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1、汽车ABS波动负载发生装置设计方案一设计要求1主机用途本装置主要用于模拟汽车ABS工作时对制动管路油压的控制，达到和ABS起作用时迅速减压到增压相类似的效果。2要求装置完成的动作及运动形式利用液压泵在泵油过程中的吸油、喷油的反复动作实现对制动管路油压的波动控制。使进油时制动管路油压和制动力下降，喷油时制动管路油压和制动力加大。不断重复以上过程来实现对制动管路油压的波动控制。3效率、经济性和可靠性要求本装置相对于现代ABS系统效果略差，但结构简单，制造成本低，可进一步完善并普及。二液压执行元件的确定为了使系统管路的压力产生波动，选用柴油机单缸柱塞泵作为波动压力源。三柱塞泵的选择和计算表1 管路压
2、力测定试验数据常规制动ABS制动转速/rmin1压力/MPa转速/rmin1压力/MPa1000.55000.37950.54800.40850.74500.40750.74300.40651.43600.45452.03450.50352.73100.50204.13000.50105.72900.5096.02850.50由表1可见，常规制动和ABS制动从制动总泵到制动分泵的压力都在4.06.0MPa,但ABS制动分泵低瞬时压力在0.30.5MPa，压力较小，故设定汽车ABS波动负载发生装置工作压力为0.30.5MPa.1. 计算系统实际最大工作压力Pp。根据计算公式PpP1+P式中：Pp
3、系统实际最大工作压力（MPa） P1系统要求最大工作压力（MPa） P油路总压力损失，根据参考文献（4）简单系统取0.20.5MPa，复杂系统取0.51.5MPa。系统要求工作压力最大为6MPa，因为装置结构简单，取系统压力损失为P=0.3。 PpP1+P 6.3（MPa）2. 计算系统实际最大流量Qp根据计算公式QqK（q）max式中：K系统的泄露系统，一般取1.11.3，取K为1.3. （q）max系统最大流量（m/s）根据计算公式（q）max=（dv）/4 式中：d制动管路内径，设d为8mm。 v制动液流速，根据表2选取v=5m/s表2.各类油路管道油液允许流速表类型吸油管路压油管路回油
4、管路控制油管路泄油管路允许流速（m/s）0.51.5361.52.5231计算得：（q）max=(dv）/4 =2.5110-4（m3/s）QqK（q）max3.2710-4（m3/s） 19.62(L/min)根据Pp和Qp值，由参考文献2，选择RHI单柱塞泵，性能参数见表3。表3.柱塞泵技术参数类别凸轮升程（mm）柱塞直径（mm）最大供油量（L/min）最大使用转速（r/min）单柱塞泵772201500由表3可以看出液压泵额定压力满足使用要求，液压泵的额定流量可以用下列公式计算：QN=Vn10-3pp=Qmax/Qt100%Qt=Vn=d2Ln/4=403.9(L/min)式中：V排量(
5、ml/r) n转速(r/min) p容积效率Qmax柱塞泵最大供油量Qt柱塞泵的理论流量L柱塞行程D柱塞直径计算得p= =54.5%QN=Vn10-3p=403.954.5%=220（L/min）由此QnQp，所以系统满足要求。四驱动电机的选择和计算如果液压泵压力和流量比较恒定，驱动功率计算公式：P=Pp Qp /p103式中：Pp、QN同上p液压泵总效率。根据表4可以得到p取0.85。表4.液压泵总效率泵类型齿轮泵叶片泵柱塞泵螺杆泵p0.60.70.60.750.80.850.650.8P=Pp QN /p103 = =27.6（KW）根据参考文献2，选择Y160M-4型三相异步电动机。性能
6、参数见表5。表5. Y160M-4电动机性能参数电动机型号额定功率（KW）满载转速（r/min）堵转转矩最大转矩质量（Kg）额定转矩额定转矩Y200L-43014702.02.2270五驱动电路的设计柱塞泵的驱动电路对制动踏板的动作反应要求灵敏,在液压制动总泵的前端串联一个液压式制动灯开关,触发电路设计原理见图1。由图1可见,制动踏板动作,制动管路便产生油压,此时电磁阀处于开通状态,液压开关在压力作用下闭合;电动机通电,直塞泵开始对制动管路波负载,此时电磁阀处于截至状态。图1. 驱动电路设计原理图手动开关液压开关电磁阀制动总泵电动机柱塞泵手动开关制动分泵六其它元件的选择1.管路的设计1）根据计
7、算公式求管路内径 d4.61（mm）式中取Q为系统实际最大工作压力Q=19.62L/min，根据表6取v=5m/s表6.管路参数计算计算项目计算公式说明金属管内油液的流速推荐值v1.吸油管路取v0.5-2m/s一般取1m/s一下压力高或管路较短时取大值，压力低或管路较长时取小值，油液粘度大时取小值。2.压油管路取v2.5-6m/s3.短管路及局部收缩处取v5-10m/s4.回流管路取v1.5-3m/s5.泄油管路取v1m/sd4.61（mm） 9.13mm根据参考文献2取d为10mm，壁厚1mm。管路参数见表6。表7.钢管公称通径、外径、壁厚、联结螺纹及推荐流量公称通径DN钢管外径mm管接头联接螺纹mm公称压力PN/MPa管路流量L/min2.58162531.5mmin管子壁厚mm40103/818M181.511.61.622.5
