影響反力式滾筒制動實驗臺的因素畢業(yè)設(shè)計

1、<p>　　學(xué) 士 學(xué) 位 論 文</p><p>　　影響反力式滾筒制動試驗臺的因素</p><p><b>　　學(xué) 院：</b></p><p><b>　　專 業(yè)：</b></p><p><b>　　姓 名：</b></p>&

2、lt;p><b>　　學(xué) 號：</b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師： 教授</b></p><p>　　完成時間：2013年6月7日</p><p><b>　　二〇一三年六月</b></p><p><b>　　摘 要</b><

3、;/p><p>　　汽車制動性能是汽車的主要性能之一，它的好壞將直接對汽車速度性能的發(fā)揮產(chǎn)生影響，同時又關(guān)系道路交通安全。因此，車輛制動性能是影響安全行車的一個重要因素，也是汽車運行安全技術(shù)條件的重要指標(biāo)和必檢項目。為了能夠更為準(zhǔn)確地對汽車制動性能做出評價，本文在現(xiàn)有制動性能檢測方法研究的基礎(chǔ)上，從汽車在臺式過程中的受力分析入手，對影響反力式滾筒制動實驗臺的測試結(jié)果的各個因素進行探討研究。</p>&l

4、t;p>　　首先，本文介紹了汽車制動性能檢測的目的意義，以及國內(nèi)外現(xiàn)狀，然后重點介紹了反力式滾筒制動實驗臺的基本結(jié)構(gòu)、檢測原理、檢測方法等。并對平板式和滾筒式進行了簡單的對比。</p><p>　　其次，對制動性能檢測比較常見的滾筒反力式制動試驗臺進行受力分析，并對影響制動力數(shù)值大小的結(jié)構(gòu)因素進行了探討。并著重研究了試驗臺的當(dāng)量附著系數(shù)在不同安置角時的變化情況。</p><p>　　

5、再次，通過分析影響制動協(xié)調(diào)時間的試驗臺結(jié)構(gòu)因素，從試驗車速和轉(zhuǎn)動慣量兩個方面進行分析。提出了在路式和臺式兩種實驗條件下得到的制動協(xié)調(diào)時間不能簡單等同的觀點，并對二者之間的換算關(guān)系進行了初步探討。</p><p>　　關(guān)鍵詞：制動性能，制動試驗臺，檢測，附著系數(shù)，安置角</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　A

6、utomotive vehicle braking performance is one of the main performance,it will directly play the car speed performance impact, while the relationship of road traffic safety. Therefore, the vehicle braking performance is af

7、fecting safe driving is an important factor, but also the car is running an important indicator of safety and technical conditions will review the project. In order to more accurately vehicle braking performance evaluati

8、on, this braking performance of the existing detection meth</p><p>　　First, the article describes the vehicle braking performance testing purpose and significance, as well as domestic and international situa

9、tion, and then focuses on the reaction force of the brake drum bench basic structure, the detection principle, detection methods. And flat and tumble of a simple comparison.</p><p>　　Secondly, the braking pe

10、rformance testing of the more common reaction force roller brake tester for stress analysis, and the braking force magnitude affecting the structural factors discussed. And to study the adhesion coefficient equivalent te

11、st bench placed at different angles changes.</p><p>　　Again, the analysis affect the braking test bench coordinated structural factors of time from the test speed and the rotational inertia of the two aspect

12、s. Presented at the road and Desktop obtained under two experimental conditions braking time can not be simply equated with coordinated views, and conversion between the two conducted a preliminary study.</p><

13、p>　　KEY WORDS: braking performance, brake tester, testing, adhesion coefficient, placement angle</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要2</b></p><p>　　ABSTRAC

14、T3</p><p><b>　　第一章 緒論5</b></p><p>　　1．1研究意義及目的5</p><p>　　1．2反力式滾筒制動試驗臺的國內(nèi)外現(xiàn)狀7</p><p>　　1．3 本課題主要研究內(nèi)容8</p><p>　　第二章 反力式滾筒制動試驗臺簡介及對比分析9<

15、;/p><p>　　2．1反力式滾筒制動試驗臺簡介9</p><p>　　2．1．1反力式滾筒制動試驗臺的基本組成及檢測原理9</p><p>　　2．1．2反力式滾筒試驗臺的檢測方法及注意事項11</p><p>　　2．2 反力式滾筒制動試驗臺與平板式制動試驗臺的對比12</p><p>　　2．2．1反力式滾

16、筒制動試驗臺與平板制動試驗臺的優(yōu)缺點對比12</p><p>　　2．2．2滾筒制動試驗臺與平板制動試驗臺車型適應(yīng)性分析14</p><p>　　第三章 影響反力式滾筒制動力測試的結(jié)構(gòu)因素17</p><p>　　3．1 安置角與當(dāng)量附著系數(shù)的關(guān)系17</p><p>　　3．1．1剛性輪胎測試結(jié)構(gòu)因素19</p>

17、<p>　　3．1．2彈性輪胎測試結(jié)構(gòu)因素22</p><p>　　3．2附著系數(shù)與當(dāng)量附著系數(shù)的關(guān)系24</p><p>　　第四章 影響反力式滾筒制動協(xié)調(diào)時間測試的結(jié)構(gòu)因素及其他方面的因素29</p><p>　　4．1試驗車速對制動協(xié)調(diào)時間的影響：30</p><p>　　4．2轉(zhuǎn)動慣量對制動協(xié)調(diào)時間的影響：32&l

18、t;/p><p>　　4．3影響反力式滾筒測試的其他方面因素37</p><p><b>　　結(jié)論40</b></p><p><b>　　致謝41</b></p><p><b>　　主要參考資料42</b></p><p><b>　　

19、第一章 緒論</b></p><p>　　1．1研究意義及目的</p><p>　　汽車是近代文明的象征，汽車的出現(xiàn)推動了人類文明的發(fā)展，隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)、快速發(fā)展，我國汽車工業(yè)取得了長足的進步，機動車保有量迅猛增加，截止2012年7月，全國汽車共有1.14億量，汽車駕駛者1.86億人次。工信部指出，預(yù)計到2020年中國汽車保有量將超過2億輛，汽車已成為當(dāng)代中國社會最重要的

20、交通運輸工具。但是汽車的增加也帶來不少的社會問題，如交通事故、廢氣和噪音等，其中交通事故頻發(fā)、人員傷亡嚴(yán)重、財產(chǎn)損失巨大等是目前公路運輸最嚴(yán)重的社會問題之一。據(jù)公安部交管局統(tǒng)計(圖1),雖然在全國機動車保有量增長的情況下，全國交通事故死亡人數(shù)在不斷下降，但要看到我國的汽車保有量只占全世界的不到2%，而全球15%的交通事故發(fā)生在中國。據(jù)有關(guān)機構(gòu)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這些事故的發(fā)生大部分是由制動失效和制動不良所導(dǎo)致的，占所有事故原因的比例分別超過20%

21、和40%，由此造成的死亡人數(shù)超過總死亡人數(shù)的50%。</p><p>　　圖1 歷年交通事故死亡人數(shù)</p><p>　　為提高汽車行駛安全性，降低公路交通事故率，實施強制性的汽車安全性能定期檢測制度，盡力保障在用汽車安全技術(shù)狀況良好，這是世界各國車輛管理部門加強車輛管理的重要措施。從80年代中期開始，我國實施汽車安全性能定期檢測制度，根據(jù)GB7258—2012《機動車運行安全技術(shù)條件》和

22、GA468—2004《機動車安全檢驗項目和方法》，目前我國汽車安全性能檢測除了外觀、環(huán)保項目外，主要有車輛制動、側(cè)滑、前照燈和車速表等項目的檢測，主要檢測項目及參數(shù)見表一所示：</p><p>　　表一 汽車安全性能檢測項目</p><p>　　為實施強制性的汽車安全性能定期檢測制度，70年代末80年代初，發(fā)達(dá)國家出現(xiàn)了由具備單機自動化或單機智能化功能的檢測設(shè)備組成的汽車檢測線，汽車制動性

23、是汽車主動安全性的主要性能之一，它直接影響汽車速度性能的發(fā)揮，關(guān)系到乘員、車輛和行人的安全，良好的汽車制動性能是汽車安全行駛的基本保障。為保障汽車運行安全，汽車制動性能檢測是強制性的車輛安全性能檢測的主要項目之一。</p><p>　　總體上，汽車制動性能檢測方法可分為道路試驗檢測法和臺架試驗檢測法。道路試驗檢測法是評定汽車制動性能的最基本的方法，但路試制動檢測只能判定制動系的總體狀況，不易判別故障發(fā)生的具體部位

24、；受試驗場地和氣候條件制約較大；且效率低。臺架試驗檢測法檢測過程是：受檢汽車駛上測試臺架、檢測制動、駛離臺架，便完成了檢測作業(yè)。臺架會自動顯示、打印出檢測數(shù)據(jù)和結(jié)果，并給出制動性能合格與否的評價結(jié)論。因此，面廣量大的在用汽車制動性檢測一般都是采用臺架試驗檢測法。路試檢測主要針對軸荷超過檢驗設(shè)備允許承載能力的車輛，多軸無法上線的車輛或只是在必要時用來驗證臺試結(jié)果的可靠性。</p><p>　　九十年代以前，雖然我國

25、研制開發(fā)了汽車制動試驗臺，但檢測站用制動試驗臺基本上是日本設(shè)備。隨著汽車安全性能定期檢測制度的強制性實施，汽車制動性能檢測技術(shù)和設(shè)備也得到了快速發(fā)展。目前，全國已有制動試驗臺生產(chǎn)企業(yè)30多家，制動試驗臺形式有反力式滾筒制動試驗臺與平板式制動試驗臺兩種。但由于我國汽車制動檢測技術(shù)的理論研究和實踐起步較晚，理論研究深度不足，實踐經(jīng)驗積累偏少，汽車制動檢測的基礎(chǔ)性技術(shù)研究水平和檢測設(shè)備水平與發(fā)達(dá)國家尚存在不小的差距。國內(nèi)自主完善的汽車制動檢測

26、理論體系尚未真正形成。由于國際公認(rèn)的統(tǒng)一的汽車制動性能檢測法規(guī)或標(biāo)準(zhǔn)至今尚未建立，我國相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)時常帶有明顯的所“日本模式”或“歐洲模式”，且搖擺不定；檢測設(shè)備模仿的多，自主開發(fā)的少，關(guān)鍵設(shè)備核心技術(shù)沒有完全掌握，檢測結(jié)果精度低、重復(fù)性(一致性)差、誤判率高等問題在目前我國汽車制動性能檢測中依然較為嚴(yán)重，直接影響汽車檢測行為的公正性和權(quán)威性，不能滿足實際檢測的需要。另外，汽車檢測技術(shù)是一門應(yīng)用技術(shù)，理應(yīng)隨著汽車技術(shù)和其他相關(guān)科學(xué)技術(shù)的

27、發(fā)展而發(fā)展。因此，進一步研究汽車制動性能檢測的相關(guān)理論和技術(shù)有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。</p><p>　　在對汽車制動性能進行檢測時，臺試與路試兩者的檢測設(shè)備、檢測原理、檢測參量是完全不一致的。由于檢測參量的不一致，對于同一輛汽車而言，在臺式設(shè)備上測得的檢測結(jié)果是否與路試的檢測結(jié)果一致不得而知。本文的主要目的是在理論分析的基礎(chǔ)上，從應(yīng)用比較廣泛的反力式滾筒制動試驗臺入手，分析車輪在滾筒上的受力狀況，經(jīng)過一系列

28、的變化，從而得出影響反力式滾筒制動試驗臺的因素，并在這些因素下繼續(xù)研究，分析出最終影響測試結(jié)果的因素以及這些因素是如何影響制動性能的。這樣能為汽車制動性能檢測的研究提供了一定的理論參考價值，在一定程度上也豐富了汽車制動性能檢測的研究。</p><p>　　1．2反力式滾筒制動試驗臺的國內(nèi)外現(xiàn)狀</p><p>　　制動性能的臺架檢測方法由于具有方便快捷、節(jié)省空間且不像路試方法那樣受天氣情況

29、的影響等優(yōu)點而廣泛應(yīng)用。滾筒式制動實驗臺于70年代在歐洲出現(xiàn)并很快推廣使用。當(dāng)時國外很多汽車檢測設(shè)備的企業(yè)，如德國哈克(HAKE)、丹麥BM、美國亨特(Hunter)、日本弘榮株式會社、萬歲工業(yè)株式會社等生產(chǎn)廠家都有生產(chǎn)這種設(shè)備。90年代初美國機動車安全管理機構(gòu)(FMCSA)進行了兩項研究，分別是1999年結(jié)束的field evaluation實驗和2000年結(jié)束的Round—Robin實驗。研究包括歐美比較著名的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的滾筒制動

30、實驗臺、制動扭矩測試儀和平板制動實驗臺等實驗設(shè)備。研究結(jié)果表明臺試制動性能能夠較為真實的反映汽車的制動性能，并依此建立了美國的制動性能臺架檢測方法規(guī)則。我國采用的制動性能檢測設(shè)備基本上都是從日本和歐洲引進，其中早期日本的占大多數(shù)。日本式檢測設(shè)備具有附著系數(shù)低；滾筒直徑較小，結(jié)構(gòu)簡單：線速度低：價格便宜等特點。而90年代歐洲生產(chǎn)的檢測設(shè)備以其良好的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)優(yōu)勢迅速占領(lǐng)我國部分市場。歐洲生產(chǎn)的實驗臺具有如下特點：附著系數(shù)高、滾筒直徑大

31、（300mm），輪胎接觸面積大；車輪安置角大</p><p>　　隨著制動性能檢測發(fā)備的需求量不斷增加，國內(nèi)也涌現(xiàn)出了大批專業(yè)生產(chǎn)機動車檢測沒備的企業(yè)，日前全田生產(chǎn)汽車綜合性能檢測設(shè)備的廠家已達(dá)60多個。很多廠家已經(jīng)相具規(guī)模，如成都成保發(fā)展股份有限公司早在1970年成立，是我國迄今為止同行業(yè)中歷史最悠久的企業(yè)之一。隨著人們對汽車制動性能檢測技術(shù)水平要求的提高，傳統(tǒng)的滾筒式制動實驗臺逐漸暴露山很多問題，已經(jīng)漸漸不能

32、滿足人們對制動性能檢測真實性的要求。</p><p>　　2002年，學(xué)者鮑國華的文章對滾筒反力式制動實驗臺制動力檢測結(jié)果的示值誤差進行了分析，得出主要影響因素為滾筒半徑、檢測的重復(fù)性、傳感器、測量角度等。同年南京航空航天大學(xué)的趙敏發(fā)表的論文中，對安全檢測站中的滾筒制動實驗臺的關(guān)鍵技術(shù)、力學(xué)特性、測量精度和重復(fù)性以及測控系統(tǒng)的設(shè)計方法進行了較為全面的研究。</p><p>　　2003年淮

33、陰工學(xué)院的夏晶晶對于臺試標(biāo)準(zhǔn)中的兩個主要指標(biāo)：制動力和制動力平衡的要求在各版本標(biāo)準(zhǔn)中的演變作了詳細(xì)分析，并提出重新為后軸制動力制定合理的標(biāo)準(zhǔn)以及使用平板式實驗臺專門檢測轎車、滾筒式實驗臺專門檢測其他車型等建議。</p><p>　　1．3 本課題主要研究內(nèi)容</p><p>　　反力式滾筒制動性能實驗臺是目前在我國應(yīng)用最為廣泛的制動性能臺試檢測設(shè)備，據(jù)統(tǒng)計我國80％的汽車檢測站均使用此設(shè)備

34、。但在使用過程中，它逐漸出現(xiàn)了很多問題。這些問題有的是由實驗臺本身的結(jié)構(gòu)因素影響的，有的是由車輛因素影響的，還有的是由于操作、管理等其他因素影響的。本文通過對滾筒制動實驗臺的結(jié)構(gòu)、工作原理和使用方法的研究，根據(jù)汽車輪胎在實驗臺上的受力狀況，對其進行受力分析。從反力式滾筒制動實驗臺的檢測結(jié)果：制動力、制動協(xié)調(diào)時間的影響結(jié)構(gòu)因素分析。以期能使反力式滾筒制動性能實驗臺能更加真實、準(zhǔn)確的反映汽車的制動性能好壞，為臺試替代路試開辟一種新途徑。&l

35、t;/p><p>　　第二章 反力式滾筒制動試驗臺簡介及對比分析</p><p>　　2．1反力式滾筒制動試驗臺簡介</p><p>　　反力式滾筒制動實驗臺是一種低速靜態(tài)測力式的試驗臺，它檢測的是各車輪的制動力。滾筒反力式檢驗臺是通過測定作用在測力滾筒上車輪制動力的反力，檢測車輛制動的檢驗裝置，見圖2所示。滾筒反力式制動試驗臺在國內(nèi)外汽車制動檢測中獲得廣泛的應(yīng)用。&l

36、t;/p><p>　　圖2 反力式滾筒制動試驗臺</p><p>　　2．1．1反力式滾筒制動試驗臺的基本組成及檢測原理</p><p>　　1．反力式滾筒制動試驗臺的基本組成</p><p>　　① 驅(qū)動裝置：該裝置由電動機、減速器和鏈傳動組成。電動機動力經(jīng)減速器驅(qū)動主動滾筒，主動滾筒又通過鏈傳動帶動從動滾筒旋轉(zhuǎn)。減速器殼體為浮動支撐，可以繞主

37、動滾筒軸線擺動。</p><p>　　② 滾筒裝置：該裝置由左右獨立設(shè)置的兩對滾筒構(gòu)成。被測車輪置于兩滾筒之間，滾筒相當(dāng)于活動路面，用來支撐被檢車輪并在制動時承受和傳遞制動力。</p><p>　　③ 測量裝置：該裝置由測力杠桿和傳感器組成，測力杠桿一端與減速器浮動殼體連接，另一端與傳感器相連。而傳感器則裝于試驗臺支架上，其常用的傳感器有應(yīng)變測力式、自整角電動機式、電位計式和差動變壓器式等

38、多種類型。被測車輛制動時，減速器殼體帶動測力杠桿繞主動滾筒軸線擺動并作用于傳感器上，傳感器將測力杠桿傳來的力或位移轉(zhuǎn)變成電信號，送入指示與控制裝置。另外，由于對汽車制動性的評判與軸重有關(guān)，因此目前有部分制動實驗臺直接帶有軸重測試裝置，能方便的測試汽車軸負(fù)荷。</p><p>　　④ 舉升裝置：該裝置由舉升器、舉升平板和控制開關(guān)等組成。舉升器有液壓式、氣壓式和電動式等多種形式。舉升裝置的功用是便于汽車平穩(wěn)的出入制動

39、實驗臺。</p><p>　?、?指示與控制裝置：目前，制動實驗臺控制裝置都采用電子式。為提高自動化與智能化程度，有的控制裝置還配置了微機。指示裝置有數(shù)字顯示和指針式兩種，帶微機的控制裝置多配置有數(shù)字式顯示器。帶微機的指示與控制裝置主要由微機、放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、繼電器、數(shù)字顯示器和打印機等組成，如圖3所示：在鍵盤和制動踏板開關(guān)的控制下，微機控制舉升裝置的升降、滾筒電動機的轉(zhuǎn)動與停止、測力傳感器信號的

40、采集與處理，輸出或打印檢測結(jié)果；其指示裝置則可根據(jù)檢測項目的要求顯示汽車制動性指標(biāo)的各種檢測數(shù)據(jù)，并顯示整車制動性技術(shù)狀況的評判結(jié)果。</p><p>　　圖3 反力式滾筒制動試驗臺簡圖</p><p>　　1---舉升裝置 2---指示裝置 3---鏈傳動 4---滾筒裝置 5---測量裝置 6---減速器 7---電動機</p><p>　　2．制動

41、實驗臺的檢測原理</p><p>　　檢測時，將被測汽車駛上制動實驗臺，車輪置于主、從動滾筒之間，放下舉升器。通過延時電路啟動電動機，電動機則通過減速器及鏈傳動驅(qū)動滾筒從而帶動車輪低速旋轉(zhuǎn)。當(dāng)駕駛?cè)瞬戎苿犹ぐ鍟r，在制動器摩擦力矩的作用下（圖4），車輪開始減速旋轉(zhuǎn)。此時電動機驅(qū)動滾筒，而滾筒則對車輪輪胎周緣的切線方向作用于制動力,以克服制動器摩擦力矩，維持車輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。與此同時，車輪輪胎對滾筒表面切線方向作用著與制

42、動力數(shù)值相等而方向相反的反作用力。在反作用力對滾筒軸線形成的反作用力矩作用下，其浮動的減速器殼體與測力杠桿將一起朝滾筒轉(zhuǎn)動相反的方向擺動（圖4）而測力杠桿另一端的力經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換成與制動力大小成比例的電信號。此信號經(jīng)放大變換處理后，由指示裝置顯示左右車輪的制動力。在制動過程中，當(dāng)左右車輪制動力之和大于某一數(shù)值時，微機即開始采集數(shù)據(jù)，采集過程所經(jīng)歷的時間是一定的。當(dāng)經(jīng)歷了規(guī)定的采集時間（如3s）后，微機就會發(fā)出指令使電動機停轉(zhuǎn)，以防止輪胎剝

43、傷。在有第三滾筒的制動實驗臺上，其電動機的停轉(zhuǎn)是由第三滾筒的轉(zhuǎn)速信號控制的，制動時，第三滾筒跟隨車輪轉(zhuǎn)動，當(dāng)車輪即將抱死時，微機則根據(jù)第三滾筒轉(zhuǎn)速信號指令電動機停轉(zhuǎn)。檢測過程結(jié)束后，</p><p>　　圖4 反力式滾筒制動試驗臺受力圖</p><p>　　1---傳感器 2---測力杠桿 3---減速器 4---主動滾筒 5---電動機 6---從動滾筒 7---

44、車輪 ---車輪載荷 ---車軸對車輪的水平推力 ---滾筒對車輪的支反力 ---滾筒對車輪的制動力 --車輪對滾筒的切向反作用力 ---制動器摩擦力矩 ---滾動阻力矩 ---安置角 ---滾筒中心距</p><p>　　2．1．2反力式滾筒試驗臺的檢測方法及注意事項 </p><p>　　1．反力式滾筒試驗臺的檢測方法</p><

45、p>　?、贉y試前應(yīng)做好實驗臺的準(zhǔn)備工作，滾筒表面應(yīng)干燥，沒有松散物質(zhì)及油污，滾筒表面當(dāng)量附著系數(shù)不應(yīng)小于0.75。</p><p>　　②將試驗臺電源開關(guān)打開，并使舉升器在升起位置。</p><p>　?、蹖⑵嚧怪庇跐L筒方向駛?cè)朐囼炁_，使前軸車輪處于兩滾筒之間的舉升平板上。</p><p>　?、芷囃７€(wěn)后，置變速桿于空檔，使行車制動、駐車制動處于完全放松狀

46、態(tài)，把腳踏開關(guān)套裝在制動踏板上。降下舉升器，至輪胎與舉升器完全脫離為止。</p><p>　?、輲в休S重測量裝置的試驗臺，此時測的軸荷，啟動電動機，使?jié)L筒帶動車輪轉(zhuǎn)動，2s后測得車輪阻滯力</p><p>　?、薏认轮苿犹ぐ?，測取制動力增長全過程中的前軸左右制動力差和各輪制動力的最大值，同時也可測得制動協(xié)調(diào)時間</p><p>　?、呱鹋e升器，駛出已測車軸，駛?cè)胂?/p>

47、一車軸，按上述方法檢測后軸車輪阻滯力、制動力、左右輪制動力差和制動協(xié)調(diào)時間。</p><p>　　⑧當(dāng)與駐車制動相關(guān)的車軸在試驗臺上時，檢測完行車制動后，應(yīng)重新啟動電動機，在行車制動完全放松的情況下，用力拉緊駐車制動器操縱桿，檢測駐車制動性能。</p><p>　　⑨所有車軸的行車制動性能和駐車制動性能檢測完畢后，升起舉升器，汽車駛出試驗臺。。</p><p>　　

48、⑩切斷制動實驗臺電源。</p><p>　　2．反力式滾筒試驗臺檢測注意事項：</p><p>　?、贋榱朔乐怪苿訒r用車輪容易抱死而難以測出制動器能夠產(chǎn)生的制動力，允許在汽車上增加足夠的附加質(zhì)量或施加相當(dāng)于附加質(zhì)量的作用力，但附加質(zhì)量或作用力不計入軸荷。</p><p>　?、跈z測制動力時，可以在非測試車輪上加三角墊塊或采取牽引方法阻止車輛移動。</p>

49、<p>　?、蹤z測制動力時，通過采取措施后，若仍出現(xiàn)車輪抱死并在滾筒試驗臺上打滑或整車隨滾筒向后移出的現(xiàn)象，而制動力仍未達(dá)到合格要求，則應(yīng)改用平板式試驗臺或路試實驗。</p><p>　　2．2 反力式滾筒制動試驗臺與平板式制動試驗臺的對比</p><p>　　2．2．1反力式滾筒制動試驗臺與平板制動試驗臺的優(yōu)缺點對比</p><p>　　1．反力式滾

50、筒制動臺的優(yōu)點和不足</p><p>　　反力式滾筒制動臺檢測過程不受駕駛員操作狀況的影響，檢測工況穩(wěn)定，檢測結(jié)果穩(wěn)定可靠，多次檢測的重復(fù)性好；反力式滾筒制動實驗臺檢測時是滾筒推動車輪轉(zhuǎn)動，因此，它可檢測車輪阻滯力和駐車制動力；反力式制動實驗臺制動檢測過程可包括制動器作用階段和持續(xù)制動階段，故可檢查車輪的蹄、鼓接觸配合狀況，判斷制動鼓的失圓度。</p><p>　　反力式滾筒制動臺是靜態(tài)檢

51、測，不能檢測汽車動態(tài)制動狀況(軸荷轉(zhuǎn)移)下的制動力。尤其是用于檢測轎車前軸制動力，靜態(tài)檢測是很難提供前輪制動器充分發(fā)揮固有制動力的條件。此點是反力臺的最大不足。</p><p>　　反力式滾筒制動臺受結(jié)構(gòu)制約，一次只能檢測一軸車輪的制動力。</p><p>　　反力式滾筒制動臺的結(jié)構(gòu)較平板臺復(fù)雜。其檢測能力、檢測準(zhǔn)確度受結(jié)構(gòu)參數(shù)的制約，同一輛車在結(jié)構(gòu)相似，結(jié)構(gòu)參數(shù)(值)不同的反力臺上檢測測

52、得的數(shù)值可相差明顯。反力臺檢測時力的傳遞環(huán)節(jié)多，尤其是齒輪減速器結(jié)構(gòu)影響制動力的檢測準(zhǔn)確度，還影響制動時間測取的準(zhǔn)確度。為此，反力臺需要經(jīng)常維護、定期檢定，以保障檢測的準(zhǔn)確度。</p><p>　　上述幾點是滾筒反力式制動臺結(jié)構(gòu)原理性的不足，非調(diào)整、優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)所能彌補。</p><p>　　2．平板制動臺的優(yōu)點和不足</p><p>　　平板制動臺是在汽車運行狀態(tài)

53、下檢測制動力，與汽車實際行駛中的制動相似，是一種動態(tài)檢測。盡管檢測車速很低，汽車在平板上制動時，還是引發(fā)了軸荷轉(zhuǎn)移，汽車前輪制動器固有的大制動力距(轎車前軸固有的制動力一般為前荷的100%～130%，后軸固有的制動力只有后軸荷的30%～50%)得以發(fā)揮。因此，平板制動臺能測出比靜軸荷時大得多的前軸制動力是其最大優(yōu)點。</p><p>　　平板制動臺結(jié)構(gòu)簡單，運動件少；不需外加動力，用電量少；日常維護工作量小，提高

54、了工作可靠性。</p><p>　　平板制動臺可按用戶需要由四塊板構(gòu)成，也可以由兩塊板構(gòu)成。四塊板的平板制動臺一次就能檢測前、后軸左、右輪的制動力。兩塊板一次只能檢測一軸左、右輪制動力。顯然，四塊板的平板制動臺效率高；前、后軸檢測工況一致，測得的前、后軸制動力分配比準(zhǔn)確度高。</p><p>　　大多數(shù)平板制動臺，在每塊平板下除安置測制動力傳感器(水平方向的力傳感器)外，還加裝了垂直方向的

55、力傳感器，這樣即可分別測得各塊平板上停駐車輪的輪荷，并可測得因制動而引起的車輪負(fù)荷變化(震動)，據(jù)此就可評定汽車懸架特性，即懸架檢測。若再配一塊檢測側(cè)滑的平板(單板式側(cè)滑儀)和一塊空平板，就在檢測制動過程把側(cè)滑也檢測了。將多個檢測功能組合在一套平板裝置上，一次就檢測了制動、輪荷、懸架、側(cè)滑四項參數(shù)，明顯提高了檢測效率，是四塊板的平板制動臺獨有的優(yōu)點。</p><p>　　汽車駛上平板制動臺檢測時，駕駛員從接到制動

56、指令到促動制動裝置要有一個過程，即駕駛員反應(yīng)時間，這個時間少則0.3s，多則1.0s。在這個過程受檢測車會繼續(xù)向前行駛，按車速為5～10km/h(1.39～2.78m/s)計算，汽車駛過的距離為0.417～2.78m。計入制動系響應(yīng)(滯后)時間，受檢車要駛過更長的距離才能開始制動。因此，平板制動臺受結(jié)構(gòu)(平板長度)制約，平板制動臺廠商允諾的高檢測車速實際上是做不到的。為保證受檢車不會駛出平板，通常一塊測制動的平板長約1.5m左右，只能用

57、4～5km/h的車速檢測，</p><p>　　并要求駕駛員能較準(zhǔn)確的控制檢測車速，以免重復(fù)檢測時車速不一，導(dǎo)致檢測數(shù)據(jù)差異明顯。即使如此，由于駕駛員的操作狀況的變化明顯影響動態(tài)檢測工況的穩(wěn)定性，平板制動臺重復(fù)性差的缺點仍然明顯。曾有學(xué)者進行過專門的調(diào)查、測試，用“豐田陸地巡洋艦”車在進口的四塊平板的平板制動臺上重復(fù)6次檢測制動力，各輪檢測結(jié)果沒有相同或相近的，其中有3次檢測的前軸左、右輪制動力差值竟高達(dá)200%

58、多。此外，5km/h車速制動，制動力幾乎剛達(dá)到最高值就開始下降(沒有持續(xù)制動階段)，車輪近似不動，這樣在重復(fù)檢測制動時，由于車輪與平板的接觸部位不同，蹄(塊)、鼓(盤)的接觸狀況不同，使檢測到的制動力不一樣，即重復(fù)性不好。</p><p>　　平板臺檢測時，若汽車與平板間不發(fā)生相對運動或沒有相對運動趨勢，就無以檢測，故平板臺不能檢測車輪阻滯力、駐車制動力。檢測車速低，車輪在制動過程中不可能轉(zhuǎn)足一圈(如，直徑為65

59、0mm的車輪，周長為2.04m)，因此，平板臺不能檢測蹄、鼓的配合狀況(如，制動鼓失圓)。平板臺占地面積大，需要有助跑車道。這些皆是平板制動臺的不足。</p><p>　　從使用角度觀察。四塊平板組成的平板臺適于軸距差別不大的轎車，微型車用于維修檢測和制動性年檢，它可在動態(tài)下同時檢測前后兩軸，不但提高了檢測效率，最重要的是為具有高制動力距的前軸車輪制動器提供了發(fā)揮其固有制動力的條件。四塊板的平板臺顯然不能適用于各

60、種軸距的客車、貨車。兩塊板的平板臺原理上可適于檢測各種車型，可實際使用時，就更突顯了平板臺的不足，如：不能檢測駐車制動性和車輪阻滯力；占地面積大；檢測工況不穩(wěn)定對重復(fù)性的影響；一次只能檢測一個車軸等。</p><p>　　2．2．2滾筒制動試驗臺與平板制動試驗臺車型適應(yīng)性分析</p><p>　　隨著滾筒制動臺與平板制動臺的應(yīng)用和發(fā)展，人們對這兩種制動檢驗臺的優(yōu)缺點有許多新的認(rèn)識。下面從空

61、載車輛檢測局限性、空載和滿載車輛狀態(tài)、各種車型的不同制動力設(shè)計特點等方面，對空載車輛在平板式制動檢驗臺檢測原理的問題進行一些探討。</p><p>　　1．空載車輛制動力檢測的要求和局限性</p><p>　　由于滿載車輛臺試制動力檢測操作性較差，所以只能進行空載車輛制動力檢測。按GB7258—2012《機動車運行安全技術(shù)條件》的規(guī)定，進行制動性能檢驗時的制動踏板力或制動氣壓應(yīng)符合以下要求

62、：空載檢驗時：氣壓制動系氣壓表的指示氣壓小于等于600kPa；液壓制動系制動踏板力、乘用車小于等于400N，其他機動車小于等于450N。滿載檢驗時：氣壓制動系氣壓表指示氣壓小于等于額定工作氣壓；液壓制動系統(tǒng)制動踏板力、乘用車小于等于500N,其他機動車小于等于700N 。</p><p>　　由上述可知，現(xiàn)有空載車輛在制動檢驗臺上檢測，是在部分制動氣壓和部分踏板力(部分制動油壓)狀態(tài)下進行檢測的，留有制

63、動余量以滿足車輛滿載制動要求。受制動檢驗臺附著因數(shù)的限制及空載車輛狀態(tài)的限制，滿載制動性能合格的車輛，空載時無論是在滾筒式制動檢驗臺或平板式制動檢驗臺上，通常都無法檢測全部車輪的實際制動能力。試驗表明，空載重型車輛臺試只能檢測車輪實際制動力的50％左右。從檢測能力來說，在平板式制動檢驗臺上車輛制動時的軸荷前移，使前軸的動態(tài)軸荷增加，相應(yīng)的后軸動態(tài)軸荷減小，整車制動力和的檢測能力并沒有提高，只是提高了前軸制動力的檢測能力，相應(yīng)降低了后軸制

64、動力的檢測能力。</p><p>　　2．乘用車、客車、貨車制動性能的設(shè)計特點</p><p>　　平板式制動檢驗臺的檢測特點是，前軸制動力與前軸靜態(tài)軸荷之比，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于后軸制動力與后軸靜態(tài)軸荷之比，所以，平板式制動檢驗臺的適用范圍與車輛的前、后軸制動力分配比的設(shè)計相關(guān)。</p><p>　?、賹τ诔擞密噥碚f，空載靜態(tài)時前、后軸荷分配比約為60：40，滿載靜態(tài)前、后軸

65、荷分配比約為55：45，空載乘用車制動時軸荷前移，前、后動態(tài)軸荷分配比約為80：20，所以，乘用車前、后軸制動力分配比設(shè)計為約75：25，即前軸設(shè)計制動力遠(yuǎn)大于后軸設(shè)計制動力?？蛰d乘用車在滾筒式制動檢驗臺上檢測，通常只能檢測前軸實際車輪制動力的60％左右，但能檢測后軸車輪的實際制動力。由于后軸車輪設(shè)計制動力本來就比較小，從而造成整車制動力和不合格，把本來制動性能合格的車輛錯判為不合格，因此，GB7258—2012允許對車輛進行加載檢測，

66、避免出現(xiàn)這種錯判現(xiàn)象。</p><p>　　空載乘用車在平板式制動檢驗臺上檢測，所檢測的前、后軸制動力分配比為80：20，不僅與前、后軸制動力分配比的設(shè)計相接近，而且與乘用車空載或滿載制動時的前、后軸動態(tài)軸荷分配比相接近，所以，空載乘用車是最適合于在平板式制動檢驗臺上進行制動 性能檢測。</p><p>　?、谪涇嚳蛰d時，前、后軸荷分配比約為50：50，滿載時前、后軸荷分配比約為30：70

67、。客車空載時，前、后軸荷分配比約為30：70，滿載時，前、后軸荷分配比約為30：70。而在車輛滿載緊急制動過程中，盡管軸荷前移，通常后軸動態(tài)軸荷，制動力設(shè)計和使用不是僅滿足車輛空載的制動要求，而是還要滿足車輛滿載的制動要求。所以，輕型貨車和小型客車的前、后軸制動力分配比設(shè)計約為50：50，中、大型貨車和客車的前、后軸制動力分配比設(shè)計約為45：55，后軸大于前軸。</p><p>　　顯然，空載貨車和客車在平板式制

68、動檢驗臺上檢測，所檢測的前、后軸制動力分配比與前、后軸制動力分配比的設(shè)計相差過大，會造成重前輕后，當(dāng)前軸車輪制動力正常，后軸車輪制動力很小不合格時，空載整車制動力和可能仍合格。</p><p>　　目前我國空載車輛臺試檢測制動性能，在實際檢測中沒有也不可能完全采用部分制動氣壓和部分制動油壓進行檢測?？梢钥隙ǎ瑵M載貨車和滿載客車在平板式制動檢驗臺上能準(zhǔn)確地檢測制動性能，但在操作上很難實現(xiàn)?？蛰d車輛在制動檢驗臺上檢測

69、前后軸制動力分配比，應(yīng)該接近于車輛前后軸設(shè)計的制動力分配比，如果兩分配比相差過大，勢必造成對某一軸制動裝置的技術(shù)要求過高，而對另一軸制動裝置的技術(shù)要求過低。所以，平板式制動檢驗臺只適合于空載乘用車的制動性能檢測，空載貨車和空載客車在平板式制動臺上檢測，易造成重前輕后，造成后軸制動性能失控，對滿載貨車和滿載客車造成緊急制動時的安全隱患。</p><p>　　第三章 影響反力式滾筒制動力測試的結(jié)構(gòu)因素</p&

70、gt;<p>　　3．1 安置角與當(dāng)量附著系數(shù)的關(guān)系</p><p>　　為了討論問題的方便，我們作以下幾點假設(shè)：</p><p>　?。?）被測車輪為剛性車輪</p><p>　?。?）車輪與前后滾筒間的附著系數(shù)相等且為常數(shù)</p><p>　　（3）在測試過程中，被測車輪處于抱死狀態(tài)</p><p>

71、　　（4）滾動阻力不計，前后兩軸車輪處于同一水平面上</p><p>　　汽車在制動實驗時，車輪在滾筒上的安置狀況和受力情況如圖5所示</p><p>　　圖5 車輪在滾筒上的安放位置及受力簡圖</p><p>　　其中: ：水平約束力；</p><p>　?。悍謩e為前后滾筒與車輪之間所能傳遞的圓周力；</p><p&g

72、t;　?。悍謩e為前后滾筒對車輪的反力；</p><p><b>　?。很囕嗇S荷</b></p><p>　　我們把滾筒對車輪的反力與車輪軸荷之間的夾角稱為安置角，用表示，圖中分別表示車輪相對于前后滾筒的安置角。把車輪與滾筒之間所能傳遞的最大圓周力與滾筒對車輪的法向反作用力之比稱為附著系數(shù)，用表示，則有。把試驗臺上所能測出的最大制動力與車輪載荷之比稱為當(dāng)量附著系數(shù)，用表

73、示，有</p><p>　　由受力平衡條件，根據(jù)圖5可得以下方程：</p><p><b>　?。?）</b></p><p><b>　　（2）</b></p><p>　　以上兩式描述了制動試驗時車輪的受力分析情況，下面我們從這兩個式子入手來討論影響制動力大小的因素：</p>&l

74、t;p>　　我們知道，當(dāng)車輪在制動過程中處于抱死狀態(tài)時有：</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　顯然，前后滾筒對車輪的圓周力之和便為車輪的制動力,即有： （4）</p><p>　　從（4）可知，影響制動力因素有兩個方面：車輪的軸荷和當(dāng)量附著系數(shù)

75、。由于車輪軸荷在所測車型一定的情況下是一個定值，與試驗臺的結(jié)構(gòu)無關(guān)。因此，影響當(dāng)量附著系數(shù)的試驗臺結(jié)構(gòu)因素即為影響制動力測試指標(biāo)的結(jié)構(gòu)因素，那么當(dāng)量附著系數(shù)又與那些因素有關(guān)呢？這些因素對當(dāng)量附著系數(shù)影響程度又如何呢？</p><p>　　由力平衡方程式（1）和（2）以及假設(shè)和附著系數(shù)定義有：</p><p>　　將以上兩式分別帶入（1）、（2）經(jīng)整理得：</p><p&

76、gt;<b>　?。?）</b></p><p><b>　　（6）</b></p><p>　　解（5）、（6）兩式可得：</p><p><b>　　而當(dāng)量附著系數(shù)</b></p><p>　　將帶入上式，可解得：</p><p>　　若在測試過程中

77、，車輪處于不脫離前滾筒的狀態(tài)時有因此有：</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　從（7）式可知：當(dāng)量附著系數(shù)與附著系數(shù)、車輪的安置角有關(guān)。那么這些因素怎樣影響著當(dāng)量附著系數(shù)呢？以下我們分別討論：</p><p>　　3．1．1剛性輪胎測試結(jié)構(gòu)因素</p><p>　　一般情況下，反力式制動實驗臺

78、的前后兩滾筒水平布置（）。但在必要狀態(tài)下，可以抬高前滾筒或者后滾筒（）。如下圖6所示：</p><p>　　圖6 不同安置角下的滾筒受力簡圖</p><p>　　現(xiàn)在分別對和兩種情況下，安置角和當(dāng)量附著系數(shù)的關(guān)系加以探討：</p><p><b>　　1.當(dāng)時的情況：</b></p><p>　　由制動實驗時車輪的受力圖

79、6可知，在制動實驗過程中，由于的作用，使得前后滾筒上的載荷發(fā)生轉(zhuǎn)移，前滾筒上受的力變小，后滾筒上受的力變大。當(dāng)安置角過小時，車輪將離開前滾筒而后移。為了使車輪在制動時處于穩(wěn)定狀態(tài)，必須使安置角大于某個值，安置角為進行制動實驗時，車輪剛能離開前滾筒但未后移時所對應(yīng)的安置角度數(shù)值。在情況下有：</p><p>　　。由圖C的車輪受力簡圖可知： </p><p><b>　?。?）&l

80、t;/b></p><p><b>　　（9）</b></p><p>　　將帶入上式，經(jīng)整理可得：</p><p>　　即反力式制動實驗臺的穩(wěn)定條件為 （10）</p><p><b>　?、侔仓媒菚r的情況：</b></p><p>　　由以上分析可

81、知，當(dāng)時，車輪在測試過程中，不能處于穩(wěn)定狀態(tài)，車輪要脫離前滾筒，此時有,將帶入（8）、（9）兩式可得： （11）</p><p><b>　　而,</b></p><p>　　整理后得 （12）</

82、p><p><b>　?、诎仓媒菚r的情況：</b></p><p>　　當(dāng)時，車輪在制動過程中始終處于穩(wěn)定狀態(tài)，這樣車輪不會因制動而提前離開前滾筒，此時有，且由力平衡方程（8）、（9）可轉(zhuǎn)化為： （13）</p><p><b>　?。?4）</b></p

83、><p><b>　　將帶入上式，</b></p><p>　　經(jīng)整理后可得： （15）</p><p><b>　?、鄯治錾鲜鰞煞N情況</b></p><p>　　從（12）、（15）兩式可知：當(dāng)量附著系數(shù)在不同的安置角情況下是不相同的，那么當(dāng)量摩擦系數(shù)是怎樣隨

84、安置角的變化而變化呢？當(dāng)時，有：</p><p>　　則根據(jù)極限關(guān)系式可知和 在處連續(xù)。又進一步分析可知：當(dāng)為常數(shù)時，在范圍內(nèi)是單調(diào)遞增的；而在范圍內(nèi)是單調(diào)遞減的。這樣便知在處取得極小值</p><p>　　綜上所述，當(dāng)量附著系數(shù)與安置角的關(guān)系為：</p><p><b>　　2．當(dāng)時的情況：</b></p><p>　

85、　顯然，在情況下，反力式制動實驗臺的穩(wěn)定條件應(yīng)表示為：</p><p>　　由圖6表示的時車輪制動過程中的受力簡圖可得公式(1）、（2）</p><p><b>　?、侔仓媒菚r的情況：</b></p><p>　　由制動實驗臺的穩(wěn)定條件可知，時，車輪在制動過程中將處于非穩(wěn)定狀態(tài)，車輪正在制動過程中將脫離前滾筒，此時有：</p>&

86、lt;p>　　又將帶入上式，經(jīng)整理可得：</p><p><b>　?。?6）</b></p><p><b>　　②安置角時的情況：</b></p><p>　　當(dāng)時，制動實驗臺處于穩(wěn)定狀態(tài)，此時車輪不會因制動而提前離開前滾筒，這樣有：</p><p>　　將以上三個式子帶入（1-1）、（1

87、-2）兩方程，經(jīng)整理后可得：</p><p><b>　?。?7）</b></p><p><b>　?、鄯治錾鲜鰞煞N情況</b></p><p>　　(16)、(17)兩式分別給出了和兩種情況下的當(dāng)量附著系數(shù)的表達(dá)式。當(dāng)附著系數(shù)為常數(shù)時，在范圍內(nèi)，為單調(diào)遞減，而對于的范圍內(nèi)，當(dāng)量附著系數(shù)不僅與有關(guān)，而且與也有關(guān)，那么當(dāng)量

88、附著系數(shù)與、的關(guān)系如何呢？，</p><p>　　為了方便討論令，則其中，為總安置角，為總安置角的分配系數(shù)，這樣（17）式可表達(dá)為：</p><p><b>　?。?8）</b></p><p>　　分別對上式兩邊取K的微分，則有：</p><p><b>　　令，則有： </b></p>

89、;<p>　　故： （19）</p><p>　　上式說明了時，當(dāng)量附著系數(shù)取極大值時總安置角與分配系數(shù)的關(guān)系。又有理論計算可知：在范圍內(nèi)，當(dāng)量附著系數(shù)是單調(diào)遞增的，且有：</p><p>　　也就是說（16）、（17）兩式在處連續(xù)，且在此點取得極小值</p><p>　　綜上所述，可知當(dāng)時，當(dāng)量附著

90、系數(shù)與安置角的關(guān)系為：</p><p>　　3．1．2彈性輪胎測試結(jié)構(gòu)因素</p><p>　　彈性輪胎在和兩種情況下，安置角和當(dāng)量附著系數(shù)的關(guān)系：</p><p>　　圖7表示彈性車輪在制動過程中，車輪在滾筒上的受力分析簡圖。為了方便討論，我們做如下幾點假設(shè)：</p><p>　　①被測車輪與前后兩滾筒間的附著系數(shù)相等，且為常數(shù)。</

91、p><p>　　②在測試過程中，被測車輪處于抱死狀態(tài)，且測試位置不動。</p><p>　　圖7 彈性輪胎的受力簡圖</p><p>　　據(jù)圖，由受力平衡可得方程：</p><p>　　而,分別將帶入上式得：</p><p><b>　　解上述兩方程可得：</b></p><p&g

92、t;　　而,則有以上三式可解得：</p><p>　　由上式可知：彈性輪胎在制動過程中的當(dāng)量附著系數(shù)與輪胎的柔度、車輪軸荷、附著系數(shù)、安置角、車輪半徑、滾筒半徑有關(guān)。現(xiàn)在分別對和兩種情況加以討論：</p><p><b>　　1．當(dāng)時的情況下：</b></p><p>　　當(dāng)時，前后兩滾筒水平放置，則有圖可得方程：</p><

93、;p>　　將帶入上式經(jīng)整理得：</p><p>　　從上式可知，彈性滾筒在情況下，當(dāng)量附著系數(shù)不僅與安置角、附著系數(shù)有關(guān)，而且與輪胎的柔度也有關(guān)。但是相對于輪胎半徑而言，輪胎的徑向變形較小，而且此徑向變形是通過改變安置角的變化，即使安置角減小，安置角增大，從而來影響當(dāng)量附著系數(shù)。因此以上得到的關(guān)于剛性輪胎當(dāng)量附著系數(shù)和安置角的關(guān)系應(yīng)用與彈性輪胎有較好的近似性。</p><p><

94、;b>　　2．當(dāng)時的情況</b></p><p>　　前面已經(jīng)推出了情況時，彈性輪胎的當(dāng)量附著系數(shù)的表達(dá)式，從式中可知，彈性輪胎的當(dāng)量附著系數(shù)是安置角、附著系數(shù)、輪胎柔度、車輪半徑、滾筒半徑、車輪軸荷的函數(shù)。但我們知道，在試驗時，對于給定的制動實驗臺及車型，則上述參數(shù)為定值，而輪胎的柔度是通過車輪的徑向變形而表現(xiàn)的，由前面分析可知，徑向變形的作用實際上是改變了前后安置角的大小，而安置角的變化量卻

95、很小，可以不考慮，所以說，在一般情況下，我們可以不考慮彈性輪胎的作用。</p><p>　　3．2附著系數(shù)與當(dāng)量附著系數(shù)的關(guān)系</p><p>　　我們討論附著系數(shù)對當(dāng)量附著系數(shù)的影響，主要是因為提高附著系數(shù)是提高試驗臺的當(dāng)量附著系數(shù)的重要措施。那么，怎么才能提高附著系數(shù)呢？影響附著系數(shù)的因素又有那些呢？現(xiàn)在以彈性輪胎在滾筒上的受力分析情況入手加以討論。</p><p&

96、gt;　　圖8 彈性輪胎在滾筒上的受力圖</p><p>　　如圖8所示為彈性輪胎與滾筒的受力簡圖。由于輪胎具有彈性，在制動過程中發(fā)生彈性變形，使得滾筒壓入輪胎表面，如上圖所示，在接觸面任取一個微笑單元面積，其作用在滾筒上的力可分解為兩種應(yīng)力：指向滾筒中心的和與滾筒相切的。接觸面上的法向應(yīng)力分別為和的函數(shù)，且作用在滾筒上的總切向應(yīng)力為：</p><p><b>　　（20）<

97、;/b></p><p>　　假設(shè)應(yīng)力分布以軸為中心對稱，同時由于的應(yīng)力分布在輪胎寬度方向上比圓周方向上的變化小得多，故可假定與無關(guān)，則：</p><p>　　又當(dāng)很小，即輪胎變形很小時，近乎于剛性輪胎時有：</p><p><b>　?。?1）</b></p><p>　　所以有：

98、 （22）</p><p>　　由（22）可知：在滾筒尺寸一定的情況下，彈性輪胎在滾筒上的附著系數(shù)主要與接觸面的切向力有關(guān)，對于制動實驗臺的滾筒而言，則取決于滾筒的表面狀況、滾筒承受的垂直載荷、滾筒的轉(zhuǎn)速和車輪與滾筒的滑移率，閑雜分別對影響附著系數(shù)的各個因素進行討論。</p><p>　　1．滾筒的表面狀況對附著系數(shù)的影響：</p><p>　

99、　滾筒的表面狀況指滾筒表面的加工狀態(tài)和清潔程度。為了提高滾筒的附著系數(shù)，可以采取如下一些方法：</p><p>　?、匍_有縱向淺槽的金屬滾筒：這種滾筒表面附著系數(shù)最高可達(dá)O.65,當(dāng)表面磨損且沾有油、水時，附著系數(shù)將急劇下降。</p><p>　?、诒砻嬲秤腥蹮X礬土砂粒的金屬滾筒：這種滾筒表面無論干或濕時，其附著系數(shù)可達(dá)0．8。</p><p>　　③表面具有嵌砂

100、噴焊層的金屬滾筒：噴焊層材料選用NicrBsi自熔性合金粉末及</p><p>　　鋼砂。這種滾筒表面新的時候其附著系數(shù)可達(dá)0．9以上，其耐磨性也較好。</p><p>　　④高硅合金鑄鐵滾筒：這種滾筒表面帶槽、耐磨，附著系數(shù)可達(dá)O．7～O．8。</p><p>　　⑤表面帶有特殊水泥覆蓋層的滾筒：這種滾筒比金屬滾筒表面耐磨，表面附著系數(shù)可達(dá)0．7～0．8。但表面容

101、易被油污與橡膠粉粒附著，使附著系數(shù)降低。</p><p>　　現(xiàn)在多數(shù)制動實驗臺的滾筒開有縱向槽，此滾筒不僅附著系數(shù)高、而且結(jié)構(gòu)簡單，加工又方便，但當(dāng)接觸面有一層油水分離層時，便會使附著系數(shù)降低很多，如表2所列的幾種滾筒的形式在表面干和濕狀況下對附著系數(shù)的影響：</p><p>　　表2 不同滾筒的附著系數(shù)</p><p>　　據(jù)表所列的數(shù)據(jù)可知，復(fù)合材料的滾筒是較

102、理想的，不僅本身的附著系數(shù)高，而且受滾筒表面的干濕狀況的影響不大。</p><p>　　2．垂直載荷對附著系數(shù)的影響：</p><p>　　對于常見的帶縱向槽的滾筒，在制動過程中，隨著垂直載荷的增加，車輪接觸面上的嵌合程度加深，從而使輪胎上的切向應(yīng)力增大，由（圖8）可知，切向應(yīng)力增大，可以使附著系數(shù)得以提高。如圖9所示：</p><p>　　圖9 垂直載荷與附著系數(shù)

103、的關(guān)系</p><p>　　從圖示的曲線我們還可以看出，隨著垂直載荷的增加，而附著系數(shù)提高較小。這是由于彈性輪胎隨著載荷的增加，其剛度也增大；另一方面是由于縱向槽滾筒的槽深有限，使輪胎的嵌合程度受到了限制，從而使車胎上的切向應(yīng)力變化緩慢，這樣就限制了附著系數(shù)的提高。</p><p>　　3．滾筒圓周速度對附著系數(shù)的影響：</p><p>　　根據(jù)資料所示，對光滾筒在

104、各種滾筒轉(zhuǎn)速下測的的附著系數(shù)如表所示：</p><p>　　表3 不同轉(zhuǎn)速下滾筒的附著系數(shù)</p><p>　　由上述實驗數(shù)據(jù)可知，隨著滾筒圓周速度的增加，附著系數(shù)趨于減小，這是因為：</p><p>　　①隨著轉(zhuǎn)速的增加，橡膠塊與滾筒之間的嵌合程度越來越差，在未達(dá)到平衡狀態(tài)時便會產(chǎn)生滑動和震動。</p><p>　?、陔S著轉(zhuǎn)速的增加，車輪與

105、滾筒接觸面的溫度增加，很快在滾筒表面形成一種橡膠膜。</p><p>　　所以，在設(shè)計制動實驗臺時，應(yīng)采用較低的滾筒轉(zhuǎn)速，這樣可以使附著系數(shù)有較大的值，此時所需的電機功率又較小，并且使試驗臺的結(jié)構(gòu)更為緊湊。我國一般設(shè)計的滾筒轉(zhuǎn)速為0.2km/h，日本的為0.16~0.18km/h。</p><p>　　4．車輪制動滑移率對附著系數(shù)的影響：</p><p>　　與汽車

106、在道路上行駛時制動過程相似，測試車輪與前后滾筒的附著系數(shù)φ1與車輪在滾筒上的滑移率有關(guān)。</p><p>　　定義車輪—－滾筒之間的滑移率為：</p><p>　　式中：V—滾筒線速度，單位：m/s；</p><p>　　R—車輪滾動半徑，單位：m；</p><p>　　ω—車輪角速度，單位：rad/s；</p><p&g

107、t;　　在檢測過程中發(fā)現(xiàn)，附著系數(shù)開始隨著滑移率成比率增加；滑移率在20%～30%范圍內(nèi)，附著系數(shù)達(dá)到最大值；此后，隨著滑移率的增加直至車輪抱死，附著系數(shù)下降?；坡蕦Ω街禂?shù)的典型影響曲線如圖10所示。其峰值附著系數(shù)對應(yīng)的滑移率比汽車在硬實路面上制動時峰值附著系數(shù)對應(yīng)的滑移率稍大。</p><p>　　早期的制動臺均為雙滾筒結(jié)構(gòu)，一般沒有設(shè)置停機裝置，在制動試驗臺制動測試過程中，當(dāng)汽車的制動機構(gòu)起作用時，汽車車

108、輪的轉(zhuǎn)速會下降，直至車輪抱死，停止轉(zhuǎn)動，但此時電動機仍在驅(qū)動滾筒旋轉(zhuǎn)。當(dāng)車輪抱死時，不僅造成車輪外胎橡膠的嚴(yán)重磨損甚至剝落，同時，由于輪胎在滾筒上的滑移率增大，其接觸狀況發(fā)生變化，導(dǎo)致輪胎和滾筒間附著系數(shù)變小，制動力檢測能力下降。</p><p>　　圖10 滑移率與當(dāng)量附著系數(shù)的關(guān)系</p><p>　　第四章 影響反力式滾筒制動協(xié)調(diào)時間測試的結(jié)構(gòu)因素及其他方面的因素</p>

109、<p>　　汽車在道路上實際行駛時，汽車制動減速過程基本上要經(jīng)歷這樣幾個階段：駕駛員得到制動信息、發(fā)出制動指令(這里所經(jīng)過時間與制動檢測無關(guān)，屬人為因素)；制動器起作用產(chǎn)生制動力、路面生成制動力、出現(xiàn)減速度（汽車穩(wěn)定減速）直到停車；解除制動，徹底釋放制動力。將汽車一次制動過程的各個階段適當(dāng)簡化，按時間為橫坐標(biāo)(t)分解顯示，汽車制動減速過程見圖11。(圖11 a)為制動時踏板力與制動時間的關(guān)系；(圖11 b)為制動力(制動

110、減速度)與制動時間的關(guān)系；（圖11 c)為制動時車速與制動時間的關(guān)系；（圖11 d)為制動時制動距離與制動時間的關(guān)系。</p><p>　　汽車行駛過程：從駕駛員意識到需要制動，到出現(xiàn)制動踏板力的這段時間，一般稱為駕駛員反應(yīng)時間，即（圖11 a)和（圖11 b)中的t1這段時間。駕駛員反應(yīng)時間取決于駕駛員的反應(yīng)靈敏性，與汽車制動系技術(shù)狀況無關(guān)，t1一般為0.3s～ls。駕駛員開始踩制動踏板，經(jīng)消除踏板自由行程后，

111、制動踏板力才開始增長。制動踏板力由零增大到最大值也需要一定的時間，圖（11 a)中的t2為制動踏板力增長時間。由于制動傳動系統(tǒng)存在間隙，制動蹄片與制動鼓(盤)間存在間隙，以及要克服蹄片復(fù)位彈簧的拉力等原因，雖然出現(xiàn)了制動踏板力，卻要經(jīng)過一定的時間才出現(xiàn)路面制動力。制動力不隨踏板力同步出現(xiàn)的時間差，如（圖11 b)中的t21所示，稱為制動系響應(yīng)時間。一般液壓制動系的響應(yīng)時間為0.015～0.03s，氣壓制動系為0.05～0.06s。從出現(xiàn)