基于欧盟EN14764新标准的自行车制动性能测试系统

论文摘要

制动性能是自行车涉及安全的最重要项目之一,它对骑行者的人身安全有着直接的关系,也是自行车理论研究最复杂,测试难度最高的项目。目前欧盟出台最新标准对自行车制动性能提出全新测试要求,针对欧盟新标准要求本文通过对自行车制动理论的研究结合标准的要求,并借鉴国内外的研究成果,对测试系统进行设计与研究。通过使用优化法以及系统模糊多级评价准则对测试系统进行了全面的优化设计,对实现标准要求的功能的各机构,如驱动机构,平台结构,加载方式,制动力输入与输出机构进行优化设计,并对各种影响测试精度通过建立数学模型进行分析,并对动力源以及传动机构通过数学模型进行设计与验证。本文对测试系统电气控制系统的硬件和软件进行了设计,并对控制元器件以及控制参数进行设计,特别对电机变频控制以及施加的握闸力进行参数设计控制。本文最后通过实际对设计的测试系统进行了试验验证,一方面比对出测试系统从测试精度高与操作方便性,另一方面研究了各类车闸的特性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究课题的提出和必要性
• 1.1.1 我国自行车出口现状
• 1.1.2 技术壁垒及自行车制动性能检测的重要性
• 1.1.3 研究课题的目的和意义
• 1.2 现行各国标准对制动性能的要求及检测方法
• 1.2.1 传统道路试验方法测试制动性能
• 1.2.2 机器测试的制动性能
• 1.3 国内外对制动性能试验系统的研究现状
• 1.3.1 国外研究现状
• 1.3.2 国内研究现状
• 1.4 课题研究任务与研究内容
• 1.4.1 课题研究任务
• 1.4.2 课题研究内容
• 第二章 自行车车轮的受力与运动状态分析
• 2.1 自行车车轮的运动状态与受力分析
• 2.1.1 车轮纯滚动
• 2.1.2 驱动中的车轮
• 2.1.3 制动中的车轮
• 2.2 滑动比与制动摩檫系数
• 2.3 测试制动力数学模型
• 第三章 自行车制动性能试验系统的总体方案设计
• 3.1 总体要求
• 3.2 测试平台方案选择
• 3.2.1 常见方案简介
• 3.2.2 方案的确定
• 3.3 总体方案的组
• 3.3.1 系统的三大模块
• 3.3.2 系统的基本组成
• 第四章 测试系统主要的功能机构
• 4.1 驱动机构
• 4.1.1 滚桶尺寸选择
• 4.1.2 滚筒的摩擦系数选择
• 4.2 对样车测试的加载方式
• 4.2.1 传统加载方式
• 4.2.2 改进的加载方式
• 4.3 制动力的输入输出
• 4.3.1 握闸力及其数学模型
• 4.3.2 气缸的选型
• 4.3.3 测力系统
• 4.4 防侧翻机构
• 4.5 动力系统与传动系统
• 4.5.1 动力源和减速机的选择
• 4.5.2 锥齿轮设计
• 4.6 湿态路况需用的喷淋系统
• 第五章 测试系统的电气硬件设计
• 5.1 电气硬件方案介绍
• 5.2 信号检测部分
• 5.3 计算机及其接口选型
• 5.4 电机的控制与驱动
• 5.4.1 电机的控制
• 5.4.2 滚筒的速度
• 5.4.3 滚筒电机驱动
• 第六章 自行车制动性能试验系统的控制软件设计
• 6.1 电气控制软件方案介绍
• 6.2 参数设置与校准模块
• 6.3 制动性能测试模块
• 6.4 制动系统耐热测试模块
• 6.5 制动系统耐久测试模块
• 第七章 试验及其结果分析
• 7.1 验证测试系统的准确性
• 7.2 通过测试系统对路试中的问题研究
• 7.3 经过耐热试验后车闸性能的变化情况
• 结束语
• 1、研究总结
• 2、结论
• 3、展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录