（毕业设计图纸全套）车辆液压辅助动力系统设计（含说明书）

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车辆液压辅助动力系统设计摘要力能。由于蓄能器充放油完成后，即系统处于稳定状态时，壳体内液体处于静止非流动状态，故液体速度为零。同时，由于介质的能耗导致的温升的热能部分，即内能部分，考虑到蓄能器与整个液压系统相通，且热能又在通过传导对流辐射的形式散失，因而介质的能耗导致的液体温升总体不大，故也可在计算蓄能器的储能量时不以考虑。所以，由式.可计算蓄能器的储能量为.式中蓄能器最大工作压力蓄能器最大工作容积。因此，联立公式可得.式中汽车传动系效率液压系统效率。汽车行驶方程式为.式中车辆驱动力空气阻力坡度阻力车辆惯性力滚动阻力。其中式中滚动阻力系数空气阻力系数汽车正面投影面积车速变量泵马达输出角速度坡度角速度转速转换系数旋转质量换算系数。变量泵马达输出轴上，驱动扭矩方程为.式中变量泵马达输出转矩汽车传动比车轮工作半径。公共汽车的运行车速般都比较低，因此，所受的空气阻力很小，可忽略不计。系统工作压力可根据扭矩选择，但应有定范围。系统工作压力低，势必加大液压元件的结构尺寸，而样机布置空间不允许，同时，从材料消耗角度也不经济反之，压力选得太高，对液压元件密封制造精度要求就高，必然提高装置成本。所以依据该装置工作性质与环境，初选为.将选定的压力代入公式.中，可得蓄能器工作容积为.由此可得蓄能器公称容积公式为.式中所需蓄能器公称容积充气压力指数，取.，按绝热处理蓄能器工作容积，按式.计算最高工作压力最低工作压力。在本系统中蓄能器作为蓄能使用，所以蓄能器充气压力应按以下计算蓄能器总容积最小，单位容积储存能量最大的条件下，绝热过程时.使蓄能器重量最小时.压缩能是因液体的可压缩性而消耗的能量。工程上认为，容积随着压力升高按线性规律逐步被压缩，故其压缩能为在保护胶囊，延长其使用寿命的条件下折合形气囊.波纹形气囊.隔膜式.蓄能器的充气压力，根据应用条件的不同，选用不同计算公式进行计算。代号含义同前。对于蓄能器最低工作压力和最高工作压力作为动力源来说，蓄能器的最低工作压力应满足.式中最远液压机构的最大工作压力蓄能器到最远液压机构的压力损失。从延长皮囊式蓄能器的使用寿命考虑.越低于极限压力，皮囊寿命越长，提高虽然可以增加蓄能器有效排油量，但势必使泵的工作压力提高，相应功率消耗也提高了，因此凡应小于系统所选泵的额定压力。作为动力源的蓄能器，为使其在有效工作容积过程中液压机构的压力相对稳定些，般推荐.蓄能器作为液压能储存和释放的装置。根据在本设计中其应具有较强的能量储存与释放功能，以及反应灵敏，工作平稳可靠使用方便，寿命长等要求。综合比较弹簧式气瓶式活塞式和气囊式蓄能器的特点，选用气囊式蓄能器，如图.所示。蓄能器的校核蓄能器是本系统的关键元件之，不同型号具有不同的标准。其公称容积和压力允许范围必须经过严格的校合以便选择蓄能器的型号。以下是对本次设计所用蓄能器所做的校核各参数确定如下由式.得，最低工作压力和最高工作压力分别为和。由于本系统是在单位容积存储能量最大的条件下进行设计，所以即冲气压力取.。又公交车最高速度为，最低为，即，。公交车辆最大质量为。假设汽车传动系效率和液压系统效率均为最大，为。由式.可得因为最大工作容积，所以。由.可得由表.可选择.型号蓄能器，其压力和公称容积均可符合要求。.变量泵变量马达的计算为了分析简单，假定汽车运行在水平路面上。将.代入式.并经过转换得变量泵马达与负载的转矩平衡方程为.式中变量泵马达输出角加速度汽车质量转换为变量泵马达轴上的转动惯量与变量泵马达转动惯量之和滚动摩擦力折算到变量泵马达输出轴上的负载扭矩，。当汽车制动时，二次元件的转速由开始加速至，对式.进行变换得.式中液压蓄能器内气体压力变量泵马达排量。根据公式，可得.同时，对于公交汽车类的汽车，按国标要求在制动初速度为车辆液压辅助动力系统设计摘要技术的发展前景液压混合动力技术是指在不改变传统客车底盘结构和发动机的前提下，通过在底盘上加装套液压再生驱动总成，使大部分通常被浪费掉的制动能量有效回收储存并利用在车辆起动和加速上，从而达到节约燃油降低排放减少发动机和制动器磨损的作用。产品特点和优势减少最高可达的燃油消耗减少的尾气排放减少的制动维修费用减少的发动机磨损增加的制动力增加的加速力减少的运行费用价格便宜，整车成本增加不超过维修保养操作简便，般车辆维修厂均可对该产品进行维修保养技术创新性液压装置上，采用新的液压网络节能理论新的节能控制策略该总成采用国际标准工业通讯总线进行计算机智能控制。市场现状和前景液压再生能量驱动装置具有很广阔的市场切入面，具有投入小,见效快的特点。既可以对在用车进行改造，也可以作为新车的个可选择的配置直接装备在新车上。对在用车进行改造的主要产业链群体为各地公交运营公司，而装备于新车的主要产业链群体是客车生产厂家和底盘生产厂家。以北京公交为例，北京公交目前拥有公交运营车辆万千多辆，每年燃油费用高达亿元人民币，如果全部安装上液压再生驱动总成，每年可为公交节省亿元的燃油费用。如果推广至全国，市场前景将相当可观。另外，再加上系统的节能与环保方面的优势，更是能给社会带来巨大的经济效益和社会效益。第章车辆液压节能驱动系统工况分析液压系统的设计有着明确的规范和要求，而对整个系统所进行的工况分析是必不可少的。只有在明确系统的工作情况后才能进行具体的改造和设计。本章主要介绍了汽车的工作情况及各方面的性能要求，以便设计参考。.液压节能驱动系统的设计要求设计液压系统时，首先要明确主机对液压系统的要求，具体包括主机的动作要求是指主机的哪些动作要求用液压传动来实现，采用哪种类型的执行元件，各执行元件间的动作循环及其动作时间是否需要同步，互锁等。主机的性能要求是指主机对采用液压传动的各执行机构在力和运动方面的要求。各执行机构在各工作阶段所需的力和速度的大小，调速范围，速度的平稳性，动作周期等方面都必须有明确的数据。对要求高精度，高生产力及自动化程度高的主机，还要提出静，动态指标的要求。主机的使用条件和工作环境如环境温度的变化范围，作业场地等情况，灰尘状况等周围有无易燃物质和腐蚀气体等，也应加以注意。其他要求如液压装置在重量，外行尺寸等方面的限制以及经济性，耗能方面的要求。.工况分析液压系统的工况分析就是分析设备在工作过程中，其执行元件的负载和运动之间的变化规律。在此基础上，绘制出负载循环图和速度循环图。工况分析包括负载分析和运动分析。例子汽车行驶速度变化典型曲线如图.所示。图.汽车行驶速度变化实测图从图.可知，公交汽车时速般低于且加减速频繁，大多数时间公交汽车处于的较低速度。仅就公交汽车在通行较为顺畅的市郊路段而言，经实测其起步加速减速制动工况频率高达以上。并且随着道路交通流量和环境的复杂化，这频率会变得更大。因为加减速频繁，所以大量的能量在制动时被浪费，同时也加速了机器零件的磨损，增加了废气的排放量。测定结果分析由于汽车运动具有随机性，因此采用统计学原理进行分析，把单位时间内速度变化绝对值小于士.的运行工况即有效载荷是.脱挡滑行减速度值。定为匀速工况减速度大于.者定义为减速度工况加速度值大于.者定义为加速工况。经对记录曲线统计平均行驶速度为依发生时间统计匀速工况，加速工况，减速工况，频率分别为.，如图.所示，典型脱挡滑行减速度均值为.，收油门减速度为，制动减速度为。图.是全程典型减速制动与加速循环工况，其平均减速度为.，典型加速强度为.，平均加速强度为.。图.加减匀速频率图图.典型加速减速与制动工况图.制动系统性能要求标准规定的制动系统性能是在规定的条件下，通过测量相应的初速度下的制动距离和或充分发出的平均减速度来确定。充分发出的平均减速度按下列公式计算.式中实验车制动初速度.实验车速.实验车速实验车速从到的行驶距离实验车速从到的行驶距离。.本章小结本章主要介绍了液压节能驱动系统的设计要求，并对汽车工况进行了测定分析，给出了汽车速度和工况等随时间变化的曲线图，从而使我们更加了解车辆的各方面的性能。第章车辆液压节能驱动系统方案设计本章主要介绍液压节能驱动系统的工作原理，对各个部分进行了简要的说明并明确其在系统中的功能。另外简单的介绍了二次调节静液传动系统以便于更好的理解节能驱动系统。.节能驱动系统方案确定本次设计的目的是通过对公交车辆在制动时的所产生的惯性能加以存储和利用，从而达到节约能源，减少环境污染的目的。经过各方案的比较，最终决定采用这种液压复合驱动系统。所谓复合驱动系统是采用两种以上的驱动方式作为动力来源。本次设计的第二个能量来源就是系统所储存的液压能。液压复合驱动系统的组成蓄能器蓄能器是本系统