【正文】 s of various testing methods， discusses the criterions of assessing brakep erformances and national goes dynamic analysis of braking automobile on the tester， explains the principle of testing automobile brake performance， analyzes the main factors for brake analyses the total construction of the drum type automobile brake tester， gives the methods of choosing the sizes， speed， surfaces material of tester drums，as well as reasons of choosing tester motor， gearbox， and other main parts. Keywords： Automobile Brake Tester； Brake Performance； Testing； Platen； Reaction 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 目 錄 摘要 ……………………………………………………………………………………… Ⅰ Abstract……………………………………………………………………………… Ⅱ 第 1 章 緒論 …………………………………………………………………………… 1 課題研究的目的和意義 ………………………………………………………… 1 課題研究的目的 ………………………………………………………… 1 課題研究的意義 ………………………………………………………… 1 國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向 ………………………………………… 2 平板式制動試驗臺 ……………………………………………………… 2 反力滾筒式制動試驗臺 ………………………………………………… 3 發(fā)展方向 ………………………………………………………………… 4 論文主要研究內(nèi)容及技術(shù)途徑 …………………………………… …………… 4 課題主要研究內(nèi)容 ……………………………………………………… 4 技術(shù)途徑與方法 ………………………………………………………… 4 第 2 章 反力式 滾筒試驗臺與平板式試驗臺對比分析 ………………………… 5 反力式滾筒制動性能試驗臺的結(jié)構(gòu)及工作原理 ……………………………… 5 結(jié)構(gòu) ………………………………………………………………… … 5 工作原理 ………………………………………………………………… 5 平板式制動性能試驗臺的結(jié)構(gòu)及工作原理 ………… ………………………… 6 平板式制動試驗臺結(jié)構(gòu) ………………………………………………… 6 工作原理 ………………………………………………………………… 6 反力式滾筒試驗臺與平板式試驗臺優(yōu)缺點分析 ……………………………… 7 反力式滾筒試驗臺 ……………………………………………………… 7 平板式制動試驗臺 ……………………………………………………… 8 本章小結(jié) …………………………………………………… …… … ……… …… 8 第 3 章 汽車制動試驗臺總體方案 ……… … … …………………………………… 9 引言 … ………………………………………………………………………… 9 汽車制動試驗臺總體構(gòu)成 ……………………………………………………… 9 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 制動試驗臺工作原理 …………………………………………………………… 12 制動試驗臺力學分析 …………………………………………………………… 14 影響制動性能檢測的因素分析 ………………………………………………… 15 本章小結(jié) ………………………………………………………………………… 16 第 4 章 汽車制動試 驗臺結(jié)構(gòu)設(shè)計 ……………………………………………… 17 引言 ……………………………………………………………………………… 17 設(shè)計依據(jù)和要求 ………………………………………………………………… 17 滾筒 設(shè)計 ………………………………………………………………………… 18 滾筒式制動試驗臺測試能力分析 ……………………………………………… 21 制動力測量裝置主要參數(shù)的選擇 ……………………………………………… 22 減速箱設(shè)計及零件選擇 ………………………………………………… ……… 24 蝸輪蝸桿的設(shè)計 ………………………………………………………… 24 軸的設(shè)計 ………………………………………………………………… 27 本章小結(jié) ………………………………………………………………………… 28 結(jié)論 ……………………………………………………………………………………… 29 參考文獻 ………………………………………………………………………………… 30 致謝 ……………………………………………………………………………………… 31 附錄 …… …………………………………………… …………………………………… 32 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 1 第 1 章 緒 論 課題研究的目的和意義 課題研究的目的 汽車制動試驗臺的結(jié)構(gòu)參數(shù)對制動性能的測量結(jié)果有著重要關(guān)系。Harbin 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 I 摘 要 汽車制動性能的檢驗是機動車安全技術(shù)檢驗的重要內(nèi)容之一，隨著我國汽車保有量快速增長，汽車對環(huán)境的影響受到人們的普遍關(guān)注。本論文的內(nèi)容就是對汽車制動試驗臺的關(guān)鍵技術(shù)進行研究。應能同時對同一軸上的左右兩個車輪進行測量。平板式制動試驗臺在測試時，汽 車要有一定的初速度，這就需要有助跑道。當轉(zhuǎn)速達到穩(wěn)定值后，通知駕駛員迅速踏制動器 （ 或拉手制動器 ） ，這時車輪的轉(zhuǎn)速降低。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，應用先進技術(shù)對在用車輛實行技術(shù)狀況監(jiān)控與預測非常必要。但是，由于近年來電子技術(shù)的大量應用，平板式檢測設(shè)備的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) （ 含各種傳感器 ） 都采用微電子技術(shù)和計算機控制。但平板式也有其致命的弱點 ： （ 1） 在實際檢測過程中，制動初速度及制動踏板力不易控制，測試工況不穩(wěn)定，重復性差； （ 2） 檢測技術(shù)尚不成熟，定量分析技術(shù)仍末完善解決，傳感技術(shù)和計算機后處理技術(shù)要求很高，有待電子技術(shù)應用的進一步提高； （ 3） 不能測試車輪的阻滯力、失圓度，而且適用車型較少。 對反力滾筒式來說，最重要的結(jié)構(gòu)技術(shù)參數(shù)和性能是 ： 試驗臺滾筒轉(zhuǎn)速、滾筒直徑、滾筒表面形狀及材質(zhì)、電動機驅(qū)動功率、制動力測量裝置和測試精度等。 技術(shù)途徑與方法 1. 運動學和動力學分析； 2. 使用 AutoCAD 進行零件圖的繪制 。減速器的作用是減速增扭，其減速比根據(jù)電動機的 轉(zhuǎn)速和滾筒測試轉(zhuǎn)速確定。為了增大滾筒與輪胎間的附著系數(shù)，滾筒表面都進行了相應加工與處理。通過延時電路起動電動機，經(jīng)減速器、鏈傳動和主、從動滾筒帶動車輪低速旋轉(zhuǎn)，待車輪轉(zhuǎn)速穩(wěn)黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 6 定后，測得車輪拖滯力。 工作原理 平板式制動試驗臺是一種低速動態(tài)檢測車輛制動性能的設(shè)備，其檢測原理基于牛頓第二定理 “物體運動的合外力等于物體的質(zhì)量乘加速度 ”，即制動力等于質(zhì)量乘（負）加速度。 車輪平板承重傳感器鋼球 圖 平板式制動試驗臺原理 反力式滾筒試驗臺與平板式試驗臺優(yōu)缺點分析 反力式滾筒試驗臺 ： （ 1）安全保護作用，即只有在被測車輪同時壓下左右制動試驗臺的第三滾筒時，滾筒才能被啟動，因而可以避免操作人員誤操 作而造成傷害 ； （ 2）隨著現(xiàn)在計算機技術(shù)的發(fā)展，可以顯示車輛左、右輪制動力增長全過程隨采樣時間的變化情況，且能準確指明左、右輪制動力不平衡最大值在制動力增長過程中的具體位置，從而分析判斷引起制動力平衡差超標的根本原因，還可以為車輛修理單位提供有效的信息支持 ； （ 3） 滾筒反力式制動檢驗臺測試工況穩(wěn)定，重復性好。 本章小結(jié) 汽車制動性能的檢測是汽車檢測的重點。它由框架、驅(qū)動裝置、滾筒裝置、測量裝置、第三滾 筒 （ 即傳感滾筒 ） 和指示與控制裝置等組成。汽車輪胎與滾筒間的附著系數(shù)將直接影響制動試驗臺所能測得的制動力大小。這種滾筒表面新的時候其附著系數(shù)可達 以上，其耐磨性也較好。這樣使試驗臺結(jié)構(gòu)尺寸相應增大，制造要求提高。測力杠桿一端與傳感器連接，另一端與減速器連接。通過行程開關(guān)和延時繼電器的作用，兩驅(qū)動滾筒相繼啟動。 帶計算機的控制裝置多配置數(shù)字顯示器，但也有配置指針式指示儀表的。與此同時車輪輪胎對滾筒表面切線方向附加一個與制動力方向相反等值的反作用力，在該反作用力形成的反作用力矩作用下，減速器殼體與測力杠桿一起向滾筒轉(zhuǎn) 動相反方向擺動，測力杠桿一端的力或位移經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換成與制動力大小成比例的電信號。如車輪不駛離制動臺，延時電路將電動機關(guān)閉 35s 后又自動起動。測試時使左、右車輪制動測試單元的滾筒轉(zhuǎn)動方向一正一反，只采集正轉(zhuǎn)時的制動力數(shù)據(jù)，這樣可以省去試驗臺前、后設(shè)置自由滾筒裝置。電子式軸重計量裝置一般由機械部分 （ 包括承載裝置和傳感器裝置 ） 和顯示儀表等兩部分組成。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 14 圖 軸重測量裝置秤體結(jié)構(gòu)簡圖 制動試驗臺力學分析 由于臺架試驗的受力狀況與實際道路大不相同，無法模擬道路制動的力學狀況，因此有必要深入了解臺架試驗臺的制動過程，分析反力式制動試驗臺的測試性質(zhì)，包括能測試的制動力的大小及影響因素，測試過程滾筒載荷的變化。檢測車輪制動力時 ， 在受檢車輪不發(fā)生后移、滾筒表面附著系數(shù)和非受檢車輪的水平推力一定的情況下 ， 滾筒直徑和中心距越小 ， 檢測的制動力就越大。 （ 3） 滾筒測試車速對檢測結(jié)果的影響 日本式滾筒直徑小，轉(zhuǎn)速低 （ 78r/min） ，線速度僅達 ，驅(qū)動功率較低，經(jīng)濟性較好，但測力能力低。本文分析了汽車在制動試驗臺受力情況，推導出求汽車最大制動力的公式。制動試驗臺主要結(jié)構(gòu)有滾筒、電動機、減速器等。 第五：示值誤差：當制動力大于 時，誤差不超過各檢定點給定值的 177。本制動試驗臺選取滾筒長度為 l000mm。 此外，本試驗臺中后滾筒比前滾筒高 52mm， 有效阻止車輪由后滾筒脫離試驗臺。若安置角足夠大，則 Fx Fx2 的水平分力可由作用力 N N2 的水平力平衡，使車輪在兩滾筒上穩(wěn)定而不脫離前滾筒。即 2max2XFN =tan? ， ? 為摩擦角，故有： 2 m a x 2ta nXFN ??? （ ） 將式（ ）代入（ ），（ ）式解得 ??? 。 如圖 所示，在考慮車軸阻礙車輪后移的約束力為 F 時有 ： 2 m a x 2c os sin 0xF N F??? ? ? ? （ ） 2 m a x 2sin c os 0xF N G??? ? ? ? （ ）由（ ），（ ）式解得： 2 m a x s in c osxF G F???? （ ） F 受非測試車輪附著條件的限制，最大值為 G? 39。 maxM 滾筒承受的最大扭矩 Mama 取決于滾筒承受的最大制動力。通常采用較多的是一級蝸輪蝸桿加一級或兩級齒輪傳動；或者采用一級皮帶傳動加一級蝸輪蝸桿和一級齒輪傳動。此外，還需對各級傳動進行設(shè)計與校核。而其中尤為重要的是選擇合適的試驗臺主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，若車輪在滾筒上的安置角以及滾筒表層結(jié)構(gòu)選擇不當，不但會影響測試的穩(wěn)定性，還會使試驗臺的最大測試能力達不到要求 .這樣，無論被測車輪的實際制動力多大，而測試時都黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 24 不會達標，這將引起誤判。 （ 4） 輪緣寬 B ? =； （ 5） 當蝸桿節(jié)圓與分度圓重合時稱為標準傳動，其中心距計算式為 ： ( )a m q Z??=；故接觸強度足夠 ； （ 6） 蝸輪分度圓直徑 22d mZ? =； 齒頂圓直徑 2ad =m（ 2Z +2） =； （ 7） 導程角 1a rc ta n q? ??。 （ 1） 相對滑動速度 116 0 1 0 0 0 coss dnV ? ?? ?=； （ 2） 當量摩擦角查表得 39。3d =100mm， 39。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計 29 結(jié) 論 汽車制動試驗臺可在室內(nèi)模擬汽車實際制動狀況，能夠迅速、準確、經(jīng)濟、安全地檢驗汽車的制動性能。今后應研究準確檢測具有防抱死 （ ABS） 系統(tǒng)的汽車制動系統(tǒng)的制