制動器慣性試驗臺架的研究與開發(fā)

1、f.右 .一人S.城類號U4610710-23039.二礦 sic八畢長安大學氣r.卜碩士a 1一;:，一. ' _學位論文丈是r扇- rf-少石阮、千少一盆，妙川指導教師妙宕一一趣朝_教授一中請學位級別亞土一學科名稱診文提女日期2006. 5論文答殊日期一2006. 6一一才，答辯委員會主席:學位論文評閱人:二零零六年五月論文獨創(chuàng)性聲明 本人聲明:本人所呈交的學位論文是在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除論文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，對論文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本論文中不包含任何未加明確注明的其他個人或集體已經(jīng)公開發(fā)表的成果。 本聲明的法

2、律責任由本人承擔。論文作者簽名:)匆年“”。日 論文知識產(chǎn)權權屬聲明 本人在導師指導下所完成的論文及相關的職務作品，知識產(chǎn)權歸屬學校。學校享有以任何方式發(fā)表、復制、公開閱覽、借閱以及申請專利等權利。本人離校后發(fā)表或使用學位論文或與該論文直接相關的學術論文或成果時，署名單位仍然為長安大學。(保密的論文在解密后應遵守此規(guī)定)炎枷今秘論文作者簽名:，。年乙月”日導師簽名:鄉(xiāng)尸若年了月住日.IJj月摘要 汽車制動器是關系到行車安全的關鍵設備，其質(zhì)量至關重要，而完善的測試體系和良好的測試設備是保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提和基礎。 開展汽車制動器慣性試驗臺架的研究，使其能更好地模擬制動器實際使用模式和環(huán)境條件，更真

3、實地反映制動器性能，能夠提高制動器研發(fā)水平，縮短制動器開發(fā)周期，提升制動技術;還可以提高制動器測試技術，提高試驗臺架的設計水平;它對制動器產(chǎn)品的研發(fā)、質(zhì)量控制以及整車制動性能的提高都有十分重要的意義。 論文通過對國內(nèi)外典型摩擦材料試驗設備的結(jié)構、特點、工作原理以及試驗方法的研究，提出了制動器測試體系、制動器試驗臺基本構成、控制方法;通過對汽車制動過程的模型分析，提出了制動器慣性試驗臺架的設計思路和基本設計方法，并對重型車制動器慣性試驗臺架進行了設計及實現(xiàn);具體包括試驗臺慣量的確定和組合、主驅(qū)動電機的選擇、整機結(jié)構與安裝方式、滑臺結(jié)構與鎖緊方式、試驗臺冷卻與除塵等。最后，利用完成的試驗臺架，對自

4、動調(diào)整臂進行了試驗研究，提出了自動調(diào)整臂試驗方法，并對影響自動調(diào)整臂功能的因素進行了研究。 該試驗臺架順利通過驗收。實踐證明:該試驗臺架在功能上能夠滿足制動器效能試驗、熱衰退及恢復試驗、制動襯片(塊)磨損試驗、制動器噪聲測定以及同步測量記錄試件溫度、記錄輸入管路壓力和輸出制動力矩的關系、記錄制動試件與輸出力矩關系的要求。由于采用了成熟可靠的機電設備和自控技術，試驗臺架結(jié)構合理、控制手段先進、基本功能完善、系統(tǒng)運行安全、穩(wěn)定、可靠。關鍵詞:慣性式;摩擦材料;制動器;試驗臺架; Abstract The automobile detent is essential equipments relat

5、e to the traffic safety, whose quality isvery important. Perfect test system and good test facility are the premise and the foundation toguarantee the product quality. It can improve research and develop level, elevate brake technical and develop frictionmaterial theory according to the research of

6、automobile detent inertia test-bed and make it well tosimulate practice use mode and setting condition which could reflect detent performance truly. Itcan elevate detent test technical and the design level of test-bed too, which have much moreimportant to the research and develop of detent product,

7、quality control and the elevation of brakeperformance of the whole automobile at the same time. This provided proposes the testing system of detent, the fundamental structure of detent inertiatest-bed, controlling measures through researching the configuration, characteristic, workingprinciple of th

8、e friction material test facility from domestic and oversea. And it provided designingcourses and the essential designing means of automobile detent inertia test-bed trough analyzingautomobile brake process. At the same time, this paper simulated the detent inertia test-bed ofheavy vehicles which in

9、volved confirmation and combination of test-bed inertia, the choice ofhost drive electric motor, the structure of machine and fixing mode, slipway structure and lockmode, cooling and dust-remove of test-bed etc. At last this paper made a test research withtest-bed designed, and presented the test wa

10、ys of auto regulation test of the arm, analyzed thefactors influencing the function of auto regulation test of the arm. This test platform has already passed check and accept, it is proved that the test-bed couldcarry out detent performance test, heat-declining and renewing test, brake liner patch(b

11、lock)abrasion test, detent yawp mensuration and record temperature of measuring test piece at the sametime, record relation between pressure of input pipeline and output brake moment, record relationbetween brake test piece and output moment，which were put forward at the beginning. Thestructure of t

12、he test-bed is reasonable, the control method is advanced, the basic skill is perfect andthe system function safely steady and credibly because of the adoption of autocontrol andelectricity-machine device which is mature and credibly.Keywords: Inertia type; Friction material; detent; Experiments the

13、 gantry目錄第一章緒論.1 1.1問題的提出.。.。二。，.。.。.，。二。二。二。，二。、。，。.、。.。二，.1 1.2研究意義.1 1.3相關技術概述. 2 1.3.1制動器結(jié)構與工作原理. 2 1.3.2制動摩擦特性.。，.。二。.。二。. 2 1.3.3制動副的磨損. 4 1.3.4制動摩擦噪聲. 5 1.3.5制動器性能要求. 6 1.3.6制動器摩擦磨損測試體系.，.，.。二。二。. 9 1.4本論文的主要研究內(nèi)容二，.10第二章國內(nèi)外制動器試驗設備研究.11 2.1國內(nèi)外制動器試驗設備的分析比較.11 2.1.1定速摩擦試驗機.·.··

14、83;·································11 2.1.2 FAST摩擦試驗機.12 2.1.3 Chase摩擦試驗機.。.13 2.1.4慣性摩擦試驗機。.，.，.14 2.1.5多用途摩擦試驗機.15 2.1.6 Krauss摩擦試驗機

15、.。.16 2.2國內(nèi)外制動器性能試驗方法對比分析.18 2.2.1日本JIS D4411 /JIS D4311試驗標準.18 2.2.2美國SAE,J661試驗程序與規(guī)范.19 2.2.3德國大眾VW-PV3212標準. 21 2.2.4國標QC/T 479-1999貨車、客車制動器臺架試驗方法. 22 2.3制動器試驗設備組成.，.。二。. 24第三章制動器慣性試驗臺架研究. 25 3.1汽車制動過程模型. 253.23.3制動器慣性試驗臺架設計思路. 26制動器慣性試驗臺架設計方法. 28第四章制動器慣性試驗臺架的設計與實現(xiàn). 41 4.1重型車制動器慣性試驗臺架技術參數(shù)和性能指標. 4

16、1 4.1 .1技術要求及參數(shù)二。. 41 4.1.2重要性能指標. 42 4.2重型車制動器慣性試驗臺架的設計及實現(xiàn). 43 4.2.1飛輪組慣量計算. 43 4.2.2飛輪系統(tǒng). 45 4.2.3電機功率的測算二，. 47 4.2.4滑臺和滑臺罩. 51 4.2.5測速裝置. 52 4.2.6被試制動器或試件. 52 4.2.7制動扭矩測量裝置. 52 4.2.8溫度測量裝置.·.·················

17、;············53 4.2.9試驗臺臺體與底座. 54 4.2.10應急制動器. 54 4.2.11工業(yè)計算機控制系統(tǒng). 54 4.2.12直流調(diào)速電力拖動系統(tǒng). 56 4.2.13電氣控制/測量系統(tǒng). 57 4.2.14氣源及制動控制. 61 4.2.15冷卻和除塵系統(tǒng). 62 4.2.16測量/控制系統(tǒng). 62 4.3試驗臺架驗收. 64第五章自動調(diào)整臂試驗研究. 65 5.1自動調(diào)整臂工作原理. 65 5.2影響自動調(diào)整臂功能的因素分析. 67 5.3自動調(diào)

18、整臂的性能檢測. 67 5.4試驗方法及實測數(shù)據(jù).。.。.。二. 685.5出現(xiàn)間隙變化的原因分析. 70第六章結(jié)論與建議. 71 6.1本論文的結(jié)論. 71 6.2進一步研究的建議. 72參考文獻.。.73攻讀學位期間發(fā)表的論文. 75特別致謝.，.76夕第一章緒論1.1問題的提出 隨著我國汽車工業(yè)的飛速發(fā)展和汽車保有量的急劇增加，汽車安全問題引起了我國政府和廣大民眾的高度關注。 眾所周知，制動器是保證汽車安全行駛的重要部件之一，而制動器的一對摩擦副制動盤和摩擦墊塊或制動鼓與制動蹄，是制動器中的關鍵偶件，其摩擦磨損性能對汽車的制動性能起著十分重要的作用川。 達安汽車質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心是一個國家

19、授權的汽車整車和汽車總成、零部件檢測機構。隨著國家對汽車總成、零部件質(zhì)量重視程度的逐步提高，汽車制動器試驗任務不但增加，急需增加制動器試驗能力。經(jīng)過調(diào)研得知，雖然國內(nèi)外有一些制動器試驗設備，但由于此類設備屬非標準設備，其試驗側(cè)重點、試驗方法和控制手段各異，無法滿足企業(yè)實際需要，因此提出了自主研制重型車制動器慣性試驗臺架的要求。1.2研究意義 制動器試驗臺架的作用，就其本質(zhì)來說是摩擦材料的試驗和驗證。我國的摩擦材料試驗檢測設備是在引進國外設備的基礎上發(fā)展起來的。目前，在用的設備中有從日本、美國、德國進口的各種類型的試驗檢測設備，也有國內(nèi)廠家生產(chǎn)的檢測設備，其試驗原理、試驗方法和設備技術水平都有較

20、大的差異。 通過對國內(nèi)外試驗設備的研究，研制符合企業(yè)自身要求的制動器試驗臺架，使其更好地模擬制動器的實際使用模式和環(huán)境條件，更真實地反映制動器性能，從而提高制動器研發(fā)水平，提升制動技術，發(fā)展摩擦材料理論。 研制高水平制動器試驗臺架，還可以提高制動器測試技術，提高試驗臺架的設計水平，特別對制動器產(chǎn)品的研發(fā)、質(zhì)量控制以及整車制動性能的提高都有十分重要的意義。1.3相關技術概述1.3.1制動器結(jié)構與工作原理 制動器一般分為盤式和鼓式兩種形式。盤式制動器一般采用浮動鉗盤式結(jié)構，固定元件為橫跨制動盤兩側(cè)的制動鉗，制動鉗上設有制動輪缸、活塞和摩擦墊塊。制動鉗支承在前橋轉(zhuǎn)向節(jié)上，摩擦墊塊通過導向件懸裝在制動

21、鉗上，可軸向移動。在制動過程中，制動鉗內(nèi)活塞的移動，使摩擦墊塊壓向隨車輪一起旋轉(zhuǎn)的制動盤，產(chǎn)生摩擦制動力矩使汽車減速直至停車。制動盤有的采用整體通風式鑄鐵圓盤，有的采用兩面為鑄鐵中間為通風間隙材料的復合式圓盤。制動鉗只有內(nèi)側(cè)設有一個輪缸，鉗體為一整體鑄件，制動時，輪缸活塞在制動液壓作用下向外運動。推動與活塞接觸一側(cè)的內(nèi)制動襯片緊壓制動盤，由于制動盤不能作軸向移功，液壓進一步上升時，制動鉗體將在制動盤所受液壓的反作用力作用下沿導向定位銷向內(nèi)移動，推動外制動襯片緊壓制動盤，此時制動盤因兩面受阻而產(chǎn)生制動作用。 鼓式制動器工作原理基本相似。它是靠輪缸活塞推動制動蹄片與制動鼓產(chǎn)生摩擦，來實現(xiàn)制動的。盤

22、式制動器和鼓式制動器在結(jié)構上的最大區(qū)別在于:鼓式制動器摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件為制動鼓，其摩擦工作表面為園柱面;盤式制動器摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件為以端面工作的金屬圓盤即制動盤。 由于盤式制動器熱穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性以及抗衰減性能較鼓式制動器好，可靠性和安全性也高，因而得到廣泛應用。但是盤式制動器效能低，無法完全防止塵污和銹蝕，兼做駐車制動時需要較為復雜的手驅(qū)動機構，因而在后輪上的應用受到限制，大部分車是采用前盤后鼓的制動系統(tǒng)組成。 電動汽車和混合動力汽車引入了新的制動理念。它是把制動需要消耗的能量用于驅(qū)動發(fā)電機向蓄電池反向充電，既達到了制動的目的，又節(jié)約了能源，是一種非?？茖W的制動理念。其電制動系統(tǒng)制動器是

23、基于傳統(tǒng)的制動器，也分為盤式電制動器和鼓式電制動器。鼓式電制動器由于制動熱衰減性大等缺點，將來汽車上會以盤式電制動器為主2101.3.2制動摩擦特性汽車制動器，無論是盤式還是鼓式，其摩擦類型都屬于干式滑動摩擦。制動襯片與轉(zhuǎn)動的制動鼓(盤)接觸時所產(chǎn)生的摩擦阻力來自表面接觸處因分子間的引力所產(chǎn)生的“粘著”阻力和由于表面凹凸不平而產(chǎn)生的機械變形阻力，它們之間的關系為: F=F1+F2(1一1) 式中P一一摩擦力; F1粘著阻力; F2變形阻力; 由于襯片和盤(鼓)表面形貌的粗糙度和接觸時的不均勻性，實際接觸面積遠遠小于名義接觸面積。在外力的作用下，接觸點處承受較大的應力而產(chǎn)生彈性或塑性變形，表面因

24、高壓變形而受到破壞，部分材料剝落或者被擠出，造成基體間的直接接觸而產(chǎn)生“粘著”或“冷焊”現(xiàn)象，形成摩擦力。 摩擦理論研究表明:摩擦系數(shù)的大小及其穩(wěn)定性，不僅與摩擦副材料的性質(zhì)(物理性質(zhì)、機械及化學性質(zhì))有關，還與制動時的工況條件(制動作用力的大小、制動初速、制動頻率及制動時間等)、表面狀況(摩擦表面的粗糙度及接觸特性、表面的溫度狀況)和制動副的結(jié)構和參數(shù)等有關。故只能在特定條件下，得出某些經(jīng)驗公式，如Rhee對有機石綿摩擦墊片與鑄鐵制動鼓組成的摩擦副，在一定的試驗條件下，提出如下摩擦力的計算公式，: 凡=KPacwbc>(1-2) 式中P.一制動力; V一制動初速; K試驗常數(shù); t一制

25、動時間; a,b-.與溫度有關的系數(shù)，對有機石綿摩擦襯片， a=0.8一1.25, b=一0.25一+0.25 由式(2-2)可知，制動摩擦力受多種因素的影響。對金屬與有機襯片組成的制動副，摩擦表面的溫度對摩擦力的穩(wěn)定性影響尤為突出，因此提高制動副材質(zhì)的熱容量、導熱率、耐熱性，選用散熱性好的結(jié)構設計，可以提高制動摩擦力。1.3.3制動副的磨損 制動襯片與對偶件在摩擦過程中，表面的相互作用將引起表面材料的流失和轉(zhuǎn)移，即產(chǎn)生磨損。磨損會導致制動副的間隙增大，直至襯片或盤(鼓)不能繼續(xù)使用，由此決定制動器的壽命。從安全可靠性角度考慮，希望制動副的摩擦系數(shù)較高，尤其是在高溫下仍能保持較高的摩擦系數(shù)，即

26、足夠的制動摩擦力矩。但一般來說，摩擦系數(shù)越高，摩擦所產(chǎn)生的剪切阻力越大，表層所受的剪切應力也越大，使用壽命也越短。因此，摩擦與磨損是摩擦過程中既相關又矛盾的兩個方面，不同的工況條件和要求，側(cè)重有所不同，但對制動摩擦副來說，需要一定的摩擦阻力但又不致引起過大的磨損。 制動副的磨損一般有粘著磨損、磨粒磨損、熱疲勞磨損和氧化磨損等幾種形式。 (1)粘著磨損 由于接觸的不均勻性和分散性，接觸點處承受高壓、高溫會形成局部粘著點。當粘著點受剪切所產(chǎn)生的磨擦阻力大于表面膜與基體的結(jié)合力或基體材料本身的流動極限時，在法向和切向力的聯(lián)合作用下，表面膜將破裂，材料會被擠出。剪斷面總是強度小且表面不平的表面，摩擦面

27、的表面材料粘到另一面上而產(chǎn)生材料的轉(zhuǎn)移。一般是較軟材料轉(zhuǎn)移到較硬材料的表面。 (2)磨粒磨損 無論是摩擦襯片還是對偶件表面，在摩擦的初期，由于表面粗糙及表面溫度不高，硬質(zhì)點(包括襯片材質(zhì)中的高硬度填料，對偶件表面的凸峰或外界塵埃、砂粒等)在切向力的作用下將材料表層劃傷或犁出溝槽。這種磨損叫磨粒磨損。對有機摩擦襯片的材質(zhì)，其磨粒呈現(xiàn)卷曲狀。 (3)熱疲勞磨損 制動過程中由于表面接觸的分散性，每經(jīng)一個接觸斑點就是一變形波。表面接觸處承受循環(huán)應力的作用，反復制動時將產(chǎn)生較大的溫度梯度，受循環(huán)熱應力的作用，表面或在表層、多相的晶界面或界面處將產(chǎn)生裂紋，裂紋擴展至小塊磨粒而剝落。對粉末冶金摩擦襯片，材質(zhì)

28、的多孔性就是形成許多應力源，在反復熱應力作用下，易出現(xiàn)疲勞磨損;對于有機摩擦襯片，在填料與粘合劑或填料界面間總存在一些粘合強度的薄弱點而成為裂紋根源。 (4)氧化磨損 制動過程中，摩擦面受高溫作用，易與空氣介質(zhì)中的氧發(fā)生化學反應，有機襯片高溫下的熱氧化，使金屬表面形成氧化膜，繼而破裂而產(chǎn)生磨損。 制動過程中出現(xiàn)的磨損形式隨工況條件、摩擦副材質(zhì)不同而易，而且在制動過程的不同階段呈現(xiàn)的磨損形式也有所不同。有機摩擦襯片與灰鑄鐵對偶件摩擦時，在制動摩擦初期，表面溫度不高，以磨粒磨損為主，高溫時則以粘著磨損和熱疲勞磨損為主。1.3.4制動摩擦噪聲 制動時由于制動副的摩擦振動而產(chǎn)生噪聲。制動器的振動包括摩

29、擦材料特性引起的摩擦振動和機械部件振動特性引起的部件振動。 (1)制動副間的摩擦振動 制動時，摩擦接觸物體間的摩擦力增大，瞬間溫度突然升高，接觸表面會出現(xiàn)局部凸起點“粘著”與“分離”5。特別是高速時的強制制動，這種振動尤為劇烈。摩擦振動與摩擦材料的硬度、表面處理、壓縮彈性率、抗拉強度、氣孔率、粘彈性、摩擦系數(shù)一溫度關系曲線、摩擦系數(shù)一速度關系曲線等參數(shù)有關。 摩擦振動的趨勢隨著表面接觸壓力的增加而增加，也隨著摩擦材料的表面溫度的升高而加強。相對滑動速度增加時，摩擦系數(shù)也隨著變化，因而出現(xiàn)振動噪聲的可能性也會增加。 (2)制動副的部件振動 制動器部件的摩擦振動是由于作為相對速度函數(shù)的摩擦系數(shù)變化

30、的結(jié)果，而相對速度又產(chǎn)生于制動襯片、摩擦表面(盤或鼓)和機械系統(tǒng)的阻尼器之間，當兩摩擦表面的相對速度增加時，若摩擦系數(shù)減少，則產(chǎn)生摩擦振動，引起部件的振動而發(fā)出噪聲。當接觸的部件由于摩擦而發(fā)生磨損后，其間隙增大也會引起部件振動。摩擦部件的振動也與負荷的大小有關，當負荷達到足以使蹄和鼓的結(jié)構尺寸發(fā)生變化時，以及彈性力引起蹄和制動器瞬間脫離時，整個關聯(lián)的機械系統(tǒng)就會產(chǎn)生輕微的變形。一旦蹄和制動器脫離嚙合，機械系統(tǒng)的彈性力就會很快使蹄和鼓恢復到原來的狀態(tài)而在兩接觸面產(chǎn)生較低頻率的摩擦振動。 高頻制動尖叫聲和低頻制動噪聲是產(chǎn)生制動噪聲的主要原因。1.3.5制動器性能要求 國標QC/T 582-1999

31、、QC/T239-1999對轎車以及貨車、客車制動器性能提出了明確要求。7)0 制動器性能試驗評價指標有: (1)、第一次衰退率F,=MB' MBmi0 X100% MB,(1-3)式中MB;一第一次衰退試驗中， MBA,一第一次衰退試驗電第一次制動時的制動力矩值，N.m;第二次至第十次制動時的制動力矩的最小值，N.m;該指標考核制動器在多次連續(xù)使用時制動力矩的衰變; (2)第二次衰退率凡2(MB / P)max - (MB. / P)minFat - . . , r、100% kMB / r)MI.(1-4)式中(MB / P)一第二次衰退試驗中，單位管路壓力的制動力矩最大值;(MB

32、 / P)mi。一第二次衰退試驗中，單位管路壓力的制動力矩最小值;該指標考核制動器經(jīng)過第一次衰退和恢復試驗后，單位管路壓力的制動力矩變(3)恢復差率恢復試驗中，最后一次制動力矩與基準制動力矩的差值，以百分數(shù)計。R.二二竺必創(chuàng)翌And、100% (MB )r(1一5) 式中(MB )r一衰退恢復試驗前，基準試驗時的三次制動力矩平均值; (MB )end一恢復試驗中最后一次制動力矩值; 該指標重點考核制動器在多次連續(xù)使用，冷卻后的恢復能力。 (4)速度穩(wěn)定性 試驗中，在額定制動管路壓力下，不同制動初速度時的制動力矩差值，以百分數(shù)計。V,t(m-n)=竺叢.、100%(1-6)Mn式中vst(m-n

33、)一車速m (km/h)與n (km/h)相比的速度穩(wěn)定性，% 呱、風一效能試驗中，在額定制動管路壓力下，車速分別為m,n時的制動力矩;該指標考核制動器輸出制動力矩的速度穩(wěn)定性。對貨車、客車制動器而言，制動器性能試驗判定標準:a.第一次磨合試驗達到80%接觸面積的磨合次數(shù)滿足表1一1要求。表1一1磨合次數(shù) 車型 Gaz1800kg的Ni類 Gas6000掩的N2及M:類 Ga>6000kg的N2. N3及M3類*Ga為汽車最大總重(質(zhì)量),kg;次數(shù) b第一次效能試驗 (1)制動初速度為30km/ h，制動管路壓力為額定值時，制動器輸出的制動力矩應滿足下式要求: Me5MB51.3Me(

34、1一7) 式中MB -制動力矩，N-m; M一制動力矩額定值，N-m; (2)制動器輸出制動力矩的速度穩(wěn)定性應滿足下式要求: Vst (s0-30) 1:5 10% (1-8) Vst (70-30) 1:520% (1-9)c第一次衰退一恢復試驗 (1)第一次衰退率應滿足表1-2的要求。表1-2第一次衰退率 車型GaZ1800kg的N;類Gas6000kg的N:及M2類Ga>6000kg的N2. Ns及Ms類衰退率IFalI540%525% (2)第一次恢復差率滿足下式要求: Res20%(1一10) (3)試驗中及試驗后，制動器應能徹底松開，不得有拖磨現(xiàn)象。d第二次效能試驗與b中規(guī)定

35、相同。e第二次衰退試驗第二次衰退率滿足下式要求: Fat卜60%(1一11)同時，試驗中及試驗后，制動器應能徹底松開，不得有拖磨現(xiàn)象。f第二次磨合試驗磨合次數(shù)為50次，不允許人工打磨。g第三次效能試驗與b中規(guī)定相同。h制動噪聲噪聲應小于90dB (A).i磨損量及制動器外觀檢查要求做完全部規(guī)定的試驗項目后，制動器應工作正常。.制動鼓或制動盤工作表面應無刮傷。.制動底板或制動鉗應無影響制動器性能的變形。.制動襯片(襯塊)應完整、無脫層、無燒焦現(xiàn)象，允許有輕微裂紋。.制動輪缸應無滲漏現(xiàn)象。1.3.6制動器摩擦磨損測試體系 汽車摩擦材料從開發(fā)到批量生產(chǎn)，一般采用如下的測試體系: (1)、小樣試驗 小

36、樣試驗是把所需研究的摩擦材料制成尺寸較小的試樣，在相應的試樣試驗機上進行試驗。它的試驗條件選擇范圍較寬，影響因素容易控制。在短時間內(nèi)可以進行較多參數(shù)和較多次數(shù)的試驗，試驗數(shù)據(jù)重復性較好，對比性較強，易于發(fā)現(xiàn)其規(guī)律性，一般多用于摩擦材料配方研究與篩選試驗。 小樣試驗的試驗費用較低，周期短，采用比較廣泛。 (2)、臺架試驗 臺架試驗是在相應的專門臺架試驗機上進行。它是在試樣試驗基礎上，用優(yōu)選出來的滿足摩擦磨損性能要求的材料，制成與實際結(jié)構尺寸相同或者相似的摩擦件和對偶件，并模擬實際使用條件進行試驗。目的是選擇摩擦副的合理結(jié)構，校驗試驗數(shù)據(jù)和在模擬實際工況條件下摩擦件的可靠性。 臺架試驗比小樣試驗更

37、接近于實際使用條件，從而提高了試驗數(shù)據(jù)的可靠性。相比使用試驗來說，臺架試驗容易控制試驗條件，還可強化實際使用條件，縮短試驗周期，減少試驗費用。 (3)、使用試驗 在上述兩種試驗基礎上，再優(yōu)選出摩擦磨損性能好的材料，制成實際使用的摩擦副，在實際使用條件下進行試驗。 這種試驗的真實性和可靠性好，是摩擦磨損試驗最終不可缺少的環(huán)節(jié)。但是，它需要較多的人力、物力，需要特殊的測量儀器，費用較高，周期較長，而且試驗結(jié)果由于受到多種因素的綜合影響，不易進行單因素的考察，不易分析問題產(chǎn)生的原因。 如果不進行前述兩種類型的試驗，一開始就進行使用試驗，特別是對摩擦磨損這樣一個多因素復雜問題，必然難以抓住主要矛盾作分

38、析比較，致使整個試驗周期拖長，費用加大。 因此，對汽車制動器產(chǎn)品而言，更強調(diào)能夠控制使用條件，具有較好數(shù)據(jù)重復性的臺架試驗。1.4本論文的主要研究內(nèi)容 本論文通過對國內(nèi)外試驗臺架的研究，提出制動器慣性試驗臺架設計思路，完成了試驗臺架的設計。 論文完成了以下幾個方面的工作: 1、國內(nèi)外汽車摩擦材料試驗設備的分析比較; 2、汽車制動器性能要求和試驗方法研究; 3、汽車制動器慣性試驗臺架設計思路和設計方法研究; 4、重型車制動器試驗臺架結(jié)構設計; 5、試驗臺架控制系統(tǒng)的總體設計; 6、試驗臺架試驗、傳動、加載、控制、測量方式的選擇和實現(xiàn); 7、對自動調(diào)整臂進行了試驗研究。第二章國內(nèi)外制動器試驗設備研

39、究2.1國內(nèi)外制動器試驗設備的分析比較 國外汽車摩擦材料的研究己經(jīng)開展得比較廣泛。目前國內(nèi)研究汽車摩擦材料的進口試驗設備大致可分3類:第1類是日本SHINKO工程公司制造的FAST機(FAST是FRICTION ASSESSMENT SCREENING TEST的縮寫，即摩擦材料評定篩選試驗);第2類是美國福特汽車公司研制的FAST機和美國LINK公司制造的CHASE摩擦試驗機;第3類是德國ATE-TEVES與ERICH.KRAUSS研制的Krauss試驗機。國產(chǎn)試驗設備有武漢材料保護研究所開發(fā)的MD240定速試驗機和吉林大學機電設備研究所研制JF 150D等。下面就最典型的幾種試驗設備及其試

40、驗方法作簡要分析。2.1.1定速摩擦試驗機 HP-S定速摩擦試驗機最早由日本人采用，它是通過測出一定壓力、速度下連續(xù)制動時，摩擦材料的摩擦系數(shù)和磨損率隨溫度變化的情況，從而判斷摩擦材料性能的試驗設備。其特點是采用盤一塊式摩擦副，定速滑磨。 如圖2-1所示。定速摩擦試驗機是由電機通過三角帶、錐形齒輪帶動主軸上的摩擦盤以一定速度(790rpm)轉(zhuǎn)動的。試樣(25mmx25mm)安裝在上支撐臂中，并通過加載杠桿系統(tǒng)向摩擦盤施加一定負荷。摩擦面溫度由熱電偶測量，加熱裝置置于摩擦盤下。摩擦力矩由彈簧系統(tǒng)的測力桿和轉(zhuǎn)鼓記錄。 該機結(jié)構簡單，操作方便。它以測試摩擦材料性能為目的，已作為我國評定襯片材質(zhì)和摩擦

41、性能的標準樣機之一。國產(chǎn)的MD-240定速摩擦試驗機工作原理與之相同，但杠桿加載系統(tǒng)改為液壓加載。圖2-1定速摩擦試驗機1、皮帶輪:2、轉(zhuǎn)軸;3、軸冷卻水噴嘴;4、冷卻水噴嘴(微調(diào))5、冷卻水噴嘴(粗調(diào))6、輔助加熱裝置;7、試片:8.摩擦盤;9、試片支撐臂;10、加壓軸:11,摩擦力測定用彈黃:12、鏈輪:13.杠桿水平調(diào)整裝置;14、載荷用杠桿;15、杠桿水平指示器;16,硅碼;17,摩擦力記錄滾簡; 18、油緩沖器2.1.2 FAST摩擦試驗機 FAST (FRICTION ASSESSMENT SCREENING TEST的縮寫)摩擦試驗機是美國福特汽車公司研制的專門評價制動襯片和離合器摩擦面片的摩擦磨損性能的試驗機。其主要試驗方法是恒摩擦力試驗。當摩擦系數(shù)因熱衰退導致摩擦力衰退時，通過提高試驗壓力的辦法保持恒定摩擦力，這與制動襯片在行車制動中的工作狀態(tài)加大制動踏板力提高制動系統(tǒng)管路壓力相似，因此有較好的模擬性。如圖2-2所示。 FAST試驗機的主要功能是:研究測定摩擦系數(shù)與溫度、壓力的關系，增加某些附件后，也可用于研究與速度的關系;還可以用于研究靜摩擦、衰退特性、尖叫界限、殘余