电动自行车制动器性能检测研究

摘要

目前电动自行车的制动器大都采用抱刹,其性能的好坏是评价电动车的关键指标之一,对制动器的性能进行检测的工作正越来越被广大电动车零配件生产厂家所重视。然而,目前在国内对电动自行车制动器性能的检测大多采用路检的方法,凭经验感觉来确定制动性能的优劣,而不是进行定量分析,显然,这种做法是不够科学的。如果能够结合电动车在路面行驶时的受力情况利用动力学相关理论进行分析,提出一些定量的指标和相关测量方法,则能够更加精确的得到检测结果。 本文对照电动车在行驶及制动时的受力分析,参照机动车辆测试指标,明确了对制动器进行性能检测时需要关注的几项指标。对测试平台的结构设计及相关信息检测、采集与处理等进行了研究,提出了相应的测量方法。根据测试要求,设计各种测试模式,确定测试系统的结构,包括信息采集与处理、继电控制电路、信息传递与下载的主控电路以及部件夹紧机构、动力传动机构及制动力产生机构等机械部分。测试系统平台能够进行单轮制动情况测试和整车制动情况测试。其中信息采集与处理系统用来采集上述各传感器检测的非电量模拟信息并转化为便于控制电路处理的数字信号,由主控电路完成对上位机信息的传递和控制命令的下载。测试系统还能完成单次测试、多次测试和路面测试。通过测试为对制动效能、制动抗衰退性和制动效能稳定性等指标的分析提供全面的定量数据。 在系统的设计过程中,为了方便调试和管理,减少系统干扰,尽量采用模块化的结构。上位机软件采用VB+ACCESS的模式,便于实时地显示测试数据,采用数据库方式记录和处理数据,为进一步分析数据奠定基础。 测试过程中,通过整机调试和预测数据,将单轮和整车在不同负载不同制动力下的测试数据与实际路面测试数据进行全面对比分析,不断修改确定比较合理的测试方案。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1研究背景分析

1.2研究现状分析

1.3研究思路

1.4本章小结

第二章制动器性能检测的原理及方法

2.1测试对象及测试指标分析

2.1.1制动器分类及特点

2.1.2测试指标分析

2.2电动车制动中的受力情况分析

2.2.1制动滑移率与附着力

2.2.2路面行驶中阻力

2.2.3制动时动力学分析

2.2.4制动器性能测试台受力分析

2.2.5台路面情况对比分析

2.3性能指标的检测方法研究

2.3.1目前使用的检测方法

2.3.2指标参数及测试方案

2.3.3测试模式及特点

2.4测试机构结构组成

2.4.1单轮测试的结构原理

2.4.2整车测试的结构

2.5本章小结

第三章测试装置的机械结构设计及功能

3.1制动力产生机构的结构功能

3.1.1功能原理

3.1.2结构组成

3.2主要部件的结构功能

3.2.1轴的结构功能

3.2.2飞轮的结构设计

3.3测试装置及部分结构部件

3.3.1部分结构部件简介

3.3.2测试装置主体机械结构

3.4本章小结

第四章电子电气设备选型研究

4.1电气设备选型研究

4.1.1驱动电机及变频器的选型

4.1.2离合器及其选型

4.1.3制动力装卸电机的选型

4.2电子部件研究

4.2.1光电编码器的选型分析

4.2.2力传感器的选型研究

4.3本章小结

第五章测试装置的控制电路研制

5.1测试装置主控制板分析

5.1.1主控制板结构组成

5.1.2单片机端口功能及中断资源利用

5.2主控制板电路模块及功能研究

5.2.1传感信息采集电路及功能

5.2.2数据传输

5.2.3环境温度检测电路

5.2.4看门狗电路

5.2.5各种工作电源

5.3无线测温模块

5.3.1测温模块电路及原理

5.3.2测温模块中的单片机

5.3.3测温模块的低功耗处理

5.4控制执行部分

5.4.1 DAC电路及功能原理

5.4.2电机驱动控制电路

5.5本章小结

第六章测试软件介绍

第七章测试试验及数据分析

7.1实验台运行试验

7.2单次试验数据对比分析

7.2.1测试刹车制动力对实验数据的影响

7.2.2测试负载重量对实验数据的影响

7.2.3实验台实验数据与路面实验数据对比分析

7.3多次测试

7.3.1试验数据与图表

7.3.2结果分析

7.4本章小结

第八章研究工作总结及展望

8.1工作总结

8.2展望

致 谢

参考文献