基于盘-块间弹簧接触动力学模型的盘式制动器抖动改进设计

为了更加准确地量化制动抖动的产生,寻找降低抖动的方案,构造了一种盘式制动器盘-块间采用面分布式弹簧接触的动力学模型,并通过将仿真结果与台架试验结果进行对比来验证所构建的动力学模型的正确性以及适用性。从制动压力波动和制动力矩波动的计算表达式中找到制动抖动的关键影响参数,提出对制动卡钳结构和制动块背板结构进行改进的两种改进方案。同时,提出一种结合有限元分析与理论计算的参数确定方法确定改进后制动系统的参数。将改进后的制动器参数值输入到搭建的制动器Simulink模型进行仿真,获得改进后的制动压力波动和制动力矩波动的时域响应,并将其与改进前的仿真结果进行对比分析。研究结果表明,改进后制动系统的制动压力波动量比改进前减少了32.43%,制动力矩波动量比改进前减少了38.50%,说明所提出的制动器结构改进方法在降低制动抖动方面是有效的。     

制动力矩波动引起方向盘抖动的传递途径试验研究

通过制动抖动整车道路再现试验和dynamo试验台的制动器台架试验研究，确定了制动器制动力矩的低频波动（BTV）向方向盘传递的主要路径，并考察了传递路径中各个零部件对制动抖动的吸收与放大，为寻求传递途径的衰减控制措施奠定了良好的基础。研究表明，制动力矩波动传递的主要过程是制动力矩经过轮胎地面耦合作用，经过悬架系统传递到转向横拉杆并最终传递到方向盘，制动抖动在传递过程中整体衰减，但是在局部存在放大现象，机械结构上的放大对抖动的传递有很大的影响。     

基于模态频率特征的浮钳盘式制动器盘块间法向接触刚度辨识方法

盘式制动器广泛应用于交通工具和工业装备,在制动过程中出现的摩擦振动噪声和制动盘与制动块之间的接触摩擦作用有密切关系。由于受到多种因素影响,建立准确的制动器关键零件接触关系仍是当前制动器振动噪声研究的难点。基于接触刚度能够影响系统刚度从而改变制动盘模态频率的动力学特性,针对乘用车浮钳盘式制动器,提出一种基于模态频率特征的制动器盘块间法向接触刚度辨识方法。应用锤击模态试验测得不同制动压力条件下制动盘各模态的频率特征;基于ABAQUS软件建立约束条件下制动盘与制动块装配体的有限元模型,在1~10 kHz范围内对该模型进行前7阶面外模态频率分析,辨识得到制动盘与制动块之间的法向接触刚度,并对接触刚度变化原因进行了分析。结果表明,随着制动压力的增加,由于制动块摩擦材料的孔隙度减小,接触刚度增大;随着制动盘模态阶次的提高,由于制动盘与制动块在谐振状态时其接触面积发生变化,接触刚度会先增大然后基本保持不变。该方法可用于建立准确的制动器盘块间接触关系,以开展制动器振动噪声仿真分析,能够提高计算精度,保证分析结果的可靠性。     

基于PLC的制动钳拖滞力矩检测系统设计

采用气体加压方式,基于PLC系统设计制动钳拖滞力矩的快速检测系统,实现制动钳拖滞力矩的在线检测。使用伺服电机加精密减速机实现制动盘匀速转动,高压调压阀加电磁阀实现压力的高精密控制和充、排气的自动控制;PLC数据采集模块实时采集气压和扭矩值,并在触摸屏显示测试曲线和测试结果。试验结果表明,检测系统的制动盘系统端面跳动为0.04 mm,空转力矩为0.3 N·m,满足制动钳拖滞力矩测试需求;相对于传统的液压检测系统,气体加压检测第1圈拖滞力矩平均值比液体加压方式大0.020 5 N·m,第10圈拖滞力矩平均值为比液体加压方式大0.020 2 N·m。综合检测数据与系统硬件参数,对检测系统进行不确定度分析,拖滞力矩检测系统的不确定度为0.028 N·m,满足检测要求。     

双线圈旁置式新型磁流变制动器的设计与优化

为提高传统单线圈混合式磁流变制动器的制动力矩,提出了一种双线圈旁置式新型磁流变制动器.利用一种新的线圈安装方式,增大了制动盘圆柱面的可控作用面积,从而增大了磁流变制动器的制动力矩.基于Herscher-Bulkley模型,提出了双线圈旁置式磁流变制动器的力矩模型与磁路设计方法,并在特定条件下对其进行了多目标优化.研究结果表明:与单线圈混合式相比,在相同体积条件下,双线圈旁置式能产生更大的制动力矩;而为了充分利用磁流变液的流变性能,获得更紧凑的结构,双线圈旁置式磁流变制动器的宽度应在80~100mm之间,长宽比的合理范围应在0.6~1.2之间;优化后在制动器质量基本维持不变的情况下,制动力矩提高了11%.研究结果可作为磁流变制动器的设计参考.     

SiC颗粒增强铝基复合材料制动盘的研究

采用半固态搅拌熔炼-液态模锻工艺制备了与Santana轿车前制动器相匹配的SiC颗粒增强铝基复合材料制动盘,对该制动盘进行了材料拉伸性能和微观结构分析,并在SCHENCK制动试验台上进行了制动性能和制动磨损试验。结果表明,复合材料的拉伸性能优于传统制动盘材料HT250铸铁;在各种制动工况条件下,复合材料制动盘对制动衬片的摩擦系数均在大众公司企业标准规定的范围之内,且较稳定;此外,复合材料制动盘质轻、耐磨,制动噪音小、温升低,运转平稳;因此,可望以其替代传统的铸铁制动盘,提高制动器的安全可靠性和服役寿命,减轻轿车悬挂系统的重量,降低油耗。      

制动工况参数对制动盘摩擦温度场分布的影响

车用盘式制动器是车辆中的重要零件。在紧急制动过程中,制动压力、整车参数以及轮胎与路面间附着系数之间的关系对制动器摩擦温度场分布有重要的影响。通过有限元仿真,探讨不同制动工况参数对瞬时温度场分布的影响。结果表明：如果忽略制动过程中摩擦热流强度的变化,会给温度场模拟带来较大的偏差。制动初始动能和摩擦力增长过程是影响盘表面温度场的关键因素。     

汽车制动抖动机理及改善研究

为分析DTV和悬架衬套刚度对制动抖动的影响,通过整车道路试验研究了制动抖动时频特征,基于快速傅里叶变换对DTV数据进行了频次分析,利用多体动力学方法计算了悬架系统模态。研究表明：制动抖动整车道路试验的振动加速度频谱具有阶次特征;DTV数据频次分析的频域成分以一次和二次DTV为主,这与制动抖动能量集中在一阶和二阶频带的特征吻合,降低频次DTV幅值对控制制动抖动的振源激励有重要作用;前悬纵向模态是制动激励被放大的原因,前下控制臂后点衬套侧向刚度越高,模态特征值越高,制动抖动程度越轻,合理匹配悬架衬套刚度能有效改善制动抖动。     

汽车制动抖动机理及改善研究

为分析DTV和悬架衬套刚度对制动抖动的影响,通过整车道路试验研究了制动抖动时频特征,基于快速傅里叶变换对DTV数据进行了频次分析,利用多体动力学方法计算了悬架系统模态。研究表明：制动抖动整车道路试验的振动加速度频谱具有阶次特征;DTV数据频次分析的频域成分以一次和二次DTV为主,这与制动抖动能量集中在一阶和二阶频带的特征吻合,降低频次DTV幅值对控制制动抖动的振源激励有重要作用;前悬纵向模态是制动激励被放大的原因,前下控制臂后点衬套侧向刚度越高,模态特征值越高,制动抖动程度越轻,合理匹配悬架衬套刚度能有效改善制动抖动。     

矿井提升机盘式制动器的可靠性

制动器是一种直接作用于靠近设备工作的制动轮或制动盘上,可产生制动力矩使矿井提升机达到减速、停止或保持停止状态等功能的装置,按结构可分为块闸和盘闸俩种。目前,由于液压盘式制动器具有制动力矩易调整、结构紧凑、通用性好、安全可靠性高等优点,而被广泛采用。因此,针对盘式制动器工作可靠性的进行综合的分析和实时的监测,有助于提高矿井的提升安全。     

滚筒反力式制动试验台制动力检测分析

为减少汽车制动试验台检测的误判率,提出滚筒反力式制动试验台的检测对策。通过分析试验台的检测模型,求得试验台在车轮与前后滚筒接触、车轮脱离前滚筒两种状态下的最大检测能力。分析表明:试验台最大检测能力过小是导致制动性检测误判的原因。采用高附着性能的试验台滚筒,设计合适的试验台安置角、增大制动检测的水平约束力、改进制动检测的评价方法,可提高试验台检测能力并减少误判。     

基于复特征值分析的某盘式制动器制动尖叫问题改进

以某车型出现2000 Hz制动尖叫问题的盘式制动器为研究对象,建立制动器的有限元模型。通过试验模态对有限元模型进行修正,应用复特征值分析技术,获取系统的复特征值和振型,并通过ODS测试确认与制动尖叫频率对应的不稳定模态。然后针对此不稳定模态,通过相关性分析量化制动器零件对系统不稳定模态的贡献,采用优化具有最大贡献量的零件几何结构来改善制动尖叫。最后通过SAE J2521台架试验验证此方法可行。     

湿喷机液压制动系统制动阀性能研究

为了研究串联式双回路液压制动阀对湿喷机制动性能的影响,根据制动阀结构及工作原理,考虑稳态液动力等非线性因素,采用键合图理论建立了液压制动系统的动力学模型,基于MATLAB平台仿真分析了制动阀的静、动态特性,并在湿喷机上搭建实验平台进行其制动性能测试。结果表明：制动阀输出压力具有比例特性,后桥制动响应快于前桥,且后桥制动压力约大于前桥制动压力0.2 MPa;制动阀双段制动压力梯度的设计可以满足湿喷机在高低速行驶时动能差别较大的制动需求;制动阀阶跃响应迅速,系统能在0.3 s内趋于稳定,且无明显压力超调,制动性能稳定;在制动阀复位阶段,制动油缸将工作腔油液迅速排入油箱,解除制动。制动压力的测试值与仿真值基本吻合,验证了所建模型的准确性。研究结果可以为制动系统的参数匹配和制动阀结构优化提供参考。     

非对称制动压力对汽车低频制动尖叫的影响

针对汽车制动尖叫问题,建立汽车制动器有限元模型并基于能量馈入法开展其非对称性和对称性制动压力下的复模态数值仿真.结果 表明,耦合子系统的相对馈入能量能直接反映出各子部件的振型情况,当整体系统相对馈入能量的值接近0时,对应频率的复模态就无法被激发.对称性压力能够有效地降低活塞-卡钳的相对馈入能量,使制动器的复模态振型以制...     

汽车含气制动液的有效体积弹性模量的研究

体积弹性模量是液压系统的一个重要参数,制动液中含有气体会对液压制动系统的稳定性、刚度以及响应时间等造成很大影响,因此分析含气制动液的体积弹性模量很有必要.文中对比分析了其他学者提出的有效体积弹性模量理论模型,并结合液压制动系统自身的特点、理想气体状态方程、亨利定律和质量守恒定律等,分析推导了气体在制动系统工作过程中发生压缩和溶解两个过程情况下,制动液的有效体积弹性模量理论模型.从文中的理论模型研究,可以明显看出初始含气率越高,制动液的有效体积弹性模量越小.     

Capturing attention to brake lamps

Rear-end collisions and distraction are major concerns and basic research in cognitive psychology concerning attention in visual search is applicable to these problems. It is proposed that using yellow tail lamps will result in faster reaction times and fewer errors than current tail lamp coloring (red) in detecting brake lamps (red) in a "worst case" scenario where brake lamp onset, lamp intensity and temporal and contextual cues are not available. Participants engaged in a visual search for brake lamps in two conditions, one using red tail lamps with red brake lamps and one with the proposed combination of yellow tail lamps with red brake lamps in which they indicated by keyboard response the presence or absence of braking cars. The hypothesis that separating brake and tail lamps by color alone would produce faster RTs, reduce errors, and provide greater conspicuity was supported. Drivers and non-drivers detect absence and presence of red brake lamps faster and with greater accuracy with the proposed yellow tail lamps than red tail lamps without the aid of any of the aforementioned cues. Vehicle conspicuity will be improved and reductions in rear-end collisions and other accidents will be reduced by implementing the proposed yellow tail lamp coloring.     

铁道机车车辆制动颤振现象分析

对机车车辆在低速制动工况下转向架及制动系统发生的颤振现象进行了系统分析。通过对制动中轮对与闸瓦摩擦副特性曲线、制动系统动态特性的分析研究可知,摩擦副负特性曲线是引起制动系统颤振的根本原因,可通过加强制动器与转向架构架连接刚度的方法来抑制和消除制动系统颤振。     

汽车弹簧缸的密封性仿真与测试研究

由于汽车弹簧缸长期制动造成的气密性衰减,很难动态分析不同摩擦系数的密封圈对腔压泄露的影响。因此,该文利用双参数Mooney-Rivlin分析法,建立汽车弹簧缸的腔体密封性失效模型。该模型能根据密封圈的摩擦系数,动态计算出弹簧缸的气体泄漏量,通过腔压和泄漏量的比较,判断出密封圈是否失效。利用汽车弹簧缸气密性检测仪对某型弹簧缸进行测试,实验结果表明,当摩擦系数≤0.1时,密封圈应力分布最佳,腔体泄漏量5 k Pa;当摩擦系数0.1时,密封圈应力集中而产生气密性失效,腔体泄漏量超过5 k Pa。失效模型的仿真结果与试验结果相同,该失效模型正确有效。     

基于LabVIEW的反力式滚筒制动试验台仿真研究

为有效评价反力式滚筒制动试验台的检测性能,该文在建立反力式滚筒制动试验台力学模型的基础上,使用LabVIEW软件对其制动检测过程进行仿真,并通过与实车制动检测试验所得数据的对比,验证该仿真的准确性。通过对台体参数的输入,可反映不同参数制动试验台的使用性能,以验证产品设计或结构优化的效果。