影响反力式滚筒制动实验台的因素毕业设计论文.doc

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1、装订线学 士 学 位 论 文影响反力式滚筒制动试验台的因素学 院：专 业：姓 名：学 号：指导教师： 完成时间：2013年6月7日二一三年六月摘 要汽车制动性能是汽车的主要性能之一，它的好坏将直接对汽车速度性能的发挥产生影响，同时又关系道路交通安全。因此，车辆制动性能是影响安全行车的一个重要因素，也是汽车运行安全技术条件的重要指标和必检项目。为了能够更为准确地对汽车制动性能做出评价，本文在现有制动性能检测方法研究的基础上，从汽车在台式过程中的受力分析入手，对影响反力式滚筒制动实验台的测试结果的各个因素进行探讨研究。首先，本文介绍了汽车制动性能检测的目的意义，以及国内外现状，然后重点介绍了反力式

2、滚筒制动实验台的基本结构、检测原理、检测方法等。并对平板式和滚筒式进行了简单的对比。其次，对制动性能检测比较常见的滚筒反力式制动试验台进行受力分析，并对影响制动力数值大小的结构因素进行了探讨。并着重研究了试验台的当量附着系数在不同安置角时的变化情况。再次，通过分析影响制动协调时间的试验台结构因素，从试验车速和转动惯量两个方面进行分析。提出了在路式和台式两种实验条件下得到的制动协调时间不能简单等同的观点，并对二者之间的换算关系进行了初步探讨。关键词：制动性能，制动试验台，检测，附着系数，安置角ABSTRACTAutomotive vehicle braking performance is on

3、e 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 affecting safe driving is an important factor, but also the car is running an important indicator of safety and technical con

4、ditions will review the project. In order to more accurately vehicle braking performance evaluation, this braking performance of the existing detection methods based on the study, from the car on the desktop to start the process of stress analysis on the impact of experimental reaction force drum br

5、ake sets of test results of the various factors discussed.First, the article describes the vehicle braking performance testing purpose and significance, as well as domestic and international situation, and then focuses on the reaction force of the brake drum bench basic structure, the detection prin

6、ciple, detection methods. And flat and tumble of a simple comparison.Secondly, the braking performance 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

7、equivalent test bench placed at different angles changes.Again, the analysis affect the braking test bench coordinated structural factors of time from the test speed and the rotational inertia of the two aspects. Presented at the road and Desktop obtained under two experimental conditions braking ti

8、me can not be simply equated with coordinated views, and conversion between the two conducted a preliminary study.KEY WORDS: braking performance, brake tester, testing, adhesion coefficient, placement angle目录摘 要2ABSTRACT3第一章 绪论511研究意义及目的512反力式滚筒制动试验台的国内外现状713 本课题主要研究内容8第二章 反力式滚筒制动试验台简介及对比分析921反力式滚筒制

9、动试验台简介9211反力式滚筒制动试验台的基本组成及检测原理9212反力式滚筒试验台的检测方法及注意事项1122 反力式滚筒制动试验台与平板式制动试验台的对比12221反力式滚筒制动试验台与平板制动试验台的优缺点对比12222滚筒制动试验台与平板制动试验台车型适应性分析14第三章 影响反力式滚筒制动力测试的结构因素1731 安置角与当量附着系数的关系17311刚性轮胎测试结构因素19312弹性轮胎测试结构因素2232附着系数与当量附着系数的关系24第四章 影响反力式滚筒制动协调时间测试的结构因素及其他方面的因素2941试验车速对制动协调时间的影响：3042转动惯量对制动协调时间的影响：3243

10、影响反力式滚筒测试的其他方面因素37结论40致谢41主要参考资料42第一章 绪论11研究意义及目的汽车是近代文明的象征，汽车的出现推动了人类文明的发展，随着国民经济的持续、快速发展，我国汽车工业取得了长足的进步，机动车保有量迅猛增加，截止2012年7月，全国汽车共有1.14亿量，汽车驾驶者1.86亿人次。工信部指出，预计到2020年中国汽车保有量将超过2亿辆，汽车已成为当代中国社会最重要的交通运输工具。但是汽车的增加也带来不少的社会问题，如交通事故、废气和噪音等，其中交通事故频发、人员伤亡严重、财产损失巨大等是目前公路运输最严重的社会问题之一。据公安部交管局统计(图1),虽然在全国机动车保有量

11、增长的情况下，全国交通事故死亡人数在不断下降，但要看到我国的汽车保有量只占全世界的不到2%，而全球15%的交通事故发生在中国。据有关机构调查发现，这些事故的发生大部分是由制动失效和制动不良所导致的，占所有事故原因的比例分别超过20%和40%，由此造成的死亡人数超过总死亡人数的50%。图1 历年交通事故死亡人数为提高汽车行驶安全性，降低公路交通事故率，实施强制性的汽车安全性能定期检测制度，尽力保障在用汽车安全技术状况良好，这是世界各国车辆管理部门加强车辆管理的重要措施。从80年代中期开始，我国实施汽车安全性能定期检测制度，根据GB72582012机动车运行安全技术条件和GA4682004机动车安

12、全检验项目和方法，目前我国汽车安全性能检测除了外观、环保项目外，主要有车辆制动、侧滑、前照灯和车速表等项目的检测，主要检测项目及参数见表一所示：表一 汽车安全性能检测项目检测项目检测参数车速车速表指示误差。制动（含轮轴重)轮(轴)重；左、右轮最大制动力；制动力增长全过程中的左右轮制动力最大差值；制动协调时间；车轮阻滞力；驻车制动力。侧滑转向轮横向侧滑量。灯光前照灯远光光束发光强度；前照灯远光光束照射位置(光束中心左右偏移量及上下偏移量)；前照灯近光光束照射位置(明暗截止线转角折点位置)。为实施强制性的汽车安全性能定期检测制度，70年代末80年代初，发达国家出现了由具备单机自动化或单机智能化功能

13、的检测设备组成的汽车检测线，汽车制动性是汽车主动安全性的主要性能之一，它直接影响汽车速度性能的发挥，关系到乘员、车辆和行人的安全，良好的汽车制动性能是汽车安全行驶的基本保障。为保障汽车运行安全，汽车制动性能检测是强制性的车辆安全性能检测的主要项目之一。总体上，汽车制动性能检测方法可分为道路试验检测法和台架试验检测法。道路试验检测法是评定汽车制动性能的最基本的方法，但路试制动检测只能判定制动系的总体状况，不易判别故障发生的具体部位；受试验场地和气候条件制约较大；且效率低。台架试验检测法检测过程是：受检汽车驶上测试台架、检测制动、驶离台架，便完成了检测作业。台架会自动显示、打印出检测数据和结果，并

14、给出制动性能合格与否的评价结论。因此，面广量大的在用汽车制动性检测一般都是采用台架试验检测法。路试检测主要针对轴荷超过检验设备允许承载能力的车辆，多轴无法上线的车辆或只是在必要时用来验证台试结果的可靠性。九十年代以前，虽然我国研制开发了汽车制动试验台，但检测站用制动试验台基本上是日本设备。随着汽车安全性能定期检测制度的强制性实施，汽车制动性能检测技术和设备也得到了快速发展。目前，全国已有制动试验台生产企业30多家，制动试验台形式有反力式滚筒制动试验台与平板式制动试验台两种。但由于我国汽车制动检测技术的理论研究和实践起步较晚，理论研究深度不足，实践经验积累偏少，汽车制动检测的基础性技术研究水平和

15、检测设备水平与发达国家尚存在不小的差距。国内自主完善的汽车制动检测理论体系尚未真正形成。由于国际公认的统一的汽车制动性能检测法规或标准至今尚未建立，我国相关国家标准时常带有明显的所“日本模式”或“欧洲模式”，且摇摆不定；检测设备模仿的多，自主开发的少，关键设备核心技术没有完全掌握，检测结果精度低、重复性(一致性)差、误判率高等问题在目前我国汽车制动性能检测中依然较为严重，直接影响汽车检测行为的公正性和权威性，不能满足实际检测的需要。另外，汽车检测技术是一门应用技术，理应随着汽车技术和其他相关科学技术的发展而发展。因此，进一步研究汽车制动性能检测的相关理论和技术有重要的理论意义和现实意义。在对汽

16、车制动性能进行检测时，台试与路试两者的检测设备、检测原理、检测参量是完全不一致的。由于检测参量的不一致，对于同一辆汽车而言，在台式设备上测得的检测结果是否与路试的检测结果一致不得而知。本文的主要目的是在理论分析的基础上，从应用比较广泛的反力式滚筒制动试验台入手，分析车轮在滚筒上的受力状况，经过一系列的变化，从而得出影响反力式滚筒制动试验台的因素，并在这些因素下继续研究，分析出最终影响测试结果的因素以及这些因素是如何影响制动性能的。这样能为汽车制动性能检测的研究提供了一定的理论参考价值，在一定程度上也丰富了汽车制动性能检测的研究。12反力式滚筒制动试验台的国内外现状制动性能的台架检测方法由于具有

17、方便快捷、节省空间且不像路试方法那样受天气情况的影响等优点而广泛应用。滚筒式制动实验台于70年代在欧洲出现并很快推广使用。当时国外很多汽车检测设备的企业，如德国哈克(HAKE)、丹麦BM、美国亨特(Hunter)、日本弘荣株式会社、万岁工业株式会社等生产厂家都有生产这种设备。90年代初美国机动车安全管理机构(FMCSA)进行了两项研究，分别是1999年结束的field evaluation实验和2000年结束的RoundRobin实验。研究包括欧美比较著名的生产厂家生产的滚筒制动实验台、制动扭矩测试仪和平板制动实验台等实验设备。研究结果表明台试制动性能能够较为真实的反映汽车的制动性能，并依此建

18、立了美国的制动性能台架检测方法规则。我国采用的制动性能检测设备基本上都是从日本和欧洲引进，其中早期日本的占大多数。日本式检测设备具有附着系数低；滚筒直径较小，结构简单：线速度低：价格便宜等特点。而90年代欧洲生产的检测设备以其良好的结构特点和技术优势迅速占领我国部分市场。欧洲生产的实验台具有如下特点：附着系数高、滚筒直径大（300mm），轮胎接触面积大；车轮安置角大；滚筒转速高(58rmin)；测试滚筒采用前低后高式；在实验台上设置举升装置，设置第三滚筒以保护轮胎不被剥伤。随着制动性能检测发备的需求量不断增加，国内也涌现出了大批专业生产机动车检测没备的企业，日前全田生产汽车综合性能检测设备的厂

19、家已达60多个。很多厂家已经相具规模，如成都成保发展股份有限公司早在1970年成立，是我国迄今为止同行业中历史最悠久的企业之一。随着人们对汽车制动性能检测技术水平要求的提高，传统的滚筒式制动实验台逐渐暴露山很多问题，已经渐渐不能满足人们对制动性能检测真实性的要求。2002年，学者鲍国华的文章对滚筒反力式制动实验台制动力检测结果的示值误差进行了分析，得出主要影响因素为滚筒半径、检测的重复性、传感器、测量角度等。同年南京航空航天大学的赵敏发表的论文中，对安全检测站中的滚筒制动实验台的关键技术、力学特性、测量精度和重复性以及测控系统的设计方法进行了较为全面的研究。2003年淮阴工学院的夏晶晶对于台试

20、标准中的两个主要指标：制动力和制动力平衡的要求在各版本标准中的演变作了详细分析，并提出重新为后轴制动力制定合理的标准以及使用平板式实验台专门检测轿车、滚筒式实验台专门检测其他车型等建议。13 本课题主要研究内容反力式滚筒制动性能实验台是目前在我国应用最为广泛的制动性能台试检测设备，据统计我国80的汽车检测站均使用此设备。但在使用过程中，它逐渐出现了很多问题。这些问题有的是由实验台本身的结构因素影响的，有的是由车辆因素影响的，还有的是由于操作、管理等其他因素影响的。本文通过对滚筒制动实验台的结构、工作原理和使用方法的研究，根据汽车轮胎在实验台上的受力状况，对其进行受力分析。从反力式滚筒制动实验台

21、的检测结果：制动力、制动协调时间的影响结构因素分析。以期能使反力式滚筒制动性能实验台能更加真实、准确的反映汽车的制动性能好坏，为台试替代路试开辟一种新途径。第二章 反力式滚筒制动试验台简介及对比分析21反力式滚筒制动试验台简介反力式滚筒制动实验台是一种低速静态测力式的试验台，它检测的是各车轮的制动力。滚筒反力式检验台是通过测定作用在测力滚筒上车轮制动力的反力，检测车辆制动的检验装置，见图2所示。滚筒反力式制动试验台在国内外汽车制动检测中获得广泛的应用。图2 反力式滚筒制动试验台211反力式滚筒制动试验台的基本组成及检测原理1反力式滚筒制动试验台的基本组成 驱动装置：该装置由电动机、减速器和链传

22、动组成。电动机动力经减速器驱动主动滚筒，主动滚筒又通过链传动带动从动滚筒旋转。减速器壳体为浮动支撑，可以绕主动滚筒轴线摆动。 滚筒装置：该装置由左右独立设置的两对滚筒构成。被测车轮置于两滚筒之间，滚筒相当于活动路面，用来支撑被检车轮并在制动时承受和传递制动力。 测量装置：该装置由测力杠杆和传感器组成，测力杠杆一端与减速器浮动壳体连接，另一端与传感器相连。而传感器则装于试验台支架上，其常用的传感器有应变测力式、自整角电动机式、电位计式和差动变压器式等多种类型。被测车辆制动时，减速器壳体带动测力杠杆绕主动滚筒轴线摆动并作用于传感器上，传感器将测力杠杆传来的力或位移转变成电信号，送入指示与控制装置。

23、另外，由于对汽车制动性的评判与轴重有关，因此目前有部分制动实验台直接带有轴重测试装置，能方便的测试汽车轴负荷。 举升装置：该装置由举升器、举升平板和控制开关等组成。举升器有液压式、气压式和电动式等多种形式。举升装置的功用是便于汽车平稳的出入制动实验台。 指示与控制装置：目前，制动实验台控制装置都采用电子式。为提高自动化与智能化程度，有的控制装置还配置了微机。指示装置有数字显示和指针式两种，带微机的控制装置多配置有数字式显示器。带微机的指示与控制装置主要由微机、放大器、模数转换器、数模转换器、继电器、数字显示器和打印机等组成，如图3所示：在键盘和制动踏板开关的控制下，微机控制举升装置的升降、滚筒

24、电动机的转动与停止、测力传感器信号的采集与处理，输出或打印检测结果；其指示装置则可根据检测项目的要求显示汽车制动性指标的各种检测数据，并显示整车制动性技术状况的评判结果。图3 反力式滚筒制动试验台简图1-举升装置 2-指示装置 3-链传动 4-滚筒装置 5-测量装置 6-减速器 7-电动机2制动实验台的检测原理检测时，将被测汽车驶上制动实验台，车轮置于主、从动滚筒之间，放下举升器。通过延时电路启动电动机，电动机则通过减速器及链传动驱动滚筒从而带动车轮低速旋转。当驾驶人踩制动踏板时，在制动器摩擦力矩的作用下（图4），车轮开始减速旋转。此时电动机驱动滚筒，而滚筒则对车轮轮胎周缘的切线方向作用于制动

25、力,以克服制动器摩擦力矩，维持车轮继续旋转。与此同时，车轮轮胎对滚筒表面切线方向作用着与制动力数值相等而方向相反的反作用力。在反作用力对滚筒轴线形成的反作用力矩作用下，其浮动的减速器壳体与测力杠杆将一起朝滚筒转动相反的方向摆动（图4）而测力杠杆另一端的力经传感器转换成与制动力大小成比例的电信号。此信号经放大变换处理后，由指示装置显示左右车轮的制动力。在制动过程中，当左右车轮制动力之和大于某一数值时，微机即开始采集数据，采集过程所经历的时间是一定的。当经历了规定的采集时间（如3s）后，微机就会发出指令使电动机停转，以防止轮胎剥伤。在有第三滚筒的制动实验台上，其电动机的停转是由第三滚筒的转速信号控

26、制的，制动时，第三滚筒跟随车轮转动，当车轮即将抱死时，微机则根据第三滚筒转速信号指令电动机停转。检测过程结束后，将举升器举起，车辆即可驶离试验台。图4 反力式滚筒制动试验台受力图1-传感器 2-测力杠杆 3-减速器 4-主动滚筒 5-电动机 6-从动滚筒 7-车轮 -车轮载荷 -车轴对车轮的水平推力 -滚筒对车轮的支反力 -滚筒对车轮的制动力 -车轮对滚筒的切向反作用力 -制动器摩擦力矩 -滚动阻力矩 -安置角 -滚筒中心距212反力式滚筒试验台的检测方法及注意事项 1反力式滚筒试验台的检测方法测试前应做好实验台的准备工作，滚筒表面应干燥，没有松散物质及油污，滚筒表面当量附着系数不应小于0.7

27、5。将试验台电源开关打开，并使举升器在升起位置。将汽车垂直于滚筒方向驶入试验台，使前轴车轮处于两滚筒之间的举升平板上。汽车停稳后，置变速杆于空档，使行车制动、驻车制动处于完全放松状态，把脚踏开关套装在制动踏板上。降下举升器，至轮胎与举升器完全脱离为止。带有轴重测量装置的试验台，此时测的轴荷，启动电动机，使滚筒带动车轮转动，2s后测得车轮阻滞力踩下制动踏板，测取制动力增长全过程中的前轴左右制动力差和各轮制动力的最大值，同时也可测得制动协调时间升起举升器，驶出已测车轴，驶入下一车轴，按上述方法检测后轴车轮阻滞力、制动力、左右轮制动力差和制动协调时间。当与驻车制动相关的车轴在试验台上时，检测完行车制

28、动后，应重新启动电动机，在行车制动完全放松的情况下，用力拉紧驻车制动器操纵杆，检测驻车制动性能。所有车轴的行车制动性能和驻车制动性能检测完毕后，升起举升器，汽车驶出试验台。切断制动实验台电源。2反力式滚筒试验台检测注意事项：为了防止制动时用车轮容易抱死而难以测出制动器能够产生的制动力，允许在汽车上增加足够的附加质量或施加相当于附加质量的作用力，但附加质量或作用力不计入轴荷。检测制动力时，可以在非测试车轮上加三角垫块或采取牵引方法阻止车辆移动。检测制动力时，通过采取措施后，若仍出现车轮抱死并在滚筒试验台上打滑或整车随滚筒向后移出的现象，而制动力仍未达到合格要求，则应改用平板式试验台或路试实验。2

29、2 反力式滚筒制动试验台与平板式制动试验台的对比221反力式滚筒制动试验台与平板制动试验台的优缺点对比1反力式滚筒制动台的优点和不足反力式滚筒制动台检测过程不受驾驶员操作状况的影响，检测工况稳定，检测结果稳定可靠，多次检测的重复性好；反力式滚筒制动实验台检测时是滚筒推动车轮转动，因此，它可检测车轮阻滞力和驻车制动力；反力式制动实验台制动检测过程可包括制动器作用阶段和持续制动阶段，故可检查车轮的蹄、鼓接触配合状况，判断制动鼓的失圆度。反力式滚筒制动台是静态检测，不能检测汽车动态制动状况(轴荷转移)下的制动力。尤其是用于检测轿车前轴制动力，静态检测是很难提供前轮制动器充分发挥固有制动力的条件。此点

30、是反力台的最大不足。反力式滚筒制动台受结构制约，一次只能检测一轴车轮的制动力。反力式滚筒制动台的结构较平板台复杂。其检测能力、检测准确度受结构参数的制约，同一辆车在结构相似，结构参数(值)不同的反力台上检测测得的数值可相差明显。反力台检测时力的传递环节多，尤其是齿轮减速器结构影响制动力的检测准确度，还影响制动时间测取的准确度。为此，反力台需要经常维护、定期检定，以保障检测的准确度。上述几点是滚筒反力式制动台结构原理性的不足，非调整、优化结构参数所能弥补。2平板制动台的优点和不足平板制动台是在汽车运行状态下检测制动力，与汽车实际行驶中的制动相似，是一种动态检测。尽管检测车速很低，汽车在平板上制动

31、时，还是引发了轴荷转移，汽车前轮制动器固有的大制动力距(轿车前轴固有的制动力一般为前荷的100%130%，后轴固有的制动力只有后轴荷的30%50%)得以发挥。因此，平板制动台能测出比静轴荷时大得多的前轴制动力是其最大优点。平板制动台结构简单，运动件少；不需外加动力，用电量少；日常维护工作量小，提高了工作可靠性。平板制动台可按用户需要由四块板构成，也可以由两块板构成。四块板的平板制动台一次就能检测前、后轴左、右轮的制动力。两块板一次只能检测一轴左、右轮制动力。显然，四块板的平板制动台效率高；前、后轴检测工况一致，测得的前、后轴制动力分配比准确度高。大多数平板制动台，在每块平板下除安置测制动力传感

32、器(水平方向的力传感器)外，还加装了垂直方向的力传感器，这样即可分别测得各块平板上停驻车轮的轮荷，并可测得因制动而引起的车轮负荷变化(震动)，据此就可评定汽车悬架特性，即悬架检测。若再配一块检测侧滑的平板(单板式侧滑仪)和一块空平板，就在检测制动过程把侧滑也检测了。将多个检测功能组合在一套平板装置上，一次就检测了制动、轮荷、悬架、侧滑四项参数，明显提高了检测效率，是四块板的平板制动台独有的优点。汽车驶上平板制动台检测时，驾驶员从接到制动指令到促动制动装置要有一个过程，即驾驶员反应时间，这个时间少则0.3s，多则1.0s。在这个过程受检测车会继续向前行驶，按车速为510km/h(1.392.78

33、m/s)计算，汽车驶过的距离为0.4172.78m。计入制动系响应(滞后)时间，受检车要驶过更长的距离才能开始制动。因此，平板制动台受结构(平板长度)制约，平板制动台厂商允诺的高检测车速实际上是做不到的。为保证受检车不会驶出平板，通常一块测制动的平板长约1.5m左右，只能用45km/h的车速检测，并要求驾驶员能较准确的控制检测车速，以免重复检测时车速不一，导致检测数据差异明显。即使如此，由于驾驶员的操作状况的变化明显影响动态检测工况的稳定性，平板制动台重复性差的缺点仍然明显。曾有学者进行过专门的调查、测试，用“丰田陆地巡洋舰”车在进口的四块平板的平板制动台上重复6次检测制动力，各轮检测结果没有

34、相同或相近的，其中有3次检测的前轴左、右轮制动力差值竟高达200%多。此外，5km/h车速制动，制动力几乎刚达到最高值就开始下降(没有持续制动阶段)，车轮近似不动，这样在重复检测制动时，由于车轮与平板的接触部位不同，蹄(块)、鼓(盘)的接触状况不同，使检测到的制动力不一样，即重复性不好。平板台检测时，若汽车与平板间不发生相对运动或没有相对运动趋势，就无以检测，故平板台不能检测车轮阻滞力、驻车制动力。检测车速低，车轮在制动过程中不可能转足一圈(如，直径为650mm的车轮，周长为2.04m)，因此，平板台不能检测蹄、鼓的配合状况(如，制动鼓失圆)。平板台占地面积大，需要有助跑车道。这些皆是平板制动

35、台的不足。从使用角度观察。四块平板组成的平板台适于轴距差别不大的轿车，微型车用于维修检测和制动性年检，它可在动态下同时检测前后两轴，不但提高了检测效率，最重要的是为具有高制动力距的前轴车轮制动器提供了发挥其固有制动力的条件。四块板的平板台显然不能适用于各种轴距的客车、货车。两块板的平板台原理上可适于检测各种车型，可实际使用时，就更突显了平板台的不足，如：不能检测驻车制动性和车轮阻滞力；占地面积大；检测工况不稳定对重复性的影响；一次只能检测一个车轴等。222滚筒制动试验台与平板制动试验台车型适应性分析随着滚筒制动台与平板制动台的应用和发展，人们对这两种制动检验台的优缺点有许多新的认识。下面从空载

36、车辆检测局限性、空载和满载车辆状态、各种车型的不同制动力设计特点等方面，对空载车辆在平板式制动检验台检测原理的问题进行一些探讨。1空载车辆制动力检测的要求和局限性由于满载车辆台试制动力检测操作性较差，所以只能进行空载车辆制动力检测。按GB72582012机动车运行安全技术条件的规定，进行制动性能检验时的制动踏板力或制动气压应符合以下要求：空载检验时：气压制动系气压表的指示气压小于等于600kPa；液压制动系制动踏板力、乘用车小于等于400N，其他机动车小于等于450N。满载检验时：气压制动系气压表指示气压小于等于额定工作气压；液压制动系统制动踏板力、乘用车小于等于500N,其他机动车小于等于7

37、00N。由上述可知，现有空载车辆在制动检验台上检测，是在部分制动气压和部分踏板力(部分制动油压)状态下进行检测的，留有制动余量以满足车辆满载制动要求。受制动检验台附着因数的限制及空载车辆状态的限制，满载制动性能合格的车辆，空载时无论是在滚筒式制动检验台或平板式制动检验台上，通常都无法检测全部车轮的实际制动能力。试验表明，空载重型车辆台试只能检测车轮实际制动力的50左右。从检测能力来说，在平板式制动检验台上车辆制动时的轴荷前移，使前轴的动态轴荷增加，相应的后轴动态轴荷减小，整车制动力和的检测能力并没有提高，只是提高了前轴制动力的检测能力，相应降低了后轴制动力的检测能力。2乘用车、客车、货车制动性

38、能的设计特点平板式制动检验台的检测特点是，前轴制动力与前轴静态轴荷之比，远远大于后轴制动力与后轴静态轴荷之比，所以，平板式制动检验台的适用范围与车辆的前、后轴制动力分配比的设计相关。对于乘用车来说，空载静态时前、后轴荷分配比约为60：40，满载静态前、后轴荷分配比约为55：45，空载乘用车制动时轴荷前移，前、后动态轴荷分配比约为80：20，所以，乘用车前、后轴制动力分配比设计为约75：25，即前轴设计制动力远大于后轴设计制动力。空载乘用车在滚筒式制动检验台上检测，通常只能检测前轴实际车轮制动力的60左右，但能检测后轴车轮的实际制动力。由于后轴车轮设计制动力本来就比较小，从而造成整车制动力和不合

39、格，把本来制动性能合格的车辆错判为不合格，因此，GB72582012允许对车辆进行加载检测，避免出现这种错判现象。空载乘用车在平板式制动检验台上检测，所检测的前、后轴制动力分配比为80：20，不仅与前、后轴制动力分配比的设计相接近，而且与乘用车空载或满载制动时的前、后轴动态轴荷分配比相接近，所以，空载乘用车是最适合于在平板式制动检验台上进行制动 性能检测。货车空载时，前、后轴荷分配比约为50：50，满载时前、后轴荷分配比约为30：70。客车空载时，前、后轴荷分配比约为30：70，满载时，前、后轴荷分配比约为30：70。而在车辆满载紧急制动过程中，尽管轴荷前移，通常后轴动态轴荷，制动力设计和使用

40、不是仅满足车辆空载的制动要求，而是还要满足车辆满载的制动要求。所以，轻型货车和小型客车的前、后轴制动力分配比设计约为50：50，中、大型货车和客车的前、后轴制动力分配比设计约为45：55，后轴大于前轴。显然，空载货车和客车在平板式制动检验台上检测，所检测的前、后轴制动力分配比与前、后轴制动力分配比的设计相差过大，会造成重前轻后，当前轴车轮制动力正常，后轴车轮制动力很小不合格时，空载整车制动力和可能仍合格。目前我国空载车辆台试检测制动性能，在实际检测中没有也不可能完全采用部分制动气压和部分制动油压进行检测。可以肯定，满载货车和满载客车在平板式制动检验台上能准确地检测制动性能，但在操作上很难实现。

41、空载车辆在制动检验台上检测前后轴制动力分配比，应该接近于车辆前后轴设计的制动力分配比，如果两分配比相差过大，势必造成对某一轴制动装置的技术要求过高，而对另一轴制动装置的技术要求过低。所以，平板式制动检验台只适合于空载乘用车的制动性能检测，空载货车和空载客车在平板式制动台上检测，易造成重前轻后，造成后轴制动性能失控，对满载货车和满载客车造成紧急制动时的安全隐患。第三章 影响反力式滚筒制动力测试的结构因素31 安置角与当量附着系数的关系为了讨论问题的方便，我们作以下几点假设：（1）被测车轮为刚性车轮（2）车轮与前后滚筒间的附着系数相等且为常数（3）在测试过程中，被测车轮处于抱死状态（4）滚动阻力不

42、计，前后两轴车轮处于同一水平面上汽车在制动实验时，车轮在滚筒上的安置状况和受力情况如图5所示图5 车轮在滚筒上的安放位置及受力简图其中: ：水平约束力；：分别为前后滚筒与车轮之间所能传递的圆周力；：分别为前后滚筒对车轮的反力；：车轮轴荷我们把滚筒对车轮的反力与车轮轴荷之间的夹角称为安置角，用表示，图中分别表示车轮相对于前后滚筒的安置角。把车轮与滚筒之间所能传递的最大圆周力与滚筒对车轮的法向反作用力之比称为附着系数，用表示，则有。把试验台上所能测出的最大制动力与车轮载荷之比称为当量附着系数，用表示，有由受力平衡条件，根据图5可得以下方程： （1） （2）以上两式描述了制动试验时车轮的受力分析情况

43、，下面我们从这两个式子入手来讨论影响制动力大小的因素：我们知道，当车轮在制动过程中处于抱死状态时有： （3）显然，前后滚筒对车轮的圆周力之和便为车轮的制动力,即有： （4）从（4）可知，影响制动力因素有两个方面：车轮的轴荷和当量附着系数。由于车轮轴荷在所测车型一定的情况下是一个定值，与试验台的结构无关。因此，影响当量附着系数的试验台结构因素即为影响制动力测试指标的结构因素，那么当量附着系数又与那些因素有关呢？这些因素对当量附着系数影响程度又如何呢？由力平衡方程式（1）和（2）以及假设和附着系数定义有： 将以上两式分别带入（1）、（2）经整理得： （5） （6）解（5）、（6）两式可得：而当量附

44、着系数将带入上式，可解得：若在测试过程中，车轮处于不脱离前滚筒的状态时有因此有： （7）从（7）式可知：当量附着系数与附着系数、车轮的安置角有关。那么这些因素怎样影响着当量附着系数呢？以下我们分别讨论：311刚性轮胎测试结构因素一般情况下，反力式制动实验台的前后两滚筒水平布置（）。但在必要状态下，可以抬高前滚筒或者后滚筒（）。如下图6所示：图6 不同安置角下的滚筒受力简图现在分别对和两种情况下，安置角和当量附着系数的关系加以探讨：1.当时的情况：由制动实验时车轮的受力图6可知，在制动实验过程中，由于的作用，使得前后滚筒上的载荷发生转移，前滚筒上受的力变小，后滚筒上受的力变大。当安置角过小时，车

45、轮将离开前滚筒而后移。为了使车轮在制动时处于稳定状态，必须使安置角大于某个值，安置角为进行制动实验时，车轮刚能离开前滚筒但未后移时所对应的安置角度数值。在情况下有：。由图C的车轮受力简图可知： （8） （9）将带入上式，经整理可得：即反力式制动实验台的稳定条件为 （10）安置角时的情况：由以上分析可知，当时，车轮在测试过程中，不能处于稳定状态，车轮要脱离前滚筒，此时有,将带入（8）、（9）两式可得： （11）而,整理后得 （12）安置角时的情况：当时，车轮在制动过程中始终处于稳定状态，这样车轮不会因制动而提前离开前滚筒，此时有，且由力平衡方程（8）、（9）可转化为： （13） （14）将带入上式，经整理后可得： （15）分析上述两种情况从（12）、（15）两式可知：当量附着系数在不同的安置角情况下是不相同的，那么当量摩擦系数是怎样随安置角的变化而变化呢？当时，有：则根据极限关系式可知和 在处连续。又进一步分析可知：当为常数时，在范围内是单调递增的；而在范围内是单调递减的。这样便知在处取得极小值综上所述，当量附着系数与安置角的关系为：2当时的情况：显然，在情况下，反力式制