专利名称：一种汽车盘式制动器模拟制动试验台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车盘式制动器模拟制动试验台，属于车辆测试技术领域。
背景技术：
制动器是车辆的一个重要组成部分，是至关重要的安全装置，其质量和性能的好坏影响到行车安全。随着车流密度的日益增大，车辆的制动性能已引起交管部门和制造厂商的广泛关注，对行车的安全性也提出 了更高的要求。所以测试制动器性能质量的装置------制动器试验台，在测试制动器性能质量等方面的作用是不可代替的。测试制动器性能质量的方法主要有三种摩擦试验机试验、实车检验、惯性台架试验机试验。现有摩擦学研究大多采用销-盘式摩擦试验机来模拟盘式制动工况开展试验，这种试验设备采取在摩擦盘单侧施压的方式来模拟盘式制动器摩擦副接触形式。由于盘式制动器在实际工作时，两块摩擦片在制动盘两侧同时施压，因此销-盘式摩擦试验机在摩擦副接触形式上就与盘式制动器有较大差别，导致测试结果与实际情况之间往往存在明显的偏差。实车检验虽然测试准确，但检测过程复杂、效率低、成本高，难以推广应用。惯性台架试验机是对真实的盘式制动器性能试验台的微型化、模型化处理，其基本原理是通过电动机、传动机构驱动惯性飞轮组，带动制动盘旋转从而模拟车辆运行状况，当装在从动轴上的制动盘制动时，其制动过程就再现出来，从而可以很方便地测试制动器的各种参数。然而现有的惯性台架试验机由于模拟惯量小，自动化程度低，数据测量不准确，特别是不能真实模拟行车环境等原因，不能够满足测试制动器性能质量的要求。所以市场急需一种能在实验室内真实模拟行车工况与环境的盘式制动器模拟制动试验台。

发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种汽车盘式制动器模拟制动试验台，本发明可以真实模拟盘式制动器的实际工作情况，对盘式制动器制动摩擦性能进行测试，为考核、评价和设计盘式制动器提供技术依据，为开发优质刹车片提供技术参考。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种汽车盘式制动器模拟制动试验台，包括变频器、变频电机、弹性柱销联轴器、转矩转速传感器、主轴、轴承座、飞轮、牙嵌式电磁离合器和制动系统，变频器与变频电机相连，变频电机和转矩转速传感器之间通过弹性柱销联轴器连接并固定在左台架上，两根主轴通过四个轴承座固定在中台架上，主轴与转矩转速传感器以及两根主轴之间均通过弹性柱销联轴器连接，飞轮设在主轴上，四个飞轮分布在轴承座之间，左侧两个轴承座之间设有两个飞轮，右侧两个轴承座之间设有两个飞轮，每个飞轮与主轴之间均设有牙嵌式电磁离合器，还包括空气对流装置、电涡流测振传感器、正压力传感器、热成像仪和噪声仪，制动系统为汽车制动系统实物，包括制动钳、制动盘、支架、联轴节、对制动盘进行制动的刹车片和液压系统，制动系统通过支架固定在右台架上，并通过联轴节与主轴连接，空气对流装置置于制动盘附近，电涡流测振传感器安装在制动钳上，热成像仪和噪声仪安放在制动钳附近，正压力传感器预埋在刹车片内，电涡流测振传感器、正压力传感器、热成像仪和噪声仪通过数据采集系统再与PLC和工控机连接。飞轮均匀分布在两个轴承座之间。本发明制动系统为汽车制动系统实物，能够真实的模拟制动系统工作，与已有技术相比，增加了空气对流装置，热成像仪、噪声仪和电涡流测振传感器，使得整个模拟过程更加接近真实情况，检测数据可靠。


图I为本发明试验台的结构示意图；图2为本发明制动系统和空气对流装置位置示意图；图3为本发明制动系统结构示意图； 图4为本发明的工作原理图；图5为本发明测试系统构成示意图。图中1、变频器，2、变频电机，3、左台架，4、弹性柱销联轴器，5、转矩转速传感器，6、主轴，7、轴承座，8、中台架，9、飞轮，10、牙嵌式电磁离合器，11、空气对流装置，12、电涡流测振传感器，13、正压力传感器，14、热成像仪，15、制动系统，16、右台架，17、噪声仪，15-1、制动钳，15-2、制动盘，15-3、支架，15-4、联轴节，15-5刹车片，15_6、液压系统。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明。如图I所示，本汽车盘式制动器模拟制动试验台，包括变频器I、变频电机2、弹性柱销联轴器4、转矩转速传感器5、主轴6、轴承座7、飞轮9、牙嵌式电磁离合器10和制动系 统15，变频器I与变频电机2相连，变频电机2和转矩转速传感器5之间通过弹性柱销联轴器4连接并固定在左台架3上，两根主轴6通过四个轴承座7固定在中台架8上，主轴6 与转矩转速传感器5以及两根主轴6之间均通过弹性柱销联轴器4连接，飞轮9设在主轴6上，四个飞轮9分布在轴承座7之间，左侧两个轴承座7之间设有两个飞轮9，右侧两个轴承座7之间设有两个飞轮9，每个飞轮9与主轴6之间均设有牙嵌式电磁离合器10，如图I、图2和图3所示，本试验台还包括空气对流装置11、电涡流测振传感器12、正压力传感器13、热成像仪14和噪声仪17，制动系统15为汽车制动系统实物，包括制动钳15-1、制动盘15-2、支架15-3、联轴节15-4、对制动盘15-2进行制动的刹车片15_5和液压系统15_6，制动系统15通过支架15-3固定在右台架16上，并通过联轴节15-4与主轴6连接，空气对流装置11置于制动盘15-2附近，电涡流测振传感器12安装在制动钳15-1上，热成像仪14和噪声仪17安放在制动钳15-1附近，正压力传感器13预埋在刹车片15-5内，电涡流测振传感器12、正压力传感器13、热成像仪14和噪声仪17通过数据采集系统再与PLC和工控机连接。如图4和图5所示，通过以PLC为核心的传感检测系统，控制牙嵌式电磁离合器10对飞轮9进行调节组合，以得到不同的机械惯量，并可加入由矢量变换控制得到的电惯量，扩大模拟惯量的调节范围；控制空气对流装置11，得到模拟的行车空气对流环境；控制变频器1，得到需要的转速，变频电机2转动驱动主轴6，使主轴6上的飞轮9积蓄能量，模拟汽车行驶的动能；利用制动系统15对盘式制动器实施制动，制动系统15为汽车制动系统实物，能够更加真实的模拟制动系统工作；利用转矩转速传感器5同时测量制动力矩及制动盘15-2的转速，利用正压力传感器13测量制动压力，利用热成像仪14和噪声仪17测量制动过程中的摩擦温升和摩擦噪声，利用电涡流测振传感器12测量摩擦振动；所测数据通过滤波器、功率放大器和A/D转换器转换处理后传入数据处理系统；数据处理系统对数据进行计算处理后，可以计算出摩擦因数并通过显示器在线显示，磨损率则通过测量试验前后刹车片厚度的变化计算获得；试验同时记录制动过程经历的时间，用来检测制动器的制动 减速度。作为优选，飞轮9均匀分布在两个轴承座7之间，这样能够使飞轮9转动时试验台比较稳定。
权利要求
1.一种汽车盘式制动器模拟制动试验台，包括变频器(I)、变频电机(2)、弹性柱销联轴器(4)、转矩转速传感器(5)、主轴(6)、轴承座(7)、飞轮(9)、牙嵌式电磁离合器(10)和制动系统(15)，变频器(I)与变频电机(2)相连，变频电机(2)和转矩转速传感器(5)之间通过弹性柱销联轴器(4)连接并固定在左台架(3)上，两根主轴(6)通过四个轴承座(7)固定在中台架(8)上，主轴(6)与转矩转速传感器(5)以及两根主轴(6)之间均通过弹性柱销联轴器(4)连接，飞轮(9)设在主轴(6)上，四个飞轮(9)分布在轴承座(7)之间，左侧两个轴承座(7 )之间设有两个飞轮(9 )，右侧两个轴承座(7 )之间设有两个飞轮(9 )，每个飞轮(9 )与主轴(6)之间均设有牙嵌式电磁离合器(10)，其特征在于，还包括空气对流装置(11)、电涡流测振传感器(12)、正压力传感器(13)、热成像仪(14)和噪声仪(17)，制动系统(15)为汽车制动系统实物，包括制动钳(15-1)、制动盘(15-2)、支架(15-3)、联轴节(15-4)、对制动盘(15-2)进行制动的刹车片(15-5)和液压系统(15-6)，制动系统(15)通过支架(15-3)固定在右台架(16)上，并通过联轴节(15-4)与主轴(6)连接，空气对流装置(11)置于制动盘(15-2)附近，电涡流测振传感器(12)安装在制动钳(15-1)上，热成像仪(14)和噪声仪(17)安放在制动钳(15-1)附近，正压力传感器(13)预埋在刹车片(15-5)内，电涡流测振传感器(12)、正压力传感器(13)、热成像仪(14)和噪声仪(17)通过数据采集系统再与PLC和工控机连接。
2.根据权利要求I所述的一种汽车盘式制动器模拟制动试验台，其特征在于，所述的飞轮(9)均匀分布在两个轴承座(7)之间。
全文摘要
本发明公开了一种汽车盘式制动器模拟制动试验台，属于车辆测试技术领域，变频器与变频电机相连，变频电机和转矩转速传感器之间通过弹性柱销联轴器连接，两根主轴通过四个轴承座固定在中台架上，主轴与转矩转速传感器以及两根主轴之间均通过弹性柱销联轴器连接，飞轮设在主轴上，每个飞轮与主轴之间均设有牙嵌式电磁离合器，制动系统为汽车制动系统实物，制动系统通过支架固定在右台架上，并通过联轴节与主轴连接，空气对流装置置于制动盘附近，电涡流测振传感器安装在制动钳上，热成像仪和噪声仪安放在制动钳附近，正压力传感器预埋在刹车片内。能够真实的模拟制动系统工作，使得整个模拟过程更加接近真实情况，检测数据可靠。
文档编号G01M17/007GK102749205SQ201210216738
公开日2012年10月24日 申请日期2012年6月28日 优先权日2012年6月28日
发明者李雪, 王茜, 程新景, 阴妍, 陆玉浩, 鲍久圣, 黄宇宏 申请人:中国矿业大学