车速表试验台的设计研究

标准型车速表试验台的设计研究The Research On the Design of standard speedometerTest Bench摘要标准型车速表试验台是以滚筒模拟路面，利用车轮与滚筒在无相对滑移时线速度一致的原理，通过与滚筒同步的转速传感器测量汽车车速表示值误差的设备。

车速表是提供汽车行驶速度信息的重要仪表，驾驶员在行车途中能够正确掌握车速，是提高运输生产力与保证安全行车的关键。

因而为保证行车安全，车速表要经过车速表试验台定期检验和校验，为减少交通事故及减轻事故过程中对乘员及行人的伤害，从而提高交通安全性有着非常重要的意义。

详细介绍标准型车速表实验台的结构、工作原理，并对操作方法做有简单介绍。

利用SolidWorks软件对标准型车速表试验台进行设计。

着重对标准型车速表试验台机械部分进行设计：一、对机械部分的设计进行分析，如滚筒的尺寸及强度设计，机架强度设计、轴承座的设计、举升机构的设计。

二、对部分零件的选择与校核进行分析，即滚筒支撑轴承的选择与校核。

关键词：SolidWorks软件；标准型车速表试验台；机械设计；零件校核ABSTRACTStandard drum speedometer simulation test bench uses the drum to simulate the ground. By the principle of the consistent speed is the same when there’s no relative slip between the wheel and the drum, the bench can detect the vehicle speed error with the speed sensor that synchronize with the drum.Speedometer is an important instrument to provide vehicle speed information. The driver correctly knowing the vehicle speed on the way, is a key point to improve productivity and ensure the safety of transportation. In order to ensure traffic safety, speedometers should be periodically inspected on the speedometer bench. In order to reduce traffic accidents and reduce the crew’s injury during the accident, this bench plays an important role in improving transportation safety.This paper detailed introduces the structure and the working principle of the standard bench, and the method to operate is briefly introduced. The design of the bench uses Solidworks software. This paper focuses on the design of the mechanical part of the bench. Firstly, analyzing the design of the mechanical part, such as the size of the roll and the design of the strength, frame strength design, bearing design, the design of lifting mechanism. Secondly, analyzing the selection and verification of some spare parts, the choice and verification of roller bearings.Key Words：Solidworks Software; Standard speedometer tester; Mechanical design;Partschecking目录1 绪论 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2汽车安全检测技术的发展 (1)1.3课题研究的目的和意义 (2)1.4国内外汽车安全检测技术的发展状况 (2)1.5课题研究的主要内容 (3)2 对于SOLIDWORKS软件的基本介绍 (4)2.1 SOLIDWORKS软件的制作背景 (4)2.2 SOLIDWORKS软件的特点 (4)2.3 SOLIDWORKS软件的基本功用 (5)3 标准型车速表试验台概述 (7)3.1标准型车速表试验台的基本结构 (7)3.2工作原理 (9)3.3车速表误差形成的原因 (10)3.4有关标准 (11)3.5使用方法 (11)3.6使用注意事项 (12)4 标准型车速表试验台机械部分设计 (13)4.1滚筒组 (13)4.2框架 (15)4.3举升机构 (15)4.4联轴器 (16)5 机械部分设计及部分零件选择与校核的计算 (17)5.1滚筒设计 (17)5.1.1主要技术指标 (17)5.1.2尺寸设计 (17)5.1.3强度校核 (18)5.2滚筒中心距的设计 (19)5.3机架的设计 (20)5.3.1支撑轴承座型钢计算 (20)5.3.2总支撑型钢计算 (22)5.4轴承座的设计 (23)5.5举升机构的设计 (23)5.6滚筒支承轴承的选择与校核 (24)5.6.1 轴承选择 (24)5.6.2 轴承相关计算 (25)6 总结 (26)参考文献 (27)致谢 (27)1 绪论1.1课题研究背景从十八世纪汽车诞生以来，汽车的安全问题就随之产生了。

目前，全球道路安全形势十分严峻，全世界因道路安全问题造成的伤亡人数在逐年增多，据预测到2020年，道路交通死亡人数将达234万人，直接经济损失5000多亿美元。

因而加强汽车安全的研究，预防交通事故是需要全社会共同关注和迫切改善的重要课题。

近年来，随着道路交通运输条件的改善，尤其是城市立体交通和城间高速公路的建设，提高了汽车行驶的平均速度和运输效率。

然而，车速太高，方向就难于准确控制，遇到紧急情况可能来不及采取措施，还会增大紧急制动距离，因而容易造成交通事故，所以在一些路况不好的路段，或在市区内，往往要限制车速，严禁超速行驶。

要监视行车速度，必须依靠车速表。

单凭驾驶员的主观感觉或经验是不行的。

国外有人做过驾驶员的“适应性”实验，证明这种主观估计很不可靠。

尤其是在车速变化之后，主观估计的车速误差很大。

此外，当驾驶员长时间高速驾车时，也会造成感觉钝化现象而放松警觉，发生危险。

为保证行车安全，必须随时掌握准确的行车速度。

因此，对车速表进行定期检查检验是十分必要的。

1.2 汽车安全检测技术的发展汽车安全检测技术是伴随着汽车技术的发展而发展的。

在汽车发展的早期，人们主要是通过有经验的维修人员发现汽车的故障并作有针对性的修理。

即过去人们常讲的“望（眼看）”、“闻（耳听）”、“切（手摸）”方式。

随着现代科学技术的进步，特别是计算机技术的进步，汽车安全检测技术也飞速发展。

目前人们能依靠各种先进的仪器设备，对汽车进行不解体检测，而且安全、迅速、可靠。

早在20世纪50年代，在一些工业发达国家就形成以故障诊断和性能调试为主的单项检测技术和生产单项检测设备。

20世纪60年代初期进入我国的汽车检测试验设备有美国的发动机分析仪、英国的发动机点火系故障诊断仪和汽车道路试验速度测试仪等，这些都是国外早期发展的汽车检测设备。

20世纪60年代后期，国外汽车检测诊断技术发展很快，并且大量应用光、机、电一体化技术，并采用计算机测控，有些检测设备具有专家系统和智能化功能，能对汽车技术状况进行检测，并能诊断出汽车故障发生的部位和原因，引导维修人员迅速排除故障。

随着科学技术的进步，汽车安全检测设备在智能化、自动化、精密化、综合化方面都有新的发展，应用新技术开拓新的检测领域，研制新的检测设备。

随着电子计算机技术的发展，出现了具有汽车检测诊断、控制自动化、数据采集自动化、检测结果直接打印等功能的现代综合性能检测技术和设备。

例如：国外生产的汽车制动检测仪、全自动前照灯检测仪、发动机综合性能检测仪等检测设备，都具有较先进的全自动功能。

进入20世纪80年代后，计算机技术在汽车检测技术领域的应用进一步向深度和广度发展，已出现集检测工艺、操作、数据采集和打印、存储、显示等功能于一体的系统软件，使汽车检测实现了全自动化。

不仅可避免人为判断错误，提高检测准确性，而且可以把受检汽车的技术状况储存在计算机中，即可作为下次检测参考，还可供处理交通事故参考。

1.3 课题研究的目的和意义车速表是提供汽车行驶速度信息的重要仪表，驾驶员在行车途中能够正确掌握车速，是提高运输生产力与保证安全行车的关键。

驾驶员对行车速度的掌握，虽然可以依据主观估计来进行，但由于人对速度的估计往往会因错觉而造成误差，再加上汽车在运行过程中，其技术状况将随着行驶里程的增加而不断变化，其使用性能也将逐渐变坏，而车速表机件在使用过程中由于发生自然磨损和轮胎滚动半径发生变化等原因，会造成车速表指示误差的增大，为了保证行车安全，驾驶员必须按照车速表的指示来控制车速。

为此，车速表本身一定要准确可靠，如果车速表误差过大，驾驶员就难以正确控制车速，以至因判断失误而发生交通事故。

因而为保证行车安全，车速表的检验和校验就显得极其重要。

为减少交通事故及减轻事故过程中对乘员及行人的伤害，从而提高交通安全性有着非常重要的意义。

1.4 国内外汽车安全检测技术的发展状况应该说，早在100多年前汽车开始使用后，就存在着对汽车的检查和故障诊断问题。

自然，当时的手段还比较简单。

到20世纪90 年代，国外出现了以故障诊断和性能调试为主的单项检测技术。

60年代后检测技术获得较大发展，开始出现由几种检测项目连成的检测线，既能做维修检验又能进行性能测试。

60年代末到70年代初期，计算机技术获得迅猛发展并向各行各业渗透，汽车安全检测技术应用了计算机测量与控制技术，实现了检测过程自动化，由计算机进行监测数据采集、数据处理和数据打印，大大提高了检测效率。