反力滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、反力滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)畢 業(yè)設(shè)計(jì)反力滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)院系名稱：汽車與交通工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)：汽車服務(wù)工程班學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：職 稱：副教授二。一四年四月第1章緒論1.1 汽車制動(dòng)性能檢測(cè)設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀1.2 本設(shè)計(jì)的目的和意義1.3 設(shè)計(jì)方案的選定1.4 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和技術(shù)路線1.4.1 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容1.4.2 設(shè)計(jì)的技術(shù)路線第二章制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 主要參數(shù)的設(shè)計(jì)2.1.1 滾筒直徑的選擇2.1.2 滾筒長(zhǎng)度的選擇2.1.3 滾筒轉(zhuǎn)速的選擇2.1.4 車輪與滾筒間附著系數(shù)的選擇2.1.5 最佳安置角的選擇2.1.6 滾筒中心距的確定2.2 鏈輪的設(shè)計(jì)2.3 電機(jī)的選擇2.

2、4 減速器、聯(lián)軸器選取2. 4.1減速器的選取3. 4. 2聯(lián)軸器的選擇2. 5機(jī)架的設(shè)計(jì)2.5.1 機(jī)架的設(shè)計(jì)2.5.2 機(jī)架和地面的安裝形式2.6舉升器的設(shè)計(jì)2.6.1 舉升機(jī)各部分尺寸2.6.2 升降機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)形式和運(yùn)動(dòng)機(jī)理 第3章其他部件的選取3.1 傳感器的選取3.1.1 轉(zhuǎn)速傳感器的選擇3.1.2 壓力傳感器的選擇3.2 制動(dòng)裝置的選擇第1章緒 論1.1 汽車制動(dòng)性能檢測(cè)設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀隨著我國(guó)汽車工業(yè)的飛速發(fā)展以及高速公路、高等級(jí)公路的大規(guī)模建設(shè)，車輛密 集化和車輛高速化對(duì)車輛的制動(dòng)系統(tǒng)提出了更高要求。對(duì)車輛安全性能的研究揭示， 在道路交通事故中大約有10%的事故是由于車輛在制動(dòng)一

3、瞬間偏離原定軌道或甩尾 產(chǎn)生的，因而探討各種高性能制動(dòng)系統(tǒng)和完善制動(dòng)性能是促進(jìn)汽車工業(yè)發(fā)展的重要措 施之一。汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng)ABS (Anti-lock Braking System),簡(jiǎn)稱ABS。就是為 適應(yīng)這一要求迅速發(fā)展起來(lái)的。ABS是在車輛制動(dòng)過(guò)程中防止車輪抱死造成輪胎在地 面上打滑的一種機(jī)電一體化控制裝置。ABS可以明顯提高制動(dòng)過(guò)程中的操縱穩(wěn)定性并 同時(shí)縮短制動(dòng)距離，大大提高了行駛安全性，是一種主動(dòng)安全性技術(shù)。制動(dòng)性能是汽車在行駛中能人為地強(qiáng)制降低行駛速度并根據(jù)需要停車的能力，是 汽車的重要性能之一，制動(dòng)性能的優(yōu)良與否直接關(guān)系到汽車行車的安全性。資料表明, 因制動(dòng)不良而導(dǎo)致的道路交

4、通事故占事故總數(shù)的1/3。汽車的制動(dòng)性不僅取決于制動(dòng)系 的性能，還與汽車的行駛性能、輪胎的機(jī)械特性、道路的附著條件以及與制動(dòng)操作有 關(guān)的人體工程特性有密切關(guān)系。因此，汽車的制動(dòng)性能的檢測(cè)為其制動(dòng)性能試驗(yàn)研究 和生產(chǎn)檢測(cè)提供了條件，為改進(jìn)驅(qū)動(dòng)橋總成制造裝配工藝、提高制動(dòng)性能提供了指導(dǎo)。 隨著電子技術(shù)及機(jī)械加工工業(yè)的發(fā)展，在傳統(tǒng)檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上，逐步發(fā)展成現(xiàn)代汽 車診斷與檢測(cè)技術(shù)。汽車檢測(cè)通常指使用現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備，結(jié)合計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控 制等高新技術(shù)來(lái)檢測(cè)汽車技術(shù)狀況，它是以工程數(shù)學(xué)、故障物理、可靠性理論、電子 學(xué)和電子技術(shù)、信息控制理論等為基礎(chǔ)的一門綜合性應(yīng)用科學(xué)。汽車檢測(cè)對(duì)于保證交 通安全，加

5、強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，提高運(yùn)輸能力和降低成本都具有重要意義。因此選擇汽車性 能檢測(cè)作為研究課題是很有現(xiàn)實(shí)意義的。車輛的制動(dòng)性能是車輛綜合性能檢測(cè)中重要的檢測(cè)項(xiàng)目，制動(dòng)性能的好壞直接影 響到行車安全和運(yùn)輸效率，做好車輛的制動(dòng)性能檢測(cè)尤其重要。我國(guó)在汽車制動(dòng)性能 測(cè)試設(shè)備經(jīng)歷了從無(wú)到有，從小到大；從引進(jìn)技術(shù)、引進(jìn)設(shè)備，到自主研究開(kāi)發(fā)推廣 應(yīng)用；從單一性能檢測(cè)到綜合性能檢測(cè)，取得了很大的進(jìn)步。與此同時(shí)，相應(yīng)的法律 法規(guī)建設(shè)也逐步完善，出臺(tái)了有關(guān)的車輛檢測(cè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)汽車制動(dòng)性 能測(cè)試設(shè)備根據(jù)汽車制動(dòng)性能檢測(cè)方法分為兩大類:路試法和臺(tái)試法。臺(tái)試法：室內(nèi) 模擬試驗(yàn)臺(tái)。室內(nèi)模擬試驗(yàn)臺(tái)是最早投入實(shí)際應(yīng)用的

6、汽車性能測(cè)試設(shè)備之一，歷史悠 久，技術(shù)上比較完善，實(shí)際使用效果和國(guó)外先進(jìn)試驗(yàn)臺(tái)相比差距不大，現(xiàn)在基本上都 可以取代國(guó)外進(jìn)口設(shè)備，這方面的代表有山東威達(dá)、深圳大雷公司等。如今汽車制動(dòng) 性能試驗(yàn)臺(tái)國(guó)內(nèi)己自給有余，而且產(chǎn)品類型多樣。我們雖然取得了很大的進(jìn)步，但與 世界先進(jìn)水平相比，還有一定的距離。臺(tái)試法的主要優(yōu)點(diǎn)是能迅速、準(zhǔn)確地檢測(cè)制動(dòng) 性能，不受氣候條件限制，試驗(yàn)重復(fù)性較好，能定量地指示各輪的制動(dòng)力或制動(dòng)距離, 有利于分析前后軸制動(dòng)力的分配及每軸制動(dòng)力的平衡狀態(tài)，制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間等參數(shù)，給 故障診斷提供可靠的依據(jù)。所以臺(tái)架試驗(yàn)檢測(cè)已成為汽車診斷與檢測(cè)最常用的方法。制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)按不同的分類方法，可以分出不

7、同的類型。常見(jiàn)的分類方法有：按試 驗(yàn)臺(tái)測(cè)量原理不同，可以分為反力式和慣性式兩類；按試驗(yàn)臺(tái)支撐車輪形式不同，可 分為滾筒式和平板式兩類；按試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)參數(shù)不同，可分為測(cè)制動(dòng)力式、測(cè)制動(dòng)距離 式和測(cè)多功能綜合式三類；按試驗(yàn)臺(tái)測(cè)量裝置至只是裝置傳遞信號(hào)方式不同，可分為 機(jī)械式、液壓式和電氣式三類；按試驗(yàn)臺(tái)同時(shí)能測(cè)車軸數(shù)不同，又可分為單軸式、雙 軸式和多軸式三類。目前國(guó)內(nèi)大量使用的是滾筒反力式汽車制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)，最近幾年平 板式汽車制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)也陸續(xù)在小車線上被采用。與滾筒反力式汽車制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)不同。 平板式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)是一種動(dòng)態(tài)檢測(cè)儀，能同時(shí)對(duì)汽車的四個(gè)車輪作動(dòng)態(tài)測(cè)試，特別適 用于現(xiàn)代轎車的檢測(cè)。測(cè)試時(shí)，車輛是

8、以一定的速度駛上平板，實(shí)施制動(dòng)，然后通過(guò) 傳感器的測(cè)量機(jī)構(gòu)測(cè)取各輪的制動(dòng)力和輪重。由于車輛在平臺(tái)上的測(cè)試過(guò)程是在動(dòng)態(tài) 下進(jìn)行的，故能比較實(shí)際地反映出車輛的制動(dòng)性能。此外，平板式制動(dòng)臺(tái)也可用于檢 測(cè)摩托車的制動(dòng)性能。汽車平板式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)雖然解決了滾筒式制動(dòng)臺(tái)存在“運(yùn)動(dòng)狀 態(tài)不一致（即未考慮由于車輛制動(dòng)而引起的動(dòng)態(tài)軸重變化）、滾筒對(duì)輪胎包角影響測(cè) 力的大小、不能同時(shí)對(duì)前后橋進(jìn)行測(cè)試”等缺陷，但是由于其對(duì)檢測(cè)站而言，仍存在 對(duì)車輛類型的測(cè)試范圍?。ㄟm應(yīng)性?。?、制動(dòng)初速度不易控制、工位布置空間大、對(duì) 軸距變化大、多軸汽車的檢測(cè)不方便等原因，因此，滾筒反力式汽車制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)在國(guó) 內(nèi)仍是發(fā)展的方向。特別是單

9、軸反力滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)應(yīng)用最為普遍，國(guó)內(nèi)外汽車檢 測(cè)站所用制動(dòng)檢測(cè)設(shè)備多為這種形式。例如，前蘇聯(lián)在20世紀(jì)90年代有90%的制動(dòng)檢 測(cè)設(shè)備為反力滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)；在日本，反力滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)是被運(yùn)輸大臣批準(zhǔn) 的制動(dòng)檢測(cè)設(shè)備；我國(guó)目前生產(chǎn)和使用的制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)也絕大多數(shù)為反力滾筒式制動(dòng)試 驗(yàn)臺(tái)。1.2 本設(shè)計(jì)的目的和意義汽車是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，在運(yùn)行當(dāng)中，各個(gè)總成之間都在運(yùn)動(dòng)，隨著時(shí)間的推移, 各系統(tǒng)的技術(shù)狀況都會(huì)發(fā)生變化，其技術(shù)狀況將不斷惡化，造成汽車的各種性能的下 降，從而使其發(fā)生故障的機(jī)會(huì)逐漸增加，造成交通安全隱患的大量聚合。隨著道路質(zhì) 量的提高和高等級(jí)公路及高速公路的飛速發(fā)展，汽車行駛速度愈來(lái)

10、愈快，因此對(duì)汽車 各種性能及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的要求愈來(lái)愈嚴(yán)格，這也是我此次設(shè)計(jì)反力滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的目 的所在。設(shè)計(jì)制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)意義主要是通過(guò)對(duì)反力滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的工作原理、使用方法、 結(jié)構(gòu)組成等的研究，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的反力滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，并應(yīng)盡量減小測(cè)量的系統(tǒng)誤 差。反力式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)是汽車制動(dòng)性能檢測(cè)應(yīng)用較為廣泛的檢測(cè)設(shè)備，通過(guò)對(duì)滾 筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)參數(shù)、測(cè)試控制單元等幾方面的分析，找出影響制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè) 結(jié)果的因素。還有從反力滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)中，掌握汽車制動(dòng)性能檢測(cè)的方法， 鍛煉自己對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用及良好的調(diào)研分析、工程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)繪圖的能力。1.3 設(shè)計(jì)方案的選定制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)常見(jiàn)的分類方法

11、有：按測(cè)試原理不同，可分為反力式和慣性式兩類； 按試驗(yàn)臺(tái)支承車輪形式不同，可分為滾筒式和平板式兩類；按檢測(cè)參數(shù)不同，可分為 測(cè)制動(dòng)力式、測(cè)制動(dòng)距離式和綜合式三種；按試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)量、指示裝置傳遞信號(hào)方式 不同，可分為機(jī)械式、液力式和電氣式三類；按試驗(yàn)臺(tái)同時(shí)能測(cè)車軸數(shù)不同，可分為 單軸式、雙軸式和多軸式三類。目前應(yīng)用較為廣泛的是滾筒反力式汽車制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，其測(cè)試條件固定、重復(fù)性好、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作安全性能好，是我國(guó)各類檢測(cè)站檢測(cè)汽車制動(dòng)性能的主要設(shè)備。滾筒反力式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)主要由驅(qū)動(dòng)裝置、滾筒裝置、測(cè)量裝置、舉升裝置和指示 與控制裝置等組成。1 .驅(qū)動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、減速器和鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)減速

12、器內(nèi)的二對(duì)圓柱齒輪的兩級(jí)傳 動(dòng)后驅(qū)動(dòng)主動(dòng)滾筒，主動(dòng)滾筒又通過(guò)鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)從動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)。減速器殼體為浮 動(dòng)連接，兩端通過(guò)軸承定位。本設(shè)計(jì)所采用的是二級(jí)齒輪減速，根據(jù)設(shè)計(jì)的方案，要 求變速箱殼體浮動(dòng)，用于檢測(cè)制動(dòng)力，電動(dòng)機(jī)固定，保障其穩(wěn)定工作，從而要求變速 箱的輸入軸與輸出軸同軸。2 .滾筒裝置滾筒組相當(dāng)于一個(gè)活動(dòng)的路面，來(lái)承載被檢的車輛，承受和傳遞制動(dòng)力。車輪制 動(dòng)力測(cè)試單元由一對(duì)直徑相同的主、從動(dòng)滾筒組成。每個(gè)滾筒的兩端分別用滾動(dòng)軸承 與軸承座支承在框架上，且保持兩滾筒軸線平行。3 .測(cè)量裝置制動(dòng)力測(cè)量裝置主要由測(cè)力杠桿和測(cè)力傳感器組成。測(cè)力杠桿一端與傳感器連 接，另一端與減速器殼體連接。測(cè)

13、力杠桿固定在減速器殼體上，被測(cè)車輪制動(dòng)時(shí)，當(dāng) 浮動(dòng)的減速器殼體移動(dòng)時(shí)，測(cè)力杠桿與減速器殼體將一起繞變速箱輸出與輸入的軸線 擺動(dòng)，測(cè)力杠桿的前端此時(shí)也隨之移動(dòng)。安裝在測(cè)力杠桿前端的傳感器，能把測(cè)力杠 桿的移動(dòng)或力變成反映制動(dòng)力大小的電信號(hào)，送入指示與控制裝置中去。傳感器有自 整角電機(jī)式、電位計(jì)式、差動(dòng)變壓器式或電阻應(yīng)變片式等多種類型。4 .舉升裝置該裝置由舉升器、舉升平板和控制開(kāi)關(guān)等組成。舉升器有液壓式、氣壓式和電動(dòng) 式等多種形式。舉升裝置的功用是便于汽車平穩(wěn)的出入制動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。5 .指示與控制裝置試驗(yàn)臺(tái)的指示與控制裝置主要由單片機(jī)、放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字顯示裝置等 組成。從測(cè)力傳感器送來(lái)的電

14、信號(hào).經(jīng)傳輸調(diào)理，放大濾波后，送往A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換 成數(shù)字量，經(jīng)單片機(jī)采集、存儲(chǔ)和處理后，檢測(cè)結(jié)果由數(shù)碼管顯示。經(jīng)過(guò)調(diào)研以及資料收集，設(shè)計(jì)制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)為反力滾筒式，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)大中小型汽 車進(jìn)行制動(dòng)力檢測(cè)，試驗(yàn)臺(tái)長(zhǎng)3.2m、寬L5ni左右，滾筒直徑250mm左右，至少能 夠承受8000kg的載荷?？紤]反力滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的這些參數(shù)，通過(guò)GB/T 13564-2005 滾筒反力式汽車制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)參考，額定承載質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可為3 t、10 t. 13 t,測(cè)試 速度22.2km/h,滾筒直徑2240mm,主、從動(dòng)滾筒高度差030mm網(wǎng)。對(duì)于本設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō), 選定參數(shù)：額定承載質(zhì)量10t,測(cè)試速度為2.2km/h

15、,滾筒直徑為245mm,滾筒長(zhǎng)度 取決于受檢車輛的結(jié)構(gòu)參數(shù)及試驗(yàn)臺(tái)的通用性,因?yàn)槠嚨妮喚啻笾略?2001800mm 之間，故滾筒長(zhǎng)度通常取7001000nmi,從減少試驗(yàn)臺(tái)體積考慮，考慮輪距對(duì)滾筒的 影響，最后選取滾筒長(zhǎng)度為850mm。滾筒與汽車輪胎間的附著系數(shù)將直接影響制動(dòng)試 驗(yàn)臺(tái)所能測(cè)得的制動(dòng)力大小，為了增大滾筒與輪胎間的附著系數(shù)，滾筒表面都進(jìn)行了 相應(yīng)加工與處理。目前常見(jiàn)的滾筒表面大致有兩種：（D表面有軸向槽的齒式滾筒; （2）表面涂復(fù)粘接劑和砂輪砂的粘砂式滾筒。這兩種滾筒各有優(yōu)缺點(diǎn)，如表1.1所示。表L1滾筒表面材料比較齒槽式粘砂式附著系干態(tài)0.60.80.8509數(shù)濕態(tài)<0.

16、5>0.7附著系數(shù)在一 周期內(nèi)的變化周期性跳躍變 化基本沒(méi)變化環(huán)境適應(yīng)性易清除粘附污不易清除物制造工藝性較簡(jiǎn)單較復(fù)雜使用壽命較長(zhǎng)中等（可修復(fù)）考慮使用環(huán)境、使用條件和實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)精度，本試驗(yàn)臺(tái)選用表面有粘砂式滾筒。1.4本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和技術(shù)路線1.4.1 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容本課題的任務(wù)是設(shè)計(jì)一個(gè)滾筒反力式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，主要對(duì)其機(jī)械部分進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)，其主要內(nèi)容有：（1）研究反力滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的組成、結(jié)構(gòu)并設(shè)計(jì)；（2）機(jī)械裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；（3）驅(qū)動(dòng)裝置的選擇；（4）測(cè)量與指示裝置原理分析；（5）對(duì)反力滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。1.4.2 設(shè)計(jì)的技術(shù)路線由設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容并對(duì)其進(jìn)行研究分析，

17、可得出制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的基本技術(shù)路線，技 術(shù)路線如圖1.2所示。甘r二幾"玉田*行 +法笛# 的I同壯昭圖12技術(shù) 經(jīng)噴H蟲(chóng)優(yōu)聒酊 圉、零住第2章制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 主要參數(shù)的設(shè)計(jì)2.1.1 滾筒直徑的選擇目前制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)多采用滾筒中心距不可調(diào)式。因此，減小滾筒直徑，可使車輪在 試驗(yàn)臺(tái)上的安置角增大，增加試驗(yàn)臺(tái)的穩(wěn)定性，提高車輪與滾筒間的附著力，節(jié)省驅(qū) 動(dòng)電機(jī)功率。但滾筒直徑不能過(guò)小，否則車輪的滾動(dòng)損耗將明顯增加?？紤]到試驗(yàn)車 速低，一般小于22.5kin/h,根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試速度或.2km/h此時(shí)滾動(dòng)阻力不是主 要因素，故通常選取較小的滾筒直徑。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，滾筒直徑2240mm

18、,本制動(dòng)試 驗(yàn)臺(tái)選取滾筒直徑為245mm。2.1.2 滾筒長(zhǎng)度的選擇滾筒長(zhǎng)度取決于受檢車輛的結(jié)構(gòu)參數(shù)及試驗(yàn)臺(tái)的通用性，由表2.1受檢車輛參數(shù) 表知汽車的輪距大致在12001800min之間，故滾筒長(zhǎng)度通常取700-1000mm,從減 少試驗(yàn)臺(tái)體積考慮，考慮輪距對(duì)滾筒的影響以及車輪的寬度，最后選取滾筒長(zhǎng)度為 850mm o表2.1受檢車輛參數(shù)表車輛 類型車輛型號(hào)輪距(mm)整備質(zhì)量 (kg)微型長(zhǎng)安S4601425/14351140哈飛駿意1425 / 14351095車哈飛路尊小 霸王1430 / 14251235小型車<QQ61420 / 1420990廣本歌詩(shī)圖1650 / 1650

19、1755起亞K516011515大中型車?yán)卓怂_斯1535 / 15401910奔馳E級(jí)優(yōu) 雅型1580 / 15991845捷豹XF風(fēng)華 版1559 / 16051690豪華車型寶馬7系1611 / 16502055幻影雙門轎 跑車1687 / 16712590邁巴赫齊柏 林1675 / 16952855SUV型本田CR-V1565 / 15651634奧迪Q51617 / 16131900東風(fēng)裕隆大7 智尊型1610 / 16401960跑車奧迪A51590 / 15771750寶馬6系1600 / 165721502.1.3滾筒轉(zhuǎn)速的選擇滾筒轉(zhuǎn)速?zèng)Q定測(cè)試車輪轉(zhuǎn)速的高低，為使汽車測(cè)試時(shí)的條件

20、最大限度地與使用條 件一致，必須保證滾筒的線速度不致過(guò)低，否則，將使測(cè)試結(jié)果失真。但隨著測(cè)試車速的提高，試驗(yàn)臺(tái)的驅(qū)動(dòng)功率也隨之增加，因此還要考慮使用經(jīng)濟(jì)性。所以選擇試驗(yàn) 臺(tái)滾筒的線速度為2.2kin4i,也就是模擬汽車以2.2km/h的速度向前行駛。根據(jù)轉(zhuǎn)換 公式v=Ln得，滾筒的轉(zhuǎn)速為47.7r/miii。1.1.4 車輪與滾筒間附著系數(shù)的選擇車輛在試驗(yàn)臺(tái)上測(cè)試時(shí)，車輪與滾筒的接觸面積小于車輪與地面的接面積，且比 壓增大。引起滾動(dòng)阻力增加，。值下降。因此只有提高車輪與滾筒間的附著系數(shù)，才 能在滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上較真實(shí)地再現(xiàn)汽車在路面上的制動(dòng)狀況。但。的提高受到滾 筒表層結(jié)構(gòu)和材料的限制，目前

21、采用較多的是表面采用粘砂處理，其表面附著系數(shù) >0.75,取附著系數(shù)。=0.80。1.1.5 最佳安置角的選擇車輪在試驗(yàn)臺(tái)上測(cè)試時(shí)的受力情況圖2.1所示。電機(jī)通過(guò)減速箱以力矩加出、Md2 分別驅(qū)動(dòng)前后滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)。踩下制動(dòng)踏板時(shí)，車輪受到制動(dòng)器制動(dòng)力矩的作用，產(chǎn) 生車輪與滾筒間的摩擦力即制動(dòng)力工、在八、&的作用下，車輪有向后移動(dòng)的 趨勢(shì)。若車輪在兩滾筒上的安置角過(guò)小，車輪將離開(kāi)前滾筒沿后滾筒滑移。若安置角 足夠大，則6、&的水平分力可由作用力小的水平力平衡，使車輪在兩滾筒上 穩(wěn)定而不脫離前滾筒。由于車輪與滾筒的最大制動(dòng)力與滾筒對(duì)車輪的法向反力之比等 于車輪與滾筒間的附著系數(shù)0

22、,故tana。即% =arctan914。1_Z圖2.1穩(wěn)態(tài)下車輪受力情況（2.1）根據(jù)力的平衡條件，可得:Z X = 0;（N - N2 ）siii a。+ （耳 + F2 ）cosa（）= 0Xy = O;（N| +N2）cos4 一（耳一生）sin%-Gk =0(2.2)(2.3)mH尤=。式中m,一為被測(cè)試車輪所受的制動(dòng)力矩；M、M分別問(wèn)為前后滾筒對(duì)于測(cè)試車輪的支持反力；巴、入一分別為前后滾筒與車輪間的切向力，即制動(dòng)力；它的大小應(yīng)該反映被測(cè)試車輪制動(dòng)器的制動(dòng)力；G被測(cè)車輪的負(fù)荷；。一被測(cè)車輪的半徑；4安置角；假定車輪與滾筒間的附著質(zhì)量得以充分利用，并且兩滾筒附著系數(shù)°相同，則

23、尼 和死的最大值應(yīng)為:(2.4)(2.5)(2.6)F1=N".F? =N2(p 式中。為車輪與滾筒間的附著系數(shù)；將公式(2.4)整理得：N _Gjsin%-cos%)1 (l + 2)sin2a0N _Gjsina()ycosao) 2(1 + 2)siii 2a0則試驗(yàn)臺(tái)可能測(cè)得的最大的制動(dòng)力為：=(2+小=2Gk(psix a0 _ Gk(p(1 + (p1 )sin 2ao (1 + (p1 )cosar0(2.7)由公式(2.7)可見(jiàn)，影響試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試制動(dòng)力的因素包括測(cè)試車輪輪荷G小車輪與滾筒間的附著系數(shù)°和安置角% o從圖2可知，F(xiàn)2、NM與G«合力將兩

24、車輪壓向后滾簡(jiǎn)，使車輪有脫離前滾筒的趨勢(shì)。隨著制動(dòng)力矩M7的增加、M將愈來(lái)愈大，乂逐漸減少。當(dāng)所=0時(shí),即意味著車輪開(kāi)始脫離前滾筒，此時(shí)區(qū)等于零。平衡方程式則改寫(xiě)為:Fy cosa() 一 N2 sin a = 0(2.8)F2 sina0 +N2 cosa() -Gk =0(2.9)當(dāng)車輪抱死時(shí)，& =N28代入公式(2.8). (2.9),可得:cos% +0sin%(2.10)此時(shí)，車輪在滾筒上制動(dòng)時(shí)，則測(cè)得最大制動(dòng)力為:max 2 max "：cos% +(psmaQ(2.11)由公式(2.11)中可知，其分母值總是大于1。因此在車輪開(kāi)始脫離前滾筒瞬間,試驗(yàn)臺(tái)所測(cè)得的

25、制動(dòng)力始終小于Qx °。為了提高車輪在試驗(yàn)臺(tái)上的穩(wěn)定性，邊界條件是使車輪不脫離前滾筒，即要求M>0,則由前式(2.5)可知，應(yīng)使：tan% >夕。綜上所述，制動(dòng)臺(tái)上所能測(cè)得的制動(dòng)力要真實(shí)反映被測(cè)車輪本身產(chǎn)生的制動(dòng)器制 動(dòng)力，受諸多因素影響。這些因素包括車輪輪荷、車輪安置角以及車輪與滾筒間的附 著系數(shù)等。只有當(dāng)車輪在測(cè)試中，處于穩(wěn)態(tài)，且被測(cè)車輪處于以抱非抱死狀態(tài)，測(cè)得 的制動(dòng)力才較真實(shí)地反映了被測(cè)車輪的制動(dòng)能力。又上面分析可知，車輪在滾筒上的 4安置角越小，獲得的測(cè)試能力越大。處越大則測(cè)試過(guò)程中的工作穩(wěn)定性越好。所以應(yīng)綜合兩方面的影響來(lái)選擇即角。但最大測(cè)試能力的獲得是以測(cè)試

26、車輪工作穩(wěn)定為前提的。參考得汽車輪胎直徑d在430-650mm之間。由劭=arctan夕；暫取% =35°。=iircsin=iircsinL245 + 650(2.12)式中D為滾筒的直徑；L一為滾筒的中心距；求得 L=513.3mm；暫取 520mm。由上式得% = 35.52： >35 ,完全滿足條件，且可以保證汽車在制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性。1.1.6 滾筒中心距的確定當(dāng)測(cè)試車輪置于前、后兩滾筒間時(shí)。測(cè)試車輪半徑R與前后兩滾筒中心距乙，車 輪在滾筒上安置角?？诘年P(guān)系由前圖確定。即L = 2(/? + /*)sina0(2.13)對(duì)應(yīng)不同的車輪半徑R其L也應(yīng)不一樣。由于本試驗(yàn)臺(tái)可以

27、檢測(cè)不同尺寸的車輪, 所以不能保證所有尺寸的車輪到處于測(cè)試的最佳狀態(tài)。所以根據(jù)上面的分析計(jì)算了一 個(gè)比較合適的中心矩，以適應(yīng)大多數(shù)車輪的要求，滾筒的中心矩最后選擇為400mm。2.2 鏈輪的設(shè)計(jì)鏈傳動(dòng)是屬于具有中間撓性件的嚙合傳動(dòng)，它兼有齒輪傳動(dòng)和帶傳動(dòng)的一些特 點(diǎn)，與齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的制造與安裝精度要求較低，鏈輪齒受力情況較好，承 載能力較大，有一定的緩沖和減震性能，中心距較大而結(jié)構(gòu)輕便，與摩擦型帶傳動(dòng)相 比，鏈傳動(dòng)的平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確，傳動(dòng)效率稍高。鏈條對(duì)軸的拉力較小，同樣使用條件 下結(jié)構(gòu)尺寸更為緊湊。此外，鏈條的磨損比較緩慢，并且能在惡劣條件下工作。在鏈 條的生產(chǎn)與應(yīng)用中，傳動(dòng)用短節(jié)距精

28、密子鏈(簡(jiǎn)稱滾子鏈)占有最主要的地位。通常, 傳動(dòng)功率lOOOkw以下，鏈速在15km/h以下。(1)根據(jù)滾筒的轉(zhuǎn)速，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選取鏈輪的齒數(shù)為17；(2)根據(jù)試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)要求，實(shí)際傳動(dòng)比i = l所以兩個(gè)鏈輪的齒數(shù)均為17；(3)鏈輪的轉(zhuǎn)速為滾筒的轉(zhuǎn)速，即n=47.7r/min ；(4)設(shè)計(jì)功率P”；Pd =2L1£_ = 4.5(2.30)K/K1n式中Ka工況系數(shù)；查得K“=l；Kz小鏈輪的齒數(shù)系數(shù)；查得K/二1 ；心一多排鏈排數(shù)系數(shù)；查得K加=11紇2.3 電機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)選取的計(jì)算，驅(qū)動(dòng)功率與測(cè)試車速的關(guān)系為:N二33672 (2.45)式中“一試驗(yàn)臺(tái)上測(cè)出的最大制動(dòng)力

29、(N)；V測(cè)試車速(km/h)；一試驗(yàn)臺(tái)傳動(dòng)效率；又分析得29400cos % + 0sin %) cos 35.81 + 0.7 x sin 35.81f V 29400 >2 2二二-=13.88=24098.4(2.46)3672% 3672 XJ.97(2.47)此試驗(yàn)臺(tái)用電動(dòng)機(jī)為間歇工作，車輪制動(dòng)時(shí)在短時(shí)間內(nèi)加于滾筒軸上的屬?zèng)_擊載N x k荷，考慮載荷系數(shù)攵=11.3,則所需電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)功率為：N,=-其中為總的傳動(dòng)效率。18x1 =1446 kw0.96(2.48)由熊確定所選定電機(jī)型號(hào)，滿載轉(zhuǎn)速以及額定功率由以上計(jì)算結(jié)果得：所選電機(jī)型號(hào)為Y132M4兩臺(tái)額定功率為7.5kw的

30、三相異 步電機(jī)，其滿載轉(zhuǎn)速為1440r/min02.4 減速器、聯(lián)軸器選取261減速器的選取減速箱傳動(dòng)比/及傳動(dòng)比分配的確定(2.49). z?l 1440347.7根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求，要求輸出軸與輸入軸同軸，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選取ZDY 型減速器，其傳遞減速比范圍為860,這種減速器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、輸出轉(zhuǎn)速高， 同軸輸出工作平穩(wěn)，平均效率96%,同時(shí)在保證變速器強(qiáng)度的前提下對(duì)輸出軸與輸入 軸進(jìn)行改進(jìn)，以滿足本設(shè)計(jì)的要求。2.5 .2聯(lián)軸器的選擇根據(jù)本試驗(yàn)臺(tái)的特點(diǎn)，且考慮到安裝方便和便于對(duì)中，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得，采 用凸緣聯(lián)軸器，選用GYS6型.對(duì)中梯型聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)距為400Nm,完全可以

31、滿 足試驗(yàn)的要求。2.5 機(jī)架的設(shè)計(jì)2.5.1 機(jī)架的設(shè)計(jì)機(jī)架的豎擋板采用鑄造的形式，底板選用型鋼，焊接在豎擋板上，這樣便于鑄造。 鑄造時(shí)的螺栓孔直徑為12mm,選用直徑為10mm的螺栓，這樣也方便各個(gè)零件的定 位，工藝比較簡(jiǎn)單，且成本低。2.5.2 機(jī)架和地面的安裝形式機(jī)架主要采取的是鑄造的形式，其中豎擋板和橫擋板分別鑄造，對(duì)于滾筒箱，其 軸承座就可以當(dāng)作該箱體的豎擋板，其中滾筒軸承座通過(guò)螺栓與橫擋板相聯(lián)接，地面 采用混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)置地腳螺栓，前滾筒系統(tǒng)通過(guò)地腳螺栓直接安裝在地面上，后滾 筒機(jī)構(gòu)則是機(jī)架固定在導(dǎo)軌副的上方。導(dǎo)軌的下部則通過(guò)地腳螺栓與地面進(jìn)行固定， 從而達(dá)到可移動(dòng)的目的，滿足設(shè)

32、計(jì)的需求。2.6 舉升器的設(shè)計(jì)2.6.1 舉升機(jī)各部分尺寸因剪刀式舉升機(jī)放于輪胎的下部，所以試驗(yàn)臺(tái)在使用過(guò)程中要保證舉升機(jī)不能與 輪胎發(fā)生干涉2。根據(jù)兩滾簡(jiǎn)之間距離為155mm,我們?nèi)∑脚_(tái)寬為Bp=115mm。平 臺(tái)外型長(zhǎng)=850。平臺(tái)寬一般為500mm600mm左右，我們?nèi)∑脚_(tái)寬為Bp=550mm。 舉升時(shí)，重量作用在整個(gè)平臺(tái)上，力并不集中，所以平臺(tái)不宜過(guò)厚，增加舉升機(jī)重量, 取外型高為35mm,實(shí)厚為15mm,只在四周加工凸臺(tái)邊緣，平臺(tái)尺寸如圖2.10所示。9I84Q.圖2.10平臺(tái)尺寸262升降機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)形式和運(yùn)動(dòng)機(jī)理根據(jù)升降機(jī)的平臺(tái)尺寸，參考國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的工藝參數(shù)可知，該升降機(jī)宜采用 單雙叉機(jī)構(gòu)形式：即有兩個(gè)單叉機(jī)構(gòu)升降臺(tái)合并而成，有四個(gè)同步液壓缸做同步運(yùn)動(dòng), 以達(dá)到升降機(jī)升降的目的。其具體結(jié)構(gòu)形式圖2.11舉升器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖圖2.11所示即為該升降機(jī)的基本結(jié)構(gòu)形式，其中1是工作平臺(tái)，2是活動(dòng)較鏈，3 為固定較鏈，4為支架，5是液壓缸，6為底座。在1和6的活動(dòng)較鏈處設(shè)有滑道。4 主要起支撐作用和運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化形式的作用，一方面支撐上頂板的載荷，一方面通過(guò)其較 接將液壓缸的伸縮運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為平臺(tái)的升降運(yùn)動(dòng)，1與載荷直接接觸，將載荷轉(zhuǎn)化為均 布載荷，從而增強(qiáng)局部承載能力。下底架主要起支撐