电子机械制动系统发展现状论文(2)
时间：2021-08-31橡胶密封环和弹簧的主要作用是制动后使制动活塞等零件回位。当活塞向右移动时，活塞使橡胶环产生弹性变形，产生了作用在制动活塞上的回位力。当制动结束后，在橡胶环的弹性形变力下，传动套筒和制动活塞被推回到制动前的位置上。
Siemens公司的EMB还具备间隙自动调整功能。当制动钳块磨损比较严重时，制动活塞的行程超出了橡胶环形变量时，二者发生相对滑动。制动卸载时，橡胶环带动活塞回位。由于活塞和橡胶环发生相对运动，因此活塞返回的行程一定小于制动前走过的行程，于是传动套筒和压力盘之间出现了空隙。传动套筒从制动活塞的内腔中被弹簧推出，直到与压力盘再次接触，退出的行程也就恰好等于磨损掉的厚度。
3.3ContinentalTeves公司的现阶段科研成果
ContinentalTeves公司于1996年05月29日在美国专利局申请了第一篇关于EMB的专利开始，到最近一次于2003年04月22日发布的最新专利先后一共申请了12项相关专利，图4为ContinentalTeves公司研制的最新成果--带有两级减速机构的EMB执行机构。
ContinentalTeves公司的执行机构也采用了电机内置的结构，它还有一个特点就是模块化，整个机构分为3个独立的模块，分别为驱动部分，一级丝杠螺母减速部分和二级减速齿轮部分，3个模块在生产，安装，维修时可以独立进行，然后组装在一起工作。
在驱动模块中包含有一个力矩电机，1516分别是电机的转子和定子。一级丝杠螺母减速部分由螺旋螺母18螺旋心轴4和大量的钢珠17组成，这3者构成了一个球螺旋机构。二级减速齿轮由8、9、1213组成，这是一个行星轮系。当电机转子15转动时，其上的齿轮10带动二级减速齿轮部分的行星轮13转动，同时另一侧的齿轮12与齿圏8相啮合，这样力矩便通过旋转的行星轮架9传递给了一级减速机构中的螺母轴颈11当螺旋螺母18由二级减速齿轮驱动旋转时，通过球螺旋副螺旋心轴4产生向左的平动，推动压盘19和制动钳块2与制动盘1接触，产生制动力矩。
在驱动部分中还有一个棘轮机构5、6、7用于实现驻车功能。通过电磁铁5的通断电，可以使棘爪7绕销钉6转动，来控制电机转子15是否旋转。当电机转子15不转动时，可以保持住制动力，达到驻车的目的。4几种执行机构的对比
文中所列的几种EMB是BoschSiemens和ContinentalTeves公司最新的专利中描述的`，也是这几个公司目前公布的最先进的科研成果。
这几个公司的EMB结构框架是基本一样的，都是针对的盘式制动器开发的，都具有把圆周运动转化为直线运动的机构，具有减速增矩机构，具有行星齿轮机构，它们之间不同之处主要有以下几点：
(1)Bosch公司的EMB没有把力矩电机安装在机构内部，采用的是电机外置，而Siemens和ContinentilTeves公司采用的都是电机内置结构，把电机的定子和转子与其他零件接合在一起。这种布置方式能够使结构更紧凑，体积更小巧，但同时也增加了结构的复杂性，可以说各有利弊。
Bosch公司研制的EMB内部都含有电磁离合器，但是电磁离合器的作用不尽相同，经历了一个结构由复杂到简单，功能由简单到复杂的过程。Bosch公司以前申请。
(1)增加了许多附属机构。采用了两个电磁离合器和两个行星轮系后，工作方式变得更加清晰，功能更加多样。
(2)Simens公司的EMB采用了增力杠杆结构，如图3所示，增力杠杆的末端插在制动器缸内的凹槽内，能够绕凹槽转动。当心轴轴向移动推动增力杠杆和压力盘时，压力盘是不转动的由于心轴和压力盘在杠杆两侧的力臂不同压力盘的力臂短，从图3中看两个力臂之比大约是4:1这就使压力盘的压力大于心轴产生的轴向推力，起到了增力的作用。另外Simens公司的EMB还具备间隙自动调整功能。这种制动盘和制动垫块的间隙自动补偿方式是其特有的结构，完全是由执行机构本身的机械结构自动实现的。Simens公司的EMB内部还带有环形压电式力传感器和位移传感器用来测量心轴移动的轴向距离，工作性能更为可靠。
(3)这几家公司的EMB都采用了不同的间隙磨损调整方式。ContinentalTeves公司采用的是一种智能控制方式，通过内部的电子控制单元控制间隙大小，从可靠性来说能最恰当的调整磨损后制动盘和制动垫块的间隙，性能最可靠，Siemens公司采用的是完全的机械调整机构，可靠性次之，而Bosch公司的EMB并没有特殊设计的间隙调整机构，但因此也使制动器的结构相对简单。
5结束语
(1)力矩电机的设计。在制动时，当制动钳块和制动盘接触后，EMB中的力矩电机将工作在“憋死”这样的恶劣工作条件下。EMB不仅要求电机性能优越，反应迅速，可以提供足够大的力矩，而且必须结构紧凑，体积小巧，能够安装在狭小的制动空间内，还需要在冷、热、泥水、电磁干扰等恶劣环境下能够可靠工作。
(2)制动执行机构的设计。执行机构中的机械零件较多，结构复杂，如何有效的传递扭矩，增大扭矩，并且保证体积小巧是一个难题。
(3)成本的降低。有效降低EMB中的力矩电机，42伏电源，诸多传感器、MCU、集成电路等器件的成本将会更快推动EMB的发展和应用。
【电子机械制动系统发展现状论文】相关文章：
