汽車碰撞試驗(yàn)電機(jī)牽引系統(tǒng)的改進(jìn)與研究.pdf

1、伴隨我國汽車保有量和車速的持續(xù)增長，涉及人員傷亡的汽車碰撞交通事故已悄然躍居社會(huì)安全問題首位。因此，在汽車碰撞事故中，對(duì)汽車的被動(dòng)安全性提出了更高的要求。而汽車碰撞試驗(yàn)是綜合評(píng)價(jià)和研究汽車被動(dòng)安全性最基本和最有效的方法，開展該項(xiàng)試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)是必須具備一套功能完善、安全可靠、易于控制的牽引系統(tǒng)。所以研究并改進(jìn)汽車碰撞試驗(yàn)電機(jī)牽引系統(tǒng)具有重要意義。
　　本文依托中國汽車技術(shù)研究中心承建國家汽車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心汽車碰撞標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)室所成立

2、的合作項(xiàng)目，以中國汽車技術(shù)研究中心汽車碰撞電機(jī)牽引系統(tǒng)為研究對(duì)象，該系統(tǒng)主要包括機(jī)械牽引裝置和電氣控制系統(tǒng)。通過電氣控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)供給機(jī)械牽引裝置中電機(jī)所需的電能，由機(jī)械牽引裝置轉(zhuǎn)變?yōu)闋恳齽?dòng)力，以此牽引試驗(yàn)車輛使其加速并完成相關(guān)碰撞試驗(yàn)。通過查閱國內(nèi)外相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法等文獻(xiàn)資料，在與有關(guān)工程師進(jìn)行交流以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際考察時(shí)，發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)的機(jī)械牽引裝置存在部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不足和缺陷，深入分析以后對(duì)其進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的改進(jìn)設(shè)計(jì)研究:
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3、)通過詳細(xì)研究機(jī)械牽引裝置的整體構(gòu)成和工作原理，建立了該裝置的實(shí)體裝配模型，直觀的展示了該裝置的結(jié)構(gòu)形式、各部件間的位置關(guān)系以及傳動(dòng)關(guān)系，指出了其機(jī)械牽引裝置各機(jī)構(gòu)存在的不足和缺陷并提出了結(jié)構(gòu)改進(jìn)方法，重點(diǎn)對(duì)牽引動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)、液壓張緊機(jī)構(gòu)、機(jī)械張緊機(jī)構(gòu)和鋼絲繩限位導(dǎo)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)。
　　(2)由運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)理論對(duì)直流電機(jī)進(jìn)行了功率估算和選型;由試驗(yàn)實(shí)際情況對(duì)選擇符合要求的鋼絲繩進(jìn)行了計(jì)算驗(yàn)證;在滿足試驗(yàn)要求的情況下，重

4、新設(shè)計(jì)了具有足夠轉(zhuǎn)動(dòng)慣量而質(zhì)量較小的轉(zhuǎn)鼓;對(duì)液壓缸和螺桿螺母等關(guān)鍵傳動(dòng)部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)選型計(jì)算和強(qiáng)度校核，證明了受載部件滿足試驗(yàn)設(shè)計(jì)要求。
　　(3)采用寬翼緣H型鋼為機(jī)械牽引裝置設(shè)計(jì)了整體式的安裝基座，使得整個(gè)牽引裝置可以布置在同一個(gè)安裝基礎(chǔ)之上，提高了整個(gè)牽引裝置在安裝使用上的便利性;針對(duì)改進(jìn)后的液壓張緊機(jī)架，選用并設(shè)計(jì)了開放式直線滑軌結(jié)構(gòu)，提高了張緊輪工作時(shí)的靈活性;分別整合設(shè)計(jì)了鋼絲繩限位導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和機(jī)械張緊機(jī)構(gòu)中相近的結(jié)構(gòu)體

5、，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的同時(shí)提高了實(shí)用性;根據(jù)改進(jìn)后鋼絲繩在機(jī)械牽引裝置中的實(shí)際使用需要，設(shè)計(jì)了鋼絲繩的輔助導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼絲繩的承托和導(dǎo)向，改善鋼絲繩對(duì)轉(zhuǎn)鼓的包角作用。通過對(duì)改進(jìn)后的機(jī)械牽引裝置建立實(shí)體模型進(jìn)行干涉檢查，表明各機(jī)構(gòu)間不存在干涉，符合預(yù)期設(shè)計(jì)。
　　本文同時(shí)分析了電機(jī)牽引系統(tǒng)控制部分的構(gòu)成、工作原理以及布置和安裝要求，明確了系統(tǒng)以工控機(jī)為主，采用CAN總線和RS485通訊技術(shù)形成的主控計(jì)算機(jī)與系統(tǒng)中各控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)化管理的控制