汽車碰撞試驗電機(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安全問題首位。因此，在汽車碰撞事故中，對汽車的被動安全性提出了更高的要求。而汽車碰撞試驗是綜合評價和研究汽車被動安全性最基本和最有效的方法，開展該項試驗研究的基礎(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)督檢驗中心汽車碰撞標(biāo)準(zhǔn)試驗室所成立

2、的合作項目，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)實時供給機(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)闋恳齽恿?，以此牽引試驗車輛使其加速并完成相關(guān)碰撞試驗。通過查閱國內(nèi)外相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計方法等文獻(xiàn)資料，在與有關(guān)工程師進(jìn)行交流以及現(xiàn)場實際考察時，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)計不足和缺陷，深入分析以后對其進(jìn)行了以下幾個方面的改進(jìn)設(shè)計研究:
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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，重點對牽引動力輸出機(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。
　　(2)由運(yùn)動學(xué)及動力學(xué)理論對直流電機(jī)進(jìn)行了功率估算和選型;由試驗實際情況對選擇符合要求的鋼絲繩進(jìn)行了計算驗證;在滿足試驗要求的情況下，重

4、新設(shè)計了具有足夠轉(zhuǎn)動慣量而質(zhì)量較小的轉(zhuǎn)鼓;對液壓缸和螺桿螺母等關(guān)鍵傳動部件進(jìn)行了設(shè)計選型計算和強(qiáng)度校核，證明了受載部件滿足試驗設(shè)計要求。
　　(3)采用寬翼緣H型鋼為機(jī)械牽引裝置設(shè)計了整體式的安裝基座，使得整個牽引裝置可以布置在同一個安裝基礎(chǔ)之上，提高了整個牽引裝置在安裝使用上的便利性;針對改進(jìn)后的液壓張緊機(jī)架，選用并設(shè)計了開放式直線滑軌結(jié)構(gòu)，提高了張緊輪工作時的靈活性;分別整合設(shè)計了鋼絲繩限位導(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、，簡化結(jié)構(gòu)的同時提高了實用性;根據(jù)改進(jìn)后鋼絲繩在機(jī)械牽引裝置中的實際使用需要，設(shè)計了鋼絲繩的輔助導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)對鋼絲繩的承托和導(dǎo)向，改善鋼絲繩對轉(zhuǎn)鼓的包角作用。通過對改進(jìn)后的機(jī)械牽引裝置建立實體模型進(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。
　　本文同時分析了電機(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)形成的主控計算機(jī)與系統(tǒng)中各控制節(jié)點網(wǎng)絡(luò)化管理的控制