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汽车若想要正常行驶,悬架间隙必须保持在一定范围内。无论哪一处松旷间隙过大,都会影响汽车的操纵稳定性和平顺性,进一步加速轮胎、悬架和转向系的磨损,造成转向失灵、汽车跑偏等不良后果,严重时甚至会引发交通事故。所以,必须定期检测悬架松旷间隙,并根据检测结果对汽车作适当的维修和保养,保证行车的安全性和可靠性。汽车悬架间隙检测经历了传统手动检测、检测台人工经验检测、检测台微机智能检测几个过程。传统的手动检测实际操作麻烦,费时费力,不适合检测线作业;检测台人工经验检测,比传统的手动检测省力,但是需要依靠检测人员的经验来判断,不能定量测得间隙值,检测结果缺乏可靠性,并且工作环境十分恶劣;微机智能检测,检测台运动方式单一,悬架间隙不能充分暴露,检测结果不全面。因此,本论文研究的主要目的是开发一种汽车悬架间隙三自由度自动化检测系统,实现对悬架间隙的全面、准确检测。本论文主要从以下几方面进行了研究:1.首先介绍了汽车悬架间隙对悬架刚度的影响,通过刚度模型的建立,分析了汽车悬架存在间隙时横向、纵向和回转刚度的变化。接着分析了汽车悬架间隙对汽车性能的影响,主要是对汽车操纵稳定性和行驶平顺性的影响。最后进行了悬架间隙的受力分析,包括轮毂轴承间隙受力分析、主销间隙受力分析以及二者同时存在时的区别,从而得到汽车悬架间隙检测原理:通过对悬架刚度曲线进行分析处理,能够得到间隙值。2.根据悬架间隙检测原理,开发出了一种汽车悬架间隙三自由度自动化检测系统,包括机械系统设计、液压系统设计和电气控制系统的设计。首先介绍了机械系统的组成,阐述了各组成部分的作用。其次说明了液压系统的结构,介绍了相关设备的分类与特点;通过液压系统的设计计算,进行液压泵与油缸型号的选择;为了实现多缸同步运动,液压系统采用了串联设计,并介绍了液压系统的工作原理。接着介绍了电气系统的组成与控制原理,包括接近开关、传感器的分类与选型,信号采集系统的组成与作用等,阐明了电气与液压控制系统的工作原理。最后介绍了检测台板的运动方式,即沿横向、纵向移动以及绕垂向转动,并介绍了台板运动方式与油缸伸缩的关系,阐述了检测台的工作原理以及工作过程,分别介绍了手动检车方式和自动检车方式的工作过程。3.为了保证试验结果的准确性,进行了悬架间隙检测系统的识别与标定,重点介绍了销轴测力传感器和位移传感器的标定。首先阐述了传感器标定的意义,并介绍了可伸缩式力标定装置的结构,其次介绍了力传感器与位移传感器的标定过程,最后得到标定结果与曲线,并对标定结果进行了分析。通过标定结果可知,本文所选择的力传感器、位移传感器和信号调理模块的精度能够满足本文设计的检测台的工作需要,并且输入与输出呈线性关系。4.进行了悬架间隙检测实车试验,首先分析了悬架间隙三自由度自动化检测系统误差的主要来源,其次介绍了位移传感器的安装位置,最后得到试验数据并对试验数据进行了分析。试验结果证明了汽车悬架间隙三自由度自动化检测系统能够准确可靠的测量出悬架松旷间隙。