车用新型机电缓速器试验台的设计与研究

论文摘要

缓速器是一种辅助制动装置，它协助车辆上主制动器对车辆起到减缓行驶速度作用，同时提高整车的制动和安全性能。本课题组针对国内缓速器市场需求形势，研发出新型机电缓速器。但目前没有现成的试验平台装置，对其制动性能进行系统地测试与评价，而实车试验又存在诸多不确定因素且成本较高。因此有必要研究设计一台试验台架，通过该试验台不仅能开展该类型机电缓速器性能测试与分析，还能对其他类型的缓速器产品进行检测，为今后国内缓速器产品的研究提供试验平台。本文首先分析了研发新型机电缓速器试验台的背景，探讨了目前国内外关于汽车缓速器的试验检测现状，提出了设计新型机电缓速器试验台的意义。对新型机电缓速器的密封结构进行了改进设计，解决了新型机电缓速器出现的漏水问题。然后通过分析缓速器的工作原理、整体结构及工作环境等，确定了试验台的总体技术指标。以试验台技术指标和新型机电缓速器的工作原理为依据，提出试验台的工作原理与性能评价方法，并确定其总体设计方案。根据总体设计方案完成试验台相关部件的设计研究，包括动力源方案确定、过载保护结构设计、支撑结构的设计、动力传递结构设计、水路供给系统的设计等。绘制试验台的装配图，完成试验台样机的加工装配。深入分析了新型机电缓速器试验台存在的动力不足、制动抱死等问题，提出采用组合飞轮结构、大功率直流电动机的解决方案，并完成相关的设计研究。采用ANSYS有限元软件对飞轮进行强度分析，并通过有限元模态分析得到组合飞轮的固有频率。在试验台布置相应传感器元件，设计了基于LabVIEW的数据采集系统。设计辅助气路系统，为缓速器提供动力。最后对试验台上缓速器的无线控制进行了探讨。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 插图索引
• 附表索引
• 第1章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 新型机电缓速器试验台的研究背景及国内外研究现状
• 1.2.1 新型机电缓速器试验台的研究背景
• 1.2.2 国内外研究现状
• 1.3 新型机电缓速器试验台开发的意义
• 1.4 本文研究的主要内容
• 1.5 本章小结
• 第2章 新型机电缓速器的改进及其试验台性能要求
• 2.1 新型机电缓速器的工作原理
• 2.2 新型机电缓速器的主要优势
• 2.3 新型机电缓速器密封结构的改进优化研究
• 2.4 新型机电缓速器试验台的技术指标
• 2.5 本章小结
• 第3章 新型机电缓速器试验台的结构设计研究
• 3.1 新型机电缓速器试验台的基本结构
• 3.2 新型机电缓速器试验台原理与性能评价
• 3.2.1 新型机电缓速器试验台工作原理
• 3.2.2 新型机电缓速器试验台性能评价
• 3.3 新型机电缓速器试验台的主要测试项目及方法研究
• 3.4 新型机电缓速器试验台机械结构的设计研究
• 3.4.1 动力输入源方案确定
• 3.4.2 机体底座
• 3.4.3 过载保护设计与研究
• 3.4.4 支撑装置设计及测试多类型缓速器实现
• 3.4.5 新型机电缓速器试验台动力传递结构的设计与校核
• 3.4.6 循环水路供给设计与选择
• 3.5 新型机电缓速器试验台架装配及注意事项
• 3.6 本章小结
• 第4章 机电缓速器试验台的结构改进和有限元分析
• 4.1 新型机电缓速器试验台机械部分的结构优化研究
• 4.1.1 飞轮结构的功能与作用
• 4.1.2 新型机电缓速器试验台飞轮转动惯量确定
• 4.1.3 组合飞轮结构的建立
• 4.1.4 飞轮结构尺寸确定
• 4.1.5 组合飞轮轴的强度分析
• 4.2 动力输入的优化选择与性能分析
• 4.3 组合飞轮结构的静力学与动力学有限元分析
• 4.3.1 有限元软件简介
• 4.3.2 飞轮结构的静力学分析
• 4.3.3 组合飞轮的预应力状态下动力学分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 新型机电缓速器试验台检测控制及数据采集系统
• 5.1 新型机电缓速器试验台传感器的选用和布置
• 5.1.1 转矩传感器
• 5.1.2 温度传感器及布置
• 5.1.3 转速传感器设计
• 5.1.4 压力传感器
• 5.2 数据采集系统
• 5.2.1 信号调理
• 5.2.2 数据采集卡
• 5.2.3 基于 LabVIEW 的数据显示与记录
• 5.3 新型机电缓速器试验台辅助系统设计
• 5.4 新型机电缓速器在试验台上控制
• 5.4.1 新型机电缓速器试验台的控制策略
• 5.4.2 新型机电缓速器试验台制动的无线控制
• 5.5 本章小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢