滚筒式底盘测功机道路模拟系统设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.目的及意义（含国内外的研究现状分析）

1.1研究的目的及意义

随着科技的发展，汽车已经成为人们生活中不可或缺的一部分，然而在汽车数量、速度增加的同时，道路安全也引起了人们广泛的关注。如何快速准确的对汽车性能进行检测是人们关注的重点。

2. 研究的基本内容与方案

2.研究（设计）的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施

2.1设计的基本内容及目标

本次毕业设计主要内容是进行滚筒式底盘测功机道路模拟系统设计。主要设计参数：最大载荷3000kg，最大吸收功率160kW，滚筒直径200~500mm。本次设计主要完成滚筒式底盘测功机机械部分的设计，包括滚筒装置的选择，功率吸收装置的设计等，可以对汽车进行速度测试，功率测试，扭矩测试等。

2.2拟采用的技术方案及措施

底盘测功机的道路模拟系统的结构设计，主要包括滚筒装置、功率吸收装置（加载装置）和惯性模拟装置。

2.2.1滚筒装置　　滚筒相当于连续移动的路面，被检汽车的车轮在其上滚动。滚筒有单滚筒和双滚筒等型式。如图1所示

单滚筒试验台的滚筒直径较大，车轮轮胎与滚筒的接触更接近其与路面接触的实际情况，滑转率小，滚动阻力小，因而试验精度高。但这种试验台的制造、安装、检测都比较复杂，且成本高，所以它常用于汽车制造和科研单位。　　双滚筒试验台的滚筒直径较小，车轮轮胎与滚筒的接触与其在路面上的受压情况相差较大，滑转率、滚动阻力大，因此，检测精度比较低。但这种试验台结构简单，安装、使用方便，且成本低，故适用于汽车制造单位，维修企业和交通管理部门。其中，单轴双滚筒式试验台应用更为广泛。本次设计的底盘测功机滚筒拟采用单轴双滚筒试验台。

2.2.2功率吸收装置(即加载装置)

汽车在道路上行驶时，其外部阻力由车轮滚动阻力、车轮轴承的摩擦和空气的作用而引起的。而汽车在试验台上运转时，其外部阻力是驱动轮的滚动阻力、轴承摩擦和空气摩擦以及转数组件的轴承摩擦等，这些阻力比在道路上行驶时所受的外部阻力小得多。另外，在试验台上不存在汽车在道路上行驶时所受的空气阻力和爬坡阻力。因此，空气阻力、爬坡阻力、从动轮的轴承摩擦和空气摩擦等就用试验台上的功率吸收装置来模拟，使汽车在试验台上的受力情况同行驶在道路上基本一样。常用的功率吸收装置有水力测功器，直流电机电力测功器和电涡流测功器。

目前大多数滚筒试验台的功率吸收装置均采用电涡流测功器，如图2所示。它主要由定子和转子两部分组成。在定子四周装有激磁线圈。转子作为电磁盘与试验台主动滚筒相连，并在磁场线圈之间转动。当激磁线圈通过直流电时，两级间产生磁场。转子通过激磁线圈磁场转动，因而在转盘上产生涡电流。由于涡电流和外磁场的相互作用，对转子盘产生一个制动阻力矩。调节通过激磁线圈电流的大小，即可改变制动阻力矩(即吸收功率)的范围。

（a）气冷电涡流测功器（b）水冷电涡流测功器

1-有激磁线圈的定子；2-转子盘；3-水冷却室

当测功机的转子以转速n（r/min)转动，且励磁线圈中有一定的电流时，定子的外壳就会产生一定的阻力矩T（N.m),由此吸收功率的阻力矩P便可得知

P=T*n/9549（N.m)

底盘输出的最大功率=测功装置所消耗的功率 滚筒阻力所消耗的功率 台架机械所消耗的功率 冷却风扇所消耗的功率。

2.2.3测量装置　　测量装置包括测力装置、测速装置、测距装置和功率指示装置。因为电涡流测功器不能直接测出汽车驱动轮的输出功率值，它需要测出旋转运动时的转速与扭矩，或直线运动时的速度。

本次设计的初步方案如图3所示

6.联轴器7攀升器8.制动器9.滚筒10.力传感器

图3、普通型汽车底盘测功机道路模拟系统结构示意图

3. 研究计划与安排

3．进度安排

第1－3周：查阅文献资料，确定方案，完成开题报告。

第4－5周：检索外文资料，并完成外文资料的翻译工作。

4. 参考文献（12篇以上）

4．参考文献

[1]鲁统利，陆德元．大型汽车底盘动态模拟测功机测控系统［j］．汽车工程,1999年（第21期）第2期p118～123．

[2]郑世润，杨景泰．中外汽车检测与维修设备手册［m］．金盾出版社，1997．