(gè)方面，美國和日本等技術(shù)發(fā)達國家已經(jīng)對此作出較為詳細的技術(shù)限定，設計人員需要參照其進(jìn)行制動(dòng)系統的設計。
三、電子機械制動(dòng)系統執行機構設計
(一)滾珠絲杠外形核定以及相關(guān)計算。
在針對其進(jìn)行選擇的過(guò)程中，先要做到是針對其精確度進(jìn)行相應的確認，同時(shí)還要兼顧其工作環(huán)境，對設計流程進(jìn)行詳細梳理，使其脈絡(luò )清晰，隨后需要對其進(jìn)行相應計算與核實(shí)，確保其精確度以及強度等參數能夠符合現實(shí)要求。
其精確度需要按照一定的等級進(jìn)行劃分，數值較低的等級精確度相對較高。
正常情況下，部件的精度控制在5-10的范圍之內。
本文將其設定為6級，運用軋制絲杠。
接下來(lái)需要針對其額定荷載進(jìn)行控制，電子機械制動(dòng)系統在發(fā)揮作用的過(guò)程中，內部動(dòng)塊開(kāi)始發(fā)揮作用到靜止之后，便會(huì )因為運行而產(chǎn)生相應的振動(dòng)以及沖撞，針對這種情況，應該對動(dòng)載荷的狀況進(jìn)行分析，使其能夠對滾珠絲杠副的選定提供依據，按照定量分析原則，其解析式應為：
Ci=KFKHF
上述式中的KF載荷動(dòng)力參數，KH為載荷硬性參數，這個(gè)系數需要根據相關(guān)標準機構指定的列表進(jìn)行查閱，確保其能處于正常標準，L代表導程。
將運作的各種參數帶入上式中，將各種計算結果進(jìn)行匯總，然后確認相關(guān)的研究結果，使其能夠為制動(dòng)系統的設計提供參數支持。
(二)減速器的計算設計。
行星齒輪傳動(dòng)的鋸齒需要根據其傳動(dòng)系數進(jìn)行確定，確保其能夠處于正常的范圍內。
在對其進(jìn)行確認的過(guò)程中，必須確定輪齒的數量，讓后按照安裝的狀況對安裝條件進(jìn)行確認，確保設計能夠順利實(shí)現。
(三)直流電機的選擇。
根據對資料進(jìn)行查閱，兼顧現實(shí)裝狀況可知，稀土性質(zhì)的無(wú)刷直流電機最符合設計的要求，能夠在電子機械制動(dòng)系統中獲得良好的表現。
行星輪減速比率應該被設定在10，根據這種情況，電機的扭矩系數極限應該為1.2245N.m.。
本文為了實(shí)現設計，選定型號為DF784E的無(wú)刷電機。
電機本身由機體以及驅動(dòng)控制部分組成。
在對其進(jìn)行使用的過(guò)程中需要兼顧傳感器等設備的安置，它具備扭矩大，耦合度較好以及回饋較為靈敏等特點(diǎn)。
四、總結
汽車(chē)的制動(dòng)性能對汽車(chē)的行駛安全造成重大影響，因而受到人們的廣泛關(guān)注。
電子機械制動(dòng)系統具備傳統制動(dòng)系統所無(wú)法比擬的優(yōu)勢，是一種新興的制動(dòng)理念，為汽車(chē)的制動(dòng)性能的提高提供了新的發(fā)展方向，使人們的舒適以及安全體驗得到升高，針對其進(jìn)行相應的分析和設計，具有重要的現實(shí)意義。
針對傳統制動(dòng)系統進(jìn)行創(chuàng )新研發(fā)，運用制動(dòng)系統的理論知識，對其各個(gè)部分進(jìn)行計算和設計，對我國的制動(dòng)系統的發(fā)展起到重要的促進(jìn)作用。
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電子機械制動(dòng)系統的設計與研究【2】
【摘 要】伴隨著(zhù)經(jīng)濟的不斷發(fā)展，社會(huì )的持續進(jìn)步，科學(xué)的不斷繁榮，使得國家的工業(yè)也獲得了空前發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)與操作中，電子機械，作為一種最新流行的工業(yè)形式，在工業(yè)制造中發(fā)揮著(zhù)非常關(guān)鍵的作用，特別是最近的這些年來(lái)，電子機械在某種意義上極大地促進(jìn)了工業(yè)的發(fā)展與科學(xué)的進(jìn)步，本文針對電子機械制動(dòng)系統展開(kāi)討論，系統地分析了電子機械制動(dòng)系統的設計，這一機械系統的制動(dòng)執行器為電驅動(dòng)元件，與普通元件比較起來(lái)具有優(yōu)勢特征，例如：運行中不會(huì )出現不明液體，反應快捷、性能穩定-----在當今時(shí)代，這一系統無(wú)論在設計還是探究方面都有所發(fā)展，然而，我國在這一領(lǐng)域仍然需要更多的后備力量。
【關(guān)鍵字】電子機械;制動(dòng)系統;設計;研究
電子機械系統的英文簡(jiǎn)寫(xiě)為EMB，，作為一類(lèi)新興制動(dòng)設備，他能夠發(fā)揮以往的液壓制動(dòng)系統不能夠發(fā)揮的功能，特別是在經(jīng)濟不斷發(fā)展、技術(shù)不斷進(jìn)步的這些年，在工業(yè)生產(chǎn)中需要更高水平的機械制動(dòng)系統，在現階段，一些系統，例如：牽引力控制系統、主動(dòng)避撞技術(shù)都已經(jīng)充當了制動(dòng)系統，雖然，以往的液壓制動(dòng)系統呈現出了成熟的發(fā)展態(tài)勢，然而，由于新的技術(shù)與新的系統的使用，卻使一些制動(dòng)系統具有相對繁瑣的結構，造成了安裝與修理維護的麻煩，電子機械制動(dòng)系統在一定程度上克服了這些困難，其具有簡(jiǎn)單、方便、功能齊全、性能穩定的特征，這一系統極大地支持了一些重工業(yè)的發(fā)展。
一、電子機械制動(dòng)系統
1、電子機械制動(dòng)系統的簡(jiǎn)單介紹
這一系統大體由兩個(gè)方面構成，具體為：電子控制系統與機械控制系統。
主要是把一些電動(dòng)機加以集合，而且要將這些電動(dòng)機設在車(chē)輪制動(dòng)器內部，以此，并使用電制動(dòng)代替了傳統的液壓制動(dòng)，極大地加強了所出現的制動(dòng)力，在電子機械制動(dòng)系統的輔助下，不會(huì )出現什么液態(tài)油，而且完全的電路系統，以往的制動(dòng)系統，主要是利用液態(tài)油進(jìn)行制動(dòng)，電子機械制動(dòng)系統則是在電力作用下來(lái)積極控制。
2、電子機械制動(dòng)系統的構成
電子機械制動(dòng)系統大體由三大部分與其他零散零件構成，三大部分為：制動(dòng)系統、車(chē)輪制動(dòng)模塊、電子踏板模塊。
下面就這幾個(gè)模塊進(jìn)行分別介紹：
第一，制動(dòng)系統
大體功能為：踏板會(huì )出現一些信號，接受這些信號，達到對制動(dòng)器控制的目的，例如：駐車(chē)制動(dòng)發(fā)出的信號能夠被這一系統積極接受，以此來(lái)控制車(chē)輛的停駐，而且這一系統也能夠對車(chē)輪傳感器發(fā)出感應，以此來(lái)斷定車(chē)輪中的事故問(wèn)題，而且，這一系統也負責管理所用制動(dòng)系統的電源，將其中的電流科學(xué)地分解。
第二，車(chē)輪的制動(dòng)模塊
模塊部分占據著(zhù)十分關(guān)鍵的地位，作為一個(gè)執行元件，他擔負著(zhù)所有制動(dòng)系統的操作，這一模塊大體由車(chē)輪制動(dòng)執行器與控制器構成，通過(guò)利用電力制動(dòng)與電子制動(dòng)來(lái)其進(jìn)行管理，而且兩種制動(dòng)方法的作用各不相同，前者大體對一些重要信號加以控制，后者則是對供能電流加以控制。
第三，電子踏板模塊
電子踏板模塊在電子機械系統中也發(fā)揮著(zhù)十分重要的作用，這一模塊會(huì )出現一些踏板力，將這部分力量進(jìn)行轉換。
在具體的轉換中就是把踏板上面的力量與速度轉化為對應的信息，然后將其傳給制動(dòng)系統，這一系統會(huì )對這些信息進(jìn)行編程，然后把對應的電流傳給其他模塊，這樣就達到了對所產(chǎn)生的制動(dòng)力的控制，從某種意義上講，大大提高了對制動(dòng)響應速度，而且在制動(dòng)性能上也有所發(fā)展。
第四，排除以上的三大系統，也有其他的部件，例如：電動(dòng)機、轉速傳感器以及制動(dòng)輪……
3、電子機械制動(dòng)系統的工作原理
同以往的液壓制動(dòng)系統相比，新的電子機械制動(dòng)系統擁有同樣的工作原理，這是由于無(wú)論是那一類(lèi)制動(dòng)系統，他們的車(chē)輪與制動(dòng)設備的內部結構是大體相同的，他們的不同主要在于電子機械制動(dòng)系統沒(méi)有液壓源設備，而是用電源與其他的電動(dòng)設備代替的，對應的制動(dòng)力也是來(lái)源于電氣設備，電子控制器有效地控制了制動(dòng)力，與傳統機械系統不同，這一系統有自己的制動(dòng)執行器，主要是控制單元來(lái)掌控內部的零部件，電子機械制動(dòng)系統里面的中心控制模塊負責供應信號。
二、電子機械制動(dòng)系統的優(yōu)勢與急需發(fā)展的缺點(diǎn)
第一，電子機械制動(dòng)系統的優(yōu)勢
與傳統的制動(dòng)系統相比，電子機械制動(dòng)系統具有多方面的優(yōu)勢。
首先，在這一制動(dòng)系統的制動(dòng)管理下，極大地縮短了制動(dòng)距離，在這種情況下，就確保其具有一定的穩定性。
之所以在距離與穩定性上有這些優(yōu)勢，是由于這個(gè)系統的制動(dòng)執行器是通過(guò)數據線(xiàn)來(lái)與制動(dòng)踏板聯(lián)系起來(lái)的，然而，以往的液壓機械制動(dòng)系統卻是通過(guò)液壓來(lái)制動(dòng)，無(wú)法達到這樣的效果，電子機械制動(dòng)系統有效縮短了制動(dòng)時(shí)間。
其次，因為最新的電子機械制動(dòng)系統無(wú)需啟用制動(dòng)液，在沒(méi)有化學(xué)液體的作用下，會(huì )帶來(lái)一定的環(huán)境效益，同時(shí)也在一定意義上安裝速度獲得了提高，質(zhì)量得到了有效保證。
再次，電子機械系統無(wú)需裝配真空增壓器，在很大程度上擴大了空間，而且電子智能具有非常好的控制功能，能夠對一些配置進(jìn)行改動(dòng)與維修，促進(jìn)其優(yōu)化，靈活度較高，能動(dòng)性較好，在具體的規劃中，這一系統能夠同交通管理系統通過(guò)網(wǎng)絡(luò )聯(lián)系起來(lái)，能夠非常高效、方便地查找與搜集資料。
第二，電子機械制動(dòng)系統的不足之處
電子機械制動(dòng)系統也存在一些不足之處，主要在于這一系統仍然處于剛剛起步時(shí)期，問(wèn)題會(huì )必然存在。
首先，在力矩電機設計方面容易被限制，由于系統制動(dòng)時(shí)，對應的制動(dòng)墊塊與制動(dòng)盤(pán)會(huì )彼此連接，這就需要對力矩電機的體積與形狀向小的方向設計。
其次，制動(dòng)執行機構的設計方面。
由于系統中有很多零部件，他們大的體積很難適應發(fā)展需要。
再次，與傳統系統相比，這一系統的設計成本會(huì )更高，費用的上升會(huì )為相關(guān)的工作部門(mén)帶來(lái)一定的經(jīng)濟壓力與麻煩，這就需要研究怎樣將其成本控制在一定范圍內，因此也加重了科研人員的負擔，只有在成本能夠被控制在一個(gè)合理的范圍內，電子機械制動(dòng)系統才能獲得深入發(fā)展，才會(huì )在一個(gè)更高的范圍內發(fā)揮作用，才能真正地進(jìn)入市場(chǎng)，為人們服務(wù)。
總結
本文對電子機械的制動(dòng)系統的設計進(jìn)行了科學(xué)探究，從分析中可以看出，電子機械制動(dòng)系統具有自身的優(yōu)勢，他打破了傳統的制動(dòng)液對環(huán)境的危害，而且其運行速度與性能穩定性都獲得了很大的提升，但是，由于這一系統是一項最新的研究項目，他需要更多的精力與技術(shù)來(lái)優(yōu)化其工作原理，降低其運行成本，但是這一制動(dòng)系統具有廣闊的發(fā)展前景，必將成為人們的一項優(yōu)化培育項目。
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