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1、汽车转鼓试验台主要设计参数分析王明松长沙交通学院汽车工程系, 摘要本文通过对转鼓试验台模拟的条件与作用 的分析提出了转鼓试验台的设计首先要进行功率平衡井推导出,、根据汽车车轮直径确定转鼓轴距的计算公式同时提出了转鼓直径吸功器的选择方法【叙词】转鼓试验台 汽车设计汽车转鼓试验台模拟的条件转鼓试验台的功率平衡 利用转鼓对汽车进行台架试验就是通过转鼓试, 验台使车轮在转鼓上滚动 并且限制汽车的纵向运, 动模拟汽车在道路上行驶时遇到的各种力和力矩限制汽车纵向运动的约束力应加在汽车重心位置并允许汽车在垂直方向和横向作自由运动以 及侧、 , 滑 纵摆 和 横摆 运动 利用转鼓进行试验的项目有牵, 引性能试
2、验加速性能试验 和制动性能试验等由于, 台架试验便于控制和检测所 以 多用于 科研开发和。 产品检验 转鼓试 验台的基本 结构 根据转鼓试验台模拟的条件以 及工程技术要, 求 确 定 出一个能检测 汽车牵引性能加速性能的 转。 鼓试验台的基本结构原理图 牵引性能试验的功率传递图沐车驱动轮一区因一 转速扭矩传感器一 升速箱一吸功器加速性能试验的功率传递图 浑丽丽硫一一压一一吸“” 区网区 画画睡困画一一一洲配重 箱 转鼓试验台转鼓的类型可分为单转鼓试验台和 双转鼓试验台一般单转鼓试验台要求转鼓直径比 , , , 较大 制造成本较 高 汽车的安放要求严格 使用不。, 够方便但这种试验台由于转鼓曲率
3、半径大车轮在, 转鼓上滚动 与在道路上滚动非常接近因此试验精,。 度高 故这种试验台一般用于研究 双转鼓试验台由, 于转鼓曲率半径小试验精度相对较差但制造成本, 低 汽 车安放方便 因此在生产交通检测部门应用,。 非常 广泛 本文主要分析双转鼓试验台的设计参数汽车牵引性能试验的功率平衡, 汽车在道路上进行牵引性能试验时一般以较, 低的速度在平坦的道路上行驶则发动机消耗的功率为图转鼓试验台荃本结构原理图一 转鼓部分一转速扭矩传感器一升速箱一吸功器一离合器一惯性配重箱,汽车前轮的滚动阻力,汽车后轮的滚动阻力汽车传动系统消耗的功率 。 , 汽车的牵引阻力汽车在转鼓试验台上测试牵引性 能时所消耗沟 发
4、动机功率一十,十, 。,发动机消耗的功率,汽车驱动轮滚动阻力消耗的功率,转鼓试验台传动部分消耗的功率,汽车传动系统消耗的功率。汽车转鼓试验台吸功器消耗的功率收稿 日 期一一汽车在转鼓试验台进行牵引性能试验时发动机所消耗的功率应与汽车在道路上进行牵引性能试验时消耗的功率相等。 一。 即且在两式中, 较小可以忽略 则经整理可得月一, , 式即为牵引性能计算的基本方程式也可以。 作为选择吸功器的基本方程式 汽车进行加速性能试验的功率平衡, 汽车在道路上进行加速性能试验时发动 机所 消耗的功率为, , , 十汽车加速阻力所消耗的功率 汽车在转鼓试验台上进行加速性能试验时所消 耗的功率况, , , 十。
5、 转鼓试验台配重箱所消耗的功率 式,。 根据式与并且由于,较小,令,一。则有厂,一, , 式即为汽车加速性能计 算的基本方程式 也 可以作为设计转鼓试验台的惯性装置的基本方程。 式 转鼓试验台结构参数的选择 转鼓直径的选择 转鼓的直径应根据汽车车轮在道路上和在转鼓。 表面的滚动 条件相当来选择一般从理 论上讲 转鼓, 直径越大车轮在转鼓表面上 的滚动条件与车轮在。 道上的滚动条件越接近转鼓直径对轮胎的发热有, 一定的影响因为在吸功器消耗的功率相等的条件, 下 如果转鼓直径小在汽车驱动轮转速和驱动扭矩 , 相同时则转鼓转速高车轮与转鼓的接触面积较,、 小使轮胎散热条件差胎面达到临界温度而早 期磨
6、 , , 损 因此建议汽车车轮线速度达到时 转鼓直径应不小于, 汽车车 轮 线速度达到飞时 转鼓直径应不小于、。 但转鼓直径, 不能太大因为转鼓直径太大制造成本太高并对, 双转鼓试验台来说还受结构的影响 当转鼓直径增, 大时 轴距也增大 轴距过大将严重影响汽车驱动轮从转鼓试验台上爬出的性能所以根据有关资料一。 般选择转鼓直径为车轮直径的倍比较合 适 转鼓轴距的迭择图 转鼓轴距分析图, 由于汽车驱动轮的运动驱动轮将脱离后转鼓,甲 压向前转鼓这时驱动轮与转鼓之间的附着力应 满足下式,厂 夕,二,夕 式中, ,汽车驱动轮在转鼓上的附着力二汽车前轮在地面上的滚动阻力,汽车驱动轮与转鼓之间的滚动阻力一汽
7、车驱动轮承受的载荷 夕汽车车轮与转鼓之间的接触切线和水平 。 面之间的夹角因为,尹,二, 二 几二 一。 尹一一汽车驱动轮与转鼓之间的附着系数、 汽车前后轮的载荷分布系数 了汽车前轮的滚动阻力系数。儿汽车后轮的滚动阻力系数 、 将式式式代入式得招镇甲一二, 在上 式中由于 厂与沪相 比很小并且因此式可以写成夕簇沪由图 可知,小、, ,一,。,夕式中转鼓的轴距。汽车车轮的半径与直径。转鼓的半径与直径将式中的安置角夕 取最大值则有“甲工将式, 联立可得式十。沪丫十尹上海汽 车一般则有,甲丫十 护。 上式可以作为选择转鼓轴距的基本公式 吸功器与升速箱的选择。 常用的吸功器及其主要性能的比较见表 表不
8、同类型吸功器的主要性能比较 类卫“作点操作自控能力位修嗓声 叫卜机城式 便宜不位定差大 气力式便宜不毯定差大 水力式便宜 毯定 远距离操作难差方便大直流电机式很贵稳定较复杂差困难、电涡 流式贵 称定容易差方便小 卜, 、 根据表可知电涡 流吸功器由于价格合理工、,、 作点稳定工作性能好自控能力强等优点在生产 检测等部门使用的转鼓试验台上得到了广泛的应。 用 吸功器作为加载装置必须与转鼓的扭矩和转速, 相匹配 在转鼓与 吸功器之间 应该安装升速箱使吸。 功器在转速和扭矩的稳定工作点工作结论 在设计转鼓试验台时应根据路面试验的参。 数进行功率平衡 转鼓直径的选择应为汽车车轮直径的。 倍比较合 适
9、转鼓轴距的 选 择应参照 公式 甲万干砰。 加载装置应选择电涡流吸功器参考文献, 余志生 汽车 理论 机械工 业出版 社年 谢怀暄汽车安全台位必读上海交通大学出版社 年 邹感乐邱城强汽车拖拉机试脸学机城工业出版社 年, 陈家瑞 汽车构造人 民交通 出版社年 , 新型的复合电动汽车 最近,日本东北电力公司开发了一种新型的复合电动汽车“”,该汽车是以新型镍一氢 电池为主动, 。, 力源 并安装了小型发动机与发电机作为辅助电源据称这种复合电动汽车的开发在电力界尚属首创, , , 以前 该公司为了 谋求环境 保护与有效利用能源进行了 电动汽车与新型电池的研制并积极开发适应。 于东北地 区气候特点的寒冷
10、地区用电动汽车,。, 由于东北地区普遍多山地每单位距离的行驶能耗 大一次充电的行驶距离缩短 因此 根据地形条件, 在市区行驶时以主动力源蓄电池运行在山道行驶时及电池容量不足 等紧急情况下 用作为辅助电源的发,。 动机驱动的发电机供电行驶开发成新型复合电动汽车 以日一。, 复合型电动汽车安装了往与氢电池该电池目前成本虽偏高些但本古河电池公司共同开发的镍 , , , 是与老式的铅蓄电池相比具有能量密度 高 低温特性方面性能 好 可提高每一次充电的行驶路程等众多优, , 。 点 因此从总的衡量来看还是合算的它的问世定能引起汽车界的兴趣“”规格是, , 最高时速一。, 级定员人总重量为一次充电行驶采用主动力源为。 左右, 一, 循环发动机台与发电机采用辅助动力为作为主动力源的镍氢电池有个 安装, 。 张肇富编译台为辅动力源充电器为车载型
