惯量有级变动式汽车制动器试验台的设计（含全套CAD图纸）

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惯量有级变动式汽车制动器试验台的设计（含全套CAD图纸）
摘 要 1
ABSTRACT 2
1 绪 论 1
1.1课题背景 1
1.2国内外汽车制动检测试验台的现状 2
1.3本文研究内容及创新 4
1.3.1本文研究的主要内容 4
1.3.2本文的主要创新 4
1.3.3试验台主要功能 4
1.3.4试验台开发中的关键技术 5
1.3.5台架检测法的特点及发展前景 5
2 方案比选 6
3 汽车ABS试验台检测的基本原理 9
3.1检测原理 9
3.2模拟惯量的计算 10
3.3实验台方案设计 11
4 制动实验台结构设计 13
4.1主机参数的设计 13
4.2轴的的设计 14
4.2.1滚筒轴的设计 14
4.2.2副滚筒轴的设计 16
4.2.3飞轮轴的设计 16
4.3电机的设计 16
4.4联轴器，离合器，变速器以及轴承及其密封件的的选取 17
4.4.1联轴器的选择 17
4.4.2离合器的选取 17
4.4.3减速器的设计 18
4.4.4轴承的选取 18
4.4.5轴承密封件的设计 18
4.5飞轮的设计 19
4.5.1飞轮系统总体结构 20
4.5.2飞轮模拟当量的确定 20
4.5.3飞轮布置形式 22
4.6调距装置的设计 22
4.7机架和导轨的设计 23
4.7.1机架的设计 23
4.7.2导轨的选取 23
4.7.3机架和地面的安装形式 24
5 实验台设计零件的较核 25
5.1滚筒轴的较核 25
5.2飞轮轴的校核 28
5.3轴承的较核 30
5.3.1滚筒轴承的较核 30
5.3.2飞轮轴轴承的较核 33
5.3.3飞轮支撑轴承的校核 36
5.4液压系统的校核 37
6 试验台的使用说明 38
6.1检测的准备工作 38
6.1.1试验台的准备 38
6.1.2被测车辆的准备 38
6.2检测步骤 38
6.3检测时的注意事项 39
6.4制动台的调整 39
6.5 制动试验台的维护 39
7 结 论 42
7.1论文的主要工作与结论 42
7.2进-步的工作与展望 42
参 考 文 献 45

1 绪 论
1.1课题背景
随着我国汽车工业的飞速发展以及高速公路、高等级公路的大规抹设，车辆密集化和车辆高速化对车辆的制动系统提出了更高要求。对车辆安全性能的研究揭示，在道路交通事故中大约有10%的事故是由于车辆在制动-瞬间偏离原定轨道或甩尾产生的，因而探讨各种高性能制动系统和完善制动性能是促进汽车工业发展的重要措施之-。汽车制动防抱死系统ABS(Anti-lock Braking System，简称ABS)就是为适应这-要求迅速发展起来的。ABS是在车辆制动过程中防止车轮抱死造成轮胎在地面上打滑的-种机电-体化控制装置。ABS可以明显提高制动过程中的操纵稳定性并同时缩短制动距离，大大提高了行驶安全性，是-种主动安全性技术。
国外从70年代就开始开发ABS产品，致力于在汽车制动时避免车轮过早抱死。80年代随着电子技术的不断发展，ABS不断完善并得以广泛应用。随着世界汽车工业的迅速发展，汽车的安全性、舒适性日益受到人们的重视。目前，西方发达国家己广泛采用ABS，而且己成为汽车的必要装备。有关资料表明，美国自60年代末、70年代初开始在汽车上安装ABS ， 70年代末、80年代初，欧洲国家开始批量采用ABS↑年来，ABS在我国也正在推广和应用，大部分轿车和客车均开始采用ABS，以缩短制动距离，防止侧滑，提高制动时的方向稳定性，从而大大改善了汽车的制动性能，减少了车祸，提高了汽车运行的安全性。
随着ABS装置的广泛应用，检测ABS性能也显得越来越重要。ABS性能的好坏直接影响到行车的安全。我国现有的各种制动检验台都无法检测装有ABS汽车的制动性能。目前装有ABS装置的汽车，测试制动性能只能采用路试，道路试验需要建造ABS性能专用跑道，ABS性能专用跑道投资大，而且每次ABS性能测试前，对试验路段要进行仔细地清洗，准备试验路段的时间较长、试验费用较高，而且道路试验过程存在-定安全风险。目前，我国只有海南汽车试验研究所的汽车试验场等少数单位才有ABS的专用试验跑道。汽车生产商在推出-款新车型时对ABS性能进行定型试验，-般须将新车型的样车送往海南 。对于汽车ABS生产厂家批量生产的汽车ABS产品的质量检测和在用汽车的ABS性能定期测试，目前只有在道路上进行行车紧急制动，凭驾驶员的感觉来判断ABS的工作是否正常。随着汽车市场对ABS需求的大量增加，为快速、有效、经济地对ABS性能进行检测，迫切需要采用室内试验台来对汽车ABS性能进行试验研究。2004年04月国家交通部发布了交通行业标准((JT/T510-2004)汽车防抱制动系统检测技术条件”，标准规定了具有防抱制动装置的汽车制动系统的技术要求及检测方法。该标准的出台，为汽车ABS检测试验台的研究开发提供了依据。目前，国内有关汽车ABS检测试验台的研制报道不多，因此迫切需要研制-种适合检测ABS的检测试验台。
1.2国内外汽车制动检测试验台的现状
目前，国内外汽车制动检测试验台按检测时支承受检车轮方式可分为两种:-种为滚筒式制动试验台，另-种为平板式制动试验台;而根据制动台检测制动性的原理，可将制动台分为惯性式制动检验台和反力式制动试验台两类。
汽车制动力检测是重要的安全检测项目之-，无论是管理部门还是车主都十分重视汽车的制动性能。目前，汽车检测线上常用的制动力检测设备主要是滚痛力式制动力检测台，另外还有-种平板式制动力检测台，在汽车维修企业中采用的-种原理类似扭力扳手”的制动力检测杠杆或检测平板，则属于纯静态制动力检测设备。
滚痛力式制动力检测台是使用最为普通的检测设备。它由电机通过传动装置驱动滚筒，滚筒带动车轮，并在汽车制动时，利用测力杠杆将制动力传给测力传感器。为增大车轮与滚筒间的附着系数，通常采用在滚筒表面刻槽或粘砂的办法。滚痛力式制动力检测台的优点是测量的重复性比较好。这是因为它可精确控制电机驱动滚筒的转速，每次测量转速的变化不会太大，且车轮在滚筒上的位置也基本不变。也就是说测量的条件变化不大，所以这种设备测量的重复性较好。它最大的缺点则是由安置角引出的。所谓安置角是指车轮中心与两个滚筒中心连线之间夹角的-半。由于不同型号车辆的轮径不同，而滚筒的直径和两个滚筒的中心距是固定不变的(当然也有少数是可调的)，所以对不同型号的车辆来说，安置角是不同的。小型车，车轮的安置角大，车轮对滚筒的正压力大，附着力也就大，这样就容易测到最大制动力:而大车的情况则相反，往往需要施以附加载荷才能测到最大制动力。此外，滚痛力式制动力检测台的驱动转速较低，滚筒表面的线速度-般为5km / h左右，因此无法测到汽车在高速情况下的制动性能。
平板式制动力检测台在社会上已开始应用，并得到GB 7258-1997《机动车运行安全技术条件》的认可。它的检测原理是利用平板将汽车制动时的前冲惯性力(数值与汽车制动力相等)传递给平板下的力传感器。其优点是:原理和结构简单，检测条件与汽车在道路上的制动状态类似，能充分反映汽车制动的真实性能;不存在安置角引出的问题:还可设计成既能检测制动力。也能检测轴重、侧滑、悬挂等项目的汽车综合性能检测台，从而可大大减少占地面积，节约土建投资。当然，平板式制动台也有缺陷，即测量复现性不如滚痛力式制动力检测台。这是由于在每次检测时驾驶员不能保证汽车的初始速度和施加于踏板的力都-致，所以测量数据显示出较大的离散性。但必须指出的是，这种情况并不是测量设备本身的重复性不好，而是由于测量条件的变化而引起制动力检测数据的变化，这样的测量结果反而能真实反映汽车的制动性能，与道路试验的情况相似。对安全管理部门来说，制动力检测仅要求及格性判别，汽车制动力只要达到合格的标准就可以，车管部门并不需要知道汽车的撮大制动力是多少。所以，因平板式制动力检测台简单、实用并接近路试情况，故值得推广应用，-段时间内取代滚痛力式制动力检测台。但是由于目前的技术原因，平板式制动实验台的推广和应用存在着很大的困难，因此应用很少。
扭力扳手式的制动力检测方法由于不存在附着系数问题，所以可以准确地测得汽车的最大静态制动力。但这种方法的效率较低，只适用于修理厂内部使用。
惯性式制动力检测台是-种动态制动力检测设备。它是利用电机或车辆本身的动力驱动滚筒，滚筒带动车轮，当汽车制动时，由于滚筒的转动惯量相当大，所以从制动开始到结束需要-段时间，通过测量制动初始速度和制动时间便可得到制动减速度。由于滚筒的转动惯量是事先知道的，这样就可以推算出车轮的制动力矩。但难办的是:车轴和车轮的转动惯量不知道，如果略去不计则会产生较大误差;如需精确测量，就要通过增设附加转动惯量，每车做两次试验，再对试验数据解联立方程才能得到较理想的结果。
为了解决传统惯性式制动力检测台的这种缺点，国内某研究所发明了-种动态校准的惯性制动台”。这种制动台是在带高速反拖的底盘测功机的基础上派生出来的，它利用大功率变频电机或汽车本身的动力使车轮在滚筒上高速转动，利用电涡流测功机给出标准制动力矩，对系统(包括车轴和车轮)的整体转动惯量进行测量和计算，从而可得出系统转动惯量的精确数值，避免传统惯性式制动力检测台需配备附加转动惯量的麻烦。