電機(jī)械制動技術(shù)：交通運輸工具新型制動系統(tǒng)（EMB）

前言
第 1 章　概論 1
1.1　制動在交通運輸工具中的意義 1
1.2　交通運輸工具常用制動方式 2
1.2.1　列車動能轉(zhuǎn)移方式 3
1.2.2　制動力形成方式 4
參考文獻(xiàn) 5
第 2 章　交通運輸工具制動技術(shù)的發(fā)展 6
2.1　軌道交通車輛制動技術(shù)的發(fā)展 6
2.1.1　人力制動機(jī) 6
2.1.2　空氣制動 6
2.1.3　液壓制動機(jī) 15
2.1.4　電機(jī)械制動 15
2.2　汽車制動技術(shù)的發(fā)展 16
2.2.1　人力機(jī)械制動 16
2.2.2　液壓 / 氣壓制動 17
2.2.3　電子機(jī)械制動 26
2.3　飛機(jī)制動技術(shù)的發(fā)展 27
2.3.1　人力制動系統(tǒng) 28
2.3.2　氣壓 / 液壓制動系統(tǒng) 28
2.3.3　液壓防滑制動系統(tǒng) 30
2.3.4　全電防滑制動系統(tǒng) 32
參考文獻(xiàn) 35
第 3 章　EMB 系統(tǒng)設(shè)計 37
3.1　制動系統(tǒng)設(shè)計要求 37
3.1.1　一般原則 37
3.1.2　制動系統(tǒng)功能要求 37
3.1.3　制動系統(tǒng)安全要求 41
3.2 EMB 系統(tǒng)組成及工作原理 43
3.2.1　供能裝置 43
3.2.2　制動指令與通信系統(tǒng) 43
3.2.3　制動控制系統(tǒng) 46
3.2.4　制動執(zhí)行機(jī)構(gòu) 47
3.3 EMB 系統(tǒng)制動計算 47
3.3.1　一般原理 47
3.3.2 軌道車輛 EMB 系統(tǒng)
制動計算 47
3.3.3　汽車 EMB 系統(tǒng)制動計算 51
3.3.4　飛機(jī) EMB 系統(tǒng)制動計算 52
3.3.5 EMB 系統(tǒng)功耗計算 53
參考文獻(xiàn) 53
第 4 章　EMB 控制系統(tǒng) 54
4.1　制動力管理 54
4.1.1　軌道交通車輛制動力管理 54
4.1.2　汽車制動力管理 56
4.1.3　飛機(jī)制動力管理 58
4.2 EMB 制動力調(diào)節(jié) 58
4.2.1 PI 控制 59
4.2.2　模型參考自適應(yīng)控制 60
4.2.3　自校正控制 61
4.2.4　改進(jìn)型 PID 控制 61
4.2.5　其他控制方法 62
4.3　防滑控制 62
4.3.1　滑行檢測 62
4.3.2　滑行控制 63
4.3.3　防滑控制展望 64
4.4　閘片間隙調(diào)整和磨耗在線監(jiān)測 64
4.5　備用電源管理 65
4.6　故障檢測及處理 65
第 5 章　EMB 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 67
5.1 EMB 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的形式與組成 67
5.1.1　浮動式 EMB 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 67
5.1.2　杠桿式 EMB 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 67
5.1.3　直推式 EMB 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 68
5.1.4　集成式 EMB 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 68
5.2 EMB 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與功能 69
5.2.1　電動機(jī)選型和結(jié)構(gòu)特點 69
5.2.2　運動轉(zhuǎn)化裝置 71
5.2.3　減速增力裝置 74
5.2.4　間隙調(diào)整裝置 78
5.2.5　制動力保持裝置 78
參考文獻(xiàn) 80
第 6 章　摩擦副及其檢測方法 81
6.1　摩擦副技術(shù)要求及種類 81
6.1.1　技術(shù)要求 81
6.1.2　種類 84
6.2　熱力學(xué)仿真 88
6.2.1　理論基礎(chǔ) 88
6.2.2　熱流密度 89
6.2.3　摩擦面積的確定 89
6.2.4　熱流分配系數(shù)的確定 90
6.2.5　對流換熱系數(shù)的預(yù)測 92
6.3　試驗方法 98
6.3.1　機(jī)械性能試驗 98
6.3.2　摩擦性能試驗 99
6.3.3　摩擦副測溫 101
6.3.4　環(huán)保性能試驗 103
參考文獻(xiàn) 106
第 7 章　EMB 系統(tǒng)防滑控制 108
7.1　概述 108
7.2　黏著 108
7.2.1　黏著系數(shù) 109
7.2.2　附著系數(shù) 109
7.3　防滑控制技術(shù)發(fā)展歷程 112
7.4　防滑控制系統(tǒng)設(shè)計要求 113
7.4.1　一般原則 113
7.4.2　軌道車輛防滑設(shè)計要求 113
7.4.3　汽車防滑設(shè)計要求 114
7.4.4　飛機(jī)防滑設(shè)計要求 115
7.5 EMB 防滑控制系統(tǒng)組成及原理 116
7.5.1　速度傳感器 117
7.5.2　防滑控制器 118
7.5.3　防滑控制原理 119
7.6　防滑控制性能評價 121
7.6.1　黏著利用率 121
7.6.2　防滑功耗增加率 123
參考文獻(xiàn) 123
第 8 章　可靠性 124
8.1　制動系統(tǒng)可靠性與安全性 124
8.1.1　評價指標(biāo) 124
8.1.2　分析和設(shè)計方法 127
8.1.3　安全完整性等級評價 132
8.2 EMB 系統(tǒng)可靠性與安全性設(shè)計 133
8.2.1　可靠性與安全性設(shè)計要點 134
8.2.2　故障預(yù)測與健康管理 134
8.3 EMB 系統(tǒng)可靠性試驗方法 136
8.3.1　工程試驗和統(tǒng)計試驗 136
8.3.2 使用現(xiàn)場試驗和
實驗室試驗 137
8.3.3 長期壽命試驗和
加速壽命試驗 137
8.3.4　可靠性試驗的綜合安排 138
參考文獻(xiàn) 138
第 9 章　軌道交通實例 139
9.1　中國 EMB 139
9.1.1　概述 139
9.1.2　系統(tǒng)構(gòu)架 139
9.1.3　系統(tǒng)功能 142
9.1.4 EMB 制動缸結(jié)構(gòu) 143
9.2 日本鹿兒島交通局 1000
型超低地板路面電車 144
9.2.1　日本 EMB 結(jié)構(gòu) 145
9.2.2　日本 EMB 性能 146
9.3　韓國鐵道研究院 EMB 系統(tǒng) 146
參考文獻(xiàn) 147
第 10 章　汽車實例 148
10.1 TRW 集成化制動控制系統(tǒng) 148
10.1.1 IBC 系統(tǒng)概述 148
10.1.2 IBC 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理 149
10.1.3 IBC 控制系統(tǒng) 151
10.2　本田雅閣電液復(fù)合制動系統(tǒng) 153
10.2.1 ESB 系統(tǒng)概述 153
10.2.2 ESB 各部件結(jié)構(gòu)與功能 154
10.2.3 ESB 系統(tǒng)工作原理 155
10.2.4 ESB 系統(tǒng)控制原理 157
10.3　奧迪 e-tron 干濕組合制動系統(tǒng) 159
10.3.1 EHCB 系統(tǒng)概述 159
10.3.2 EHCB 系統(tǒng)架構(gòu)和組件 160
10.3.3 EHCB 系統(tǒng)控制功能 162
參考文獻(xiàn) 162
第 11 章　飛機(jī)實例 164
11.1 波音 787 全電制動系統(tǒng)組成和
工作原理 164
11.2 波音 787 全電制動系統(tǒng)
性能評價 166
參考文獻(xiàn) 166
第 12 章　 EMB 技術(shù)特點分析和展望 167