【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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(chē)的平動(dòng)動(dòng)能，斷開(kāi)電動(dòng)機(jī)，并踩制動(dòng)，為了保證汽車(chē)在制動(dòng)時(shí)ABS起作用，汽車(chē)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(chē)的制動(dòng)速度和制動(dòng)時(shí)間，并在車(chē)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(chē)制動(dòng)時(shí)的滑移率，根據(jù)滾筒轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)，可以測(cè)的汽車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)車(chē)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(pán)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(pán)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(chē)的駛?cè)牒烷_(kāi)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(chē)的順利出入以及不影響汽車(chē)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(chē)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 120mm （8）滾筒軸與滾筒間傳動(dòng)方式 法蘭盤(pán)傳動(dòng) （9）ABS制動(dòng)測(cè)試速度范圍 30km/h8km/h（10）前后滾筒軸間距采用液壓油缸進(jìn)行調(diào)節(jié)，距離為2100——3600mm經(jīng)過(guò)計(jì)算和考慮到安裝的要求設(shè)計(jì)滾筒軸如下，其中直徑為150mm的部分，為法蘭盤(pán)的形式，在半徑為60mm的部分打8個(gè)直徑為18mm的孔。用來(lái)安裝螺栓與滾筒豎板相連接，直徑為53的軸是為了保證與滾筒配合時(shí)保證設(shè)備的同軸！滾筒板孔的直徑采用55mm.,以下軸的類(lèi)似設(shè)計(jì)與本軸相同。 左滾筒軸設(shè)計(jì)圖 右滾筒軸設(shè)計(jì)圖 副滾筒軸設(shè)計(jì)圖經(jīng)過(guò)計(jì)算和考慮到安裝的要求設(shè)飛輪軸如下： 飛輪軸設(shè)計(jì)圖試驗(yàn)臺(tái)在檢測(cè)ABS的性能時(shí)，需在不同車(chē)速下進(jìn)行檢測(cè)，試驗(yàn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速必須是可調(diào)的，可選YCT系列電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)是由作為原動(dòng)機(jī)的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)和作為調(diào)速裝置的電磁轉(zhuǎn)差離合器及控制裝置組合而成，該調(diào)速電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用。電機(jī)型號(hào)的選擇：根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件和電機(jī)的參數(shù)選定電機(jī)啟動(dòng)到達(dá)到試驗(yàn)要求時(shí)間為20s電機(jī)的轉(zhuǎn)速 （4—3）取710r/min角加速度△ （4—4） 車(chē)的最大質(zhì)量為3t。每個(gè)車(chē)輪負(fù)荷為所以慣量系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 （4—5）所以每根軸上的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)距為 （4—6）電機(jī)所需功率 （4—7）根據(jù)上述條件由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)P1278,選擇YCT 225—4A的電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)，其功率為11kw，所調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為1250125r/min m=367kg，離合器，變速器以及軸承及其密封件的的選取根據(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)P563,采用凸緣聯(lián)軸器，其公稱(chēng)轉(zhuǎn)距為400Nm，完全可以滿足試驗(yàn)的要求，其中飛輪軸和變速器軸之間以及電機(jī)和離合器之間、兩滾筒軸之間采用軸孔直徑為42mm的聯(lián)軸器，變速器與滾筒軸之間采用軸孔直徑為48mm的聯(lián)軸器。由于試驗(yàn)臺(tái)是在停車(chē)狀態(tài)下根據(jù)試驗(yàn)對(duì)象的對(duì)應(yīng)參數(shù)，相應(yīng)的嚙合若干個(gè)慣量盤(pán)，又不需要經(jīng)常離合，故考慮選用牙嵌式離合器。牙嵌式離合器靠主動(dòng)件與被動(dòng)件強(qiáng)制嚙合傳遞轉(zhuǎn)矩，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形尺寸小，傳遞轉(zhuǎn)矩大，傳動(dòng)比固定不變不產(chǎn)生摩擦熱。牙嵌式離合器又分為機(jī)械式和電磁式兩種，基于慣量盤(pán)計(jì)算，重量較大，用手動(dòng)杠桿操縱，增加了操作強(qiáng)度，故采用電磁式。電磁式牙嵌離合器用電磁力接合，能用于遠(yuǎn)距操縱，便于該試驗(yàn)臺(tái)的自動(dòng)化?？紤]到上述優(yōu)點(diǎn)電機(jī)與飛輪軸之間也采用牙嵌式電磁離合器，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)P5235,其中電機(jī)與滾筒軸之間采用規(guī)格為16A的DLY5系列牙嵌式有滑環(huán)電磁離合器，其額定轉(zhuǎn)矩為100Nm，由上面電機(jī)的計(jì)算得知，該離合器滿足要求，飛輪與飛輪軸之間根據(jù)軸徑的大小分別采用25A和40A的DLY5系列牙嵌式有滑環(huán)電磁離合器，其額定轉(zhuǎn)矩分別為250 Nm和400 Nm，也滿足設(shè)計(jì)的要求。為了增加減少飛輪的尺寸，節(jié)省材料，采用增速器增加旋轉(zhuǎn)飛輪的慣量，擬采取速比為1：2的增速器，參考減速器選用手冊(cè)，由 （4—8）求得： P=50kw （4—9）根據(jù)減速器選用手冊(cè)P24，選用ZDY100型變速器，其功率為80kw輸出軸的軸徑為42mm，輸入軸的軸徑為40mm。為了便于對(duì)中和考慮到軸承受較大力的影響，軸于機(jī)架之間的軸承采用圓錐滾子軸承，其中飛輪軸采用30209系列圓錐滾子軸承，而滾筒軸采用32010系列圓錐滾子軸承，而飛輪與軸之間的軸承因?yàn)閷?duì)傳遞的要求不高，故根據(jù)軸徑的大小分別采用N209和N210系列的圓柱滾子軸承。1）軸承蓋的設(shè)計(jì)為了便于安裝和密封，對(duì)于軸端的軸承蓋采用凸緣式軸承蓋，其中設(shè)計(jì)參數(shù)如圖10，密封采取間隙密封，對(duì)于在軸上的端蓋，只需要在該種端蓋的中心鑄造相同的孔就可以，而飛輪軸上固定飛輪的軸承的密封端蓋則采取直接在飛輪上鑄造的形式，密封同樣采取間隙密封， 2）密封墊片的設(shè)計(jì)密封墊片為了保證密封良好和安裝簡(jiǎn)單，采用平面型石棉橡膠墊片，圖 軸承蓋簡(jiǎn)圖3）軸承座的設(shè)計(jì)為了保證安各個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的在檢測(cè)時(shí)的同軸度，滾筒的軸承座采用揭蓋的形式，并通過(guò)螺栓與機(jī)架的底檔板相連接，采用一系列的調(diào)整墊片調(diào)整其高度，從而最大可能的保證它的同軸度，對(duì)于飛輪組的軸承座則是直接鑄造在箱體上。4）甩油盤(pán)的設(shè)計(jì)為了保證軸承的潤(rùn)滑和密封，選用甩油盤(pán)，其尺寸參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)P87頁(yè),根據(jù)軸徑的大小分別選用50和55系列的甩油盤(pán)。由前面汽車(chē)所需要的的總慣量為： （4—10）單個(gè)滾筒的慣量為 （4—11）所以滾筒的慣量為 （4—12）滾筒盤(pán)慣量的計(jì)算，與滾筒焊接的盤(pán)，設(shè)盤(pán)厚為30mm所以盤(pán)的慣量為 （4—13）所以總的慣量為 （4—14）法蘭盤(pán)選取寬為20mm，直徑為90mm的鋼板，所以其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 （4—15） kg㎡，= kg㎡所以飛輪系統(tǒng)慣量為總的慣量減去上述慣量，并考慮到軸的影響，最后確定飛輪系統(tǒng)的慣量為40統(tǒng)計(jì)得出，常見(jiàn)小型車(chē)輛的質(zhì)量多在600—3000Kg之間，且質(zhì)量分布無(wú)明顯規(guī)律。為了準(zhǔn)確模擬出被檢測(cè)量的平動(dòng)動(dòng)能，同時(shí)兼顧到飛輪加工與安裝的難易程度，選取100Kg作為模擬當(dāng)量的最小間隔差，飛輪系統(tǒng)設(shè)計(jì)如下飛輪系統(tǒng)由六個(gè)單獨(dú)的飛輪組成，分別裝配在兩根軸上。(1)最小模擬當(dāng)量:600Kg(2)最大模擬當(dāng)量:3000Kg(3)模擬當(dāng)量的最小間隔差:100Kg(4)飛輪數(shù)量:6個(gè)根據(jù)飛輪系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則，同時(shí)結(jié)合以上條件，可以將6個(gè)飛輪的模擬當(dāng)量依次確定為:100Kg。 200Kg。 400Kg。 500Kg。 900Kg。 900Kg。飛輪采用鑄造，中間為了鑄造方便設(shè)計(jì)幾個(gè)圓孔，考慮到飛輪的安裝以及方便內(nèi)部軸承的密封和潤(rùn)滑，飛輪采用如下設(shè)計(jì)，考慮綜合條件簡(jiǎn)圖10：利用以下計(jì)算公式可以詳細(xì)計(jì)算出各飛輪的具體參數(shù)，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表:1）圓環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 （4—16）2）飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量: （4—17）式中: 3）模擬車(chē)速v與滾筒轉(zhuǎn)的關(guān)系: （4—18）式中:——滾筒半徑4）圓環(huán)體積: （4—19）式中:d——圓環(huán)厚度5）飛輪質(zhì)量: （4—20）式中:P——飛輪密度所以最后飛輪的慣量為 （4—21） 圖 飛輪設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖圖中：飛輪內(nèi)徑；為飛輪外徑；為薄壁部分的外徑計(jì)算飛輪系統(tǒng)各飛輪的具體參d數(shù)因?yàn)槭Ｓ鄳T量為40kg㎡,傳動(dòng)比為1:2，所以需要模擬的慣量為40/4=10 kg㎡，因?yàn)椴捎玫淖钚★w輪模擬當(dāng)量為100㎏，最大模擬當(dāng)量為3000㎏，所以每100當(dāng)量為10/30= kg㎡。由上面的公式計(jì)算出飛輪的具體參數(shù)如表 1 。表 1飛輪編號(hào)模擬當(dāng)量T（kg）轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J(kg㎡)直徑D(㎜)直徑D(㎜)厚度(㎜)厚度(㎜)質(zhì)量m