HLJITD60底盤(pán)測(cè)功機(jī)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

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1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 設(shè)計(jì)（論文）題目: HLJITD60底盤(pán)測(cè)功機(jī)設(shè)計(jì) 院 系 名 稱(chēng): 汽車(chē)與交通工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí): 學(xué) 生 姓 名: 導(dǎo) 師 姓 名: 開(kāi) 題 時(shí) 間: 指導(dǎo)委員會(huì)審查意見(jiàn)： 簽字： 年 月 日 開(kāi)題報(bào)告撰寫(xiě)要求 一、“開(kāi)題報(bào)告”參考提綱 1

2、. 課題研究目的和意義； 2. 文獻(xiàn)綜述（課題研究現(xiàn)狀及分析）； 3. 基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題； 4. 技術(shù)路線或研究方法； 5. 進(jìn)度安排； 6. 主要參考文獻(xiàn)。 二、“開(kāi)題報(bào)告”撰寫(xiě)規(guī)范 請(qǐng)參照《黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及畢業(yè)論文撰寫(xiě)規(guī)范》要求。字?jǐn)?shù)應(yīng)在4000字以上，文字要精練通順，條理分明，文字圖表要工整清楚。 畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 學(xué)生姓名 系部 汽車(chē)與交通工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)、班級(jí) 車(chē)輛工程B07-2班 指導(dǎo)教師姓名 職稱(chēng) 副教授 從事 專(zhuān)業(yè) 車(chē)輛

3、工程 是否外聘 □是■否 題目名稱(chēng) HLJITD60底盤(pán)測(cè)功機(jī)設(shè)計(jì) 一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義 1．課題研究現(xiàn)狀 底盤(pán)測(cè)功機(jī)，又稱(chēng)轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)，是一種室內(nèi)試驗(yàn)設(shè)備。用以模擬汽車(chē)在實(shí)際行駛時(shí)的阻力，測(cè)定汽車(chē)的使用性能以及檢測(cè)汽車(chē)的技術(shù)狀況，診斷汽車(chē)故障。底盤(pán)測(cè)功機(jī)既可以用于汽車(chē)科學(xué)試驗(yàn)，也可以用于維修。底盤(pán)測(cè)功機(jī)主要部分為滾筒機(jī)構(gòu)、動(dòng)力吸收裝置、控制與測(cè)量系統(tǒng)和輔助裝置。附加飛輪系統(tǒng)等。汽車(chē)在道路上行駛時(shí)，汽車(chē)相對(duì)于靜止的路面做縱向運(yùn)動(dòng)，在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上是以轉(zhuǎn)鼓的表面來(lái)取代路面，這時(shí)是轉(zhuǎn)鼓的表面相對(duì)于靜止的汽車(chē)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。試驗(yàn)時(shí)車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪帶動(dòng)轉(zhuǎn)鼓-測(cè)功機(jī)旋轉(zhuǎn)。測(cè)功機(jī)提供阻轉(zhuǎn)矩

4、，使車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)受到的阻力等效于同等工況下在道路試驗(yàn)中受到的阻力；風(fēng)機(jī)的風(fēng)速跟蹤車(chē)速，使車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)（還有傳動(dòng)箱、輪胎等）的冷卻條件與道路試驗(yàn)等效。這樣車(chē)輛就可以在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上模擬道路行駛。系統(tǒng)還配備了對(duì)速度、時(shí)間、距離、溫度、壓力、油耗等項(xiàng)目的測(cè)量環(huán)節(jié)，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制【1】。整個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，駕駛員在顯示器的提示下按照試驗(yàn)要求駕駛車(chē)輛。一方面保證測(cè)試的重復(fù)性，別一方面便于相關(guān)數(shù)據(jù)的采集和車(chē)輛性能的調(diào)整。底盤(pán)測(cè)功機(jī)是一種不解體檢驗(yàn)汽車(chē)性能的檢測(cè)設(shè)備，能方便地進(jìn)行汽車(chē)的加載調(diào)試和診斷汽車(chē)在負(fù)載條件下出現(xiàn)的故障等。由于汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)在試驗(yàn)時(shí)能通過(guò)控制試驗(yàn)條件，使周?chē)h(huán)境影響減至最小，同時(shí)通

5、過(guò)功率吸收加載裝置來(lái)模擬道路行駛阻力，控制行駛狀況，故能進(jìn)行符合實(shí)際的復(fù)雜循環(huán)試驗(yàn)，因而得到廣泛應(yīng)用。 國(guó)內(nèi)外的汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)的發(fā)展由機(jī)械式到電子式，結(jié)構(gòu)由復(fù)雜到簡(jiǎn)單的過(guò)程。在80年代以前，汽車(chē)檢測(cè)設(shè)備主要以機(jī)械結(jié)構(gòu)為主，如機(jī)械式測(cè)滑實(shí)驗(yàn)臺(tái)，測(cè)力彈簧結(jié)構(gòu)的制動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)等。汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)也主要以機(jī)械模擬為主，即采用飛輪模擬汽車(chē)行駛時(shí)的平移質(zhì)量和旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣量阻力，只能檢測(cè)汽車(chē)在低速行駛狀態(tài)下的參數(shù)，且精度很低。進(jìn)入80年代，隨著汽車(chē)機(jī)電一體化的發(fā)展，汽車(chē)檢測(cè)設(shè)備也進(jìn)入了機(jī)電一體化設(shè)計(jì)階段在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的汽車(chē)檢測(cè)設(shè)備的基礎(chǔ)上，盡量減少機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)，并采用反應(yīng)速度快的高精度傳感器，電子計(jì)算機(jī)與機(jī)械裝置相

6、結(jié)和的方法來(lái)設(shè)計(jì)汽車(chē)檢測(cè)設(shè)備，為檢測(cè)高速行駛中的汽車(chē)的真實(shí)性能提供了可能性。此階段的汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)主要采用機(jī)械一電模擬方式，用飛輪模擬汽車(chē)慣性阻力，用電負(fù)荷模擬汽車(chē)的另一部分行駛阻力，大大提高了檢測(cè)的精度。當(dāng)時(shí)，德、日、美三國(guó)的很多公司紛紛投入大量的人力、物力開(kāi)發(fā)研制機(jī)械一電模擬的汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)，并取得了很大成果。隨著研究的不斷深入，人們發(fā)現(xiàn)采用飛輪組來(lái)模擬汽車(chē)的慣性阻力是有級(jí)模擬。對(duì)于測(cè)定穩(wěn)定工況下的汽車(chē)性能而言，在轉(zhuǎn)鼓實(shí)驗(yàn)臺(tái)上只要裝有作為負(fù)荷的測(cè)功機(jī)就可以，而且希望旋轉(zhuǎn)部分的慣性矩盡量小，以減少慣性對(duì)測(cè)量裝置的影響；對(duì)于測(cè)定非穩(wěn)定工況的汽車(chē)性能而言，為了模擬汽車(chē)重量的影響，實(shí)驗(yàn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的

7、動(dòng)能應(yīng)與行駛汽車(chē)的動(dòng)能相等。因此，必須采用慣性可調(diào)的飛輪，傳動(dòng)比可以改變的增速器或通過(guò)電力驅(qū)動(dòng)的調(diào)節(jié)來(lái)改變實(shí)驗(yàn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的動(dòng)能，以適應(yīng)重量不同的各種車(chē)型的需要。這將使試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜且增加制造成本。因此人們開(kāi)始研制通用的轉(zhuǎn)鼓實(shí)驗(yàn)臺(tái)，即電力汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)。它利用電磁力及發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)提供測(cè)功機(jī)所需要的負(fù)載。在消耗工況下，通過(guò)改變磁通量和改變負(fù)載電阻均可改變回路中的電流。電力測(cè)功機(jī)這種實(shí)驗(yàn)臺(tái)通過(guò)電信號(hào)調(diào)節(jié)模擬汽車(chē)的慣性力，實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)模擬。通過(guò)設(shè)計(jì)良好的底盤(pán)測(cè)功機(jī)測(cè)控系統(tǒng)使其能自動(dòng)調(diào)節(jié)【2】【3】。 汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的汽車(chē)制造、檢測(cè)和維修業(yè)當(dāng)中。德國(guó)申克公司生產(chǎn)的汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)

8、，它自己帶有的一套控制模式能實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制和模擬控制轉(zhuǎn)速、滑行等功能，可逼真地再現(xiàn)實(shí)際工況。還有德國(guó)的馬哈公司、美國(guó)的野馬公司、CLAYTON公司、法國(guó)的TELMA公司、西班牙的FRENELSA公司等生產(chǎn)的底盤(pán)測(cè)功機(jī)在其各自的國(guó)家均得到廣泛應(yīng)用，并出口到世界其他國(guó)家。 早期國(guó)內(nèi)引進(jìn)的大多是日本的模擬電子式底盤(pán)測(cè)功機(jī)。1981年，天津公共汽車(chē)公司三廠和交通部科學(xué)研究院參考引進(jìn)日本彌榮的CDM．310型底盤(pán)測(cè)功機(jī)，研制出汽車(chē)性能試驗(yàn)臺(tái)。1991年，交通部公路研究所和成都汽車(chē)保修機(jī)械廠制成DCG．10A汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)，結(jié)束了我國(guó)不能生產(chǎn)底盤(pán)測(cè)功機(jī)的歷史【4】。目前，汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)在我國(guó)已經(jīng)有一些企業(yè)

9、生產(chǎn)了一系列的產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的主機(jī)(機(jī)械部分)已接近并在某些主要指標(biāo)方面達(dá)到或超過(guò)進(jìn)口設(shè)備水平，研究現(xiàn)在主要集中在控制系統(tǒng)這一部分，與國(guó)外仍有一定差距。 近年來(lái)因電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的高度發(fā)展，為數(shù)掘的采集、處理及試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析提供了有效的手段，同時(shí)為模擬道路狀態(tài)準(zhǔn)備了條件，加速了底盤(pán)測(cè)功機(jī)的發(fā)展，加之各類(lèi)專(zhuān)用軟件的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，使底盤(pán)測(cè)功機(jī)得到了更廣泛的推廣。 2.選題目的和意義 當(dāng)今世界關(guān)于環(huán)境和能源的問(wèn)題備受關(guān)注，“節(jié)能、環(huán)保、安全”已成為未來(lái)汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的主題，汽車(chē)的輕量化設(shè)計(jì)對(duì)提高車(chē)輛動(dòng)力性、減少能源消耗與降低污染具有重要的實(shí)際意義。為了解決這些問(wèn)題，節(jié)能汽車(chē)呈現(xiàn)加速發(fā)展的趨勢(shì)，節(jié)能

10、汽車(chē)的研發(fā)任務(wù)日趨緊迫，其研究手段需要不斷完善。 目前車(chē)輛主要的開(kāi)發(fā)方式為計(jì)算機(jī)仿真、實(shí)車(chē)開(kāi)發(fā)和試驗(yàn)臺(tái)開(kāi)發(fā)平臺(tái)三種。計(jì)算機(jī)仿真有適應(yīng)性強(qiáng)、費(fèi)用低、開(kāi)發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)，但受動(dòng)力系統(tǒng)復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型的制約，難以得到準(zhǔn)確結(jié)果，仿真結(jié)果的可信性、可用性必須通過(guò)其它途徑來(lái)檢驗(yàn)。實(shí)車(chē)平臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)是能夠?yàn)殚_(kāi)發(fā)對(duì)象提供真實(shí)的運(yùn)行環(huán)境，但成本高、適應(yīng)性差、測(cè)試和調(diào)節(jié)難度大。汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)試驗(yàn)臺(tái)及與其相關(guān)的動(dòng)力測(cè)試設(shè)備可以方便有效地對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)及其部件進(jìn)行性能測(cè)試，對(duì)控制策略的優(yōu)劣進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，在整車(chē)的開(kāi)發(fā)中具有計(jì)算機(jī)仿真和實(shí)車(chē)平臺(tái)所不可替代的作用，是車(chē)輛開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)設(shè)施。用底盤(pán)測(cè)功機(jī)對(duì)整車(chē)進(jìn)行綜合試驗(yàn)。該綜合試驗(yàn)使用

11、了功能比車(chē)載測(cè)試儀器更強(qiáng)的室內(nèi)試驗(yàn)設(shè)備，消除了無(wú)需研究的因素，在某些方面可獲得精度更高、更全面和更深入的試驗(yàn)結(jié)果。 同時(shí)，車(chē)輛本身又是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，在使用過(guò)程中，隨著行駛里程的增加和使用時(shí)間的延續(xù)，車(chē)輛的技術(shù)狀況不斷惡化，出現(xiàn)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性下降，排放污染物增加，使用的可靠性降低，故障率上升等現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)車(chē)輛不能正常運(yùn)行。因此要加強(qiáng)對(duì)在用車(chē)輛的定期檢測(cè)，以便及時(shí)維修調(diào)整，使車(chē)輛處于良好的技術(shù)狀況。汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)就是常用的檢測(cè)車(chē)輛性能的設(shè)備。 底盤(pán)測(cè)功機(jī)室內(nèi)試驗(yàn)系統(tǒng)最終建立，可直接對(duì)整車(chē)控劃目標(biāo)，如動(dòng)力性能、經(jīng)濟(jì)性能進(jìn)行全面的檢測(cè)，同時(shí)也可對(duì)動(dòng)力總成控制系統(tǒng)進(jìn)行全面調(diào)試和檢測(cè)，縮短整車(chē)試驗(yàn)和

12、標(biāo)定的試驗(yàn)周期，降低研制的風(fēng)險(xiǎn)和成本，對(duì)整車(chē)和零部件總成的設(shè)計(jì)具有十分重要的指導(dǎo)意義。在車(chē)輛的使用過(guò)程中，底盤(pán)測(cè)功機(jī)充分利用現(xiàn)代化檢測(cè)手段，可在汽車(chē)不解體的條件下迅速準(zhǔn)確地檢測(cè)汽車(chē)各機(jī)構(gòu)、系統(tǒng)、零部件的技術(shù)狀況和使用性能，查找故障或隱患所在，采取相應(yīng)的預(yù)防措施，確保車(chē)輛在良好的技術(shù)狀況下運(yùn)行。對(duì)車(chē)輛的使用和維護(hù)同樣具有十分重要的意義。 本設(shè)計(jì)為全國(guó)大學(xué)生節(jié)能車(chē)比賽用車(chē)，相應(yīng)的底盤(pán)測(cè)功機(jī)。既能夠測(cè)試節(jié)能賽車(chē)的性能（包括驅(qū)動(dòng)輪輸出功率、扭矩和轉(zhuǎn)速）。也可以進(jìn)行電動(dòng)汽車(chē)(包括純電動(dòng)汽車(chē)、燃料電池電動(dòng)汽車(chē))及摩托車(chē)的特有性能的測(cè)試。故設(shè)計(jì)本底盤(pán)測(cè)功機(jī)具有如下功能： （1）．起步換擋加速性能測(cè)試；

13、 （2）．最高車(chē)速測(cè)試； （3）．爬坡度測(cè)試； （4）．底盤(pán)輸出功率測(cè)試； （5）．燃油經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)； （6）．校驗(yàn)車(chē)速表、校驗(yàn)里程表； 二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容： （1）設(shè)計(jì)滾筒機(jī)構(gòu)、動(dòng)力吸收裝置、控制與測(cè)量系統(tǒng)和輔助裝置，附加飛輪系統(tǒng)。 （2）建立車(chē)輛行駛仿真數(shù)學(xué)模型。 （3）程序設(shè)計(jì)，基于NI公司labview軟件； （4）設(shè)計(jì)測(cè)試系統(tǒng)； 本課題需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題有： (1) 汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)慣性模擬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 (2) 底盤(pán)測(cè)功機(jī)設(shè)備選型匹配設(shè)計(jì)計(jì)算。 (3) 道路行駛阻力在試驗(yàn)臺(tái)上的再現(xiàn) (4) 冷卻風(fēng)扇跟蹤車(chē)速變化。

14、 (5) 數(shù)據(jù)分析和處理。 （6）控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。 三、技術(shù)路線（研究方法） 資料的調(diào)研及整體認(rèn)識(shí) 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 確定拉壓傳感器型號(hào) 確定轉(zhuǎn)速傳感器型號(hào) 加載裝置的選型 滾筒裝置的設(shè)計(jì) 慣性模擬裝置的設(shè)計(jì) 輔助裝置的設(shè)計(jì) 硬件總體布局設(shè)計(jì) 底盤(pán)測(cè)功機(jī)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 四、進(jìn)度安排 （1）調(diào)研、資料收集、完成開(kāi)題報(bào)告， 第1-2周 （2）整體方案設(shè)計(jì)，完成結(jié)構(gòu)示意圖（手繪），第3周 （3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，有限元分析，第4-8周 （4）繪制設(shè)計(jì)圖，第9-11周 （5）編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，第12周 （6）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）審

15、核、修改， 第13-15周 （7）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯準(zhǔn)備及答辯， 第16、17周 五、參考文獻(xiàn) [1] 徐志敏，劉美生. 卿燕萍 汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)的原理及檢測(cè) [J].中國(guó)測(cè)試技術(shù),2004,30(3). [2] 吳正東. 基于Labview的摩托車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的研發(fā) [D]. 重慶:重慶大學(xué),2007. [3] 胡博. 基于CAN總線的汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)測(cè)控系統(tǒng)研究 [D]. 哈爾濱: 哈爾濱理工大學(xué),2008. [4] 孔國(guó)初. 基于CAN總線的電模擬摩托車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)的研究 [D]. 華中科技大學(xué),2005 [5] 余志生. 汽車(chē)?yán)碚?第五版) [M]. 北京: 機(jī)

16、械工業(yè)出版社,2009. [6] 《汽車(chē)工程手冊(cè)》編輯委員會(huì).《汽車(chē)工程手冊(cè)》(試驗(yàn)篇) [M]. 北京: 人民交通出版社,2001. [7] 劉偉. 電動(dòng)汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)的開(kāi)發(fā)與研究 [D]. 武漢: 武漢理工大學(xué),2005. [8] 金庭鑫，王志偉，王坤，李偉，胡新. 車(chē)輛在底盤(pán)測(cè)功機(jī)上驅(qū)動(dòng)功率的數(shù)據(jù)分析 [J]. 重慶工學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）,2007，21(12): 28-32. [9] 肖文. 底盤(pán)測(cè)功機(jī)的工作原理及使用維護(hù) [J]. 汽車(chē)維修，2002, 7：45-46. [10] 李曉波，劉立偉, 李貌 48寸交流驅(qū)動(dòng)底盤(pán)測(cè)功機(jī)的研究開(kāi)發(fā) [G]. 2008中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)

17、會(huì)年會(huì)論文集,2008: 514-512. [11] 王培玲，李萍. DPC-1型摩托車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)的研制 [J]. 機(jī)械設(shè)計(jì),2007,24(5). [12] 安相壁. 汽車(chē)試驗(yàn)工程 [M]. 北京: 國(guó)防工業(yè)出版社, 2006. [13] 任有， 許洪國(guó)， 李顯生， 張小蕓， 張永錄. 汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)慣性系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究 [J]. 公路交通科技,2002,19(3). [14] GOBY M，MASTINU G，PENNATI M．Indoor testing of road vehicle suspensions[J].Meccanica，2008，(2)：35—46． [15] 付百學(xué). 汽車(chē)實(shí)驗(yàn)技術(shù) [M]. 北京: 北京理工大學(xué)出版社,2007. [16] 賈民平, 張洪亭. 測(cè)試技術(shù)(第二版) [M]. 北京: 高等教育出版社,2009. 六、備注 指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 簽字： 年 月 日