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汽車行車制動器(編輯修改稿)

2026-07-25 15:32 本頁面

　

【文章內容簡介】矩制動角速度單輪等效轉動慣量機械轉動慣量制動開始時刻制動軸角速度制動結束時刻制動軸角速度飛輪的外半徑飛輪的內半徑飛輪的厚度飛輪的密度補償電流時刻電動機的扭矩時刻飛輪的扭矩時刻的總扭矩前時間段產生的累積能量誤差，五、模型的建立與求解由題中等效轉動慣量的定義：路試車輛的載荷在平動時具有的能量（忽略車輪自身轉動具有的能量）能等效地轉化為試驗臺上飛輪和主軸等機構轉動時具有的等效轉動慣量。根據能量守恒，剛體定軸轉動角動能定理，有汽車平動時具有動能：，飛輪組系統轉動時具有動能：，由兩者相等且：，=，將數據，帶入，得等效慣量：其中為等效質量，由該車輪分擔的載重的質量，為等效轉動慣量；將實驗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，內徑為，厚度為，飛輪的質量為m0，則任一飛輪所對應的慣量為：帶入數據，得：根據排列組合知識，共可得到=8個機械慣量，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機械慣量104070100130160190220由問題一的等效的轉動慣量為52，電動機能補償的能量相應的慣量的范圍為[30,30]，經計算可知，選擇飛輪1或飛輪2滿足題目條件，分別需要補償12，18 。考慮到節能的問題，我們可以選擇飛輪1，需要補償的慣量為12。要求驅動電流的大小，根據驅動電流與扭矩的線性關系及剛體定軸轉動定律，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，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扭矩與時間的關系曲線（紅線為實驗值，綠線為理論值）從圖2可以看出，制動扭矩在0~1秒內變化較大，呈現遞增特性，而在1秒之后在一個恒定值附近小幅度波動，這是控制系統調節的結果。圖3轉速與時間的關系曲線（紅線為實驗值，綠線為理論值）由圖3，轉速曲線在剛開始1秒內波動并沒有規律，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。在實驗時，如果飛輪的轉動慣量與路試時主軸的轉動慣量不一致，電動機就不能關閉，而應該繼續拖動，補償損失的轉動慣量，這時可認為制動過程為勻

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