电动汽车制动试验台设计 毕业设计说明书

1、本科毕业设计题目：电动汽车制动试验台设计学 院:武汉科技大学专 业:车辆工程学 号:201423179007学生姓名:吴港指导教师:熊宇日 期:二一八年六月摘要汽车制动性能测试是机动车安全技术测试的关键部分，目前国内汽车产量和使用量不断增加，其对自然环境的影响开始得到大众的重视。其中制动性能的优劣就显著影响大众生命安全。所以我们需要分析出高效、精准的测试其制动性能的方式与工具。本文主要分析汽车制动试验台的重要技术。第一本文对各个国家汽车制动试验台的实际情况与未来发展趋势开展叙述。之后对其制动过程进行研究，指出测试汽车制动性能的方式，对比多种检测方式的特征，深入分析评估汽车性能的指标和国家要求。

2、对其在制动试验台上的受力状况开展研究，指出测试汽车制动性能的主要理论，研究与制动性能测试有关的条件。对制动试验台综合结构开展研究，指出如何挑选滚筒尺寸，转速和表层材料，明确挑选电机、减速器等重要部件的标准。关键词：汽车制动试验台；制动性能；检测；滚筒；反力式abstractthe testing of the automobile brake performance is one of important parts in vehicle safety check.with the amount of the automobile increasing rapidly in our natio

3、n,the affect of automobile to the environment is concerned by more and more people. the brake performance of automobile has the relation with the safety of people. therefore,it is necessary to find best methods and tools of testing automobile brake performances quickly and accurately. the paper is t

4、he research of key technology in automobile brake tester.firstly,the paper give a brief introduction about present automobile brake tester and future tendency in the world.the paper analyzes the process of the braking of auto,and present the methods of testing brake performance,compares the advantag

5、es and disadvantages of various testing methods,discusses the criterions of assessing brake performances and national standards.it goes dynamic analysis of braking automobile on the tester,explains the principle of testing automobile brake performance,analyzes the main factors for brake testers.it a

6、nalyses the total construction of the drum type automobile brake tester,gives the methods of choosing the sizes,speed,surfaces material of tester drums，as well as reasons of choosing tester motor,gearbox,and other main parts.keywords：automobile brake tester；brake performance；testing platen reaction目

7、录1 绪论11.1 课题研究的目的和意义11.2 国内外相关领域研究现状及发展方向11.2.1 反力滚筒式制动实验台11.2.2 平板式制动试验台21.2.3 台架制动试验台的特点21.2.4 发展方向31.3 论文主要研究内容及方法31.3.1 主要研究内容31.3.2 技术途径与方法32 汽车制动试验台总体方案42.1 汽车制动试验台总体构成42.2 制动试验台工作原理62.3 制动试验台力学分析62.4 影响制动性能检测的因素分析72.5 本章小结83 制动实验台结构设计93.1 滚筒设计93.2 滚筒式制动试验台测试能力分析113.3 电动机的选择123.4 蜗轮蜗杆的设计133.5

8、齿轮的设计163.6 轴的设计193.6.1 确定轴的最小直径203.6.2 主动轴设计213.6.3 从动轴设计213.7 轴承和轴承座设计223.7.1选择轴承型号223.7.2轴承座型号223.8 本章小结23结束语24参考文献25致 谢261 绪论1.1 课题研究的目的和意义电动汽车制动性能的测试，是安全检测中最关键的部分，也是各界人士重视的核心内容。电动车发展较快，为了让其服务于社会、造福于人民，这就需要我们的制动检测设备能够准确地检测出电动车的制动性能，如何提高检测设备的效率，与我们的被检对象电动车的现状是分不开的。近几年来，我国电动车保有量迅速增长，电动车安全运行的问题越来越突出

9、，交通事故频发，各式各样的交通现场令人触目惊心，而造成这些交通事故除了认为因素外，最主要的还是车辆制动系统的原因。所以，针对电动车制动系统的检测越来越被重视。近期，伴随在线检测科技的研发，汽车制动性能的测试和诊断从路试向台架测试转变。后者和前者相比表现出明显的优点，其不只能测试出所有车轮的制动力与其协调时间，利用统计寻求汽车单位制动力。此外还能测试出相同轴两车轮的制动力差与制动力上升时间差，其中内部阻力与制动完全释放时间。上述方式就能处理路试测试方式的问题和不足。1.2 国内外相关领域研究现状及发展方向现在，在国内汽车制动性能检测试验台中，一般被划分成下面两类方式，接下来进行详细分析，反力滚筒

10、式制动试验台被大规模使用，其中平板式制动试验台在近期才进入国内。下文会进行全面叙述：1.2.1 反力滚筒式制动实验台国内采用的反力滚筒式制动试验台被划分成两部分，第一是引进日本弥荣企业、日产企业；第二是进口西欧地区，比如德国马哈企业、申克企业等在世界具有较高知名度的企业。日本式试验台主要特征是摩擦滚简直径小，普通直径大概是120mm，此外滚筒表层具有矩形槽，操作时期线速度不高，两滚筒间存在举重器，通常不存在智能程序，数值呈现大部分是指针式。西欧式试验台主要特征是摩擦滚筒直径大，普通直径大概是265mm，此外筒表层涂敷摩擦原料，摩擦系数更高，大概是0.8-0.9,操作时期线速度高，低于3t的车辆

11、线速度大概是2.5-3km/h,3-10t线速度则是5km/h。在两滚筒间也增设多个第三滚筒，数值呈现大部分是指针式。第三滚筒功能一般是：(1)在车辆放置到试验台之后，轮胎压下第三滚筒，限位开关脱开之后，才可以顺利开始操作。(2)在测试时期，在试验台转速渐趋平稳之后，刹车之后车轮速度降低，第三滚筒速度也开始降低，在其转速降低到稳定转速的百分之七十时，为了不伤害轮胎，控制系统发出消息，促使电机暂停运作。对反力滚筒式来说，最关键的是结构技术参数与功能：试验台滚筒转速、滚筒直径、滚筒表层形状和材料、电动机驱动功率、制动力测量设备与精准度等。此处与测试稳定性相关的现实因素是滾简和轮胎之间的附着效果，所

12、以滚筒直径和转速、表层形状和原料、表层附着系数就变成模拟现实工况的关键参数，始终是分析的核心内容，大部分学者指出采用高转速、大直径滚筒。现在，检测设施制造业逐渐产生相应规模，行业竞争更加激烈，反力式汽车制动试验台型式类型众多，且在持续改善与提升。传感器逐渐从机械式或机电式发展成目前普遍使用的电子式，控制形式也开始发展成计算机管控。1.2.2 平板式制动试验台站在原理角度进行分析，平板式制动试验台的主要优势是自主、高效，其是在汽车行驶制动时期中开展测试，必须确保力传感器可以精准正确的将测试平板上遇到的水平制动力和垂直力记录下来，此类试验台就能全面清晰地了解到汽车制动的所有环节。此类试验台具备的主

13、要优势为：1)在具体台面上。焊有由钢板冲压生产出的钢网，有比一般路面更高的附着系数，在一般磨损区间内能保证制动性能的顺利测试；2)可以同时期对汽车全部车轮进行动态测试；3)主要使用在轿车与摩托车的测试上。轿车前轴制动力占据所有制动力的较高比值，其中世界上对前轴制动力的标准各不相同，此方式检测能力和现实相符合，此处滚筒式的检测水平各不相同；4)功能齐全的复合检验台。比如各个国家都生产出多种类型的检验台，可以确保多种性能共同进行，检测制动力的时候不只可以测试所有车轮最大制动力，此外还能寻找上述制动力在制动时期伴随时间变化的曲线等相关数据内容，甚至能兼顾侧滑测试。上述四点平板式都好于其他类型。然而此

14、方式也具有无法忽视的问题：1)在现实检测时期，制动初速度和踏板力无法轻易掌握，具体工况不平稳，重复性不好；2)检测科技并不完善，定量分析科技依据需要持续健全，传感与计算机后处理技术标准较高，需要使用电子技术才可以完成；3)无法测试车轮阻滞力、失圆度，此外可适用类型不多。无法直接对轴距变动大的汽车进行车轮共同测试，此外检测货车后轴的制动性能效果不好，多轴车无法测试。1.2.3 台架制动试验台的特点（1）检测环节较少，损耗时间短。一般只需要35分钟。（2）设备结构紧凑，占地小，能独立增加在电动车检测线上，之后在年检中对电动车制动系统进行测试。（3）环境条件对此部分测试的影响不大。台架检测一般在室内

15、完成，雷雨、侧向风等外部环境通常不会对检测造成影响。（4）设施损耗少，依照现实需求可开展产业化制造。台架检测法具备众多普通方式所没有的优势，然而也有很多问题和缺点，因为此方式需要借助模拟路面制动状况来开展测试，无法直接体现出路面制动时期轴荷转移对制动的现实影响，此外因为电子器件精度、汽车当量模拟精度等条件的影响，因此最终结果也表现出现有的偏差。利用持续改善内部设计，进一步处理存在的问题，选择高精度电子测试器件等，就能进一步提升台架测试精准度。1.2.4 发展方向反力滚简式制动试验台科技分析更加科学，未来此部分制动检测设施的发展潮流依旧是反力滚筒式，主要型式上侧重于西欧式，对此类制动设施的分析就

16、是未来的关键点。此类试验台需要尽早处理台试和路试之间差异，坚持完成下述多个部分的工作：l)基于国内现实情况，多种待检车型需要配备单独的试验台，进而达到车型现实测试需求；2)不同检测设施按照要求开展划分，并有独立的检测标准和检测规程；3)滚简直径要合理增大，并适当提高滚筒的转速。1.3 论文主要研究内容及方法1.3.1 主要研究内容对电动汽车制动试验台进行的分析一般包含下面多个部分：1.掌握此类试验台的主要用途、功能，且根据目前技术情况和功能开展整体论述。2.与之相关的运动学与动力学的研究对检测电动车制动环节开展研究，探讨主要制动时期的运动与受力状况，推测出制动力与滚筒支撑力表达式，且研究其所具

17、备的最高测试水平；3.内部结构设计相关分析对制动试验台改善方案开展具体设计，制作零件图和装配图；4.在全部制造结束之后，进行必要的性能试验和试验数据分析。1.3.2 技术途径与方法（1） 运动学和动力学研究；（2）借助autocad开展零件图和装配图的制作。2 汽车制动试验台总体方案2.1 汽车制动试验台总体构成试验台结构参考图21内容。一般包含电动机、压力传感器、减速器、滚筒等众多部分。汽车在开展此类测试时，左右车轮是处于同时制动的状态，也就是说每个车轮都会产生单独的制动力，为了能够测出这些车轮各自的制动力，每个车轮都需要都独立的测试装置，因此除了框架和指示仪表以外其它装置都需要进行独立设置

18、。试验台总体可以分为五大部分：1.驱动部分：驱动部分是整个试验台最关键的部分，因为它承担了试验台的动力输入，主要由电动机、减速器和传动链组成。该试验台的功率传递为：从电动机传给减速器然后传给主动滚筒最后传给从动滚筒。本次设计选用的是涡轮蜗杆减速器，主动滚筒与从动滚筒之间通过传动链进行功率传递。 1. 电动机 2.压力传感器 3.减速器 4.滚筒 5.第三滚筒 6.转速传感器 7.链传动 8.指示仪表图21 汽车制动试验台的原理图 1.传感器 2.电动机 3.减速器 4.测力杆 5.链传动6.从动滚筒 7.第三滚筒 8.主动滚筒 9.框架图22 车轮制动力测试单元2.滚筒：是圆柱形的主要部分，被

19、划分成主动与从动两类，普遍使用在数码打印机，输送设施，造纸与包装设备等众多系统内，一般使用无缝钢管生产得到。然而在目前的试验台上，滚筒组却是充当了一个活动路面的角色，实验时，主要用来承受被测车辆的重量，以及承受并传递车轮的制动力。由于滚筒需要传递制动力，因此车轮与滚筒之间必须有一定的附着力，附着力主要由车轮与滚筒之间的附着系数来决定，且附着系数将会直接影响到测试结果，为了试验结果更精确，需要进一步提升车轮和滚筒两者间的附着系数。一般对滚筒表层开展相应的加工，现在主要使用下面的五类：（1）在金属滚筒上开浅槽。此方式主要在滚筒外圆面上增设部分槽，为了确保滚筒表层和车轮时间是非完全接触，以此增加与轮

20、胎表面的摩擦，这些槽需要有一定的深度，从而能够提高附着系数，最高可达0.7，但是这种处理也有缺陷，最明显的是当车轮抱死时由滚动变成滑动，这就使轮胎很容易刮伤，甚至破损。（2）在金属滚筒表面粘上熔烧的铝矾土砂粒。铝矾土砂粒能够极大的提高滚筒表面与轮胎之间的摩擦，可以使滚筒表面附着系数达到0.8。（3）在表层焊金属层。材料是nicrbsi合金粉末和钢砂。全新时期上述滚筒表层附着系数为0.9，此外因为增加了合金材料，所以这种滚筒还具有很好耐磨性。（4）高硅合金铸铁滚筒。这种滚筒具有上述1、3两种滚筒的特性，表面开了槽、同时还具有很高的耐磨性，附着系数达0.70.8，原料成本低，造价便宜。（5）在滚筒

21、表面涂上特殊的水泥覆盖层。相比于金属滚筒，它具有更高的耐磨性，表面附着系数可达0.70.8。3.测量部分：如图33所示，主要组成部分有测力弹簧、测力杠杆与传感器等。测力杠杆两边主要和传感器、减速器相连联系。减速器壳体前端不断变化，在其受力向下转移时，与之相连的测力弹簧a和测力弹簧b受到拉伸，以此测力。由于测力范围较大，测力弹簧a和b可以单独作用，也能同时作用。4.第三滚筒（传感滚筒）部分：第三滚筒主要充当传感作用，在进行制动试验时，车轮在主动滚筒的作用下开始旋转，被车轮紧紧压住的传感滚筒也在摩擦作用下开始旋转，尽管滚筒直径不一样，但相互接触的位置线速度却是相等的。传感滚筒的转动使转速传感器产生

22、一个电信号，送到控制系统，通过换算测得车轮制动力。5.指示与控制部分：指示装置有两种，分别是指针式指示仪表和数字显示器。 1.从动滚筒 2.电动机 3.齿条 4.二级减速主动齿轮 5.滚筒6.二级减速从动齿轮 7.蜗轮 8.减速器壳体9.传力臂刃口10.缓冲器 11.测力杠杆 12.自整角电机 13.小齿轮14.限位杆 15.测力弹簧a 16.测力弹簧b图23反力式滚筒制动试验台的驱动装置和测量装置2.2 制动试验台工作原理汽车制动实验台主要原理是当车轮接受测试的时候，通过滚筒模拟实际道路情况，也就是把被测车轮放在两滚筒上，使用电机驱动滚筒运动，继而带动车轮转动，并达到预定测试速度，然后踏下制

23、动踏板，车轮停止转动，而滚筒依靠惯性轮的作用继续旋转，滚筒相当于活动路面，从而测得所需各项数据。其中利用齿轮传动实现三种要求的车速，利用电磁离合器实现不同车速之间的转换。齿轮传动的作用是将电动机的转速分别降为所需的三种转速，即所需的三种车速。不同的转速切换是通过电磁离合器来控制的，主动轴上的三个主动齿轮分别与三个电磁离合器相连，且与从动齿轮分别啮合，电磁离合器通过电磁圈控制齿轮与轴的啮合，当电磁离合器发挥作用时，主动齿轮的转速便经过减速后传给从动轴，当电磁离合器不发挥作用时，齿轮虽然啮合，但不把动力传递给从动轴，因此是空转。通过电磁离合器的作用，完成不同转速车速之间的切换。2.3 制动试验台力

24、学分析由于台架试验并不是现实生活中车辆的实际运行工况，受力情况和现实有明显的差异，不能全部模拟道路制动的力学情况，所以需要全面掌握台架试验台的制动环节。测试时，车轮受力参考图24，力平衡方程为： （21） （22） （23）联立上式得出： （24） （25）测试中，在车轮逐渐制动时，滚筒和车轮时间附着力是： （26）此处 g施加给车轮的载荷；d滚筒直径；l两滚筒间中心距； d车轮直径； 、滚筒对车轮产生的法向反力；f支承在地面的非测试车轮利用车桥对受检车轮轴造成的水平推力；、滚筒对车轮的切向反力；车轮在滚筒内的安置角；滚筒和车轮表层的附着系数；车轮制动力矩。2.4 影响制动性能检测的因素分析（

25、1）安置角与被检车轮半径r对检测结果产生的影响其中车轮在滚筒上安置角表示其和滚筒接触点的切线方向和水平方向之间的夹角，依据图24，可以了解到： （27） 图24车轮受力情况（2） 车轮和滚筒表面之间附着系数对检测结果造成的影响附着系数值的大小彰显出试验台测力能力的大小。值能直接影响检测结果。标准规定值不得低于0.64。值不仅跟滚筒材质和表面处理工艺有关，还跟实验时环境有很大关系，倘若滚筒被浸湿，将大大减低附着系数。因此，为了能够保持较大的附着系数，实验过程中应使滚筒表面保持干燥。2.5 本章小结反力滚筒式试验台主要由电动机、压力传感器、减速器、滚筒、转速传感器、传动链、指示仪表等组成。本章阐述

26、了制动试验台的工作原理，且进行了力学分析，并对实验中会受到的影响因素进行了分析，推导出了汽车最大制动力公式，也着重分析了如何提高滚筒与车轮之间的附着系数。3 制动实验台结构设计3.1 滚筒设计（1）确定滚筒直径为了得到更加精准的结果，且确保整个过程的安全，大多数制动试验台都采用中心距不可调的滚筒。但正因为中心距不可调，为了增加试验台的稳定性，节约驱动电机功率，要缩小直径，然而直径不能低于标准数值，不然车轮滚动损耗也会随之增加。目前试验台确定的直径是180mm。（2）确定滚筒长度滚筒长度一般依照受检车辆的结构大小与主要参数来确定，此外也要思考设备的通用性，目前确定实际长度是220mm。（3）确定

27、滚筒转速因为实验车轮初始需要让滚筒来带动，所以测试车速多少需要由具体转速来确定，为了让测试时期条件基本符合现实工况，滚筒线速度需要维持在合理范围内。不然，就会导致最终结果不符合现实情况。然而伴随测试车速不断提升，试验台驱动功率也开始提高，所以需要思考使用成本。滚筒转速n通常是：70rpm左右，其中滚筒线速度就是测试车速需要通过公式v=2nr计算，本次确定的滚筒转速是60rpm。（4）车轮与滚筒间附着系数的选择车轮在实验台上，和滚筒之间接触面积不大，此外为了提高整体稳定性也要减少直径，使车轮与滚筒间比压增大，滚动阻力增大，间接降低了附着系数。为了能在试验台上再现汽车在路面上真实的的制动工况，需要

28、提高车轮与滚筒之间的附着系数。但滚筒材料以及生产时进行的表面处理很大程度上限制了。目前大多数试验台采用的都是表面带槽的钢制滚筒，其表面附着系数在0.60.8之间，根据gb/t13564-2005规定，附着系数不低于0.7，本制动试验台采用欧式新型粘砂技术大滚筒，附着系数可达0.85以上。（5）确定最佳安置角一、安置角对测试车轮稳定性的作用车轮安置角表示车轮和滚筒之间接触点的切线方向和水平方向之间产生的夹角。其大小显著作用于车轮的滚动阻力。在具体测试时期的受力状况参考图31内容。伴随制动力矩mt的增多，fx1、fx2提高，测试车轮最大制动力需要出现在测试车轮位于抱死时期，也就是车轮在离开前滚简（

29、n1=0）而未沿后滚筒滑移的时间。当前有： （31） （32） 根据（31）式得出： （33）其中车轮和滚筒的最大制动力和滚筒对车轮的法向反力之比就是两者之间的附着系数，因此=，也就是。二、最佳安置角的选择车轮在滚筒上的安置角小，得到的测试能力就更大。大那么测试时期的工作稳定性较好。因此需要汇总两部分来确定角。然而最大测试能力的获得需要将测试车轮工作稳定当做基础。为了达到gb7258-87中有关汽车关键承载轴的制动力和此轴轴荷之比不小于60%的标准，此时： （34） 由于车轮和滚筒之间摩擦力和正压力之比就是正切值，也就是=，是摩擦角，因此存在： （35）把式（35）代入（31），（32）式得出

30、。之后把（34）式与代入（35）式中有60%g=。在时，得出。也就是时，是最佳安置角。（6）滚筒中心距l的选择在测试车轮位于前、后两滚筒之间时，测试车轮半径r和两滚筒中心距l，车轮在滚筒上安置角的关系根据图31明确。也就是l=2（r-r） （36）对照多种车轮半径r，l也并不相同。然而现在采用的滚筒式制动试验台大部分是滚筒中心距无法调节的，无法确保全部尺寸的车轮均位于测试最佳时期，促使大部分制动力符合要求的车辆在测试时期无法达到标准。 图31车轮受力图3.2 滚筒式制动试验台测试能力分析（1）可以测得的最大制动力参考图31内容，在不加载时期，思考车轴阻碍车轮后移的约束力是f时有： （37） （

31、38）根据（37），（38）式得出： （39）测试时期，受测车轮会被非测试车轮约束，f遇到影响，最大值是，是附着系数；。此时空载时所得到的前后轮最大制动力是： （310） （311）其中 、是空载时前后轮的轮荷。（2）滚筒承担最高扭矩滚筒承担的最大扭矩和滚筒承担最大制动力有关。把（310）、（311）式内的g前、g后全部条换成满载时期的轮荷gm前、gm后，也就是得到满载测试时期最大制动力是： （312） （313）f前max、f后max是满载时前、后轮所得到的最大制动力，选择两者内最大值标注成，此时滚筒承担的最大扭矩是： （314）其中 d是滚筒直径。3.3 电动机的选择（1）明确滚筒所传播的

32、功率n依照=9550，则滚筒所传递的功率n=。（2）估算减速箱传动效率考虑到传递功率问题，本实验台经过一次齿轮传动，传动效率查书得0.98，一次涡轮蜗杆传动，传动效率查书得0.9，经过一次皮带轮传动，传动效率查书得为0.92，经过三次轴承传动，传动效率查书得0.99，本实验台综合传动效率为他们的乘积。总传动效率=（3） 确定所需电机功率选择电机综合上述情况，还有各种可能的传动消耗，经过计算查阅资料与设计手册，我决定选取额定功率为11kw，同步转速为1500r/min的电机。查看机械设计标准，确定电机主要参数为：电机名字 y系列三相异步电动机类型代号 y 型号规格 y132m-4 防护等级 ip

33、44 安装形式 b3 极数 4 额定功率 （kw） 11转速 （r/min） 1440电压 （v） 380额定电流 （a） 7效率 （%） 87功率因数 （cos） 0.85堵转电流/额定电流 7堵转转矩/额定转矩 2最大转矩/额定转矩 2.2转动惯量（kg·m2） 0.0296噪声 （db(a)） 78重量 （kg） 81机座号 132m 国际标准机座号 132m38 最大长度 （mm） 515最大宽度 （mm） 350最大高度 （mm） 315本汽车制动试验台核心技术参数参考表31内容。表31 汽车制动试验台核心技术参数序号技术参数参数值1允许最大轴载质量kg50002测量范围n

34、0-100003分辨率n104滚筒直径mm1805滚筒长度mm2206滚筒中心距4207滚筒转速r/min608电动机功率kw119最大外形尺寸（长×宽×高）mm1150×950×72010示值误差%±53.4 蜗轮蜗杆的设计（1）挑选材料且明确许用应力蜗杆使用45号钢，表层淬火，硬度是4555hrc，蜗轮使用铸锡青铜zcusn10p1，砂模生产。许用接触应力=200m，弯曲应力=50m。（2）蜗杆头数的选择由i=27.04，查机械设计基础得=2，则=54；根据=2，查表故取传动效率=0.8。（3）蜗杆转矩 =9.55 nmm 式中p高速轴功率

35、，kw； p=kw。（4）系数确定 使用系数1.4，取；材料综合弹性系数=150，假定/a=0.4，查表得接触系数=2.8。（5）确定其他参数 （一）粗算蜗杆分度圆直径mm；（二）模数=5.96mm；（三）根据机械设计基础查表，若取m=6.3，蜗杆直径系数q=10，故。（四）轮缘宽b=56.7mm；（五）蜗轮分度圆直径=340.2mm；齿顶圆直径=m（+2）=352.8mm；（六）导程角。（6）计算中心距：（7）校核强度和刚度（一）蜗轮齿形系数当量齿数=57，查图得外齿轮的齿形系数；（二）蜗轮齿根弯曲应力蜗轮齿根弯曲应力 < ，弯曲强度足够；（三）蜗轮齿面疲劳接触强度，故接触强度足够；（

36、四）蜗杆刚度计算蜗杆相对细长，支承跨度大，假如受力之后出现挠度过高，就会阻碍一般啮合操作。因切向力与径向力出现的挠度主要是： 合成综合挠度是 蜗杆圆周是，=2261.35n； 蜗杆径向力，=3295.2n； 蜗杆支点跨距，mm。大致统计确定=306.18mm； e蜗杆材料弹性模量，mpa。钢蜗杆e=2.06 mpa； i蜗杆危险截面惯性距，i= =7.73 mm； y许用挠度，mm；y= /1000=0.063mm。由式（416）、（417）、（418）得： =0.0085mm，=0.012mm，y=0.015mm<y，故蜗杆刚度足够。（8）蜗杆传动热平衡统计因为蜗杆传动效率不高，发热量

37、高，假如不按时散热，会造成箱体内油温变高，润滑效果丧失，造成轮齿磨损严重，开始发生胶合。所以对接连操作的闭式蜗杆传动要开展热平衡统计。（一）相对滑动速度=4.91m/s；（二）当量摩擦角查表得；（三）总传动效率；式中：温度差，= ； 蜗杆传递效率，10.89kw；传动效率，0.87。3.5 齿轮的设计（1）设齿轮工作寿命为15年，每年工作300天，单班制。传动机是普通工作机，因此选择7级精度材料挑选：挑选齿轮材料是45钢（调质）硬度是240hbs，小齿轮齿数z是20。（2）齿面接触强度设计 明确公式不同计算数值：载荷系数，小齿轮传播的功率转矩：=4.974n.mm查看资料得知齿宽系数=0.3查

38、看资料得知弹性影响系数=根据图查看出齿轮接触疲劳强度极限数值=550mpa 图32 接触疲劳强度极限根据公式统计应力循环次数: n=60njn应力循环次数。n齿轮转速，单位r/min。j每转一周时，相同齿面啮合次数。具体运作时间，单位是h. n=60nj=60×1440×8×300×15=3.11×根据图可知接触疲劳寿命系数=1.00图33 接触疲劳寿命图统计接触疲劳许用应力确定失效概率是1，安全系数s=1，根据公式= s疲劳强度安全系数。 思考应力循环次数影响的系数，就是寿命系数。 齿轮疲劳限度。得出=1.00×550=550mpa

39、（3）统计小齿轮分度园圆径=83.76mm（4）统计圆周速度=6.31m/s（5）统计齿宽b b=d=25mm（6）统计齿宽和齿高比值 b/h明确齿轮模数m 初定齿轮齿数z=20m=4.2mm齿高 h=2.25m=2.25×4.2mm=9.423mm b/h=25mm/9.423mm=2.653mm（7）统计载荷系数参考=4.23，7级精度，计算得知动载荷系数=1.13（8）按照真实载荷系数校正得到分度圆直径d 83.55mm（9） 统计模数 m md/z83.55/204.177（10）按照齿根弯曲强度统计根据公式 m明确公式内不同计算数值查看弯曲疲劳强度380mpafe的计算公式

40、是其中yst是试验齿轮的应力修正系数，yst2.0。flim可按图4.6查取，对于循环载荷下工作的齿轮（如行星齿轮、中间齿轮等）应将查取数据乘以0.7。计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数s1.4，由公式得 0.88×380/1.4238.86统计载荷系数k1×1.13×1.0×1.351.5255查看资料之后确定齿形系数2.226确定应力校正系数1.764/2.226×1.764/238.860.01644继而统计 2.75mm因为齿轮模数多少一般和弯曲强度所确定的承载能力相关。选择由弯曲强度计算得到的模数。就近选择整数m3zd/m83.5

41、5/3=27.85 z=28大齿轮齿数是=1.2*27.85=33.42 此时=34（11）几何尺寸统计分度圆直径 =84mm 102mm中心距 =93mm齿轮宽度 b=25mm3.6 轴的设计轴是构成机器的关键材料。所有进行回转运动的传动零件（比如齿轮、涡轮等），都需要装置在轴上才可以完成运动和动力的传播。所以轴的关键功能是支承回转零件和传播运动与动力。根据承受载荷的差异，轴被划分成转轴、心轴与传动轴三部分。工作中不只承担受弯矩此外也承担扭矩的轴就是转轴。此部分轴在多种设备中普遍存在。只承担弯矩的就是心轴。也被划分成转动与固定心轴。只承担扭矩（或弯矩不高）的是传动轴。轴根据轴线形状的差异，被

42、划分成曲轴与直轴两部分。曲轴利用连杆需要把旋转运动变成反复直线运动，或者开展相应的运动改变。直轴基于外形的差异，被划分成光轴与阶梯轴两部分。光轴形状类型较少，加工便利，应力集中源不多，然而轴上零件不容易装置和定位；阶梯轴和光轴不同。所以光轴一般使用在心轴与传动轴，阶梯轴普遍使用在转轴。具体设计包含结构与工作能力统计两部分。结构设计主要依照轴上零件的装置、定位和具体生产工艺等部分的要求，科学明确轴的结构方式与大小。轴的结构设计不科学，会降低实际工作水平与轴上零件的运作稳定性，甚至提高轴的制造费用与轴上零件配置的问题等。所以轴的结构设计就是此领域内的关键部分。轴的结构设计主要包含定出轴的科学外形与

43、所有结构尺寸。结构一般取决于下述原因：轴在机器内的安装方位和形式；轴上装置零件种类、大小、数目和轴联接的方式；载荷属性、大小、方向和划分情况；加工方式等。因为与轴结构相关的条件众多，此外具体结构方式也需要根据实际情况的差异来确定，因此轴不存在统一的结构方式。然而，不管是怎样的条件，轴的结构都需要达到：轴与安装的零件有具体的工作位置；轴上零件需要方便拆装与调节；轴需要表现出较好的工艺性等。轴的工作能力计算表示具体强度、刚度与振动稳定性等部分的计算。大部分时期，其工作能力和强度有紧密的关系。此刻需要对轴开展强度计算，避免断裂或变形问题。其中对刚度标准较为严苛的轴（比如车床主轴）与受力高的细长轴，也

44、需要开展刚度计算，避免操作时期出现过高的弹性变形。对高速运作的轴，也需要统计振动稳定性，避免出现共振问题。3.6.1 确定轴的最小直径参考轴所承受的扭矩，强度计算公式是： 其中：扭转切应力 t承担扭矩 轴的抗扭截面系数 n 转速 p传播的功率 d计算截面处轴的直径 许用扭转切应力根据上式得出直径： 其中：轴的材料一般是碳钢与合金钢。钢轴的毛坯大部分使用轧制圆钢与锻件，很多使用圆钢。因为碳钢的成本较低，对应力集中的敏锐度不高，此外还能使用热处理或化学热处理等方式提升耐磨性与抗疲劳水平，因此使用此材料生产，选择45钢。因为轴材料是45号钢，调制处理因此选择=126，此时依照设计标准，其中p=7.5

45、kw, n=758 r/min,则d=27.05mm直径是轴段的最小直径，其余部分的直径参考轴上零件装配计划与定位标准，从最小直径处逐次明确。3.6.2 主动轴设计主动轴主要连接主动滚筒，轴承，齿轮等。经过计算分析，结构参数如下：ll=l2=l8=80mml3=l7=20mml4=l6=220mml5=200mml9=100mmd1=d5=35mmd2=d4=40mmd3=45mm3.6.3 从动轴设计从动轴连接的是从动滚筒，经过我的设计计算，根据下图，我把从动轴的结构参数逐步确定。l1=l7=80mml2=l6=20mml3=l5=220mml4=200mmd1=40mmd2=45mm3.7

46、 轴承和轴承座设计3.7.1选择轴承型号 根据制动试验台的工作条件和试验要求，经过验证计算后选择了轴承型号与类型，具体参数为：轴承类型 btype=深沟球轴承轴承型号 bcode=6208轴承内径 d=40 (mm)轴承外径 d=80 (mm)轴承宽度 b=18 (mm)基本额定动载荷 c=22800 (n)基本额定静载荷 co=15800 (n)极限转速(脂) nlimz=10000 (r/min)润滑模式：脂润滑3.7.2轴承座型号通过查找信息确定轴承座的型号为sn2083.8 本章小结本部分对汽车制动试验台相互参数开展研究，修订，统计和检验。在制动试验台中，关键方面是滚筒，滚筒就像普通路

47、面，支承汽车且承担与传播不同类型的力。本部分说明怎样挑选滚筒直径、长度、转速和两滚筒间的中心距，此外也深入研究如何选择电机、轴与轴承的选择计算、齿轮的选择计算，经过本章的计算，汽车制动试验台的轮廓已经确定，汽车制动试验台的设计也基本完成。结束语1、本文重点研究制动性能检测方式，准确研究不同台式制动实验台检测方式的优点和不足，主要根据国内现在的汽车检测情况，指出汽车制动系统功能的台架化不解体检测方式，对此检测进行理论研究和可行性论述。2、本文在全面分析汽车制动性能台架检测方式的前提下，实现试验台综合方案和结构设计目标，主要用来引导汽车制动检测台的制造，完成预期目标。本文指出汽车制动检测试验台综合预案，完成综合结构设计任务。此试验台需要进行汽车制动性能的不