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黑龍江工程學(xué)院本科畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)
第1章 緒 論
1.1 課題的提出
汽車在設(shè)計(jì)和制造時(shí)，為使轉(zhuǎn)向前輪具有轉(zhuǎn)向輕便、準(zhǔn)確和行駛穩(wěn)定等性能，在轉(zhuǎn)向前輪上設(shè)有前輪定位，有些轎車和貨車后輪也有定位，即四輪定位。車輪定位包括主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角，車輪外傾角和車輪前束等四項(xiàng)參數(shù)，車輪定位值就是指把車輪安裝成一定的靜態(tài)幾何角度與尺寸的數(shù)值，是前軸技術(shù)狀況的重要診斷參數(shù)。
車輪定位正確與否，將直接影響汽車的操縱穩(wěn)定性、安全性、燃油經(jīng)濟(jì)性、輪胎等汽車的使用性能及相關(guān)機(jī)件的使用壽命。車輪定位值在汽車使用過程中，由于車架、車軸、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的變形與磨損，改變了原有的幾何角度與尺寸數(shù)值，導(dǎo)致車輪定位失準(zhǔn)。此時(shí)當(dāng)汽車行駛時(shí)，轉(zhuǎn)向車輪在向前滾動(dòng)的同時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生橫向滑移現(xiàn)象，即車輪側(cè)滑。實(shí)踐證明，車輪的側(cè)滑量會(huì)造成滾動(dòng)阻力、輪胎磨損、運(yùn)行油耗等方面的增加，造成轉(zhuǎn)向沉重、行駛方向穩(wěn)定性變差，增加駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度等，極易形成行車事故的潛在危險(xiǎn)。因此，對汽車進(jìn)行車輪定位的檢驗(yàn)是車輛年檢中必不可少的一項(xiàng)。
汽車車輪定位的檢測，有靜態(tài)檢測法和動(dòng)態(tài)檢測法兩種。靜態(tài)檢測法是在汽車停止的狀態(tài)下，使用測量儀器對車輪定位值進(jìn)行幾何角度的測量；動(dòng)態(tài)檢測法是在汽車以一定車速行駛的狀態(tài)下，用測量儀器或設(shè)備檢測車輪定位失準(zhǔn)產(chǎn)生的側(cè)向力或由此引起的車輪側(cè)滑量。車輛年檢中一般都采用動(dòng)態(tài)檢測法測量轉(zhuǎn)向輪的側(cè)滑量，側(cè)向滑移量的大小與方向可用汽車側(cè)滑檢測臺來檢測?！稒C(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》規(guī)定：汽車轉(zhuǎn)向輪的橫向滑移量用汽車側(cè)滑檢測臺檢測時(shí)，側(cè)滑量應(yīng)不大于5m/km。
1.2 國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向
汽車檢測技術(shù)是伴隨著汽車技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的，國外一些經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較發(fā)達(dá)的國家早在40、50年代就發(fā)展成以故障診斷和性能調(diào)試為主的單項(xiàng)檢測技術(shù)，進(jìn)入60年代后獲得較大發(fā)展。逐漸將單項(xiàng)檢測技術(shù)連線建站，在向著即能進(jìn)行維修檢驗(yàn)又能進(jìn)行安全與環(huán)保檢測的綜合檢測的方向發(fā)展。
50年代我國汽車檢測行業(yè)還主要采取傳統(tǒng)的檢測方法，80年代國內(nèi)汽車檢測技術(shù)得到迅速發(fā)展。但國外引進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備占相當(dāng)比例。隨著社會(huì)汽車保有量的不斷增多，近幾年來，我國汽車綜合性能檢測站得以迅速發(fā)展，目前已建成各類汽車綜合性能檢測站1100多個(gè),檢測設(shè)備也得到迅速發(fā)展，產(chǎn)品的品種規(guī)格已在兩千多種以上，基本滿足國內(nèi)需求。 為了提高檢測效率，保證檢測數(shù)據(jù)的公正性、準(zhǔn)確性。檢測線的自動(dòng)化是檢測線發(fā)展的必然趨勢。一九九三年清華紫光電器科技公司依托清華大學(xué)率先研制成功全自動(dòng)機(jī)動(dòng)車安全性能檢測系統(tǒng)，此后ACMLKZQJ-1等型號的全自動(dòng)檢測線相繼研制成功。這些系統(tǒng)的部分功能已達(dá)到國際先進(jìn)水平。
汽車檢測技術(shù)的發(fā)展和提高離不開微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，在各個(gè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域得到不斷的廣泛而深入的應(yīng)用，測控技術(shù)及儀器儀表也取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，隨著電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展，70年代初出現(xiàn)的檢測控制自動(dòng)化、技術(shù)數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化技術(shù)等綜合檢測技術(shù)提高了檢測的自動(dòng)化程度和效率，主要表現(xiàn)在精度高、可靠性高。檢測技術(shù)在小型化、低功耗、抗干擾能力強(qiáng)和多功能等方面進(jìn)步顯著，隨著信息處理技術(shù)和微計(jì)算機(jī)技術(shù)在檢測技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用，創(chuàng)造出許多新型的測量方法和儀器，使檢測技術(shù)發(fā)展為以微計(jì)算機(jī)為核心的在線測控技術(shù)。具有典型意義的測控系統(tǒng)在包括汽車性能檢測等各個(gè)領(lǐng)域不斷被研制和開發(fā)出來。目前一些國家的現(xiàn)代汽車檢測技術(shù)已基本達(dá)到廣泛應(yīng)用的階段，在交通安全環(huán)境保護(hù)、節(jié)約能源、降低運(yùn)輸成本和提高運(yùn)輸能力等方面帶來了明顯社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
汽車側(cè)滑檢測臺通常以額定承載質(zhì)量(設(shè)備允許承載的受檢車輛軸載質(zhì)量的載荷)為主參數(shù)劃分產(chǎn)品規(guī)格。世界上的兩大模式中，日本模式的產(chǎn)品系列為1.5～3.0～6.0～10.0(t)；歐洲模式(以德國為例)的產(chǎn)品系列為0.5～2.5(3.5)～13.0～16.0(15.0)(t)。而我國產(chǎn)品系列的模式可以說是綜合二者模式為3.0～10.0～15.0(t)，并以10t級產(chǎn)品作為產(chǎn)量最大的基本型產(chǎn)品。
側(cè)滑檢測臺還可以按其他參數(shù)分類：
（1）根據(jù)滑動(dòng)板數(shù)的不同，有單板式和雙板式兩種；
（2）根據(jù)滑動(dòng)板長度不同，有500mm,800mm,1000mm3種；
（3）根據(jù)滑板運(yùn)動(dòng)方式的不同，有聯(lián)動(dòng)式和分動(dòng)式兩種。
目前在我國應(yīng)用較廣泛的是雙板聯(lián)動(dòng)式側(cè)滑檢測臺，但國內(nèi)產(chǎn)品和國外相比，還存在以下不少差距：產(chǎn)品可靠性差，性能不穩(wěn)定，故障率多，精度低，品種少，更新慢，技術(shù)含量低等。在今后的研發(fā)生產(chǎn)上，應(yīng)朝著提高可靠性，尤其是使用壽命上發(fā)展，進(jìn)一步提高測量精度，盡量減小誤差，使自動(dòng)化更加完善。
1.3 課題的主要研究內(nèi)容及技術(shù)途徑
（1）進(jìn)行調(diào)研，收集與側(cè)滑檢測臺有關(guān)的資料；綜合分析國內(nèi)外側(cè)滑檢測臺設(shè)計(jì)方面的區(qū)別，找出不同之處，并為國內(nèi)側(cè)滑檢測臺設(shè)計(jì)提出相應(yīng)的改進(jìn)方法和進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)；
（2）側(cè)滑檢測臺機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
對側(cè)滑檢測臺機(jī)械部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，機(jī)械部分設(shè)計(jì)包括尺寸確定和詳細(xì)設(shè)計(jì)。詳細(xì)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容是蓋板和底板的連接以及傳感器的安裝，用CAD繪制零件圖及裝配圖。
圖1.1汽車左前輪通過單板式側(cè)滑檢測臺
圖1.1是汽車通過側(cè)滑板時(shí)的狀態(tài),利用單板可以完成側(cè)滑的檢測,節(jié)省了空間和材料的需求。
圖1.2單板式側(cè)滑檢測臺
圖1.2是側(cè)滑板的實(shí)物圖其技術(shù)參數(shù)如下：
1、滑板行程： 向內(nèi)5mm，向外5mm
2、測量范圍： 向內(nèi)0-9m/km，向外0-9m/km
3、滑板移動(dòng)力：滑板移動(dòng)0.1mm時(shí) < 30N
滑板移動(dòng)2.5mm時(shí) < 70N
4、分 辨 率： 0.1m/km
5、顯示方式：指針顯示
6、顯示誤差：±0.2m/km
7、判定誤差：±0.2m/km
8、工作環(huán)境溫度：-10℃～45℃
9、相對濕度：≤85%
10、最大軸重： 6噸
11、外型尺寸：1270X500X42（mm）
12、 主板尺寸：500X500X42（mm）
圖1.2?DHB-2型單滑板側(cè)滑試驗(yàn)臺，是汽車前輪定位的動(dòng)態(tài)檢測設(shè)備，主要用于汽車前輪（轉(zhuǎn)向輪）定位綜合檢測。當(dāng)汽車低俗駛過試驗(yàn)臺時(shí)，通過測定車輪作用在側(cè)滑試驗(yàn)臺上的位移量判定前輪定位是否正確。側(cè)滑量以輪胎每公里的側(cè)滑米數(shù)來表示。 該設(shè)備是為汽車維護(hù)、修理部門專門設(shè)計(jì)的，能滿足他們對汽車側(cè)滑量的需要，尤其適用于流動(dòng)檢測部門，且結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單、價(jià)格低廉，是汽車維護(hù)、維修行業(yè)理想的檢測設(shè)備。
第2章 側(cè)滑檢測臺總體方案的論證
2.1 側(cè)滑的基礎(chǔ)知識
2.1.1 側(cè)滑的產(chǎn)生原因
為保證汽車轉(zhuǎn)向車輪無橫向滑移的直線滾動(dòng)，要求車輪外傾角和車輪前束有適當(dāng)配合，當(dāng)車輪前束值與車輪外傾角匹配不當(dāng)時(shí)，車輪就可能在直線行駛過程中不作純滾動(dòng)，產(chǎn)生側(cè)向滑移現(xiàn)象。當(dāng)這種滑移現(xiàn)象過于嚴(yán)重時(shí)，將破壞車輪的附著條件，喪失定向行駛能力，引發(fā)交通事故并導(dǎo)致輪胎的異常磨損。側(cè)向滑移量的大小與方向可用汽車車輪側(cè)滑檢驗(yàn)臺來檢測。
側(cè)滑是指由于前束與車輪外傾角配合不當(dāng)，在汽車行駛過程中，車輪與地面之間產(chǎn)生一種相互作用力，這種作用力垂直于汽車行駛方向，使輪胎處于邊滾邊滑的狀態(tài)，它使汽車的操縱穩(wěn)定性變差，增加油耗和加速輪胎的磨損。
如果讓汽車駛過可以在橫向自由滑動(dòng)的滑板，由于存在上述作用力，將使滑板產(chǎn)生側(cè)向滑動(dòng)。檢驗(yàn)汽車的側(cè)滑量，可以判斷汽車前輪前束和外傾這兩個(gè)參數(shù)配合是否恰當(dāng)，而并不測量這兩個(gè)參數(shù)的具體數(shù)值。[1]
2.1.2 正前束引起正側(cè)滑，正外傾引起負(fù)側(cè)滑
轉(zhuǎn)向輪正前束的作用正好與正外傾的作用相反。當(dāng)轉(zhuǎn)向輪具有正前束，汽車向前行進(jìn)時(shí)，兩前輪具有向內(nèi)收縮靠攏的趨勢；轉(zhuǎn)向輪具有正外傾，輪胎相當(dāng)于圓錐的一部分，向前滾動(dòng)時(shí)將有向外張開的趨勢。理想的情況是轉(zhuǎn)向輪向外的張力與向內(nèi)收攏的作用力互相抵消，保持車輪直線行駛。假定將兩個(gè)只有前束而沒有外傾的車輪用一根可以自由伸縮的軸連接起來，車輪向前滾動(dòng)一段距離以后，由于前束的作用，兩只車輪將向里收攏，互相靠近。但實(shí)際上汽車的前軸是不可能縮短的。如果將兩前輪放在可以橫向自由滑動(dòng)的滑板上，由于作與反作用的原理，滑板將會(huì)向外滑動(dòng)。在側(cè)滑試驗(yàn)臺上，滑板向外滑動(dòng)的數(shù)值記為“+”(進(jìn)口設(shè)備記為“IN”)，向內(nèi)滑動(dòng)記為“-”(進(jìn)口設(shè)備記為“OUT”)。我們說“正前束引起正側(cè)滑”的意思是，當(dāng)前束的作用大于車輪外傾的作用時(shí)，產(chǎn)生的作用力使滑板向外滑動(dòng)，儀表顯示數(shù)值的符號為“十”當(dāng)車輪外傾的作用大于前束的作用時(shí)，滑板向內(nèi)滑動(dòng)，顯示數(shù)值的符號為“-”。記住這句話，根據(jù)儀表上顯示數(shù)值的正負(fù)號，即可知道如何調(diào)整前束。側(cè)滑是兩個(gè)參數(shù)匹配的結(jié)果，因而兩參數(shù)都合格時(shí)，側(cè)滑合格；但反之，當(dāng)側(cè)滑合格時(shí)，并不一定能保證兩參數(shù)是合格的。[5]
2.1.3 影響側(cè)滑量的因素
（1）當(dāng)車輪外傾角一定時(shí)，改變前束值就會(huì)導(dǎo)致側(cè)向力及側(cè)滑量成正比的變化。因此當(dāng)側(cè)滑量超標(biāo)時(shí)，一般情況下調(diào)整前束就能使側(cè)滑量合格。但也有特殊情況，當(dāng)汽車前部因碰撞變形時(shí)，會(huì)導(dǎo)致左右軸距不相等或使前輪定位角發(fā)生較大的變化，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象:汽車側(cè)滑不合格時(shí)，駕駛員感覺轉(zhuǎn)向盤還能掌握；當(dāng)采用調(diào)整前束的方法使側(cè)滑合格以后，反而覺得汽車的轉(zhuǎn)向盤掌握不了，汽車無法駕駛。遇到這種情況，應(yīng)首先測量前束值，看是否在原廠規(guī)定的范圍內(nèi)，如超出原廠規(guī)定的范圍較多，應(yīng)將其調(diào)回原廠規(guī)定的范圍內(nèi)，再檢查左右兩側(cè)軸距是否一致、前輪定位的其他三個(gè)參數(shù)是否符合要求。側(cè)滑不合格不能一味用改變前束的辦法去調(diào)整。
（2）汽車輪轂軸承間隙過大，左右松緊度不一致;轉(zhuǎn)向節(jié)主銷與襯套磨損，或轉(zhuǎn)向節(jié)臂松動(dòng);左右輪胎氣壓不等，花紋不一致，輪胎磨損過甚以至嚴(yán)重偏磨橫、直拉桿球頭松曠，左右懸架性能不等，前后軸不平行，都會(huì)影響側(cè)滑量。在檢驗(yàn)側(cè)滑以前，應(yīng)首先消除這些因素。當(dāng)檢驗(yàn)車輛的側(cè)滑不合格時(shí)，應(yīng)注意在這些方面查找原因。
（3）汽車通過側(cè)滑板時(shí)的速度，規(guī)定為 3-5km/h，一般人快步行走的速度可達(dá)到 6km/h。3-5km/h 的速度只相當(dāng)于一般人中速行走的速度。在檢驗(yàn)側(cè)滑時(shí)，有的駕駛員不自覺地將車速開快了，由于沖擊的作用，滑板產(chǎn)生的側(cè)滑量會(huì)顯著增加。
（4）輪胎氣壓不符合規(guī)定，輪胎上有水、油或花紋中嵌有小石子，都會(huì)影響輪胎與滑板之間的作用力，也就影響側(cè)滑量。
2.1.4 汽車前輪側(cè)滑量對汽車使用性能的影響
對汽車行駛阻力、加速性能和燃料經(jīng)濟(jì)性的影響：汽車前輪側(cè)滑量過大會(huì)使汽車的行駛阻力增加，對汽車的動(dòng)力性、燃料經(jīng)濟(jì)性及制動(dòng)性能均有不利影響。由某一車型的試驗(yàn)可知，前輪側(cè)滑量為5.2m/km 與前輪側(cè)滑量為 0.2m/km 相比，其滾動(dòng)阻力增加了約 30%，加速性能降低了約 7.5%，等速行駛?cè)剂舷牧吭黾恿?5%左右。對直線行駛性的影響：汽車前輪側(cè)滑量增大，對汽車的直線行駛性干擾很大。以 CA10B 和EQ1090E 兩種車型所做的試驗(yàn)表明，前輪側(cè)滑量每增大 1m/km，CA10B 汽車直線行駛偏移量增加(34-36)cm/l00m，EQ1090E 汽車增加(12-23)cm/l00m。對輪胎磨損的影響：汽車前輪側(cè)滑量增大使輪胎磨損加劇，同時(shí)還會(huì)引起偏磨，導(dǎo)致輪胎使用壽命下降。有資料介紹，EQ1090E 汽車的前輪側(cè)滑量從 1m/km 增加到 5m/km/輪胎磨損增加 140%。另外，前輪側(cè)滑量過大，直接影響汽車的操縱穩(wěn)定性，表現(xiàn)為高速時(shí)方向發(fā)抖、發(fā)飄。一輛新?lián)Q輪胎的 TJ6320 汽車，行駛約 400km，前輪就磨出了簾布層，駕駛員反映方向發(fā)抖、發(fā)飄，且油耗增加了許多。經(jīng)檢查，側(cè)滑量大于 10 m/km，將前輪側(cè)滑調(diào)整為 1m/km 后，汽車性能良好，輪胎磨損正常。
2.2 側(cè)滑試驗(yàn)臺的結(jié)構(gòu)與工作原理
2.2.1 側(cè)滑試驗(yàn)臺設(shè)計(jì)方案的確定
目前國內(nèi)在用的大多數(shù)側(cè)滑試驗(yàn)臺均是滑板式，檢測時(shí)使汽車前輪在滑板上通過，用左右方向位移量的方法來檢驗(yàn)側(cè)滑量?；迨絺?cè)滑實(shí)驗(yàn)臺按其結(jié)構(gòu)形式可分為單滑板式和雙滑板式兩種。還有一種國外進(jìn)口的檢測前輪外傾角和前束配合情況的試驗(yàn)臺是滾筒式的。檢測時(shí)，前輪放在滾筒上，由模擬路面的滾筒來驅(qū)動(dòng)。同時(shí)有三個(gè)小滾子緊貼輪胎，小滾子可以在互相垂直的兩個(gè)方向上自由擺動(dòng)，由小滾子的支座來測量側(cè)向力。這種試驗(yàn)臺可以邊檢測邊調(diào)整，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高。國內(nèi)也研制成一種 QCT-1 型從動(dòng)滾筒檢測式前輪側(cè)滑調(diào)整臺，檢測時(shí)，也是將兩前輪放在四個(gè)滾筒上，由電機(jī)帶動(dòng)的后滾筒驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，模擬汽車行駛狀態(tài)。兩前滾筒是從動(dòng)的，而且在橫向可以自由滑動(dòng)，因?yàn)橹蝺汕皾L筒的軸承座固定在兩塊可以左右自由滑動(dòng)的滑板上，由此可以檢測出前輪側(cè)滑量。下面介紹一下課題將要設(shè)計(jì)的單板式側(cè)滑試驗(yàn)臺。
單板式側(cè)滑試驗(yàn)臺的結(jié)構(gòu)如圖 2.1 所示，機(jī)械部分主要包括：側(cè)滑版、側(cè)滑板鋼板、底板、槽鋼、水平導(dǎo)軌、傳感器。面板相對于底板可以滑動(dòng)，底板是固定的鋼板，為了保證在側(cè)滑瞬間面板可以靈活運(yùn)動(dòng)，底部的摩擦力應(yīng)非常小，故在相對運(yùn)動(dòng)的接觸部分需要潤滑。檢驗(yàn)臺采用雙板結(jié)構(gòu)，上層板(面板)為承載板，下層板(底座)主要用來與地面固定。所有面板均由兩層板通過工字鋼焊接而成，在焊接時(shí)要求采用特殊的工藝，以防止蓋板的翹曲和變形，最后在蓋板的上面點(diǎn)焊絲網(wǎng)，以增加蓋板表面的摩擦力。上下兩層板通過導(dǎo)軌相連。由于側(cè)滑速度快，作用于板上的力的時(shí)間短，滑動(dòng)連接部分采用深溝球軸承，即采用滾珠滾動(dòng)式。導(dǎo)軌均有兩部分組合成，一部分與側(cè)滑板固定，一部分與底座固定；這樣既可限制側(cè)滑板沿著行車方向的自由度，又可保留側(cè)滑板的側(cè)向自由度?？紤]導(dǎo)軌強(qiáng)度方面的因素，導(dǎo)軌面要求淬火處理，側(cè)滑的測量是通過兩側(cè)滑板中間的杠桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)差動(dòng)變壓器式位移傳感器內(nèi)的鐵心移動(dòng)來測定。出于防塵的考慮，我們將檢驗(yàn)臺的面板設(shè)計(jì)比底座鋼板稍寬，通過上下板咬合遮擋住。
圖2.1側(cè)滑檢測臺
在檢測控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，我們選擇傳感器對信號進(jìn)行相應(yīng)處理后送單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集再串行輸入工控機(jī)的方式。首先傳感器信號由AD598進(jìn)行放大，再進(jìn)行V/I、I/V轉(zhuǎn)換，經(jīng)AD202進(jìn)行隔離后，送AD1674進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。實(shí)際測試時(shí)，提示啟車上線，使車速限制在3～5km/h范圍內(nèi)，由側(cè)滑板下的差動(dòng)變壓器式位移傳感器測取前輪側(cè)滑值，經(jīng)由一系列信號處理后送到單片機(jī)處理，然后傳送到顯示裝置和上位機(jī)。
2.2.2 單板式側(cè)滑臺的工作原理
1、滑動(dòng)板僅受到車輪外傾角的作用
這里以右前輪為例，先討論只存在車輪外傾角(前束為零)的情況。具有外傾角的車輪，其中心線的延長線必定與地面在一定距離處有一個(gè)交點(diǎn)O，此時(shí)的車輪相當(dāng)于一圓錐體的一部分如圖 2.2 所示，在車輪向前或向后運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)形式均類似于滾錐。
從圖 2.2 可以看出，具有外傾的車輪在滑動(dòng)板上滾動(dòng)時(shí)，車輪有向外側(cè)滾動(dòng)的趨勢，由于受到車橋的約束，車輪不可能向外移動(dòng)，從而通過車輪與滑動(dòng)板間的附著作用帶動(dòng)滑動(dòng)板向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向如圖 2.2所示。此時(shí)滑動(dòng)板向內(nèi)移動(dòng)的位移量記為 Sa(即由外傾角所引起的側(cè)滑分量)。按照約定，具有外傾的
車輪，由于其類似于滾錐的運(yùn)動(dòng)情況，因而無論其前還是后退時(shí)所引起的側(cè)滑分
量均為正。反之，內(nèi)傾車輪引起的側(cè)滑分量為負(fù)。
圖 2.2 具有外傾角的車輪在滑動(dòng)板上滾動(dòng)的情況
2、滑動(dòng)板僅受到車輪前束的作用
這里僅討論車輪只存在前束角，而外傾角為零時(shí)的情況，前束是為了消除具有外傾角的車輪類似于滾錐運(yùn)動(dòng)所帶來的不良后果而設(shè)計(jì)的。
具有前束的車輪在前進(jìn)時(shí)，由于車輪有向內(nèi)滾動(dòng)的趨勢，但因受到車橋的約束作用，在實(shí)際前進(jìn)駛過側(cè)滑臺時(shí)，車輪不可能向內(nèi)側(cè)滾動(dòng)，從而會(huì)通過車輪與滑動(dòng)板間的附著作用帶動(dòng)滑動(dòng)板向外側(cè)運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，車輪在滑動(dòng)板上做純滾動(dòng)，滑動(dòng)板相對于地面有側(cè)向移動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方向如圖 2.3 所示，此時(shí)測得的滑動(dòng)板的橫向位移量記為 St（即由前束所引起的側(cè)滑分量）。遵照約定，前進(jìn)時(shí)，由車輪前束引起的側(cè)滑分量 St 小于或等于零。反之，汽車前進(jìn)時(shí)，由車輪前張(負(fù)前束)引起的側(cè)滑分量 St 大于或等于零。當(dāng)具有前束的車輪后退時(shí)，若在無任何約束的情況下，車輪必定向外側(cè)滾動(dòng)，但因受到車橋的約束作用，雖然其存在著向外滾動(dòng)的趨勢，但不可能向外側(cè)滾動(dòng)，從而會(huì)通過其與滑動(dòng)板間的附著作用帶動(dòng)滑動(dòng)板向內(nèi)側(cè)移動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方向如圖 2.3 所示。此時(shí)測得滑動(dòng)板向內(nèi)的位移量記為 St，遵照約定，僅具有前束角的車輪在后退時(shí)，通過側(cè)滑臺所引起的側(cè)滑分量 St 大于或等于零。反之，僅具有前張角的車輪在后退時(shí)，通過側(cè)滑臺所引起的側(cè)滑分量 St 小子或等于零。綜上可知，僅具有前束的車輪，在前進(jìn)時(shí)駛過側(cè)滑臺時(shí)所引起的側(cè)滑分量為負(fù)值，在后退時(shí)駛過側(cè)滑臺所引起的側(cè)滑分量為正值。反之，僅具有前張的車輪，在前進(jìn)時(shí)駛過側(cè)滑臺時(shí)所引起的側(cè)滑分量為正值，在后退時(shí)駛過側(cè)滑臺所引起的側(cè)滑分量為負(fù)值。
圖2.3 具有前束角的車輪在滑動(dòng)板上滾動(dòng)的情況
3、滑動(dòng)板受到車輪外傾角和前束角的同時(shí)作用
汽車轉(zhuǎn)向輪同時(shí)具有外傾角和前束角，在前進(jìn)時(shí)由外傾所引起的側(cè)滑分量 Sa 與由前束所引起的側(cè)滑分量 St 的方向相反，因而兩者相互抵消。在后退時(shí)兩者方向相同，兩分量相互疊加。在外傾角及前束值不大的情況下，可以認(rèn)為 Sa 和 St 在前進(jìn)和后退的過程中，側(cè)滑分量數(shù)值不變。設(shè)車輪在前進(jìn)時(shí)通過側(cè)滑臺所產(chǎn)生的側(cè)滑量為 A，在后退時(shí)的側(cè)滑量為 B，則可得到下述結(jié)論(在遵循上述對側(cè)滑量的符號約定的條件下)：B 大于或等于零，且 B 大于或等于 A 的絕對值。另外，如果我們假設(shè)前進(jìn)時(shí)的側(cè)滑量就是 Sa 和 St 間的簡單疊加（或抵消）關(guān)系，則還可以得出下列結(jié)論：
（1）若前進(jìn)時(shí)的側(cè)滑量 A 大于一定的正數(shù)，后退時(shí)的側(cè)滑量 B 大于另一正數(shù)，則側(cè)滑量主要是由外傾所引起的。
（2）前進(jìn)時(shí)的側(cè)滑量 A 小于一定的負(fù)數(shù)，后退時(shí)的側(cè)滑量 B 大于某一正數(shù)，則側(cè)滑量主要由前束所引起。
（3）外傾角引起的側(cè)滑量 Sa=（A+B）/2；
前束所引起的側(cè)滑量 St=（B-A）/2。
遵循上述分析與討論的方法，我們可以得到其余三種配合情況下側(cè)滑臺板的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從車輪外傾、車輪內(nèi)傾、車輪前束和前張四個(gè)因素中判斷出是哪個(gè)因素主要引起車輪側(cè)滑的故障。因此，可有效地指導(dǎo)維修人員調(diào)整車輪前束及車輪外傾角[2]。
2．3本章小結(jié)
本章首先詳細(xì)介紹了有關(guān)側(cè)滑的基本知識，包括側(cè)滑產(chǎn)生的原因、前輪定位參數(shù)對側(cè)滑的影響以及側(cè)滑對汽車使用性能的影響，然后通過分析側(cè)滑檢測臺的結(jié)構(gòu)和工作原理，從而確定了側(cè)滑檢測臺的總體設(shè)計(jì)方案。
第3章 側(cè)滑檢測臺設(shè)計(jì)說明
3.1 側(cè)滑檢測臺機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明
3.1.1總體尺寸的確定
1、側(cè)滑板尺寸的確定
側(cè)滑檢測臺采用單板式測試系統(tǒng)，側(cè)滑檢驗(yàn)臺的規(guī)格不同，滑板的縱向長度有500mm、800mm和1000mm三種，當(dāng)儀表顯示側(cè)滑量為5km/h時(shí)，對應(yīng)于這三種滑板的位移量分別為2.5mm、4mm和5mm?；瑒?dòng)板越長精度越高。由于側(cè)滑板布置在邊框內(nèi)，所以在布置時(shí)必須考慮其尺寸。因側(cè)滑板運(yùn)動(dòng)方向是橫向，因此縱向上基本不能運(yùn)動(dòng)，但不能產(chǎn)生大的摩擦，故上板與底板距距離2mm,側(cè)滑板的具體尺寸為：
側(cè)滑板長為：800mm；
側(cè)滑板寬為：600mm；
側(cè)滑板總體厚為：75mm
表3.1 各車型相關(guān)數(shù)據(jù)
車型
車重
軸距
前輪距
后輪距
奧迪
2500
2590
1430
1450
奧拓
1280
2175
1200
1215
寶馬
1565
2888
1558
1582
奔馳
1680
2858
1480
1485
菲亞特
1585
2775
1530
1535
風(fēng)雅
2570
2880
1629
1626
高爾夫
1676
2620
1533
1538
皇冠
1676
2803
1556
1558
依維柯
3120
2819
1716
1685
中華
1454
2803
1498
1500
圖3.2側(cè)滑檢測臺
3.1.2材料的選擇
車輛的單軸軸重以較重的依維柯為準(zhǔn)，單軸重選為1500Kg，作用力分布不平衡系數(shù)為1.2，所以每塊板支撐重應(yīng)為：1500/2×1.2=900Kg。面板和底板對材料的要求限制不大，而且承受的應(yīng)力不集中，表面直接應(yīng)用的頻率很高，一般可選Q275型號普通的碳素鋼，該鋼強(qiáng)度足夠高，耐磨性好，便于進(jìn)行各種熱處理及機(jī)械加工，價(jià)格便宜，應(yīng)用很廣。根據(jù)選擇的板厚為15mm，查得=255MPa，=490～610MPa，=18%。各支撐軸所受強(qiáng)度大、耐磨要求高，受力大而要求尺寸小，表面粗糙度低，要求精度較高，可選用45鋼，價(jià)格也比較便宜，應(yīng)用廣泛。查得=355 MPa， =600MPa， =16%。中間聯(lián)動(dòng)杠桿機(jī)構(gòu)對材料沒大的要求,用普通窄條薄鋼板就可以,厚度也選用Q275號普通碳素鋼。
3.1.3側(cè)滑板機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
側(cè)滑板的設(shè)計(jì)，測滑板的結(jié)構(gòu)也為上下兩層板結(jié)構(gòu)，導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)為深溝槽球滾動(dòng)軸承與水平導(dǎo)軌并用，這種樣既可以限制住側(cè)滑板沿著行車方向的自由度，又能保留側(cè)滑板的側(cè)向自由度，考慮導(dǎo)軌強(qiáng)度方面的因素，軸承和水平導(dǎo)軌面要求淬火處理。軸承上使用直徑為Φ10mm的鋼珠。
1、 側(cè)滑板強(qiáng)度的校核
側(cè)滑板重≈800×600×20×7.8=56.16kg
側(cè)滑板總承重P=(900+56.16)×9.8=9370.368N
車的質(zhì)量加人的質(zhì)量約為3600kg
所以單輪質(zhì)量為900kg
由此，板的強(qiáng)度足夠承受汽車的自身載荷和工作載荷。
2、滾珠的校核
采用的是Φ10mm的滾珠，根據(jù)制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的作用力校核其強(qiáng)度。汽車制動(dòng)時(shí)，側(cè)滑板不僅要克服汽車車重作用，以防止起翹起，還有水平方向上的制動(dòng)力作用，滾珠既受到垂直壓力還有側(cè)向壓力，需要校核兩個(gè)面上的壓應(yīng)力強(qiáng)度。
F=uN+=0.012×900×9.8+=1905.84 N
圖3.3 V型導(dǎo)軌
3、長方體滑塊校核
由于長方體滑塊有一半固定在與底板連接的凸臺里，另一半與側(cè)滑板相對滑動(dòng)，制動(dòng)時(shí)滑塊受到側(cè)向壓力，同時(shí)為了防止板翹起，滑塊還受到一定的扭矩作用，所以需要校核起壓應(yīng)力強(qiáng)度。
滑塊受力圖如下：
圖3.4 滑塊受力圖
圖3.4 水平導(dǎo)軌
由以上的校核表明此滑塊工作是完全可靠的。
3.1.4側(cè)滑檢測臺及各零件尺寸
側(cè)滑檢測臺的框架定厚度為10mm。
鋼槽厚度為6.5mm
側(cè)滑板鋼板厚度為5mm
彈簧直徑為20mm
彈簧長度為116.64mm
埋地螺釘為M8
圖3.5側(cè)滑板鋼板
3.2 側(cè)滑檢測臺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明
3.2.1 硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理
單板式側(cè)滑試驗(yàn)臺硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成框圖如圖3-1所示，它由傳感器、放大單元、V/I和I/V轉(zhuǎn)換單元、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)五大部分組成，它的工作過程是:傳感器把從試驗(yàn)臺上測定的物理量按正比例關(guān)系轉(zhuǎn)換成電壓信號，然后經(jīng)放大單元放大、V/I變換后，通過長線傳輸?shù)絺?cè)滑試驗(yàn)臺的主控箱內(nèi)的I/V轉(zhuǎn)換單元，將信號變換為電壓信號，送入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，由計(jì)算機(jī)對數(shù)字信號進(jìn)行分析處理，最后獲得檢測結(jié)果。以下各節(jié)詳細(xì)介紹硬件系統(tǒng)的各組成部分。[10]
3.2.2傳感器的選擇及其信號處理電路設(shè)計(jì)
滑板式側(cè)滑試驗(yàn)臺的傳感器的工作過程是:傳感器把從試驗(yàn)臺上測定的物理量按正比例關(guān)系轉(zhuǎn)換成電壓信號，然后經(jīng)放大單元濾波變換后，傳輸?shù)絺?cè)滑試驗(yàn)臺的下位機(jī)中，由計(jì)算機(jī)對數(shù)字信號進(jìn)行分析處理，最后獲得檢測結(jié)果。
在選擇傳感器時(shí)，首先要滿足其功能要求。其次要保證其性能指標(biāo)滿足測量要求。傳感器的性能指標(biāo)主要包括：
（1）靈敏度系數(shù)：表示在穩(wěn)定狀態(tài)下工作時(shí)，輸出變化與引起此變化的輸入變化的比值。一般來說靈敏度系數(shù)越大，則允許的測量范圍越窄。
（2）靈敏度閾值：也稱為最小檢測量，它是表征傳感器能夠檢測被測量的最低極限量，它通常與傳感器的噪聲、靈敏度和電源的穩(wěn)定度等因素有關(guān)。
（3）線性度：傳感器的校準(zhǔn)曲線（標(biāo)定曲線）與其理論擬合直線（刻度直線）之間的偏差，稱為線性度，也稱為非線性誤差。
（4）遲滯差：在傳感器的輸入量連續(xù)增加時(shí)所對應(yīng)的輸出量和輸入量連續(xù)減少時(shí)對應(yīng)的輸出量不相重合的現(xiàn)象稱為遲滯。輸入增加到某一值時(shí)的輸出量與輸入減少到同一值時(shí)的輸出量的差值，稱為遲滯差，遲滯差與輸入信號幅度變化的大小有關(guān)，即與輸入值的大小有關(guān)。
（5）穩(wěn)定性：是指在傳感器的所有工作條件保持不變的情況下，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)其輸出保持不變的能力。
側(cè)滑傳感器我們采用差動(dòng)變壓器式的位移傳感器，其結(jié)構(gòu)和工作原理如圖3.2所示：
差動(dòng)變壓器是將測量信號的變化轉(zhuǎn)化成線性互感系數(shù)變化的傳感器，它的結(jié)構(gòu)如同一個(gè)變壓器，由初級線圈、次級線圈、鐵芯等幾部分組成。在初級線圈接入電源U后，次級線圈即感應(yīng)輸出電壓U，滑動(dòng)板移到時(shí)引起鐵芯的移到，從而引起線圈互感系數(shù)的變化，此時(shí)的輸出電壓隨之作相應(yīng)的變化。它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、測量范圍大及使用壽命長。
圖3.2 差動(dòng)變壓器式的位移傳感器
由于WYDC型直流位移傳感器是在WY位移傳感器基礎(chǔ)上發(fā)展的，它將傳感器、振蕩器和解調(diào)器、濾波器集為一體，只要外供直流穩(wěn)壓電源即可工作，除具有WY系列位移傳感器的特性外，在以下場合更顯示出它的優(yōu)越性：
??? （1）位移傳感器與控制室相距100米以上；
??? （2）同時(shí)使用多只傳感器要求互相之間以及對其它設(shè)備儀器不產(chǎn)生干擾；
??? （3）需要防爆場合；
??? （4）要求便于攜帶能進(jìn)行野外使用。
我們選用WYDC型號的差動(dòng)變壓器式位移傳感器規(guī)格如表3.2,結(jié)構(gòu)如圖3.3
表3.2 位移傳感器規(guī)格
型號
尺寸/mm
WYDC
A
B
C
D
50L/25D（尺寸型號）
210
110
Φ20
Φ5
圖3.3 位移傳感器結(jié)構(gòu)圖
主要技術(shù)指標(biāo)參數(shù)有：
（1）線性行程（滿量程）：±25mm ±0.5mm
??? （2）靈敏度：0.5～20mV/V/mm
??? （3）精度等級：0.05%
??? （4）初級激勵(lì)電壓：5VrmS(3～8V)
??? （5）激勵(lì)電壓頻率：1KHz(1～5KHz)
??? （6）動(dòng)態(tài)頻率：0～200Hz(3bd)
??? （7）靈敏度漂移：零點(diǎn)0.01%oC；滿度0.025%oC
??? （8）負(fù)載阻抗：20KΩ
??? （9）工作溫度：-10oC～+70oC (特殊要求：-25oC～+125oC)
（10）輸出信號：0～5V或4～20mA標(biāo)準(zhǔn)信號等
3.3 本章小結(jié)
本章主要是在調(diào)查研究基礎(chǔ)上考核大部分車的重量，確定檢測臺的結(jié)構(gòu)尺寸，選擇傳感器，在考慮側(cè)滑機(jī)理的前提下完成側(cè)滑檢測臺機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制裝配圖。其中包括側(cè)滑板的設(shè)計(jì)，導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)，以及各種部件的布置等等。
第4章 側(cè)滑檢測臺的技術(shù)要求
4.1 側(cè)滑檢測臺的使用方法
不同類型的側(cè)滑檢測臺，其使用方法也有所不同，須按使用說明書的規(guī)定進(jìn)行。
4.1.1 檢測前的準(zhǔn)備
檢測前的準(zhǔn)備工作如下：
(1)在不通電的情況下，檢查儀表指針是否指在零位上；接通電源，晃動(dòng)滑動(dòng)板，待滑動(dòng)板停止后，查看指針是否仍在零位或數(shù)據(jù)顯示儀表上的側(cè)滑量數(shù)值是否為零。如發(fā)現(xiàn)失準(zhǔn)，對于指針式儀表，可以用零點(diǎn)調(diào)整電位計(jì)或游絲零點(diǎn)調(diào)整鈕將儀表校零；對于數(shù)顯式儀表，可按下校準(zhǔn)鍵，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻，使側(cè)滑量顯示值為零，或按復(fù)位鍵清零。
(2)檢查側(cè)滑臺及周圍場地有無機(jī)油、石子、泥污等雜物，并清除干凈。
(3)檢查各種導(dǎo)線有無因損傷而造成接觸不良的部位，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行修理或更換。
(4)待檢測車輪胎氣壓應(yīng)符合各自的規(guī)定值(出廠標(biāo)準(zhǔn))。
(5)檢查并清除輪胎上的油污、水漬和嵌入的石子、雜物等。
4.1.2檢測步驟
(1)松開滑動(dòng)板的鎖止于柄，接通電源。
(2)汽車以 3-5km/h 的低速垂直地使被測車輪通過側(cè)滑板。速度過高會(huì)因臺板的慣性力和儀表的動(dòng)態(tài)響應(yīng)遲滯而影響測量精度。速度過低也會(huì)引起失真誤差。在汽車通過側(cè)滑板時(shí)嚴(yán)禁轉(zhuǎn)向和制動(dòng)。
(3)當(dāng)被測車輪從滑動(dòng)板上完全通過時(shí)，察看指示儀表，讀取最大值，注意記下滑動(dòng)板的運(yùn)動(dòng)方向，即區(qū)別滑動(dòng)板是向內(nèi)還是向外滑動(dòng)。(進(jìn)行記錄時(shí)，應(yīng)注意數(shù)值的正負(fù)號，遵循如下約定:滑動(dòng)板向外側(cè)滑動(dòng)，側(cè)滑量記為負(fù)值，表示車輪向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)(即 IN)；滑動(dòng)板向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)，側(cè)滑量記為正值，表示車輪向外側(cè)滑動(dòng)(即 OUT)。
(4)檢測結(jié)束后，切斷電源。
4.1.3 檢測時(shí)的注意事項(xiàng)
(1)不允許超過容許噸位的汽車駛?cè)雮?cè)滑臺，以防壓壞或損傷易損機(jī)件；
(2)不允許汽車在側(cè)滑臺上轉(zhuǎn)向或制動(dòng)，因?yàn)闀?huì)影響測量精度和檢驗(yàn)臺的使用壽命；
(3)前驅(qū)動(dòng)的汽車在測試時(shí)，不應(yīng)該突然加油、收油或踏離合器，這樣會(huì)改變前輪受力狀態(tài)和定位角，造成測量誤差；
(4)不允許在檢測臺上停放任何車輛；
(5)注意經(jīng)常保持檢測臺內(nèi)外的清潔。[2]
4.2 側(cè)滑臺的維護(hù)
(1)檢測臺不使用時(shí)，一定要鎖止滑動(dòng)板，以防止受到外界因素(人或汽車等)引起的經(jīng)常晃動(dòng)而損壞測量機(jī)件。
(2)保持檢測臺表面及周圍環(huán)境清潔，及時(shí)清除泥、水和垃圾，以防止它們浸入側(cè)滑臺。
(3)側(cè)滑臺上不要停放車輛或堆放雜物，防止滑動(dòng)板及測量機(jī)件變形或損壞。
(4)每使用 1 個(gè)月，應(yīng)重點(diǎn)檢查測量裝置、蜂鳴器或信號燈在側(cè)滑量超過規(guī)定值時(shí)能否及時(shí)報(bào)警或給出側(cè)滑量不合格的信息。若蜂鳴器、信號燈或限位開關(guān)工作狀況不良時(shí)，應(yīng)給予及時(shí)調(diào)整或更換。
(5)使用 3 個(gè)月，除作上述保養(yǎng)作業(yè)外，還需檢查測量裝置的杠桿機(jī)構(gòu)指針和回位裝置及聯(lián)動(dòng)裝置等動(dòng)作是否靈便。如動(dòng)作不靈活或有遲滯，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行清潔和潤滑工作，必要時(shí)需進(jìn)行修理或更換有關(guān)零件。
(6)使用 6 個(gè)月后，除進(jìn)行第 5 項(xiàng)保養(yǎng)作業(yè)外，還需要拆下滑動(dòng)板，檢查滑動(dòng)板下的滾輪及導(dǎo)軌，檢查各部位有無臟污、變形、松動(dòng)、銹蝕、磨損等情況，并進(jìn)行清潔、緊固和潤滑工作。對磨損嚴(yán)重的零部件應(yīng)酌情更換。
(7)使用一年后，除進(jìn)行第 6 項(xiàng)保養(yǎng)作業(yè)外，還須接受有關(guān)部門的檢定以確保測試精度。
4.3側(cè)滑檢測臺的檢定和調(diào)整
汽車側(cè)滑檢測臺長期使用后，由于零部件磨損變形等會(huì)造成測試精度下降，為此需定期（一年或半年）進(jìn)行檢定和調(diào)整，以保證測試工作的可靠性。
4.3.1側(cè)滑檢測臺的檢定
側(cè)滑檢測臺的檢定需按照國家標(biāo)準(zhǔn)《汽車安全檢測設(shè)備--雙滑板式側(cè)滑檢測臺檢定技術(shù)條件》(GB11798.1 — 89)的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。
4.3.2 側(cè)滑檢測臺的調(diào)整
汽車側(cè)滑檢測臺長期使用后，由于零部件磨損、變形等會(huì)造成測試精度下降。為此，根據(jù)公安部的有關(guān)規(guī)定，汽車安全檢測設(shè)備必須每年定期檢定、調(diào)整一次，以保證測試工作的可靠性，檢定工作由公安部指定的檢定中心進(jìn)行。
側(cè)滑檢測臺的檢定須按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。
1．側(cè)滑檢測臺檢定技術(shù)條件
(1)零點(diǎn)示值允許誤差：±0.2m/km。
(2)側(cè)滑量為3、5、7m/km時(shí)，示值允許誤差：±0.2m/km。
(3)報(bào)警點(diǎn)（測滑量為5m/km）判定允許誤差：±0.2m/km。
(4)滑板動(dòng)作力：在百分表指針轉(zhuǎn)動(dòng)0.1mm時(shí)，測力計(jì)讀數(shù)＜40N；在側(cè)滑量為5m/km時(shí)，測力計(jì)讀數(shù)＜80N。[9]
2.檢定準(zhǔn)備工作
(1)環(huán)境條件
檢定工作環(huán)境應(yīng)保持溫度為20±10℃，相對濕度為＜85％的穩(wěn)定狀態(tài)，同時(shí)工作電壓應(yīng)保證在額定電壓±10％的范圍內(nèi)，以保證檢定儀表能正常工作。
(2)檢定用工具與量具
檢定工作需使用百分表一只（0～30mm、分度值0.01mm、精度1 級）、V 形鐵一塊或方箱一個(gè)、測力計(jì)一只（0～100N、分度值2N、精度2級）。以上量具須經(jīng)計(jì)量部門檢定合格后方準(zhǔn)使用。此外，檢定工作還需要磁性百分表座一只和滑動(dòng)板微動(dòng)工具2個(gè)。
在進(jìn)行檢定工作之前，首先要對檢測臺進(jìn)行外部檢查，檢查并登記檢測臺銘牌，型號、編號、額定載荷、制造廠家和出廠日期。查看儀表指針有無彎曲、表盤是否清楚、指針能否回零等。對于數(shù)字顯示儀表，字型應(yīng)清晰無誤、筆劃完整。檢查各部機(jī)件是否完好，運(yùn)動(dòng)是否靈活、可靠。上述檢查完畢后，再拔掉側(cè)滑板鎖止銷，接通電源，用手輕推側(cè)滑板，將顯示儀表調(diào)零。然后將側(cè)滑板及量具擦拭干凈，按圖4.1所示安裝測量工具，并把百分表測量頭壓入15mm后調(diào)至零點(diǎn)。
圖4.1 在側(cè)滑板上安裝量具
3．檢測臺檢定項(xiàng)目和步驟
側(cè)滑檢測臺檢定主要有以下四項(xiàng)：零點(diǎn)示值誤差的檢定；側(cè)滑量為3、5、7m/km時(shí)示值誤差的檢定；報(bào)警點(diǎn)（5m/km ）判定誤差的檢定；側(cè)滑板動(dòng)作力的檢定。
(1)零點(diǎn)示值誤差的檢定步驟：
推動(dòng)側(cè)滑板，當(dāng)顯示儀表示值為3m/km時(shí)，放松側(cè)滑板，觀察顯示儀表示值。若顯示儀表示值為零，將百分表示值記錄下來；若顯示儀表示值不為零，則推動(dòng)側(cè)滑板，將顯示儀表示值調(diào)至零，將百分表示值記錄下來。將側(cè)滑板向內(nèi)、向外各推動(dòng)5次，然后取記錄數(shù)據(jù)中絕對值最大者除以滑板沿汽車行駛方向長度所得值，即為零點(diǎn)示值誤差。
側(cè)滑量為3、5、7m/km時(shí)示值誤差的檢定和報(bào)警點(diǎn)（5m/km ）判定誤差的檢定方法與此基本相同。
(2)側(cè)滑板動(dòng)作力的檢定步驟：
①側(cè)滑板向內(nèi)側(cè)推動(dòng)時(shí)的檢定。
按圖4.2所示在側(cè)滑板上安裝測量工具及儀表，拉動(dòng)測力計(jì)，當(dāng)百分表指針指示0.1mm時(shí)，將測力計(jì)示值記入下來。繼續(xù)拉動(dòng)測力計(jì)，當(dāng)側(cè)滑臺儀表顯示5m/km時(shí)，記錄測力計(jì)示值。重復(fù)測量三次，各測量點(diǎn)測力計(jì)示值的算術(shù)平均值即為該點(diǎn)的側(cè)滑板動(dòng)作力。
②側(cè)滑板向外側(cè)推動(dòng)時(shí)的檢定。
將測力計(jì)等工具移裝到側(cè)滑板的另一側(cè)，再按上述的操作程序推動(dòng)側(cè)滑板，檢定出側(cè)滑板向外側(cè)推動(dòng)時(shí)的動(dòng)作力。
圖4.2 測定動(dòng)作力
4.側(cè)滑檢測臺的調(diào)整
側(cè)滑檢測臺的檢定結(jié)果，往往會(huì)發(fā)現(xiàn)示值超差，造成超差的原因基本有兩個(gè)方面：其一是機(jī)械方面的原因，主要是側(cè)滑板及聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)等機(jī)械構(gòu)件在制造過程中存在固定缺陷，以及長期使用后機(jī)件磨損間隙增大所致；其二是電氣方面的原因，測試儀表等電子元器件日久老化，造成零點(diǎn)漂移或阻值變化所致。出現(xiàn)超差后的調(diào)整方法如下：
(1)儀表零點(diǎn)調(diào)整
試驗(yàn)臺顯示儀表的零點(diǎn)調(diào)整可分為兩種形式：一是電零位調(diào)整，利用儀表上的零點(diǎn)調(diào)整電位器，改變電阻值的大小進(jìn)行調(diào)零；其二是機(jī)械零位調(diào)整，當(dāng)電零位調(diào)整仍無法將儀表指針調(diào)零時(shí)，可通過機(jī)械辦法調(diào)零，如改變傳感器安裝位置、改變滑臂轉(zhuǎn)動(dòng)角度（對于旋轉(zhuǎn)電位器）或調(diào)整回位彈簧預(yù)緊力等。
(2)示值超差調(diào)整
當(dāng)試驗(yàn)臺側(cè)滑板的示值都偏大或偏小時(shí)，可通過儀表板上的增益電位器進(jìn)行調(diào)整。有些試驗(yàn)臺的儀表板上設(shè)有兩只調(diào)整用增益電位器，對側(cè)滑板的向外（IN）和向內(nèi)（OUT）可分別進(jìn)行調(diào)整。在檢定中?？砂l(fā)現(xiàn)，由于聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)間隙過大或軸承松曠，可造成儀表示值超差。在此情況下，應(yīng)注意恢復(fù)機(jī)構(gòu)配合間隙，如適當(dāng)增加調(diào)整墊片或?qū)S承座圈進(jìn)行鍍鉻修復(fù)等，以及改變調(diào)整螺母的緊度消除間隙。必要時(shí)可更換磨損嚴(yán)重的軸承等易損件。
(3)報(bào)警判定點(diǎn)超差調(diào)整
由于報(bào)警點(diǎn)規(guī)定在5m/km點(diǎn)，因此報(bào)警判定點(diǎn)超差必然是5m/km點(diǎn)示值誤差超差所致。有些儀表板上有電位器調(diào)整點(diǎn)，通過它可以方便地進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)無此電位器調(diào)整點(diǎn)時(shí)，可采用機(jī)械調(diào)整辦法來解決，如調(diào)整側(cè)滑板下面的機(jī)械行程開關(guān)的行程進(jìn)行調(diào)節(jié)。
(4)動(dòng)作力超差調(diào)整
側(cè)滑板動(dòng)作力超差時(shí)，可以通過調(diào)整回位彈簧預(yù)緊力來解決，必要時(shí)甚至可更換回位彈簧。在測定側(cè)滑板動(dòng)作力時(shí)，?？砂l(fā)現(xiàn)在側(cè)滑板移動(dòng)過程中，動(dòng)作力不均勻，當(dāng)側(cè)滑板移到某一點(diǎn)時(shí)動(dòng)作力突然增大，造成動(dòng)作力超差，其主要原因是側(cè)滑板卡滯所致，應(yīng)注意檢查側(cè)滑板有無彎曲變形、下滑板導(dǎo)軌不平、上下側(cè)滑板之間潤滑不良或有臟污物造成移動(dòng)阻力等。機(jī)件變形可進(jìn)行平整校正，并進(jìn)行徹底清洗和潤滑作業(yè)[9]。
4.4本章小結(jié)
本章詳細(xì)的介紹了側(cè)滑檢測臺的各項(xiàng)技術(shù)要求，包括檢測臺的使用技術(shù)規(guī)范，日常維護(hù)的要求以及它的定期檢定和調(diào)整，從而對側(cè)滑檢測臺有了更加全面深入的了解。
結(jié) 論
單板式側(cè)滑檢測臺是目前檢測站的主要型號，而側(cè)滑檢測又是安全性能的必檢項(xiàng)目，隨著汽車和檢測技術(shù)的發(fā)展，側(cè)滑檢測臺也將向著更快速，更準(zhǔn)確，更方便的方向發(fā)展。
本設(shè)計(jì)說明書通過對汽車行駛過程中的側(cè)滑產(chǎn)生機(jī)理以及側(cè)滑檢測臺的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行深入分析，確定了汽車側(cè)滑檢測臺的總體方案。其中，重點(diǎn)放在了側(cè)滑板的設(shè)計(jì)以及兩個(gè)側(cè)滑板之間的設(shè)計(jì)，并參考現(xiàn)在使用的各種側(cè)滑檢測臺做出了自己的創(chuàng)新，包括回位彈簧和滑板的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)?；瑒?dòng)機(jī)構(gòu)部分，打破傳統(tǒng)滾輪方式，應(yīng)用深溝槽球軸承與水平導(dǎo)軌配合，更加利于導(dǎo)向定位。全文對機(jī)械結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)講解，從而對整體裝配圖有更加明確直觀的了解。
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致 謝
側(cè)滑檢測臺的設(shè)計(jì)逐漸接近尾聲，我們要向四年的大學(xué)生活說聲再見了。在這次的設(shè)計(jì)過程中，我搜集了大量的資料，對側(cè)滑實(shí)驗(yàn)臺的結(jié)構(gòu)和原理有了更深層次的了解和掌握，并對國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)有了一定的認(rèn)識。
此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們以往所學(xué)的專業(yè)理論知識的一次完整的、系統(tǒng)的體現(xiàn)，在設(shè)計(jì)過程中通過不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，從而審視到自己的缺點(diǎn)與不足，及時(shí)做到修正。這是對我的一次考驗(yàn)，既是學(xué)生生活的終結(jié)，也是步入工作新的接入口。
在本設(shè)計(jì)過程中，非常感謝哈爾濱綠島檢測站和學(xué)校檢測站所提供的數(shù)據(jù)資料，我要衷心的感謝我的指導(dǎo)老師王悅新老師所給予的專業(yè)指導(dǎo)，以及系里其他老師的熱心幫助。在此，我衷心的說聲：老師，謝謝您，你們辛苦了！
附 錄A 圖
側(cè)滑臺底座及連接的零件Pro/E實(shí)物圖
側(cè)滑臺底座及連接的零件Pro/E透視圖
側(cè)滑板及槽鋼P(yáng)ro/E透視圖
側(cè)滑板及槽鋼P(yáng)ro/E實(shí)物圖
側(cè)滑板鋼板Pro/E實(shí)物圖
單板式側(cè)滑檢測臺Pro/E透視圖
附 錄B 外文文獻(xiàn)
Problems in Measurement of Automotive Wheel Side Slip and Corresponding Counter Measure
On the basis of analyzing the generation mechanism of side slip,problems in measurement of side slip,such as great degree of separation,judgment out of truth,etc.,are discussed.It is pointed out that,besides velocity,load,tire pressure,etc.,technical state of side slip testing bench,design of measurement station are also reasons for these problems.In order to resolve these problems,effective measures for ensuring accuracy of measuring results and correct judgment,such as keeping stable measurement condition,developing reasonable standards and application of advanced measurement technology,etc.,are presented.Through the test of the verification of lateral spreads, often finds the over-error of indication, the reason caused there are basically two aspects: one is the mechanical reasons, mainly is sliding board, linkage institutions and back to zero institutions, clearance by increasing wear parts, 2 it is the cause of the electrical testing instruments, or within the sensor electronic devices, zero drift, aging resistance changes caused by damage or element. Adjust the method is as follows:
Machinery examination
use spring tension plan, check the pull and back to zero.
The size of the tension and back to the stand or fall of zero depends on two aspects, one is the lubrication system is good or bad, 2 it is back to zero spring aid. The reason for the first on the one hand, the measures should be taken under the skateboard is: check the roller and guide them and clean or replace, check the two pieces of board of middle guide bearing and other bearing and to clean or replace. For the second reasons, the measures should be taken to ensure that is: in zero error is not exceeds the premise cut loose "back to zero spring". Due to the reason of tension on the structure, the size and back to the stand or fall of zero is a pair of contradictory, and the tight "back to zero spring" is back to zero, but pulling force change, the pine "back to zero spring" is pulling force small, but back to zero is not good. So in the adjustment of the "back to zero spring" must give consideration to the tension and back to zero 2 a index.
check and adjustment of the synchronicity
To use two pieces of BaiFenBiao inspection. Each of the installation board a BaiFenBiao, zero initiative after the completion of the push board (with sensors on one side of the), check the value of two pieces of BaiFenBiao, can read the stand or fall of synchronicity. In the only a piece of BaiFenBiao, will BaiFenBiao into the driven plate, and direct contact with the initiative of the sensor board displacement can be through the measurement instrument to display. The causes of error