摘 要

随着国家对汽车安全性能的日益重视，各项针对汽车结构及整车性能的检测设备层出不穷。由于车桥制动器制动力矩的大小及左右制动器制动力矩的差异对于整车行驶的安全性有着严重影响，因此能够检测制动器相应性能的试验台就显得十分重要。目前国内常用的惯性试验台有平板式与滚筒式。根据厂家的具体要求，本次将在滚筒式惯性试验台基础上设计转毂式电动模拟惯量制动力矩检测试验台。这种试验台采用电惯量模拟机械惯量的方式，不仅省去反复更换惯量盘的时间，也免去惯量盘与电惯量互相干涉的情况。试验台可以适应多种规格车桥的制动力矩检测需求，能够实现所需夹具、模拟惯量的快速适应，同时可满足在线生产检测的节拍需求并且可以对试验台进行信息化管理。

关键词：制动力矩、试验台、操作系统、总体设计

Abstract

With the growing importance of automobile safety performance, the emerging structure for the automobile and vehicle performance testing equipment emerge in endlessly. The difference between the braking torque of the axle brake and the braking torque of the left and right brakes has a serious impact on the safety of the vehicle, so it is very important to be able to detect the test bench of the corresponding performance of the brake. At present, the inertial test rigs commonly used in China are flat and drum type. According to the specific requirements of this time, this will be in the drum inertial test bed based on the design of hub-type electric analog inertia brake torque test bench. This kind of test bed adopts the method of simulating the mechanical inertia by the electric inertia, which not only eliminates the time of replacing the inertia disk repeatedly, but also eliminates the situation that the inertia disk and the electrical inertia interfere with each other. The test bed can meet the requirements of braking torque detection of various specifications of the axle, which can realize the fast adaptation of the required fixture and the simulation inertia, and can meet the beat demand of the online production test and can manage the test bed.

Keywords：Brake torque, test - bed, operating system, overall design

目录

第1章 绪论 1

1.1课题提出的背景 1

1.2国内外的研究现状分析 1

1.3设计的基本内容与预期目标 2

1.3.1设计的基本内容 2

1.3.2设计的预期目标 2

1.4制动器性能要求 2

1.5本章小结 3

第2章 设计的总体技术方案 4

2.1试验台设计原理 4

2.2试验台基本结构设计 4

2.3方案的比较与选择 4

2.3.1试验台形式选择 4

2.3.2试验台总体技术方案 5

2.4试验过程节拍控制 7

2.5本章小结 8

第3章 驱动系统设计 9

3.1驱动系统参数计算 9

3.1.1汽车制动过程的简化模型 9

3.1.2电惯量模拟 10

3.2驱动系统结构 12

3.2.1驱动系统构成 12

3.2.2驱动系统的传感器 13

3.3本章小结 13

第4章 夹紧部分设计 15

4.1夹紧部分整体结构 15

4.2液压加载机构参数 15

4.3夹具的夹紧力计算 16

4.3.1车桥夹具夹紧力计算 16

4.3.2支撑座锁止机构夹紧力计算 17

4.4本章小结 18

第5章 操作系统设计 19

5.1操作台设计 19

5.1.1操作柜 19

5.1.2操作柜显示界面 20

5.2电气控制系统 21

5.3本章小结 22

第6章 设备的现场布置 23

6.1厂内布置地选择 23

6.2场地平面布置 23

6.2.1总体布置 23

6.2.2管线路布置 24

6.3安全防护 25

6.4本章小结 25

第7章 总结与展望 26

参考文献 27

附 录 28

致 谢 29

第1章 绪论

1.1课题提出的背景

汽车制动性能是指汽车在正常行驶时能在一定距离内停车并保持行驶方向不变以及在下长坡时能够维持一定制动性能的能力。这个性能的好坏是影响汽车行驶安全性的重要因素之一。随着现代汽车行业的提高不断发展，大家对制动系统的要求也逐渐越来越高。因此，对能够检测该项性能的设备的需求也应运而生。

由于制动器制动力矩的大小及左右制动器制动力矩的差异对于整车行驶的安全性有着严重的影响，而且车桥因左、右车轮制动力不均，制动力不足等原因造成车辆跑偏、发抖等问题时有发生。这些都影响了整车调试时的过线率。因为目前车桥生产线对制动力矩无检测手段，所以为了解决上述问题，这次将开发针对车桥制动力的检测设备。

1.2国内外的研究现状分析

目前，由于对车辆出厂前进行制动性能测试已经是必要的一个步骤，又因为道路试验的局限性，因此国内外厂家都纷纷采用台架试验进行制动性能的检测。

随着《汽车制动系统结构、性能与试验方法》等相关法律法规的发布，国内在研究制动性能测试设备上的人力物力投入越来越大，并且取得了不错的成果。吉林大学机电设备研究所研发的JF系列试验台就是其中之一。该试验台可以对制动器的性能与制动器摩擦衬片的性能进行检测，并且具有良好的数据模拟性。以及中科院智能机械研究所研发的能够同时对同一车型前后制动器性能进行同时测试的制动器惯性试验台。这些都是国内研究人员共同努力的结果。当然，由于国内在相关领域起步较晚，国产设备的技术水平任然有很大的提升空间。目前，国内的制动试验系统普遍采用机械方式，利用大型的物理惯量盘的旋转惯量模拟汽车实际运动时的惯量。这种大型惯量盘制造成本高，不仅安装、调整不方便，而且调整惯量也不连续。针对这些问题，重庆大学的盛朝强教授提出了基于电惯量的汽车惯性式制动试验系统的设计思想。天津大学内燃机研究所研发的ZDQ试验台也是考虑到这些问题，采用了电惯量与机械惯量结合的方式模拟车辆惯量以检测其制动性能。这些成果都反映了国家在制动器性能检测设备领域的进步。

在国外，一部分发达国家在上世纪就开始了制动性能检测方面的研究，因此这些国家的检测设备已经是机电一体化、智能化的综合体。比如日本的日曙制动器公司研发的单端双轮惯性式试验台，其主轴上安装了由若干片飞轮组成的惯性飞轮组来模拟惯量。该试验台能够较全面的评定制动器的制动性能，特别是鼓式制动器的性能。又例如开发出一套机械转动惯量电机模拟的系统的美国Link公司就研发出了惯性式制动器试验台。该试验台采用电惯量模拟技术，可以实现对模拟负载惯量的连续性调节。这套系统为本次设计提供了一定的参考思路。相信通过对国外先进技术的学习以及研究人员的自主创新，今后国内在制动器检测设备领域会发展的越来越好。

1.3设计的基本内容与预期目标

1.3.1设计的基本内容

为解决目前车桥生产线上对制动力力矩的检测要求，小组将开发针对车桥制动力矩的检测设备。总体设计部分主要包含以下内容：