[发明专利]一种碟刹器制动过程多场特性测试装置

说明书

本发明提供了一种用于测试碟刹器制动过程多场特性的装置，主要由驱动电机、制动电机、主轴、离合器、碟刹器、飞轮盘、制动盘、法兰、传感器、编码器、各种托架以及连接件组成。本试验装置中，驱动电机和离合器连接，开始时离合器处于吸合状态并带动飞轮和制动盘旋转。当达到预期转速后，电磁离合器分离并关闭驱动电机，制动电机带动碟刹器工作以实现制动。试验过程中，分别由噪声传感器、温度传感器、编码器和电涡流位移传感器实现对制动噪声、温度、转速以及侧向振动的实时监测。监测的数据由采集卡送至计算机，并由软件进行分析和处理。通过对比分析出制动盘初始转速、飞轮盘个数以及制动电机制动行程对上述可测量的影响。

技术领域

本发明属于制动器测试领域，具体涉及一种碟刹器制动过程多场特性测试装置。

背景技术

摩擦制动器广泛应用于各种交通工具与机械装置中。依据摩擦副的结构和形式可将摩擦制动器划分为盘式制动器与鼓式制动器。碟式刹车是由一个与车轮相连的刹车圆盘和圆盘边缘的刹车钳组成。几乎所有的山地车、摩托车等轻型车辆的制动减速都是靠碟式刹车来实现的。碟式刹车的主要优点是在车速较高时能快速实现制动，制动效能的恒定性好。

装有碟刹器的山地车、摩托车等车辆借助摩擦片与制动盘之间的摩擦将动能转化为热能，以实现减速或停车。在制动过程中，制动器机械力与热的成因和状态高度耦合、十分复杂，其内在规律和特性研究涉及机械多体动力学、热弹性耦合力学、传热学、接触力学和摩擦学等众多学科门类。在研发和设计中若不能准确把握盘式制动器的机械和热物理特性，各项理论预估性能参数不能在实际使用中达到预定指标要求，将致使制动盘出现热衰退、制动尖叫、热变形以及热疲劳损伤等一系列问题，对安全性、环保性、舒适性等造成严重影响。

因此，需要一种对山地车、摩托车等的碟刹器制动过程中多项参数测量的试验装置，包括制动盘盘面的侧向位移和温度、制动过程中的噪声、制动时间等。设计开发出一种盘式制动器制动特性的测试装置，具有重要的意义与实际应用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种碟刹器制动过程多场特性测试装置，可以测量碟刹器在不同制动工况下制动盘盘面的侧向位移和温度、制动过程中的噪声、制动时间等。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种碟刹器制动过程多场特性测试装置，由试验台底板、制动电机、旋转编码器、万向联轴器、噪声传感器、制动盘、制动盘法兰、传感器支架、轴承座组件、电磁离合器、驱动电机连接套、驱动电机、驱动电机支座、驱动电机托架、主轴、飞轮法兰、飞轮、磁力座、碟刹器、制动电机连接片、制动电机连接套、位移传感器、温度传感器等组成。主要可分为驱动系统、制动系统以及测量系统三部分。

所述的驱动系统中，驱动电机通过螺栓螺母连接固定在驱动电机支座侧面上，并在驱动电机支座侧面设有加强肋。驱动电机支座底面有横向的U型通孔，而驱动电机托架底面设计了纵向的U型通孔，二者结合能实现在两个方向的窜动来弥补加工误差。驱动电机输出轴通过连接套与电磁离合器孔相配合，并在电机输出轴一侧开螺纹孔并用螺钉锁紧。电磁离合器用螺栓连接固定在离合器托加上，离合器另一端连接主轴，带动整个系统旋转。由于飞轮较重，防止系统旋转过程中发生偏载的情况，将飞轮放在主轴的中间位置，并在两边布置两个轴承座，轴承座组件和轴承座托架通过螺栓连接，轴承座托架底面设置U型孔，通过螺栓固定在地板上。为了保证多片飞轮能够稳定的安装在轴上，添加一个飞轮法兰，法兰与轴通过键连接，法兰两侧分别借助轴肩和螺母实现轴向定位。在飞轮和飞轮法兰上的相应位置打12个均布的通孔，二者通过螺栓连接。并且飞轮设计成两半，以便拆装，装配时飞轮每旋转60度装配一组，以减少对飞轮转动惯量的影响，实验台上各个托架都通过螺栓与底板的螺纹孔连接实现固定的目的。