10t制动试验台设计本科生毕业论文.doc

摘 要 随着中国经济的发展人民生活水平的提高，汽车不再成为一个奢侈品，饱有量逐年提高，伴随而来的是日益显著的行车安全问题。汽车有传动系，行驶系，转向系，制动系，本文主要涉及制动系。显而易见制动系的好坏将对汽车的安全行驶产生直接而重大的影响。通过制动试验台可以对汽车制动系统的好坏进行检测，对制动试验台参数的深入研究与合理选择，是提高试验台检测性能准确性与可靠性的关键，间接保证行车安全，也就是保证了运输经济效益。关键词： 行车安全；制动系；制动试验台；制动试验台参数 Abstract With the improvement ofChina's economicdevelopment of the people's living standards, the automobile is no longer a luxury, Hasgradually increasedthe amount ofsaturated, Accompanied by theincreasingly significantissueoftraffic safety. There powertraincar, drivingsystem, steering system, brake system, this papermainly involvesbraking system. Obviouslythe quality ofthe brakingsystemofsafe drivingcarswillhave a directand significant impact. The quality ofautomotive brakesystemscanbedetected by thebrake tester, In-depthstudy of thebrake testparametersandreasonable choice,Detection performanceis a keytest bedto improvethe accuracyand reliability，Indirectensure traffic safety,which isto ensure that theeconomic benefits oftranspor.Keywords: Traffic safety;braking system;brake tester;brake testparameters 目 录第1章 绪论1 1.1 引言11.2 论文主要研究内容及方法21.2.1 主要研究内容21.2.2 研究方法3第2章 制动试验台概述32.1 平板式制动试验台32.1.1 概述32.1.2 平板式制动试验台结构42.1.2 平板式制动试验台的工作原理52.2反力式滚筒制动试验台62.2.1 概述62.2.2 反力式滚筒制动试验台的结构72.2.3 反力式滚筒制动试验台的工作原理9第3章 两种试验台的比较103.1 概述103.2 平板制动试验台的优点113.3 平板制动试验台的缺点113.4 滚筒制动试验台的优点123.5 滚筒制动试验台的缺点12第4章 汽车制动试验台总体方案13 4.1 引言134.2 制动试验台的总体构成134.3 制动试验台的工作原理154.4 制动试验台力学分析164.4.1 检测时车轮受力分析174.4.1 影响制动结果检测的因素分析18第5章 汽车制动试验台结构设计19 5.2 设计依据和要求195.3 滚筒设计215.4 滚筒式制动试验台测试能力分析235.5 制动力测量装置245.6 减速箱设计及零件选择275.6.1 蜗轮蜗杆的设计275.6.2 轴的设计29 第一章 绪 论1.1 引言 随着中国经济的发展人民生活水平的提高，汽车不再成为一个奢侈品，饱有量逐年提高，伴随而来的是日益显著的行车安全问题。汽车有传动系，行驶系，转向系，制动系，本文主要涉及制动系。显而易见制动系的好坏将对汽车的安全行驶产生直接而重大的影响。通过制动试验台可以对汽车制动系统的好坏进行检测，对制动试验台参数的深入研究与合理选择，是提高试验台检测性能准确性与可靠性的关键，间接保证行车安全，也就是保证了运输经济效益。本课题所适用对象为各类中小型汽车（最大轴重10t）。 如果要检测一辆汽车是否能够安全行驶，显而易见，对汽车制动性能的检测是必不可少的。同样，对汽车进行故障和调试修理也需要检测汽车的制动性能。最初检测技术比较落后，在实际道路上检测，依靠人们的经验来定性，不过伴随着不解体在线检测技术的发展，现在在试验台上通过仪器来对汽车进行较为精确的定量和定性的检测。制动试验台检测汽车的制动性能，较于道路实测，有着诸多的优势，它可以测出每个车轮的制动力还有制动协调时间，并以此得到汽车单位制动力。同轴上两个车轮的制动状况也是不尽相同的，比如说左右制动力实际上是不相等的，并且制动力增大的时间也是不同的。试验台也能测出这些差异，从而避免了一些实测状况下出现的测量问题1。 正如我们所知，平板式和滚筒式是汽车制动试验台最基本的两种形式。平板式制动试验台进行测量工作时，相对滚筒式有着更高的要求，它需要一个助跑道，这是因为它在工作时需要汽车有一定的初速度。对比之下，滚筒式制动试验台就要简洁轻便的多了，它的占地面积要小了许多，并且在进行试验的时候还可以进行一定的调整，操作简单易行，对故障的分析也很方便，鉴于此而被普遍的认同和接受，它的测试方法如下：先让汽车熄火处于非工作状态，然后测定相关参数，例如车轮的制动力，制动距离。它又可分为反力式和惯性式。相对于反力式，惯性式是比较接近实际的情况的，这是因为实验时，被测汽车的车速是比较高的，比较接近实际的状况。虽然如此，但普遍使用的却是反力式。因为惯性式是要求测量每个车轮的制动距离，而在国家的标准中，是没有这一项的，也就是说这个性能指标不是标准量，所以对结果进行评估时，要将非标准量化为标准量，也就是说每个车轮的制动距离要化为整车的制动距离，但是随之而来的问题是，会有一定的误差，那么要尽量消除这个误差而得到较为精确的结果，就不得不做大量的对比实验，这样就增加了很多的工作量。由于上述的原因，人们普遍使用的是反力式制动试验台。汽车行驶上制动台后，当车轮放置在正确的位置后，左右两边的第三滚筒就会被压下，这时电机才能启动。电机会驱动主动滚筒转动，而主动滚筒通过链条带动从动滚筒转动，通过滚筒与车轮之间的摩擦力，车轮开始旋转并带动第三滚筒转动。一段时间后，车轮的转速达到稳定，这个时候开始制动。当驾驶员踩下制动踏板后，制动器将会给车轮作用一个制动力矩，在制动力矩的作用下，车轮的转速将会降低，由牛顿第三定律可知，车轮将会给第三滚筒一个等大反向的力，这个力将会作用在制动试验台上，并被试验台上的测力装置所测得，这个测得的力的大小与汽车的制动力相等。车轮的速度降低，滑移率不断增大，车轮的磨损也会不断的加大，为了保护轮胎，滑移率达到一定数值比如说25%时，电机与实验台的连接就会被切断。由于以上的诸多优点，反力式滚筒制动试验台在国内外被广泛的采用2。 当然，这种测量也是有缺陷的。它虽然能够较为准确的判断汽车的制动性能是否符合要求，但因为仅仅是在室内模拟的状态下进行测量，加之实验台的车速也相对较低，与实际状况相去较远，故障的原因的诊断分析，就在其能力之外了。于是对汽车的实时监测，获取其在实际状况下的数据就显得尤为可贵了。通过对汽车实际状况下的数据采集分析，我们就可以创建一整套故障模式，这样不仅可以进行检测，还可以通过故障模式进行分析做出相应的预测，使我们的工作更加完善。1.2 论文主要研究内容及方法1.2.1 主要研究内容 本文主要通过以下三个方面对10t制动试验台进行了相应的研究： 1.运动学与动力学分析 汽车在制动试验台上是怎样运动的，它的受力状况又是什么样的，如何对制动力和支撑力进行相应的科学表达。 2.制动试验台结构设计 通过分析计算参阅相关的资料，设计出一整套结构方案，并绘制。 3.控制系统设计 控制系统也是试验台的重要组成部分，设计出满足需要的系统。1.2.2 研究方法 1.以理论力学的知识为基础，对制动状况进行运动和动力两方面的分析。 2.AutoCAD进行图样的绘制 第二章 制动试验台概述 最初检测技术比较落后，在实际道路上检测，依靠人们的经验来定性，不过伴随着不解体在线检测技术的发展，现在在试验台上通过仪器来对汽车进行较为精确的定量和定性的检测。制动试验台检测汽车的制动性能，较于道路实测，有着诸多的优势，它可以测出每个车轮的制动力还有制动协调时间，并以此得到汽车单位制动力。同轴上两个车轮的制动状况也是不尽相同的，比如说左右制动力实际上是不相等的，并且制动力增大的时间也是不同的。试验台也能测出这些差异，从而避免了一些实测状况下出现的测量问题。 正如我们所知，平板式和滚筒式制动试验台是汽车制动试验台的两种基本形式。由于反力滚筒式制动试验台的诸多优点，在我国，它被普遍的接受和使用。而平板式制动试验台，则是在最近一些年里，才开始被零星的使用，相对于滚筒式，是一种很小众的试验台。不过根据中国的相关标准，这两种试验台都是可以用来检测的，平板式的测量结果也是标准的可以被接受和使用的。不过两者是有着明显区别的，前者是动态的，后者是稳态的。以下将会为您详细的介绍：2.1 平板式制动试验台2.1.1 概述 汽车行驶上平板式制动试验台，制动过程开始之后，汽车的制动器将会给车轮一个制动力矩，由牛顿第三定律可知，车轮此时会给平板一个等大反向的作用力，在该作用力的作用下，平板将会发生纵向移动，由测力装置测得的力的大小等同于车轮的制动力大小，于是试验台就实现了一种动态下的检测。由于制动力矩的作用，车轮的转速将不断减小，当车轮不在转动完全抱死后，在怎么踩制动踏板，所测得的力也不会增加，此时即为地面所提供的人最大制动力，由汽车理论可知，此时的力的大小为支承力与附着系数之积。 在最初时，两种装置是被同时使用的。不过那个时候，计算机还没有普及，无法进行复杂数据的采集和分析，平板式是难以满足人们的要求的。不过呢，随着二十一世纪电机计算机的突破性发展和普及，装备了新的系统的平板式制动试验台，在性能上已不可同日而语。它具备了如下的优点： （1）在测试平台的台面上附着有钢网，这种钢网是由冲压工艺所得到的，由于增加了这层钢网，台面的附着状况有了显著的提高，对检测工作有着莫大的助益； （2）对于被检测车辆的四个车轮能同时进行动态的检测； （3）由于平板式制动试验台是一种动态的检测，相对于滚筒式他与实际状况更为相符合。况且现代轿车的制动力分配中，前轴所占的比列比后轴大得多，这与中国的标准有很大的不同。所以对于现代的轿车来说，通过平板式来检测要更为合适和准确； （4）现在的平板式制动试验台由于装配了计算机，可以同时对若干种性能进行检测，比如说制动力的检测，并且能够绘制出相应的图形，是一种集多种功能于一身的复合型试验台。 但平板式也有其致命的弱点： （1）因为是人为控制，所以不可避免的会出现误差