汽車行車制動器(編輯修改稿)
2025-07-25 15:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 矩 制動角速度 單輪等效轉(zhuǎn)動慣量 機(jī)械轉(zhuǎn)動慣量 制動開始時刻制動軸角速度 制動結(jié)束時刻制動軸角速度 飛輪的外半徑 飛輪的內(nèi)半徑 飛輪的厚度 飛輪的密度 補(bǔ)償電流 時刻電動機(jī)的扭矩 時刻飛輪的扭矩 時刻的總扭矩 前時間段產(chǎn)生的累積能量誤差，五、模型的建立與求解由題中等效轉(zhuǎn)動慣量的定義：路試車輛的載荷在平動時具有的能量（忽略車輪自身轉(zhuǎn)動具有的能量）能等效地轉(zhuǎn)化為試驗(yàn)臺上飛輪和主軸等機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動時具有的等效轉(zhuǎn)動慣量。根據(jù)能量守恒，剛體定軸轉(zhuǎn)動角動能定理，有汽車平動時具有動能： ，飛輪組系統(tǒng)轉(zhuǎn)動時具有動能： ，由兩者相等且：，=，將數(shù)據(jù)，帶入，得等效慣量： 其中為等效質(zhì)量，由該車輪分擔(dān)的載重的質(zhì)量，為等效轉(zhuǎn)動慣量；將實(shí)驗(yàn)臺上的飛輪視為圓筒，主軸為飛輪的中心軸。令飛輪的密度為，外徑為，內(nèi)徑為，厚度為，飛輪的質(zhì)量為m0，則任一飛輪所對應(yīng)的慣量為：帶入數(shù)據(jù)， 得：根據(jù)排列組合知識，共可得到=8個機(jī)械慣量，分別為：由這3個飛輪可以組成8種組合（單位：）由這3個飛輪可以組成8種組合，各組合方式及組合慣量如下表所示：表 1 組合方式及組合慣量（單位）飛輪組合無飛輪121，231，32，31，2，3組合慣量0306090120150180210機(jī)械慣量104070100130160190220由問題一的等效的轉(zhuǎn)動慣量為52，電動機(jī)能補(bǔ)償?shù)哪芰肯鄳?yīng)的慣量的范圍為[30,30]，經(jīng)計(jì)算可知，選擇飛輪1或飛輪2滿足題目條件，分別需要補(bǔ)償12，18 ?？紤]到節(jié)能的問題，我們可以選擇飛輪1，需要補(bǔ)償?shù)膽T量為12。要求驅(qū)動電流的大小，根據(jù)驅(qū)動電流與扭矩的線性關(guān)系及剛體定軸轉(zhuǎn)動定律，可得到求解。制動扭矩： (1)又由第二問可得： (2)推得： (3)(3)/(1)得：所以： = （4）問題求解的關(guān)鍵在于角加速度的求解：由于輪胎與地面無相對滑動，制動減速度是常數(shù)，所以 m，初始速度為50 km/h。求出角加速度=。將=12，代入（4）式得，約為。將=18，代入（4）式得，約為。圖2扭矩與時間的關(guān)系曲線（紅線為實(shí)驗(yàn)值，綠線為理論值）從圖2可以看出，制動扭矩在0~1秒內(nèi)變化較大，呈現(xiàn)遞增特性，而在1秒之后在一個恒定值附近小幅度波動，這是控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)的結(jié)果。圖3轉(zhuǎn)速與時間的關(guān)系曲線（紅線為實(shí)驗(yàn)值，綠線為理論值）由圖3，轉(zhuǎn)速曲線在剛開始1秒內(nèi)波動并沒有規(guī)律，在1秒附近有一次突然地減小，而1秒之后則基本成直線變化。在實(shí)驗(yàn)時，如果飛輪的轉(zhuǎn)動慣量與路試時主軸的轉(zhuǎn)動慣量不一致，電動機(jī)就不能關(guān)閉，而應(yīng)該繼續(xù)拖動，補(bǔ)償損失的轉(zhuǎn)動慣量，這時可認(rèn)為制動過程為勻
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