汽车纵横双向驻车坡度角检测试验台的研制-试验台的设计计算(附件)
本课题是汽车纵横双向驻车坡度角检测试验台的研制——试验台的设计计算，包括两种方案，分别是单缸串联驱动汽车纵横双向驻车坡度角检测试验台和双缸并联驱动汽车纵横双向驻车坡度角检测试验台，每种方案包括纵向，横向，纵横双向三种情形，通过受力分析，列出方程，得出结果，单缸串联驱动汽车纵横双向驻车坡度角检测装置的液压缸所受的最大压力：；双缸并联驱动汽车纵横双向驻车坡度角检测装置的液压缸所受的最大压力为。根据分析结果，进行液压缸的选择。最后，我们在理论的基础上，进行实物的制作。
关键词 驻车坡度角，试验台，纵向，横向，纵横双向，设计计算
目 录
1 引言 1
1．1 国内外有关坡度角检测试验台的研究概况 1
1．2 课题的背景及意义 2
1．3 本文主要研究内容 3
1．4 课题的创新点 3
2 最大坡度角的计算 3
2．1 测试车辆基本参数 3
2．2 纵向最大坡度角的计算 3
2．3 横向最大坡度角的计算 4
3 单缸串联驱动汽车纵横双向驻车坡度角检测试验台的设计计算 5
3．1 单缸串联驱动汽车纵横双向驻车坡度角检测试验台的设计方案 5
3．2 单缸串联驱动汽车纵横双向驻车坡度角检测试验台的质量的计算 6
3．3 单缸串联驱动驻车坡度角检测试验台的纵向受力分析及计算 8
3．4 单缸串联驱动驻车坡度角检测试验台的横向受力分析及计算 9
3．5 单缸串联驱动驻车坡度角检测试验台的纵横双向受力分析及计算 10
3．6 液压缸所受的最大压力 12
3．7 液压缸的基本参数的确定及选用 12
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
4 双缸并联驱动汽车纵横双向驻车坡度角检测试验台的设计计算 13
4．1 双缸并联驱动汽车纵横双向驻车坡度角检测试验台的设计方案 13
4．2 平台自由度的计算 14
4．3 双缸并联驱动汽车纵横双向驻车坡度角检测试验台的质量的计算 15
4．4 双缸并联驱动驻车坡度角检测试验台的纵向受力分析及计算 15
4．5 双缸并联驱动驻车坡度角检测试验台的横向受力分析及计算 17
4．6 双缸并联驱动驻车坡度角检测试验台的纵横双向受力分析及计算 18
4．7 液压缸所承受的最大压力 19
4．8 液压缸的选用 19
5 实物的制作 20
结 论 22
致 谢 23
参 考 文 献 24
附录 25
1 引言
随着我国经济的发展，马路上的车辆越来越多，随之信号灯不得不增多，马路不断修建完成，车辆在行驶过程中停驻的频率不断地增多，且停驻时的路况越来越复杂；随着山区的不断开发，一条条盘山公路出现在人们的视线中；因此，在车辆行驶过程中，驻车性能直接影响了汽车的安全性能。在这样的环境下，车辆的驻车坡度角已是人们关心的一个参数。目前来看，主要有两种检测方式，1）采用较多的就是室外坡道检测，但费用高，精度低，坡道占地面积大，尤其是对大轴距、超长车辆的检验必需增设足够长的过渡坡道以防止车辆“拖底”的现象；另外在大型车辆上、下坡道和驻车检验的过程中还存在着严重的安全隐患。2）用反力式滚筒制动试验台检测驻车性能通常是将机动车的驻车制动轴驶上反力式滚筒实验台，并以一定的车速使车轮向前转动，然后实施驻车制动，通过电脑计算出驻车时车轮制动力的大小，从而判断驻车检验结果是否符合要求。但是利用制动试验台检测驻车性能的方法，虽然操作简单，并在一定程度上反映机动车驻车性能，但由于是在“无坡”状态的检测，其检测结果及精度与机动车在实际坡道上的制动性能存在较大的差异。为此，我们研制出了汽车纵横双向汽车坡度角检测装置来测量汽车驻车坡度角，此装置可以在室内进行检测，测出纵向、横向以及纵横双向的汽车驻车坡度角，并且汽车坡度角可以连续变化，使得坡度角检测费用低，精度高。
1．1 国内外有关坡度角检测试验台的研究概况
1.1.1 台式制动检验法
反力式滚筒制动试验台（以下简称为制动试验台）是由结构完全相同的左右两套车轮制动力测试单元和一套指示、控制装置组成。每一套车轮制动力测试单元由框架、驱动装置、滚筒组、举升装置、测量装置等构成。
台式检测驻车制动性能通常是将机动车的驻车制动轴驶上反力式水平滚筒实验台，并以一定的车速使车轮向前转动，然后实施驻车制动，通过电脑计算出驻车时车轮制动力的大小，从而判定驻车检验结果是否符合要求。
这种台式制动检验方法存在以下一系列的问题，1）GB7258规定，驻车制动力的总和不应小于被测整车重量的20%，可是当车辆在试验台上所测得的驻车制动力是按被测驻车辆在水平面上的整车重量作为计算参数的，我们实际在坡道上应该是所产生的驻车制动力必须大于整车的重量沿坡道向下的重力 ，这里存在着一定的差异；2）众所周知，汽车在上、下坡时的重心会发生变化，从而对驻车制动性能出现了方向性的差别，但台式制动检测无法实现上下坡的模拟；3）在GB7258中规定，汽车驻车制动力的检验提出了一个时间的要求，要求汽车在坡道上能保持不少于5min，而台式检验无法满足这一要求。综上所述，综上分析，目前大多数使用的台式制动检验方式与实际坡道上检验存在着较大的区别，并且不能真正的符合GB，用台式驻车制动性能的检验结果说明汽车驻车性能的这一做法是不科学的。
1.1.2 驻车制动检验法
GB规定，汽车驻车制动装置应能保证机动车在坡度为20%的坡道上停留不少于5min。因此就按照坡度为20%时，求出所需的制动力的大小，为此，我们可将坡道测试转换为平路测试。
驻车制动检验装置主要包括牵引装置和检测仪表两部分，机械牵引装置主要包括底座支架、升降机构、测力机构、拉力传感器和连接线等。底座支架用来将整个装置固定在地面上，并为整个装置提供刚性支撑。升降机构用以调节测力机构和拉力传感器位置，测力机构用以产生牵引力，拉力传感器用以拉力大小的测量。
检测方式为，转动测力机构给车辆施加拉力，同时检测仪表测量并显示此拉力值。不断的增大拉力值，当拉力值大于此车辆规定的牵引力的时候，就会发出警报，然后停止检验。如果车辆没有移动，说明车辆的驻车性能良好，如果车辆在牵引力不断增大的过程中就移动了，则说明车辆的驻车性能不合格。
但是驻车制动检验方式存在着以下的不足：1) 众所周知，汽车在上、下坡时的重心会发生变化，从而对驻车制动性能出现了方向性的差别，这种检验方式无法实现上下坡的模拟；2）这种检验方式只能检验汽车的纵向坡度角，并不能真正模拟现在的道路，现在的道路比较复杂，不仅存在纵向坡度角，还存在横向以及纵横双向的坡度角。综上所述，这样的检验方式是不科学的。
1．2 课题的背景及意义
随着我国经济的迅猛发展，交通道路不断的新建起来，山区也不断地发展，山路也逐渐的增多，在这个环境下，驻车性能的好坏特别重要，当然，现在路况也越来越复杂，因此，驻车性能越来越受到人们的重视，在目前的驻车检测试验中，有坡道检测和反力式滚筒实验台检测等检验方法，坡道检测中，工作人员往往要花费太多的人力和物力将汽车开到室外的坡道上进行驻车坡度角检测，且此试验却只能间接地检测出汽车纵向驻车的坡度角（坡度角不可变）。反力式滚筒实验台检测中，但由于是在“无坡”状态的检测，存在诸多不足。
1 引言 1
1．1 国内外有关坡度角检测试验台的研究概况 1
1．2 课题的背景及意义 2
1．3 本文主要研究内容 3
1．4 课题的创新点 3
2 最大坡度角的计算 3
2．1 测试车辆基本参数 3
2．2 纵向最大坡度角的计算 3
2．3 横向最大坡度角的计算 4
3 单缸串联驱动汽车纵横双向驻车坡度角检测试验台的设计计算 5
3．1 单缸串联驱动汽车纵横双向驻车坡度角检测试验台的设计方案 5
3．2 单缸串联驱动汽车纵横双向驻车坡度角检测试验台的质量的计算 6
3．3 单缸串联驱动驻车坡度角检测试验台的纵向受力分析及计算 8
3．4 单缸串联驱动驻车坡度角检测试验台的横向受力分析及计算 9
3．5 单缸串联驱动驻车坡度角检测试验台的纵横双向受力分析及计算 10
3．6 液压缸所受的最大压力 12
3．7 液压缸的基本参数的确定及选用 12
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
4 双缸并联驱动汽车纵横双向驻车坡度角检测试验台的设计计算 13
4．1 双缸并联驱动汽车纵横双向驻车坡度角检测试验台的设计方案 13
4．2 平台自由度的计算 14
4．3 双缸并联驱动汽车纵横双向驻车坡度角检测试验台的质量的计算 15
4．4 双缸并联驱动驻车坡度角检测试验台的纵向受力分析及计算 15
4．5 双缸并联驱动驻车坡度角检测试验台的横向受力分析及计算 17
4．6 双缸并联驱动驻车坡度角检测试验台的纵横双向受力分析及计算 18
4．7 液压缸所承受的最大压力 19
4．8 液压缸的选用 19
5 实物的制作 20
结 论 22
致 谢 23
参 考 文 献 24
附录 25
1 引言
随着我国经济的发展，马路上的车辆越来越多，随之信号灯不得不增多，马路不断修建完成，车辆在行驶过程中停驻的频率不断地增多，且停驻时的路况越来越复杂；随着山区的不断开发，一条条盘山公路出现在人们的视线中；因此，在车辆行驶过程中，驻车性能直接影响了汽车的安全性能。在这样的环境下，车辆的驻车坡度角已是人们关心的一个参数。目前来看，主要有两种检测方式，1）采用较多的就是室外坡道检测，但费用高，精度低，坡道占地面积大，尤其是对大轴距、超长车辆的检验必需增设足够长的过渡坡道以防止车辆“拖底”的现象；另外在大型车辆上、下坡道和驻车检验的过程中还存在着严重的安全隐患。2）用反力式滚筒制动试验台检测驻车性能通常是将机动车的驻车制动轴驶上反力式滚筒实验台，并以一定的车速使车轮向前转动，然后实施驻车制动，通过电脑计算出驻车时车轮制动力的大小，从而判断驻车检验结果是否符合要求。但是利用制动试验台检测驻车性能的方法，虽然操作简单，并在一定程度上反映机动车驻车性能，但由于是在“无坡”状态的检测，其检测结果及精度与机动车在实际坡道上的制动性能存在较大的差异。为此，我们研制出了汽车纵横双向汽车坡度角检测装置来测量汽车驻车坡度角，此装置可以在室内进行检测，测出纵向、横向以及纵横双向的汽车驻车坡度角，并且汽车坡度角可以连续变化，使得坡度角检测费用低，精度高。
1．1 国内外有关坡度角检测试验台的研究概况
1.1.1 台式制动检验法
反力式滚筒制动试验台（以下简称为制动试验台）是由结构完全相同的左右两套车轮制动力测试单元和一套指示、控制装置组成。每一套车轮制动力测试单元由框架、驱动装置、滚筒组、举升装置、测量装置等构成。
台式检测驻车制动性能通常是将机动车的驻车制动轴驶上反力式水平滚筒实验台，并以一定的车速使车轮向前转动，然后实施驻车制动，通过电脑计算出驻车时车轮制动力的大小，从而判定驻车检验结果是否符合要求。
这种台式制动检验方法存在以下一系列的问题，1）GB7258规定，驻车制动力的总和不应小于被测整车重量的20%，可是当车辆在试验台上所测得的驻车制动力是按被测驻车辆在水平面上的整车重量作为计算参数的，我们实际在坡道上应该是所产生的驻车制动力必须大于整车的重量沿坡道向下的重力 ，这里存在着一定的差异；2）众所周知，汽车在上、下坡时的重心会发生变化，从而对驻车制动性能出现了方向性的差别，但台式制动检测无法实现上下坡的模拟；3）在GB7258中规定，汽车驻车制动力的检验提出了一个时间的要求，要求汽车在坡道上能保持不少于5min，而台式检验无法满足这一要求。综上所述，综上分析，目前大多数使用的台式制动检验方式与实际坡道上检验存在着较大的区别，并且不能真正的符合GB，用台式驻车制动性能的检验结果说明汽车驻车性能的这一做法是不科学的。
1.1.2 驻车制动检验法
GB规定，汽车驻车制动装置应能保证机动车在坡度为20%的坡道上停留不少于5min。因此就按照坡度为20%时，求出所需的制动力的大小，为此，我们可将坡道测试转换为平路测试。
驻车制动检验装置主要包括牵引装置和检测仪表两部分，机械牵引装置主要包括底座支架、升降机构、测力机构、拉力传感器和连接线等。底座支架用来将整个装置固定在地面上，并为整个装置提供刚性支撑。升降机构用以调节测力机构和拉力传感器位置，测力机构用以产生牵引力，拉力传感器用以拉力大小的测量。
检测方式为，转动测力机构给车辆施加拉力，同时检测仪表测量并显示此拉力值。不断的增大拉力值，当拉力值大于此车辆规定的牵引力的时候，就会发出警报，然后停止检验。如果车辆没有移动，说明车辆的驻车性能良好，如果车辆在牵引力不断增大的过程中就移动了，则说明车辆的驻车性能不合格。
但是驻车制动检验方式存在着以下的不足：1) 众所周知，汽车在上、下坡时的重心会发生变化，从而对驻车制动性能出现了方向性的差别，这种检验方式无法实现上下坡的模拟；2）这种检验方式只能检验汽车的纵向坡度角，并不能真正模拟现在的道路，现在的道路比较复杂，不仅存在纵向坡度角，还存在横向以及纵横双向的坡度角。综上所述，这样的检验方式是不科学的。
1．2 课题的背景及意义
随着我国经济的迅猛发展，交通道路不断的新建起来，山区也不断地发展，山路也逐渐的增多，在这个环境下，驻车性能的好坏特别重要，当然，现在路况也越来越复杂，因此，驻车性能越来越受到人们的重视，在目前的驻车检测试验中，有坡道检测和反力式滚筒实验台检测等检验方法，坡道检测中，工作人员往往要花费太多的人力和物力将汽车开到室外的坡道上进行驻车坡度角检测，且此试验却只能间接地检测出汽车纵向驻车的坡度角（坡度角不可变）。反力式滚筒实验台检测中，但由于是在“无坡”状态的检测，存在诸多不足。
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