摩托车盘式制动器性能试验台模拟机的研制

摘要

制动器是车辆至关重要的安全装置，其质量合格、性能优良是行车安全性的重要保障。制动器试验台是测试制动器性能和质量的设备，是制动器生产厂家不可或缺的试验装置。 为了保证制动器生产厂家与高校能进行关于制动器试验台方面的现场实验和教学，展览会上展示试验台产品以及试验台软件能方便地进行安装调试，本论文结合浙江杭州约拿摩擦材料有限公司的摩托车制动器性能试验台项目，探究了摩托车盘式制动器的试验原理和摩托车盘式制动器性能试验台的工作原理，研制出摩托车盘式制动器性能试验台模拟机。该模拟机已申请国家发明专利，专利申请号为：200610124881.3。 本论文做了如下研究工作： 研究设计了制动器试验台模拟机主机部分和主机的关键零部件，实现飞轮组的多片组合及确定各个飞轮的尺寸；选择电机型号，设计出主轴并对其进行刚度校核；确定轴上零件的安装尺寸，计算轴承寿命，对螺钉、键进行校核；设计出联轴器。 开发设计出气动系统，选择各种气动元件，设计气动元件安装件；确定气动模拟倍数大小；设计与主机连接的小制动盘和制动块。 依据转速测量原理，设计了转速传感器，转速测量放大、整形、滤波以及频率-电压转换电路，设计出基于MCS-51单片机的硬件数字电路，使用芯片8279与数码管连接用来显示转速和制动时间。并用汇编语言编写出单片机转速信号处理及显示程序，时间显示程序。笔者还设计出电磁离合器和二位三通电磁阀电源电路，控制继电器动作电路，电路板电源电路等。 按照温度测量原理，设计出薄膜热电偶，温度测量放大电路及补偿电路，设计出硬件电路，用芯片74LS48驱动数码管显示温度，编写了单片机温度信号处理及显示程序。选择压力传感器，设计了放大电路。设计的单片机硬件数字电路采用芯片MC14513驱动数码管显示制动压力大小，进行了单片机压力信号处理及显示程序的软件编写工作。 笔者选择负荷传感器，提出力矩测量方法，进行了放大、调零及隔离电路的设计；选用XLF微型打印机用来打印制动力矩信号，开发出与打印机连接的基于MCS-51单片机的硬件数字电路，编写出单片机压力信号处理及打印机控制程序。 制动器试验台模拟机将机电技术及计算机辅助测试技术相结合，为试验台的模型化发展提供了新的途径。它的研究与开发具有一定的理论意义和实用价值。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1制动器试验台概述

1.2课题来源及研究内容

1.3试验台模拟机研制的必要性

1.4模拟机总体设计方案及其原理

第2章模拟机主机结构研究与开发

2.1试验台模拟机电机选用研究

2.2质量惯性系统结构开发

2.2.1模拟机总惯量研究

2.2.2飞轮设计与开发

2.3主轴设计

2.4轴上其它零件

2.4.1所用轴承寿命

2.4.2键的选用与校核

2.4.3惯量盘与离合器联接的螺钉剪应力校核

2.4.4联轴节设计

2.5 模拟机主机系统整体设计

第3章模拟机气动系统研究与开发

3.1气缸使用压力范围研究

3.2试验台模拟机气动装置

3.3气动元件研究

3.4模拟机主机及气动系统总成三维模型

第4章模拟机转速测量系统研究与开发

4.1试验台转速测试标准

4.2转速信号测量电路开发

4.2.1转速测量原理

4.2.2转速信号源采集

4.2.3转速放大电路

4.2.4整形电路

4.2.5频率/电压变换、抗干扰及放大电路

4.3其他电路开发

4.3.1电磁离合器和二位三通电磁阀电源电路

4.3.2继电器动作电路

4.3.3电路板总电源电路

4.4转速测量系统数字电路开发

4.5转速测量及计时单片机程序开发

4.5.1程序框图

4.5.2汇编语言程序

第5章模拟机温度与压力测量控制系统研究与开发

5.1温度测量控制系统研究与开发

5.1.1温度传感器及其放大电路研究

5.1.2温度测量控制系统电路开发

5.1.3温度测量控制系统软件开发

5.2压力测试系统研究与开发

5.2.1压力传感器及其放大电路研究

5.2.2压力测量控制系统数字电路开发

5.2.3压力测量系统软件开发

第6章模拟机力矩测量控制系统研究与开发

6.1摩擦力测量方法研究

6.2摩擦力采样信号放大调理电路研究与开发

6.2.1压力传感器电源研究与开发

6.2.2压力信号调理电路开发

6.3力矩测量控制系统数字电路开发

6.4力矩测量系统软件开发

6.4.1程序框图

6.4.2汇编语言程序

第7章 结论及研究展望

7.1结论

7.2研究展望

附录攻读硕士学位期间发表的学术论文及专利申请

参考文献

致谢