【正文】 況下的制動(dòng)力。檢測(cè)車速較低，一般在5km/h以下，且只有一個(gè)固定的車速。由于速度太低，對(duì)于裝有ABS的汽車, ABS系統(tǒng)尚不起作用,即使起作用測(cè)得的制動(dòng)力由于汽車未處于抱死狀態(tài)，也就低于其實(shí)際制動(dòng)力,因此反力式滾筒制動(dòng)臺(tái)也不適合檢測(cè)ABS系統(tǒng)的性能。因此,隨著ABS系統(tǒng)的大量應(yīng)用,需要一種新的檢測(cè)方法來檢測(cè)汽車的制動(dòng)效能,慣性式制動(dòng)檢測(cè)臺(tái)就是一種是模擬道路行駛動(dòng)能檢測(cè)車輛制動(dòng)性能的裝置。因此慣性式檢測(cè)臺(tái)的轉(zhuǎn)速比反力式滾筒臺(tái)的轉(zhuǎn)速高的多，速度一般都大于40km/h,適合ABS的檢測(cè)要求。且結(jié)果更加可靠和可信。本次設(shè)計(jì)就是設(shè)計(jì)一種主要是用來檢測(cè)轎車整車制動(dòng)性能的慣性式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)。目前慣性式制動(dòng)臺(tái)主要有兩種,一種是平板式的,維修方便等優(yōu)點(diǎn),但如前面分析也有致命的缺點(diǎn),缺點(diǎn)主要有如下幾方面1）測(cè)試的重復(fù)性不好；2）安全性差,若附著性能不好,汽車容易跑車,而造成事故；3）檢測(cè)技術(shù)也不成熟,定量分析以及傳感技術(shù)和計(jì)算機(jī)后處理的要求很高,有待于電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展.。而滾筒式制動(dòng)臺(tái)卻沒有這些缺點(diǎn),它最大的缺點(diǎn)就是由安置角引起的,，因此慣性滾筒式在平板式的問題沒有解決前是最好的檢測(cè)方法。目前慣性滾筒式制動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)也主要有兩種, 一種是電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的慣性式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)如圖1，另外一種就是發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的慣性式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)如圖2，其中發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的慣性式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，受檢車輛發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，前后軸同時(shí)檢測(cè)的慣性式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，受檢汽車前后軸車輪分別安置在臺(tái)架前后各對(duì)滾筒上，左右滾筒組通過變速器串接，前后滾筒組經(jīng)傳動(dòng)軸聯(lián)結(jié)，飛輪的作用是增加滾筒系統(tǒng)的慣量。受檢車輛的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)驅(qū)動(dòng)輪帶動(dòng)臺(tái)架后滾筒組（設(shè)汽車為后輪驅(qū)動(dòng)）轉(zhuǎn)動(dòng)，并經(jīng)過傳動(dòng)軸帶動(dòng)前滾筒組同步轉(zhuǎn)動(dòng)。汽車在臺(tái)架上運(yùn)行速度由受檢車輛控制。該試驗(yàn)臺(tái)相對(duì)于電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的試驗(yàn)臺(tái)來如果軸距單一來說具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需要通過汽車本身就可以控制，比較適合于工廠內(nèi)部的實(shí)用，但是對(duì)于汽車檢測(cè)企業(yè)來說，由于需要檢測(cè)不同類型的得汽車，需要不斷的調(diào)整軸距，而調(diào)整軸距的方法也主要有兩種，一種是采用帶輪，但是由于調(diào)節(jié)的距離太長(zhǎng)，因此不適合在本試驗(yàn)臺(tái)上使用，另外一種就是采用 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)慣性式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1滾筒裝置 2 飛輪系統(tǒng) 3 調(diào)距裝置 4舉升裝置 5電機(jī) 6 聯(lián)軸器 7 變速器 發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)慣性式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1滾筒裝置 2 飛輪系統(tǒng) 3 調(diào)距裝置 4舉升裝置 5鏈輪系統(tǒng) 6 聯(lián)軸器 7 變速器絲杠，但是成本太高，且設(shè)計(jì)復(fù)雜，因此不適合于汽車檢測(cè)維修企業(yè)的使用，相反電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的試驗(yàn)臺(tái)，是由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)，待達(dá)到規(guī)定轉(zhuǎn)速后，停止轉(zhuǎn)動(dòng)，雙軸采用雙電機(jī)結(jié)構(gòu)，也便于實(shí)現(xiàn)檢測(cè)車輛前后軸的同步，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軸距的調(diào)節(jié)采用雙液壓缸來移動(dòng)后滾筒，從而滿足檢測(cè)車軸距的需要，且簡(jiǎn)單實(shí)用，因此電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的慣性制動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)為本次設(shè)計(jì)的最佳選擇。本試驗(yàn)臺(tái)主要是依靠飛輪來模擬汽車轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能來模擬汽車的平動(dòng)動(dòng)能，為了減小飛輪的尺寸和節(jié)省成本，采用增速器增加飛輪的轉(zhuǎn)速，從而增加其轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，并根據(jù)不同的車重選擇合適的飛輪組合，飛輪與軸的連接通過軸承，并采用離合器，這樣方便飛輪的接合和分離，從避免了傳統(tǒng)的飛輪再不用時(shí)通過支撐機(jī)構(gòu)來支撐的缺點(diǎn)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)支撐會(huì)很容易引起過支撐或者支撐不夠的問題，從而影響檢測(cè)效果，而采用軸承后則完全避免了這個(gè)問題！3 汽車ABS試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)的基本原理ABS產(chǎn)品性能主要有制動(dòng)效能和制動(dòng)穩(wěn)定性兩個(gè)方面，制動(dòng)效能是指汽車以一定的初速度迅速停車的能力，通常以制動(dòng)距離和制動(dòng)過程中的制動(dòng)減速度來表征。制動(dòng)效能是表征汽車制動(dòng)性最基本的特性參數(shù)。制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性是指汽車在制動(dòng)過程中維持直線行駛的能力或按預(yù)定彎道行駛的能力，即是指汽車預(yù)防制動(dòng)跑偏和側(cè)滑的能力，本試驗(yàn)臺(tái)則主要檢測(cè)汽車的制動(dòng)效能。主要能夠測(cè)試汽車的滑移率，制動(dòng)時(shí)間，制動(dòng)距離，在安裝一定的設(shè)備后還可以進(jìn)行傳統(tǒng)的力檢測(cè)。慣性式滾筒臺(tái)的滾筒相當(dāng)于移動(dòng)路面，檢測(cè)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，相當(dāng)于汽車在道路上行駛的平動(dòng)動(dòng)能。模擬慣量及車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能相當(dāng)于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)和車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能。即慣性式滾筒制動(dòng)臺(tái)要能模擬汽車道路行駛時(shí)的動(dòng)能。慣性式滾筒制動(dòng)臺(tái)要能模擬汽車道路行駛時(shí)的動(dòng)能。汽車在道路上行駛的能為汽車的平動(dòng)動(dòng)能與轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能之和，即 式中：——汽車平動(dòng)質(zhì)量——汽車平動(dòng)速度——汽車轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（以車輪為等效構(gòu)件的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）——汽車車輪角速度汽車在慣性制動(dòng)臺(tái)上檢測(cè)時(shí)，汽車及制動(dòng)臺(tái)系統(tǒng)的動(dòng)能(汽車前、后軸均在制動(dòng)臺(tái)的滾筒上)為汽車的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能與制動(dòng)臺(tái)滾筒系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能之和，即 式中： ——汽車轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（以車輪為等效構(gòu)件的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）——汽車車輪角速度——以滾筒為等效構(gòu)件滾筒系統(tǒng)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量——滾筒的角速度慣性式滾筒制動(dòng)臺(tái)要模擬汽車道路行駛時(shí)的動(dòng)能，必須使汽車在慣性臺(tái)上運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)汽車及制動(dòng)臺(tái)系統(tǒng)的動(dòng)能與汽車道路行駛時(shí)的動(dòng)能一致，即 則： 即慣性式滾筒制動(dòng)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能應(yīng)等于汽車道路行駛的平動(dòng)動(dòng)能，若滾筒表面附著系數(shù)足夠，車輪在滾筒上轉(zhuǎn)動(dòng)不產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)，即滾筒與車輪的線速度相等，且均等于汽車行駛速度，即 式中：，——滾筒，車輪的角速度，——滾筒，車輪半徑則有 所以只要確定滾筒的半徑和受檢車輛的質(zhì)量，試驗(yàn)臺(tái)的滾筒系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量就確定了。為檢測(cè)滑移率以判斷ABS的工作狀況，需在滾筒軸上安裝轉(zhuǎn)角傳感器，根據(jù)傳感器在單位時(shí)間發(fā)出的轉(zhuǎn)角信號(hào)可確定滾筒轉(zhuǎn)速，滾筒的圓周速度模擬車身的運(yùn)動(dòng)速度，同時(shí)由安裝在車輪軸上的輪速傳感器測(cè)得輪速，據(jù)此來計(jì)算滑移率。為檢測(cè)制動(dòng)距離與制動(dòng)時(shí)間，可在滾筒軸上再安裝計(jì)時(shí)器，記錄從制動(dòng)開始到滾筒停止轉(zhuǎn)動(dòng)所需的時(shí)間，即制動(dòng)時(shí)間。根據(jù)滾筒轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)及滾筒直徑可得到制動(dòng)距離。如果需要檢測(cè)制動(dòng)力，可在滾筒軸的聯(lián)軸器間安裝扭矩計(jì)，通過計(jì)算可得到各輪制動(dòng)力，各個(gè)傳感器采集到數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿C(jī)進(jìn)行處理。根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型原理，多體系統(tǒng)各構(gòu)件的移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可以等效為某個(gè)選定的構(gòu)件的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，對(duì)于有max {n, k}個(gè)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的系統(tǒng)，若其中n個(gè)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的質(zhì)心做移動(dòng)，k個(gè)構(gòu)件有轉(zhuǎn)動(dòng)，等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的公式為: 式中：——等效構(gòu)件的角速度——第個(gè)移動(dòng)構(gòu)件的質(zhì)量——第個(gè)移動(dòng)構(gòu)件質(zhì)心的速度——第個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件相對(duì)質(zhì)心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量——第個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的角速度此試驗(yàn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為滾筒、軸及其軸承、飛輪、減速器、聯(lián)軸器、離合器之和，計(jì)算時(shí)由上面論述所有慣量可以先等效為滾筒的慣量，即：總的慣量 擬采取雙軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)的慣性式制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)。中心距采用液壓調(diào)節(jié)。如圖3，兩個(gè)電動(dòng)機(jī)為了保證檢測(cè)的同步同時(shí)啟動(dòng)，在達(dá)到規(guī)定的轉(zhuǎn)速后，此時(shí)以飛輪系統(tǒng)以及滾筒等旋轉(zhuǎn)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量既為汽車的平動(dòng)動(dòng)能，斷開電動(dòng)機(jī)，并踩制動(dòng)，為了保證汽車在制動(dòng)時(shí)ABS起作用，汽車必須啟動(dòng)，且保證電路的暢通，飛輪上裝有速度傳感器和時(shí)間傳感器，可以測(cè)量制動(dòng)時(shí)車的制動(dòng)速度和制動(dòng)時(shí)間，并在車輪上裝有速度傳感器，可以結(jié)合飛輪的傳感器測(cè)的汽車制動(dòng)時(shí)的滑移率，根據(jù)滾筒轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，可以測(cè)的汽車的制動(dòng)距離，因此本實(shí)驗(yàn)臺(tái)是一個(gè)多功能實(shí)驗(yàn)臺(tái)，可以綜合測(cè)量汽車的制動(dòng)性能 ，因此使得測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠，減速器的作用是為了增加飛輪旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，增加其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，節(jié)省材料，飛輪根據(jù)測(cè)試車的重量的大小選取不同的組合，保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性，其旋轉(zhuǎn)與否采用電磁離合器控制，數(shù)據(jù)的采集利用電腦進(jìn)行采集，因此操作也很簡(jiǎn)單方便，是一種很好的多功能制動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。 試驗(yàn)臺(tái)整體方案的設(shè)計(jì)4 制動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參考得汽車車輪直徑d在500700mm之間，D為滾筒的直徑,，所以：D==700=280mm查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選取外徑為299mm，壁厚為30mm的型鋼，為了保證測(cè)試的準(zhǔn)確性和保證安全，取路面附著系數(shù)=，由暫取為35176。 （4—1）求得L=573mm 暫取600mm此時(shí)由上式得α=35176。,完全滿足條件，考慮輪距對(duì)滾筒的影響選取滾筒長(zhǎng)度為850mm，兩個(gè)滾筒之間的中心距為700mm，為了方便滾筒與軸的傳動(dòng)，采用在滾筒兩端焊接兩個(gè)鐵板，且采用法蘭盤與軸進(jìn)行連接，這樣既能夠保證傳動(dòng)的需要，設(shè)計(jì)又簡(jiǎn)單，其中法蘭盤直接在軸上加工，采取這種結(jié)構(gòu)增大了力的傳遞范圍，也便于滾筒和軸的的定位，進(jìn)入滾筒的軸的軸徑采用53mm，而滾筒擋板中心孔的直徑為55mm,這樣就有足夠的間隙保證各個(gè)零件的配合，簡(jiǎn)圖及滾筒的主要尺寸如下： 滾筒的設(shè)計(jì)方案兩個(gè)滾筒之間為了方便汽車的駛?cè)牒烷_出設(shè)置舉升器，如圖所示，最小輪胎離滾筒軸的距離為： （4—2）=，為了保證車的順利出入以及不影響汽車的檢測(cè)，設(shè)舉升器托板平時(shí)在滾筒軸位置，寬度為100mm，舉升器行程為120mm,采用氣囊式舉升裝置。，且考慮經(jīng)濟(jì)性,滾筒表面采用粘砂處理。圖 最小車輪受檢時(shí)的簡(jiǎn)圖最后的參數(shù)如下：（1）允許承載的質(zhì)量： 3000kg（2）滾筒尺寸（直徑*長(zhǎng)度） 299mm*850mm（3）滾筒軸間距 600mm（4）滾筒間距 700 mm（5）滾筒表面的形式 粘砂（6）舉升方式 氣囊式舉升（7）舉升器工作行程