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第1章 绪论1

1.1 工程车辆制动系统概述1

1.1.1 工程车辆制动系统的组成1

1.1.2 制动器的类型2

1.1.3 气顶液与全动力液压制动5

1.1.4 工程车辆新型电液制动系统9

1.2 全动力液压制动系统研究现状与方法13

1.2.1 主要元件的研究13

1.2.2 系统动态特性的研究15

1.2.3 仿真与试验研究18

1.2.4 稳健设计21

1.3 制动器研究现状与方法23

1.3.1 鼓式制动器研究23

1.3.2 盘式制动器研究26

1.3.3 湿式多盘制动器研究32

1.4 本书研究内容33

第2章 虚拟样机技术的理论基础39

2.1 刚体动力学方程43

2.2 柔性体动力学方程46

第3章 全动力液压制动系统设计理论55

3.1 全动力液压制动系统常规设计方法55

3.1.1 系统参数确定55

3.1.2 主要元件选择57

3.2 制动管路传输特性及其对制动响应特性的影响60

3.2.1 制动管路特性分析60

3.2.2 管路传输滞后影响因素62

3.3 蓄能器在制动及充液过程中的动态数学模型63

3.3.1 充液过程63

3.3.2 制动过程64

3.4 制动轮缸在制动过程中的动态数学模型65

3.4.1 空行程阶段65

3.4.2 增压阶段66

3.5 本章小结67

第4章 蓄能器充液阀的静动态充液特性68

4.1 充液阀原理及受力分析68

4.1.1 结构原理68

4.1.2 静态受力分析70

4.2 充液系统静态特性分析71

4.2.1 恒压充液特性71

4.2.2 恒流充液特性73

4.3 充液阀充液动态特性及影响因素78

4.3.1 动态数学模型78

4.3.2 动态特性分析80

4.3.3 系统参数变化影响84

4.3.4 充液阀结构参数变化的影响87

4.4 全动力液压制动系统与整机的匹配90

4.5 本章小结93

第5章 双回路制动系统及制动阀的动态特性95

5.1 制动阀原理与设计95

5.1.1 制动阀原理95

5.1.2 制动阀设计97

5.2 双回路制动阀的稳态工作特性100

5.2.1 受力分析100

5.2.2 静态特性分析102

5.3 双回路制动系统及制动阀的动态特性仿真分析105

5.3.1 空行程动态特性105

5.3.2 系统动态特性数学模型109

5.3.3 仿真模型与结果111

5.4 双回路系统响应特性主要影响因素及参数选择113

5.4.1 系统参数变化113

5.4.2 元件结构参数变化115

5.4.3 阀芯内力分析118

5.4.4 制动方式的影响118

5.5 本章小结120

第6章 双液动力转换器及其动态特性123

6.1 双液动力转换器原理与设计理论123

6.1.1 转换器原理123

6.1.2 结构参数设计124

6.2 双液动力转换器的建模与动态特性仿真125

6.2.1 转换器数学模型125

6.2.2 空行程过程中的转换器特性127

6.3 双液动力转换器结构参数的选择130

6.4 双液动力转换器对双回路全动力液压制动系统动态特性的影响133

6.4.1 系统完整模型133

6.4.2 系统特性分析136

6.5 本章小结138

第7章 全动力液压制动系统试验140

7.1 系统台架试验设计140

7.1.1 试验标准141

7.1.2 试验系统141

7.2 系统与元件的仿真模型验证试验144

7.2.1 系统模型验证144

7.2.2 转换器模型验证145

7.2.3 充液阀与蓄能器模型146

7.3 多工况下系统动态特性试验148

7.4 双回路制动阀及双液动力转换器性能试验结果152

7.5 系统响应试验结果分析153

7.5.1 制动方式变化153

7.5.2 单回路工况154

7.5.3 蓄能器工况155

7.5.4 耦合工况156

7.5.5 双液动力转换器158

7.6 本章小结159

第8章 全动力制动系统关键件的稳健设计161

8.1 稳健设计策略161

8.2 稳健设计的数学模型163

8.2.1 质量模型163

8.2.2 数学模型165

8.3 基于充液时间的充液阀稳健设计166

8.3.1 设计变量与噪声因素166

8.3.2 参数设计167

8.3.3 最佳组合及验证169

8.4 基于制动响应特性的制动阀稳健设计170

8.4.1 设计变量与噪声因素170

8.4.2 参数设计173

8.4.3 最佳组合及验证175

8.5 本章小结176

第9章 鼓式制动器制动效能因数的虚拟样机模型177

9.1 鼓式制动器制动效能因数的线性静力学数学模型177

9.2 鼓式制动器制动效能因数的非线性动力学数学模型179

9.2.1 非线性接触力数学模型179

9.2.2 鼓式制动器制动效能因数的非线性动力学数学模型182

9.3 鼓式制动器制动效能因数的虚拟样机模型184

9.3.1 虚拟样机模型建立的一般过程184

9.3.2 鼓式制动器虚拟样机模型的建立过程186

9.4 本章小结192

第10章 钳盘式制动器非线性振动的虚拟样机模型193

10.1 摩擦因数变化引起非线性振动的虚拟样机分析193

10.1.1 黏滑摩擦模型195

10.1.2 负阻尼摩擦模型196

10.2 模态耦合引起的盘式制动器振动理论分析201

10.3 刚性摩擦片-弹性制动盘非线性振动模型的虚拟样机分析206

10.3.1 刚性摩擦片-弹性制动盘非线性振动的数学模型206

10.3.2 刚性摩擦片-弹性制动盘非线性振动的虚拟样机模型210

10.4 盘式制动器非线性连续系统振动的虚拟样机模型215

10.4.1 盘式制动器非线性连续系统振动的数学模型215

10.4.2 盘式制动器非线性连续系统振动的虚拟样机模型222

10.5 本章小结225

第11章 制动器的虚拟样机应用实例226

11.1 鼓式制动器制动效能因数虚拟样机模型分析226

11.2 钳盘式制动器虚拟样机模型振动分析232

11.3 制动性能分析和评价232

11.3.1 鼓式制动器的制动性能236

11.3.2 盘式制动器的制动性能238

11.3.3 制动器的评价分析240

11.4 本章小结245

参考文献246