SolidWorks驻车制动拉索力放大器设计及分析(2)
5.3 支座的应力分析 24
5.4 本章小结 25
结 论 26
致 谢 27
参考文献 28
1 绪论
驻车制动系统,是指能够让车辆稳定的停驻在原地,在任何情况下都不会产生滑动的一种制动系统。此外，在行车突发状况时,它能够与行车制动系统共同作用使车辆紧急制动。因此该系统也被称为辅助制动系统[1]。驻车制动与行车制动相比有很大的不同,它们有各自独立的操纵装置，互不干扰。现代驻车制动器的操纵装置一般分为两种:电子驻车制动装置EPB跟传统的机械式驻车制动操纵手柄。目前，多数汽车还是使用后者,采用拉索式构造起到制动作用,控制部分则运用手柄实现[2]。
1.1 课题研究的意义
现如今，汽车工业与人们生活越来越密不可分，它不仅给人们带来了便捷、舒适，同时对社会的进步有着巨大的贡献。汽车工业代表着一个国家工业水平的综合实力，它是国家工业中最具附加值并可实现规模经济效益的技术密集性产业[3]。不过，随着汽车的发展，交通事故也在逐渐增多。由汽车本身因素造成的交通事故一般都是比较严重的。汽车质量的好坏直接关系到人民的性命和财产安全。
驻车制动操纵手柄是驻车制动系统中很重要的一部分，同时它也是与汽车安全性能息息相关的部件之一。传统的驻车制动操纵手柄的转角幅度较大，占用车内空间比较多，而且驾驶员操纵时比较费力。此外，因为现有的驻车制动操纵手柄中的绕绳槽轮的半径是不变的，所以杠杆比也是固定不变的，在输入力不变得情况下输出力也不发生变化。但是在实际的驻车过程中，驻车制动夹紧力不断增加，导致操纵装置的输入力也要相应增加，即驾驶员拉动手柄的力也要增加，同时手柄转角行程也会相应的增加。为了改善这种情况，设计一种新型的变杠杆比的驻车制动操纵手柄装置是非常具有实际意义的。它不仅符合人机工程学的要求，可以在减小手柄转角行程的同时保持手柄需求的输入量不变，这样的设计不仅为驾驶员提供更好的操作的舒适性，同时也提高了汽车的安全性[4-5]。
1.2 课题国内外研究的现状
与车架，底盘，发动机等汽车内的主要零部件相比，国内外学者对于驻车制动系统的研究还比较少，其中一部分的主要研究方向集中在电子驻车系统EPB上。电子驻车制动系统最早由TRW集团研发并推广使用，它用电子控制系统取代了传统的机械结构，通过与汽车中的其他电控系统协同工作使车辆更加智能、安全、舒适 [6-8]。在电子驻车制动系统中，驻车制动力的大小与各轮驻车制动力的分配是由电控单元和车辆驻车环境状况相结合决定的，此项可以让车辆驻车系统得到很大的提升，不但能减轻驾驶员的操作负担，而且还可以提升汽车的舒适性与制动系统，提高车辆的安全性。正因为电子驻车制动系统具有智能、易于使用的优点，它在市场中获得了巨大的成功[9]。
与优势巨大的电子驻车制动系统相比，机械式手刹的缺点比较明显，比如操作上比较复杂，坡道起步对于驾驶员的技能有一定的要求等。不过，传统的机械式手刹也有其优点，比如价格低廉、安装简单等，这也是其依然被广泛使用的原因[10]。因此，对于传统的机械结构驻车制动操纵手柄的改进还是很有意义的。有部分学者努力为操纵手柄的轻量化与结构优化做出自己的贡献，如2008年李緩等人在考虑状态非线性和材料非线性因素的同时，完成了驻车制动操纵手柄的三文模型，分别对侧向力和横向力工况下整体结构的残余应力和应变进行了分析，为非线性的分析提供了参考[11]。2010年韩吉针对我国汽车驻车制动操纵机构总成实验系统存在的问题进行了研究，分别设计了试验系统中的机械结构，电气控制部分、加载控制部分还有应力应变检测部分，完成了驻车制动系统操纵机构总成冲击强度试验台、温度性能试验台、总强度试验台等试验台的设计工作[12]。而对于新型的变杠杆比驻车制动手柄的优化设计，也有奇瑞汽车，北京汽车等汽车公司设计并申请了专利[13]。有各种学者为驻车操纵手柄的优化不断贡献自己的力量，此装置一定能越来越方便人们的使用。