毕业设计（论文）-轻型汽车盘式制动器综合性能试验台机械装置设计.docx

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1、一，刖 百现代汽车工业发展一百多年来，从卡尔.本次和戴姆勒结束了人畜牵引的时代开始，汽车工业经历着日新月异的变化。1886年出现了第一台汽车，1894年奔驰volve首次实现批量生产，1900年金属车身开始进入汽车领域，1924年汽车告别了了黑色时代，1930年到1950年，汽车车身开始注重流线型，二战后汽车开始广泛进入发达国家普通家庭，到上世纪九十年到，汽车已经高度多元化。进入21世纪后，从现在的汽车设计趋势来看，最后边锋主义还是战胜了流线主义，不管是在内饰还是外部线条都追求极其硬朗的线条。制动系统是汽车的重要组成部分，是汽车能够按照驾驶者的意图控制车速或停车的关键部分，所以制动系统性能的好

2、坏直接关系到汽车的安全性。伴随着汽车工业的发展，现如今已经进入一个高度发达的阶段，车速的提高提高了运输效率的同时也对交通安全造成了巨大的冲击。每年因为交通事故造成的生命财产损失不可估量。对制动器的研究，进行制动试验，评价它的综合性能，已成为改善制动器制动性能不可或缺的一部分。制动器是产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力（制动力）的部件。凡利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦而产生制动力矩的制动器都称为摩擦制动器。摩擦制动器具有结构简单、工作可靠的优点，已经广泛地应用在各种机械设备中而成为重要的组成部件之一，其工作原理是利用摩擦副相对运动时接触表面所产生的摩擦阻力来调节相对运动速度或来停止运动。汽车

3、摩擦式制动器主要分为鼓式和盘式两大类。前者摩擦副的旋转元件是制动鼓，工作表面为圆柱面；后者的旋转元件是制动盘，工作表面为端面。盘式制动器，作为汽车中一类运用非常广泛的的制动器，在乘用车和微型客车中用得尤为普遍。鉴于盘式制动器良好的散热性能和较小的制动衰退现象，盘式制动器的应用领域逐渐扩大。所以，研究一种能够很好模拟真实制动过程，测量精度高的制动器试验台日趋紧迫。在台架试验中，应该尽可能的模拟真实的制动过程，包括被测制动装置的安装和工作状况。汽车行驶过程中的动能主要来源于大质量的车体平移动能和车轮等较小的转动动能，试验台需要能够有效的模拟这部分动能。惯性式试验台的关键部件是惯性飞轮，由于飞轮的旋

4、转能够储存能量，所以，采用惯性式试验台是比较可行和经济的。制动器的设计是汽车设计的重要部分，由于处于设计阶段的汽车不可能进行道路试验，即使能够进行，测量结果也并不准确和客观，所以，汽车大部分元件的试验仍需在台架上进行试验。试验台通过电机驱动，使飞轮组转速达到规定转速后开始制动，同时切断电源。这和真实状况下制动时切断动力源的原理相同，是最佳的模拟方式。为了增大试验台能够进行试验的车型范围，需要设计一套由不同转动惯量组成的惯性飞轮组，通过不同的组合方式来实现对不同车型的试验。本文设计试验台主要针对的测试对象是轻型车盘式制动器，根据国家标准GB/T3730. 11988的规定分类，总质量在1. 8-

5、6. 0吨范围的货车属于轻型货车,长度在3. 57. 0米之间的可测属于轻型客车，轻型汽车主要包括Ml, M2和N1类车。考虑到试验台同时能够对大部分乘用车进行有效测量，初步将测量试验台测量范围定为汽车总质量1. 24. 0吨。摘要1ABSTACTTT第1章绪论11.1 设计的主要内容11.1.1 国内外的研究现状11.1. 2本文研究的意义及研究中存在的问题2L 2制动器的性能要求2第2章制动器试验台的方案设计42.1 试验台技术要求42.2 试验台架方案设计4第3章制动器试验台基本原理及设计计算63.1试验台的基本原理及制动力分配63. 1. 1试验台基本原理63. 1. 2车轮对应惯量的

6、计算73. 2实验转速计算83. 2. 1车速对应下的飞轮转速83. 2. 2试验车型的选取83. 2. 3对应飞轮惯量计算93. 2.4试验台转速计算9第4章 电动机功率计算及电动机选择104. 1电机功率计算105. 2电机的选择10第5章 试验台结构设计125.1飞轮组设计计算125. L 1飞轮组设计125. 1.2飞轮组计算125. 2车轮的路面制动力矩计算及实验设定力矩确定135.3轴类零件设计135. 3.1第一轴设计145. 3. 2第二轴设计165. 3. 3尾座测力机构设计175. 4尾座设计185.5飞轮装卸系统设计18第6章主要零件的校核216. 1飞轮校核216. 2

7、轴类零件校核22第7章传感器选择247. 1制动力矩测量247. 2速度传感器247. 3温度传感器24第8章 结论与展望26致谢28参考文献29附录30汽车制动性能的好坏直接影响着汽车的行驶安全，所以研究制动器综合性能是提高汽车安全性能的必经之路。重大交通事故除了由于驾驶者的操作失误等造成意外，不可抗拒因素便是制动器性能不佳，导致制动距离变长或者制动跑偏造成。随着道路条件的改善以及汽车技术的提高，汽车行驶速度越来越快，造成的安全隐患越来越多。所以研究汽车制动器综合性能，是汽车设计制造中的总要工作之一。本文严格按照QC/T564-2008（乘用车制动器性能要求及台架试验方法）的要求，设计轻型汽

8、车盘式制动器综合性能试验台机械装置设计，试验台要求能够准确无误对各项参数进行测量。试验台最重要的部分便是模拟汽车质量的惯性飞轮组，通过不同的飞轮组合来模拟测试不同质量的汽车盘式制动器性能，具有很好的实用性和运用广泛性。关键词：惯性飞轮，模拟实验，试验台，制动器，安全性I轻型汽车盘式制动器综合性能试验台机械装置设计ABSTACTThe brake performance has a direct influence on the car driving safety ， sostudy the brake comprehensive performance is to improve the c

9、ar cafty perfomance ofthe only road.except the drivers operation such as error caused by an accident.theother reason of the serious traffic accident is that the brake performance not beautifullead to a long braking distance or running deviation. With the improvement of theroad conditions and car tec

10、hnology improvements, car speeds become faster, causingthe safe hidden trouble that more and more. So the automobile brake comprehensiveperformancejt is one of the main work car design and manufacture.This paper in strict accordance with the QC/T564-2008 (passenger car brakeperformance requirements

11、and bench test method) requirement, design the test rigmachinery of light car brake disc comprehensive performance testing, test rigrequirement can be accurate to the various parameters for measurement. The mostimportant part of the test bed is simulation of automotive quality inertia fly wheel,thro

12、ugh the different flywheel combination to simulate the quality of test different cardisc brake performance, and has good practicability and use the extensiveness.Keywords: inertia flywheel, simulation experiment, test rig, safty, brake第1章绪论1.1 设计的主要内容本文设计轻型汽车盘式制动器综合性能试验台，由于盘式制动器表现出的优良性能，其运用范围逐渐扩大，所以

13、，对其性能的研究变得越来越重要。本文通过课题形式研究盘式制动器性能测试方法和设计盘式制动器性能试验台。1.1.1 国内外的研究现状目前，世界上绝大部分国家，包括汽车工业发达国家通用的方法是通过惯性试验台来模拟测试制动器的各项性能指标，从而对制动器性能进行评估。以汽车工业起步较早的发达国家德国、美国等为例，如德国Carl Schenck AG公司，德国Froude Hofmann公司以及美国CHASE公司等研制的制动器试验台，都反映了当前较为先进的实验技术。其中德国Carl Schenck AG公司研制的惯性式制动器试验台，能够同时对两个制动器进行试验。它的基本原理就是以一定角速度旋转的惯性飞轮

14、的动能来模拟汽车的动能，并在制动时为被试制动器所吸收。体现了德国汽车工业技术的先进性和严谨性。国内汽车行业普遍落后于欧美发到国家，受到技术制约和设备落后等因数的影响，目前国内汽车性能及实验技术较其他发达国家相对落后许多，但整个行业紧追国际水平的步伐从未停止。目前国内汽车行业较先进的实验手仍是学习借鉴发达国家的经验来进行，包括技术和设备等各方面。尤其是有的关键实验设备，主要依靠从国外进口，然后进行消化吸收后进行再创新。在这种学习模式下，国内的生产及实验技术均有了长足进步。主要的汽车研究机构和各高等学府的科研团队在借鉴国外技术的帮组下取得了丰硕的成果。典型的国产制动器试验台有天津大学天津内燃机研究

15、所研制的，ZDQ型制动器试验台和吉林大学机电设备研究所研制的JF系列试验台等。ZDQ制动器试验台是基于国家汽车行业标准QC/T654-2000摩托车和轻便摩托车制动器台架试验方法而开发设计的，采用机械惯量模拟和电惯量模拟相结合的摩托车惯量模拟方式，是用于评价摩托车和轻便摩托车制动器性能的专用检测设备。该试验台能够完成标准QT/654-2000中规定的效能试验、磨合试验等所有试验项目，并能在试验过程中检测和记录很多试验参数，如制动初速度、蹄片温度、制动减速度、制动次数、制动间隔时间、制动操纵力、制动力矩、制动距离和主轴转速等。1.1.2 本文研究的意义及研究中存在的问题制动系统是汽车的重要组成部分，是汽车安全性的重要保障，制动器性能的好坏直接关系到汽车整体性能的驾乘人员的生命财产安全。制动器是制动系统中的重要元件，同时盘式制动器是制动器中非常重要的一类，在轿车和轻型车中应用非常广泛。本文主要研究的是轻型汽车盘式制动器的性能试验台，同时研究盘式制动器各项性