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電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計研究
電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計研究【1】
【摘 要】隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們對汽車需求量增加的同時，也對其安全性能愈加重視。
電子機械制動系統(tǒng)是汽車制動系統(tǒng)的重要組成部分，對汽車的制動性能起到關(guān)鍵的作用。
汽車的制動性對汽車行駛的可靠性具有重大意義，能夠確保行車駕駛的安全。
但是，傳統(tǒng)的汽車制動系統(tǒng)存在一定的弊端，對汽車的制動性能造成一定程度的影響。
本文分析了汽車電子機械制動系統(tǒng)發(fā)展歷程和現(xiàn)狀，解讀了汽車制動系統(tǒng)設(shè)計理論和要求，闡述了電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計過程。
【關(guān)鍵詞】電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu);制動;汽車駕駛
前言：電子機械制動系統(tǒng)是一種新型的汽車制動系統(tǒng)，具有傳統(tǒng)制動系統(tǒng)所無法比擬的優(yōu)越性能。
它在設(shè)計的過程中結(jié)構(gòu)并不復雜、具備節(jié)能環(huán)保的特點，因而受到廣泛關(guān)注，并得到了大范圍的應(yīng)用。
人們不斷追求汽車駕駛的舒適性以及安全性，而電子機械制動系統(tǒng)便可以很好地滿足人們的需求，為汽車行業(yè)的發(fā)展作出重要的貢獻。
一、汽車電子機械制動系統(tǒng)發(fā)展歷程和現(xiàn)狀
電子機械制動系統(tǒng)原本的應(yīng)用對象是飛機，隨著其功能不斷豐富以及研究人員的不斷改進，使得其開始向汽車領(lǐng)域滲透。
隨著時間的推移，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)達國家針對展開的深入的研究，作為線控技術(shù)的一個重要組成部分，其重要性受到了越來越廣泛地關(guān)注。
上世紀90年代，一部分實力較強的汽車配件生產(chǎn)商開始對其展開研發(fā)活動。
其中，天合公司所生產(chǎn)的電子機械制動系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，比如奧迪A8以及A6系列都已經(jīng)運用這種制動系統(tǒng)。
二、汽車制動系統(tǒng)設(shè)計理論和要求
(一)設(shè)計理論。
汽車的制動性是指其在運行的過程中，可以在較短的期限內(nèi)剎車，同時可以保證汽車的前進方向，處于坡路的時候也能夠能夠克服重力勢能，使車身的速度限制在一定的范圍內(nèi)。
制動效能指的是其發(fā)揮作用的減速以及停車距離。
在路況較為正常的情況下，汽車在一定的初始速度下開啟制動功能直至汽車停止運行的距離。
抗熱衰退性能使汽車在較高速度的運行情況下制動效能的維持在在較好的狀況，也會考慮在下坡進行持續(xù)制動時的情形。
這種情形下的制動是將汽車本身運行的動能通過科學手段轉(zhuǎn)化為熱能，將動能轉(zhuǎn)化殆盡，達到使汽車停止運行的目的，如此制動方式使得制動系統(tǒng)本身的溫度必然升高，在面對如此的狀況下，設(shè)計人員應(yīng)該對其進行考慮，確保在進行制動系統(tǒng)設(shè)計的過程當中能夠?qū)ふ页隽己玫膽?yīng)對方案。
維持汽車的穩(wěn)定運作，使汽車在行駛的過程中保持較為平穩(wěn)的運行，保證其方向性較為長久，對于汽車制動來說具有重要的現(xiàn)實意義。
這個方面的衡量標準是汽車在固定路段進行行駛的過程中所表現(xiàn)出的綜合實力，汽車一旦出現(xiàn)方向偏離的狀況，就會使得原本的行駛動向發(fā)生變化，一直維持的行駛穩(wěn)定狀態(tài)被打破。
(二)設(shè)計要求。
其設(shè)計的過程應(yīng)該遵守相關(guān)法律。
因為汽車的制動性能可以對汽車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(shè)計的性能指標作出嚴格規(guī)定，確保設(shè)計出的制動系統(tǒng)可以滿足汽車的可靠性需求。
制動效能可以對汽車的制動效果產(chǎn)生重要影響，必須將其保持在較為可靠的范圍內(nèi)。
針對這個方面，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(shè)計人員需要參照其進行制動系統(tǒng)的設(shè)計。
三、電子機械制動系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計
(一)滾珠絲杠外形核定以及相關(guān)計算。
在針對其進行選擇的過程中，先要做到是針對其精確度進行相應(yīng)的確認，同時還要兼顧其工作環(huán)境，對設(shè)計流程進行詳細梳理，使其脈絡(luò)清晰，隨后需要對其進行相應(yīng)計算與核實，確保其精確度以及強度等參數(shù)能夠符合現(xiàn)實要求。
其精確度需要按照一定的等級進行劃分，數(shù)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(nèi)。
本文將其設(shè)定為6級，運用軋制絲杠。
接下來需要針對其額定荷載進行控制，電子機械制動系統(tǒng)在發(fā)揮作用的過程中，內(nèi)部動塊開始發(fā)揮作用到靜止之后，便會因為運行而產(chǎn)生相應(yīng)的振動以及沖撞，針對這種情況，應(yīng)該對動載荷的狀況進行分析，使其能夠?qū)L珠絲杠副的選定提供依據(jù)，按照定量分析原則，其解析式應(yīng)為：
Ci=KFKHF
上述式中的KF載荷動力參數(shù)，KH為載荷硬性參數(shù)，這個系數(shù)需要根據(jù)相關(guān)標準機構(gòu)指定的列表進行查閱，確保其能處于正常標準，L代表導程。
將運作的各種參數(shù)帶入上式中，將各種計算結(jié)果進行匯總，然后確認相關(guān)的研究結(jié)果，使其能夠為制動系統(tǒng)的設(shè)計提供參數(shù)支持。
(二)減速器的計算設(shè)計。
行星齒輪傳動的鋸齒需要根據(jù)其傳動系數(shù)進行確定，確保其能夠處于正常的范圍內(nèi)。
在對其進行確認的過程中，必須確定輪齒的數(shù)量，讓后按照安裝的狀況對安裝條件進行確認，確保設(shè)計能夠順利實現(xiàn)。
(三)直流電機的選擇。
根據(jù)對資料進行查閱，兼顧現(xiàn)實裝狀況可知，稀土性質(zhì)的無刷直流電機最符合設(shè)計的要求，能夠在電子機械制動系統(tǒng)中獲得良好的表現(xiàn)。
行星輪減速比率應(yīng)該被設(shè)定在10，根據(jù)這種情況，電機的扭矩系數(shù)極限應(yīng)該為1.2245N.m.。
本文為了實現(xiàn)設(shè)計，選定型號為DF784E的無刷電機。
電機本身由機體以及驅(qū)動控制部分組成。
在對其進行使用的過程中需要兼顧傳感器等設(shè)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。
四、總結(jié)
汽車的制動性能對汽車的行駛安全造成重大影響，因而受到人們的廣泛關(guān)注。
電子機械制動系統(tǒng)具備傳統(tǒng)制動系統(tǒng)所無法比擬的優(yōu)勢，是一種新興的制動理念，為汽車的制動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，針對其進行相應(yīng)的分析和設(shè)計，具有重要的現(xiàn)實意義。
針對傳統(tǒng)制動系統(tǒng)進行創(chuàng)新研發(fā)，運用制動系統(tǒng)的理論知識，對其各個部分進行計算和設(shè)計，對我國的制動系統(tǒng)的發(fā)展起到重要的促進作用。
參考文獻：
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電子機械制動系統(tǒng)的設(shè)計與研究【2】
【摘 要】伴隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，社會的持續(xù)進步，科學的不斷繁榮，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)揮著非常關(guān)鍵的作用，特別是最近的這些年來，電子機械在某種意義上極大地促進了工業(yè)的發(fā)展與科學的進步，本文針對電子機械制動系統(tǒng)展開討論，系統(tǒng)地分析了電子機械制動系統(tǒng)的設(shè)計，這一機械系統(tǒng)的制動執(zhí)行器為電驅(qū)動元件，與普通元件比較起來具有優(yōu)勢特征，例如：運行中不會出現(xiàn)不明液體，反應(yīng)快捷、性能穩(wěn)定-----在當今時代，這一系統(tǒng)無論在設(shè)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;制動系統(tǒng);設(shè)計;研究
電子機械系統(tǒng)的英文簡寫為EMB，，作為一類新興制動設(shè)備，他能夠發(fā)揮以往的液壓制動系統(tǒng)不能夠發(fā)揮的功能，特別是在經(jīng)濟不斷發(fā)展、技術(shù)不斷進步的這些年，在工業(yè)生產(chǎn)中需要更高水平的機械制動系統(tǒng)，在現(xiàn)階段，一些系統(tǒng)，例如：牽引力控制系統(tǒng)、主動避撞技術(shù)都已經(jīng)充當了制動系統(tǒng)，雖然，以往的液壓制動系統(tǒng)呈現(xiàn)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(tǒng)的使用，卻使一些制動系統(tǒng)具有相對繁瑣的結(jié)構(gòu)，造成了安裝與修理維護的麻煩，電子機械制動系統(tǒng)在一定程度上克服了這些困難，其具有簡單、方便、功能齊全、性能穩(wěn)定的特征，這一系統(tǒng)極大地支持了一些重工業(yè)的發(fā)展。
一、電子機械制動系統(tǒng)
1、電子機械制動系統(tǒng)的簡單介紹
這一系統(tǒng)大體由兩個方面構(gòu)成，具體為：電子控制系統(tǒng)與機械控制系統(tǒng)。
主要是把一些電動機加以集合，而且要將這些電動機設(shè)在車輪制動器內(nèi)部，以此，并使用電制動代替了傳統(tǒng)的液壓制動，極大地加強了所出現(xiàn)的制動力，在電子機械制動系統(tǒng)的輔助下，不會出現(xiàn)什么液態(tài)油，而且完全的電路系統(tǒng)，以往的制動系統(tǒng)，主要是利用液態(tài)油進行制動，電子機械制動系統(tǒng)則是在電力作用下來積極控制。
2、電子機械制動系統(tǒng)的構(gòu)成
電子機械制動系統(tǒng)大體由三大部分與其他零散零件構(gòu)成，三大部分為：制動系統(tǒng)、車輪制動模塊、電子踏板模塊。
下面就這幾個模塊進行分別介紹：
第一，制動系統(tǒng)
大體功能為：踏板會出現(xiàn)一些信號，接受這些信號，達到對制動器控制的目的，例如：駐車制動發(fā)出的信號能夠被這一系統(tǒng)積極接受，以此來控制車輛的停駐，而且這一系統(tǒng)也能夠?qū)囕唫鞲衅靼l(fā)出感應(yīng)，以此來斷定車輪中的事故問題，而且，這一系統(tǒng)也負責管理所用制動系統(tǒng)的電源，將其中的電流科學地分解。
第二，車輪的制動模塊
模塊部分占據(jù)著十分關(guān)鍵的地位，作為一個執(zhí)行元件，他擔負著所有制動系統(tǒng)的操作，這一模塊大體由車輪制動執(zhí)行器與控制器構(gòu)成，通過利用電力制動與電子制動來其進行管理，而且兩種制動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(tǒng)中也發(fā)揮著十分重要的作用，這一模塊會出現(xiàn)一些踏板力，將這部分力量進行轉(zhuǎn)換。
在具體的轉(zhuǎn)換中就是把踏板上面的力量與速度轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的信息，然后將其傳給制動系統(tǒng)，這一系統(tǒng)會對這些信息進行編程，然后把對應(yīng)的電流傳給其他模塊，這樣就達到了對所產(chǎn)生的制動力的控制，從某種意義上講，大大提高了對制動響應(yīng)速度，而且在制動性能上也有所發(fā)展。
第四，排除以上的三大系統(tǒng)，也有其他的部件，例如：電動機、轉(zhuǎn)速傳感器以及制動輪……
3、電子機械制動系統(tǒng)的工作原理
同以往的液壓制動系統(tǒng)相比，新的電子機械制動系統(tǒng)擁有同樣的工作原理，這是由于無論是那一類制動系統(tǒng)，他們的車輪與制動設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是大體相同的，他們的不同主要在于電子機械制動系統(tǒng)沒有液壓源設(shè)備，而是用電源與其他的電動設(shè)備代替的，對應(yīng)的制動力也是來源于電氣設(shè)備，電子控制器有效地控制了制動力，與傳統(tǒng)機械系統(tǒng)不同，這一系統(tǒng)有自己的制動執(zhí)行器，主要是控制單元來掌控內(nèi)部的零部件，電子機械制動系統(tǒng)里面的中心控制模塊負責供應(yīng)信號。
二、電子機械制動系統(tǒng)的優(yōu)勢與急需發(fā)展的缺點
第一，電子機械制動系統(tǒng)的優(yōu)勢
與傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)相比，電子機械制動系統(tǒng)具有多方面的優(yōu)勢。
首先，在這一制動系統(tǒng)的制動管理下，極大地縮短了制動距離，在這種情況下，就確保其具有一定的穩(wěn)定性。
之所以在距離與穩(wěn)定性上有這些優(yōu)勢，是由于這個系統(tǒng)的制動執(zhí)行器是通過數(shù)據(jù)線來與制動踏板聯(lián)系起來的，然而，以往的液壓機械制動系統(tǒng)卻是通過液壓來制動，無法達到這樣的效果，電子機械制動系統(tǒng)有效縮短了制動時間。
其次，因為最新的電子機械制動系統(tǒng)無需啟用制動液，在沒有化學液體的作用下，會帶來一定的環(huán)境效益，同時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(tǒng)無需裝配真空增壓器，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?qū)σ恍┡渲眠M行改動與維修，促進其優(yōu)化，靈活度較高，能動性較好，在具體的規(guī)劃中，這一系統(tǒng)能夠同交通管理系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來，能夠非常高效、方便地查找與搜集資料。
第二，電子機械制動系統(tǒng)的不足之處
電子機械制動系統(tǒng)也存在一些不足之處，主要在于這一系統(tǒng)仍然處于剛剛起步時期，問題會必然存在。
首先，在力矩電機設(shè)計方面容易被限制，由于系統(tǒng)制動時，對應(yīng)的制動墊塊與制動盤會彼此連接，這就需要對力矩電機的體積與形狀向小的方向設(shè)計。
其次，制動執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計方面。
由于系統(tǒng)中有很多零部件，他們大的體積很難適應(yīng)發(fā)展需要。
再次，與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，這一系統(tǒng)的設(shè)計成本會更高，費用的上升會為相關(guān)的工作部門帶來一定的經(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(nèi)，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合理的范圍內(nèi)，電子機械制動系統(tǒng)才能獲得深入發(fā)展，才會在一個更高的范圍內(nèi)發(fā)揮作用，才能真正地進入市場，為人們服務(wù)。
總結(jié)
本文對電子機械的制動系統(tǒng)的設(shè)計進行了科學探究，從分析中可以看出，電子機械制動系統(tǒng)具有自身的優(yōu)勢，他打破了傳統(tǒng)的制動液對環(huán)境的危害，而且其運行速度與性能穩(wěn)定性都獲得了很大的提升，但是，由于這一系統(tǒng)是一項最新的研究項目，他需要更多的精力與技術(shù)來優(yōu)化其工作原理，降低其運行成本，但是這一制動系統(tǒng)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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