《真空助力器原理及性能参数计算》由会员分享，可在线阅读，更多相关《真空助力器原理及性能参数计算（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、真空助力器原理及性能参数计算(总19页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company Onel-CAL -本页仅作为文档封面，使用请直接删除一、单滑体式真空助力器工作原理1、未抽真空和抽真空平衡后均为图1 (a) 所示状态空气阀，此处同后空气腔2、当缓慢推动控制推杆，控制阀活塞及控制阀总成前行A后，真空阀口关闭, 控制阀活塞与控制阀总成分离, 大气阀口打开如图1 (b) 所示。匚011真空阀关闭，空气 阀开启，前后腔隔 开。3、助力器的后腔进入一定量的大气,使前后腔形成一定的压差,当压差对动力 缸产生的推力大于动力缸回位簧预紧力时, 便在助力器出力杆（也叫助力器推杆） 产生输出力
2、, 同时该力的反力使反力盘变形, 如果此时反力盘的变形尚未消除 反力盘与控制阀活塞之间的间隙, 则在输入力（控制阀内、外弹簧预紧力的合力） 几乎不变的情况下, 大气阀口继续打开, 随着后腔的大气不断进入, 前后腔压 差随之增大, 输出力增大, 反力盘的变形也大了, 直到反力盘与控制阀活塞之 间的间隙消除, 此时输出力的反力以等压强传递原理按一定比例（这个比例即为 静特性曲线中的助力比。根据压强传递原理, 助力比= 出力杆座面积/控制阀活 塞头部面积） 传到控制阀活塞上, 使控制部分处于图1 （c） 所示的动平衡状 态。4、这个状态随着输入力的增大一直维持到静特性曲线的最大助力点（此点两腔 压差
3、达到最大）。随着输入力的继续增大,动平衡状态被打破,控制部分处于图 1 （d） 所示状态, 此时输出力与输入力等量变化。Xd输入杆增加输入力，打破平 衡， 开。活塞杆前移空气阀打 空气阀打开，真空阀关05、撤去输入力, 助力器又回到图1 (a) 所示状态。撤销输入力，活 塞回到初始位 置。空气阀关 闭，真空阀打I d 1:1锁片定位单阀体式真空助力器工作原理图21、在未抽真空时，控制部分如图2(b)所示，此时由于动力缸弹簧的压力促使 锁片将控制阀活塞向前“推动”， 使控制阀活塞与控制阀总成分离，空气阀打开，真空关 闭。锁片强制拉动活塞 前移，真空阀关 闭，空气阀打开。2、当抽真空时， 前腔形成
4、一定真空度， 后腔仍处于常气压状态。随着压差增大， 其产生的推力克服了动力缸回位簧的预紧力时， 动力缸部分向前移动， 形成了图2 (c) 所示状态， 使前后腔同时处于抽真空状态。当两腔压差缓和到仅能克服 动力缸回位簧预紧力时， 动力缸部分在回位簧作用下后移， 形成图2 (d) 所示 平衡状态。H。XOc当两腔压差缓和到仅能克 服动力缸回位簧预紧力 时，动力缸部分在回位簧 作用下后移，关闭真空 阀。达到平衡状态。闵対倒欝:闵曲倒対繭闵轴朗谢闵苏倒圧SfcJSJi-JMJJiiSiWiJiSSftSSfcfiSifcJSSSfl対刪弱蛰他刪粧豁91yjSSMSiSHiiSyS-f vjjjvjvr
5、 v n ma a g rjmi! 用妙 E rr*WZ n n iftnx tf tK tf tmjT7wwwwz,.一 - JJir JJ JAJ jj aj.刪册闵井倒血灯旳JMJJ：i:fcJJJJia闵苏倒:;5:妙则平衡状态真空助力器两腔状态Ph“- Ambient Atmospheric PressureP“- Working Chamber PressurePvK- Vacjum Chamber Pressure3、当缓慢推动控制推杆时, 大气阀立即打开（故该结构助力器的空行程为零, 这就是锁片定 位单阀体式真空助力器与单阀体式真空助力器相比在性能上的优越之处）。这以 后它的工
6、作过程与单阀体式结构相同。二、特性曲线及参数介绍1 11111I0.4081.21.62 0几释放力凡始动力JP跳駅值E最大助力点弘in输人力为最大助力的30 %时的最小输出力Eg输入力为最大助力的30 %时的最大输出力Et输入力为最大助力的80 %时的最小號田力Eg输入力为最大助尢葩S) %时的最扌辅出VEf输出力夬最大肋力的典玄时所需最小输人 力民,输出力为量大助力的50 %时所需最大输人1、最大助力点：最大助力点在规定的真空条件下测得。2、升压曲线同降压曲线：Fa E Z为升压曲线,Fal El Z为降压曲线。3、输入力为最大助力30%的输出力，输入力为最大助力80%的输出力，通过这两点
7、计算助 力比的值较准确。4、助力器滞后率,当助力器输出力为最大助力的50%时,对降压曲线上的及升压曲线上的, 称为滞后率。5、跳跃值,跳跃值的大小取决于空气阀座同反馈盘之间的间隙。6、释放力,释放力是保证助力器装配有一定的预紧力,保证助力器能够完全回位,一般 应大于30N.三，性能计算1.反馈盘式真空助力器的力平衡方程式 根据上述的理论分析，可列出当助力器工作时处于“双阀关闭”的平衡状态时的力平衡等式为：FP=FR+PO (Al -A2) +P (A2 -A3) + (P - P0) A4 -Fl(1)式(1)中FP助力器的输出力；FR阀杆输入力；PO真空腔与大气腔间的压力差；A1助力器有效作
8、用面积；A2阀体柄部截面积；A3主缸推杆柄部截面积；A4空气阀座密圭寸面截面积；P真空腔的真空度；F1回位簧抗力。P1真空腔的绝对气压值P2空气腔的绝对气压值P3标准大气压力值说明：P1为真空腔的绝对气压值，P2为空气腔的绝对气压值，P3为标准大气压力值，所以真空腔的真空度等于：P=P3-P1,真空腔同空气腔之间的压力差等于：P0=P2-P1FP=FR+PO(Al -A2)+P(A2 -A3)+(P -P0)A4 -Fl= FR+ (P2-Pl)(Al-A2)+ (P3-Pl) (A2 -A3) +( P3-P2) A4-Fl= FR+ (P2-Pl)(Al-A2)+ (P3-Pl) (A2
9、-A3) +( P+Pl)-(P0+Pl) A4- Fl=FR+PO (Al -A2) +P (A2 -A3) + (P - P0) A4 -FlPm - Ambient Atmospheric PressureFw-working cnamber FressureP- Vacuum Chamber Pressure鑒洪朗卿-I灯:?弭灯强詐sisS：Siiii盖制制壯$卿血删I倒3丿 nv jA3Fl:iiSiiiSiiiS：.：；*； SSS*SSSS AS制封站出站帛V J J JV J J JV J J JV J J JV J J JV J J J:iSHSSSiiSSSfcJ:v J
10、 J JV J j jV J J JV J J JV J J JV J J JEM丸! 黑妇黑畑 ii iti iiV J J JV J J J 翳5蛰対5匕并:fftj：V J J JV J J JkSSSSSSSSSSS；V J J JV J J J 站5即5并匕好5殍: e H 2*2* LM* *2WV J J JV J J J f f f f f fj f f fV J J JV J J J阳觀删、2*J*2* f ff ffj f、2*J*2*、2*J*2*UJJWJHiJJV J J JV J J JTnJifciiiiBiiiH:V J J JV J J J:jjijjjjij
11、jjjii：V J J JV J J J 站5即5并匕好5殍: e H 2*2* LM* *2WV J J JV J J J f f f f f fj f f f 、2 * * * * 2 * * *J J JJJ J w.上 列处：$并妙鬲:! %!翕:if：JSyjSSfcJSHHi ff:ffffiff!ff? 餾谢期iiijjySSSiiiSiiiS胡扫1畑应ff ff庐伽I畑:：y：；y：:：y：JSyjSSfcJSHHi ?S.；S?ASS；SAS； J / J / 2 J 最出强fcBI倒弓:.：；SASSSSSSSSSA；:闵血矽:出iAS?S?ASS.：fiJJJiJfcJi
12、：-:WJJJfcJiHfcJid * ZHI SS555S5I5S555：|芋购対卅刪Yffffifflfflf?: ASS；SAS；-SSSW-.:号 J:北-S-WV/I.4式(1)可转化为：FP=FR+POAl+(P -P0)(A2 -A4) -PA3 -Fl(2)由(2)式可以看出当压力差PO增加至最大即(PO=P)，阀杆输入力FR不再增加时，助力器输出力FP达 到最大助力点(见图3特性曲线1),此时的回位簧抗力为F1，则助力器在最大助力点时的力平衡等式 为：FP=FR+P(A1 -A3)-F1(3)当真空腔的真空度P为80kPa时，则真空腔与大气腔的气压差为(080) kPa。因此
13、，随着大气腔的真空 度的下降，大气压力作用于空气阀座产生的输入力Fk=(P -Po) A4与阀体柄部所影响的输入力也越来越 小直至下降为零达到最大助力点，其二者变化规律均为减函数。回位簧(9)抗力随着阀体前移而逐渐增 加，其变化规律为增函数。为此在达到助力点之前，如果将上述互为反函数的变化值视为近似相等时，则 回位簧抗力F1可视为定值。助力器的伺服力Fv=P(Al-A3)(4)在阀杆输入力FR中，一部分输入力用来克服阀杆回动簧的抗力F2，则有效输入力为FRY为：FRY=FRF2 (5)伺服力产生的助力除部分用来克服回位簧的抗力F1夕卜，还要承受阀杆回动簧的抗力F2之后才作用在反馈 盘上，为此作用在反馈盘上的有效伺服力FVY为：Fvy=P(A1 -A3)-F1+ F2 (6)将式(5)、(6)带入式(3)得：Fp= FRY+ FVY(7)根据平衡状态时的受力分析，反馈盘的内圈所承受的有效输入力FRY的压强与外圈所受的有效伺服力FVY 的压强相等时，助力器处于“双阀关闭”的平衡状
