【正文】 。目前裝有ABS裝置的汽車，測試制動性能只能采用路試，道路試驗需要建造ABS性能專用跑道，ABS性能專用跑道投資大，而且每次ABS性能測試前，對試驗路段要進(jìn)行仔細(xì)地清洗，準(zhǔn)備試驗路段的時間較長、試驗費用較高，而且道路試驗過程存在一定安全風(fēng)險。ABS性能的好壞直接影響到行車的安全。近年來，ABS在我國也正在推廣和應(yīng)用,大部分轎車和客車均開始采用ABS，以縮短制動距離，防止側(cè)滑，提高制動時的方向穩(wěn)定性，從而大大改善了汽車的制動性能，減少了車禍，提高了汽車運行的安全性。目前，西方發(fā)達(dá)國家己廣泛采用ABS，而且己成為汽車的必要裝備。80年代隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，ABS不斷完善并得以廣泛應(yīng)用。ABS可以明顯提高制動過程中的操縱穩(wěn)定性并同時縮短制動距離，大大提高了行駛安全性，是一種主動安全性技術(shù)。汽車制動防抱死系統(tǒng)ABS(Antilock Braking System，簡稱ABS)就是為適應(yīng)這一要求迅速發(fā)展起來的。慣性制動器試驗臺的畢業(yè)設(shè)計1 緒 論隨著我國汽車工業(yè)的飛速發(fā)展以及高速公路、高等級公路的大規(guī)模建設(shè)，車輛密集化和車輛高速化對車輛的制動系統(tǒng)提出了更高要求。對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一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系統(tǒng)和完善制動性能是促進(jìn)汽車工業(yè)發(fā)展的重要措施之一。ABS是在車輛制動過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。國外從70年代就開始開發(fā)ABS產(chǎn)品，致力于在汽車制動時避免車輪過早抱死。隨著世界汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，汽車的安全性、舒適性日益受到人們的重視。有關(guān)資料表明，美國自60年代末、70年代初開始在汽車上安裝ABS , 70年代末、80年代初，歐洲國家開始批量采用ABS。隨著ABS裝置的廣泛應(yīng)用，檢測ABS性能也顯得越來越重要。我國現(xiàn)有的各種制動檢驗臺都無法檢測裝有ABS汽車的制動性能。目前，我國只有海南汽車試驗研究所的汽車試驗場等少數(shù)單位才有ABS的專用試驗跑道。對于汽車ABS生產(chǎn)廠家批量生產(chǎn)的汽車ABS產(chǎn)品的質(zhì)量檢測和在用汽車的ABS性能定期測試，目前只有在道路上進(jìn)行行車緊急制動，憑駕駛員的感覺來判斷ABS的工作是否正常。2004年04月國家交通部發(fā)布了交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)((JT/T5102004)“汽車防抱制動系統(tǒng)檢測技術(shù)條件”，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了具有防抱制動裝置的汽車制動系統(tǒng)的技術(shù)要求及檢測方法。目前，國內(nèi)有關(guān)汽車ABS檢測試驗臺的研制報道不多，因此迫切需要研制一種適合檢測ABS的檢測試驗臺。而根據(jù)制動臺檢測制動性的原理，可將制動臺分為慣性式制動檢驗臺和反力式制動試驗臺兩類。目前，汽車檢測線上常用的制動力檢測設(shè)備主要是滾筒反力式制動力檢測臺，另外還有一種平板式制動力檢測臺，在汽車維修企業(yè)中采用的一種原理類似“扭力扳手”的制動力檢測杠桿或檢測平板，則屬于純靜態(tài)制動力檢測設(shè)備。它由電機(jī)通過傳動裝置驅(qū)動滾筒，滾筒帶動車輪，并在汽車制動時，利用測力杠桿將制動力傳給測力傳感器。滾筒反力式制動力檢測臺的優(yōu)點是測量的重復(fù)性比較好。也就是說測量的條件變化不大，所以這種設(shè)備測量的重復(fù)性較好。所謂安置角是指車輪中心與兩個滾筒中心連線之間夾角的一半。小型車，車輪的安置角大，車輪對滾筒的正壓力大，附著力也就大，這樣就容易測到最大制動力:而大車的情況則相反，往往需要施以附加載荷才能測到最大制動力。 平板式制動力檢測臺在社會上已開始應(yīng)用，并得到GB 72581997《機(jī)動車運行安全技術(shù)條件》的認(rèn)可。其優(yōu)點是:原理和結(jié)構(gòu)簡單，檢測條件與汽車在道路上的制動狀態(tài)類似，能充分反映汽車制動的真實性能。也能檢測軸重、側(cè)滑、懸掛等項目的汽車綜合性能檢測臺，從而可大大減少占地面積，節(jié)約土建投資。這是由于在每次檢測時駕駛員不能保證汽車的初始速度和施加于踏板的力都一致，所以測量數(shù)據(jù)顯示出較大的離散性。對安全管理部門來說，制動力檢測僅要求及格性判別，汽車制動力只要達(dá)到合格的標(biāo)準(zhǔn)就可以，車管部門并不需要知道汽車的撮大制動力是多少。但是由于目前的技術(shù)原因，平板式制動實驗臺的推廣和應(yīng)用存在著很大的困難，因此應(yīng)用很少。但這種方法的效率較低，只適用于修理廠內(nèi)部使用。它是利用電機(jī)或車輛本身的動力驅(qū)動滾筒，滾筒帶動車輪，當(dāng)汽車制動時，由于滾筒的轉(zhuǎn)動慣量相當(dāng)大，所以從制動開始到結(jié)束需要一段時間，通過測量制動初始速度和制動時間便可得到制動減速度。但難辦的是:車軸和車輪的轉(zhuǎn)動慣量不知道，如果略去不計則會產(chǎn)生較大誤差。為了解決傳統(tǒng)慣性式制動力檢測臺的這種缺點，國內(nèi)某研究所發(fā)明了一種“動態(tài)校準(zhǔn)的慣性制動臺”。必須指出，各種汽車制動力檢測設(shè)備都有一些共性的問題。只要是雙滾筒式制力檢測臺，就不能避免因安置角而引出的問題，其制動機(jī)理與路試情況便會有一定差異。由于目前ABS以廣泛應(yīng)用于各種汽車，尤其是在轎車和客車領(lǐng)域得到了迅猛的發(fā)展，但是傳統(tǒng)的制動試驗臺基本上都是檢測汽車的制動力和制動時間等，已經(jīng)無法滿足檢測ABS汽車的需要，針對這種情況，本次設(shè)計就是在這方面作了一些嘗試，在反力式制動試驗臺的基礎(chǔ)上設(shè)計了一種慣性式滾筒式制動試驗臺，主要工作如下：1） 試驗臺的方案設(shè)計；2）試驗臺慣量系統(tǒng)的設(shè)計；3）主要零部件設(shè)計；4）試驗臺總體設(shè)計；5）機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計及裝配圖和零件圖的繪制；6）設(shè)計說明書和使用說明書的編寫。不但可以檢測ABS汽車的滑移率，而且可以用用來檢測汽車制動距離的一種動態(tài)制動試驗臺，從而使得檢測結(jié)果更加符合實際情況；2）汽車ABS檢測試驗臺的關(guān)鍵技術(shù)是等效動力學(xué)模型，如何用滾筒及飛輪的轉(zhuǎn)動慣量代替汽車移動的慣量是其中的重要問題；3）提出汽車ABS檢測試驗臺總體設(shè)計方案，為汽車ABS檢測試驗臺的研究開發(fā)提供一套完整的設(shè)計方法。1）試驗臺架軸距調(diào)節(jié)及傳動機(jī)構(gòu)的變速調(diào)節(jié)技術(shù)；2）車輛在臺架試驗中安置角的合理確定；3）慣量系統(tǒng)的合理確定。針對ABS系統(tǒng)制動性能的檢測，每輛車只需要3 5分鐘，因此，如果將ABS檢測試驗臺安裝到目前國內(nèi)的汽車性能檢測線上使用，對整條檢測線的檢測速度影響很??；2）設(shè)備占地面積小，可以作為一個單獨的工位加裝在目前我國正在普遍使用的汽車性能檢測線上，從而能夠在汽車年檢中完成對汽車ABS系統(tǒng)的性能檢測；3)檢測過程受環(huán)境因素影響較小。臺架檢測法有許多道路檢測法所不具備的優(yōu)點，但是也存在一些不足，由于臺架檢測法所采用的方法是模擬路面制動狀況并進(jìn)行檢測，不能反映出路面制動時的軸荷轉(zhuǎn)移對制動過程的影響，同時受到電子器件精度、汽車當(dāng)量模擬精度等因素的限制，所以測試結(jié)果在一定程度上存在偏差。目前，隨著我國汽車保有量的逐年增長以及人們對道路交通安全關(guān)注程度的提高，在用車輛的常規(guī)檢測項目中增加ABS系統(tǒng)制動性能檢測的必要性也隨之日益提高，臺架檢測必隨之廣泛應(yīng)用。但反力式滾筒制動試驗臺檢測時，汽車不動 ，只是滾筒帶動車輪轉(zhuǎn)動，是一種靜態(tài)檢測，不能檢測汽車動態(tài)制動情況下的制動力。由于速度太低，對于裝有ABS的汽車, ABS系統(tǒng)尚不起作用,即使起作用測得的制動力由于汽車未處于抱死狀態(tài)，也就低于其實際制動力,因此反力式滾筒制動臺也不適合檢測ABS系統(tǒng)的性能。因此慣性式檢測臺的轉(zhuǎn)速比反力式滾筒臺的轉(zhuǎn)速高的多，速度一般都大于40km/h,適合ABS的檢測要求。本次設(shè)計就是設(shè)計一種主要是用來檢測轎車整車制動性能的慣性式制動試驗臺。而滾筒式制動臺卻沒有這些缺點,它最大的缺點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方法。受檢車輛的驅(qū)動力經(jīng)驅(qū)動輪帶動臺架后滾筒組（設(shè)汽車為后輪驅(qū)動）轉(zhuǎn)動，并經(jīng)過傳動軸帶動前滾筒組同步轉(zhuǎn)動。該試驗臺相對于電動機(jī)驅(qū)動的試驗臺來如果軸距單一來說具有結(jié)構(gòu)簡單，只需要通過汽車本身就可以控制，比較適合于工廠內(nèi)部的實用，但是對于汽車檢測企業(yè)來說，由于需要檢測不同類型的得汽車，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，因此不適合在本試驗臺上使用，另外一種就是采用 電動機(jī)驅(qū)動慣性式滾筒制動試驗臺結(jié)構(gòu)簡圖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)動機(jī)驅(qū)動慣性式滾筒制動試驗臺結(jié)構(gòu)簡圖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)計復(fù)雜，因此不適合于汽車檢測維修企業(yè)的使用，相反電動機(jī)驅(qū)動的試驗臺，是由電動機(jī)驅(qū)動車輪旋轉(zhuǎn)，待達(dá)到規(guī)定轉(zhuǎn)速后，停止轉(zhuǎn)動，雙軸采用雙電機(jī)結(jié)構(gòu)，也便于實現(xiàn)檢測車輛前后軸的同步，且結(jié)構(gòu)簡單，軸距的調(diào)節(jié)采用雙液壓缸來移動后滾筒，從而滿足檢測車軸距的需要，且簡單實用，因此電動機(jī)驅(qū)動的慣性制動實驗臺為本次設(shè)計的最佳選擇。制動效能是表征汽車制動性最基本的特性參數(shù)。主要能夠測試汽車的滑移率，制動時間，制動距離，在安裝一定的設(shè)備后還可以進(jìn)行傳統(tǒng)的力檢測。模擬慣量及車輪的轉(zhuǎn)動動能相當(dāng)于汽車發(fā)動機(jī)、傳動系統(tǒng)和車輪的轉(zhuǎn)動動能。慣性式滾筒制動臺要能模擬汽車道路行駛時的動能。為檢測滑移率以判斷ABS的工作狀況，需在滾筒軸上安裝轉(zhuǎn)角傳感器，根據(jù)傳感器在單位時間發(fā)出的轉(zhuǎn)角信號可確定滾筒轉(zhuǎn)速，滾筒的圓周速度模擬車身的運動速度，同時由安裝在車輪軸上的輪速傳感器測得輪速，據(jù)此來計算滑移率。根據(jù)滾筒轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)及滾筒直徑可得到制動距離。根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)的等效動力學(xué)模型原理，多體系統(tǒng)各構(gòu)件的移動、轉(zhuǎn)動慣量可以等效為某個選定的構(gòu)件的等效轉(zhuǎn)動慣量，對于有max {n, k}個運動構(gòu)件的系統(tǒng)，若其中n個運動構(gòu)件的質(zhì)心做移動，k個構(gòu)件有轉(zhuǎn)動，等效轉(zhuǎn)動慣量的公式為: 式中：——等效構(gòu)件的角速度——第個移動構(gòu)件的質(zhì)量——第個移動構(gòu)件質(zhì)心的速度——第個轉(zhuǎn)動構(gòu)件相對質(zhì)心的轉(zhuǎn)動慣量——第個轉(zhuǎn)動構(gòu)件的角速度此試驗臺的轉(zhuǎn)動慣量為滾筒、軸及其軸承、飛輪、減速器、聯(lián)軸器、離合器之和，計算時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)動的慣性式制動試驗臺。如圖3，兩個電動機(jī)為了保證檢測的同步同時啟動，在達(dá)到規(guī)定的轉(zhuǎn)速后，此時以飛輪系統(tǒng)以及滾筒等旋轉(zhuǎn)件的轉(zhuǎn)動慣量既為汽車的平動動能，斷開電動機(jī)，并踩制動，為了保證汽車在制動時ABS起作用，汽車必須啟動，且保證電路的暢通，飛輪上裝有速度傳感器和時間傳感器，可以測量制動時車的制動速度和制動時間，并在車