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1、汽车制动系统真空助力制动总成 测试试验台设计摘要真空助力器和制动主缸是现代汽车液压制动系统的重要组成部件。合格的真空助力器和制动主缸是汽车行车安全的保障。各国均制定了标准对其性能进行规定。本文在分析汽车真空助力器和制动主缸的原理的基础上，研制出一台汽车真空助力器制动系统总成测试试验台，它能完成中华人民共和国行业标准中规定的全部测试项目和部分企业标准中规定的测试项目。该试验台的研制成功将为真空助力器制动系统总成性能的试验、检测提供了手段，通过对密封性、反应时间、释放时间、输入输出特性等测试数据的分析，能够提高真空助力器、制动主缸的生产质量。本文提出了汽车真空助力器制动系统总成的综合测试项目采用机
2、电气液一体化的原理方法，研制出了总成综合性能测试系统，详细论述了测试系统各组成部分，并对部分结构和组件进行计算。该系统测试方法合理，功能齐全，测试结果准确可靠。关键词真空助力器；制动主缸；结构设计；测试装置；试验台Automotive Brake System brake vacuum booster assembly Design testsAbstractVacuum strengthener and brake master cylinder are important parts in Hydraulic brake system of modern cars. Eligible va
3、cuum strengthener and brake master cylinder are a guarantee for traveling safety. Every country establishes a standard to prescribe their capability.An automobile vacuum strengthener and brake master cylinders test-table is developed in this paper, based on analyzing structure and theory of automobi
4、le vacuum strengthener and brake master cylinder. It can finish all the test items specified in the Peoples Republic of China Industry Standard and some test items specified in the enterprise standard.The successful development of this test board not only offers means of testing and experimenting va
5、cuum strengthener and brake master cylinder, but also improves the quality of vacuum strengthener and brake master cylinder, according to analyzing the date of feedback time , release time, encapsulation and the characteristic of input-output.According to the technical condition and testing approach
6、 of vacuum strengthener with brake master cylinder, the test equipment and the control system for the performance were designed, moreover it was made calculation of some structure and subassembly The each composition and its function were introduced in detail.Keywords： Vacuum Strengthener; Brake Mas
7、ter Cylinder; Configuration Design; Testing Device; Test-bed不要删除行尾的分节符，此行不会被打印- IV -目录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 课题背景11.1.1 汽车制动系统的历史11.1.2 我国汽车制动系统现状41.1.3 测试技术现状61.2 选题目的和意义61.2.1 课题的意义61.3 设计要解决的问题7第2章 真空助力器特性82.1 真空助力器的工作原理82.1.1 概述82.1.2 真空助力器的工作原理92.1.3 真空助力器在使用过程中的状态92.2 助力器的性能指标112.2.1 密封性112.2
8、.2 反应时间和释放时间112.2.3 输入输出特性112.3 本章小结13第3章 试验台测试原理设计143.1 测试目标的分析143.2 设计试验台测试原理153.3 测试方法设计153.3.1 真空助力器测试项目153.3.2 制动主缸测试项目173.4 本章小结18第4章 测试系统各主要组成部件的选择194.1 推动部件的选择194.1.1 电动缸的选择194.2 真空发生设备的选择和计算194.2.1 真空泵的选择194.2.2 真空罐容积的确定错误!未定义书签。4.2.3 真空罐的结构设计错误!未定义书签。4.3 力传感器的选择错误!未定义书签。4.4 位移传感器的选择错误!未定义书
9、签。4.5 液压回路电磁换向阀的选择错误!未定义书签。4.6 夹具的选择及校核计算错误!未定义书签。4.6.1 夹紧形式的确定错误!未定义书签。4.6.2 夹具校核计算错误!未定义书签。4.7 本章小结错误!未定义书签。结论错误!未定义书签。致谢错误!未定义书签。参考文献错误!未定义书签。附录错误!未定义书签。千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行- 1 -第1章 绪论1.1 课题背景1.1.1 汽车制动系统的历史从汽车诞生之日起，人们一方面使汽车跑的更快、更稳当;另一方面努力使行驶的
10、汽车能迅速可靠的停下来。汽车制动最初使用由马拉货车制动器演变而来的外部鼓式制动器，柔性制动带包在汽车后轮毂上，踩下制动踏板，制动带收缩，箍紧轮毅，以实现制动。车速为 22. 5km/h时的制动距离为 612m。由于存在着发动机制动的优势.其制动距离较马拉货车要短得多。外部鼓式制动器的缺点是:(1)在坡道上制动时易打滑，会造成车辆失控；(2)制动带和轮毂易粘灰尘，磨损严重；(3)制动带使用寿命短，一般使用寿命仅为50km。为克服上述缺点，涨闸式制动器诞生了，其大修里程上升到 1500km以上，这种制动器结构千变万化，但其基本原理一直沿用至今，演变为当代的鼓式制动器。盘式制动器早在上个世纪末便诞生
11、了，但在汽车上的广泛使用则是本世纪中期的事，盘式制动器较鼓式制动器有如下优点:(1)盘式制动器无增势作用，摩擦表面压力分布均匀，制动盘轴向热膨胀极小，径向膨胀对制动性能根本无影响，因而不存在热衰退，热稳定性好。(2)摩擦表面压力分布均匀且受高压作用，易于将水挤出。制动盘旋转，在离心力作用下易将水甩出。(3)由于盘式制动器热稳定性好，故制动间隙小，这就使制动间隙调整问题大为简化，易于实现制动间隙自动调整。(4)由于制动盘两侧表面均可作为摩擦面，故与鼓式制动器相比，在输出制动力矩相同的条件下，其尺寸、质量均要小的多，有结构紧凑的优势。制动块的更换较鼓式制动器衬片的更换亦要方便的多，加之制动间隙自动
12、调整机构的简化等使盘式制动器的保养修理简化了。(5)易于排污。(6)易于散热。盘式制动器也有许多缺点，如要用其兼作驻车制动器，则需附加的机构较复杂;要防止尘污，就要增加专用装置;因无增势作用，故制动管路压力高，对液压系统的密封性要求高等。空气制动也是一种有效的高速制动方式，当代主要用于赛车上。其作用原理有二:(1)利用高速时空气阻力大的原理，增大汽车正投影面积的方法 (如使用转动的翼极、降落伞等)实现高速制动。(2)增大制动时的轴荷，以增大地面附着力，改善制动性能，利用空气动力学的原理，制动时在汽车上增加向下的空气作用力，以增大轴荷。制动器的操纵机构，最初为机械式，其最大优点是可靠性较高，故直
13、到现在还用在赛车上，但由于操纵力大，结构复杂，加工、安装量大且难于布局，故诞生了气压制动系统、液压制动系统及汽液混合制动系统等操纵机构。在本世纪初，汽车制动器仅布置在后轴上，一是担心汽车制动时汽车倾翻，二是为减少设计和加工制造工作.当时的车速低，仅后轴布置制动器就能满足制动要求。随着车速的提高，人们探求前轴安装制动器的可能性，二十年代确认前轴安装制动器有利于提高制动性能，当代制动器的布局方式方得以确认，但制动力分配系数 (前制动器制动力与前后制动器制动力之和的比值)较低，随着汽车速度的提高，后轴在制动时侧滑这一不稳定制动工况的危害越来越大，因此制动力分配系数及同步附着系数有不断增大的趋势。汽车
14、制动时，前轴抱死滑移，虽是稳定工况，但汽车仅能直线行驶，丧失转向能力;后轴抱死滑移，是一不稳定工况，车速越高，危害越大。汽车制动时，车轮拖死滑移，不能充分利用道路潜在的附着性能，制动效能受到影响，为适应高速公路网的不断延伸，汽车工业飞速发展，汽车行驶速度越来越高的现状，汽车制动时后轴不能先于前轮拖死滑移，以防止汽车不稳定工况的发生、在本世纪20年代诞生了制动防抱死 (ABS)技术，该技术不仅可以提高汽车制动时的同步附着系数，而且可以保证汽车制动时有良好的操纵稳定性。汽车防抱死系统最初是由Werner在1932年发明的，它最早于1948年用于飞机制动系统上，随着电子技术的发展和公路运输事业发展的
15、实际需要，防抱死装置的可靠性大大提高，成本大幅度降低，为制动防抱死技术的推广使用创造了良好的时机。目前，ABS技术已日趋成熟，制造成本不断降低，在1990年美国仅有2% 5%的轿车和轻型货车装备了ABS，到 1995年就己普及到95%。专家们预测，到2000年时，全世界将有90%以上的汽车装备ABS。由于轿车的日渐普及，人们不但对制动的安全性和稳定性提出了越来越高的要求，而由于汽车驾驶人员组成的多样化也对制动时踏板力提出了更高的要求。以较小的制动踏板力来获取较大的制动减速度，提高制动的安全性和制动效率，是提高轻型汽车制动水平的重要内容之一。减小踏板力的主要方法是依靠制动助力装置。利用汽车发动机进气歧管产生的真空为动力源的各种真空助力 (增压)器，弥补了人力制动的不足。而机械直动式真空助力器 (简称真空助力器或助力器)以其制动结构简单，工作可靠，便于实现双回路控制，在失去真空的情况下，还可以直接制动等特点，越来越引起了人们的关注。日本早在 50年代就己开始了真空助力器的研究，到 60年代中期已在轻型汽车上广泛应用。在改革开放的大潮中，我国的汽车工业水平有了极大的提高。在 80年代初，以引进日本 “五十铃”P系列轻型汽车为先导开始了真空助力器的研究和应用，主要采用单膜片结构，
