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1、重庆理工大学毕业论文 汽车半轴道路模拟试验装置设计摘要摘要半轴是变速箱减速器与驱动轮之间传递扭矩的轴，是汽车传递转矩的关键部件。半轴的疲劳强度和汽车安全行驶是紧密相关的。所以半轴的道路模拟试验装置是检测汽车半轴的必要手段，本课题的目的是为了设计出一款适用于半轴的道路模拟装置。本次课题设计出一台能准确模拟出半轴实际工况下的载荷（扭矩与振动）来进行半轴的耐久性试验，在满足试验目的前提下，半轴道路模拟试验装置应具有信号产生系统，电控系统，伺服控制系统，机械执行系统，动力供给系统。本次课题主要设计半轴道路模拟实验装置的动力供给系统和机械执行系统。本课题主要进行机械结构进行设计。通过查阅资料，了解国内外
2、现状，对比现有的模拟试验试验装置和半轴静扭试验台，确定设计方案，通过设计方案草图，确定设计流程。本次设计包括：非标准件的设计，标准部件的选取，建立试验装置的三维模型，绘出二维整体布置图及其零件图。关键词：道路模拟 载荷 实验装置 半轴 耐久性重庆理工大学毕业论文 汽车半轴道路模拟试验装置设计AbstractAxle is a axis for transmission torque between main retarder and driving wheel.it is the key components of automobile transmission torque. safe dr
3、iving is closely related The strength of Axle fatigue .So axle road simulation test device for detecting vehicle axle means necessary,The aim of this project is to design a suitable axle road simulation apparatus.The project to design a machine capable of accurately simulate the actual conditions of
4、 the axle loads（torque and vibration）for axle durability test.To replace the traditional static axle torsion test bench.Premise to meet the test purposes, axle road simulation test device shall have the signal producing system, electric control system, servo control systems, mechanical execution sys
5、tem, power supply system. The main topic axle road simulation experimental device designed power supply system and the mechanical execution system.Through access to information, to understand current situation at home and abroad, compared to existing simulation test apparatus and the static axle tor
6、sion test bench, to determine design, through design sketches, determine the design process. The design includes: the design of non-standard parts, standard parts selection, three-dimensional model to establish the test device, draw two-dimensional general arrangement drawings and part drawings.Keyw
7、ords： Road simulation Load Test Equipment Axle Durability.重庆理工大学毕业论文 汽车半轴道路模拟试验装置设计目录摘要Abstract1 绪论 11.1 课题研究的目的及其意 111.2 道路模拟试验简介 11.3 汽车半轴道路试验模拟的国内外现状 31.4 课题研究内容 42 2 道路模拟试验装置道路模拟试验装置 62.1 通用道路模拟试验台装置62.2 半轴结构介绍82.3 设计方案93 3 半轴道路模拟试验台的设计半轴道路模拟试验台的设计 113.1 设计流程113.2 设计及其强度校检113.3 标准部件的选取及其校核193.4
8、三维模型的建立及其二维视图234 试验流程 265 总结与展望 27重庆理工大学毕业论文 汽车半轴道路模拟试验装置设计致谢28参考文献29重庆理工大学毕业论文 汽车半轴道路模拟试验装置设计11 绪 论本章介绍了论文研究的背景和研究意义，主要叙述半轴道路模拟试验装置的研究目的和意义，汽车零部件道路模拟试验的试验方法流程及其国内外发展现状及存在的问题、研究意义。1.1 课题的研究目的及其意义动态测试是在道路车辆开发过程中的一个重要组成部分。特别是道路情况的模拟，通过实验室试验台的应用载入车辆在真实行驶时的条件。汽车是一种高速的交通工具，自身的零部件在各种工况下受到的载荷也不同，在长期的负荷下有的零
9、部件会发生疲劳损伤，汽车的使用寿命由其零部件的疲劳寿命决定。为了保证汽车的可靠性，近年来,除了在公路或专用车道上进行试车以外,已有可能在实验室里应用与电子测量、调节仪器及模拟、数字计算机相连的伺服液压试验装置模拟汽车在行驶中产生的振动。用这种装置可以在接近实际行驶的条件下,对汽车部件(如变速箱、传动轴、离合器、车架、驾驶室、车身、车轴)以及整个汽车进行试验。 。在实验室内进行汽车道路模拟试验，运用可靠性试验技术能够克服传统汽车测试的缺点，提高汽车测试的效率。国内外都采用了汽车零部件的道路模拟实验进行测试、检测，只是国内目前这方面的技术不大成熟。汽车道路模拟试验在新车型开发及其重要零部件性能检测
10、中占用极其重要的地位。目前，汽车道路模拟试验在新车型、新技术、新材料的开发和验证方面起着巨大作用，各汽车零部件厂家对所生产的零部件及汽车总装厂在采购、装配前均需对零部件进行道路模拟振动环境试验，以考核零部件的可靠性及环境适应性能。本课题为汽车半轴的道路模拟试验装置的设计，半轴作为汽车传递动力的主要部件，是汽车动力传递的枢纽，它的可靠性试验尤为重要，所以本次课题是设计出一套基于汽车传动轴的道路模拟实验装置，以此来检验汽车驱动轴的可靠性，疲劳寿命等参数。 1.2 汽车道路模拟试验简介很多汽车零部件的工况，可以用专门设计的试验台模拟。在模拟的试验台重庆理工大学毕业论文 汽车半轴道路模拟试验装置设计2
11、上用飞轮代表汽车行驶时的惯性力，用以试验制动器的性能。用水力或电力测功机代表汽车行驶时的各种阻力，以试验发动机的功率和扭矩等。 早期的试验台结构和试验项目大都比较简单，采用连续的固定载荷循环。但是以固定载荷运行的发动机寿命试验台，不能模拟汽车经常起步、停车，冷却水温低，致使燃烧气体溶于气缸壁上的水中而引起酸性腐蚀，所以这种方法往往不能模拟实际使用情况。30 年代以后的试验台已普遍采用模拟实际工况的变载荷、变速或变温等循环。不过，固定载荷试验法仍在使用，这是因为已积累了大量数据，试验结果与实际使用结果的当量关系清楚。 40 年代建立累积疲劳损伤理论和 50 年代建立随机振动理论之后，试验方法又有
12、创新。用仪器测定并记录代表各种道路不平度的路面功率谱，并将它们放大、倍加或综合后，输入试验台控制系统，便可以得到任意的强化倍数或任意的不同路面综合，以进行加速的模拟试验。这种方法和控制系统不但可用于零部件的试验，而且还可用于模拟道路振动情况的电子液压振动试验台（见彩图）和转鼓试验台。汽车在振动试验台上试验时，各车轮下均装设可发出不同频率和振幅的液压振动头，模拟各种不同道路的随机输入。转鼓试验台分为单转鼓式和双转鼓式，它们都能模拟不同的车速和路面情况，以试验整车的动力性，还适用于汽车排气污染的测定。有的转鼓试验台还有施加侧向力的装置。汽车试验中试验台试验的费用最省，试验所需的时间较短，试验条件较
13、易控制，应用范围日益扩大。但这种试验一般多用于单项性能或耐久性试验，或少数相关项目的综合性试验，不能较全面地考核综合性能。汽车道路模拟试验系统由计算机、测控系统及振动台( 做动器) 组成。在计算机软件的控制下, 生成驱动振动台的驱动信号, 由测控系统输出到振动台实施激振; 同时, 测控系统采集试件和振动台的响应和状态, 并把数据传到计算机中。一次典型的道路模拟试验包含以下步骤:1. 记录汽车行驶的载荷数据, 经采集处理后形成要模拟的期望信号;2 .对系统施加激振( 输入) , 同时采集系统的响应( 输出) , 根据系统的激 和响应信号识别整个振动系统的频响函数矩阵;3.用初始驱动信号去激振系统, 同时测量系统的响应, 与期望信号进行比较后对驱动信号进行修正, 这样反复迭代使实际响应逼近期望响应, 从而获得最终重庆理工大学毕业论文 汽车半轴道路模拟试验装置设计3的驱动信号;4 根据不同的试验种类, 输出步骤 c 中得到的驱动信号, 进行道路模拟试验和试件性能评估。汽车道路模拟系统, 实现了与之相同的功能, 具有很高的性能价格比。计算机测控系统是道路模拟试验台开发研制过程的关键。分析了道路模拟试验对测控系统的特殊要求, 介绍其组成、结构, 及系统中特殊功能的实现方法, 最后, 通过实验证明了所开发系统的正确性和配置的合理
