【文章內容簡介】 型式上偏向西歐式，對滾筒式制動設備的研究也仍將是熱點。反力式滾筒制動試驗臺還要為消除臺試與路試間的差異作努力，須做好以下幾方面的工作 ： （ 1） 結合國情進行技術改造，不同的待檢車類型應配備不同測試要求的試驗臺； （ 2） 完善檢測設備標準，劃分制動檢測設備類型，制訂各自的標準，并完善測試規(guī)程； （ 3） 滾筒直徑要合理增大，并適當提高滾筒的轉速。 作為新一代產(chǎn)品 ——平板式制動試驗臺，雖一時無法代替反力滾筒式，但已引起汽車界的重視，可以預 見其發(fā)展充滿活力 ： 眼下作為制動檢測的補充，在汽車保有量大的城市和經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，可發(fā)揮作用，用于檢測轎車、高級小客車、摩托車等。 論文主要研究內容及技術途徑 課題主要研究內容 對汽車制動試驗臺的研究主要集中在以下幾方面 ： 1. 制動試驗臺運動學和動力學的分析 對汽車在反力式制動試驗臺上的運動及受力情況進行分析，推導制動力、滾筒支承反力的解析表達式，分析試驗臺的最大測試能力 ； 2. 制動試驗臺結構設計的研究 對制動試驗臺改進方案進行結構設計，繪制零件圖及裝配圖 ； 3. 制動試驗臺控制系統(tǒng)硬件 設計 包括傳感器選型、信號調理電路設計、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計、控制裝置的設計。 技術途徑與方法 1. 運動學和動力學分析； 2. 使用 AutoCAD 進行零件圖的繪制 。 根據(jù)需要將傳感器等部件安裝到試驗裝置上，在分別完成上位機的控制軟件、下位機的控制軟件、電路，對汽車制動試驗臺進行試驗聯(lián)調。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 5 第 2 章 反力式滾筒實驗臺 與平板式試驗臺對比分析 反力式滾筒制動性能試驗臺的結構及工作原理 結構 反力式滾筒制動試驗臺的結構如圖 所示。它由結構完全相同的左右兩套車輪制動力測試單元 和一套指示、控制裝置組成。每一套車輪制動力測試單元由框架、驅動裝置、滾筒組、舉升裝置、測量裝置等構成 [6]。 驅動裝置由電動機、減速器和鏈傳動組成。電動機經(jīng)過減速器兩級減速后驅動主動滾筒，主動滾筒通過鏈傳動帶動從動滾筒旋轉。減速器輸出軸與主動滾筒通州連接或通過鏈條、皮帶連接。減速器的作用是減速增扭，其減速比根據(jù)電動機的轉速和滾筒測試轉速確定。由于制動檢驗臺的車速低（日式制動臺一般為 ～ ，歐式制動臺相對較高，但也僅為 km/h～ ），因此滾筒轉速也較低，一般在40～ 100r/min 范圍。因此要求減速器減速比較大，一般采用兩級齒輪減速或一級蝸輪蝸桿減速與一級齒輪減速。 滾筒組中每一車輪制動力測試單元設置一對主、從動滾筒。每個滾筒的兩端分別用滾動軸承與軸承座支承在框架上，且保持兩滾筒軸線平行。滾筒相當于一個活動的路面，用來支承被檢車輛的車輪，并承受和傳遞制動力。輪胎與滾筒間的附著系數(shù)將直接影響制動檢驗臺所能測得的制動力大小。根據(jù) GB72582020，滾筒表面當量附著系數(shù)不應小于 %。為了增大滾筒與輪胎間的附著系數(shù)，滾筒表面都進行了相應加工與處理。 制動力測量裝置 主要由測力杠桿和傳感器組成。測力杠桿一端與傳感器連接，另一端與減速器殼體連接，被測車輪制動時測力杠桿與減速器殼體將一起繞主動滾筒（或繞減速器輸出軸、電動機樞軸）軸線擺動。傳感器將測力杠桿傳來的、與制動力成比例的力（或位移）轉變成電信號輸送到指示、控制裝置。為了便于汽車出入制動試驗臺，在主、從動兩滾筒之間設置有舉升裝置。帶有第三滾筒的制動試驗臺不用舉升裝置。目前制動試驗臺控制裝置都采用電子式。 工作原理 進行車輪制動力檢測時，被檢汽車駛上制動試驗臺， 車輪置于主、從動滾筒之間，放下舉升器（或壓下第三滾筒，裝在第三滾筒支架下的行程開關被接通）。通過延時電路起動電動機，經(jīng)減速器、鏈傳動和主、從動滾筒帶動車輪低速旋轉，待車輪轉速穩(wěn)黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 6 定后，測得車輪拖滯力。接著，駕駛員踩下制動踏板，車輪在車輪制動器的摩擦力矩Tu 作用下開始減速旋轉。此時電動機驅動的滾筒對車輪輪胎周緣的切線方向作用制動力 Fx Fx2 克服制動器摩擦力矩，維持車輪繼續(xù)旋轉。與此同時車輪輪胎對滾筒表面切線方向附加一個與制動力方向反向等值的反作用力 Fx1′、 Fx2′，在 Fx1′、 Fx2′形成的反作用力矩作 用下，減速器殼體與測力杠桿一起朝滾筒轉動相反方向擺動，測力杠桿一端的力或位移經(jīng)傳感器轉換成與制動力大小成比例的電信號。從測力傳感器送來的電信號經(jīng)放大濾波后，送往 A/D 轉換器轉換成相應數(shù)字量，經(jīng)計算機采集、存貯和處理后，對制動力 ——時間曲線進行分析，就可以得到最大制動力、制動平衡、協(xié)調時間等相關參數(shù)。 圖 反力式滾筒制動性能試驗臺 平板式制動性能試驗臺的結構及工作原理 平板式制動試驗臺結構 平板式制動檢測臺是由測試平板、傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等構成的集稱重、制動性能測試為一體的汽車檢測設備，一般由面板 （ 制動板、側滑板和輔助板 ） 、底座、軸重傳感器、拉壓力傳感器、位移傳感器等組成，面板相對于底板可以滑動，底板是固定的鋼板，為了保證在制動瞬間面板可以靈活運動，底部的摩擦力應非常小，故在相對運動的接觸部分需要潤滑。檢驗臺采用雙板結構，上層板 （ 面板 ） 為承載板，下層板 （ 底座 ） 主要用來與地面固定。所有面板均由兩層板通過工字鋼焊接而成，在焊接時要求采用特殊的工藝，以防止 蓋板的翹曲和變形，最后在蓋板的上面點焊絲網(wǎng)，以增加蓋板表面的摩擦力。 工作原理 平板式制動試驗臺是一種低速動態(tài)檢測車輛制動性能的設備，其檢測原理基于牛頓第二定理 “物體運動的合外力等于物體的質量乘加速度 ”，即制動力等于質量乘（負）加速度。檢測時只要測得軸荷及減速度即可求出制動力。從理論上講，制動力只由制黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 7 動減速度決定，與制動初速度沒有必然的聯(lián)系。 檢測時 ， 被檢車輛以 2km/h～ 10km/h 車速駛上測試平板 ， 置變速器于空擋，臺面水平方向測力傳感器測取車輛空擋滑行阻力，稱重傳感器同步測取車輛 軸荷。檢測員急踩制動后，汽車在慣性作用下，通過車輪在平板上附加與制動力大小相等、方向相反的作用力，使平板沿縱向位移。車輛在測試平板上制動直至停車，與此同時 ， 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集制動過程中的全部數(shù)據(jù) ， 并作分析處理 ， 然后把制動性能的測試結果顯示出來。平板式制動試驗臺能檢測出汽車行駛制動過程中重心前移后的制動效果。在平板式制動試驗臺上檢測制動性能時 ， 汽車比較接近實際行駛狀態(tài) ， 具有與實際行駛制動中完全相同的受力情況，平板式制動試驗臺檢測的是動態(tài)汽車 ， 因而能夠反映出汽車行駛制過程中軸荷重新分配的制動效果 ， 測試 原理圖見圖 。 車輪平板承重傳感器鋼球 圖 平板式制動試驗臺原理 反力式滾筒試驗臺與平板式試驗臺優(yōu)缺點分析 反力式滾筒試驗臺 ： （ 1）安全保護作用，即只有在被測車輪同時壓下左右制動試驗臺的第三滾筒時，滾筒才能被啟動，因而可以避免操作人員誤操作而造成傷害 ； （ 2）隨著現(xiàn)在計算機技術的發(fā)展，可以顯示車輛左、右輪制動力增長全過程隨采樣時間的變化情況，且能準確指明左、右輪制動力不平衡最大值在制動力增長過程中的具體位置，從 而分析判斷引起制動力平衡差超標的根本原因，還可以為車輛修理單位提供有效的信息支持 ； （ 3） 滾筒反力式制動檢驗臺測試工況穩(wěn)定，重復性好。 ： （ 1）很難測得實際制動力，并且很難測得制動器的制動力最大值 ； （ 2）懸架中減振器性能得不到檢測。汽車懸架裝置對汽車行駛安全性、操縱穩(wěn)定黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 8 性、通過性、燃料經(jīng)濟性等諸多性能均產(chǎn)生影響。 （ 3）測試效率低，采用滾筒制動試驗臺檢測制動性能時，對車輛各軸的檢測是分開進行的，從而影響了車輛的測試效率。 平板式制動試驗臺 有： （ 1）相對于滾筒制動試驗臺，平板試驗臺結構簡單，省去了滾筒式的兩個大功率電動機，耗電小，它的耗電量約為滾筒式的 1/100； （ 2）操作簡單，測試速度大大加快，驗車時只需將車輛以 5～ 10km/h 的速度開到測試平板上踩一腳制動，即可同時完成前后橋的制動、軸荷、側滑、減震器等檢測，檢測效率高，全過程只需一分鐘左右即可完成 ； （ 3）安裝簡單容易，不用專門的混凝土基礎，只需用膨脹螺栓固定在地面上即可，降低了混凝土工程造價 ； （ 4）平板式是主動、動