【正文】 2. 汽車制動(dòng)試驗(yàn)臺對具有防抱死 （ ABS） 系統(tǒng)的汽車制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)性能，還無法進(jìn)行準(zhǔn)確的測試。 論文主要工作如下 ： ，影響汽車制動(dòng)性能的因素，檢測制動(dòng)性能的方法和評價(jià)指標(biāo)。滾筒如同活動(dòng)路面，支承汽車并承受和傳遞各種力。4d =110mm， 39。1d =110mm， 39。ta 6 7ta n( )?? ?????； 11 0 0 0 (1 ) []tPttA ?? ?? ? ? ? （ ）式中： t? ——溫度差， t? = 0tt? ； 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 1P——蝸桿傳遞效率， ； ?——傳動(dòng)效率， 。 由于蝸桿傳動(dòng)效率低，發(fā)熱量大，若不及時(shí)散熱 ，會(huì)引起箱體內(nèi)油溫升高，潤滑失效，導(dǎo)致輪齒磨損加劇，甚至出現(xiàn)膠合。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 由切向力和徑向力產(chǎn)生的撓度分別為： 311 48tt FlY EI? （ ） 311 48rY FlY EI? （ ） 合成總撓度為 2211 []trY Y Y Y? ? ? （ ） 式中： 1tF ——蝸桿圓周力， 11 12t TF d?=； 1rF ——蝸桿徑向力， 21 22 tanr TF d ??=； l——蝸桿支點(diǎn)跨距， mm。 使用系數(shù) ? ～１ .4，取 ? ；材料綜合彈性系數(shù) EZ =150， 假定 1d /a=，黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 查表得接觸系數(shù) Z? =。5 減速箱設(shè)計(jì)及零件選擇 蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì) 蝸桿采用 45 號鋼，表面淬火，硬度為 45～ 55HRC，蝸輪采用鑄錫青銅 ZcuSn10P1，砂模鑄造。制動(dòng)試驗(yàn)臺總體結(jié)構(gòu)見圖 。 因?yàn)榈谌凉L筒在制動(dòng)過程中不承受載荷，所以對其直徑無特別要求。 I 為各級傳動(dòng)傳動(dòng)比的連乘積。 （ 3） 確定所需電機(jī)功率 dN 選擇電機(jī) 此試驗(yàn)臺用電機(jī)為間歇工作 ， 車輪制動(dòng)時(shí)載荷在短時(shí)間內(nèi)加于滾筒鈾上，屬?zèng)_擊黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 動(dòng)載，考慮載荷系數(shù) k=1～ ，則所需電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率為： dN = Nk??。 （ 1） 確定滾筒所傳遞的功率 N 根據(jù) maxM =9550Nn ，則滾筒所傳遞的功率 N= max9550Mn? 。將 （ ） 、 （ ） 式中的 G 前 、 G 后 分別換成車輪滿載時(shí)的輪荷Gm 前 、 Gm 后 ，即得汽車滿載測試 時(shí)最大制動(dòng)力為： 39。 若測試時(shí) ， 車輪與滾筒間無打滑現(xiàn)象，則據(jù) maxF前 ， maxF后 的大小，按照 GB/T7258的要求就可判斷出被檢車輛的制動(dòng)性能是否合格。? 為車輪與測試場地的附著系數(shù)； ?? 。但目前使用的滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺大都是滾筒中心距不能調(diào)整的，不能保證所有尺寸的車輪到處于測試的最佳狀態(tài)，從而使許多制動(dòng)力合格的車輛在試驗(yàn)臺上測試時(shí)達(dá)不到規(guī)范要求。 當(dāng) ??? 時(shí)，解得 ???。但最大測試能力的獲得是以測試車輪工作穩(wěn)定為前提的。 此時(shí)有 ： 0X?? 2 m a x 2c os sin 0XFN???? （ ） 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 0Y?? 2 m a x 2si n c os 0XTN???? （ ） 由（ ）式解得： 2max2 tanXFN ?? （ ） 而車輪與滾筒的最大制動(dòng)力與滾筒對車輪的法向反力之比 2max2XFN 等于車輪與滾筒間的附著系數(shù) ? ，故 tan? =? ，即 arctan??? 。在 Fx Fx2 的作用下，車輪有向后移動(dòng)的趨勢。分析時(shí)忽略了非測試車輪約束反力的影響，并假設(shè)測試車輪為剛性。但 ? 的提高受到滾筒表層結(jié)構(gòu)和材料的限制。但隨著測試車速的提高 .試驗(yàn)臺的驅(qū)動(dòng)功率也隨之增加 .因此還要考慮使用經(jīng)濟(jì)性。由 此，減小滾筒直徑，可使車輪在試驗(yàn)臺上的安置角增大，增加試驗(yàn)臺的穩(wěn)定性，提高車輪與滾筒間的蹬著力，節(jié)省驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率 .但滾筒直徑不能過小，否則車輪的滾動(dòng)損耗將明顯增加 .考慮到試驗(yàn)車速低，一般小于 2～ ，此時(shí)滾動(dòng)阻力不是主要因素，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1356420xx，本制動(dòng)試驗(yàn)臺選取滾筒直徑為 245mm。（ G—額定軸載荷， N）；額定載荷不大于 30kN 的制動(dòng)臺，當(dāng)輪制動(dòng)力不大于 時(shí)，允許示值誤差不超過各檢定點(diǎn)給定值的 177。 第三：測量范圍： 0～ 30000N。 2. 適用范圍 適用于 10t 機(jī)動(dòng)車的出廠檢驗(yàn)和車輛檢測站的車輛檢測。并顯示其制動(dòng)力大小、制動(dòng)力和與差、制動(dòng)時(shí)間。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 第 4 章 汽車制動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 引言 汽車制動(dòng)試驗(yàn)臺的結(jié)構(gòu)參數(shù)對制動(dòng)性能的測量結(jié)果有著重要關(guān)系。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到穩(wěn)定值后，通知駕駛員迅速踏制動(dòng)器 （ 或拉 手制動(dòng)桿 ） ，這時(shí)車輪的轉(zhuǎn)速降低 .車輪與滾筒之間產(chǎn)生了相對滑移，此時(shí)，與車輛制動(dòng)力大小相等、方向相反的力作用在試驗(yàn)臺 上 由測力裝置可測量出其值，并記錄制動(dòng)曲線。制動(dòng)器的摩擦系數(shù)隨滾筒線速度增高而減小并漸趨穩(wěn)定。 Φ干態(tài) ，使用時(shí)應(yīng)保持滾筒表面的干燥和清潔。 Φ不同，制動(dòng)力檢測結(jié)果也不同。 檢測時(shí)，滾筒的線速度很低，可忽略制動(dòng)時(shí)車輪的慣性力矩和滾動(dòng)阻力矩，車輪受力如圖，可得如下平衡方程： 12( sin c o s ) ( sin c o s )N N F? ? ? ? ? ?? ? ? ? （ ） ( c o s sin ) ( c o s sin )N N G? ? ? ? ? ?? ? ? ? （ ） 1sin ( )LDL? ?? ? （ ） 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 聯(lián)立上式解得： 1 2( c os si n ) ( c os si n )( 1 ) si n 2FGN ? ? ? ? ? ???? ? ?? ? （ ） 2 2( c os si n ) ( c os si n )( 1 ) si n 2GFN ? ? ? ? ? ???? ? ?? ? （ ） 當(dāng)車輪制動(dòng)時(shí)，試驗(yàn)臺所能提供的附著力 F? 為： 12 2() ( 1 ) c o sGFF N N ?? ?? ???? ? ? ? （ ） 其中 ： G ——車輪所受的荷重； d ——滾筒直徑； L ——滾筒中心距； D ——被檢車輪直徑 ； 1N 、 2N ——滾筒對車輪的法向反力； F——支承在地面的非測試車輪通過車橋?qū)κ軝z車輪軸產(chǎn)生的水平推力； 1XF 、 2XF ——滾筒對車輪的切向反力； ? ——安置角； ? ——滾筒與車輪表面的附著系數(shù)； uM ——車輪所承受的制動(dòng)力矩。屬制動(dòng)性能不好，車輪沒有抱死。此時(shí)，車輪產(chǎn)生的制動(dòng)力作用在滾筒上，與滾筒的旋轉(zhuǎn)方向相反，因而產(chǎn)生一反作用力矩 （ 圖 ） 。秤體部分包括承載臺板、承載 、傳感器以及框架等，見圖 。機(jī)械式稱重是按照不等臂杠桿平 衡原理利用擺錘、齒板齒輪傳動(dòng)而設(shè)計(jì)的，其結(jié)構(gòu)簡單、成本低，但工作效率和測量精度不如電子式的高。所以當(dāng)被檢測軸車輪被滾筒帶動(dòng)時(shí)，另一在試驗(yàn)臺外的驅(qū)動(dòng)軸將不會(huì)被驅(qū)動(dòng)。兩個(gè)測試單元的滾筒既可同向正轉(zhuǎn)、同向反轉(zhuǎn)，又可以一正一反。 由于制動(dòng)力檢測技術(shù)條件要求是以軸制動(dòng)力占軸荷的百分比來評判的，對總質(zhì)量不同的汽車來說是比較客觀的標(biāo)準(zhǔn)。在有第三滾筒的制動(dòng)試驗(yàn)臺上，在制動(dòng)過程中第三滾筒的轉(zhuǎn)速信號黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 由傳感器轉(zhuǎn)變成電信號后輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算車輪與滾筒之間的滑動(dòng)率。打印格式與內(nèi)容由軟件設(shè)計(jì)而定。通過延時(shí)電路起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，經(jīng)減速器、鏈傳動(dòng)和主從動(dòng)滾筒帶動(dòng)車輪低速旋轉(zhuǎn)，待車輪轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后駕駛員踩下制動(dòng)踏板，車輪在車輪制動(dòng)器的摩擦力矩作用下開始減速旋轉(zhuǎn)。主要由計(jì)算機(jī)、放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字顯示器和打印機(jī)等組成。為提高自動(dòng)化與智能化程度，控制裝置中配置計(jì)算機(jī)。在傳感滾上的磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)使轉(zhuǎn)速傳感器產(chǎn)生一個(gè)電信號，送到控制系統(tǒng)，再換算成與地面接觸點(diǎn)的車輪線速度。傳感器有自整角電機(jī)式、電位計(jì)式、差動(dòng)變壓器式或電阻應(yīng)變片式等多種類型。當(dāng)浮動(dòng)的減速器殼體前端向下移動(dòng)時(shí)，第一種連接方式的測力杠桿的前端也向下移動(dòng) ； 第二種連接方式的測力杠桿，則通過傳力臂刃口的作用，前端向上移動(dòng)，并拉伸測力彈簧 A 和測力彈簧 B。第三滾筒除了上述作用外，在有的試驗(yàn)臺上還作為安全保護(hù)裝置用，只有當(dāng)兩個(gè)車輪制動(dòng)測試單元的第三滾筒同時(shí)被壓下時(shí)，試驗(yàn)臺 驅(qū)動(dòng)電機(jī)電路才能接通。設(shè)置有第三滾筒的制動(dòng)試驗(yàn)臺大都黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 取消了舉升裝置，在第三滾筒上裝有轉(zhuǎn)速傳感器。滾筒直徑增大有利于改善與車輪之間的附著情況，增加測試車速，使檢測過程更接近實(shí)際制動(dòng)狀況，但必須相應(yīng)增加驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率。這種滾筒表面帶槽、耐磨，附著系數(shù)可達(dá) ～ ， 價(jià)格便宜。 （ 3） 表面具有嵌砂噴焊層的金屬滾筒。在滾筒外圓表面沿軸向開有若干間隔均勻、有一定深度的溝槽，這種滾筒表面附著系數(shù)最高可達(dá) ，在制動(dòng)試驗(yàn)車輪抱死時(shí)容易剝傷輪胎。每個(gè)滾筒的兩端分別用滾動(dòng)軸承與軸承座支承在框架上，且保持兩滾筒軸線平行。 ： 由電動(dòng)機(jī)、減速器和鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。 汽車制動(dòng)試驗(yàn)臺總體構(gòu)成 單軸反力式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、易于控制、通用性好，能測試制動(dòng)性能的多項(xiàng)指標(biāo)且便于維修。反力式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺測試條件固定，重復(fù)性好，結(jié)構(gòu)簡單，且因檢測車速低，所需驅(qū)動(dòng)功率較小，操作安全性能好 ， 得到廣泛應(yīng)用。 ： （ 1）很難檢測車輪阻滯力：車輪阻滯 力是不制動(dòng)的時(shí)候的阻力，由于受平板長度限制，較難準(zhǔn)確檢測阻滯力； （ 2）檢測范圍有限：對于雙后軸，三后軸的車輛，平板制動(dòng)試驗(yàn)臺很難單獨(dú)測取橋的制動(dòng)力數(shù)值及制動(dòng)力 隨采樣時(shí)間的變化曲線。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(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 性、通過性、燃料經(jīng)濟(jì)性等諸多性能均產(chǎn) 生影響。平板式制動(dòng)試驗(yàn)臺能檢測出汽車行駛制動(dòng)過程中重心前移后的制動(dòng)效果。從理論上講，制動(dòng)力只由制黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 動(dòng)減速度決定， 與制動(dòng)初速度沒有必然的聯(lián)系。檢驗(yàn)臺采用雙板結(jié)構(gòu)，上層板 （ 面板 ） 為承載板，下層板 （ 底座 ） 主要用來與地面固定。此時(shí)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的滾筒對車輪輪胎周緣的切線方向 作用制動(dòng)力 Fx Fx2 克服制動(dòng)器摩擦力矩，維持車輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。目前制動(dòng)試驗(yàn)臺控制裝置都采用電子式。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(dòng)時(shí)測力杠桿與減速器殼體將一起繞主動(dòng)滾筒（或繞減速器輸出軸、電動(dòng)機(jī)樞軸）軸線擺動(dòng)。輪胎與滾筒間的附著系 數(shù)將直接影響制動(dòng)檢驗(yàn)臺所能測得的制動(dòng)力大小。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。電動(dòng)機(jī)經(jīng)過減速器兩級減速后驅(qū)動(dòng)主動(dòng)滾筒，主動(dòng)滾筒通過鏈傳動(dòng)帶動(dòng)從動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 第 2 章 反力 式滾筒實(shí)驗(yàn)臺 與平板式試驗(yàn)臺對比分析 反力式滾筒制動(dòng)性能試驗(yàn)臺的結(jié)構(gòu)及工作原理 結(jié)構(gòu) 反力式滾筒制動(dòng)試驗(yàn)臺的結(jié)構(gòu)如圖 所示。 作為新一代產(chǎn)品 ——平板式制動(dòng)試驗(yàn)臺，雖一時(shí)無法代替反力滾筒式，但已引起汽車界的重視，可以預(yù)見其發(fā)展充滿活力 ： 眼下作為制動(dòng)檢測的補(bǔ)充，在汽車保有量大的城市和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，可發(fā)揮作用，用于檢測轎車、高級小客車、摩托車等。 目前，檢測設(shè)備制造業(yè)已形成一定規(guī)模，市場競爭十分激烈，反力式汽車制動(dòng) 試驗(yàn)臺型式變得多樣化，并在不斷改進(jìn)和提高。第三滾筒的作用主要有兩條 ： （ 1） 當(dāng)車輛放在試驗(yàn)臺上后，輪胎壓下第三滾筒，限位開關(guān)脫開后，試驗(yàn)臺才能啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。 反力滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺 我國使用的反力滾筒式制動(dòng)試驗(yàn)臺有兩大類，其一是引進(jìn)日本彌榮公司、日產(chǎn)公司的；其二是引入西歐國家的，如德國馬哈公司、申克公司，英國克雷普頓公司，意大利的鉆石公司等。如意大利威邁格平板式制動(dòng)試驗(yàn)臺，可進(jìn)行幾種性能同時(shí)測試，檢測制動(dòng)力時(shí)既可測得四個(gè)車輪的最大制動(dòng)力，又可提供這些制動(dòng)力在制動(dòng)過程中隨時(shí)間變化的曲線等更深層信息，還可同時(shí)進(jìn)行側(cè)滑的檢測，懸架減振器的檢測。從原理上來看，平板式制動(dòng)試 驗(yàn)臺是主動(dòng)、動(dòng)態(tài)的檢測，它是在汽車行駛制動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行檢測的，只要保證力傳感器能準(zhǔn)確無誤地把測試平板上受到的水平制動(dòng)力與垂直力測量下來，平板式制動(dòng)試驗(yàn)臺