軍用牽引車與半掛車聯(lián)合制動系統(tǒng)設(shè)計與分析

2.77萬字
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摘要：為提高軍用牽引車和半掛車行車制動安全性，本文對軍用牽引車和半掛車的聯(lián)合制動系統(tǒng)進行設(shè)計分析，研究聯(lián)合制動系統(tǒng)對軍用牽引車和半掛車的制動穩(wěn)定性和制動協(xié)調(diào)性的影響，說明聯(lián)合制動系統(tǒng)的合理性和可行性。
首先根據(jù)本文研究對象的特性和研究內(nèi)容需要，建立軍用牽引車和半掛車受力模型，采用“”曲線分析法對其制動過程中的受力進行分析，利用MATLAB求出其各軸在最佳制動抱死順序下，固定制動器制動力分配比為27:31:42。并采用利用附著系數(shù)法，驗證該分配系數(shù)的可行性。
然后根據(jù)軍用牽引車和半掛車制動強度的需求，設(shè)計滿足各軸所需最大制動力矩的行車制動器，并選擇匹配合理的，最大能提供4000Nm制動力矩的液力緩速器。
最后從抱死順序，制動力效率，縱向制動穩(wěn)定性，和制動力“建立”時間順序，四個角度分析了該聯(lián)合制動系統(tǒng)對軍用牽引車與半掛車直線制動穩(wěn)定性的影響。主要通過采用“”曲線分析法，對液力緩速器輸出的各種不同的制動力矩情況下的制動力與I曲線匹配的定性評價。通過計算該牽引車和半掛車在不同緩速器制動力力矩下的制動力效率，對聯(lián)合制動系統(tǒng)工作時牽引車和半掛車的制動穩(wěn)定性進行下定量分析。分析表明，液力緩速器的加入，可以提高多數(shù)情況下軍用牽引車和半掛車的制動力效率。對聯(lián)合制動系統(tǒng)在該牽引車和半掛車小制動減速度過程進行仿真分析。利用matlab/simulink 建立牽引車和半掛車的簡化模型，利用模糊控制來構(gòu)建液力緩速器制動力矩和半掛車行車制動器制動力矩之間的比例關(guān)系。仿真結(jié)果證實了聯(lián)合制動系統(tǒng)可以較好地實現(xiàn)液力緩速器和半掛車行車制動器制動力矩的分配，達到較好的制動協(xié)調(diào)性，提高了該車縱向制動穩(wěn)定性。還提出該聯(lián)合制動系統(tǒng)可以使各軸制動力建立的時間順序為3-1-2，幫助提高該車的直線制動穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：牽引車與半掛車 液力緩速器 聯(lián)合制動系統(tǒng) matlab/simulink模型


Design and Analysis on United Brake System of A Military Tractor and Semitrailer

Abstract 　To improve the braking security of a military tractor and semitrailer, a design about its united brake system is given in this paper,which includes the analysis about the effect of united brake system on its braking stability and braking coordination too.
First of all,building a force model of a military tractor and semitrailer,analyse its force in the method of "". The MATLAB being used to calculate the distribution of braking force when the most appropriate sequence of wheels lock happened,it turned out the ratio is 27:31:42.
Next,attachment coefficient shows the rationality and feasibility of the ratio.According to the result, the service brakes were designed and hydraulic retarder was selected.
Last but not least，analyse the military tractor and semitrailer force again,because when the united brake system works in stead of the service brakes, something we have had will changed. Calculate the value of the braking efficiency and they tell you the united brake system is capable of improve the braking stability of the military tractor and semitrailer mostly.Simulate braking of the military tractor and semitrailer in a small brake deceleration by building the simplified model of the military tractor and semitrailer in MATLAB/ SIMULINK and using fuzzy control to confirm the braking torque of the semitrailer according to the difference between the acceleration of the tractor and semitrailer . Eventually,we got the conclusion that the united brake system is able to coordinate the brake of the military tractor and semitrailer.

Key words tractor semitrailer hydraulic retarder united brake system MATLAB/SIMULINK model


目 錄
第一章 緒論 6
1.1 引言 6
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 6
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀 6
1.3 本文研究的主要內(nèi)容 9
第二章 汽車理想制動力及其分配 6
2.1 汽車列車制動的基本概念 11
2.2 牽引車和半掛車制動時受力分析 12
2.3 理想制動力學模型和制動力分配曲線 14
2.3.1各軸法向反作用力力學模型及其理想的地面制動力力學模型 14
2.3.2 理想的一，二，三軸地面制動力分配關(guān)系力學模型 15
2.3.3 繪制牽引車和半掛車的理想的地面制動力分配曲線——I曲線 15
2.3.4 各軸制動器制動力與地面附著系數(shù)的關(guān)系 16
2.3.5 制動力分配系數(shù)β的確定 17
2.4驗證制動力分配系數(shù)β的合理性 20
2.5 牽引車和半掛車所需的最大制動力矩 22
第三章 行車制動器的設(shè)計計算和液力緩速器的選擇 23
3.1 行車制動器的設(shè)計計算 23
3.1.1 制動力的計算 23
3.1.2 鼓式制動器的結(jié)構(gòu)參數(shù) 25
3.1.3 制動器所能產(chǎn)生的制動力的計算 29
3.2 液力緩速器的選擇與計算 30
3.2.1 液力緩速器的工作原理和特點 30
3.2.2 液力緩速器的選擇和各檔位系數(shù)K的計算 32
第四章 聯(lián)合制動系統(tǒng)對牽引車和半掛車直線制動穩(wěn)定性影響的分析 35
4.1 該車各軸抱死順序的變化 35
4.1.1牽引車后軸和半掛車軸抱死順序的變化情況分析 35
4.1.2牽引車前輪和后輪抱死情況的分析 38
4.2　制動力效率的計算 41
4.3 縱向制動穩(wěn)定性分析 50
4.3.1建立牽引車模型 51
4.3.2建立半掛車的模型 54
4.4 制動力“建立”的時間順序?qū)χ本€制動穩(wěn)定性影響的分析 62
第五章 結(jié)論 63
5.1本文完成的主要研究工作 63
5.2 本文的創(chuàng)新點 64
5.3進一步研究展望 64
致謝 65
參考文獻： 66