首页

> 期刊投稿知识库

首页 期刊投稿知识库 问题

车辆转弯制动稳定性控制研究论文

发布时间:

车辆转弯制动稳定性控制研究论文

0 前年,如果轿车安装有 ABS(防抱死制动系统),不但说明该车的安全性能出类拔萃,而且档次也相当高级。今天,安装ABS的轿车已经相当普遍,经济型车也安装有ABS。防抱死制动系统 ABS(Anti-lock Braking System)属于汽车的主动安全系。ABS系统的配置,既可有效避免紧急制动时车轮抱死(打滑)现象的发生,同时还可以保持车辆制动过程中的平稳。 随着对汽车安全性能的要求越来越高,一些中、高档级的轿车已经不满足于ABS,还安装了ASR(驱动防滑系统,Acceleration Slip Regulation,又称牵引力控制系统)防止车辆尤其是大马力车在起步、再加速时驱动轮打滑现象,以维持车辆行驶方向的稳定性。ASR与ABS的区别在于,ABS是防止车轮在制动时被抱死而产生侧滑,而ASR则是防止汽车在加速时因驱动轮打滑而产生的侧滑,ASR是在ABS的基础上的扩充,两者相辅相成.或者 ESP(电控行驶平稳系统),使汽车的安全性能进一步提高。ASR的作用是当汽车加速时将滑动率控制在一定的范围内,从而防止驱动轮快速滑动。它的功能一是提高牵引力;二是保持汽车的行驶稳定。行驶在易滑的路面上,没有 ASR 的汽车加速时驱动轮容易打滑; 如是后驱动的车辆容易甩尾, 如是前驱动的车辆容易方向失 控。有 ASR 时,汽车在加速时就不会有或能够减轻这种现象。在转弯时,如果发生驱动轮 打滑会导致整个车辆向一侧偏移,当有 ASR 时就会使车辆沿着正确的路线转向。 汽车的牵引力控制可以通过减少节气门开度来降低发动机功率或者由制动器控制车轮 打滑来达到目的,装有 ASR 的汽车综合这两种方法来工作,也就是 ABS/ASR 形式。 装有 ASR 的车上,从油门踏板到汽油机节气门(柴油机喷油泵操纵杆)之间的机械连 接被电控油门装置所取替。 当传感器将油门踏板的位置及轮速信号送至控制单元 (CPU) 时, 控制单元就会产生控制电压信号, 伺服电机依此信号重新调整节气门的位置 (或者柴油机操 纵杆的位置) ,然后将该位置信号反馈至控制单元,以便及时调整制动器。 ESP(电控行驶平稳系统,英文全称 Electronic Stabilty Program)包含 ABS 及 ASR,是 这两种系统功能上的延伸。因此,ESP 称得上是当前汽车防滑装置的最高级形式。ESP 系统 由控制单元及转向传感器(监测方向盘的转向角度) 、车轮传感器(监测各个车轮的速度转 动) 、侧滑传感器(监测车体绕垂直轴线转动的状态) 、横向加速度传感器(监测汽车转弯时 的离心力)等组成。 控制单元通过这些传感器的信号对车辆的运行状态进行判断,进而发出控制指令。有 ESP 与只有 ABS 及 ASR 的汽车,它们之间的差别在于 ABS 及 ASR 只能被动地作出反应, 而 ESP 则能够探测和分析车况并纠正驾驶的错误,防患于未然。 ESP 对过度转向或不足转向特别敏感,例如汽车在路滑时左拐过度转向(转弯太急)时 会产生向右侧甩尾, 传感器感觉到滑动就会迅速制动右前轮使其恢复附着力, 产生一种相反 的转矩而使汽车 保持在原来的车道上。当然,任何事物都有一个度的范围,如果驾车者盲 目开快车,现在的任何安全装置都难以保证其安全。据汽车工程界专家介绍,将来 ASR 等将变得如同 ABS 一样普及,因为 ABS、ASR 及 ESP 包含着技术及性能上的贯通。有专家认为在一定的范围内 ASR 等装置有取替 4 轮驱动的可能。例如轿车,过去人们认为提高轿车行驶性能最好是采用 4 轮驱动,可是与 4 轮驱动 相比,ASR 等装置更适合轿车。这是因为 4 轮驱动结构复杂成本高,增加车重而且耗油, 而 ASR 等装置结构简单安装方便,在一般城镇道路上使用效果并不差。 ABS/ASR/VDC 系统 ABS/ASR 系统成功地解决了汽车在制动和驱动时的方向稳定性问题,但不能解 决汽车转向行驶时的方向稳定性问题。 例如当汽车转向行驶时, 不可避免地受到侧向和纵向 力的作用,只有当地面能够提供充分的侧向和纵向力时,驾驶员才能控制住车辆。如果地面 侧向附着能力比较低,就会损害汽车按预定方向行驶的能力。雨天汽车高速转向行驶时,常 常侧向滑出,就是地面侧向附着能力不足的缘故。为解决此问题,最近汽车工业发达国家又 在 ABS/ASR 系统的基础上发展成汽车动态控制系统(英文名称为 Vehicle Dynamics Control,简称 VDC)。这个系统把汽车的制动、驱动、悬架、转向、发动机等各主要总成的控制系统在功能上、 结构上有机的综合在一起,可使汽车在各种恶劣工况下, 如冰雪路面上、 对开路面上、弯道路面上以及采取规避动作移线、制动、加速和下坡等工况行驶时,对不同承载、 不同轮胎气压和不同程度的轮胎磨损都有良好的方向稳定性,表现出最佳的行驶性能。 VDC 的应用,在制动、加速和转向方面完全解脱对驾驶员的高要求,在汽车的主动安全行驶方面竖立了一个新的里程碑。VDC 系统对转向行驶的控制主要是借助于对各个车轮的制动控制和发动机功率输出控 制来实现的。例如汽车左转弯时,若前轮因转向能力不足而趋于滑出弯道,VDC 系统即可 测知侧滑即将发生,就采取适当制动左后轮的办法。左后轮产生的制动力可帮助汽车转向, 使汽车继续按照理想的路线行驶。若在同一弯道上,因后轮趋于侧向滑出 而转向过多,VDC 系统即采取适当制动右前轮的办法,维持车辆的稳定行驶。在极端情况 下,VDC 系统还可采取降低发动机功率输出的办法降低行驶车速,减少对地面侧向附着能 力的需求来维持车辆的稳定行驶。采用 VDC 系统后,汽车在对开路面上或弯道路面上的制 动距离还可进一步缩短。VDC 系统主要应用了下述传感器:车轮转速传感器,用来跟踪每一车轮的运动状态; 方向盘转角传感器,用来传感方向盘的转角; 横摆角速度传感器,用来记录汽车绕垂直轴线转动的所有运动; 侧向加速度传感器,用来检测转向行驶时离心力的大小; 车轮位移传感器,用来测量车轮和车身相对位置的变化。 这些传感器的核心部分是横摆角速度传感器, 这是因为汽车的横摆角速度和方向盘 转角的比值是反应汽车转向行驶品质的一个重要参数。位移传感器的信号传给电子控制装置,用来控制半主动悬架,改善汽车的接地性能。其它传感器则把汽车每一瞬时的运动状态 的信息传给电子控制装置,使之与理想的运动状态相比较,一旦汽车偏离了理想的路线,它就会在极短的时间内采取纠正措施, 给制动控制系统或发动机控制系统发出相应的指令, 维持汽车在理想的路线上行驶电子制动力分配系统(EBD) EBD 能够根据由于汽车制动时产生轴荷转移的不同,而自动调节前、后轴的制动 力分配比例,提高制动效能,并配合 ABS 提高制动稳定性。汽车在制动时,四只轮胎附着 的地面条件往往不一样。比如,有时左前轮和右后轮附着在干燥的水泥地面上,而右前轮和 左后轮却附着在水中或泥水中, 这种情况会导致在汽车制动时四只轮子与地面的摩擦力不一 样,制动时容易造成打滑、倾斜和车辆侧翻事故。EBD 用高速计算机在汽车制动的瞬间, 分别对四只轮胎附着的不同地面进行感应、计算,得出不同的摩擦力数值,使四只轮胎的制 动装置根据不同的情况用不同的方式和力量制动, 并在运动中不断高速调整, 从而保证车辆 的平稳、安全。 安全气囊(SRS) 安全气囊是现代轿车上引人注目的高技术装置。安装了安全气囊装置的轿车方向 盘,平常与普通方向盘没有什么区别,但一旦车前端发生了强烈的碰撞,安全气囊就会瞬间 从方向盘内“蹦”出来,垫在方向盘与驾驶者之间,防止驾驶者的头部和胸部撞击到方向盘 或仪表板等硬物上。安全气囊面世以来,已经挽救了许多人的性命。研究表明,有气囊装置的轿车发生正面撞车,驾驶者的死亡率,大轿车降低了 30%,中型轿车降低 11%,小型轿 车降低 14%。安全气囊主要由传感器、微处理器、气体发生器和气囊等部件组成。传感器和微处理器用以判断撞车程度,传递及发送信号;气体发生器根据信号指示产生点火动作,点燃固态燃料并产生气体向气囊充气,使气囊迅速膨胀,气囊容量约在(50-90)L。同时气囊设有安全阀,当充气过量或囊内压力超过一定值时会自动泄放部分气体, 避免将乘客挤压受伤。安全气囊所用的气体多是氮气或一氧化碳。 除了驾驶员侧有安全气囊外,有些轿车前排也安装了乘客用的安全气囊(即双安全气囊规格),乘客用的与驾车者用的相似,只是气囊的体积要大些,所需的气体也多一些而已。另外,有些轿车还在座位侧面靠门一侧安装了侧面安全气囊。

什么毕业啊?写这种题目的论文,太没深度了。

车辆自动挡换挡控制策略研究论文

我们都知道D档是前进档,在驾驶中运用得很多,所以很多车主觉得,我就用D档就已经够用了啊,不过既然设计师将S档加入了其中,肯定是有它不能被替代的用途的,那这个用途到底是什么呢,S档相较于D档,在发动机和变速箱条件相同的情况下,可以比D档行驶得更快,让你享受风驰电掣般的开车体验,这样的加速可以用在什么时候呢,超车的时候,很多开过自动挡的车主会反映说说,自动挡超车慢,实在是不方便,这时候就可以使用S档来加速,让你更快的完成超车

我认为最主要的原因就是高速全国运完回头的话就非常省油的,而且这样做的话,在一定程度上对汽车的磨损是非常小的,如果用低档的话,不仅会造成极大的浪费,还会对发动机造成一定的磨损。

因为这样做能保证汽车动力稳定,同时也能让油耗降低。所以才会这样踩油门。

很多人开车油门经常一踩一松,这是因为很多人开车驾驶习惯问题,这样的驾驶习惯很不好,容易产生危险,也非常容易损害发动机。

研究性论文汽车转弯问题

毕业论文;课题名称;姓名号所在系;专业年级指导教师称;二O一二年五月十八日;汽车转向系故障的分析与检修;【摘要】转向系是汽车行驶的指南针,它的好坏关系着;行了诊断分析和检修;【关键词】轿车,转向器,故障分析,检查维修;引言;汽车发展的趋势是安全、节能、环保;分析;由转向油泵、转向油管、转向油罐以及位于整体式转向;1.汽车动力转向系的工作原理;(1)当汽车直线毕 业 论 文课题名称姓 名 号 所在系专业年级 指导教师 称二O一二年五月十八日汽车转向系故障的分析与检修【摘要】转向系是汽车行驶的指南针,它的好坏关系着汽车能否安全行驶。本文首先讲述了汽车动力转向系的整体结构;具体介绍了它的功用;分类和工作原理。然后具体对轿车动力转向系统常见的几种故障:一转向沉重,二转向时有噪声,三方向盘自由行程过大,四左右转向时轻重不一,五转向时转向盘强烈抖动,六汽车直线行驶时,转向盘发飘或跑偏。最后讲述了轿车动力转向系中转向盘的自由行程,转向储液罐的液面高度,液压泵的泵送压力,液压系统的密封性,转向柱的检查方法以及通过轿车动力转向系的故障现象进行了诊断分析和检修。对使用和维护汽车有着很现实。【关键词】 轿车, 转向器,故障分析 ,检查维修引言汽车发展的趋势是安全、节能、环保。转向系统是关系主动安全的重要系统,其操纵稳定性好坏对汽车性能影响很大。操纵性是汽车准确跟踪驾驶员意图行驶;稳定性是要求危险工况(高速行驶,侧向加速度大,离心力大,超过轮胎侧偏力而发生大的侧滑;小附着系数路面的侧滑;对开路面上轮胎左右侧偏力不相等、侧向风引起的横摆)下汽车仍稳定行驶。为提高操纵稳定性,出现了ESP(电子稳定程序)、主动转向、4WS(4轮转向)等。ESP判断产生不足转向或过度转向时相应在后轮、前轮产生制动力,产生横摆力矩即纠偏力矩。四轮转向的后轮也参与转向。低速时,后轮与前轮反向转向,减小转弯半径,提高机动灵活性。高速时,后轮与前轮同向转向,提高汽车的稳定性。其控制目标是质心侧偏角为零。然而这些汽车转向系统却处于机械传动阶段,由于其转向传动比固定,汽车的转向响应特性随车速而变化。因此驾驶员就必须提前针对汽车转向特性的幅值和相位变化进行一定的操作补偿,从而控制汽车按其意愿行驶。如果能够将驾驶员的转向操作与转向车轮之间通过信号及控制器连接起来,驾驶员的转向操作仅仅是向车辆输入自己的驾驶指令,由控制器根据驾驶员指令、当前车辆状态和路状况确定合理的前轮转角,从而实现转向系统的智能控制,必将对车辆操纵稳定性带来很大的提高,降低驾驶员的操纵负担,改善人一车闭环系统性能。分析由转向油泵、转向油管、转向油罐以及位于整体式转向器内部的转向控制阀及转向动力缸等组成。当驾驶员转动转向盘时,转向摇臂摆动,通过转向直拉杆、横拉杆、转向节臂,使转向轮偏转,从而改变汽车的行驶方向。同时,转向器输入轴还带动转向器内部的转向控制阀转动,使转向动力缸产生液压作用力,帮助驾驶员转向操纵。这样,为了克服地面作用于转向轮上的转向阻力矩,驾驶员需要加于转向盘上的转向力矩,比用机械转向系统时所需的转向力矩小得多。1.汽车动力转向系的工作原理(1)当汽车直线行驶时:转阀处于中间位置,来自转向油泵的工作液从转向器壳体的进油口流到阀体的中油环槽中。经过其槽底的通孔进入阀体和转阀之间,此时因转阀处于中间位置,所以进入的油液分别通过阀体和转阀纵槽槽肩形成的两边相等的间隙,再通过转阀的纵槽和阀体的纵槽以及阀体的径向孔流向阀体外圆上、下油环槽,然后通过壳体中的两条油道分别流到动力缸的上、下腔中去,即左转向动力腔l和右转向动力腔r,但上、下腔油压相等且很小。此时齿条-活塞既没有受到转向螺杆所造成的轴向推力,也没有受到上、下腔因压力差造成的轴向推力,所以齿条-活塞处于中间位置,动力转向不工作。流入阀体内腔的油液在通过转阀纵槽流向阀体上、下油环槽的同时,通过转阀槽肩上的径向油孔流到转阀与扭杆轴组件之间的空隙中,经阀体组件和调整螺塞之间的空隙流到回油口,经油管回到油罐中去,形成了常流式油液循环。(2)当汽车左转弯时:转动转向盘,使短轴逆时针转动,通过其下端轴销子带动转阀同步转动,这个扭矩也通过具有弹性的扭杆轴传给下端轴盖,下端轴盖边缘上的缺口通过固定在阀体上的销子带动阀体转动,阀体通过其下端缺口和销子,把转向力矩传给螺杆。由于转向阻力的存在,要有足够的转向力矩才能使转向螺杆转动。这个扭矩促使扭杆轴发生弹性扭转,造成阀体的转动角度小于转阀的转动角度,两者产生相对角位移。通下动力腔的进油缝隙减小(或封闭),回油缝隙增大油压降低;通上动力腔的进油缝隙增大而回油缝隙减小(或关闭),油压升高,上、下动力腔产生油压差。齿条-活塞便在上、下腔油压差的作用下移动,产生助力作用。此时来自转向油泵的压力油通过槽隙流向动力缸上腔,动力缸下腔的油则通过阀体径向孔、槽隙、转阀径向孔和回油口流向储油罐。(3)右转弯基本相似。不同的是由于转向方向相反,造成的阀体和转阀的角位移相反,齿条-活塞下腔压力升高而上腔油压降低,产生右转向助力。(4)当转向盘停在某一位置不再继续转动时:此时阀体随螺杆在液力和扭杆轴弹力的作用下,沿转向盘转动方向旋转一个角度,使之与转阀相对角位移量减小,上、下动力腔油压差减小。但仍有一定的助力作用,此时的助力扭矩与车轮的回正力矩相平衡,使车轮维持在某一转向位置上。(5)渐进随动原理:在转向过程中,若转向盘转动的速度快,阀体与转阀相对的角位移量也大,上、下动力腔的油压差也相应加大,前轮偏转的速度也加快,如转向盘转动的慢,前轮偏转的也慢;若转向盘转在某一位置上不变,对应着前轮也转在某一位置上不变。此即谓“渐进随动原理”,也就是:“快转快助,大转大助,不转不助”原理。(6)转向后需回正时,如果驾驶员放松转向盘,转阀回到中间位置,失去了助力作用,此时转向轮在回正力矩的作用下自动回位;若司机同时回转转向盘时,转向助力器助力,帮助车轮回正。(7)当汽车直线行驶偶遇外界阻力使转向轮发生偏转时:阻力矩通过转向传动机构、转向螺杆、螺杆与阀体的锁定销作用在阀体上,使之与转阀之间产生相对角位移,这样使动力缸上、下腔油压不等,产生了与转向轮转向相反的助力作用。在此力的作用下,转向轮迅速回正,保证了汽车直线行驶的稳定性。一旦液压助力装置失效,该动力转向器即变成机械转向器。此时转动转向盘,带动短轴转动,短轴下端法兰盘边缘有弧形缺口,转过一定角度后,通过螺杆上端法兰盘的凸块带动螺杆旋转,以保证汽车转向。不过这时转向盘的自由行程加大,转向沉重。 2 轿车动力转向系故障诊断分析本章讲述了汽车常见的几种故障并对其进行了诊断分析。一转向沉重,二转向时有噪声,三方向盘自由行程过大,四左右转向时轻重不一,五转向时转向盘强烈抖动,六汽车直线行驶时,转向盘发飘或跑偏。2.1转向沉重2.1.1 故障现象可变液压动力转向的汽车,本来转向是很轻便的,突然感到转向沉重或方向盘转不动。2.1.2故障原因油箱缺油或油液高度不足。系统中混入大量空气。油箱滤网堵塞或管路堵塞。液压泵磨损,内部泄漏或驱动部分打滑、磨坏。助力器内溢油阀、安全阀机件磨损,弹簧过软或调整不当。助力器内滑阀与滑壁间隙过大或关闭不严。系统各接头、衬垫处密封不良,产生液压油外漏;系统内部密封元件损坏产生内漏。2.1.3故障诊断与排除检查液压泵驱动部分的工作情况。检查驱动皮带是否打滑或其他驱动形式的齿轮传动等有无损坏。检查油箱内的油面高度,看其是否达到规定的高度。如油面过低,应予以加足,使油面达到油尺上的高度标记。检查油箱内的滤清器是否堵塞或损坏,如果堵塞,应进行清洗;如果损坏,应予以更换。检查系统中是否混有空气。如果发现液压油中有泡沫(或液压油混浊),就可能是油路中有空气(通常通过观察回油管回油时是否夹带有气泡来判定)。空气的进入通常是液压泵的进油管裂损、接头松动以及液压泵轴上的密封环损坏等所致。如出现上述损坏,均应先给予维修,然后再排除系统中的空气。检查液压泵流量及溢油阀、安全阀的作用是否良好。可用压力表接在管路上检查,如果作用不良,应将阀及弹簧卸下,进行清洗和检查,必要时更换新件。检查控制阀内的滑阀,看其作用是否良好。如因间隙过大或关闭不严,应更换新的转向螺杆及滑阀。检查助力活塞上的密封环和阀室体径向环槽的中间密封作用是否良好,必要时应予更换,同时还要检查液压缸表面有无损伤。检查单向阀的球阀与阀座的接触是否严密。如因脏物垫起而关闭不严,应进行清洗,如因阀本身引起的关闭不严,必须更换新件。2.2 转向时有噪声2.2.1故障现象转向时液压泵处发生响声。2.2.2 故障原因液压泵驱动部分发响,如皮带过松、驱动齿轮传动件损坏等。液压油量不足、系统中混有空气。油箱滤芯堵塞或损坏。各管路接头松动或油管破裂、堵塞。2.2.3故障诊断与排除先检查油箱内的油面高度,若油面过低应补足液压油。检查驱动部分的工作情况,检查皮带是否过松、驱动齿轮及其他部件是否损坏,若不正常应按规定要求给予调整、修复。检查回油管的回油情况,观察液压油中是否夹带有气泡(油液呈混浊状) 之处,如有气泡,应先查出漏气,然后再排除空气。检查油箱滤芯以及油路各处有无堵塞、损坏,若有均应将其修复。2.3方向盘自由行程过大2.3.1故障现象转动方向盘发现自由行程过大。2.3.2故障原因转向纵拉杆两端的球头销与销座的间隙过大。齿条与齿扇的间隙过大。转向螺杆和转向螺母与钢球之间的间隙过大。2.3.3故障诊断与排除应逐一检查上述间隙是否过大,并采取相应的措施 。2.4左右转向时轻重不一2.4.1故障现象汽车在行驶中左右转弯时,左右转动方向盘感到轻重不同。2.4.2故障原因控制阀中的滑阀偏离中间位置,或虽在中间位置但与阀体台肩的缝隙大小不一致。 滑阀或阀体台肩处有毛刺、碰伤或有脏物阻滞,使液压油循环受阻致使加力不平衡。 动力缸一侧有空气,造成活塞两侧压力差过大,致使左、右向轻重不同。2.4.3故障诊断与排除

0 前年,如果轿车安装有 ABS(防抱死制动系统),不但说明该车的安全性能出类拔萃,而且档次也相当高级。今天,安装ABS的轿车已经相当普遍,经济型车也安装有ABS。防抱死制动系统 ABS(Anti-lock Braking System)属于汽车的主动安全系。ABS系统的配置,既可有效避免紧急制动时车轮抱死(打滑)现象的发生,同时还可以保持车辆制动过程中的平稳。 随着对汽车安全性能的要求越来越高,一些中、高档级的轿车已经不满足于ABS,还安装了ASR(驱动防滑系统,Acceleration Slip Regulation,又称牵引力控制系统)防止车辆尤其是大马力车在起步、再加速时驱动轮打滑现象,以维持车辆行驶方向的稳定性。ASR与ABS的区别在于,ABS是防止车轮在制动时被抱死而产生侧滑,而ASR则是防止汽车在加速时因驱动轮打滑而产生的侧滑,ASR是在ABS的基础上的扩充,两者相辅相成.或者 ESP(电控行驶平稳系统),使汽车的安全性能进一步提高。ASR的作用是当汽车加速时将滑动率控制在一定的范围内,从而防止驱动轮快速滑动。它的功能一是提高牵引力;二是保持汽车的行驶稳定。行驶在易滑的路面上,没有 ASR 的汽车加速时驱动轮容易打滑; 如是后驱动的车辆容易甩尾, 如是前驱动的车辆容易方向失 控。有 ASR 时,汽车在加速时就不会有或能够减轻这种现象。在转弯时,如果发生驱动轮 打滑会导致整个车辆向一侧偏移,当有 ASR 时就会使车辆沿着正确的路线转向。 汽车的牵引力控制可以通过减少节气门开度来降低发动机功率或者由制动器控制车轮 打滑来达到目的,装有 ASR 的汽车综合这两种方法来工作,也就是 ABS/ASR 形式。 装有 ASR 的车上,从油门踏板到汽油机节气门(柴油机喷油泵操纵杆)之间的机械连 接被电控油门装置所取替。 当传感器将油门踏板的位置及轮速信号送至控制单元 (CPU) 时, 控制单元就会产生控制电压信号, 伺服电机依此信号重新调整节气门的位置 (或者柴油机操 纵杆的位置) ,然后将该位置信号反馈至控制单元,以便及时调整制动器。 ESP(电控行驶平稳系统,英文全称 Electronic Stabilty Program)包含 ABS 及 ASR,是 这两种系统功能上的延伸。因此,ESP 称得上是当前汽车防滑装置的最高级形式。ESP 系统 由控制单元及转向传感器(监测方向盘的转向角度) 、车轮传感器(监测各个车轮的速度转 动) 、侧滑传感器(监测车体绕垂直轴线转动的状态) 、横向加速度传感器(监测汽车转弯时 的离心力)等组成。 控制单元通过这些传感器的信号对车辆的运行状态进行判断,进而发出控制指令。有 ESP 与只有 ABS 及 ASR 的汽车,它们之间的差别在于 ABS 及 ASR 只能被动地作出反应, 而 ESP 则能够探测和分析车况并纠正驾驶的错误,防患于未然。 ESP 对过度转向或不足转向特别敏感,例如汽车在路滑时左拐过度转向(转弯太急)时 会产生向右侧甩尾, 传感器感觉到滑动就会迅速制动右前轮使其恢复附着力, 产生一种相反 的转矩而使汽车 保持在原来的车道上。当然,任何事物都有一个度的范围,如果驾车者盲 目开快车,现在的任何安全装置都难以保证其安全。据汽车工程界专家介绍,将来 ASR 等将变得如同 ABS 一样普及,因为 ABS、ASR 及 ESP 包含着技术及性能上的贯通。有专家认为在一定的范围内 ASR 等装置有取替 4 轮驱动的可能。例如轿车,过去人们认为提高轿车行驶性能最好是采用 4 轮驱动,可是与 4 轮驱动 相比,ASR 等装置更适合轿车。这是因为 4 轮驱动结构复杂成本高,增加车重而且耗油, 而 ASR 等装置结构简单安装方便,在一般城镇道路上使用效果并不差。 ABS/ASR/VDC 系统 ABS/ASR 系统成功地解决了汽车在制动和驱动时的方向稳定性问题,但不能解 决汽车转向行驶时的方向稳定性问题。 例如当汽车转向行驶时, 不可避免地受到侧向和纵向 力的作用,只有当地面能够提供充分的侧向和纵向力时,驾驶员才能控制住车辆。如果地面 侧向附着能力比较低,就会损害汽车按预定方向行驶的能力。雨天汽车高速转向行驶时,常 常侧向滑出,就是地面侧向附着能力不足的缘故。为解决此问题,最近汽车工业发达国家又 在 ABS/ASR 系统的基础上发展成汽车动态控制系统(英文名称为 Vehicle Dynamics Control,简称 VDC)。这个系统把汽车的制动、驱动、悬架、转向、发动机等各主要总成的控制系统在功能上、 结构上有机的综合在一起,可使汽车在各种恶劣工况下, 如冰雪路面上、 对开路面上、弯道路面上以及采取规避动作移线、制动、加速和下坡等工况行驶时,对不同承载、 不同轮胎气压和不同程度的轮胎磨损都有良好的方向稳定性,表现出最佳的行驶性能。 VDC 的应用,在制动、加速和转向方面完全解脱对驾驶员的高要求,在汽车的主动安全行驶方面竖立了一个新的里程碑。VDC 系统对转向行驶的控制主要是借助于对各个车轮的制动控制和发动机功率输出控 制来实现的。例如汽车左转弯时,若前轮因转向能力不足而趋于滑出弯道,VDC 系统即可 测知侧滑即将发生,就采取适当制动左后轮的办法。左后轮产生的制动力可帮助汽车转向, 使汽车继续按照理想的路线行驶。若在同一弯道上,因后轮趋于侧向滑出 而转向过多,VDC 系统即采取适当制动右前轮的办法,维持车辆的稳定行驶。在极端情况 下,VDC 系统还可采取降低发动机功率输出的办法降低行驶车速,减少对地面侧向附着能 力的需求来维持车辆的稳定行驶。采用 VDC 系统后,汽车在对开路面上或弯道路面上的制 动距离还可进一步缩短。VDC 系统主要应用了下述传感器:车轮转速传感器,用来跟踪每一车轮的运动状态; 方向盘转角传感器,用来传感方向盘的转角; 横摆角速度传感器,用来记录汽车绕垂直轴线转动的所有运动; 侧向加速度传感器,用来检测转向行驶时离心力的大小; 车轮位移传感器,用来测量车轮和车身相对位置的变化。 这些传感器的核心部分是横摆角速度传感器, 这是因为汽车的横摆角速度和方向盘 转角的比值是反应汽车转向行驶品质的一个重要参数。位移传感器的信号传给电子控制装置,用来控制半主动悬架,改善汽车的接地性能。其它传感器则把汽车每一瞬时的运动状态 的信息传给电子控制装置,使之与理想的运动状态相比较,一旦汽车偏离了理想的路线,它就会在极短的时间内采取纠正措施, 给制动控制系统或发动机控制系统发出相应的指令, 维持汽车在理想的路线上行驶电子制动力分配系统(EBD) EBD 能够根据由于汽车制动时产生轴荷转移的不同,而自动调节前、后轴的制动 力分配比例,提高制动效能,并配合 ABS 提高制动稳定性。汽车在制动时,四只轮胎附着 的地面条件往往不一样。比如,有时左前轮和右后轮附着在干燥的水泥地面上,而右前轮和 左后轮却附着在水中或泥水中, 这种情况会导致在汽车制动时四只轮子与地面的摩擦力不一 样,制动时容易造成打滑、倾斜和车辆侧翻事故。EBD 用高速计算机在汽车制动的瞬间, 分别对四只轮胎附着的不同地面进行感应、计算,得出不同的摩擦力数值,使四只轮胎的制 动装置根据不同的情况用不同的方式和力量制动, 并在运动中不断高速调整, 从而保证车辆 的平稳、安全。 安全气囊(SRS) 安全气囊是现代轿车上引人注目的高技术装置。安装了安全气囊装置的轿车方向 盘,平常与普通方向盘没有什么区别,但一旦车前端发生了强烈的碰撞,安全气囊就会瞬间 从方向盘内“蹦”出来,垫在方向盘与驾驶者之间,防止驾驶者的头部和胸部撞击到方向盘 或仪表板等硬物上。安全气囊面世以来,已经挽救了许多人的性命。研究表明,有气囊装置的轿车发生正面撞车,驾驶者的死亡率,大轿车降低了 30%,中型轿车降低 11%,小型轿 车降低 14%。安全气囊主要由传感器、微处理器、气体发生器和气囊等部件组成。传感器和微处理器用以判断撞车程度,传递及发送信号;气体发生器根据信号指示产生点火动作,点燃固态燃料并产生气体向气囊充气,使气囊迅速膨胀,气囊容量约在(50-90)L。同时气囊设有安全阀,当充气过量或囊内压力超过一定值时会自动泄放部分气体, 避免将乘客挤压受伤。安全气囊所用的气体多是氮气或一氧化碳。 除了驾驶员侧有安全气囊外,有些轿车前排也安装了乘客用的安全气囊(即双安全气囊规格),乘客用的与驾车者用的相似,只是气囊的体积要大些,所需的气体也多一些而已。另外,有些轿车还在座位侧面靠门一侧安装了侧面安全气囊。

汽车在有牵引力的状态下快速转弯,其受到来自发动机动力经过动力总成传递到车身的转弯圆弧切线方向的牵引力,转向时轮胎摩擦力传递到车身的圆弧向心力,车身作转向时的离心力,以及地面摩擦力等主要受力。汽车转弯过程中,受力分析通常认为其受到了一个指向圆心的静摩擦力作用,这个静摩擦力提供了汽车转弯时的向心力.但是,此时对汽车受力分析,汽车受到一个向前的牵引力作用和一个指向圆心的静摩擦力作用,垂直的两个方向上均有加速度,应此并不能做匀速圆周运动.而汽车此时与地面发生摩擦,应存在一个滑动摩擦力,这个沿切线方向的力也刚好可以抵消牵引力作用,使汽车沿切线方向保持匀速,可是滑动摩擦力又不能与静摩擦力共存.也有人说,汽车此时仅有轮胎的滚动作用,应受到滚动摩擦力,那么滚动摩擦力也属于静摩擦力,这时候指向圆心的静摩擦力与切线方向的滚动摩擦力。

钛合金增材制造稳定性研究论文

增材钛合金粉末产量:江苏金物年产钛合金3D打印粉末超100吨,技术源自北京科技大学。凭借北京科技大学10多年来在钛合金粉末方面的深入研究,金物新材研发出独有的IPCA(联合气雾化)技术以及相应的生产制造装备;● 预计公司在2021年末可达年产120吨钛合金粉末的规模;● 金物新材的钛合金粉末产品,在各项指标上都不输国际一流品牌;● 近几年3D打印用钛合金粉末的价格已经到1300-1800元/千克的区间,呈现出明显的下降趋势。

钛合金具有质量轻、比强度高、耐腐蚀性好等优点,故被广泛应用在汽车工业中,应用钛合金最多的是汽车发动机系统。利用钛合金制造发动机零件有很多好处。[1] 钛合金的密度低,可以降低运动零件的惯性质量,同时钛气门弹簧可以增加自由振动,减弱车身的振颤,提高发动机的转速及输出功率。 减小运动零件的惯性质量,从而使摩擦力减小,提高发动机的燃油效率。选择钛合金可以减轻相关零件的负载应力,缩小零件的尺寸,从而使发动机及整车的质量减轻。零部件惯性质量的降低,使得振动和噪声减弱,改善发动机的性能。 钛合金在其他部件上的应用可提高人员的舒适度和汽车的美观等。在汽车工业上的应用,钛合金在节能降耗方面起到了不可估量的作用。 钛合金零部件尽管具有如此优越的性能,但距钛及其合金普遍应用在汽车工业中还有很大的距离,原因包括价格昂贵、成形性不好及焊接性能差等问题。 阻碍钛合金普遍应用于汽车工业的最主要原因还是成本过高。 无论是金属最初的冶炼还是后续的加工,钛合金的价格都远远高于其他金属。汽车工业能够接受的钛制零件成本,用连杆钛材8~13美元/kg,气阀用钛材13~20美元/kg,弹簧、发动机排气系统及紧固件用钛材希望在8美元/kg以下。是铝板材的6~15倍,钢板材的45~83倍。

熔点高 密度小 抗腐蚀性能非常好

植入物纯钛一般称为“生物钛”,主要用于血管支架等植入体内的医疗器具原材料,特点是纯度高、永久不腐蚀、人体亲和性好。钛合金是在钛金属内添加其他金属材料做成的合金,优点是韧性更好、价格低,但强度、耐腐蚀性、舒适度、质感等方面都无法和纯钛相比。

钛合金的密度一般在4.5g/cm3左右,仅为钢的60%,纯钛的强度才接近普通钢的强度,一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料 一、锌合金的特点 1. 比重大。 2. 铸造性能好,可以压铸形状复杂、薄壁的精密件,铸件表面光滑。 3. 可进行表面处理:电镀、喷涂、喷漆。 4. 熔化与压铸时不吸铁,不腐蚀压型,不粘模。 5. 有很好的常温机械性能和耐磨性。 6. 熔点低,在385℃熔化,容易压铸成型

我也打串钩好多年了,矶杆、筏杆、海杆都用过,个人认为,如果手头有软一点的海杆或筏杆,完全可以凑合用,前提是要换细线,如果要买,冬钓的话,还是矶杆比较有优势,矶杆长,便于抛投,远近兼顾。而筏杆较短,再挂上串钩,对于抛竿动作要求就高了,新手往往抛不准。且矶杆杆稍细软,反映信号比较灵敏,适合钓冬季吃口轻的鱼。至于长度,建议买4.5米的,因为你买了杆子不仅仅是冬天用吧?4米5的矶杆还可以用来夏天搏巨物,用途更广,更实惠。

合金的优点: 1.使熔点降低,便于铸造成型。 2.增加某些特殊性能。例如:铝合金,铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的,如铝—锰合金、铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合金、铝—锌—镁—铜系超硬铝合金。铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能:易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富。 例如镁合金的优点是密度小、比强度、比刚度高,抗震能力强,可承受较大的冲击载荷;同时,切削加工和抛光性能好,是航空航天、仪器仪表、交通运输等工业部门的重要结构材料。 3.合金的硬度大于其组成的金属。例如铝合金 合金的缺点: 1.一些合金易形成电化学腐蚀(形成原电池) 缺点很少

钛合金表带质轻,因为传热慢,所以不会感觉冷冰冰的的。不会过敏。

(1)铝型材 铝材属于金属类别中有色金属之一,由于应用较广,单独介绍如下:常用有铝型材和压铸铝合金两种。其中主要由纯度高达92%以上的铝锭为主要原材料,同时添加增加强度、硬度、耐磨性等性能金属元素,如碳、镁、硅、硫等,组成多种成分“合金”。 1.1铝型材 铝型材常见如屏风、铝窗等。它是采用挤出成型工艺,即铝锭等原材料在熔炉中熔融后,经过挤出机挤压到模具流出成型,它还可以挤出各种不同截面的型材。主要性能即强度、硬度、耐磨性均按国家标准GB6063。优点有:重量轻仅2.8,不生锈、设计变化快、模具投入低、纵向伸长高达10米以上。铝型材外观有光亮、哑光之分,其处理工艺采用阳极氧化处理,表面处理氧化膜达到0.12m/m厚度。铝型材壁厚依产品设计最优化来选择,不是市场上越厚越好,应看截面结构要求进行设计,它可以在0.5~5mm不均。外行人认为越厚越强硬,其实是错误的看法。 铝型材表面质量也有较难克服的缺陷:翘曲、变形、黑线、凸凹及白线。设计者水平高者及模具设计及生产工艺合理,可避免上述缺陷不太明显。检查缺陷应按国家规定检验方法进行,即视距40~50CM来判别缺陷。 铝型材在家具中用途十分广泛:屏风骨架、各种悬挂梁、桌台脚、装饰条、拉手、走线槽及盖、椅管等等,可进行千变万化设计和运用! 铝型材虽然优点多,但也存在不理想的地方: 未经氧化处理的铝材容易“生锈”从而导致性能下降,纵向强度方面比不上铁制品.表面氧化层耐磨性比不上电镀层容易刮花.成本较高,相对铁制品成本高出3~4倍左右。 #r(M;F0k!n5D 1.2压铸铝合金 压铸合金和型材加工方法相比,使用设备均不同,它的原材料以铝锭(纯度92%左右)和合金材料,经熔炉融化,进入压铸机中模具成型。压铸铝产品形状可设计成像玩具那样,造型各异,方便各种方向连接,另外,它硬度强度较高,同时可以与锌混合成锌铝合金。 压铸铝成型工艺分: 1、压铸成型 2、粗抛光去合模余料 3、细抛光; 另一方面,压铸铝生产过程,应有模具才能制造,其模具造价十分昂贵,比注塑模等其它模具均高。同时,模具维修十分困难,设计出错误时难以减料修复。 压铸铝缺点: 每次生产加工数量应多,成本才低。抛光较复杂生产周期慢产品成本较注塑件高3~4倍左右。螺丝孔要求应大一点(直径4.5mm)连接力才稳定适应范围:台脚、班台连接件、装饰头、铝型材封口件、台面及茶几顶托等,范围十分广泛。 (2)五金类中国家具论坛,中国最大的家具社区,由家具行业权威姚梅晶女士悉心创建,所有的家具人,都可以充分利用这个平台,做自己想做的事!5_2H(Z0i2z1w2F “五金”概念属通俗说法,标准分类应划分为黑色金属和有色金属两大类,它在家具中运用有管状、棒状、板状、线、角状几种 0H;x3^0M)K 2.1黑色金属件 主要指铁制品,它优点是:耐变形、强度特高、耐磨性好、硬度高、价格低,寿命长。属碳素铁合金,它分高碳钢、低碳钢、中碳钢;它分圆管、方管、角铁、钢板几类。圆管类主要用于椅子类产品;方管用于梁、托架类;钢板主要用于台桌的挡板、屏风板、挂件、托臂、金属柜、门等。 钢铁制品缺点: 1、易生锈 2、体积重中国家具论坛,中国最大的家具社区,由家具行业权威姚梅晶女士悉心创建,所有的家具人,都可以充分利用这个平台,做自己想做的事!3`-h6d,u+v4W 3、怕潮湿 解决上述缺陷方法有电镀、喷涂、发黑发蓝处理等。 五金件加工成型方法较多:折弯、冲切、钻孔、焊接、切割、压形。总之,按设计要求或产品要求进行加工。 2.2有色金属件 指除铁制品外一切金属件如:铝、铜、锌、不锈钢等。它有一个特点不容易生锈、强度较黑色金属差,家具中采用较多有:铝板、铝棒、不锈钢管、不锈钢板、铜板、锌板。 不锈钢制件:不锈钢制件分不锈铁和不锈钢两大类:常称“430”为不锈铁,“304”为纯不锈钢,判别它们方法之一:用磁铁测试,“430”能被磁铁吸住,而“304”则不能。不锈钢件比重略高于铁制品,价格却比铁制品高出4倍之多,因此,只有高档产品才使用。 铜制品:铜制品分纯铜和铜合金。纯铜又称紫铜,强度硬度较差,但韧性好。铜合金中应用于家具较多为黄铜,它是一种含锌为主合金铜。纯铜价格略高“304”不锈铜30~40%,而黄铜则比纯铜低20%价格。铜合金硬度、强度比不锈铜略高,但易断裂、脆性较大。家具中应用铜件主要为拉手、预埋螺丝。为了防止“生锈”,纯铜一般要电镀后才能使用,而黄铜则不需要,大面积使用于家具的制品较少。 锌制品:纯锌制品使用较少,主要与以锌合金或钢铁结合使用。如镀锌板、电解板等。家具中使用较少,原因为锌制品强度较差。锌合金配件如偏心扣、结构件连接点(件)等。锌合金比重比铁略低约6.8左右,价格介于钢铁和铝合金之间,多数锌合金以压铸件形式生产家具配件 钛、锆合金:此类属较昂贵金属,它用于家具中多数以电镀形式出现,用于高档拉手、合页及高挡外露连接件或酒店家具之中。其电镀成本比镀铬成本高40%左右,但外观高档类似金银产品,耐磨性十分好,不会生锈。 2.3铸件金属 家具五金制品中有很多采用铸件,如拉手、门铰等,目前市场流行各种铸件生产工艺方式很多,如:精铸工艺、压铸工艺、浇铸工艺。铸件材料有黄铜、不锈钢、锌锡合金、铝合金。铸件产品特点:精致、造型特别等。缺点为单件成本高,不同铸件工艺成本均不同,大致高到低,精铸压铸浇铸,模具造价高到低为:压铸精铸浇铸。铸件产品缺点为:生产周期略增,产品要经2~3道工序才能做出合格配件,而配件还要按不同要求进行或电镀、抛光、拉丝、喷砂、喷油等表面装饰处理。

只搜到这些资料,希望对楼主会有点帮助!铸造为例 锌合金硬度65-140,抗拉强度260-440 铝合金硬度45-90,抗拉强度120-290 总体锌合金比铝合金硬度高,抗拉强度大了。使用情况也不同了 lz你可以看看机械设计手册,这样的区别 ,没有太大的用处。他们的区别太大了铝合金塑性好,但强度低,但它的比强度要高,适合用于承载大重量的中等结构材料中,铝合金和锌合金都有较好的耐蚀性能锌合金比铝合金硬度高,抗拉强度大,但也没有绝对的界限。铝合金的密度小,硬度也有很大的,像2***系和7***系列的合金,其硬度都是非常大的,而且抗拉强度也比较好。他们最主要区别在于成分,锌合金的主元素是锌,一般大于85%,铝合金金主元素是铝,一般大于87%,具体要看合金的种类、牌号,简单理解就是锌合金就是在锌里面添加其他合金元素,铝合金亦然以锌为基加入其他元素组成的合金。锌合金熔点低,流动性好(可铸薄壁零件),易熔焊、钎焊和塑性加工,在干燥空气和大气中耐腐蚀,残、废料便于回收和重熔;但蠕变强度较低,自然时效会使尺寸发生变化。锌合金按制造工艺可分为铸造锌合金和变形锌合金两类。铸造合金的产量远大于变形合金。下表中列出几种重要锌合金的成分、性能和用途。 铸造锌合金 依铸造方法不同又分为压力铸造锌合金(在外加压力作用下凝固)和重力铸造锌合金(仅在重力作用下凝固)。 压力铸造锌合金 这种合金从1940年在汽车工业中应用以后,发展较快,产量剧增。在锌的消耗总量中,约有25%用来生产这种合金。最常用的合金系为Zn-Al-Cu-Mg系。 铝能细化晶粒,提高锌的强度和冲击韧性,并能明显地减轻熔融锌对铁容器的腐蚀,避免铸件与压铸模的焊合或粘连,使锌合金可在热室型压铸机中生产,以提高生产率。铝的适宜含量约为3.5~4.3%。 铜能提高锌合金的强度、硬度和耐蚀性,但加入量过多会降低时效后的合金冲击韧性和尺寸稳定性。压铸锌合金中铜的最高含量为 1.25%,最好控制在1%以下。如铸件很大或尺寸稳定性要求很高,宜选用含铜量较低的合金。 镁在压铸锌合金中能减轻材料的腐蚀,还可以消除铅、锡等杂质的有害影响;镁的含量约为0.01~0.08%,通常不超过0.05%。如含量过多会产生热脆性,使铸造发生困难。 某些杂质明显影响压铸锌合金的性能。因此对铁、铅、镉、锡等杂质的含量限制极严,其上限分别为0.005%、0.004%、0.003%、0.02%,所以压铸锌合金应选用纯度大于99.99%的高纯锌作原料。 重力铸造锌合金 可在砂型、石膏模或硬模中铸造。这种锌合金不仅具有一般压铸锌合金的特性,而且强度高,铸造性能好,冷却速度对力学性能无明显影响,残、废料可循环使用,浇口简单,对过热和重熔不敏感,收缩率小,气孔少,能电镀,可用常规方法精整。 变形锌合金 工业上应用的变形锌合金除了传统品种外,出现了Zn-1Cu-0.1Ti和 Zn-22Al合金。前一种合金经轧制后,由于有TiZn15金属间化合物弥散质点沿轧向排列成行,可阻碍晶界移动,因而可显著提高蠕变强度。这种锌合金晶粒细,具有良好的低温塑性,除采用一般成型方法生产制品外,还可轧制成复杂形状的型材。Zn-22Al合金在一定条件下具有超塑性。

2021年末钛合金产能将达120吨△钛合金粉末工厂内部 据南极熊了解,金物新材位于江苏省泰州市粉末冶金工业园区的独立生产设施,占地总规模达594亩,其中一期钛合金粉末基地规模超20000平方米,球形钛合金粉末年产能达60吨。二期产线也已陆续上马,预计在2021年末可达年产120吨钛合金粉末的规模。

增材制造技术的快速发展,为钛合金的生产制造提供了新的方法,激光/电子束、熔焊和固态焊三种增材制造方法在钛合金生产中得到了国内学者的广泛研究。研究表明,钛合金采用增材技术可得到高质量零件,但不同增材技术具有不同技术特征,实际应用及未来发展中需要根据实际需求采用不同的增材方法。

1.序言

钛及钛合金因具有密度小、耐高温、耐腐蚀等优异的物理性能及化学性能,在各工业领域都具有广阔的应用前景,包括船舶制造、航天航空、汽车制造等,同时它也是国防工业的重要材料之一。钛合金的应用对工业发展起到巨大的推动作用,优于传统材料的性能使其产品质量有了很大提升,满足了工业发展对新材料、新工艺的发展要求,加速了现代工业的发展。随着钛生产力的不断改善,钛合金已经成为工业生产中的第三金属。

增材制造(Additive Manufacturing,AM)又称“3D打印”,是一种可以实现构件的无模成形的数字化制造技术,具有设计和制造一体化、加工精度高、周期短,产品物理化学性能优异等特点。增材制造技术从20世纪70年代以来发展迅速,因其与传统制造技术具有巨大差异,已然成为工业领域的研究热点,在现代工业的多领域都得到了快速发展。

增材制造技术的迅速发展,理论上可以实现任何单一或多金属复合结构,为复杂结构件的制造提供了新方法。钛合金的增材制造技术,解决了精密结构件的加工难题,进一步加大了钛合金的应用范围。伴随着工业社会的迅速发展,钛合金增材制造技术日新月异,按照增材制造技术的热源不同,可将钛合金增材制造技术分为激光/电子束增材制造、熔焊增材制造和固态焊增材制造三种方式。国内外的专家学者通过不同的增材制造技术手段,优化工艺方法,稳定增材制造过程,减少或避免增材制造结构缺陷产生,使钛合金增材制造技术朝着绿色、高效、稳定的方向继续发展。

2. 激光/电子束增材制造

激光束和电子束作为高密度束源,能量密度高并可调控,被誉为21世纪最先进的制造技术。目前激光/电子束增材制造主要分为激光金属沉积(Laser Mental Deposition,LMD)技术、激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术、电子束熔丝沉积(Electron Beam Free Form Fabrication,EBF3)技术、电子束选区熔化(Electron BeamMelting,EBM)技术,在钛合金增材制造领域皆有广泛研究。

2.1 激光金属沉积(LMD)

Mahamood等人采用LMD技术进行了Ti6Al4V/TiC 的功能梯度材料(Functionally gradedmaterials,FGM)研究,根据早期经验模型进行工艺优化,获得优化后的功能梯度材料,对其组织、显微硬度、耐磨性进行表征。研究结果表明,采用优化后工艺参数制造的功能梯度材料拥有更高的性能,硬度是基体硬度的4倍,高达1200HV。Silze等人利用新型半导体激光器采用LMD技术进行Ti6Al4V的增材制造试验研究,LMD装置是由6个200W半导体激光头圆形环绕在进给枪上(见图1),激光束直径0.9mm,可以实现方向独立的焊接工艺过程,显微结构无缺陷。研究结果表明,随着层间停留时间的延长,冷却时间增加,晶粒厚度降低,有助于提高材料的力学性能,采用LMD技术增材制造均能满足锻造Ti6Al4V所规定的最低屈服强度和抗拉强度要求。

Heigel等人采用原位温度、应力实时测量与热机模型结合有限元热-应力顺序耦合模型的方式,研究了Ti6Al4V激光沉积增材制造过程中的热、力演化过程,结果发现残余应力最大力出现在增材层的中心下方,向两侧方向应力减小,随着停留时间增加,层间温度差变大,残余应力增大。左士刚利用TA15钛合金球形粉末采用激光沉积技术进行了TC17钛合金增材修复制造过程研究,研究了修复件组织特性与力学性能影响规律。结果表明,采用激光沉积技术增材修复后的TA15/TC17修复件无焊接缺陷,修复件抗拉强度为1029MPa,采用退火处理后,力学性能明显增强,抗拉强度基本可达TC17锻件标准,伸长率优于标准。

综上所述,对于钛合金的LMD技术增材制造相对较为稳定,增材件力学性能基本满足锻件最低标准,对于某些特定需求钛合金则要进行增材制造后热处理的方式达到使用要求。

2.2 激光选区熔化(SLM)

唐思熠等人采用SLM技术制备Ti6Al4V钛合金试样(见图2),并对微观组织、力学性能和致密化行为进行了分析研究。结果发现,激光功率从360W增加到400W时,致密度提高明显;在400W后继续增加功率,致密度受激光扫描速度的影响较大,最优工艺参数下的试样质量远高于锻件标准。

Polozov等人采用SLM技术进行增材制造Ti-5Al、Ti-6Al-7Nb和Ti-22Al-25Nb块状合金,对Ti-Al-Nb系统进行退火处理,对试样进行系统表征研究。结果发现,Ti-5Al可以采用SLM增材制造成钛合金,Ti-6Al-7Nb和Ti-22Al-25Nb则需要在1350℃下热处理才能完全溶解Nb颗粒,但是此时样品氧含量较高,力学性能降低。

Fan等人研究了SLM技术增材制造Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo(Ti-6242)钛合金在标准时效(595℃/8h)下的显微组织稳定性。研究结果发现,随着激光扫描速度的提高,相对密度增加到99.5%后急剧下降到大约95.7%,时效老化处理的Ti-6242相对刚制成的Ti-6242抗拉强度从1437MPa提升至1510MPa,延展性从5%降低到1.4%,同时硬度也从410HV增加到450HV,β相颗粒的沉淀硬化作用是产生这种变化的重要原因。

Ren等人采用SLM技术增材制造进行了Ti-Ni形状记忆合金组织性能的研究工作,制备等原子Ti50Ni50(质量分数)样品,结果发现,在激光功率为40J/mm3,扫描速度为1000mm/s下可制造几乎完全致密试样,不同扫描速度对相组成、相变温度和维氏硬度的影响作用有限,与传统铸件相比,SLM技术增材制造件拥有较高的真空压缩和断裂强度。

综上所述,对于Ti6Al4V的SLM技术增材制造相对较容易实现,对于钛与其他元素合金的SLM技术增材制造还需要做进一步地研究,需要进行预热或者其他热处理手段和进行氧含量的控制手段来增强其他钛合金SLM技术增材制造的力学性能,获得高质量的研究试样。

2.3 电子束熔丝沉积(EBF3)

靳文颖研究了TC4钛合金的电子束熔丝沉积增材修复技术,进行了普通TC4焊丝和自制TC4EH焊丝的增材修复性能对比。研究发现,采用自制TC4EH焊丝的抗拉强度(905.23MPa)明显高于TC4普通焊丝(809.04MPa),硬度和冲击韧度同样较高,伸长率可达原材料的90%以上,具有优良的力学性能。

Chen等人进行了电子束熔丝沉积Ti6Al4V变形控制研究(见图3),电子束以100~150mA之间的扫描电流和低于100mm/s的速度工作,则可以形成薄壁件,扫描形式对残余应力分布影响不大,单向扫描变形更大,收缩变形在往返扫描情况下较为明显,并且与电流变化成正比关系,同时,发现基板底部恒定温度约束下,变形得到改善。

Yan等人研究了电子束熔丝沉积Ti6Al4V加强筋的残余应力与变形,研究发现,两个加强筋都对板产生不利的变形,纵向轨道比横向轨道引起板更大的变形,加强筋的沉积轨迹对变形有很大影响,最大位移发生在与纵向轨道相关的加强筋的内底边缘,高残余应力区域主要集中在加强筋的根部。

综上所述,对于钛合金的电子束熔丝沉积增材制造的研究相对较少,主要偏向借助有限元分析软件的变形控制等领域。分析认为,电子束熔丝沉积增材制造可以克服传统的钛合金加工方式的弊端,借助有限元分析软件更为实际应用过程中提供了基础理论的指导。

2.4 电子束选区熔化(EBM)

Murr等人采用EBM增材制造的方法制备多孔泡沫Ti6Al4V,研究了刚度与密度之间的关系。结果发现泡沫具有实心孔和中空孔结构,与实心、紧密的EBM制造件相比,中空孔结构的强度与硬度成正比,强度高出40%,并且刚度与孔隙率成反比,采用EBM增材制造的泡沫材料在生物医学、航空航天等领域的应用具有巨大潜力。

许飞等人采用电子束选区熔化技术对制备的TC4钛合金开展了大功率高速光纤激光焊接试验研究。结果表明,受EBM技术增材制造TC4的晶粒尺寸差异的影响,激光焊接试验熔合区靠近上下表面的β柱状晶组织相对细小。焊缝区显微硬度高于增材区硬度,且顶部硬度较高。

Seifi等人研究利用EBM增材制造Ti-48Al-2Cr-2Nb的组织性能研究,结果发现,所沉积的材料强度和硬度值超过了常规铸造Ti-Al所获得的强度和硬度值,这与目前测试的增材材料中存在更精细的微观结构相一致。

Surmeneva等人研究了采用EBM技术增材Ti–10%Nb(质量分数,下同)的组织性能研究。结果发现,通过EBM技术元素Nb和Ti的粉末混合物中原位生产Ti-10%Nb合金,最大的Nb颗粒保留在EBM制造的样品中,并且Nb仅部分扩散到Ti中,如图4所示,应该对EBM工艺的参数优化进行更多的研究,以实现更均匀的合金显微组织。

综上所述,对于Ti6Al4V的EBM研究相对较为广泛,发现对于Ti-Nb合金的EBM技术增材制造仍难很好地解决Nb颗粒的扩散问题,会导致显微组织不均匀,因此对于Ti-xNb合金的增材制造还需要更多的工艺优化试验进行材料性能的提升。

3.熔焊增材制造

与其他增材制造方式相比,熔焊增材制造操作性更强,成本更低,但结构可靠性相对较低。熔焊增材制造一般采用焊丝增材制造,但是由于基材和初始沉积层之间的热梯度大,以及辐射和对流热损失,会在制造的部件底部观察到细晶粒结构。由于较低的热梯度,传热速率较低,这阻碍了在增材过程的中间层形成细晶粒结构,而只在制造部件的中间形成长的柱状晶粒。

3.1 CMT电弧增材制造

李雷等人采用CMT电弧增材TC4薄壁结构,研究其增材层组织性能。结果发现,由于增材过程热循环的反复作用,原始β柱状晶晶界、水平层带条纹、马氏体组织和网篮组织等形态出现在增材层中,由于时效作用,对中下部区域产生强化作用,造成上部增材层显微硬度略低于中下部显微硬度(见图5)。

陈伟进行了CMT电弧增材TC4的微观组织及力学性能研究。结果发现,在设定送丝速度为3.0m/min、焊接速度为0.48m/min的参数下,原始β晶粒剖面面积最小,CMT电弧增材制造TC4钛合金在870℃,1h/固溶炉冷(FC)+600℃、2h/固溶空冷(AC)下热处理,获得的各区域微观组织较均匀,固溶处理后的材料塑性较高。

3.2 等离子弧增材制造

Lin等人采用PAW增材制造Ti6Al4V,在微观结构和显微硬度方面进行了研究。结果发现,先前的β柱状晶粒的外延生长受到脉冲扰动的抑制,这导致形成了具有接近等轴晶粒的柱状晶粒,在沉积早期,由于热循环不足,显微硬度较低,在后续沉积中,硬度升高,在沉积层的顶部,不受连续热循环的影响,导致第二相的体积减小,硬度值降低。

马照伟进行了旁路热丝等离子弧增材制造钛合金的组织性能研究(见图6)。结果发现,钛合金增材构件的横向抗拉强度为977MPa,强度与TC4母材的抗拉强度相当,断裂位置在增材直壁结构尾部区域,这是由于横向焊缝为连续熔化-凝固而来,焊缝中的缺陷和杂质较少,使得横向焊缝具有良好强度性能的钛合金增材构件的竖向抗拉强度为

936MPa,断裂位置在增材直壁结构上部区域,性能较横向焊缝稍差。靠近母材的热影响区硬度相对较低,出现了小范围的软化区,整体的竖向硬度差别并不明显。

3.3 复合电弧增材制造

Pardal等人进行了激光和CMT复合焊接增材制造Ti6Al4V的结构件稳定性研究。结果发现,激光可用于稳定焊接过程,减少焊接飞溅,改善电弧漂移的情况,改善单层和多层沉积的焊缝形状,并将Ti6Al4V增材制造的沉积速率从1.7kg/h提高到2.0kg/h。

综上所述,对于熔焊增材制造钛合金主要集中在TC4的研究中,多采用CMT、等离子等高效熔丝工艺方式,同时采用其他热源辅助焊接的方式稳定焊接过程,进行钛合金的增材制造。分析认为,对于熔焊钛合金增材制造的发展方向应开拓研究制备钛合金功能性材料,便于多领域全方位的应用推广,复合热源的增材方式或其他可控热输入的稳定

增材方式会成为熔焊增材的热门研究方向。

4.固态焊增材制造

4.1 搅拌摩擦增材制造(FSAM)

搅拌摩擦增材制造是一种从搅拌摩擦焊接技术发展而来的固相增材技术,原理如图7所示。增材效率高、成本低;在增材过程中没有金属的熔化和凝固,可以避免熔池带来的冶金缺陷问题,同时搅拌摩擦过程中塑性变形还可以起到晶粒细化的作用,获得低成本、高质量增材产品。

张昭等人基于Abaqus生死单元法和移动热源法建立两种搅拌摩擦增材制造Ti6Al4V有限元模型,研究搅拌摩擦增材的温度分布和晶粒生长情况。研究结果发现,横向增材峰值温度大于纵向增材峰值温度,在搅拌区冷却及增材累积过程晶粒粗化,并且由β相转变为α相,由于不同热循环次数的影响,低层搅拌区晶粒尺寸较大,高层搅拌区晶粒尺寸较小。

4.2 超声波增材制造(UAM)

超声波增材制造(UAM)是一种新的快速成形工艺,用于在室温或接近室温的条件下制造金属基复合材料。较低的加工温度使复合材料能够通过利用嵌入在基体中的高度预应变的形状记忆合金(SMA)纤维产生的回复应力。

Hahnlen等人利用UAM技术制造NiTi-Al复合结构界面强度研究,纤维-基体界面的强度是UAM复合材料的限制因素。结果发现,平均界面剪切强度为7.28MPa,纤维与界面结合方式是机械键合,未发生化学键合或冶金键合方式。

为提高碳纤维增强材料(CFRP)的承重能力,使其能在航空航天和汽车工业上进一步推广应用,James等人进行了CFRP/Ti的超声波增材制造中剪切破坏强度的研究,研究结果发现,采用UAM技术可以实现CFRP/Ti的结构制造,超声波能量和表面粗糙度都对UAM制成结构的剪切强度产生积极影响,在焊接前增加界面的表面粗糙度有助于增加最终焊缝的剪切破坏负荷。

综上所述,关于超声波增材制造钛合金的研究较少,主要进行的是金属基复合材料的研究,以增强复合材料的特定性能满足实际生产应用,分析认为,在未来研究中,应侧重于提升复合材料的力学性能研究方向。

5 结束语

随着现代工业的迅速发展,轻量化的设计成为结构件的发展方向,对结构件的性能和质量要求变的越来越严格,钛合金增材制造技术的迅速发展,可以进一步扩大钛合金结构件的应用范围,提高钛合金增材件的性能,增强结构稳定性。综合国内外所研究的钛合金增材制造技术和现代工业的发展方向,未来钛合金增材制造技术注定将朝着绿色、经济、稳定、快速的方向发展。

1)从绿色发展方向来看,搅拌摩擦增材制造起步阶段较晚,还处于试验研究阶段,未来进行多金属材料的复合结构增材制造,实现特定结构的特种性能,将是该技术的一个研究方向。

2)对于经济、稳定的发展方向,则需要进行电弧增材的稳定性过程探索,尤其是新型复合电弧增材制造的稳定性研究。

3)对于快速性的发展方向,目前阶段激光/电子束增材制造工艺相对较为成熟,应继续探究激光增材制造的经济适用性,从实际生产中的装配精度到生产制造中的工艺优化过程,进而降低生产成本,为钛合金增材制造结构件大面积的生产应用打下基础。

轨道车辆制动毕业论文

铁道机车车辆轮轨的摩擦磨损与节能降耗 摘要:阐述了铁道机车车辆轮轨摩擦磨损的现状;研究了内燃机车车轮、闸瓦和钢轨的消耗数 量及相应的维修费用;指出了采用适当的新技术之后,在节能降耗方面会产生显著的经济效益。 关键词:车轮;轮缘;钢轨;摩擦磨损;铁道机车车辆;节能;降耗 众所周知,铁路运输是基于轮轨相互作用产生 的黏着牵引力和黏着制动力以实现列车运行的,轮 轨间因摩擦磨损在铁路运输中消耗的能量和能源 很多,耗资也很大。 随着铁路运输向高速、重载发展,因摩擦磨损 所致的事故风险也在增加。轮轨接触面形成的各 种损伤,不但缩短了轮轨的使用寿命,在严重磨损 后还会导致轮对和钢轨失效,危及行车安全。在这 方面,即使在高速铁路成功应用的国家,也曾付出 过惨重代价。例如:1998年,由于轮轴的疲劳断裂 而导致德国ICE高速列车脱轨,造成101人死亡, 84人重伤,直接经济损失约2亿马克。 与此同时,合理利用资源,实行节能降耗,是我 国的一项基本战略决策。为了节约能源,降低铁路 运输成本和机车车辆的制造与修理费用,对机车车 辆轮轨的摩擦磨损状况,需引起高度的重视。应当 采取相应的技术措施,努力将这种磨损造成的损失 降低到最小程度,以达到降耗增效的目的。 1 铁路钢轨的磨耗 据铁路工务部门统计,我国铁路有20%~30% 的路段钢轨磨损率大于国外严重磨损率指标,有 60%的曲线段钢轨因波磨造成严重损伤。摩擦磨 损带来的损失很大。 1.1 钢轨损伤的形态 铁路轮轨作用关系复杂,钢轨磨耗损伤的形态 主要有钢轨的压溃、侧磨、波磨、剥离等,这些占钢 轨总损伤量的80%以上。随着铁路机车车辆的重 载与高速化,轮轨间的摩擦磨损也日趋严重,如钢 轨的压溃与波磨迅速增长,且发生较为普遍(参见 图1)。 1.2 钢轨的年消耗量 据资料记载:“十五”期间,我国铁路钢轨用材 每年基本维持在110万t左右,除新线建设之外,其 中用于既有线路大修和维修消耗的钢材约为70~ 80万t/年。 据铁道部安检司调查,2003年因钢轨损伤而更 换所需的材料及人工费用约为50亿元。其中,因 钢轨压溃、侧磨、波磨等导致的损伤,占钢轨总损伤 量的80%以上,即40亿元左右。 2 机车车辆车轮的磨损 车轮是铁路机车车辆的重要走行部件。在列 车运行中,车轮滚动会使车轮踏面和轮缘发生磨 耗,而车轮在钢轨上滑动也会造成踏面损伤。 2.1 车轮损伤的形态 据失效分析统计,铁道机车车辆车轮损伤的主 要类型有轮缘磨耗、轮辋疲劳裂纹、热损伤、车轮踏 面剥离和崩裂等(参见表1和图2)。因磨耗造成车 轮部件失效的主要原因是轮轨接触应力集中、制动 热应力疲劳、累积塑性流动变形、夹杂物应力集中、 内部缺陷应力集中等。 2.2 车轮的消耗 目前,我国铁路机车、客车和货车约有500万 个车轮在运营中。这里所讲的车轮消耗,主要是指 磨损后车轮的维修和更换 以2006年为例,全路的机车、客车和货车就消 耗新轮63·1万只,平均以0·5万元/只计算,所需费 用约为31·55亿元。 在为完成中国工程院下达的“摩擦磨损与工程 应用咨询项目”时,笔者曾于2006年11月赴北京 铁路局丰台机务段进行过“铁路机车车辆关键零部 件摩擦磨损”的现场调研。从丰台机务段调查了解 到:以DF4型机车为例,由于车轮维修或全部更换, 该段平均每台机车每年所需人工费和材料费分别 为3·3万元和42·4万元,这尚不包括因修理或更换 时机车的停运损失。有关该段DF4型机车的旋轮 与换轮费用参见表2和表3;若按2005年全路机车 保有量17 500台推算,仅机车车轮的维修费用就近 5·8亿元。 2.3 制动闸瓦的消耗 在机车车辆制动系统的摩擦制动中,主要有踏 面闸瓦制动和盘形制动。我国目前除新造的提速 客车和厂修改造的25型客车采用盘形制动外,其 他的机车车辆都是采用踏面制动,这对车轮的磨耗 是比较严重的。铸铁闸瓦相比合成闸瓦,可以获得 较高的黏着系数且摩擦系数稳定,但是磨耗快,成 本较高。以丰台机务段DF4、DF4D型机车为例,在1 个大修期内,每台DF4型机车需更换闸瓦8次, DF4D型机车需更换闸瓦10次。因此,每台机车的 换瓦费用分别为1·2万元和1·5万元。按该段现 有DF4型机车35台和DF4D型机车23台计算,这些 机车在1个大修期内换瓦的总费用为76·5万 3 降低轮轨磨耗的技术措施 我国《铁路节能技术政策》第11·1条指出:“应 注意抗磨减阻材料的推广使用。在全世界生产的 能量中,约有30%~40%的能量是消耗在与摩擦有 关的场合;我国与摩擦有关的能源消耗约占1/3 ~ 1/2。任何减轻摩擦、降低磨损的措施,都会直接或 间接地节约能源。” 针对目前机车车辆轮轨摩擦磨损严重、修理费 用高的现象,如果进一步推广应用淬火钢轨、轨面 打磨、磨耗型车轮、径向转向架和安装轮轨润滑装 置等现有的成熟技术,不但可以明显改善轮轨摩擦 磨损的现状,而且可以节约能源和原材料,大大降 低消耗,取得显著的经济效益。 3.1 采用淬火钢轨与维护 钢轨波磨问题是轮轨相互作用过程中极其复 杂的系统问题,根据不同的线路或区段,合理地选 择钢轨,有助于预防钢轨的波磨。例如:淬火钢轨 就很少发生波磨,因为它有较高的强度和硬度。因 此,建议在轨道波磨区段采用屈服强度较高的钢 轨。此外,轨面打磨也是主要防护手段,轨面打磨 可减小车体的振动和车轮对钢轨冲击力所造成的 磨损。实践表明,它可延长波磨轨寿命50%以上。 从调查得知,若采用淬火钢轨、侧面涂油和适时的 钢轨打磨等技术,仅钢轨材料一项每年就可节约费 用20亿元左右,因减磨而节约的能耗费用也是很 大的。 3.2 采用磨耗型车轮踏面 车轮磨损失效的形式主要有踏面磨耗到限和 轮缘磨耗到限。铁道部对机车车辆车轮踏面的使 用与维修都有相应的标准,如《DF4型内燃机车段 修规程》第3·11·6·8条中规定:踏面磨耗深度不大 于7 mm;而采用轮缘高度为25 mm的磨耗型踏面 时,踏面磨耗深度不大于10 mm。磨耗达到或超过 这些标准,就会危及行车安全。 早期的车轮踏面为锥型踏面。锥型踏面在使 用初期磨损很快,当磨损到一定程度后,磨损速率 开始减缓,踏面形状趋于稳定。通过长期观察和试 验发现,如果在车轮踏面设计时就采用磨耗型的车 轮踏面廓形,可有效地减轻轮轨接触应力,迅速降 低轮轨磨耗,有效延长轮轨使用寿命。 四方车辆研究所在对北京、广州、济南等铁路 局的机车车轮外形轮廓实测的基础上,设计了小半 径曲线区段使用的JM磨耗型车轮踏面。长期的运 用结果表明,应用该外形设计后,与原锥型踏面车 轮相比,轮缘减磨可达30%~70%. 一些铁路局根据各自所管辖线路的特点,也分 别研制了多种形式的车轮踏面。如上海铁路局研 发的ST系列磨耗型踏面,就取得了很好的减磨效 果(参见表5)。 表5 上海铁路局DF11型0072号机车车轮磨耗数据对比 由表5可知,采用ST-2型踏面后,机车每万公 里的轮缘磨耗率从0·304 mm降至0·190 mm,降低 了38%,车轮踏面剥离的故障也明显减少。 据有关资料分析:机车车辆若采用磨耗型车轮 踏面,每台机车每年可节约费用1·5万元。 3.3 采用径向转向架 传统的机车转向架,因传递牵引力和保证直线 上走行性能的需要,各轴基本上是被约束成相互平 行的。在通过曲线时,这种刚性定位的轮对与钢轨 之间会形成明显的冲角,从而使轮、轨都产生严重 的磨耗。曲线半径越小,磨耗越严重。为降低轮、 轨的磨耗,近年来国内外开展了机车径向转向架研 究,并取得了很好的效果。两种不同转向架通过曲 线时的运行示意图见图3。 再举几个例子,以说明装用径向转向架后轮缘 的磨耗情况。 戚墅堰机车有限公司生产的首台装用径向转 向架的DF8B型7001号机车,在上海铁路局进行的 线路运用考核结果表明:与同轴重、装有传统转向 架且带轮轨润滑装置的DF8B型机车相比,前者的轮 缘磨耗仅为16%。【下转第8页】 【上接第4页】 资阳机车有限公司对径向转向架机车与传统 转向架机车在曲线上的冲角也进行了对比测试。 测试结果表明:仅就径向转向架冲角减少的程度而 言,轮缘磨耗至少降低了45%。 大连机车车辆有限公司生产的DF4D型径向转 向架机车,在柳州至怀化区段的客、货运牵引数据 表明,与装用传统转向架相比,机车车轮的轮缘磨 耗下降了74%。 据有关资料分析:若采用径向转向架技术,每 台机车每年可节约费用5·8万元。 3.4 安装轮轨润滑装置 润滑对减磨起着十分重要的作用。我国《铁路 节能技术政策》第3·6条强调指出:“内燃机车和电 力机车要加装新型轮轨自动润滑装置,减少磨耗和 阻力,降低机车能耗。” 以丰台机务段为例,安装轮轨自动润滑装置取 得了较好的效果。该段有118台机车在安装了铁 道科学研究院研制的华宝2号轮轨润滑装置后,使 每台机车的旋轮公里数由10万km延长至18万 km,车轮寿命由30万km延长至80万km。 除机车因车轮寿命延长产生的巨大社会效益 和经济效益之外,每台机车每年可节省旋轮(或换 轮)费用1万元。丰台机务段的118台机车,每年 可直接节省旋轮(或换轮)费用118万元。按全路 17 500台机车推算,每年可直接节省旋轮(或换轮) 费用1·75亿元。其投入产出比为1∶20。事实说 明:通过安装轮轨自动润滑装置,对轮轨进行润滑 后,不但可以减缓轮缘的磨耗,而且经济效益十分 可观。 4 结语 综上所述,在铁路运输中,机车车辆轮轨的摩 擦磨损已成为相当严重的问题。大量的钢轨与车 轮磨损,不但增加了材料的消耗,提高了修理成本 而且降低了运输的效率,增加了能源的消耗。为此 提出以下建议。 (1)从设计、制造到运输、修理,所有与此相关 的人员,对机车车辆轮轨的摩擦磨损状况,都应当 高度重视,并采取相应的对策。 (2)对目前已被证实具有良好减磨效果的措 施,应进一步加大推广应用力度。例如:对钢轨进 行适当的热处理和打磨,开发新型闸瓦,扩大磨耗 型踏面车轮、径向转向架和轮轨润滑装置的装车应 用等。 (3)在今后的技术引进或产品自主创新的研 发中,应更加重视对产品的摩擦副及磨损件标准的 研究。与此同时,应寻求和开发更适应轮轨摩擦副 的新材料、新技术、新工艺,以延长关键摩擦磨损件 的使用寿命,进而达到节能、降耗和增效的目的。

汽车因为车轮的转动才能够在道路上行驶,当汽车要停下来时,怎么办呢?驾驶者不可能像动画片中一样的把脚伸到地面去阻止汽车前进,这时候就得依靠车上的刹车装置,来使汽车的速度降低以及停止了。 刹车装置藉由刹车片和轮鼓或碟盘之间产生摩擦,并在摩擦的过程中将汽车行驶时的动能转变成热能消耗掉。常见的刹车装置有“鼓式刹车”和“盘式刹车”二种型式,它们的基本特色如下: 一、鼓式刹车: 在车轮毂里面装设二个半圆型的刹车片,利用“杠杆原理”推动刹车片使刹车片与轮鼓内面接触而发生摩擦。 二、盘式刹车: 以刹车卡钳控制两片刹车片去夹住轮子上的刹车碟盘。在刹车片夹住碟盘时,其二者间会产生摩擦。 汽车在湿滑或结冰的低摩擦路面上行驶时,如果发生过度刹车的情况,则车轮会被刹车装置锁死而失去抓地力,导致车辆失去控制方向的能力。为了使车辆在这种危险的路面上能够有效控制前进的方向,于是研发出ABS“防抱死刹车系统”。 性能越来越强的ABS“防抱死刹车系统”,在游刃有余之际还可以让TCS-Traction Control System“循迹控制系统”和VSC-Vehicle Stability Control“车辆稳定控制系统”(等同于ESP)来控制车辆在行驶时的循迹性能,以及控制车辆在过弯时的稳定性能。 鼓式刹车应用在汽车上面已经近一世纪的历史了,但是由于它的可靠性以及强大的制动力,使得鼓式刹车现今仍配置在许多车型上 (多使用于后轮)。鼓式刹车是藉由液压将装置于刹车鼓内之刹车片往外推,使刹车片与随着车轮转动的刹车鼓之内面发生摩擦,而产生刹车的效果。 鼓式刹车的刹车鼓内面就是刹车装置产生刹车力矩的位置。在获得相同刹车力矩的情况下,鼓式刹车装置的刹车鼓的直径可以比盘式刹车的刹车盘还要小上许多。因此载重用的大型车辆为获取强大的制动力,只能够在轮圈的有限空间之中装置鼓式刹车。 鼓式刹车的作用方式: 简单的说,鼓式刹车就是利用刹车鼓内静止的刹车片,去摩擦随着车轮转动的刹车鼓,以产生摩擦力使车轮转动速度降低的刹车装置。 在踩下刹车踏板时,脚的施力会使刹车总泵内的活塞将刹车油往前推去并在油路中产生压力。压力经由刹车油传送到每个车轮的刹车分泵活塞,刹车分泵的活塞再推动刹车片向外,使刹车片与刹车鼓的内面发生摩擦,并产生足够的摩擦力去降低车轮的转速,以达到刹车的目的。 鼓式刹车之优点: 1.有自动刹紧的作用,使刹车系统可以使用较低的油压,或是使用直径比刹车碟小很多的刹车鼓。 2.手刹车机构的安装容易。有些后轮装置盘式刹车的车型,会在刹车盘中心部位安装鼓式刹车的手刹车机构。 3.零件的加工与组成较为简单,而有较为低廉的制造成本。 鼓式刹车的缺点: 1.鼓式刹车的刹车鼓在受热后直径会增大,而造成踩下刹车踏板的行程加大,容易发生刹车反应不如预期的情况。因此在驾驶采用鼓式刹车的车辆时,要尽量避免连续刹车造成刹车片因高温而产生热衰退现象。 2.刹车系统反应较慢,刹车的踩踏力道较不易控制,不利于做高频率的刹车动作。 3.构造复杂零件多,刹车间隙须做调整,使得维修不易。 由于车辆的性能与行驶速度与日遽增,为增加车辆在高速行驶时刹车的稳定性,盘式刹车已成为当前刹车系统的主流。由于盘式刹车的刹车盘暴露在空气中,使得盘式刹车有优良的散热性,当车辆在高速状态做急刹车或在短时间内多次刹车,刹车的性能较不易衰退,可以让车辆获得较佳的刹车效果,以增进车辆的安全性。 并且由于盘式刹车的反应快速,有能力做高频率的刹车动作,因此许多车款采用盘式刹车与ABS系统以及VSC、TCS等系统搭配,以满足此类系统需要快速做动的需求。 盘式刹车的作用方式: 顾名思义,盘式刹车以静止的刹车盘片,夹住随着轮胎转动的刹车碟盘以产生摩擦力,使车轮转动速度将低的刹车装置。 当踩下刹车踏板时,刹车总泵内的活塞会被推动,而在刹车油路中建立压力。压力经由刹车油传送到刹车卡钳上之刹车分泵的活塞,刹车分泵的活塞在受到压力后,会向外移动并推动刹车片去夹紧刹车盘,使得刹车片与刹车盘发生摩擦,以降低车轮转速,好让汽车减速或是停止。 盘式刹车的优点: 1.盘式刹车散热性较鼓式刹车佳,在连续踩踏刹车时比较不会造成刹车衰退而使刹车失灵的现象。 2.刹车盘在受热之后尺寸的改变并不使踩刹车踏板的行程增加。 3.盘式刹车系统的反应快速,可做高频率的刹车动作,因而较为符合ABS系统的需求。 4.盘式刹车没有鼓式刹车的自动煞紧作用,因此左右车轮的刹车力量比较平均。 5.因刹车盘的排水性较佳,可以降低因为水或泥沙造成刹车不良的情形。 6.与鼓式刹车相比较下,盘式刹车的构造简单,且容易维修。 盘式刹车的缺点: 1.因为没有鼓式刹车的自动煞紧作用,使盘式刹车的刹车力较鼓式刹车为低。 2.盘式刹车的刹车片与刹车盘之间的摩擦面积较鼓式刹车的小,使刹车的力量也比较小。 3.为改善上述盘式刹车的缺点,因此需较大的踩踏力量或是油压。因而必须使用直径较大的刹车盘,或是提高刹车系统的油压,以提高刹车的力量。 4. 手刹车装置不易安装,有些后轮使用盘式刹车的车型为此而加设一组鼓式刹车的手刹车机构。 5.刹车片之磨损较大,致更换频率可能较高。 [编辑本段]汽车零部件行业发展趋势 汽车零部件生产企业脱离整车企业并形成专业化零部件集团,正成为一种全球化趋势。国际著名的汽车及零部件企业,几乎都在中国建立了合资或独资企业,引进技术合资企业已超过1000家。国内一批科技含量高、效益好、规模大的汽车及零部件企业逐步成长起来。随着国际上汽车行业开始实行零部件“全球化采购”策略及国际跨国汽车企业推行本土化策略,国内市场将出现巨大的零部件配件缺口。到2010年,中国汽车零部件国内产值将达到7000亿元左右。 目前,虽然全球经济整体下滑,但根据近四到五年的实际采购实践,中国采购的成果并不像大量公司预测的那样乐观,几乎80%以上的公司没有达到他们采购量和采购降成本的目标。而随着人民币升值和出口退税率的下降,中国采购面临的压力更大,国际采购商已经将目光同时转移到越南、印度、泰国、澳大利亚等其它国家与地区。从以上看来,中国的汽车零部件产业在当前的金融危机下仍将加速增长。

如果可以的话,以某一款车来叙述,会显得更加的专业

空气制动很多使用的是德国可诺尔公司的制动系统,最新的是EP2002数字制动系统,可以有效防止车辆的滑行和空转现象。再生制动就是制动时将电动机转变成发电机利用列车的惯性运动发电并把发出的电能反馈给接触网(接触轨),在接触网(接触轨)电压超过限定值的时候通过制动斩波器将电机发出的电能送给制动电阻转化为热能消耗到空气中。一般情况下优先使用电制动,在电制动不足以满足制动要求的时候,才使用空气制动。制动优先级为:再生制动,电阻制动,空气制动

相关百科

热门百科

首页
发表服务