汽車傳動(dòng)系沖擊性能實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、學(xué)士論文 PAGE 78摘 要汽車傳動(dòng)系作為為汽車動(dòng)力傳傳動(dòng)系統(tǒng)中的的關(guān)鍵部件，主主要由發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)、離合器、變變速器、傳動(dòng)軸和驅(qū)驅(qū)動(dòng)橋組成。為為確保汽車的的安全行駛，必必須對(duì)汽車傳傳動(dòng)系零部件件的沖擊性能能指標(biāo)進(jìn)行全全面檢測(cè)。汽汽車傳動(dòng)系沖沖擊性能實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)的意義，在在于全面、準(zhǔn)準(zhǔn)確地測(cè)試傳傳動(dòng)系總成零零件的耐沖擊擊性及其相關(guān)關(guān)特性，為駕駕駛員安全提提供保障，為為生產(chǎn)廠家提提高產(chǎn)品質(zhì)量量。實(shí)驗(yàn)中首先對(duì)汽汽車傳動(dòng)系的的載荷進(jìn)行分分析，確定影影響汽車傳動(dòng)動(dòng)系扭轉(zhuǎn)沖擊擊載荷的主要要因素，結(jié)合合突然接合離離合器起步和和不分離離合合器緊急制動(dòng)動(dòng)兩個(gè)典型工工況分析傳動(dòng)動(dòng)系沖擊載荷荷情況。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)模模擬的典

2、型工工況及傳動(dòng)系系的結(jié)構(gòu)分析析，確定實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)機(jī)械結(jié)構(gòu)構(gòu)，并設(shè)計(jì)實(shí)實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制系系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)的控制與監(jiān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用用PC+數(shù)據(jù)據(jù)采集卡+PPLC聯(lián)合控控制方式。PPC作為上位位機(jī)，PLCC作為下位機(jī)機(jī)，實(shí)現(xiàn)了系系統(tǒng)的動(dòng)作控控制、監(jiān)控和和數(shù)據(jù)處理。通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)控制系統(tǒng)的的各組成環(huán)節(jié)節(jié)，建立了控控制系統(tǒng)的數(shù)數(shù)學(xué)模型并進(jìn)進(jìn)行了性能分分析。將模糊糊控制與PIID控制結(jié)合合起來(lái)，提出出了一種基于于模糊參數(shù)自自整定PIDD控制算法。仿仿真分析表明明，設(shè)計(jì)的方方法相對(duì)于傳傳統(tǒng)PID法法響應(yīng)速度快快，穩(wěn)態(tài)精度度和跟隨精度度高，有較好好的魯棒性。基于LabVIIEW技術(shù)，設(shè)設(shè)計(jì)了雙閉環(huán)環(huán)汽車傳動(dòng)系系沖擊性能檢

3、檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的的數(shù)據(jù)采集、數(shù)數(shù)據(jù)處理、數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)管理等等功能。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果表明，控控制與檢測(cè)系系統(tǒng)的各項(xiàng)性性能指標(biāo)達(dá)到到了設(shè)計(jì)要求求。關(guān)鍵詞：傳動(dòng)系系；沖擊性能能實(shí)驗(yàn)臺(tái)；控控制系統(tǒng)；PPID控制；LabVIIEWAbstracctAutomobbile ppower trainn is tthe immportaant coomponeent off autoomobille dynnamic transsmissiion auutomobbile ppower-transsmissiion syystem，iincludding eenginee、cluttch、trransmiiss

4、ionn、trannsmisssion sshaft and ddrive axle. In oorder to ennsure the ssecuriity off autoomobille driiving, it iis impportannt to test the iimpactting ddurabiility perfoormancce inddex off autoomobille powwer trrain compoonentss. Thee autoomobille powwer trrain iimpactting perfoormancce tesst rigg du

5、raabilitty tesst rigg is tthe teest eqquipmeent too testt poweer traain peerformmance, whicch cann compprehennsivelly andd exacctly ttest tthe immpactiing peerformmance and rrelatiive chharactteristtic off poweer traain coomponeents，wwhich proviide seecuritty forr the driveerand improove prroductt q

6、uallity ffor maanufaccturerrs. In ordeer to stimuulate real runniing coonditiions oof auttomobiile poower ttrain, Firsstly tthe looad chharactteristtic off autoo poweer traain iss anallyzed. Conffirminng majjor faactorss effeected impaccting torquue of autommobilee poweer traain arre runnning condii

7、tionss of ssuddenn joinnting clutcch staart annd no separratingg cluttch emmergenncy brrake.Throughh the test-bed tto simmulatee the workiing coonditiions aand thhe of powerr traiin strructurre anaalysiss, to deterrmine the mmechannical struccture of thhe priinciplle, annd tesst conntrol systeem com

8、mponennts reequireed to contrrol woorkpieece.Thhe conntrollling aand teestingg systtem coontroll the test rig bby perrsonall compputer allyiing wiith daata coollecttion bboard and pprograam loggical contrrollerr. PC is ass hostt compputer, and PLC iis as slavee systtem. IIt hass achiieved the aactio

9、nn conttrolliing, mmonitooring and ddata ddealinng.Throughh anallyzingg all partss of ttest rrig coontrollling systeem, maathemaaticall modeels off conttrolliing syystem are bbuilt. Baseed on PID ccontroollingg cant sattisfy the rrequesst of contrrollinng, inn ordeer to adaptt testt rig inerrtia qqu

10、alitty sysstem aand teest ennvironnment changges, aa new algorrithm basedd on aa paraameterr selff-adjuustingg fuzzzy PIDD is pprovidded. TThe reesultss of ssimulaating are pprovedd thatt the new aalgoriithm hhas quuicklyy speeed ressponsee, higgh steeady-sstate accurracy aand hiigh trrack aaccuraac

11、y too tradditionnal PIID metthod. It haas goood robbust tto moddel paarametter chhanginng.The sofftwaree of tthe syystem of teest riig is builtt on tthe baase off LabVVIEW. The ddata iis colllecteed andd anallyzed by thhe sofftwaree. It finisshed tthe daata coollectting aand deealingg. Andd the man-

12、mmachinne wass buillt. Thhe ressult iis prooved tthat tthe peerformmance indexx of ccontroollingg systtem acchievees to test rig ddesignning ddemandd.Key worrd: Powerr traiin；Imppact pproperrties test rig；CControol Sysstem； PID ccontrool； LaabVIEWW目 錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc264366404 摘 要 PAG

13、EREF _Toc264366404 h I HYPERLINK l _Toc264366405 Abstracct PAGEREF _Toc264366405 h II HYPERLINK l _Toc264366406 1 緒 論 PAGEREF _Toc264366406 h 11 HYPERLINK l _Toc264366407 1.1開(kāi)發(fā)汽車車傳動(dòng)系沖擊擊性能實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)的重要意義義 PAGEREF _Toc264366407 h 1 HYPERLINK l _Toc264366408 1.2國(guó)內(nèi)外汽汽車傳動(dòng)系沖沖擊性能實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)的開(kāi)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)狀及技術(shù)水水平 PAGEREF _Toc2643

14、66408 h 1 HYPERLINK l _Toc264366409 1.2.1國(guó)內(nèi)內(nèi)的研究現(xiàn)狀狀 PAGEREF _Toc264366409 h 2 HYPERLINK l _Toc264366410 1.2.2 國(guó)國(guó)外的研究現(xiàn)現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc264366410 h 2 HYPERLINK l _Toc264366411 1.3 本論文文的主要設(shè)計(jì)計(jì)內(nèi)容 PAGEREF _Toc264366411 h 2 HYPERLINK l _Toc264366412 1.4 技術(shù)指指標(biāo) PAGEREF _Toc264366412 h 2 HYPERLINK l _Toc26436641

15、3 2汽車傳動(dòng)系沖沖擊性能實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)的工作原原理及總體設(shè)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc264366413 h 4 HYPERLINK l _Toc264366414 2.1實(shí)驗(yàn)臺(tái)基基本結(jié)構(gòu)原理理 PAGEREF _Toc264366414 h 4 HYPERLINK l _Toc264366415 2.2實(shí)驗(yàn)臺(tái)的的總體設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc264366415 h 4 HYPERLINK l _Toc264366416 2.2.1設(shè)計(jì)計(jì)過(guò)程中需要要解決的問(wèn)題題 PAGEREF _Toc264366416 h 4 HYPERLINK l _Toc264366417 2.2.2實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)機(jī)械結(jié)構(gòu)

16、構(gòu)部分整體設(shè)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc264366417 h 4 HYPERLINK l _Toc264366418 2.2.3實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)統(tǒng)部分的整體體設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc264366418 h 5 HYPERLINK l _Toc264366419 3實(shí)驗(yàn)臺(tái)機(jī)械結(jié)結(jié)構(gòu)部分的設(shè)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc264366419 h 6 HYPERLINK l _Toc264366420 3.1實(shí)驗(yàn)臺(tái)實(shí)實(shí)驗(yàn)過(guò)程 PAGEREF _Toc264366420 h 6 HYPERLINK l _Toc264366421 3.2實(shí)驗(yàn)臺(tái)機(jī)機(jī)械部分使用用要求 PAGEREF _Toc264

17、366421 h 6 HYPERLINK l _Toc264366422 3.3實(shí)驗(yàn)臺(tái)機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)部分分的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc264366422 h 6 HYPERLINK l _Toc264366423 3.3.1實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)機(jī)械結(jié)構(gòu)構(gòu)部分方案確確定及組成 PAGEREF _Toc264366423 h 7 HYPERLINK l _Toc264366424 3.3.2動(dòng)力力部分 PAGEREF _Toc264366424 h 7 HYPERLINK l _Toc264366425 3.3.3慣性性飛輪組部分分 PAGEREF _Toc264366425 h 9 HYPERLINK l

18、_Toc264366426 3.3.4扭矩矩傳感器部分分 PAGEREF _Toc264366426 h 11 HYPERLINK l _Toc264366427 3.3.5聯(lián)軸軸器部分 PAGEREF _Toc264366427 h 11 HYPERLINK l _Toc264366428 3.3.6驅(qū)動(dòng)動(dòng)橋支撐和調(diào)調(diào)整結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc264366428 h 11 HYPERLINK l _Toc264366429 4汽車傳動(dòng)系沖沖擊性能實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc264366429 h 13 HYPERLINK l _Toc264366430 4.1實(shí)驗(yàn)臺(tái)

19、過(guò)過(guò)程分析 PAGEREF _Toc264366430 h 13 HYPERLINK l _Toc264366431 4.2實(shí)驗(yàn)臺(tái)控控制系統(tǒng)的機(jī)機(jī)構(gòu)及其功能能 PAGEREF _Toc264366431 h 13 HYPERLINK l _Toc264366432 4.3實(shí)驗(yàn)臺(tái)在在兩種工況下下的控制系統(tǒng)統(tǒng)過(guò)程分析 PAGEREF _Toc264366432 h 14 HYPERLINK l _Toc264366433 4.3.1突然然接合離合器器工況的控制制過(guò)程分析 PAGEREF _Toc264366433 h 14 HYPERLINK l _Toc264366434 4.3.2緊急急制動(dòng)工

20、況下下控制過(guò)程分分析 PAGEREF _Toc264366434 h 15 HYPERLINK l _Toc264366435 4.4可編程控控制的概述 PAGEREF _Toc264366435 h 15 HYPERLINK l _Toc264366436 4.4.1可編編程控制器的的產(chǎn)生與發(fā)展展 PAGEREF _Toc264366436 h 15 HYPERLINK l _Toc264366437 4.4.2可編編程控制器的的定義 PAGEREF _Toc264366437 h 17 HYPERLINK l _Toc264366438 4.4.3可編編程控制器的的特點(diǎn) PAGEREF _

21、Toc264366438 h 17 HYPERLINK l _Toc264366439 4.4.4可編編程控制器的的應(yīng)用 PAGEREF _Toc264366439 h 18 HYPERLINK l _Toc264366440 4.4.5可編編程控制器的的組成 PAGEREF _Toc264366440 h 18 HYPERLINK l _Toc264366441 4.5實(shí)驗(yàn)臺(tái)控控制系統(tǒng)主要要硬件的選取取 PAGEREF _Toc264366441 h 20 HYPERLINK l _Toc264366442 4.5.1直流流調(diào)速系統(tǒng)的的選擇 PAGEREF _Toc264366442 h 2

22、0 HYPERLINK l _Toc264366443 4.5.2 PPLC選取及及其開(kāi)關(guān)量控控制 PAGEREF _Toc264366443 h 20 HYPERLINK l _Toc264366444 4.5.3 工工業(yè)控制計(jì)算算（PC）的選擇擇 PAGEREF _Toc264366444 h 21 HYPERLINK l _Toc264366445 4.5.4 數(shù)數(shù)據(jù)采集卡 PAGEREF _Toc264366445 h 21 HYPERLINK l _Toc264366446 4.5.5 傳傳感器 PAGEREF _Toc264366446 h 22 HYPERLINK l _Toc2

23、64366447 4.5.6 系系統(tǒng)軟件 PAGEREF _Toc264366447 h 22 HYPERLINK l _Toc264366448 5實(shí)驗(yàn)臺(tái)測(cè)控系系統(tǒng)建模及性性能分析 PAGEREF _Toc264366448 h 24 HYPERLINK l _Toc264366449 5.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)控制系統(tǒng)建建模 PAGEREF _Toc264366449 h 24 HYPERLINK l _Toc264366450 5.1.1直流流電動(dòng)機(jī)與慣慣性飛輪組系系統(tǒng) PAGEREF _Toc264366450 h 24 HYPERLINK l _Toc264366451 5.1.2 可可控硅整

24、流裝裝置 PAGEREF _Toc264366451 h 28 HYPERLINK l _Toc264366452 5.1.3速度度控制器和電電流控制器建建模 PAGEREF _Toc264366452 h 29 HYPERLINK l _Toc264366453 5.1.4電流流、轉(zhuǎn)速PIID雙閉環(huán)控控制系統(tǒng)的動(dòng)動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)標(biāo)分析 PAGEREF _Toc264366453 h 34 HYPERLINK l _Toc264366454 5.2電流控制制器、轉(zhuǎn)速控控制器系統(tǒng)在在Simullink環(huán)境境下性能仿真真分析 PAGEREF _Toc264366454 h 36 HYPERLINK l

25、 _Toc264366455 6系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)計(jì)及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證證 PAGEREF _Toc264366455 h 40 HYPERLINK l _Toc264366456 6.1 LabbVIEW簡(jiǎn)簡(jiǎn)介 PAGEREF _Toc264366456 h 40 HYPERLINK l _Toc264366457 6.2軟件開(kāi)發(fā)發(fā)體系與結(jié)構(gòu)構(gòu) PAGEREF _Toc264366457 h 40 HYPERLINK l _Toc264366458 6.3 操作系系統(tǒng)的人機(jī)界界面 PAGEREF _Toc264366458 h 45 HYPERLINK l _Toc264366459 6.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果果 PA

26、GEREF _Toc264366459 h 47 HYPERLINK l _Toc264366460 結(jié) 論 PAGEREF _Toc264366460 h 499 HYPERLINK l _Toc264366461 致 謝 PAGEREF _Toc264366461 h 500 HYPERLINK l _Toc264366462 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc264366462 h 5111 緒 論傳動(dòng)系作為汽車車的動(dòng)力系統(tǒng)統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)關(guān)鍵部件，將將電動(dòng)機(jī)發(fā)出出的動(dòng)力傳遞遞給車輪，從從而使汽車啟啟動(dòng)行駛。在在驅(qū)動(dòng)的過(guò)程程中，高速旋旋轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)突然接合離離合器起步及及突發(fā)的緊急急制動(dòng)等工

27、況況，都會(huì)對(duì)傳傳動(dòng)系產(chǎn)生很很大的沖擊扭扭矩，對(duì)其中中部件產(chǎn)生巨巨大影響。另另一方面，現(xiàn)現(xiàn)代汽車技術(shù)術(shù)的成熟帶動(dòng)動(dòng)傳動(dòng)系的結(jié)結(jié)構(gòu)變得日益益復(fù)雜，對(duì)傳傳動(dòng)系的沖擊擊性能也有了了越來(lái)越高的的要求。所以以，研發(fā)出高高精度、自動(dòng)動(dòng)化程度高的的汽車傳動(dòng)系系沖擊性能實(shí)實(shí)驗(yàn)臺(tái)具有廣廣闊的應(yīng)用前前景。1.1開(kāi)發(fā)汽車車傳動(dòng)系沖擊擊性能實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)的重要意義義汽車傳動(dòng)系是將將發(fā)動(dòng)機(jī)所發(fā)發(fā)出的動(dòng)力傳傳遞到驅(qū)動(dòng)車車輪的裝置。傳傳動(dòng)系具有減減速、變速、倒倒車、中斷動(dòng)動(dòng)力、輪間差差速和軸間差差速等功能，與與發(fā)動(dòng)機(jī)配合合工作，能保保證汽車在各各種工況條件件下的正常行行駛，并具有有良好的動(dòng)力力性和經(jīng)濟(jì)性性。但在實(shí)際際應(yīng)用中因?yàn)闉閭?/p>

28、動(dòng)系質(zhì)量量不過(guò)關(guān)而導(dǎo)導(dǎo)致的故障時(shí)時(shí)有發(fā)生，比比如半軸、驅(qū)驅(qū)動(dòng)橋斷裂等等。這就為汽汽車的安全行行駛帶來(lái)了很很多隱患，而而汽車傳動(dòng)系系沖擊性能實(shí)實(shí)驗(yàn)臺(tái)就可對(duì)對(duì)這些易于發(fā)發(fā)生損壞的零零部件進(jìn)行檢檢測(cè)，并研究究其可靠性。開(kāi)發(fā)汽車傳動(dòng)系系沖擊性能實(shí)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，可以以在室內(nèi)專門門進(jìn)行汽車傳傳動(dòng)系沖擊性性能的實(shí)驗(yàn)，通通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析析考察大的沖沖擊扭矩對(duì)傳傳動(dòng)系零部件件疲勞破壞的的“貢獻(xiàn)” ，并可以以與傳動(dòng)系常常規(guī)壽命實(shí)驗(yàn)驗(yàn)相結(jié)合，全全面地分析汽汽車傳動(dòng)系上上的扭轉(zhuǎn)載荷荷1。汽車傳動(dòng)系沖擊擊性能實(shí)驗(yàn)屬屬于強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)驗(yàn)2。在新新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)過(guò)程中，它可可以快速發(fā)現(xiàn)現(xiàn)傳動(dòng)系的薄薄弱環(huán)節(jié)，暴暴露傳動(dòng)系的的早期失效，將將實(shí)驗(yàn)信

29、息及及時(shí)地反饋給給設(shè)計(jì)等有關(guān)關(guān)部門，及時(shí)時(shí)更改，減少少開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，縮縮短開(kāi)發(fā)周期期。根據(jù)國(guó)外的使用用經(jīng)驗(yàn)，汽車車傳動(dòng)系沖擊擊性能實(shí)驗(yàn)的的時(shí)間要比普普通壽命實(shí)驗(yàn)驗(yàn)短得多。通通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)實(shí)驗(yàn)，可可以對(duì)同一型型號(hào)的不同供供應(yīng)商的傳動(dòng)動(dòng)系、總成或或零部件等的的沖擊性能進(jìn)進(jìn)行對(duì)比，快快速地得出實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，便便于企業(yè)做出出生產(chǎn)決策。在國(guó)內(nèi)沖擊性能能實(shí)驗(yàn)臺(tái)的使使用也越來(lái)越越多，但對(duì)此項(xiàng)目目研究還處于于發(fā)展階段，技技術(shù)水平與國(guó)國(guó)外還有很大大的差距。而而國(guó)外對(duì)于我我國(guó)技術(shù)轉(zhuǎn)讓讓存在壁壘，且且國(guó)外的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)價(jià)格十分分昂貴2，所以就急急需我們研究究出具有自主主產(chǎn)權(quán)的高水水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)。1.2國(guó)內(nèi)外汽汽車傳動(dòng)系沖沖擊性

30、能實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)的開(kāi)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)狀及技術(shù)水水平隨著科技的日益益發(fā)展，世界界經(jīng)濟(jì)的全球球化，制造業(yè)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)也越越來(lái)越激烈。制制造業(yè)的發(fā)展展水平也是一一個(gè)國(guó)家工業(yè)業(yè)現(xiàn)代化和國(guó)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力力的標(biāo)桿，而而汽車行業(yè)又又最能體現(xiàn)制制造業(yè)發(fā)展水水平。因此汽汽車行業(yè)的發(fā)發(fā)展對(duì)于國(guó)家家經(jīng)濟(jì)實(shí)力提提升有很大的的作用。而汽車傳動(dòng)系沖沖擊性能實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)式對(duì)汽車車性能檢測(cè)中中的一個(gè)重要要組成部分，在在國(guó)內(nèi)外許多多企業(yè)、科研研機(jī)構(gòu)、大專專院校都對(duì)此此展開(kāi)了深入入的研究。1.2.1國(guó)內(nèi)內(nèi)的研究現(xiàn)狀狀我國(guó)的汽車行業(yè)業(yè)起步比較晚晚，而且初期期發(fā)展緩慢，在在改革開(kāi)放之之后才進(jìn)入飛飛快的發(fā)展階階段，大小的的汽車企業(yè)出出現(xiàn)了許多，但但真正具有核核

31、心自主知識(shí)識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)術(shù)很少，隨著著國(guó)內(nèi)汽車行行業(yè)的發(fā)展，國(guó)國(guó)內(nèi)汽車檢測(cè)測(cè)技術(shù)也有了了很大的發(fā)展展，在傳動(dòng)系系零部件檢測(cè)測(cè)方面，國(guó)內(nèi)內(nèi)許多大學(xué)和和企業(yè)也相繼繼研制出了一一些列離合器器測(cè)試機(jī)，技技術(shù)領(lǐng)先的單單位主要由：重慶大學(xué)，東東南大學(xué)，長(zhǎng)長(zhǎng)春中聯(lián)離合合器實(shí)驗(yàn)設(shè)備備研究所，黃黃石優(yōu)福利自自動(dòng)化裝備有有限責(zé)任公司司等。在汽車車傳動(dòng)系沖擊擊耐久性能檢檢測(cè)方面，查查閱的資料表表明，國(guó)內(nèi)對(duì)對(duì)于大的沖擊擊扭矩載荷在在汽車傳動(dòng)系系沖擊耐久性性能檢測(cè)方面面研究很少，沒(méi)沒(méi)有看到有關(guān)關(guān)開(kāi)發(fā)雷斯是是煙臺(tái)的信息息，汽車傳動(dòng)動(dòng)系沖擊性能能實(shí)驗(yàn)臺(tái)的開(kāi)開(kāi)發(fā)還是空白白。1.2.2 國(guó)國(guó)外的研究現(xiàn)現(xiàn)狀世界上一些發(fā)達(dá)達(dá)國(guó)家的工

32、業(yè)業(yè)相當(dāng)發(fā)達(dá)，汽汽車產(chǎn)業(yè)也相相對(duì)的發(fā)達(dá)和和成熟，一個(gè)個(gè)重要原因就就是擁有相當(dāng)當(dāng)先進(jìn)的產(chǎn)品品檢測(cè)手段及及控制手段。如如日本的AUUTOMAXX公司曾為日日產(chǎn)柴開(kāi)發(fā)過(guò)過(guò)該類型的實(shí)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，美國(guó)國(guó)福特車橋?qū)崒?shí)驗(yàn)方法包含含汽車傳動(dòng)系系沖擊耐久實(shí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，該該實(shí)驗(yàn)臺(tái)已經(jīng)經(jīng)是常用設(shè)備備。在這些發(fā)達(dá)國(guó)家家實(shí)驗(yàn)臺(tái)應(yīng)用用已經(jīng)很普遍遍，技術(shù)水平平也相對(duì)成熟熟。而且檢測(cè)測(cè)精度也相對(duì)對(duì)較高。1.3 本論文文的主要設(shè)計(jì)計(jì)內(nèi)容論文課題需要解解決的核心技技術(shù)問(wèn)題是：如何解決模模擬汽車傳動(dòng)動(dòng)系的實(shí)際工工況，開(kāi)發(fā)高高精度、高可可靠性、高效效的傳動(dòng)系沖沖擊性能實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計(jì)。為此此，本文在如如下幾個(gè)方面面進(jìn)行研究：（1）

33、對(duì)論文文課題的工程程背景和國(guó)內(nèi)內(nèi)汽車傳動(dòng)系系沖擊性能測(cè)測(cè)試設(shè)備的研研究現(xiàn)狀及發(fā)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行行資料收集和和深入研究，確確定論文課題題的主要設(shè)計(jì)計(jì)工作；（2） 對(duì)汽車車傳動(dòng)系實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)原理的陳陳訴及實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)機(jī)械系統(tǒng)和和控制系統(tǒng)的的初步設(shè)計(jì)；（3） 考慮實(shí)實(shí)驗(yàn)臺(tái)適應(yīng)不不同型號(hào)的輕輕、中、重型型汽車傳動(dòng)系系的需要，設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的的臺(tái)架及機(jī)械械傳動(dòng)部分，實(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)典型工工況的模擬。減減化、優(yōu)化實(shí)實(shí)驗(yàn)方法，提提高了實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)的檢測(cè)效率率，為高精度度、高可靠性性、高效的實(shí)實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制與與檢測(cè)系統(tǒng)的的開(kāi)發(fā)打下了了基礎(chǔ)；（4） 實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)控制與檢測(cè)測(cè)系統(tǒng)的方案案設(shè)計(jì)；（5） 通過(guò)分分析實(shí)驗(yàn)臺(tái)控控制系統(tǒng)各構(gòu)構(gòu)成環(huán)節(jié)，建建立

34、了系統(tǒng)的的數(shù)學(xué)模型，對(duì)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控控制性能仿真真分析，研究究系統(tǒng)控制存存在的主要問(wèn)問(wèn)題；（6） 汽車傳傳動(dòng)系沖擊性性能實(shí)驗(yàn)臺(tái)的的軟件設(shè)計(jì)與與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。1.4 技術(shù)指指標(biāo)實(shí)驗(yàn)臺(tái)要能夠模模擬突然接合合離合器起步步工況和不分分離離合器緊緊急制動(dòng)工況況。還要具有有自動(dòng)和手動(dòng)動(dòng)兩種運(yùn)行方方式。實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)對(duì)兩種工況況可以隨意選選擇，離合器器、制動(dòng)鼓和和制動(dòng)盤(pán)等均均實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控控制。實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程程中具有安全全保護(hù)和報(bào)警警功能。主要的技術(shù)參數(shù)數(shù)1變速器輸入轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速控制范圍圍及精度050000rpm；5rpm.。2變速器輸入端端扭矩范圍及及精度0100000Nm；1%FS。3驅(qū)動(dòng)橋輸入端端扭矩范圍及及精度050

35、0000Nm；1%FS。4油溫測(cè)量范圍圍及精度0150；5。2汽車傳動(dòng)系沖沖擊性能實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)的工作原原理及總體設(shè)設(shè)計(jì)2.1實(shí)驗(yàn)臺(tái)基基本結(jié)構(gòu)原理理汽車傳動(dòng)系沖擊擊性能實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)的工作原理理示意圖如圖圖2-1所示，是是由代用離合合器和代用變變速器代替實(shí)實(shí)際的離合器器和變速器，由由慣性飛輪組組模擬所測(cè)汽汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。這這些模擬方式式與實(shí)際車輛輛運(yùn)行方式是是有所差異的的，所以就需需要依靠代用用離合器、代代用變速器和和控制系統(tǒng)適適當(dāng)控制和調(diào)調(diào)整，最后達(dá)達(dá)到理想的模模擬狀態(tài)。1-電機(jī) 2-皮帶 3-慣慣性飛輪組 4-扭扭矩傳感器 5-離離合器6-變速器 7-傳傳動(dòng)軸 8-驅(qū)動(dòng)橋橋 9-支架圖2-1

36、汽車車傳動(dòng)系沖擊擊性能實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)的工作原理理示意圖2.2實(shí)驗(yàn)臺(tái)的的總體設(shè)計(jì)2.2.1設(shè)計(jì)計(jì)過(guò)程中需要要解決的問(wèn)題題1.模擬真實(shí)汽汽車工況起動(dòng)動(dòng)工況過(guò)程，由由于不同類型型的汽車的起起動(dòng)力矩差別別很大，所以以在工藝上很很難實(shí)現(xiàn)；2.智能化測(cè)試試過(guò)程中，擬擬合曲線的計(jì)計(jì)算及保證實(shí)實(shí)時(shí)判別測(cè)試試結(jié)果；3.在檢測(cè)過(guò)程程中既要保證證檢測(cè)精度又又要縮短檢測(cè)測(cè)時(shí)間；4.Windoows操作系系統(tǒng)下的實(shí)時(shí)時(shí)檢測(cè)技術(shù)；5.通過(guò)分析實(shí)實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制系系統(tǒng)各構(gòu)成環(huán)環(huán)節(jié),建立了了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)學(xué)模型,采用用MATLAAB對(duì)系統(tǒng)進(jìn)進(jìn)行控制性能能仿真分析；6.傳感器的選選擇及傳感器器安裝位置的的確定。2.2.2實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)機(jī)械結(jié)構(gòu)構(gòu)部分

37、整體設(shè)設(shè)計(jì)國(guó)內(nèi)此類實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)大部分為機(jī)機(jī)械封閉式，這這種實(shí)驗(yàn)臺(tái)有有以下不足之之處：機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)復(fù)雜,易引起起各種有害震震動(dòng)。僅能做定轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速、定扭矩矩排擋循環(huán)實(shí)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)結(jié)果與實(shí)際路路試有很大差差異。其試件必須須有一個(gè)主試試，而另一個(gè)個(gè)陪試。目前前，總成實(shí)驗(yàn)驗(yàn)已經(jīng)淘汰了了這種老式實(shí)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。而此次所要設(shè)計(jì)計(jì)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，在在檢測(cè)工件之之間，可以任任意模擬工況況，可施加多多種要求的扭扭矩，具有一一定的修正作作用，在通過(guò)過(guò)工業(yè)控制計(jì)計(jì)算機(jī)控制伺伺服電機(jī)帶動(dòng)動(dòng)慣性輪轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)，模擬發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，傳傳遞給離合器器和變速器，再再經(jīng)過(guò)控制系系統(tǒng)的控制滿滿足所需要的的工況。2.2.3實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)統(tǒng)部分的

38、整體體設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制方案案的設(shè)計(jì)是實(shí)實(shí)驗(yàn)臺(tái)開(kāi)發(fā)的的重要內(nèi)容，因因?yàn)樗鼘⒅苯咏佑绊憣?shí)驗(yàn)的的精度、結(jié)果果的可信度以以及實(shí)驗(yàn)時(shí)間間和成本。實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制方案案設(shè)計(jì)遵循的的原則是：合合理簡(jiǎn)化汽車車傳動(dòng)系的復(fù)復(fù)雜使用工況況，在確保實(shí)實(shí)驗(yàn)精度的同同時(shí)，降低測(cè)測(cè)控系統(tǒng)的開(kāi)開(kāi)發(fā)成本，具具備完善的安安全防護(hù)功能能。實(shí)驗(yàn)臺(tái)的實(shí)驗(yàn)過(guò)過(guò)程是制定實(shí)實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制方方案的基礎(chǔ)，如如何在實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)上用盡量簡(jiǎn)簡(jiǎn)化的辦法，模模擬汽車傳動(dòng)動(dòng)系的實(shí)際使使用工況，是是實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)過(guò)程中需要首首先解決的問(wèn)問(wèn)題。汽車傳動(dòng)系實(shí)際際使用工況復(fù)復(fù)雜，并存在在許多隨機(jī)因因素。例如，在在突然接合離離合器加速起起步工況下，真真實(shí)駕駛中，駕駕駛員會(huì)在

39、一一檔和二檔或或其他檔位上上經(jīng)常變換。要要在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上上完全模擬真真實(shí)情況，會(huì)會(huì)使實(shí)驗(yàn)操作作和控制過(guò)程程變得非常繁繁瑣，影響工工作效率。控制系統(tǒng)式實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)開(kāi)發(fā)的關(guān)關(guān)鍵技術(shù)之一一，實(shí)驗(yàn)臺(tái)的的控制方案直直接影響實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)的精度。如如何在實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)上用盡量簡(jiǎn)簡(jiǎn)化的方法，模模擬與控制汽汽車傳動(dòng)系扭扭轉(zhuǎn)沖擊耐久久實(shí)驗(yàn)工況，提提出實(shí)驗(yàn)臺(tái)控控制系統(tǒng)原理理，設(shè)計(jì)和選選取控制系統(tǒng)統(tǒng)的主要硬件件，分析硬件件之間的通訊訊方式，開(kāi)發(fā)發(fā)控制系統(tǒng)的的軟件，直接接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)預(yù)定的控制制功能。而且且，深入探討討實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)發(fā)，不但可以以完成預(yù)定的的實(shí)驗(yàn)工況，提提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果果的可信度，還還可以節(jié)省實(shí)實(shí)驗(yàn)時(shí)間和

40、成成本，提高經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益。3實(shí)驗(yàn)臺(tái)機(jī)械結(jié)結(jié)構(gòu)部分的設(shè)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系沖擊性能能實(shí)驗(yàn)臺(tái)是一一個(gè)涉及到機(jī)機(jī)械及動(dòng)力傳傳輸、控制、計(jì)計(jì)算機(jī)編程、通通信和數(shù)據(jù)采采集與傳輸?shù)牡膹?fù)雜實(shí)驗(yàn)設(shè)設(shè)備，在室內(nèi)內(nèi)模擬汽車傳傳動(dòng)系的前述述兩個(gè)沖擊下下的使用工況況。實(shí)驗(yàn)臺(tái)的的機(jī)械系統(tǒng)式式實(shí)驗(yàn)臺(tái)的基基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)的動(dòng)作最終終要由機(jī)械系系統(tǒng)加到被試試的汽車傳動(dòng)動(dòng)系。3.1實(shí)驗(yàn)臺(tái)實(shí)實(shí)驗(yàn)過(guò)程在此，選擇緊急急制動(dòng)工況的的實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明明?？刂葡到y(tǒng)統(tǒng)發(fā)出指令，電電動(dòng)機(jī)通電開(kāi)開(kāi)始工作，由由電動(dòng)機(jī)通過(guò)過(guò)帶傳動(dòng)，將將動(dòng)力傳遞到到模擬發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和和轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)慣量部分的的慣性軸，慣慣性軸上安裝裝有慣性盤(pán)。實(shí)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前前，已經(jīng)根據(jù)據(jù)

41、與被試傳動(dòng)動(dòng)系相匹配的的發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，選選擇好該次實(shí)實(shí)驗(yàn)慣性盤(pán)的的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。當(dāng)當(dāng)電動(dòng)機(jī)達(dá)到到預(yù)定的轉(zhuǎn)速速時(shí)，控制系系統(tǒng)使電動(dòng)機(jī)機(jī)斷電，2秒秒鐘后，控制制系統(tǒng)發(fā)出指指令給制動(dòng)處處的電磁閥、離離合器通電接接通制動(dòng)壓縮縮空氣，制動(dòng)動(dòng)鼓作用，使使驅(qū)動(dòng)輪抱死死，在慣性飛飛輪組部分、離離合器主動(dòng)部部分及離合器器后傳動(dòng)系自自身轉(zhuǎn)動(dòng)慣量量的慣性力的的作用下，在在被試的汽車車傳動(dòng)系中產(chǎn)產(chǎn)生一個(gè)很大大的沖擊扭矩矩。安裝在離離合器前端的的扭矩傳感器器測(cè)量出整個(gè)個(gè)扭矩-時(shí)間間過(guò)程信號(hào)，特特別是捕捉到到峰值轉(zhuǎn)矩信信號(hào)，并將扭扭矩-時(shí)間信信號(hào)經(jīng)過(guò)處理理傳遞到工控控機(jī)上，以曲曲線形式實(shí)時(shí)時(shí)地輸出實(shí)驗(yàn)驗(yàn)信號(hào)（轉(zhuǎn)速速、扭

42、矩等）。3.2實(shí)驗(yàn)臺(tái)機(jī)機(jī)械部分使用用要求從上述的實(shí)驗(yàn)過(guò)過(guò)程的簡(jiǎn)單敘敘述可以看出出,實(shí)驗(yàn)臺(tái)機(jī)械械部分3是實(shí)驗(yàn)臺(tái)的的基礎(chǔ)需要滿滿足下面的使使用要求：（1）模擬與被被試傳動(dòng)系相相匹配的發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣慣量和轉(zhuǎn)速，并直接作用用于被試的汽汽車底盤(pán)傳動(dòng)動(dòng)系，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)應(yīng)該能夠根據(jù)據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)進(jìn)行調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)速則在每每次沖擊實(shí)驗(yàn)驗(yàn)中能夠調(diào)節(jié)節(jié)；（2）動(dòng)力部分分要提供可靠靠的動(dòng)力源，功功率要滿足實(shí)實(shí)驗(yàn)臺(tái)開(kāi)發(fā)任任務(wù)書(shū)中的要要求，使傳動(dòng)動(dòng)系的轉(zhuǎn)速能能夠在90秒內(nèi)達(dá)到到規(guī)定值，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速能根據(jù)實(shí)實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)行行調(diào)節(jié)，并有有良好的制動(dòng)動(dòng)控制；（3）變速器和和驅(qū)動(dòng)橋在實(shí)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中中潤(rùn)滑油的溫溫度要與實(shí)際際車輛運(yùn)行時(shí)時(shí)

43、相近，不能能出現(xiàn)潤(rùn)滑油油溫度過(guò)高，使使變速器和驅(qū)驅(qū)動(dòng)橋內(nèi)的零零部件潤(rùn)滑條條件變得惡劣劣，造成零部部件的早期損損壞，而不能能正確反應(yīng)實(shí)實(shí)際使用中沖沖擊載荷對(duì)傳傳動(dòng)系造成損損傷的現(xiàn)象；（4）要適應(yīng)輕輕、中、重型型車的實(shí)驗(yàn)要要求，保證實(shí)實(shí)驗(yàn)精度，使使實(shí)驗(yàn)臺(tái)平穩(wěn)穩(wěn)可靠運(yùn)行。3.3實(shí)驗(yàn)臺(tái)機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)部分分的設(shè)計(jì)3.3.1實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)機(jī)械結(jié)構(gòu)構(gòu)部分方案確確定及組成經(jīng)過(guò)多個(gè)方案分分析、論證與與設(shè)計(jì)，最終終確定了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)機(jī)械部分分的方案，并并且繪制出了了機(jī)械部分的的原理圖。機(jī)械部分如圖所所示，它由以以下六部分組組成：（1）動(dòng)力部分分：由電動(dòng)機(jī)機(jī)1、電動(dòng)機(jī)機(jī)聯(lián)軸器2、電電動(dòng)機(jī)皮帶33和電動(dòng)機(jī)皮皮帶輪4組成成；（2）慣

44、性飛輪輪組部分：由由慣性軸的帶帶輪5和慣性性軸及慣性盤(pán)盤(pán)6組成；（3）扭矩傳動(dòng)動(dòng)器部分：由由扭矩傳動(dòng)器器8和扭矩傳傳感器的聯(lián)軸軸器9組成；（4）聯(lián)軸器和和變速器的支支撐結(jié)構(gòu)：由由組成聯(lián)軸器器和變速器的的支撐機(jī)構(gòu)110、離合器器11和變速速器12；（5）驅(qū)動(dòng)橋支支撐和調(diào)節(jié)機(jī)機(jī)構(gòu)：由主減減速器外殼支支撐和調(diào)整機(jī)機(jī)構(gòu)14和驅(qū)驅(qū)動(dòng)橋支撐機(jī)機(jī)構(gòu)15組成成；（6）底座及旋旋轉(zhuǎn)件的安全全防護(hù)裝置：由扭矩傳感感器防護(hù)罩77和傳動(dòng)軸及及防護(hù)罩133組成。除此之外，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)的機(jī)械系系統(tǒng)還有一些些輔助裝置，不不再贅述。3.3.2動(dòng)力力部分動(dòng)力部分4包括：電動(dòng)動(dòng)機(jī)及其調(diào)速速裝置等相關(guān)關(guān)設(shè)備、電動(dòng)動(dòng)機(jī)皮帶輪、傳傳送帶、

45、聯(lián)軸軸器、電動(dòng)機(jī)機(jī)機(jī)座及其位位置調(diào)節(jié)裝置置等。從實(shí)驗(yàn)臺(tái)對(duì)動(dòng)力力的要求可以以看出，選擇擇直流電動(dòng)機(jī)機(jī)比較好，因因?yàn)橹绷麟妱?dòng)動(dòng)機(jī)具有大的的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，調(diào)調(diào)速性能好，符符合實(shí)驗(yàn)臺(tái)的的動(dòng)力需求。在選擇確定直流流電動(dòng)機(jī)后，接接下來(lái)要確定定電動(dòng)機(jī)的功功率，根據(jù)實(shí)實(shí)驗(yàn)臺(tái)開(kāi)發(fā)任任務(wù)書(shū)中的規(guī)規(guī)定，在900秒內(nèi)能使實(shí)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的轉(zhuǎn)速速達(dá)到50000rpm。確確定直流電動(dòng)動(dòng)機(jī)的功率和和轉(zhuǎn)速的關(guān)鍵鍵在于兩個(gè)方方面：一是實(shí)實(shí)驗(yàn)工況，二二是被試汽車車傳動(dòng)系的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及與與其相匹配的的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)慣量?jī)烧咧偷拇笮　?shí)驗(yàn)室的目標(biāo)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速直接影響響電動(dòng)機(jī)功率率和轉(zhuǎn)速的選選取。同時(shí)，實(shí)實(shí)驗(yàn)時(shí)變速器器處在不同檔檔位時(shí)，變速速器輸出端

46、后后轉(zhuǎn)速不同。如如果將實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)和被試傳動(dòng)動(dòng)系的轉(zhuǎn)動(dòng)慣慣量都換算到到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸軸上，那么變變速器檔位越越高，換算后后的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量量就越大，達(dá)達(dá)到同一電動(dòng)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，對(duì)對(duì)電動(dòng)機(jī)的功功率需求就越越大。在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)所模擬的的兩個(gè)工況中中，突然接合合離合器起步步工況，被試試的傳動(dòng)系除除了離合器主主動(dòng)部分外，被被試傳動(dòng)系的的其他旋轉(zhuǎn)部部分都處于靜靜止?fàn)顟B(tài)，顯顯然旋轉(zhuǎn)質(zhì)量量要比緊急制制動(dòng)工況少得得多，電動(dòng)機(jī)機(jī)的輸出功率率相對(duì)也少。圖3-1機(jī)械系系統(tǒng)裝配圖發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變變化范圍很大大，就實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)所模擬的兩兩個(gè)工況中，發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)原本處處于一個(gè)高轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速范圍，根根據(jù)工程實(shí)踐踐，選取電動(dòng)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為為3000rrpm。根據(jù)

47、以上分析，最最后確定使用用由西安西瑪瑪機(jī)電有限公公司提供的ZZ4-1600-32他勵(lì)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)機(jī)。電機(jī)主要要參數(shù)是：=55KW、=400V、=3010r/m、R=0.0434、=151A、=0.87、=0.88kg、L=1.52。該直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，具有較高的動(dòng)態(tài)性能，并能承受較高的負(fù)載變化率。在電動(dòng)機(jī)上還裝有測(cè)速發(fā)動(dòng)機(jī)，用來(lái)測(cè)量電動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行速度。與該電機(jī)配套使用的直流調(diào)速裝置，選用siemens 6RA70全數(shù)字直流調(diào)速裝置。該裝置具有性能可靠，操作舒適和運(yùn)行平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，關(guān)于直流調(diào)速等控制部分，將在以后章節(jié)中詳細(xì)說(shuō)明。電動(dòng)機(jī)機(jī)座調(diào)節(jié)節(jié)是靠?jī)蓚€(gè)調(diào)調(diào)整螺栓，螺螺栓的旋入和和旋出可以使使

48、電動(dòng)機(jī)在機(jī)機(jī)座上沿著垂垂直于慣性軸軸方向來(lái)回移移動(dòng)，以調(diào)解解皮帶的張緊緊力。3.3.3慣性性飛輪組部分分慣性飛輪組主要要包括：慣性性軸皮帶輪、慣慣性軸、慣性性軸的兩個(gè)支支架、四個(gè)慣慣性盤(pán)、慣性性盤(pán)安裝調(diào)整整機(jī)構(gòu)、四個(gè)個(gè)慣性軸軸承承、制動(dòng)鉗盤(pán)盤(pán)機(jī)構(gòu)等，如如圖3-2所所示。1-皮帶輪 22-軸承蓋（22個(gè)）3-慣慣性盤(pán)A 44-慣性盤(pán)BB5-慣性盤(pán)C 6-慣性盤(pán)盤(pán)D7-制動(dòng)動(dòng)盤(pán) 8-制制動(dòng)盤(pán)支架圖3-2慣性飛飛輪組部分的的裝配圖慣性飛輪組主要要的功能是模模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，并并將動(dòng)力經(jīng)由由扭矩傳感器器傳遞給被試試的汽車傳動(dòng)動(dòng)系。由于發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)不不同，其轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)慣量變化較較大，為了適適應(yīng)這種變化

49、化，在實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)的開(kāi)發(fā)過(guò)程程中，設(shè)計(jì)了了四個(gè)慣性盤(pán)盤(pán)：慣性盤(pán)AA。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量量為0.1kkgm2；慣性盤(pán)BB，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量量0.2kggm2；慣性盤(pán)CC轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為為0.2kggm2；慣性盤(pán)BB，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量量為0.2kkgm2；慣性盤(pán)DD，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量量為0.5kkgm2。從圖3-2可以以看出，慣性性盤(pán)從左到右右按照慣性盤(pán)盤(pán)A、慣性盤(pán)盤(pán)B、慣性盤(pán)盤(pán)C和慣性盤(pán)盤(pán)D的順序排排列，慣性盤(pán)盤(pán)B與慣性軸軸上的法蘭盤(pán)盤(pán)固連在一起起，其他三個(gè)個(gè)為可移動(dòng)的的慣性盤(pán)，實(shí)實(shí)驗(yàn)前分別通通過(guò)螺栓安裝裝在慣性軸的的支座上。三三個(gè)可移動(dòng)的的慣性盤(pán)A、CC、D，通過(guò)過(guò)螺栓可以與與慣性盤(pán)B連連接，從而可可以使連接后后慣性盤(pán)總的的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量有有

50、：0.2、00.4、0.5、0.77、0.9、11.0六個(gè)值值（單位:kkgm2）從最小值00.2kgm2到最大值11.0kgm2。六個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)慣量間隔也也比較均勻，便便于在實(shí)驗(yàn)時(shí)時(shí)，可以根據(jù)據(jù)與被使汽車車傳動(dòng)系相匹匹配的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量量，進(jìn)行適當(dāng)當(dāng)選取。為了安裝方便可可移動(dòng)的慣性性盤(pán)A、C、DD，設(shè)計(jì)了專專門的安裝調(diào)調(diào)整機(jī)構(gòu)。在在A、C、DD三個(gè)慣性盤(pán)盤(pán)的外緣上，開(kāi)開(kāi)了一個(gè)環(huán)形形槽，使安裝裝調(diào)整機(jī)構(gòu)上上四個(gè)小輪可可以講慣性盤(pán)盤(pán)托起，順利利地安裝在慣慣性盤(pán)B上。1-慣性盤(pán) 2-支撐滾滾輪（4個(gè)） 3-支撐臂臂（2個(gè)） 4-絲杠手手輪（3個(gè)）圖3-3慣性盤(pán)盤(pán)的安裝調(diào)整整機(jī)構(gòu)慣性軸的支架固固定在

51、實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)的底座上，在在設(shè)計(jì)時(shí)充分分考慮兩個(gè)支支架要穩(wěn)定和和可靠支持其其上高速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)慣性軸的要要求。慣性盤(pán)盤(pán)的安裝調(diào)整整機(jī)構(gòu)如圖33-3所示。由由于實(shí)驗(yàn)前AA、C、D三三個(gè)慣性盤(pán)都都連接在慣性性軸的支架上上，在確定實(shí)實(shí)驗(yàn)所需要的的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量后后，為了將慣慣性盤(pán)平穩(wěn)順順利的與慣性性盤(pán)B連接，專專門設(shè)計(jì)了這這套慣性盤(pán)安安裝調(diào)整機(jī)構(gòu)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)由由一個(gè)半圓形形結(jié)構(gòu)支持，上上面的四個(gè)小小輪卡在慣性性盤(pán)的槽內(nèi)，以以穩(wěn)定地支撐撐慣性盤(pán)沿著著慣性軸來(lái)回回移動(dòng)。該機(jī)機(jī)構(gòu)既可以通通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠杠一起前后移移動(dòng)，也可以以左右移動(dòng)，托托著慣性盤(pán)，使使操作者可以以很容易地將將慣性盤(pán)固定定在慣性盤(pán)BB或慣性軸支支架上。制動(dòng)動(dòng)盤(pán)

52、機(jī)構(gòu)由制制動(dòng)盤(pán)、制動(dòng)動(dòng)鉗和制動(dòng)鉗鉗支架組成。制制動(dòng)盤(pán)安裝在在慣性軸的末末端，與慣性性軸通過(guò)鍵連連接，在制動(dòng)動(dòng)盤(pán)兩側(cè)，各各有一個(gè)制動(dòng)動(dòng)鉗，制動(dòng)鉗鉗采用某車型型的實(shí)車制動(dòng)動(dòng)鉗，安裝在在制動(dòng)鉗支架架上。在一次實(shí)驗(yàn)的過(guò)過(guò)程中，運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)系系統(tǒng)出現(xiàn)緊急急故障時(shí)，如如轉(zhuǎn)速嚴(yán)重超超過(guò)目標(biāo)轉(zhuǎn)速速，是實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)的振動(dòng)傳感感器測(cè)量到振振動(dòng)超過(guò)限定定值，實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)控制系統(tǒng)就就給控制制動(dòng)動(dòng)鉗壓縮空氣氣的電磁閥通通電，制動(dòng)鉗鉗動(dòng)作，時(shí)高高轉(zhuǎn)速的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)快速停下下來(lái)，避免發(fā)發(fā)生意外。由于慣性飛輪組組在實(shí)驗(yàn)的過(guò)過(guò)程經(jīng)常在高高轉(zhuǎn)速下工作作，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量量很大，為了了保證實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)在工作時(shí)運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，提提高實(shí)驗(yàn)臺(tái)本本身的壽命，避避免

53、由于慣性性飛輪組部分分的不平衡質(zhì)質(zhì)量產(chǎn)生過(guò)大大的附加力矩矩，在加工后后，要對(duì)慣性性飛輪組部分分做動(dòng)平衡實(shí)實(shí)驗(yàn)。3.3.4扭矩矩傳感器部分分扭矩傳感器部分分由扭矩傳感感器及其支架架、傳感器兩兩端的聯(lián)軸器器組成。扭矩矩傳感器是測(cè)測(cè)量部分的核核心，它的兩兩端，都通過(guò)過(guò)聯(lián)軸器連接接，前端與慣慣性軸相連接接，后端與連連接軸相連。1-連接軸支架架 2-連接接軸 3-連連接周蓋 44-左連接法法蘭 5-右右連接法蘭6-變速器支撐撐架 7-離離合器殼連接接盤(pán) 8-離離合器支撐架架調(diào)整絲杠圖3-4連接軸軸與變速器支支撐機(jī)構(gòu)3.3.5聯(lián)軸軸器部分圖3-4所示是是連接軸66和變速器器的支撐機(jī)構(gòu)構(gòu)，主要由連連接軸、左

54、右右連接法蘭、變變速器支撐架架和離合器連連接盤(pán)組成。連接軸是實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)將動(dòng)力傳遞遞給被試汽車車傳動(dòng)系的連連接機(jī)構(gòu)。對(duì)對(duì)該部分設(shè)計(jì)計(jì)應(yīng)充分考慮慮強(qiáng)度的要求求。由于各種種離合器殼體體前段的尺寸寸不同，前端端面與飛輪端端面之間的軸軸向尺寸也不不同，在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)，重重點(diǎn)解決這個(gè)個(gè)問(wèn)題。根據(jù)目前最大的的離合器殼體體數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)了了變速器支撐撐架的輪廓尺尺寸、離合器器的連接盤(pán)尺尺寸可以根據(jù)據(jù)具體的離合合器殼的端面面螺栓口的尺尺寸來(lái)確定。連連接盤(pán)上可以以由常見(jiàn)的離離合器殼的連連接尺寸，做做出幾組連接接螺紋孔。變變速器的支撐撐架可以通過(guò)過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠而而前后移動(dòng)，以以便使左右法法蘭連接順利利。3.3.6驅(qū)動(dòng)動(dòng)橋支撐

55、和調(diào)調(diào)整結(jié)構(gòu)如圖3-5所示示，驅(qū)動(dòng)橋支支撐和調(diào)整結(jié)結(jié)構(gòu)主要由后后橋兩端支架架(2個(gè))、后后橋中間支架架（2個(gè)）、主主加速器外殼殼支架及這55個(gè)支架的調(diào)調(diào)整絲杠組成成。1-后橋兩端支支架 2-后后橋中間支架架 3-主加加速器外殼箍箍緊帶4-主加速器外外殼支架 55-絲杠（55個(gè)） 6-底座圖3-5驅(qū)動(dòng)橋橋支撐和調(diào)整整機(jī)構(gòu) 此處省略略NNNNNNNNNNNNNN字。如如需要完整說(shuō)說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)計(jì)圖紙等.請(qǐng)請(qǐng)聯(lián)系扣扣扣：九七一九二零八零零零 另提供全全套機(jī)械畢業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)下載！該論文已經(jīng)經(jīng)通過(guò)答辯實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)會(huì)產(chǎn)生很大大的沖擊力。因因此，各支撐撐架應(yīng)將驅(qū)動(dòng)動(dòng)橋可靠地固固定在底座上上。同時(shí)，由由于不同車

56、型型的變速器和和驅(qū)動(dòng)橋縱向向尺寸不同，所所選用的傳動(dòng)動(dòng)軸也有差別別，為了保證證順利連接，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)每個(gè)支架架的絲杠可以以使支架前后后移動(dòng)，以彌彌補(bǔ)在選定傳傳動(dòng)軸后驅(qū)動(dòng)動(dòng)橋和變速器器之間尺寸的的不足或過(guò)大大問(wèn)題。4汽車傳動(dòng)系沖沖擊性能實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1實(shí)驗(yàn)臺(tái)過(guò)過(guò)程分析實(shí)驗(yàn)臺(tái)的實(shí)驗(yàn)過(guò)過(guò)程是實(shí)現(xiàn)汽汽車的兩種工工況，一類為為突然接合離離合器工況，表表示在坡道起起步、加速換換擋、在泥濘濘的道路上滿滿載起步或車車輪下陷等情情況導(dǎo)致汽車車不能用正常常方式起步，而而在發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)達(dá)到很高轉(zhuǎn)速速下，突然接接合離合器使使汽車起步的的工況；另一一類是緊急制制動(dòng)工況，表表示在緊急情情況下，駕駛駛員來(lái)不及踏踏下離合器

57、踏踏板而進(jìn)行制制動(dòng)的工況。而在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)過(guò)程中，控制制系統(tǒng)需要對(duì)對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行行全程控制，對(duì)對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)器件件進(jìn)行控制，完完成一系列模模擬工況77的操作。采采集傳感器的的數(shù)據(jù)，并進(jìn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸輸，傳輸?shù)焦すた貦C(jī)上。工控機(jī)是整個(gè)系系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理理的中心，可可以提供良好好的人機(jī)界面面，輸入和儲(chǔ)儲(chǔ)存 被試試汽車傳動(dòng)系系的測(cè)試數(shù)據(jù)據(jù)，編寫(xiě)和儲(chǔ)儲(chǔ)存實(shí)驗(yàn)的程程序加載譜。每每次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)時(shí)，工控機(jī)機(jī)讀取程序加加載譜，給出出每次實(shí)驗(yàn)的的目標(biāo)扭矩值值。工控機(jī)還還通過(guò)與直流流調(diào)速系統(tǒng)及及PLC間的的通信，對(duì)實(shí)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行行實(shí)時(shí)監(jiān)控。將將實(shí)驗(yàn)結(jié)果（數(shù)數(shù)據(jù)-扭矩傳傳感器的扭矩矩信號(hào)，轉(zhuǎn)速速傳感器的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速信號(hào)等）顯顯示在工控機(jī)

58、機(jī)人機(jī)界面上上，并將實(shí)驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果以曲線線形式實(shí)時(shí)輸輸出。在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)的過(guò)程中，當(dāng)當(dāng)工控機(jī)收到到振動(dòng)傳感器器的振動(dòng)信號(hào)號(hào)超過(guò)限定值值時(shí)，工控機(jī)機(jī)將信息傳輸輸給PLC，PPLC控制實(shí)實(shí)驗(yàn)臺(tái)停止工工作，直到排排除故障之后后繼續(xù)工作。PLC的主要功功能是對(duì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行自動(dòng)動(dòng)化控制。通通過(guò)與工控機(jī)機(jī)之間的通信信，控制直流流調(diào)速系統(tǒng)、離離合器、鼓式式制動(dòng)鼓和制制動(dòng)盤(pán)出的電電磁閥，時(shí)這這些設(shè)備按照照實(shí)驗(yàn)要求實(shí)實(shí)時(shí)進(jìn)行工作作。同時(shí)，在在實(shí)驗(yàn)臺(tái)防護(hù)護(hù)罩接合部位位的接觸式行行程開(kāi)關(guān)沒(méi)有有接觸，或者者驅(qū)動(dòng)橋和變變速器出的油油溫超過(guò)限定定值時(shí)，就會(huì)會(huì)給PLC一一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)號(hào)，自動(dòng)地停停止實(shí)驗(yàn)，直直到故障得以以解決。實(shí)驗(yàn)臺(tái)共

59、有三個(gè)個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器器，分別安裝裝在實(shí)驗(yàn)臺(tái)的的直流電動(dòng)機(jī)機(jī)前端、離合合器的輸入端端、變速器的的輸出端。在在直流電動(dòng)機(jī)機(jī)前端的轉(zhuǎn)速速傳感器是發(fā)發(fā)電式的傳感感器，是直流流調(diào)速器、雙雙閉環(huán)調(diào)速系系統(tǒng)的外環(huán)中中的重要環(huán)節(jié)節(jié)。PLC通通過(guò)控制柜中中的繼電器等等電器，控制制直流調(diào)速電電機(jī)、離合器器、制動(dòng)器和和制動(dòng)盤(pán)等器器件。直流調(diào)調(diào)速器給直流流電動(dòng)機(jī)供電電，并可以在在工控機(jī)和PPLC的共同同控制下實(shí)時(shí)時(shí)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)速。4.2實(shí)驗(yàn)臺(tái)控控制系統(tǒng)的機(jī)機(jī)構(gòu)及其功能能蜂鳴器被測(cè)件信息轉(zhuǎn)速傳感器1蜂鳴器被測(cè)件信息轉(zhuǎn)速傳感器1轉(zhuǎn)速傳感器2扭矩信號(hào)振動(dòng)信號(hào) PC PLC聲光警告顯示器打印機(jī)故障解除開(kāi)關(guān)行程開(kāi)關(guān)油溫信號(hào)1油

60、溫信號(hào)2轉(zhuǎn)速傳感器直流電機(jī)直流調(diào)速器控制柜內(nèi)各用電器對(duì)應(yīng)的繼電器離合器電磁閥油泵電機(jī)制動(dòng)盤(pán)油泵電機(jī)鼓式制動(dòng)器電磁閥圖4-1實(shí)驗(yàn)臺(tái)臺(tái)控制系統(tǒng)的的結(jié)構(gòu)原理圖圖如上圖4-1所所示，工控機(jī)機(jī)（PC）和PLC事事控制系統(tǒng)的的核心。4.3實(shí)驗(yàn)臺(tái)在在兩種工況下下的控制系統(tǒng)統(tǒng)過(guò)程分析4.3.1突然然接合離合器器工況的控制制過(guò)程分析在突然接合離合合器8起步工工況，實(shí)驗(yàn)開(kāi)開(kāi)始前，將被被試汽車傳動(dòng)動(dòng)系相關(guān)信息息輸入到PCC中，如變速速器的檔位和和主減速器傳傳動(dòng)比、發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。將這些些信息作為輸輸入的主要原原因是，傳感感器測(cè)量的只只是離合器輸輸入端的扭矩矩時(shí)間歷程程，變速器處處在不同的檔檔位時(shí)，輸出出端扭矩