汽車制造與裝配專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì).doc

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畢業(yè)論文/畢業(yè)設(shè)計(jì) 汽車制造與裝配專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 　　標(biāo) 題：汽車制動(dòng)性能檢測(cè)工藝設(shè)計(jì) 　　摘 要 　　隨著交通事故發(fā)生率的急劇增加，如今汽車的安全性能已經(jīng)成為人們所關(guān)注的熱點(diǎn)，由于汽車制動(dòng)性能直接關(guān)系到交通安全，重大交通事故往往與制動(dòng)距離太長(zhǎng)、緊急制動(dòng)時(shí)發(fā)生側(cè)滑等情況有關(guān)，故汽車的制動(dòng)性能是汽車安全行駛的重要保障。改善汽車的制動(dòng)性能，始終是汽車設(shè)計(jì)制造和使用部門首要任務(wù)。 　　*首先以汽車制動(dòng)性理論知識(shí)為基礎(chǔ)，包括汽車制動(dòng)性的主要評(píng)價(jià)方法、制動(dòng)時(shí)車輪受力、制動(dòng)效能及其恒定性、制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性、前后制動(dòng)器制動(dòng)力的比例關(guān)系等；然后利用matlab軟件對(duì)汽車制動(dòng)性能相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行仿真編程以及調(diào)試；最后進(jìn)行實(shí)例分析，建立fsae賽車制動(dòng)模型，結(jié)合車輛制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)取制動(dòng)力分配比的初值為0.4，選取設(shè)計(jì)變量，構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，設(shè)置約束條件，運(yùn)行程序進(jìn)行仿真分析，得出fase賽車的制動(dòng)距離為44.791m、最佳制動(dòng)分配比為0.6223、制動(dòng)減速度6.88m/ 以及同步附著系數(shù)為0.695。由仿真結(jié)果證明，所得結(jié)果滿足系統(tǒng)使用要求，對(duì)賽車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)作用。 　　關(guān)鍵詞：制動(dòng)性能，建模，matlab，fsae賽車 　　1. 汽車制動(dòng)性能檢測(cè)概述 　　1.1 汽車制動(dòng)性主要評(píng)價(jià)指標(biāo) 　　汽車的制動(dòng)是指汽車行駛時(shí)能在短距離內(nèi)停車且維持行駛方向穩(wěn)定和在下長(zhǎng)坡時(shí)能維持一定車速的能力。它主要由制動(dòng)效能、制動(dòng)效能的恒定性、制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性三方面來(lái)評(píng)價(jià)。 　　（1）制動(dòng)效能 　　制動(dòng)效能，指汽車在良好的路面上以一定初速度和規(guī)定的踏板力開(kāi)始制動(dòng)， 　　在最短的時(shí)間內(nèi)停車的一種能力，是制動(dòng)性能級(jí)墓本的評(píng)價(jià)指標(biāo)。一般用制動(dòng)距 　　離、制動(dòng)減速度、制動(dòng)力等表示。 　　（2）制動(dòng)效能的恒定性 　　制動(dòng)效能的恒定性，指抗熱衰退性能和抗水衰退性能，主要指抗熱衰退性能。其中，抗熱衰退性能指汽車離速行駛制動(dòng)或下長(zhǎng)坡制動(dòng)時(shí)隨制動(dòng)器溫度升離而保持摩擦力矩不下降的能力；抗水衰退性能指汽車涉水后對(duì)制動(dòng)效能的保持能力。 　?。?）制動(dòng)時(shí)汽車的方向德定性 　　制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性是指汽車在制動(dòng)過(guò)程中不發(fā)生跑偏、側(cè)淆或喪失轉(zhuǎn) 　　向功能而按駕駛?cè)私o定方向行駛的能力。 　　1.2 制動(dòng)時(shí)車輪的受力 　　1.2.1 地面制動(dòng)力 　　制動(dòng)時(shí)地面對(duì)車輪的切向反作用力——fx 　　1.2.2 制動(dòng)器制動(dòng)力 　　制動(dòng)時(shí)制動(dòng)器制動(dòng)產(chǎn)生的力————ft1 ft2 　　1.2.3 地面制動(dòng)力、制動(dòng)器制動(dòng)力與附著力之間的關(guān)系 　　地面制動(dòng)力fμ 、制動(dòng)器制動(dòng)力fx及附著力fφ之間的關(guān)系。 　　1. 附著力——地面對(duì)輪胎切向反作用力的極限值fφ。 　　2. 附著力取決于輪胎與路面之間的摩擦作用及路面的抗剪強(qiáng)度。 　　3. 硬路面上附著系數(shù)φ與滑移率s的關(guān)系 　?。?）制動(dòng)過(guò)程中車輪的三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 　　第一階段：純滾動(dòng)，路面印痕與胎面花紋基本一致車速 v = 輪速vω 　　第二階段：邊滾邊滑，路面印痕可以辨認(rèn)出輪胎花紋，但花紋逐漸模糊。車速 v ＞ 輪速vω 　　第三階段：抱死拖滑，路面印痕粗黑。 　　輪速vω = 0 　　若需增大fx ，必須增大f。f取決于附著系數(shù)φ，φ又受滑移率s的影響。 　　（2）滑移率s 　　定義：s=[(v－vω)/v]×100%=[(v－r.ω)/v]×100% 　　分析結(jié)論： 　　s ＜ 20%為制動(dòng)穩(wěn)定區(qū)域； 　　s ＞ 20%為制動(dòng)非穩(wěn)定區(qū)域； 　　1.2.4 硬路面上的附著系數(shù) 　　對(duì)車輛動(dòng)力學(xué)控制中的道路路面附著系數(shù)實(shí)時(shí)估計(jì)問(wèn)題進(jìn)行研究。首先使用魔術(shù)公式建立1/4車輛制動(dòng)模型,即車輪制動(dòng)動(dòng)力學(xué)模型;然后將其中的附著系數(shù)相關(guān)項(xiàng)視為制動(dòng)系統(tǒng)的擴(kuò)張狀態(tài),建立其擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器,通過(guò)輪速信號(hào)和制動(dòng)力矩信號(hào)實(shí)時(shí)觀測(cè)制動(dòng)過(guò)程中地面與輪胎間的縱向力,進(jìn)而計(jì)算出路面附著系數(shù);最后在均勻路面和突變路面條件下進(jìn)行仿真研究。結(jié)果表明,所提出的方法對(duì)車輛制動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)攝動(dòng)和傳感器噪聲具有魯棒性,可以準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)道路路面附著系數(shù)的實(shí)時(shí)估計(jì),觀測(cè)器與控制器設(shè)計(jì)具有一定獨(dú)立性。 　　圖解： 　　1.3制動(dòng)分析 　　1.3.1 制動(dòng)減速度 　　制動(dòng)減速度，是汽車在制動(dòng)過(guò)程中的減速度。它直接反映了使汽車減速行駛的制動(dòng)力的大小。顯然，制動(dòng)減速度越大，制動(dòng)力就越大，制動(dòng)距離也越短。由于它更科學(xué)、更準(zhǔn)確地反應(yīng)了汽車的制動(dòng)效能，所以已經(jīng)成為評(píng)價(jià)制動(dòng)效能的重要指標(biāo)，與制動(dòng)距離一起并用。 　　我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了對(duì)各種車型汽車的制動(dòng)減速度的要求。 　　從制動(dòng)測(cè)試的結(jié)果中，最直觀的是可以看出兩車在制動(dòng)距離上的差異。不過(guò)，從減速的g值上可以看出另外一個(gè)結(jié)果：不管在什么初始速度下，雅閣的制動(dòng)減速g值都要小于凱美瑞的g值，這就可以說(shuō)明雅閣與凱美瑞不同的制動(dòng)特性：雅閣雖然在制動(dòng)距離上長(zhǎng)過(guò)凱美瑞，但雅閣在制動(dòng)時(shí)的車身動(dòng)態(tài)要好于凱美瑞，尤其在制動(dòng)時(shí)的“點(diǎn)頭”動(dòng)作上。