毕业设计论文汽车制动实验台动力系统设计

汽车制动实验台动力系统设计目录TOC\o"1-3"\u第一章绪论 31.1选题背景 31.1.1选题的目的和意义 41.1.2国内外汽车试验制动台的发展的现状： 51.1.3台架制动实验台的特点及发展前景 81.2本课题的研究工作 8第二章传动方案选择及论证 9传动方案的设计与论证 9传动方案的要求 92.1.2传动方案的拟定 102.2传动方案的内容与工作制动试验台原理 10传动方案的内容 10制动实验台的工作原理 11第三章制动实验台结构设计计算 123.1引言： 123.2滚筒选择 123.2.1滚筒直径的选择 123.2.2滚筒长度的选择 123.2.3滚简转速的选择 133.2.4车轮与滚筒间附着系数的选择 133.2.5安置角对测试车轮稳定性的影响 133.2.6滚筒中心距L的选择 143.3车轮的选择与计算 14车轮直径计算 14车轮所需转速计算 153.4滚筒的计算 15滚筒质量计算 15滚筒转动惯量计算 15滚筒功率计算 153.5电动机的选择 163.6.齿轮传动计算 183.6.1车速为100km/h时的齿轮传动 18齿轮传动分析 263.7轴设计 27确定轴的最小直径 28从动轴设计 29主动轴设计 303.8轴承和轴承座设计 303.81选择轴承型号 313.82轴承座型号 313.9主从滚筒间齿轮传动设计 31汽车制动实验台框架参数设计 323.10.1槽钢的选择 323.10.2制动试验台框架结构参数 33带传动设计 33电磁离合器地选择 343.12.1.按计算扭矩选择电磁离合器 343.12.2牙嵌式电磁离合器的结构与工作原理 34本章小结 35第四章结论和建议 36本论文的结论 36致谢 37参考文献 38附录 39制动器和制动测试试验的概况 39APrimeronBrakesandBrakeTesting 45第一章绪论1.1选题背景汽车制动性能的检测，作为机动车安全检测中最重要项目之一，一直是大家关注的焦点。制动检测设备怎样才能客观准确地检测出汽车的制动性能，使其更好地服务于社会、造福于人民，与我们的被检对象机动车的现状是分不开的。近几年来，我国机动车保有量急剧增加，机动车安全运行的问题越来越突出，加强机动车的管理，重视机动车辆的安全技术检测，成为整个社会，特别是公安、交通部门有待研究解决的重要课题。汽车行驶速度的不断提高和道路行车密度的增大，对汽车行驶安全性提出了越来越高的要求，汽车防抱死制动系统ABS(Anti-LockBrakingSystem)就是在这种要求下产生和发展的。ABS装置通过控制和调节车轮的制动力，防止车轮在制动时的滑转，最大限度的利用路面附着系数以缩短制动距离，防止侧滑，提高制动时的方向稳定性，从而大大改善汽车的制动性能，提高汽车的安全性。目前，由防抱死制动系统ABS和防滑驱动系统ASR共同组成的防滑控制系统已经成为汽车向电子化发展的一个重要方面。由于国家强制规定采用ABS后，各汽修厂和汽车综合性能检测站都会遇到，对带ABS汽车的制动综合性检测的问题。如果要建立ABS制动性能测试场则需要大量资金和场地(典型的ABS制动性能测试场仅路面占地就需10亩地)，一般企业难以承受。汽车制动能测试台由于占地面积小，投入少，同时台试法检验制动性能的优点是迅速、准确、安全，不受外界条件的限制，重复性较好，能测得各车轮的制动全过程(制动力随时间增长的过程)，受到汽修厂和汽车综合性能检测站青睐，但现有的汽车制动性能检测的设备不能适应带ABS的汽车的要求，因此研究开发新的制动性能测试台，应该是解决带ABS汽车制动性能检测问题较理想的方法。本文将在理论和技术上对此检测台进行研究，如果可行将为汽车检测技术提供新装备的设计思路，将节省大量资金和场地。选题的目的和意义汽车制动性能的检验是机动车安全技术检验的重要内容之一，也是汽车保修企业进行故障和调试修理的科学依据。近年来，随着不解体检在线检测技术的发展，汽车制动性能的检测与诊断已由经验定性型向仪器化的定量与定性相结合方向发展，由路试向台架检测发展。汽车制动的开发研究主要以试验与仿真相结合的方式进行。实车试验成本高、周期长，重复性差，因此仿真技术越来越成为研究ABS的重要手段。GB7258—2004机动车运行安全国家标准规定ABS为大型车辆的标准配置,这使得国内汽车对ABS的需求急剧增加。为提高ABS产品的品质,降低开发成本,缩短开发周期,室内试验台和计算机仿真将成为汽车ABS试验研究的重要手段之一。采用ABS室内试验存在的主要问题是试验误差。试验误差与许多因素有关,如简化模型与真实对象的差异、试验装置的系统误差、试验数据的误差、试验操作的误差、计算误差(如截断误差)等。因此开发一个好的实验台对汽车制动系统的研究有很大作用。ABS技术在世界上属于尖端技术，ABS产品还属于高利润、高附加值产品，装配ABS装置会直接增加车辆的制造成本。因此不论是汽车生产厂商还是车辆用户，都非常关心装配在车上的ABS系统的使用性能。想要确切知道ABS装置装配到汽车上以后的实际使用性能，必须通过全面的检测。目前国内对ABS性能的检测主要是采用电气性能测试和道路试验这两种方法。第一种方法，采用模拟装置代替车辆向ABS装置发送轮速信号和车身信号，通过观察ABS的输出信号来判断ABS是否工作正常，这种方法由于是对ABS进行装车前的单独检测，即使ABS的各项参数都在正常值范围内，仍然无法保证ABS装配到车辆后，仍然能充分发挥其功效。对于第二种方法，虽然能较全面地检测装配ABS的车辆在各种路面上的制动性能，但是试验费用高、周期长、精度低，受环境及道路条件的影响大。为了克服以上方法中存在的缺陷，实现对ABS工作性能检测的精确化和台架化无疑是最佳途径。国内现阶段普遍采用的反力式制动台无法对装配ABS的车辆的制动性能进行检测。目前国外少数厂家已经开发出惯性式转鼓制动试验台来检测ABS制动性能，但这种设备价格昂贵，而且只能完成单一路面附着系数情况下的制动效能试验，根本无法完成国内外ABS试验标准中规定的不同路面组合工况下对ABS系统性能的考核。随着ABS装置的广泛应用，检测ABS性能也显得越来越重要。但是到目前为止，还没有出现真正能全面检测ABS综合性能的试验台，而随着对车辆制动性能检测要求的提高，实行ABS性能检测的台架化日益重要，所以，国内急需开发出一种价格适中、功能齐全、测试精度较高，并且完全拥有知识产权的对装车后的ABS制动性能进行全面检测的设备，以满足国内整个汽车检测行业的需要。本课题是集“机、电、气”于一体的新产品开发项目，其目的是根据国家有关ABS性能标准要求，在深入研究汽车ABS工作性能的室内台架试验方法的基础上，开发研制出能够对安装ABS装置的车辆的制动性能进行动态检测和评价的试验台及其计算机测试分析系统，该试验台根据ABS的工作原理，能够模拟出汽车在不同附着系数路面上进行制动时的动态制动过程，测试出汽车的各个车轮在路面附着系数发生变化时ABS的工作状态，从而全面地检测出安装ABS的车辆在各种路面上的制动性能并进行综合评价。该试验台及测试分析系统的研制成功，可以有效地解决我国现有各种试验台架无法对装有ABS的车辆的制动性能进行测试的这一困扰我国汽车检测行业多年的技术难题，从而填补我国在汽车ABS不解体室内台架试验方面的空白。该项目的研制成功，对于推动我国汽车检测技术及设备的发展，促进整个汽车检测行业的技术进步将起到重要作用;对于满足我国汽车检测市场的迫切需要，改善我国车辆安全技术状况，降低交通事故的发生也将具有十分重要的现实意义。国内外汽车试验制动台的发展的现状：我国使用的反力滚筒式制动试验台有两大类，其一是引进日本弥荣公司、日产公司的;其二是引入西欧国家的，如德国马哈公司、申克公司，英国克雷普顿公司，意大利的钻石公司等。日本式试验台的特点是摩擦滚筒直径小，一般直径为12Omm左右，且滚筒表面刻有矩形槽，制动时线速度低，两滚筒之间有举重器，一般没有智能程序，数值显示多为指针式。西欧式试验台的特点是摩擦滚筒直径大，一般直径在265mm左右，且筒表面涂敷摩擦材料，摩擦系数较高，可达0.8一0.9，制动时线速度高，在两滚筒之间有两个第三滚筒，数值显示为指针式。吉林大学等利用计算机模拟仿真技术来建立ABS虚拟检测系统。该方面研究成果有一些报道，主要应用在ABS产品开发中，尚未见应用于产品生产检测中。实现计算机模拟仿真首先是要建立车辆动力学模型，然后利用计算机技术进行仿真。目前，检测设备制造业已形成一定规模，市场竞争十分激烈，反力式汽车动试验台型式变得多样化，并在不断改进和提高。传感器都己从机械式的或机电式的进化为电子式的，控制方式也由继电器控制变成计算机控制。世界汽车工业迅猛发展的同时，人们对于汽车的安全性能的关注日益提高，ABS系统的装车率也随着汽车工业的发展及其自身技术的进步逐年提高。是否装有ABS装置，已经成为车辆性能评价时的一个重要依据。自90年代开始，一些知名汽车公司(如通用、奔驰、宝马等)己在其生产的轿车上100%地装备了防抱死制动系统ABS。到90年代末，美、日、欧等发达国家及地区基本上每一辆新生产的汽车都装有ABS。近年来，ABS在我国也得到快速推广和应用，如一汽大众、二汽富康、上汽通用、奇瑞、重庆长安、陕西汉江等汽车生产厂家，均早己在其生产的汽车上加装了ABS。机械工业部在“九五期间重点发展的60种零部件及被推荐的生产企业”目录中，将制动系统的防抱死装置和防滑装置列在第二项(第一项是汽油机电控系统)，且该项是仅有的三项无被推荐的生产企业的产品之一。由此，我国的ABS产品开始进入重点发展时期。随着ABS装置的快速发展和广泛应用，如何对其工作性能进行全面的检测就显得越来越重要。我国从80年代以来就开始实施对在用汽车的整车性能进行定期强制性检测，90年代以来开始对汽车制造企业也要求进行整车出厂性能的全面综合测试。为此，在国内的公安、交通及汽车制造部门分别建立了大量的汽车安全性能、综合性能以及出厂质量检测线。在这些检测线中，对汽车的制动性能检测是最为重要的检测项目。虽然经过了近20年的发展，目前在国内各种汽车检测线中，对汽车制动性能的检测方法，仍然都是利用反力式制动试验台来测试汽车的最大制动力、制动协调时间、制动力过程差、驻车制动力、制动拖滞力等参数以评价汽车的制动性能。但是，对于目前大量的安装有ABS的车辆，这些参数的测量根本不能反映其实际的制动效果。因为装有ABS的汽车，其制动过程与未装ABS的汽车有较大区别。装有ABS的汽车在进行制动时，其制动力上升到一定程度后，ABS装置开始自动调节制动缸的制动压力，使车轮始终保持在一定的滑移率范围之内，从而获得最大地面制动力。在这一过程中，制动缸中的液压处于不停的变化之中，汽车车轮的减速度也随之不断变化。反力式制动试验台只能对未装ABS的车辆的制动性能进行检测，其滚筒转速较低，制动测试时的车速较低，如果对装有ABS的车辆进行制动性能检测，在此低速下ABS根本不可能工作，同时轮胎与滚筒之间的附着系数也是一个固定值，不能模拟测试在路面附着系数发生变化时ABS的工作性能。因此，如何实现对装有ABS车辆的制动性能进行不解体台架测试的问题就成为我国汽车安全和综合性能检测行业以及汽车制造企业急需解决的问题。目前国内一些研究院所及大专院校的相关研究部门虽然针对该问题在理论上进行了一些探讨，但还没有真正地进行相关设备的研究与开发。国外像日本弥荣以及德国的少数企业虽然己生产出成套的ABS检测台，但是其检测台只能完成某种单一路面情况下的制动效能模拟试验，不能完成国内外ABS试验标准中规定的不同路面组合工况下对ABS系统性能的全面测试，并且价格昂贵，像日本弥荣每套产品约人民币400万元，显然不适合中国国情。国内对汽车ABS工作性能的检测广泛采用的方法是路试。路面虽然能较全面地检测装配ABS的车辆在各种路面上的制动性能，但是该方法试验费用高、周期长、精度低，受环境及道路条件的影响大，难以实现对所有车辆的定期测试。为了有效克服ABS装车路试过程中存在的缺陷，实现对ABS工作性能检测的精确化与台架化无疑是最佳途径。目前国内对ABS试验台架的研究，多是利用计算机对其中的某一或某些部分进行仿真，并不能如实反应ABS系统在汽车制动时的动态控制情况。现阶段对ABS检测台的理论研究方法大体类似，主要在模拟汽车的平动惯性和路面的附着系数变化上有一些区别，具体提出了三种形式:1、以飞轮组的转动惯量模拟汽车的平动惯量，采用补偿电贯量的方案实现连续模拟;通过专门的控制电路及模拟施加不同的车轮制动力实现对道路附着系数的有效模拟。2、直接用电机驱动汽车车轮，采用自藕变压器来调整电机工作电压，从而调整电机与车轮转速来模拟各种行驶车速;通过调节带传动中皮带的松紧来调整摩擦力的大小，以模拟汽车在不同附着系数路面上的制动情况。3、以飞轮组的转动惯量模拟汽车的平动惯量，通过调节变频调速电机输入电流的频率实现连续模拟;用扭矩控制器控制滚筒实现对道路附着系数的有效模拟。据初步调查统计，目前国内还没有真正进行汽车ABS试验台及测试分析系统的产品化开发研制，也没有相关的专利问世。.3台架制动实验台的特点及发展前景相对于道路试验检测来说，台架检测方法具有许多突出的优点:（1）检测过程简单，时间短。针对制动系统制动性能的检测，每辆车只需要3-5分钟，因此，如果将制动检测试验台安装到目前国内的汽车性能检测线上使用，对整条检测线的检测速度影响很小。(2)设备占地面积小，可以作为一个单独的工位加装在目前我国正在普遍使用的汽车性能检测线上，从而能够在汽车年检中完成对汽车制动系统的性能检测。(3)检测过程受环境因素影响较小。由于台架检测是在室内进行，所以不会受到天气、侧向风等自然条件的影响。(4)设备耗资低，根据市场需求可实行产业化生产。台架检测法有许多道路检测法所不具备的优点，但是也存在一些不足，由于台架检测法所采用的方法是模拟路面制动状况并进行检测，不能反映出路面制动时的轴荷转移对制动过程的影响，同时受到电子器件精度、汽车当量模拟精度等因素的限制，所以测试结果在一定程度上存在偏差。通过不断改进台架设计，充分减小台架自身不足，可能选用高精度电子测试器件等措施，可以将台架测试的精度逐步提高。目前，随着我国汽车保有量的逐年增长以及人们对道路交通安全关注程度的提高，在用车辆的常规检测项目中增加制动系统制动性能检测的必要性也随之日益提高，台架检测必随之广泛应用。1.2本课题的研究工作对汽车制动试验台的研究主要集中在以下几方面:(1)了解汽车制动试验台的用途、功能，并就当前汽车制动试验台技术现状以及性能进行综合论述。(2)进行汽车制动试验台动力系统方案设计，并通过分析论证，确定最终实验方案。(3)制动试验台结构设计的研究,对制动试验台动力系统方案进行结构设计，绘制零件图及装配图。(4)在实验台制造完成的情况下，进行必要的性能试验和试验数据分析。第二章传动方案选择及论证传动方案的要求合理的传动方案，首先要满足工作机的功能要求，其次还应满足工作可靠、传动效率高、结构简单、尺寸紧凑、重量轻、成本低廉、工艺性好、使用和维护方便等要求。但是任何一个方案，要满足上述所有要求是十分困难的，要统筹兼顾，满足最主要和最基本的要求。对机器使用功能方面的要求:实现预定的使用功能是机械设计的最基本的要求，好的使用性能指标是设计的主要目标。另外操作使用方便、工作安全可靠、体积小、重量轻、效率高、外形美观、噪声低等往往也是机械设计时所要求的。对机器经济性的要求:机器的经济性体现在设计、制造和使用的全过程中，在设计机器时要全面综的进行考虑。设计的经济性体现为合理的功能定位、实现使用功能要求的最简单的技术途径和最简单合理的结构。机械零件是组成机器的基本单元，对机器的设计要求最终都是通过零件的设计来实现的，所以设计零件时应满足的要求是从设计机器的要求中引伸出来的，即也应从保证满足机器的使用功能要求和经济性要求两方面考虑。要求在预定的工作期限内正常可靠的工作，从而保证机器的各种功能的正常实现。这就要求零件在预定的寿命期内不会产生各种可能的失效，即要求零件在强度、刚度、振动稳定性、耐磨性和温升等方面必须满足必要的条件，这些条件就是判定零件工作能力的准则。要尽量降低零件的生产制造成本，这要求从零件的设计和制造等多方面加以考虑。设计时应合理地选择材料和毛坯的形式、设计简单合理的零件结构、合理规定零件加工的公差等级以及认真考虑零件的加工工艺性和装配工艺性等。另外要尽量采用标准化、系列化和通用化的零部件。任何一种机器都有动力机、传动装置和工作机组成。动力机是机器工作的能量来源，可以直接利用自然资源(也称为一次资源)或二次资源转变为机械能。工作机是机器的执行机构，用来实现机器的动力和运动功能，如机器人的末端执行器就是工作机。传动装置则是一种实现能量传递和兼有其他作用的装置。满足同一工作机功能要求，往往可采用不同的传动机构，不同的组合和布局，从而可得出不同的传动方案。我在拟定传动方案时，了解了各种传动机构的性能及适用条件，结合工作机所传递的载荷性质和大小、运动方式和速度以及工作条件等，对各种传动方案进行比较，并进行了合理的选择。传动方案的拟定满足同一工作机功能要求，往往可采用不同的传动机构，不同的组合和布局，从而可得出不同的传动方案。我在拟定传动方案时，了解了各种传动机构的性能及适用条件，结合工作机所传递的载荷性质和大小、运动方式和速度以及工作条件等，对各种传动方案进行比较，并进行了合理的选择。由于考虑到电机的输出转速，还有要实现不同车速之间的转换问题，经过综合考虑，我选用了齿轮传动，这是根据它的特点决定的，因为它是传动平稳，且结构尺寸较小，传动易于实现。2.2传动方案的内容与工作制动试验台原理传动方案的内容传动方案的具体内容为电机开启，电机转速通过齿轮减速装置减速为滚筒所需转速后传递给主动滚筒，主动滚筒通过齿轮传动把动力和转速传递给从动滚筒，车轮胎与滚筒接触，从而滚筒带动车轮旋转，于是车轮达到预定的测试速度。我的设计为预定三种车速，分别为100km/h,80km/h,60km/h,选定发动机后，根据其满载转速与为达到所设三种车速滚筒素虚的转速算出传动比，根据传动比确定传动类型，经过考虑我选择的是齿轮传动，为了实现不同齿轮传动间的速度传动比的切换，我在每个主动齿轮上安装了电磁离合器，通过电磁离合器控制齿轮传动，从而把转速降为设计要求的转速，并传给滚筒，带动车轮。汽车制动实验台的示意图如下：制动实验台的工作原理汽车制动实验台的工作原理是当车轮在滚筒式制动试验台上测试时，利用滚筒模拟一定道路状况，即将被测车轮置于两滚筒上，用电机驱动滚筒旋转，滚筒带动车轮转动，并达到预定测试速度，然后踏下制动踏板，车轮停止转动，而滚筒依靠惯性轮的作用继续旋转，滚筒相当于活动路面，从而测得所需各项数据。其中利用齿轮传动实现三种要求的车速，利用电磁离合器实现不同车速之间的转换。齿轮传动的作用是将电动机的转速分别降为所需的三种转速，即所需的三种车速。不同的转速切换是通过电磁离合器来控制的，主动轴上的三个主动齿轮分别与三个电磁离合器相连，且与从动齿轮分别啮合，电磁离合器通过电磁圈控制齿轮与轴的啮合，当电磁离合器发挥作用时，主动齿轮的转速便经过减速后传给从动轴，当电磁离合器不发挥作用时，齿轮虽然啮合，但不把动力传递给从动轴，因此是空转。通过电磁离合器的作用，完成不同转速车速之间的切换。图2.2汽车制动试验台结构原理示意图第三章制动实验台结构设计计算3.1引言：汽车制动试验台的结构参数对制动性能的测量结果有着重要关系。只有合理选择制动试验台的设计参数，才能提高试验台测试的准确性与可靠性，以及耐用性和使用经济性。本章将分析汽车制动试验台主要结构参数选择方法。制动试验台主要结构有车轮、滚筒、电动机、齿轮等。3.2滚筒选择 滚筒直径的选择目前制动试验台多采用滚筒中心距不可调式。由此，减小滚筒直径，可使车轮在试验台上的安置角增大，增加试验台的稳定性，提高车轮与滚筒间的蹬着力，节省驱动电机功率.但滚筒直径不能过小，否则车轮的滚动损耗将明显增加.本制动试验台选取滚筒直径为420mm滚筒长度的选择它取决于受检车辆的结构参数及试验台的通用性.本制动试验台选取滚筒长度为220mm滚简转速的选择滚筒转速决定测试车速的高低，为使汽车测试时的条件最大限度地与使用条件一致，必须保证滚筒的线速度不致过低.否则.将使测试结果失真。但随着测试车速的提高.试验台的驱动功率也随之增加.因此还要考虑使用经济性。滚筒线速度即测试车速、可由公式;=2nR确定，本制动试验台滚筒转速选取了三种转速，分别为100km/h、80km/h、60km/h.车轮与滚筒间附着系数的选择车辆在试验台上测试时，车轮与滚筒的接触面积小于车轮与地面的接触面积，且比压增大，引起滚动阻力增加，附着系数下降。因此只有提高车轮与滚筒间的附着系数，才能在滚筒式制动试验台上较真实地再现汽车在路面上的制动状况。但附着系数的提高受到滚筒表层结构和材料的限制.目前采用较多的是表面带有沟槽的钢制滚筒，其表面附着系数在之间。安置角对测试车轮稳定性的影响车轮安置角是指汽车车轮与滚筒接触点的切线方向与水平方向的夹角。安置角的大小直接影响到车轮的滚动阻力。车轮在试验台上测试时的受力情况如图所示.分析时忽略了非测试车轮约束反力的影响，并假设测试车轮为刚性。车轮有向后移动的趋势.若车轮在两滚筒上的安置角过小，车轮将离开前滚筒沿后滚筒滑移。若安置角足够大，则水平力平衡，使车轮在两滚筒上稳定而不脱离前滚筒。由以上分析可知，车轮在滚筒上的安置角越小，获得的测试能力越大,安置角越大则测试过程中的工作稳定性越好。所以应综合两方面的影咱来选择a角。但最大测试能力的获得是以测试车轮工作稳定为前提的。本实验台选择的是38度。图3.1车轮受力分析滚筒中心距L的选择当测试车轮置于前、后两滚筒间时。测试车轮半径R与前后两滚筒中心距L，车轮在滚筒上安置角的关系由以下公式确定。即L=2(R+r)sina对应于不同的车轮半径R.其L也应不一样。但目前使用的滚筒式制动试验台大都是滚筒中心距不能调整的。不能保证所有尺寸的车轮到处于测试的最佳状态，从而使许多制动力合格的车辆在试验台上测试时达不到规范要求。本实验台通过以上公式计算选定中心距为L=(577.5+420)sin38=602mm3.3车轮的选择与计算车轮直径计算轮胎直径=胎面宽度×扁平比×2+轮圈直径×我选用的185/60R14轮胎，其轮胎直径可以如下计算：D=14×25.4＋185××2＝577.6毫米。车轮所需转速计算设车速为100km/h，取滚筒的直径为420mm，根据公式得出要达到车速为100km/h，滚筒需要的转速为n=1264r/min设车速为80km/h，取滚筒的直径为420mm，根据公式得出车速为80km/h，滚筒需要的转速为n=1011r/min设车速为60km/h，取滚筒的直径为420mm，根据公式得出车速为60km/h，滚筒需要的转速为n=758r/min。3.4滚筒的计算滚筒质量计算前面所选滚筒直径为420mm、长度为220mm、密度为7.8*1000kg.m2,同时我们令滚筒的壁厚为20mm，由此可得滚筒质量为43kg.滚筒转动惯量计算滚筒转动惯量由公式J=MRR可得J=1.5523kg*mm因此所有8个滚筒的转动惯量为12.4184kg*mm滚筒功率计算车速为100km/h由T车速为80km/h由Tkw车速为60km/h时滚筒的角速度为w=2*3.14n即w=79rad/s由T3.5电动机的选择当车速为100km/h考虑到整车的平动惯量和所需功率与惯性论等所需功率，我决定求出整车所需功率，以此来确定发动机功率。设整车质量为2000kg，当他速度达到100km/h时，动力从电机传到滚筒大概需要200s，由此根据公式得出整车所需功率为p=考虑到传递功率问题，本实验台经过两次齿轮传动，传动效率查书得0.98，经过一次皮带轮传动，传动效率查书得为0.92，经过三次轴承传动，传动效率查书得0.99，本实验台综合传动效率为他们的乘积。总传动效率=0.855综合上述情况，还有各种可能的传动消耗，经过计算查阅资料与设计手册，我决定选取额定功率为7.5kw，同步转速为1500r/min的电机。查机械设计手册，选择电机的具体参数为：电机名称Y系列三相异步电动机类别代号Y型号规格Y132M-4防护等级IP44安装形式B3极数4转速（r/min）1440电压（V）380额定电流（A）7效率（%）87功率因数（cosφ）.85堵转电流/额定电流7堵转转矩/额定转矩2转动惯量（kg·m^2）.0296噪声（dB(A)）78重量（kg）81机座号132M国际标准机座号132M38最大长度（mm）515最大宽度（mm）350最大高度（mm）315.齿轮传动计算齿轮传动是机械传动中最重要的转动之一，形式很多，传递的功率可达数十万千瓦，圆周速度可达200m/s。齿轮传动在农林机械，建筑机械，冶炼机械，挖掘机械等各个领域都有着较广的应用。齿轮传动有以下几个特点：1、效率高在常用的机械传动中，以齿轮转动效率最高。如一级圆柱齿轮转动的效率可达99﹪。这对大功率传动十分重要，因为即使效率提高1﹪，也有很大的经济意义。2、结构紧凑在同样的使用条件下，齿轮传动所需空间尺寸一般较小。3、工作可靠，寿命长设计正确合理，使用维护良好的齿轮传动，工作十分可靠，寿命可长达一、二十年，这也是其他机械传动无法比拟的。这对车辆及在矿井内工作的机器尤为重要。4、传动比稳定传动比稳定往往是对传动性能的基本要求。齿轮转动获得广泛的应用，也就是由于这一特点。但是，齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格较贵，且不宜用于传动距离过大的场合。因此根据设计需要我们选择了齿轮传动，主要考虑到传动距离近，传动平稳，符合设计要求。.1车速为100km/h时的齿轮传动（1）由电动机的额定功率，可假设小齿轮的转速为n1=（2）设齿轮工作寿命为15年，每年工作300天，单班制。传动机为一般工作机，故选用7级精度材料选择：选择齿轮材料为45钢（调质）硬度为240HBS，初选小齿轮齿数Z为20。（3）齿面接触强度设计确定公式内的个计算数值载荷系数小齿轮传递的功率转矩查书得齿宽系数=查得材料的弹性影响系数=由图查出齿轮接触疲劳强度极限=550Mpa图接触疲劳强度极限由公式计算应力循环次数:N=60njN——应力循环次数。n——齿轮的转速，单位为r/min。j——齿轮每转一周时，同一齿面啮合次数。——齿轮的工作寿命，单位为h.N=60nj=60×1440×8×300××由图查得接触疲劳寿命系数图接触疲劳寿命图计算接触疲劳许用应力取失效概率为1﹪，安全系数S=1，由公式=S——疲劳强度安全系数。——考虑应力循环次数影响的系数，称为寿命系数。——齿轮的疲劳极限。得==×550=550MPa（4）计算小齿轮分度园圆径=mm（5）计算圆周速度=m/s（6）计算齿宽bb=d=25mm（7）计算齿宽与齿高之比b/h确定齿轮模数m初定齿轮齿数Z=20m==mm×mm=mmb/h=25mm/mm=（8）计算载荷系数根据=4.23，7级精度，由图算得动载荷系数动载系数KV计算公式：式中K1、K2系数按下表选取齿轮种类K1K齿轮II组精度各种精度等级56789直齿轮斜齿轮表SEQ图表\*ARABIC1精度表因齿轮直齿轮，假设KAFt/b＜100(N/mm)由表4.4查得==1影响KHα、KFα的主要因素有：轮齿啮合刚度，基节偏差，重合度，载荷，跑合情况及齿向修形等。KHα、KFα可按下表选取：KAFt/b≥100(N/mm)＜100(N/mm)精度等级II组567895级以下经表面硬化的直齿轮KHαKFα经表面硬化的斜齿轮KHα1.1②①KFα未经表面硬化的直齿轮KHαKFα未经表面硬化的斜齿轮KHα①KFα表SEQ图表\*ARABIC2系数选择表①若，则取②对修形齿轮，取KHα＝KFα＝1。查表得实用系数＝1使用系数KA原动机工作特性工作机工作特性均匀平稳轻微振动中等振动强烈振动均匀平稳轻微振动中等振动强烈振动注：对于增速传动，建议取表中值的1.1倍。表SEQ图表\*ARABIC3使用系数表查得7级精度齿轮相对支撑对称时＝×b将数代入后得＝×××25＝1.14查得＝K＝＝1×××1.14＝1.29（9）按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径d＝＝83.55mm（10）计算模数mm＝d/z＝83.55/20＝（11）按齿根弯曲强度计算由公式M≥确定公式内的各计算数值查弯曲疲劳强度＝380MpaσFE的计算公式为式中YST为试验齿轮的应力修正系数，YST＝2.0。σFlim可按图查取，对于循环载荷下工作的齿轮（如行星齿轮、中间齿轮等）应将查取数据乘以0.7。图3.4调质钢（①含碳量＞0.32%）由表查弯曲疲劳寿命系数＝图表查弯曲疲劳寿命系数计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S＝1.4，由公式得＝＝×＝计算载荷系数K＝＝1×××＝查取齿形系数＝查取应力校正系数＝/＝×＝4设计计算＝mm由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力。可取由弯曲强度算得的模数。就近取整数m＝3z＝d/m＝83.55/3=z=28大齿轮齿数为=1.2*=取=34（12）几何尺寸计算分度圆直径=84mm102mm中心距=93mm齿轮宽度b==25mm3.6.2齿轮传动分析齿轮传动的作用是将电动机的转速分别降为所需的三种转速，即所需的三种车速。不同的转速切换是通过电磁离合器来控制的，主动轴上的三个主动齿轮分别与三个电磁离合器相连，且与从动齿轮分别啮合，电磁离合器通过电磁圈控制齿轮与轴的啮合，当电磁离合器发挥作用时，主动齿轮的转速便经过减速后传给从动轴，当电磁离合器不发挥作用时，齿轮虽然啮合，但不把动力传递给从动轴，因此是空转。通过电磁离合器的作用，完成不同转速车速之间的切换。因为三个主动齿轮与三个从动齿轮分别作用在俩个轴上，且分别啮合。因此，三个齿轮传动中，主动滚筒与从动滚筒的中心距必须相同，否则设计要求无法实现。因此根据上节的计算，我们知道当车速为100km/h时，计算出的齿轮中心距为=93mm，由此我们必须使当车速为80km/h时和当车速为60km/h时的齿轮中心距为93mm。由公式和当车速为80km/h时，可算出主动齿轮直径为mm从动齿轮直径为mm齿宽b=d=当车速为60km/h时，可算出主动齿轮直径为mm从动齿轮直径为mm齿宽b=d=传动示意图如下：3.6齿轮传动示意图3.7轴设计轴是组成机器的主要零件之一。一切做回转运动的传动零件（例如齿轮、涡轮等），都必须安装在轴上才能进行运动及动力的传递。因此轴的主要功用是支承回转零件及传递运动和动力。按照承受载荷的不同，轴可分为转轴、心轴和传动轴三类。工作重既承受弯矩又承受扭矩的轴称为转轴。这类轴在各种机器中最为常见。只承受弯矩而不承受扭矩的轴称为心轴。心轴又分为转动心轴和固定心轴。只承受扭矩而不承受弯矩（或弯矩很小）的轴称为传动轴。轴还可按照轴线形状的不同，分为曲轴和直轴两大类。曲轴通过连杆可以将旋转运动改变为往复直线运动，或做相反的运动改变。直轴根据外形的不同，可分为光轴和阶梯轴两种。光轴形状简单，加工容易，应力集中源少，但轴上的零件不易装配及定位；阶梯轴则正好与光轴相反。因此光轴主要用于心轴和传动轴，阶梯轴则常用于转轴。轴的设计包括结构设计和工作能力计算两方面的内容。轴的结构设计是根据轴上零件的安装、定位以及轴的制造工艺等方面的要求，合理地确定轴的结构形式和尺寸。轴的结构设计不合理，会影响轴的工作能力和轴上零件的工作可靠性，还会增加轴的制造成本和轴上零件装配的困难等。因此轴的结构设计是轴设计中的重要内容。轴的结构设计包括定出轴的合理外形和全部结构尺寸。轴的结构主要取决于以下因素：轴在机器中的安装位置及形式；轴上安装零件的类型、尺寸、数量以及和轴联接的方法；载荷的性质、大小、方向及分布情况；轴的加工工艺等。由于影响轴的结构的因素较多，且其结构形式又要随着具体情况的不同而异，所以轴没有标准的结构形式。但是，不论何种具体条件，轴的结构都应满足：轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置；轴上的零件应便于拆装和调整；轴应具有良好的制造工艺性等。轴的工作能力计算指的是轴的强度、刚度和振动稳定性等方面的计算。多数情况下，轴的工作能力主要取决于轴的强度。这时只需对轴进行强度计算，以防止断裂或塑性变形。而对刚度要求高的轴（如车床主轴）和受力大的细长轴，还应进行刚度计算，以防止工作时产生过大的弹性变形。对高速运转的轴，还应进行振动稳定性计算，以防止发生共振而破坏。确定轴的最小直径根据轴所受的扭矩，轴的强度计算公式为：(4.1)式中：——扭转切应力T——轴所受的扭矩——轴的抗扭截面系数n——轴的转速p——轴传递的功率d——计算截面处轴的直径——许用扭转切应力由上式可得轴的直径：(4.2)式中：轴的材料Q235-A、20Q275、35（1Cr18Ni9Ti）4540Cr、35SiMn38SiMnMo/MPa15~2520~3525~4535~55149~126135~112126~103112~97表4轴常用几种材料的及值轴的材料主要是碳钢和合金钢。钢轴的毛坯多数用轧制圆钢和锻件，有的则直接用圆钢。由于碳钢比合金钢价廉，对应力集中的敏感性较低，同时也可以用热处理或化学热处理的办法提高其耐磨性和抗疲劳强度，故采用碳钢制造轴，选用45钢。由于此轴的材料为45号钢，调制处理所以选取=126，则根据设计要求，有P=7.5kw,n=758r/min,则d≥＝=2mm此直径为轴段的最小直径，其他轴段的直径按照轴上零件的装配方案和定位要求，从最小直径处逐一确定。从动轴设计从动轴连接的是从动滚筒，经过我的设计计算，根据下图，我把从动轴的结构参数逐步确定。.3主动轴设计主动轴主要连接主动滚筒，皮带轮，轴承，齿轮等。经过计算分析，结构参数如下：图3.8主动轴设计Ll=L2=L8=80L3=L7=20L4=L6=220L5=200L9=100D1=D5=35D2=D4=40D3=453.8轴承和轴承座设计以2000kg为最大车重，则每个车轮轴承承受约为250kg，受力为2500N。车速100km/h，则滚筒为1264r/min。3.81选择轴承型号根据制动试验台的工作条件和试验要求，经过验证计算后选择了轴承型号与类型，具体参数为：轴承类型BType=深沟球轴承轴承型号BCode=6208轴承内径d=40(mm)轴承外径D=80(mm)轴承宽度B=18(mm)基本额定动载荷C=22800(N)基本额定静载荷Co=15800(N)极限转速(脂)nlimz=10000(r/min)润滑方式：脂润滑3.82轴承座型号经过查阅资料确定轴承座的型号为SN2083.9主从滚筒间齿轮传动设计动力经电机传给齿轮减速，之后经皮带轮传给主动滚筒，主动滚筒与从动滚筒之间的动力传递我选择的是齿轮等比传动。具体传动设计为选择三个完全相同的齿轮，这样的话，主动滚筒与从动滚筒将同向旋转，符合设计要求。因为其间距离为400则每个分度圆的直径为200。确定齿轮模数m：初定齿轮齿数Z=50，则根据下列公式可知m==4mm模数M=4齿轮齿数Z1=50齿轮齿宽B1=52(mm)齿轮齿宽系数Φ压力角α*=20(度)标准中心距A0=200.00000(mm)实际中心距A=200.00000(mm)分度圆直径d1=200.00000(mm)3.10汽车制动实验台框架参数设计根据汽车制动台设计需要和以上设计内容，经过综合考虑和计算，可以设计出汽车制动试验台框架的材料与结构参数。3.10.1槽钢的选择图3.9槽钢型号:8尺寸/mm/h:80尺寸/mm/b:3尺寸/mm/d:尺寸/mm/t:尺寸/mm/r:尺寸/mm/r1:3.10.2制动试验台框架结构参数图制动试验台框架结构经过计算和综合考虑，制动实验台的底架结构参数如下：总长为L=2194mm宽为B=840mm总高为H=1258mm地面与支撑滚筒面的距离为H1=340mm地面与滚筒轴之间的距离为400mm3.11带传动设计 带传动主要负责把齿轮减速后的动力传递给主动滚筒。具体设计参数如下：KA=1.1；选择普通V带A型，带轮的直径D1=140 D2=140所需基准长度Ld:1800mm实际轴间距a:680mm带速v:m/s小带轮包角α:180°V带的根数z=4单跟V带的预紧力Fo:N作用在轴上得力Fr:1252.73N3.12电磁离合器地选择3.12.1.按计算扭矩选择电磁离合器在选择离合器过程中.最重要的因数是扭矩.扭矩表示所传递的动力.假如摩擦片数一定.则所传递扭矩大小与离合器有效半径相对应。但实际上.速度、温度、摩擦片磨损、污染情况都影响下作扭矩。在实际下作中.很多设备的精确载荷难以计算.一般是根据输入动力确定所需扭矩.式中P一输入功率S一下作安全系数N一回转转数rpm从上式中看出.对扭矩影响最大的是安装离合器轴的回转转数，所以在一定动力下较高的速度对应低的扭矩，因此在设计中尽可能将离合器装在传动链中转速高的位置.这通常要求离合器和电机同轴。因此根据公式和已知条件，即 P=7.5kwS=1.75N=1440r/min得出DLYO型牙嵌式单键孔电磁离合器牙嵌式电磁离合器的结构与工作原理牙嵌式电磁离合器借助通入磁轭内励磁线圈中的电流产生磁力吸引衔铁，从而使与磁轭和衔铁相连的两上牙形齿爪接合传递转矩。牙嵌式电磁离合器可分为线圈旋转（有滑环式）和线圈静止（无滑环式）两种，前一种的励磁线圈回转，电流经滑环引入，后一种励磁线圈静止，电流直接通入线圈。为了使离、合容易，一般采用三角形牙或梯形牙。如下图所示为线圈旋转牙嵌式电磁离合器，图上部为接合状态，下部为分离状态。主动齿轮1安装在轴9的滚动轴承上，衔铁3和磁轭8的相对端面上有三角形齿，励磁线圈6置于磁轭内。件2、3间的内啮合齿轮副有导向和传扭的双重作用。线圈通电建立磁场后磁轭将衔铁吸住，端面齿啮合，动力由齿轮1经齿圈2传给已接合的衔铁和磁轭，由轴9输出。离合器断电时，压缩弹簧7使衔铁复位，两半离合器牙分开，隔磁环4的作用是使磁力线构成回路，减少磁损失，提高接合力。图3.11牙嵌式电磁离合器3.13本章小结本章对汽车制动试验台主要参数进行了分析，制定，计算与验证。在制动试验台中，最重要的部件是滚筒，滚筒如同活动路面，支承汽车并承受和传递各种力。本章说明如何选泽滚筒的直径、长度、转速及两滚筒之间的中心距，还分析了电动机的选择方法、齿轮，皮带轮，滚筒尺寸的确定.除此之外，我还进行了车轮的选择，轴的选择计算，轴承的选择计算，齿轮的选择计算，还有最重要的传动计算。本章包含了汽车制动实验台传动系统需呀设计参数的各个方面，从发动机到带传动，带传动到主动滚筒，主动滚筒到从动滚筒的齿轮传动设计，滚筒与轴的装配设计，还有轴承的设计，总之经过本章的计算，汽车制动试验台的轮廓已经确定，汽车制动试验台的动力系统设计也基本完成。第四章结论和建议1、论文在综合研究汽车制动基本理论的基础上，分析了制动性能检测方法，客观分析了各种台式制动实验台检测方法的优、缺点，结合我国目前的汽车检测现状，提出了汽车制动系统性能的台架化不解体检测方法，完成了台架检测的理论分析与可行性论证。2、论文在详细研究汽车制动性能台架检测方法的基础上，完成了汽车制动性能检测试验台总体方案及结构设计，可用于指导汽车制动检测台的实际生产，达到了预期的目的。论文提出了汽车制动检测试验台总体方案，完成了试验台的结构设计。该试验台可进行汽车制动性能的不解体测试，测试出制动系统在制动过程中的滑移率、路面附着系数利用率、制动距离等参数，对制动系统的工作性能作出客观评价，也可作为反力式制动试验台完成汽车常规制动性能的检测。采用该方案可生产出制动检测试验台样机，在试验的基础上对其进行改进和完善后可投入批量成产，从而解决我国现有各种试验台对装有ABS系统汽车的制动性能不能进行不解体测试的问题，有利于我国道路交通安全状况的改善及公路运输行业的发展。3、论文在进行制动检测试验台的测试流程设计时，充分考虑了人机工程学方面的相关要求，试验台测试过程操作简单，可控性好。试验台设计充分考虑了我国汽车检测行业的现状及发展趋势，易于实际推广应用，具有一定的前瞻性。4、论文详细阐述了汽车制动试验台的工作原理，基本构造，设计要求，传动路线，传动结构等。使汽车制动实验台能够测试三种不同的车速，并能实现不同车速之间的切换，由此测试出制动实验台所需的各种数据。致谢整个毕业设计期间，指导老师郑维智和学长苏建华对我给予了极大支持和帮助，在这里要对郑老师和苏师兄表示衷心的感谢。同时感谢与我同组的同学，与我一起学习合作，而且在我遇到困难时曾热情的帮我，在此也对他们的帮助与支持表示诚挚的谢意。另外，我还要感谢与我同在一起生活学习了四年的同学,尤其是史少华同学，郭云飞同学，孙旭同学，何叶龙同学等的热情帮助，尽管我们每个人做的都不是同一个题目，但平时我们一起讨论，互相帮助，共同解决了许多遇到的难题，从而使我的毕业设计顺利完成。最后我特别要感谢苏建华师兄，利用自己的时间，曾为我进行细心的教导，从而为我顺利完成毕业设计打下了坚实的基础，因此我要对他的热心帮助与关心支持表示深深的感激与谢意。参考文献[1]汽车制动性检测，王维编著，人民交通出版社.[2]汽车试验工程，安相壁主编，国防工业出版社.[3]汽车制动理论与设计，方泳龙编著，国防工业出版社.[4]汽车制动系的结构分析与设计计算，刘惟信编著，清华大学出版社.[5]汽车ABS原理与结构，周志立编著，机械工业出版社[6]博能传动－减速器样本手册.[7]汽车工程手册－实验篇，编委会编著，人民交通出版社.[8]汽车检测设备应用技术，张建俊主编，机械工业出版社.[9]与题目相关的论文和网络信息附录制动器和制动测试试验的概况导言现在有证据表明，汽车的缺陷，特别是刹车系统有缺陷，也是许多汽车发生意外的原因，这是可以避免的，根据美国国家公路交通安全管理局的研究，汽车缺陷是导致每人就有1人死于致命意外的唯一原因。车辆的缺陷在交通事故中起到了部分作用，并占了意外的很大比重。印第安那州通过一种多学科进行研究得出的结论是，车辆缺陷，在可能导致意外的所有原因中占了25.2％。此外，印第安纳研究得出结论表明，近一半的缺陷，发生在车辆的制动系统。大约42％的制动缺陷，是车轮与车轮或轴与轴的不平衡或其他性能退化，是可以通过测试诊断的。%26complete%3D1%26hl%3Dzh-CN%26newwindow%3D1%26sa%3DG"1即使刹车测试结果只有1％减少了车辆事故，但每年可以使包括460人免于死亡，34000免于受伤，和七万四点零零万美元的较少损害。当测试制动性能所需的技术被广泛的使用和被大多数汽车服务中心认为是经济合理的，但它至今仍未实现普遍使用。相比于其他汽车系统测试技术，制动测试在美国仍然相对的发达。正如他们的早期前辈那样，今天的技术依赖于压倒多数的汽车驱动器测试，以检查拉力，振动，噪音，和其他的缺陷症状。检查制动系统，他们查看一个或多个车轮，并作出目视检查，即使到目前为止，更可靠，更符合成本效益的测试方法仍然可用。这份报告将分析当前制动试验的地位，包括制动试验在欧洲和日本授权的要求。它将讨论制动系统相关的安全性问题和制动试验在整体汽车服务组合中所发挥的作用。它还将提供一个制动系统的技术审查，包括最新的配料技术和防抱制动系统，并会划定现今可用的不同的制动测试方法。欧洲连线在七十年代末期，在拥挤的高速公路的驾驶和在窄街市区的驾驶，促使若干欧洲国家的监管机构把严格检查刹车作为定期验车程序的一个组成部分。这方面的努力在八十年代快速增长。安全是先进的制动测试技术在欧洲和日本发展的首要动力。开发的系统提供了一个快速“走出去/没有去”检查车辆制动的能力，提供了制动系统的诊断方法，帮助一间店铺提供其制动服务和为车主提供一个更安全的车辆。定期检查制动在一些欧洲国家是强制性的，其中高速公路的驾驶拥挤和城市驾驶促进了先进的刹车测试技术的发展。制动测试在美国的需求相对于许多欧洲国家，美国则具有较低的车速限制和更好的基础设施，但其汽车的交通意外率没有相应的降低。去年，45万辆车在美国涉及交通意外，它夺去了46000人的生命，使340万人受伤。平均来说，125起与汽车有关的死亡在每一天都发生，相当于一个主要航空公司在一年中的每一天都坠毁。政府估计，由此造成的经济成本将增加740亿元。

据研究，在美国，制动系统的缺陷是导致与汽车缺陷有关的事故中最大的单一原因。

为以帮助减少汽车意外的频率和严重性，20个国家和哥伦比亚地区提供定期机动车辆检查程序来检测汽车的安全缺陷。美国国家公路交通安全管理局运输部（DOT）的一个机构，美国国家公路交通安全管理局（国家公路交通安全局）成立于1970年，为了完成国会的任务，即减少由于汽车发生意外而发生的死亡，受伤和财政上的损失。在这样的授权下，美国国家公路交通安全局设立了国家定期机动车辆检查（pmvi）程式。因为它有能力控制国会给有关州的拨款，美国国家公路交通安全管理局可以影响国家的汽车安全程序。目前，20个州和哥伦比亚特区提供pmvi程序。pmvi程序的一个强大的国家的支持者是安全和清洁车辆（cscv）联盟。它由汽车行业协会，消费者团体，国家官员，个别公司及其他社团组成，cscv认为，“现有的数据得出的贡献为，pmvi有确定车辆的安全缺陷和崩溃的能力，并有效的检测和纠正这种缺陷”。制动服务市场由于制动系统的缺陷是导致与汽车缺陷有关的事故中的一个最大的起因，制动服务是在典型店铺的服务组合中一种最常见的所有职位，这是可以理解的。据估计，大约有80％的维修店，在美国提供制动的服务。在许多市场部分-大规模买卖，新的汽车经销商，以及轮胎商-的数目基本上是100％。一般维修店，每星期的制动工作平均不到10个，大规模买办平均35个。整体每星期平均是11个职位。在1989年，一个典型的四轮制动作业成本大约一百六十五点六七美元，其中八十五点六七美元为零件费用及八十元人工费。利润运行在30-40％范围内，比任何公用维修服务的利润比例都高。大约80％的汽车修理店铺，在美国提供服务制动，平均每星期有11个就业机会。服务类型

在1989年，一个典型的四轮制动作业成本165.67美元，其中为零件费用及八十元人工费-所有普通维修服务中是最有利可图的。典型的制动系统布局

现代制动系统有众多的零件，其中有许多不能有效评估与目视检查。制动系统回顾虽然今天的汽车制动系统比那些20年甚至10年前的复杂得多，但是运作的基本原则维持不变。必须制止能量通过摩擦在移动的车辆转换为热的过程。图表说明了当刹车踏板被压缩时发生了什么事。第一，制动液是被迫从主缸到每车的车轮。然后，流体推动制动器前端的板和后方刹车上的蹄，与紧贴着车轮的转子和鼓相对。固定板/蹄之间的摩擦和转子/鼓的旋转导致转子/桶缓慢和停止。这放慢的行动，反过来，减速和停止的车轮和车。因为静态的重量分布和制动期间后方到前线的重量转移，前刹车比后方刹车有更多的制动功率。，更快停止，更大的重量转移。因此，许多系统使用控制来规管前方和后方的制动行动。二阀是常见的。计量阀-设在制动电路前端，计量阀仍然关闭，直到前刹车达成一项特定的压力。阀门的行动阻碍了前线光碟申请，直至后方蹄连接上鼓，确保前方和后方刹车是适用于同一时间进行。配料阀-设在制动电路后方，配料阀限制到后鼓式制动器的压力，这样它们就不会锁在硬刹车时。双方计量和配比阀往往是再加上一个制动警示灯开关，在一起被称为组合阀。一个单独的机械式停车制动系统，是服务制动系统独立的职能。由一个足踏板或手的杠杆操作，系统通常使用的电缆，以促动杠杆在后方刹车，这反过来又推动了相对于后方鼓的闸瓦。防抱死制动系统（ABS），这个装置防止刹车锁定，在世界汽车制造商中持续获得欢迎。像其他制动系统，在进行通常停车时，ABS允许正常的制动操作。但在硬制动-当一个制动可能锁定并导致车轮打滑-ABS的行动就是防止这种情况。用电子监控装置，当它涉及到剩下所有其他轮子的旋转时，ABS能感知单个车轮的旋转。如果一个车轮在制动期间开始比别的车轮缓慢时，与一台电脑相连的监控装置，发送一个液压信号，以释放和恢复刹车线的压力，以防止制动锁定。这一过程将持续到这个车轮与别的车轮同步和制动恢复正常。制动测试方法现今使用的各种制动的测试方法，提供不同程度的准确性和可靠性。最常用的方法份额优势和劣势，如路试，视觉检查，滚筒测试系统，以及平板测试系统，将在这里探讨。道路测试道路测试是检查车辆制动能力的最流行的方法之一。在路试中，技术员驱动车辆，应用刹车，并观察结果。这项测试可以在公共街道执行，在有此项服务设施的停车场，或作为一种车辆打入服务市场。

路试，道路测试是检查车辆制动能力的最流行的方法之一，亦是最基本的目标之一，纯粹依靠经验，技巧，和司机的意见。以提高测试的一致性，最先进的道路测试是在未使用的公共街道，停车场，或测试线上进行测量。汽车制造商协会（mvma）和美国商会的汽车管理员（aamva）建议当车辆的驱动在二十零英里每小时时刹车应该被坚决使用。司机观察车辆的行动：振动，水箱，拉杆，和其他的缺陷特征-和测量汽车的刹车距离。车辆必须直线距离25英尺（1971年及以前车辆）之内停止或在直线距离20英尺（1972年和后来的车辆）之内停止。道路测试很少单独测试，往往和视觉检查相结合。优势-这种测试方法对修理铺来说没有设备成本，。因为这是一个动态测试，司机观察真实世界的运作。如果测量刹车距离，，它提供了一些客观的结果。缺点–当提供一些客观的结果，路试在测试线里的表现是依赖于一些人类的变数。它在很大程度上依赖于司机的判断-速度，踏板的压力和制动应用的时刻-他们其中的每一个都能在每次测试中显着不同。APrimeronBrakesandBrakeTestingIntroductionTheevidenceisnowintosuggestthatvehicledefects,particularlybrakesystemdefects,areanavoidablecauseofmanyautomobileaccidents.AccordingtostudiesbytheNationalHighwayTrafficSafetyAdministration,vehicledefectswerethesolecauseofoneoutofevery43.4fatalaccidentsstudied.Vehicledefectsplayedapartialroleinamuchlargerpercentageofaccidents.Amulti–disciplinarystudyconductedbytheStateofIndianaconcludedthatvehicledefectswerepossiblecausesin25.2percentofallaccidentsstudied.Inaddition,theIndianastudyconclusivelydemonstratedthatnearlyhalfofalldefectsfoundwereinthevehicles'brakesystems.Approximately42percentofthebrakedefectswerewheel–to–wheeloraxle–to–axleimbalancesorotherperformancedegradationsthatcanbediagnosedthroughtesting.1Evenifbraketestsresultedinonlyaonepercentreductioninvehicleaccidents,annualsavingswouldinclude460fewerdeaths,34,000fewerinjuries,and$740millionlessdamage.Whilethetechnologyneededfortestingbrakeperformanceiswidelyavailableandeconomicallyjustifiableformostautoservicecenters,ithasnotyetachieveduniversaluse.Comparedtootherautomotivesystemtestingtechniques,braketestingintheUnitedStatesremainsrelativelyuntapped.Justastheirearlypredecessorsdid,today'stechniciansrelyoverwhelminglyonautomobiletestdrivestocheckforpull,vibration,noise,andothersignsofdefects.Toinspectthebrakingsystem,theydemountoneormorewheelsandmakeavisualinspection,eventhoughfarmorereliable,cost–efficienttestingmethodsareavailable.Thisreportwillanalyzethecurrentstatusofbraketesting,includingthemandatedrequirementsforbraketestinginEuropeandJapan.Itwilldiscussthesafetyissuesassociatedwithbrakesystemsandtherolethatbraketestingplaysintheoverallcarservicemix.Itwillalsoprovideatechnicalreviewofbrakesystems,includingthelatestproportioningtechniquesandanti–lockbrakesystems,andwilldelineatethevarietyofbraketestingmethodsavailabletoday.TheEuropeanConnectionInthelate1970s,highspeedhighwaydrivingandcongested,narrow-streeturbandrivingpromptedtheregulatorybodiesinanumberofEuropeancountriestomandatestrictbrakeinspectionaspartofaperiodicvehicleinspectionprogram.Thiseffortgrewrapidlyduringthe1980s.SafetywastheprimaryimpetusbehindadvancedbraketestingtechnologyinEuropeandJapan.Systemsdevelopedthereprovideaquick“go/no-go”checkofavehicle'sbrakingability,offeradiagnosisofthebrakingsystem,helpashopmerchandiseitsbrakeservicesandprovideasafervehicleforthecarowner.PeriodicbrakeinspectionsaremandatoryinanumberofEuropeancountries,wherehighspeedhighwaydrivingandcongestedurbandrivingpromptedthedevelopmentofsophisticatedbraketestingtechnology.TheNeedforBrakeTestingintheUnitedStatesWhiletheUnitedStateshaslowerspeedlimitsandbetterinfrastructuresthanmanyEuropeancountries,itsautomobileaccidentrateisnotcorrespondinglylower.Lastyear,45millionvehiclesintheUnitedStateswereinvolvedinaccidentsthatclaimed46,000livesandinjured3.4millionpeople.Onaverage,125auto–relateddeathsoccureveryday,theequivalentofamajorairlinecrasheachdayoftheyear.Thegovernmentestimatestheresultingeconomiccosttobe$74billion.

Accordingtostudies,brakesystemdefectsarethesinglelargestcauseofautomobiledefect–relatedaccidentsintheUnitedStates.

Tohelpreducethefrequencyandseverityofautomobileaccidents,20sta