汽车减振试验台设计--毕业论文

汽车减振试验台设计,班 级：汽车091学 号：200906323111姓 名：韩浩指导老师：朱从云,主要内容：,1.本课题的背景与意义2.主要研究内容,本课题的背景：,目前许多检测站和修理厂主要通过人工检视来对汽车悬架的性能做出判断。该方法主观因素很大，所测的结果可靠性也差,而使用汽车减震试验台可解决上述问题。试验台可在很短的时间内准确地测定车辆悬架装置的实际状况及性能，并判断车辆是否应该继续行驶还是维修。因此，汽车减震试验台特别适用于汽车综合性能检测站、汽车4S店、科研单位和汽车厂等。,过去由于汽车行驶速度较低,悬架装置的检测很少有人关注。随着道路条件的改善,尤其是高速公路的发展,汽车以100 km/h以上的速度行驶已很常见,汽车高速行驶的操纵稳定性就倍受关注了。有关资料表明,大约50的安全事故是由于汽车悬架系统的故障诱发造成的。我国高速公路虽然起步较晚,但发展很快,2011年国内高速公路总长将达7.4万km以上。因此GB185652001 运营车辆综合性能要求和检测方法规定了对汽车悬架系统的相关检测。,悬架系统试验的重要性：,汽车悬架装置是汽车车身和车桥弹性连接的重要总成,通常由弹性元件、导向装置和减震器三部分构成。其中减振器是悬架装置中的易损部件之一。当悬架系统有故障时，将影响到汽车的操纵稳定性和平顺性,同时还会降低零部件的使用寿命。,设计方案选择,经验法：人工外观检视 即从外部检查悬架装置的弹簧是否有裂纹，弹簧和导向装置的连接螺栓是否松动，减震器是否漏油、缺油和损坏等项目。,按压车体法：人工或试验台动力按压使车体上下运动，观察悬架装置减震器和各部件的工作情况，凭经验判断是否需要更换或修理减震器和其他部件。,试验台快速检测法：诊断悬架装置工作性能，并能进行定量分析,试验台检测法分类,跌落法：测试中，先通过举升装置将汽车升起一定高度，然后突然松开支撑机构，车辆落下产生自由振动。用测量装置测量车体振幅或者用压力传感器测量车轮对台面的冲击压力，对振幅或压力分析处理后，评价汽车悬架装置的工作性能。,共振式：通过检测激振后振动衰减过程中力或位移的振动曲线，求出频率和衰减特性，便可判断悬架装置减振器的工作性能,共振式试验台基本结构,1-蓄能飞轮；2-电动机；3-偏心轮；4-激振弹簧；5-振动板；6-测量装置,试验台示意图,共振式汽车减振试验台,a）测位移式,b）测力式,1、6-车轮；2-位移传感器；3-偏心轮；4-力传感器；5-偏心轴,由于共振式减振试验台性能稳定，工作可靠，数据精确，因此应用广泛。本课题设计共振式测力减震试验台,组成：试验台架、偏心轴、力传感器、弹簧、电机、导轨等,本课题试验台组成,工作原理：首先启动左电机，通过电机及偏心轴等机构对左侧车轮进行激振，振动稳定后，关闭电机，惯性飞轮所储能量逐渐释放，激振频率也逐渐衰减，当激振频率衰减到某一数值时，汽车悬架装置与检测台激振部分达到共振，通过检测台下面的压力传感器将压力信号变化转换为电信号传输给计算机，计算机对左轮振动过程力值波形进行分析和数据处理，得到共振时轮胎的最小垂直接触力，计算出汽车的吸收率，通过吸收率的检测，来评价汽车的悬架性,悬架性能评价方法,悬架吸收率= 共振时最小动态车轮垂直载荷/ 静态车轮垂直载荷 100%,即：A=Fmin/W 100%,悬架性能评价标准：,GB18565-2001营运车辆综合性能要求和检验方法中规定：受检车辆的车轮在受外界激励振动下测得的吸收率应不小于40，同轴左右轮吸收率之差不得大于15。,本次设计内容,轴颈的确定：,轴的疲劳校核：,综合考虑轴分别受弯曲和扭转时的情况，,得：,满足要求。,偏心轴的设计,最大承重载荷：1500kg/轴,材料：45 调质处理HBS190230,偏心轴的零件图,驱动电机的选择,电机平均功率的计算：P=Tdnd/9550=2.8KW选择Y100L24绕线型三相异步发动机 ，电压380V，额定功率3.0Kw，转速1420r/min ,额定电流 6.8A,电机过载校核：,可以的出，电机未过载，满足使用要求,TmaxT,联轴器设计,选用滚子联轴器，该联轴器结构简单，装拆方便，径向尺寸小，重量轻，工作可靠，使用寿命长。有一定的位移补偿能力，允许两轴的角度可达1度，径向位移一般在范围0.21mm内 。选用GB6069-85GL5 许用转矩为：T=250Nm,校核：Tmax=26NmT 满足使用要求。,飞轮设计,作用：电机起动时，飞轮储存能量，并维持系统平稳运转，当关闭电机时，释放出其储存的能量，维持系统衰减运转。,减振器中的阻力F与振动速度V的关系：,c为悬架系统垂直刚度，取c=30000N/m,飞轮的直径计算：,振动板设计,振动板直接与车轮接触，承受汽车的总质量。因此，振动板需要能够承受一定的弯矩，有一定的刚度。此外，盖板与传感器相连，为了减小传感器的规格，选取带有加强筋的铝合金板，即满足强度要求，又减轻了质量。,振动板校核：受力形式相当于简支梁，且力作用于中心位置，所以在中心处的挠度最大，校验此处的挠度即可.设计挠度要求f0.3mm,简化为简支梁，受力计算如下：,计算得：fmaxf 满足设计要求,滚动导向柱的设计,直线运动轴承是一种以低成本生产的直线运动系统，用于无限行程与圆柱轴配合使用。由于承载球与轴呈点接触，故使用载荷小。钢球以极小的摩擦阻力旋转，从而能获得高精度的平稳运动。,由三个部分组成：直线轴承上体（套筒）、直线轴承下体（心轴）、直线轴承。直线滚动轴承采用循环运动，以增加运动的流畅性，减少磨损，延长零件使用寿命。,盖板设计,盖板的作用是防止大车经过实验台时压坏实验台，要承受大车的质量的盖板必须有一定的强度，同时应该尽量减小盖板的质量，来减小驱动电机的功率，因此考虑以上两个因素将盖板设计成三角筒型，在中间加若干筋。,盖板驱动装置设计,所需驱动功率P=FV=MgfV=5.88w选定电机为：Y系列（IP44）三相异步电动机，同步转速为1500r/min。额定功率为120w，满足使