侧滑台.DWG
导轨架.DWG
放松板.DWG
滑板.DWG
连杆轴.DWG
双前轴转向汽车轮间和轴间侧滑量检验台设计.doc
随着我国交通运输业的迅猛发展，建设项目的增多，双前轴转向汽车的使用越来越普遍。而车轮侧滑引起轮胎异常磨损是双前转向汽车普遍存在的问题，因此通过检测车轮侧滑量的大小可以间接评价轮胎磨损。双前轴转向汽车车轮侧滑检测包括轮间和轴间侧滑检测。为了达到准确、快速、自动化检测的目的，本文探讨了一种新的检测方法。这种检测方法可直接检测出轮间和轴间侧滑量，其机械系统建立在原有双板联动式侧滑台的基础上，通过增加等摇臂轴平移机构，加装两支位移传感器。通过对轮间-轴间侧滑检测系统进行了详细的研究和设计，目的是实现对轮间侧滑量和轴间侧滑量的一体化检测。本设计主要是轮间－轴间侧滑台机械组成部分，包括框架、滑板装置、等摇臂杠杆机构、等摇臂轴平移机构、锁定装置等。
关键词：双前轴转向； 车轮定位； 车轮侧滑; 轮间侧滑； 轴间侧滑
传统意义上的车轮侧滑是指由于车轮前束角与外倾角配合不当，在汽车行驶过程中，车轮与地面之间产生一种相互作用力，这种作用力垂直于汽车行驶方向，使轮胎处于边滚边滑的状态[4]。本文所涉及的车轮侧滑的概念还包括另一种原因引起的车轮侧滑，即由于双前轴转向系统的前、后转向轴引导汽车转向方向不一致而引起的车轮侧滑。为了本文的叙述方便，把由于车轮前束角与外倾角配合不当而引起的车轮侧滑称为“轮间侧滑”，相应的侧滑大小称为“轮间侧滑量”；把由于双前轴转向系统前、后转向轴引导汽车转向方向不一致而引起的车轮侧滑称为“轴间侧滑”，相应的侧滑大小称为“轴间侧滑量”。车轮侧滑使汽车的操纵稳定性变差，增加油耗和加速轮胎的磨损。
汽车车轮侧滑对汽车使用性能的影响主要有以下几个方面：
1. 汽车车轮侧滑量过大会使汽车的行驶阻力增加,对汽车的动力性、燃料经济性及制动性能均有不利影响。由某一车型的试验可知,前轮侧滑量为5.2m/km 与前轮侧滑量为0.2m/km 相比,其滚动阻力增加了约30%,加速性能降低了约7.5%,等速行驶燃料消耗量增加了5%左右。
2. 汽车车轮侧滑量增大,对汽车的直线行驶性干扰很大。
3. 汽车车轮侧滑量增大使轮胎磨损加剧,同时还会引起偏磨损,导致轮胎使用寿命下降[4]。
1.3 车轮侧滑性能检测的规定
对由于车轮前束角与外倾角配合不当而引起的车轮侧量滑即轮间侧滑量，《机动车运行安全技术条件》中有详细的规定。
国家标准GB7258-1997《机动车运行安全技术条件》中明确规定：机动车(摩托车、轻便摩托车和三轮农用车除外)转向轮的横向侧滑量，用侧滑仪(包括双板和单板侧滑仪)检测时侧滑量值应不大于5m/km。
其检验方法是：
1. 将车辆对正侧滑试验台(对于单板式侧滑仪，将车辆的一侧对正侧滑板)，并使转向盘处于正中位置；
2. 使车辆沿台板上的指示线以3km/h～5km/h 车速平稳前进，在行驶过程中，不得转动转向盘；
3. 转向轮通过台板时，测取横向侧滑量。
最新的国家标准GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》中明确规定：汽车（三轮汽车除外）的车轮定位应符合该车有关技术条件，车轮定位值应在产品使用说明书中标明。对前轴采用非独立悬架的汽车，其转向轮的横向侧滑量，用侧滑台检验时侧滑量值应在±5 m/km 之间。
检验方法是：
1. 转向轮横向侧滑量的检验应在侧滑检验台上进行。
2. 将汽车对正侧滑检验台，并使方向盘处于正中位置。
3. 使汽车沿台板上的指示线以3 km/h～5 km/h 车速平稳前行，在行进过程中，不允许转动方向盘。
4. 转向轮通过台板时，测取横向侧滑量[5]。
因为双前轴转向汽车在我国工程建设中大量应用的时间并不是很长，所以国家标准对轴间侧滑量限值还没有做出相关规定。
1.4 本设计的重要意义
随着我国交通运输业的迅猛发展，建设项目的增多，长距离大吨位车辆的保有量也大幅度增加。对于超重型汽车，设计时必须考虑其轴荷限制，使其在结构上可行，又符合道路交通法规的要求，简便易行的方法即增加轴数，把前轴由单轴改为双前轴。因此，双前轴转向汽车的产量与销售量开始大幅度增加。由于这种汽车转向轴数增加，给转向机构的安装、调整以及维修工作带来巨大的困难，同时使用中出现的问题也相应的增多。汽车在长时间的使用之后，由于转向系统中各配合件之间的磨损、弯曲变形和螺丝的松动，使得前、后转向轴引导汽车转向方向不一致，车轮在地面上滚动时就会受到地面所给的垂直于汽车行驶方向的横向力作用，轮胎的异常磨损加剧，新车出厂时也可能由于安装不当而引起上述问题。然而，目前为止，还没有相应的能检测其安装、调整以及维修工作是否正确的设备，严重地影响了汽车制造和维修工作，这一问题已成为了亟待解决的重要问题。
对于双前轴转向机构的设计和研究，国内外在理论分析和实践上做了很多工作。然而，对双前轴转向汽车轴间侧滑检测理论的研究很少，就更不用说实际的检测手段了。目前国内外对于双前轴转向汽车轴间侧滑的检测还停留在简单的人工测量的方法，即检测人员用肉眼观察转向系统中各零件是否磨损严重和螺丝是否松动，用米尺来测量各零件间的配合尺寸，再通过路试的方法来判断是否合格。这种方法效率低，投入的人员多，检测结果误差大。
因此，为实现快速、准确的检测出汽车的功能故障，确保行车安全，研制开发价格低廉、能同时检测双前轴转向汽车轮间、轴间侧滑量的检测系统，已是一项迫在眉睫的任务。
本设计开发的轮间-轴间侧滑检测系统能够快速、有效而准确地检测轮间侧滑量和双前轴转向汽车的轴间侧滑量，取代了传统笨拙的检测轴间侧滑的方法。实现了轴间侧滑的智能化检测和检验台的多功能化，降低检测设备的成本，提高了检测的效率。使用检验台检调车辆，可保证车辆具有最佳的操纵稳定性，保证行车安全，减少由于车轮定位状态不佳所发生的交通事故。并能极大地减少轮胎异常磨损．减少车辆用户的经济损失，其间接经济效益十分可观，对社会的经济发展非常有利。
1.5 本设计的内容
本设计内容:
首先研究汽车车轮轴间侧滑量检测的方法，开发双前轴转向汽车轮间-轴间侧滑量一体化检测系统；然后对双前轴转向汽车轮间-轴间侧滑量台各机械组成部分设计。
本实用新型属于汽车性能检测设备，特别涉及一种双前轴转向汽车轮间与轴间侧滑量一体化检测装置。所说的双前轴转向汽车轮间与轴间侧滑量一体化检测装置即不仅可以检测汽车的轮间侧滑量，同时还可以检测双前轴转向汽车的轴间侧滑量。我国对由于双前轴转向系统的两个转向轴因未能协调工作而引起的车轮侧滑量即轴间侧滑量还没有作出相关规定，对由于车轮前束角与外倾角配合不当而引起的车轮侧滑即轮间侧滑，《机动车运行安全技术条件》有详细的规定。
对于双前轴转向机构的设计和研究，国内外在理论分析和实践上做了很多工作。然而，对双前轴转向汽车轴间侧滑检测理论的研究很少，就更不用说实际的检测手段了。目前国内外对于双前轴转向汽车轴间侧滑的检测还停留在简单的人工测量的方法，即检测人员用肉眼观察转向系统中各零件是否磨损严重和螺丝是否松动，用米尺来测量各零件间的配合尺寸，再通过路试的方法来判断是否合格。这种方法效率低，投入的人员多，检测结果误差大。因此，为实现快速、准确的检测出汽车的功能故障，确保行车安全，研制开发价格低廉、能同时检测双前轴转向汽车轮间、轴间侧滑量的检测系统，已是一项迫在眉睫的任务。
本文开发的轮间-轴间侧滑检测系统能够快速、有效而准确地检测轮间侧滑量和双前轴转向汽车的轴间侧滑量，取代了传统笨拙的检测轴间侧滑的方法。实现了轴间侧滑的智能化检测和检验台的多功能化，降低检测设备的成本，提高了检测的效率。使用检验台检调车辆，可保证车辆具有最佳的操纵稳定性，保证行车安全，减少由于车轮定位状态不佳所发生的交通事故。并能极大地减少轮胎异常磨损．减少车辆用户的经济损失，其间接经济效益十分可观，对社会的经济发展非常有利。
设计本系统的目的是要实现对轮间侧滑量和轴间侧滑量的一体化检测，最终将本检测系统应用于现代的汽车综合性能检测线上，实现快速联网检测。运用本系统检测的双前轴转向汽车轮间侧滑量要求范围是±10mm之间，轴间侧滑量要求范围是±20 mm之间，本系统检测双前轴转向汽车时的环境温度应在0－40℃之间。
目录
1 绪 论 1
1.1 汽车性能检测的意义及发展状况 1
1.2 车轮侧滑检测的重要意义 2
1.3 车轮侧滑性能检测的规定 3
1.4 本设计的重要意义 3
1.5 本设计的内容 4
2 车轮侧滑检测原理与方法 5
2.1 轮间侧滑检测方法 5
2.2 轴间侧滑检测方法 6
2.2.1 双板分动式侧滑检验台检测轴间侧滑量 6
2.2.2 轮间-轴间侧滑检测系统检测轴间侧滑 7
3 轮间-轴间侧滑检测系统机械部份设计 10
3.1 放松板和滑板 11
3.2 等摇臂杠杆机构 12
3.3 等摇臂轴平移机构 13
3.4 回位装置 13
3.5 导向装置 14
3.6 锁定装置 15
3.7 滑动机构 16
3.8 测量装置 16
3.9 轮间-轴间侧滑检测台机械总成和特点 17
4 部分零件的选择与校核 18
4.1 连杆轴的计算与校核 18
4.2 轴承的选择与计算 19
4.2.1 轴承的选择 19
4.2.2 轴承的寿命计算 20
4.3 槽钢的计算与校核 20
4.4 位移传感器的选型 21
5 应用可行性效果分析 23
6 总 结 24
参考文献 25
致 谢 26
