滑板式侧滑实验台按其结构形式可分为单滑板式和双滑板式两种。还有种国外进口的检测前轮外倾角和前束配合情况的试验台是滚筒式的。检测时，前轮放在滚筒上，由模拟路面的滚筒来驱动。同时有三个小滚子紧贴轮胎，小滚子可以在互相垂直的两个方向上自由摆动，由小滚子的支座来测量侧向力。这种试验台可以边检测边调整，但结构复杂造价高。国内也研制成种型从动滚筒检测式前轮侧滑调整台，检测时，也是将两前轮放在四个滚筒上，由电机带动的后滚筒驱动车轮转动，模拟汽车行驶状态。两前滚筒是从动的，而且在横向可以自由滑动，因为支撑两前滚筒的轴承座固定在两块可以左右自由滑动的滑板上，由此可以检测出前轮侧滑量。下面介绍下课题将要设计的单板式侧滑试验台。单板式侧滑试验台的结构如图.所示，机械部分主要包括侧滑版侧滑板钢板底板槽钢水平导轨传感器。面板相对于底板可以滑动，底板是固定的钢板，为了保证在侧滑瞬间面板可以灵活运动，底部的摩擦力应非常小，故在相对运动的接触部分需要润滑。检验台采用双板结构，上层板面板为承载板，下层板底座主要用来与地面固定。所有面板均由两层板通过工字钢焊接而成，在焊接时要求采用特殊的工艺，以防止盖板的翘曲和变形，最后在盖板的上面点焊丝网，以增加盖板表面的摩擦力。上下两层板通过导轨相连。由于侧滑速度快，作用于板上的力的时间短，滑动连接部分采用深沟球轴承，即采用滚珠滚动式。导轨均有两部分组合成，部分与侧滑板固定，部分与底座固定这样既可限制侧滑板沿着行车方向的自由度，又可保留侧滑板的侧向自由度。考虑导轨强度方面的因素，导轨面要求淬火处理，侧滑的测量是通过两侧滑板中间的杠杆机构带动差动变压器式位移传感器内的铁心移动来测定。出于防尘的考虑，我们将检验台的面板设计比底座钢板稍宽，通过上下板咬合遮挡住。图.侧滑检测台在检测控制系统设计中，我们选择传感器对信号进行相应处理后送单片机进行数据采集再串行输入工控机的方式。首先传感器信号由进行放大，再进行转换，经进行隔离后，送进行模数转换。实际测试时，提示启车上线，使车速限制在范围内，由侧滑板下的差动变压器式位移传感器测取前轮侧滑值，经由系列信号处理后送到单片机处理，然后传送到显示装置和上位机。单板式侧滑台的工作原理滑动板仅受到车轮外倾角的作用这里以右前轮为例，先讨论只存在车轮外倾角前束为零的情况。具有外倾角的车轮，其中心线的延长线必定与地面在定距离处有个交点，此时的车轮相当于圆锥体的部分如图.所示，在车轮向前或向后运动时，其运动形式均类似于滚锥。从图.可以看出，具有外倾的车轮在滑动板上滚动时，车轮有向外侧滚动的趋势，由于受到车桥的约束，车轮不可能向外移动，从而通过车轮与滑动板间的附着作用带动滑动板向内运动，运动方向如图.所示。此时滑动板向内移动的位移量记为即由外倾角所引起的侧滑分量。按照约定，具有外倾的车轮，由于其类似于滚锥的运动情况，因而无论其前还是后退时所引起的侧滑分量均为正。反之，内倾车轮引起的侧滑分量为负。图.具有外倾角的车轮在滑动板上滚动的情况滑动板仅受到车轮前束的作用这里仅讨论车轮只存在前束角，而外倾角为零时的情况，前束是为了消除具有外倾角的车轮类似于滚锥运动所带来的不良后果而设计的。具有前束的车轮在前进时，由于车轮有向内滚动的趋势，但因受到车桥的约束作用，在实际前进驶过侧滑台时，车轮不可能向内侧滚动，从而会通过车轮与滑动板间的附着作用带动滑动板向外侧运动。此时，车轮在滑动板上做纯滚动，滑动板相对于地面有侧向移动，其运动方向如图.所示，此时测得的滑动板的横向位移量记为即由前束所引起的侧滑分量。遵照约定，前进时，由车轮前束引起的侧滑分量小于或等于零。反之，汽车前进时，由车轮前张负前束引起的侧滑分量大于或等于零。当具有前束的车轮后退时，若在无任何约束的情况下，车轮必定向外侧滚动，但因受到车桥的约束作用，虽然其存在着向外滚动的趋势，但不可能向外侧滚动，从而会通过其与滑动板间的附着作用带动滑动板向内侧移动，其运动方向如图.所示。此时测得滑动板向内的位移量记为，遵照约定，仅具有前束角的车轮在后退时，通过侧滑台所引起的侧滑分量大于或等于零。反之，仅具有前张角的车轮在后退时，通过侧滑台所引起的侧滑分量小子或等于零。综上可知，仅具有前束的车轮，在前进时驶过侧滑台时所引起的侧滑分量为负值，在后退时驶过侧滑台所引起的侧滑分量为正值。反之，仅具有前张的车轮，在前进时驶过侧滑台时所引起的侧滑分量为正值，在后退时驶过侧滑台所引起的侧滑分量为负值。图.具有前束角的车轮在滑动板上滚动的情况滑动板受到车轮外倾角和前束角的同时作用汽车转向轮同时具有外倾角和前束角，在前进时由外倾所引起的侧滑分量与由前束所引起的侧滑分量的方向相反，因而两者相互抵消。在后退时两者方向相同，两分量相互叠加。在外倾角及前束值不大的情况下，可以认为和在前进和后退的过程中，侧滑分量数值不变。设车轮在前进时通过侧滑台所产生的侧滑量为，在后退时的侧滑量为，则可得到下述结论在遵循上述对侧滑量的符号约定的条件下大于或等于零，且大于或等于的绝对值。另外，如果我们假设前进时的侧滑量就是和间的简单叠加或抵消关系，则还可以得出下列结论若前进时的侧滑量大于定的正数，后退时的侧滑量大于另正数，则侧滑量主要是由外倾所引起的。前进时的侧滑量小于定的负数，后退时的侧滑量大于正数，则侧滑量主要由前束所引起。外倾角引起的侧滑量前束所引起的侧滑量。遵循上述分析与讨论的方法，我们可以得到其余三种配合情况下侧滑台板的运动规律，从车轮外倾车轮内倾车轮前束和前张四个因素中判断出是哪个因素主要引起车轮侧滑的故障。因此，可有效地指导维修人员调整车轮前束及车轮外倾角。．本章小结本章首先详细介绍了有关侧滑的基本知识，包括侧滑产生的原因前轮定位参数对侧滑的影响以及侧滑对汽车使用性能的影响，然后通过分析侧滑检测台的结构和工作原理，从而确定了侧滑检测台的总体设计方案。第章侧滑检测台设计说明.侧滑检测台机械系统设计说明总体尺寸的确定侧滑板尺寸的确定侧滑检测台采用单板式测试系统，侧滑检验台的规格不同，滑板的纵向长度有和三种，当仪表显示侧滑量为时，对应于这三种滑板的位移量分别为.和。滑动板越长精度越高。由于侧滑板布置在边框内，所以在布置时必须考虑其尺寸。因侧滑板运动方向是横向，因此纵向上基本不能运动，但不能产生大的摩擦，故上板与底板距距离,侧滑板的具体尺寸为侧滑板长为侧滑板宽为侧滑板总体厚为表.各车型相关数据车型车重轴距前轮距后轮距奥迪奥拓宝马奔驰菲亚特风雅高尔夫皇冠依维柯中华图.侧滑检测台材料的选择车辆的单轴轴重以较重的依维柯为准，单轴重选为，作用力分布不平衡系数为.，所以每块板支撑重应为.。面板和底板对材料的要求限制不大，而且承受的应力不集中，表面直接应用的频率很高，般可选型号普通的碳素钢，该钢强度足够高，耐磨性好，便于进行各种热处理及机械加工，价格便宜，应用很广。根据选择的板厚为，查得。各支撑轴所受强度大耐磨要求高，受力大而要求尺寸小，表面粗糙度低，要求精度较高，可选用钢，价格也比较便宜，应用广泛。查得。中间联动杠杆机构对材料没大的要求,用普通窄条薄钢板就可以,厚度也选用号普通碳素钢。侧滑板机械结构设计侧滑板的设计，测滑板的结构也为上下两层板结构，导轨结构为深沟槽球滚动轴承与水平导轨并用，这种样既可以限制住侧滑板沿着行车方向的自由度，又能保留侧滑板的侧向自由度，考虑导轨强度方面的因素，轴承和水平导轨面要求淬火处理。轴承上使用直径为的钢珠。侧滑板强度的校核侧滑板重侧滑板总承重.车的质量加人的质量约为所以单轮质量为由此，板的强度足够承受汽车的自身载荷和工作载荷。滚珠的校核采用的是的滚珠，根据制动时产生的作用力校核其强度。汽车制动时，侧滑板不仅要克服汽车车重作用，以防止起翘起，还有水平方向上的制动力作用，滚珠既受到垂直压力还有侧向压力，需要校核两个面上的压应力强度。.图.型导轨长方体滑块校核由于长方体滑块有半固定在与底板连接的凸台里，另半与侧滑板相对滑动，制动时滑块受到侧向压力，同时为了防止板翘起，滑块还受到定的扭矩作用，所以需要校核起压应力强度。滑块受力图如下图.滑块受力图图.水平导轨由以上的校核表明此滑块工作是完全可靠的。侧滑检测台及各零件尺寸侧滑检测台的框架定厚度为。钢槽厚度为.侧滑板钢板厚度为弹簧直径为弹簧长度为.埋地螺钉为图.侧滑板钢板.侧滑检测台控制系统设计说明硬件系统结构及工作原理单板式侧滑试验台硬件系统的结构组成框图如图所示，它由传感器放大单元和转换单元数据采集系统及计算机五大部分组成，它的工作过程是传感器把从试验台上测定的物理量按正比例关系转换成电压信号，然后经放大单元放大变换后，通过长线传输到侧滑试验台的主控箱内的转换单元，将信号变换为电压信号，送入数据采集系统转换成数字信号，由计算机对数字信号进行分析处理，最后获得检测结果。以下各节详细介绍硬件系统的各组成部分。传感器的选择及其信号处理电路设计滑板式侧滑试验台的传感器的工作过程是传感器把从试验台上测定的物理量按正比例关系转换成电压信号，然后经放大单元滤波变换后，传输到侧滑试验台的下位机中，由计算机对数字信号进行分析处理，最后获得检测结果。在选择传感器时，首先要满足其功能要求。其次要保证其性能指标满足测量要求。传感器的性能指标主要包括灵敏度系数表示在稳定状态下工作时，输出变化与引起此变化的输入变化的比值。般来说灵敏度系数越大，则允许的测量范围越窄。灵敏度阈值也称为最小检测量，它是表征传感器能够检测被测量的最低极限量，它通常与传感器的噪声灵敏度和电源的稳定度等因素有关。线性度传感器的校准曲线标定曲线与其理论拟合直线刻度直线之间的偏差，称为线性度，也称为非线性误差。迟滞差在传感器的输入量连续增加时所对应的输出量和输入量连续减少时对应的输出量不相重合的现象称为迟滞。输入增加到值时的输出量与输入减少到同值时的输出量的差值，称为迟滞差，迟滞差与输入信号幅度变化的大小有关，即与输入值的大小有关。稳定性是指在传感器的所有工作条件保持不变的情况下，在规定的时间内其输出保持不变的能力。侧滑传感器我们采用差动变压器式的位移传感器，其结构和工作原理如图.所示差动变压器是将测量信号的变化转化成线性互感系数变化的传感器，它的结构如同个变压器，由初级线圈次级线圈铁芯等几部分组成。在初级线圈接入电源后，次级线圈即感应输出电压，滑动板移到时引起铁芯的移到，从而引起线圈互感系数的变化，此时的输出电压随之作相应的变化。它的特点是结构简单灵敏度高测量范围大及使用寿命长。图.差动变压器式的位移传感器由于型直流位移传感器是在位移传感器基础上发展的，