汽车设计—双前轴转向汽车轮间和轴间侧滑量检验台设计
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JIANGSU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 毕业设计(论文)汽车侧滑试验台设计学院名称:汽车与交通工程学院专业:汽车维修与检测班级: 131班姓名:郑凯指导教师姓名:傅华娟指导教师职称:副教授2015年4 月汽车侧滑试验台设计摘要:汽车在高速行驶时,其稳定性受前轮定位参数影响较大。
且汽车前轮侧滑量的大小对汽车的动力性、燃料经济性以及轮胎磨损都会产生影响。
并且随着轮距的增大侧滑量也越来越大,造成轮胎严重磨损,同时影响操纵稳定性和车辆行驶的安全性。
目前国内侧滑台有台架式侧滑试验台和指针式侧滑板。
前者必须埋于地下,不便于移动。
而后者虽然结构简单,但测试准确性差。
本论文阐述了汽车侧滑现象、侧滑产生原因及影响,并在现有侧滑试验台的基础上,设计一种新型的带前后过渡滑板组的侧滑试验台,并对过渡滑板组内检测终点传感器进行选用和设计,使汽车侧滑量检测更为准确。
关键词:汽车;侧滑试验台;设计Design of automobile side slip testerAbstract:When the car in high speed, the stability of the front wheel alignment parameters influence. And the front wheel side slip to the size of the automobile's power performance, fuel economy and tire wear will have an impact. And with the increase of sideslip between volume is also growing, resulting in tire wear, also affect the safety and handling stability of vehicle. At present,there are sideslip test-bed and pointer type side rack slide. The former have to bury it in the ground, not easy to move. While the latter has the advantages of simple structure, but the test accuracy.This paper expounds the vehicle sideslip phenomenon, reasons and influence of sideslip, and based on the existing sideslip test-bed, the design of a new belt sideslip test before and after the transition plate group, and the selection and design of endpoint sensor transition plate within the group, so that the sideslip checks more accurate.Keywords:Automobile;Side slip tester;Design;目录序言 (1)第一章侧滑的原因及影响 (2)1.1汽车侧滑的原因 (2)1.2影响侧滑量的因素 (2)1.3汽车前轮侧滑量对汽车使用性能的影响 (3)第二章基本侧滑试验台构造 (4)2.1机械部分 (4)2.2侧滑量检测装置 (5)第三章新型侧滑试验台设计 (8)3.1新型侧滑试验台研究原因 (8)3.2现有侧滑试验台误差分析 (8)3.3 新型侧滑检验台的结构设计 (10)3.4后过渡滑板组内装检测终点传感器的选用及控制电路设计 (11)3.5检测终点控制电路的控制误差分析 (13)结论 (14)参考文献 (15)致谢 (16)汽车侧滑试验台设计序言行驶的汽车因制动、转动惯性和其他原因,引发某一轴的车轮或两轴的车轮出现横向移动(即向侧面发生甩动)的现象,称为侧滑。
汽车车轮侧滑量检测系统的设计
本系统主要应用于汽车车轮侧滑量的检测。
为保证汽车转向车轮无横向滑移的直线滚动,要求车轮外倾角和车轮前束有适当配合,当车轮前束值与车轮外倾角匹配不当时,车轮就可能在直线行驶过程中不作纯滚动,产生侧向滑移现象。
当这种滑移现象过于严重时,将破坏车轮的附着条件,丧失定向行驶能力,引发交通事故并导致轮胎的异常磨损。
侧向滑移量的大小与方向可用汽车车轮侧滑检验台来检测。
侧滑台结构图:
系统的硬件配置:
2个位移传感器
2组光电开关
模拟量输入模块
开关量输入模块
系统工作原理:
当车轮踏上侧滑板时,第一组光电开关关闭(光电开关在没被挡住的情况下为常开状态),等离开侧滑板时,第二组光电开关关闭,此时记录车轮的侧滑量,一组车轮测试完成。
车轮依次踏上侧滑板,按照上述方式记录侧滑量,完成整个车的侧滑量测试。
功能结构图:
系统功能:
汽车定位:系统提供3种不同的汽车定位系统,分别为单桥定位,双桥定位。
目录1 绪论 (1)1.1汽车性能检测的意义及发展状况 (1)1.2车轮侧滑检测的重要意义 (2)1.3车轮侧滑性能检测的规定 (3)1.4本设计的重要意义 (3)1.5本设计的内容 (4)2 车轮侧滑检测原理与方法 (5)2.1轮间侧滑检测方法 (5)2.2轴间侧滑检测方法 (6)2.2.1 双板分动式侧滑检验台检测轴间侧滑量 ... 错误!未定义书签。
2.2.2 轮间-轴间侧滑检测系统检测轴间侧滑 .... 错误!未定义书签。
3 轮间-轴间侧滑检测系统机械部份设计 ............... 错误!未定义书签。
3.1放松板和滑板............................... 错误!未定义书签。
3.2等摇臂杠杆机构............................. 错误!未定义书签。
3.3等摇臂轴平移机构........................... 错误!未定义书签。
3.4回位装置................................... 错误!未定义书签。
3.5导向装置................................... 错误!未定义书签。
3.6锁定装置................................... 错误!未定义书签。
3.7滑动机构................................... 错误!未定义书签。
3.8测量装置................................... 错误!未定义书签。
3.9轮间-轴间侧滑检测台机械总成和特点.......... 错误!未定义书签。
4 部分零件的选择与校核 ............................ 错误!未定义书签。
4.1连杆轴的计算与校核......................... 错误!未定义书签。
4.2轴承的选择与计算........................... 错误!未定义书签。
成都弥荣科技发展有限公司CHENGDU TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO.,LTD.关于双前桥侧滑检测实现方式的技术说明国标GB18565-2016《道路运输车辆综合性能要求和检验方法》中6.9.1.1条中对转向轮横向侧滑量检测,要求适用于单、双转向桥的双板联动侧滑检验台,并具有轮胎侧向力释放功能。
为满足双、多前桥汽车在不停车的情况下,以3-5km/h的速度连续通过侧滑台时自动进行第一、第二转向桥及多转向桥车轮的横向侧滑量检测,我们的技术方案是采用“动态零位”技术,即不要求侧滑板回到初始机械零点位置,理论上可在任意位置开始检测。
一般双转向桥道路运输车辆,转向桥的轴距为1800-1900mm,ASS-1300FSS型双板联动侧滑台滑板长度(行车方向)为 1000mm,加上放松板长度(行车方向)400-500mm,当第一转向桥通过侧滑板后,由于第一转向桥侧滑量的存在,在第二转向桥上侧滑板时滑板还来不及复位到机械零点,利用车轮将正在复位中的滑板固定(可在任意位置),而此时并未测取侧滑数据,当车轮行驶到位于“动态零位”位置时,测试系统测取被侧滑板在后800㎜有效测量距离时产生的侧滑量(动态零位技术)。
如有第三转向桥,测试原理和过程与第二桥相同。
即本侧滑试验台可适用于单、双、多转向桥侧滑量检测。
依据标准JJG908-2009《汽车侧滑检验台检定规程》6.3.2.3 条关于示值误差的要求,常见的滑板有效测量长度与各检定点百分表的关系:。
滑板有效长度(m) 检定点为3m/km 时的百分表示值(mm)检定点为5m/km 时的百分表示值(mm)检定点为7m/km 时的百分表示值(mm)1.0 3.0 5.0 7.00.8 2.4 4.0 5.60.5 1.5 2.5 3.5本公司生产的ASS-1300FSS型双转向桥侧滑检验台,侧滑板的设计长度(行车方向)为1000mm,用于双转向桥检测时,滑板有效长度为800mm。
摘要随着我国交通运输业的迅猛发展,汽车的增多,汽车的使用越来越普遍。
汽车在高速行驶时,其稳定性受前轮定位参数影响较大,其中,以车轮外倾和前束两参数的影响为最大。
当车轮前束值和车轮外倾角配合不当时,会引起车轮承受侧向力而产生侧向滑移现象,这将破坏车轮的附着条件,丧失定向行驶的能力,引发交通事故并导致轮胎的异常磨损。
在汽车行驶时前轮侧滑量直接反映了前轮定位参数调整的准确与否,汽车侧滑检测台用来检查车轮侧滑量的大小与方向,从而确认车轮前束与车轮外倾角的配合是否恰当。
汽车前轮通过侧滑台滑板时,由于滑板的侧向移动仅受滑板与支撑滚轮间的摩擦力和滑板的回位弹簧拉力的约束,同时轮胎与滑板间有足够的侧向位移。
这样,在前束和外倾的综合作用下,若前轮的自由滚动方向偏离实际行驶方向,只要所产生的侧向力大于滑板与滚轮间摩擦力和弹簧弹性恢复力之和,前轮向前滚动的同时便会带动滑板侧滑。
这设计包括侧滑板,钢板,直线位移传感器,钢槽,导轨,底座等等。
关键词:汽车;侧滑;检测;位移传感器;;导轨ABSTRACTWith rapidly developing of traffic and transport as well as rising of vehicles in our country, The number of double-front-axle steering automobile is also increasing. When the car is driving at high speed, its stability is deeply effected by front wheel alignment parameters. Among them, the toe-in value and camber value have the largest effection. When the toe-in value cann’t match the camber angle, it will induce the wheel supporting side direction force, consequently come into being slid phenomenon. It’ll induce traffic accidents and cause tires’ abnormal wearing.During the automobile’s driving period, front-wheel slid value impact directly to the correction or not of front wheel alignment parameters adjustment. Car slid tester is used to check the amount and direction of wheels’ slid valu e. To ensure the correct matching between wheel toe-in and wheel camber angle. Auto front through the sideslip tester, because the board by moving subject only to the skateboard wheel and support the friction between the return of spring tension and skateboard, while the constraints between tires and skateboarding has enough lateral displacement. So, before the comprehensive function outward exert bundles and, if the freedom front wheel rolling direction deviating from the practice driving direction, as long as the lateral force generated more than skateboard and roller of friction and spring between elastic restoring force, the sum of the front wheel rolling forward while will drive skateboarding lateral spreads. This designation introduces Side skateboard steel Linear displacement sensor Steel racks guide base and so on.Key words: Automobile; Slid;Moritering;Ddisplacement sensor;Gui目录摘要 ....................................... 错误!未定义书签。
毕业设计开题报告双前轴转向汽车轮间和轴间侧滑量检验台设计系别:班级:学生姓名:指导教师:20**年 1 月15日本科学位设计开题报告一、课题来源及研究的目的和意义汽车是现代科学技术的产物,它的出现大大地方便了人们的日常生活。
随着科学技术的不断发展,汽车的结构不断完善,性能也不断提高。
特别是随着电子技术在汽车上的广泛应用,汽车的动力性、经济性、安全性和舒适性大大改善,其使用性能日益满足了人们的需要。
汽车在满足人们需要的同时,却因其结构和装备可复杂化,给维修和检测行业提出了更高的要求。
为了能够快速、准确、方便地诊断汽车运行故障和检测汽车的使用性能,必须大力发展汽车的检测技术和检测设备。
随着我国交通运输业的迅猛发展,建设项目的增多,长距离大吨位车辆的保有量也大幅度增加。
对于超重型汽车,设计时必须考虑其轴荷限制,使其在结构上可行,又符合道路交通法规的要求,简便易行的方法即增加轴数,把前轴由单轴改为双前轴。
因此,双前轴转向汽车的产量与销售量开始大幅度增加。
由于这种汽车转向轴数增加,给转向机构的安装、调整以及维修工作带来巨大的困难,同时使用中出现的问题也相应的增多。
汽车在长时间的使用之后,由转向系统中各配合件之间的磨损、弯曲变形和螺丝的松动,使得前、后转向轴引导汽车转向方向不一致,车轮在地面上滚动时就会受到地面所给的垂直于汽车行驶方向的横向力作用,轮胎的异常磨损加剧,新车出厂时也可能由于安装不当而引起上述问题。
然而,目前为止,还没有相应的能检测其安装、调整以及维修工作是否正确的设备,严重地影响了汽车制造和维修工作,这一问题已成为了亟待解决的重要问题。
然而,双前轴转向汽车在使用一段时间后,经常会出现转向轮异常磨损的故障,而且经过检查并非车轮定位参数不匹配而引起的。
针对此种现象,同时根据我国汽车检测的具体情况,首先分析汽车轮间、轴间侧滑产生的机理并确定双前轴转向汽车轮胎异常磨损的原因。
在此基础上,对轮间、轴间侧滑的检测原理进行理论分析,讨论轴间侧滑的检测方法,开发轮间-轴间侧滑检测系统,实现了对轮间侧滑量和轴间侧滑量的一体化检测。
二、设计的国内外现状和发展趋势对于双前轴转向机构的设计和研究,国内外在理论分析和实践上做了很多工作。
然而,对双前轴转向汽车轴间侧滑检测理论的研究很少,就更不用说实际的检测手段了。
目前国内外对于双前轴转向汽车轴间侧滑的检测还停留在简单的人工测量的方法,即检测人员用肉眼观察转向系统中各零件是否磨损严重和螺丝是否松动,用米尺来测量各零件间的配合尺寸,再通过路试的方法来判断是否合格。
这种方法效率低,投入的人员多,检测结果误差大。
因此,为实现快速、准确的检测出汽车的功能故障,确保行车安全,研制开发价格低廉、能同时检测双前轴转向汽车轮间、轴间侧滑量的检测系统,已是一项迫在眉睫的任务。
三、主要技术指标和工作思路1、主要技术指标在设计过程中,本检测系统选择了更加可靠的安装方式,不但保证了能够同时检测轮间侧滑量和轴间侧滑量,而且不需要公式的推导,便可以通过位移传感器直接测量出轮间侧滑量和轴间侧滑量的大小。
设计本系统的目的是要实现对轮间侧滑量和轴间侧滑量的一体化检测,最终将本检测系统应用于现代的汽车综合性能检测线上,实现快速联网检测。
运用本系统检测的双前轴转向汽车轮间侧滑量要求范围是±10mm 之间,轴间侧滑量要求范围是±20 mm之间,本系统检测双前轴转向汽车时的环境温度应在0-40℃之间。
2、工作思路(1)首先根据单轴转向汽车车轮侧滑的检测原理与方法制定出双前轴转向汽车车轮侧滑检测原理与方法。
(2)然后进行双前轴转向汽车轮间-轴间侧滑检测系统总体设计,包括应用Solidworks软件进行机械结构部分设计(放松板和滑板﹑等摇臂杠杆机构﹑等摇臂轴平移机构﹑回位装置﹑导向装置﹑锁定装置等)。
四、课体的准备情况及进度计划1、准备情况了解了本课题的一些设计思想,设计目的和设计过程,对设计过程中将要用到一些专业知识(机械设计基础、汽车检测与诊断、汽车理论等)基本掌握,能够应用Solidworks2007来设计、建模。
2、进度计划五、参数文献[1] 陈焕江,汽车检测与诊断,机械工业出版社,2007[2] 郑健羿,谈侧滑检测的重要性,驾驶维修,2001 年第11 期[3] 陈家瑞,汽车构造(下册),机械工业出版社,2004[4] 余志生,汽车理论,机械工业出版社,2007[5] 崔军华,双前轴转向汽车的摇臂机构优化设计,专用汽车,1999.4[6] 刘惟信,机械最优化设计,清华大学出版社,1994:265-270[7] 陈焕江,单板及双板侧滑仪测试结果及使用特点的分析,中国汽车保修设备,1994 年第7 期[8] 王安顺、张景、施树明、张立斌,汽车转向轮侧滑及其影响因素的研究,中国公路学报,1998 年S1 期[9] 林乐宏、胡刚,双板分动式汽车侧滑检验台,东北汽车运输,1995[10] 王建强、苏建等,汽车车轮侧滑量检测存在问题及对策研究,汽车技术,2004.5.17[11] 赵英勋,侧滑试验台测试方法探讨,武汉科技大学学报(自然科学版),2000 年第23 卷第3 期[12] 周峰、钟日锋等,汽车的车轮侧滑和车轴侧滑,华南理工大学学报(自然科学版),1997.7[13] 邱宣怀,机械设计(第四版),高等教育出版社,1996[14] 机械设计手册编委会,机械设计手册,机械工业出版社,2004[15] 刘惟信,汽车设计,清华大学出版社,2001:608-649[16] 苏建、王建强、潘洪达、施树明,汽车前、后轴不平行度对汽车使用性能的影响,公路交通科技,1998 年01 期[17] 李军,汽车使用性能与检测技术,人民交通出版社,2002:168-174学科门类:单位代码:毕业设计说明书(论文)双前轴转向汽车轮间和轴间侧滑量检验台设计学生姓名所学专业班级学号指导教师XXXXXXXXX系二○**年X X月摘要随着我国交通运输业的迅猛发展,建设项目的增多,双前轴转向汽车的使用越来越普遍。
而车轮侧滑引起轮胎异常磨损是双前转向汽车普遍存在的问题,因此通过检测车轮侧滑量的大小可以间接评价轮胎磨损。
双前轴转向汽车车轮侧滑检测包括轮间和轴间侧滑检测。
为了达到准确、快速、自动化检测的目的,本文探讨了一种新的检测方法。
这种检测方法可直接检测出轮间和轴间侧滑量,其机械系统建立在原有双板联动式侧滑台的基础上,通过增加等摇臂轴平移机构,加装两支位移传感器。
通过对轮间-轴间侧滑检测系统进行了详细的研究和设计,目的是实现对轮间侧滑量和轴间侧滑量的一体化检测。
本设计主要是轮间-轴间侧滑台机械组成部分,包括框架、滑板装置、等摇臂杠杆机构、等摇臂轴平移机构、锁定装置等。
关键词:双前轴转向;车轮定位;车轮侧滑; 轮间侧滑;轴间侧滑ABSTRACTWith rapidly developing of traffic and transport as well as rising of constructing item in our country, the number of double-front-axle steering automobile is also increasing.But the unusual tyre abrasion by wheel sideslip is the most prominent prolem aboutdouble-front-axle steering automobile,so by detection of wheel sideslip can estimate the tyre abrasion. Detection of double-front-axle steering automobile’s wheel sideslip includes detection of sideslip between wheels and detection of sideslip between axles. The paper discusses a new detection method which achieves aim of accurate and fast detection.The detection method which bases on double-board- linkage sideslip tester by adding a equal-rocker-axle shift machine and two lining sensors can detect sideslip between wheels and sideslip between axles directly. By researching and designing detection system of wheel sideslip in detail, aim of which is to realize integrative detection for sideslip between wheels and sideslip between axles. Designation of mechanism involves frame, release device,slip-board device, equal-rocker-leverage machine, equal-rocker-axle shift machine, comeback device, oriented device, locked device and so on.Keywords: double-front-axle steering ; wheel location ; wheel sideslip ; sideslip between wheels ; sideslip between axles目录1 绪论 (1)1.1汽车性能检测的意义及发展状况 (1)1.2车轮侧滑检测的重要意义 (2)1.3车轮侧滑性能检测的规定 (3)1.4本设计的重要意义 (3)1.5本设计的内容 (4)2 车轮侧滑检测原理与方法 (5)2.1轮间侧滑检测方法 (5)2.2轴间侧滑检测方法 (6)2.2.1 双板分动式侧滑检验台检测轴间侧滑量 (6)2.2.2 轮间-轴间侧滑检测系统检测轴间侧滑 (7)3 轮间-轴间侧滑检测系统机械部份设计 (10)3.1放松板和滑板 (11)3.2等摇臂杠杆机构 (12)3.3等摇臂轴平移机构 (13)3.4回位装置 (13)3.5导向装置 (14)3.6锁定装置 (15)3.7滑动机构 (16)3.8测量装置 (16)3.9轮间-轴间侧滑检测台机械总成和特点 (17)4 部分零件的选择与校核 (18)4.1连杆轴的计算与校核 (18)4.2轴承的选择与计算 (19)4.2.1 轴承的选择 (19)4.2.2 轴承的寿命计算 (19)4.3槽钢的计算与校核 (21)4.4位移传感器的选型 (21)5 应用可行性效果分析 (22)6 总结 (23)参考文献 (24)致谢 (25)1 绪论汽车是现代科学技术的产物,它的出现大大地方便了人们的日常生活。