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（终稿）ABS检测试验台机械系统设计（全套完整有CAD）

由于实验台主要承受的是汽车的重力，因此轴承主要承受径向载荷，轴承的支撑相当个简支梁，每个滚筒上都支撑个车轮，因此每个轴承要支撑汽车的重量，如图.所示。图.轴承支撑简图因此可以计算出轴承的支撑力是汽车的重量，汽车最大是，则轴承所受到的支撑力最大为.，都是径向力，所以轴承所受的当量静载荷为，查得有关资料，轴承当量动载荷与当量静载荷的就算公式如式所示式中轴承的径向载荷和轴向载荷动载荷径向系数和动载荷轴向系数。查表可得，因此当量动载荷，。轴承型号的选择由于只受到径向载荷，选用深沟球轴承就可以达到支撑的要求，轴承是标准件，根据计算出的轴承的载荷，查相关手册，选用适当的轴承。滚筒轴选用轴承，它的额定载荷为，足够达到支撑的能力，轴承各部分尺寸，如图.所示，都可以查表得到。图.深沟球轴承.本章小结本章主要根据实验台工作的需求及载荷的大小，分析计算了实验台的驱动电机的功率及型号再根据联轴器的性能以及实验台的工作情况，选择了合适的联轴器的类型最后根据实验台的载荷情况，计算出轴承的承载能力，选择了轴承的类型以及滚筒轴轴承的型号。第章滚筒设计.概述实验台的结构参数对制动性能的测量结果有着重要的关系，只有合理选用惯性实验台的设计参数，才能提高实验台测试的准确性和可靠性。滚筒是实验台中直接与车轮相接触的部件，因此滚筒的结构参数设计与实验的准确性十分重要。滚筒的结构可以根据汽车车轮的尺寸以及汽车的重量，设计合理的滚筒尺寸和形式，使得实验台工作更加的稳定。由于滚筒要带动汽车轮胎转动，因此滚筒的结构设计要保证轮胎可以随着滚筒同转动，般选择在滚筒上粘砂或者刻槽的方式来增加滚筒与轮胎的摩擦系数，使得滚筒和轮胎有着更好的同步性。.滚筒结构分析滚筒结构的正确选择直接影响着实验台的工作效率和性能，因此滚筒机构分析至关重要。为了减小滚筒的重量及转动惯量，选择采用薄壁筒形结构，采用圆板支撑，为减少滚筒的转动惯量只采用两个圆板支撑。具体结构形式如图.所示。图.滚筒结构图汽车在实验台上测试时，车轮与滚筒的接触面积小于车轮与地面的接触面积，且比压增大，因其滚动阻力增加，附着系数值下降。计。飞轮方案的确定飞轮组主要是又来模拟汽车在道路上行驶时的转动惯量，其转动惯量的大小直接与汽车的质量相关，飞轮组的安装要使这个实验台上汽车运动的动能与汽车行驶在道路上的动能相当，飞轮组的尺寸要根据汽车质量范围来确定。.本章小结本章首先进行了汽车系统的概述，根据系统的工作原理对的工作原理进行分析，并且提出设计过程中的主要要求。通过对现在常用的制动力检测台滚筒反力式制动力检测台和平板式制动力检测台的分析确定滚筒式惯性检测实验台的设计方案，并且根据实验台的方案确定滚筒以及飞轮的设计方案。第章实验台部件的选择.电机的选择电机功率的计算由于系统在汽车速度达到时才会工作，因此实验台提供的转速必须使车轮的线速度达到。这里设汽车的速度是，由于汽车车轮的线速度与滚筒的线速度相同，则实验台运转工作时，滚筒的线速度为。由于车轮的直径般在，这里先设滚筒的直径为，则滚筒的转速根据可以计算出由于实验台的工作转矩比较大，设转矩为电机的选择要根据以上数据选择。驱动元器件的选择根据计算出来的电机的功率，以及需要达到的转速选择电机。这里选用松下伺服电机。松下伺服电机具有高性能的实时自动调整增益，它可以根据负载惯量的变化，与自适应滤波器配合，从低刚性到高刚性都可以自动地调整增益，正好适应实验台不同车型时的转动惯量，并且还具备场速度检测功能，可以将增益调整过程中产生的异常速度调整到正常，通过面板的操作可以在监控实时调整情况的同时，进行设定和确认松下伺服电机还具有高速高响应特性，它内置瞬时速度观测器，可以快速高分辨率地检测出电机转速，而且能实现高速定位而且松下伺服电机还具有振动抑制控制，是个高性能的电机，如图.所示，为松下电机。图.松下伺服电机松下伺服电机有多种型号，分别为超小惯量系列型小惯量系列型型型中惯量系列型型型大惯量系列型型，由于转台转矩较高并且转速不大，因此选用型伺服电机，它是种低速大转矩的电机，额定输出功率为.，额定转速为，最大转矩为，满足需求。驱动部分还有个离合器，在该设计方案中采用了磁粉离合器这自动控制元件．磁粉离合器是以磁粉为工作介质，以激磁电流为控制手段，达到控制制动或传递转矩的目的。其输出转矩与激磁电流呈良好的线性关系而与转速或滑差无关，并具有响应速度快，结构简单的优点。磁粉类器件所传递的转.式中为滑移率为车速为轮速，即车轮转速与车轮半径的乘积。车轮与道路之间能传递的力称为道路附着力，与车轮正压力之比称为附着系数.道路附着系数受道路车轮材料结构和接触状况影响。道路附着系数与制动时车轮滑移率的关系曲线如图所示。图.关系曲线由图.可以看出滑移率在时，汽车的制动性能最好，因此系统的功能就是保证滑移率在这个范围内。性能检测试验台的原理判断有没有发挥作用的关键指标就是制动时的滑移率。因此，我们把试验台对性能测试的主要指标定为测试制动时车轮的滑移率。根据式滑移率主要由车速与轮速计算得到的，因此实验台测试时，主要测试汽车制动时车轮的转速与汽车的行驶速度，再根据式计算出滑移率是否达到这个范围内，就可以测得系统的性能是否达到要求，这就是性能检测实验台的基本工作原理，其具体的结构就是这次研究主要设计的内容。性能检测试验台设计的要求性能检测实验台的设计要求是设计汽车制动性能检测试验台，具体设计试验台的机械部分。主要包括驱动电机联轴器及滚筒轴承的选取，增速器滚筒的设计根据被测汽车的质量范围，计算设计能够模拟这些质量范围内的汽车的转动惯量进行性能测试具有足够的强度和刚度，通过驱动电机驱动滚筒转动，带动滚筒上的待检车辆达到检测速度，然后通过车辆的对滚筒进行制动，通过检测系统对的性能进行检测使用方便，测量精度高，控制操作便捷，结构简单，制造容易，维修，调整方便。.性能检测试验台设计方案的确定性能检测试验台整体方案的确定由于汽车的制动性能对车辆运行的安全性起着至关重要的作用。随着汽车安全检测设备的应用和发展，普遍采用制动试验台检测制动力来评价汽车的制动性，可以根据这些制动力检测试验台结构的分析来确定性能检测实验台的方案。滚筒反力式制动力检测台滚筒反力式制动力检测台是最普通的检测设备，如图.所示。我国使用的滚筒反力式制动检测台有两大类，其是引进日本弥荣公司日产公司的其二是引入西欧国家的。它们都是由电机通过传动装置驱动滚筒，滚筒带动车轮，并在汽车制动时，利用测力杠杆将制动力传给测力传感器效能高对路面适应性强和控制特征明显等特点。研究表明,这种控制方法会有良好的应用前景。驱动防滑系统简称是对的完善和补充。系统是能提高汽车在易滑路面上的稳定性和加速性的电子装置。其作用主要是通过控制发动机扭矩和汽车的制动系统等手段来控制驱动力,防止车轮空转打滑,保持最佳驱动力。保证了汽车制动过程中方向的稳定性,则保证了汽车行驶过程中起步加速时的方向稳定性和操纵性。现代的很多轿车中,电子控制装置设有与电子控制装置交换信号的接口。并且和的主要部件如电子控制器轮速传感器制动压力调节器可以通用或共用,装有的汽车在装用系统时,只需加装差速制动阀发动机控制阀和发动机控制缸即可。由此可见,与结合使用,可以充分利用有关部件,并且汽车的主动安全性将更有保证。车辆稳定性控制装置简称利用两个传感器分别感测汽车横摆角速度和汽车侧向加速度,并将转向角与实际方向进行比较。当它发现汽车并不按驾车人的意图行驶时,就立即向和发出修正信号,指示它们采取措施使汽车驶向正确的方向。这些系统尽管功能和结构各异,但工作过程很相似,都是传感器拾取信号,进行计算处理,执行机构采取相应动作。在这些系统组成中,传感器拾取信号的准确程度直接影响的计算结果,另外,轮速传感器大多数是安装在车轮附近,环境恶劣,特别是对耐热性耐振性防磁性耐腐蚀性有很高的要求,对传感器这些方面性能的改进十分重要。与电子油门控制系统电子全控式或半控式悬挂电子控制四轮转向电子控制液压转向电子控制自动变速器巡航控制系统全球定位系统等各种电子控制系统的组合使用,可以使汽车的运动始终保持在最佳状态。随着电控单元在汽车中的应用越来越多,车载电子设备间的数据通信变得越来越重要,以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统是很有必要的。大量数据的快速交换高可靠性及廉价性是对汽车电子网络系统的要求。网络系统中,各处理机独立运行,控制改善汽车方面的性能,同时在其他处理机需要时提供据服务。尽管博世的电子控制装置是由分离元件组成的,但由于数字式电子控制装置与模拟式电子控制装置相比,其反应速度控制精度和可靠性都显著提高,因此,博世的控制效果已相当理想。从此以后,欧美日的许多制动器专业公司和汽车公司相继研制了形式多样的系统。据统计,目前全世界已有超过的新车装有装置。汽车制动时由于车轮速度与车身速度之间存在着差异,会导致车轮与路面之间产生滑移,当车轮以纯滚动方式与路面接触时,滑移率为零,而车轮抱死时其滑移率为。当滑移率在之间时,传递最大的制动力。制动防抱死系统的基本原理,就是依据上述研究成果,通过控制调节制动力,在制动过程中,把车轮滑移率控制在合适的范围内,取得最佳的制动效果。系统硬件构成主要由轮速传感器电子控制装置制动压力调节器大部分组成,构成个以滑移率为控制目标的闭环控制系统。传感器测量车轮转速并这数据传送至电子控制装置上。控制装置是个微处理器,根据车轮转速传感器信号来计算车速。在制动过程中,减速度与控制装置中预先编制的理想减速度的特性曲线相比较。如果控制装置判断出车轮减速度太大和车轮即将抱死时,就发出信号给液压调节器,液压调节器就根据控制装置的信号对制动轮缸的油压进行控制升压保压或降压。制动压力调节循环的频率可达。技术的个核心问题就是控制算法的研究。汽车的控制是个复杂的本质非线性的控制问题。近年来,国内外学者对的控制算法进行了很多理论研究,主要有以下几种控制方法。目前汽车系统绝大多数产品都是采用加减速度门限值控制,并附加些辅助的门限值,并不涉及具体的数学模型。门限控制是对非线性系统的种有效控制方法。在制动过程中,可以预选个角速度门限值,当实际的角速度超过此门限值时,控制器发出指令,开始释放制动压力使车轮得以加速旋转个角加速度门限值,当车轮的角速度达到此门限值时,控制器又发出指令,使控制力矩增大,车轮作减速运动。,检测,试验台,机械,系统,设计,毕业设计,全套,图纸,下载汽车技术及其发展趋势在汽车防抱死制动系统出现之前,汽车所用的都是开环制动系统。其特点,是制动器制动力矩的大小仅与驾驶员的操纵力制动力的分配调节以及制动器的尺寸和型式有关。由于没有车轮运动状态的反馈信号,无法测知制动过程中车轮的速度和抱死情况,汽车就不可能据此调节轮缸或气室制动压力的大小。因此在紧急制动时,不可避免地出现车轮在地面上抱死拖滑的现象。当车轮抱死时,地面的侧向附着性能很差,所能提供