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气压制动卡钳总成性能要求及台架试验方法.pdf

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气压 制动 卡钳 总成 性能 要求 台架 试验 方法
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ICS ××.×××.×× T24 中华人民共和国国家标准 GB/T×××××-××××气压制动卡钳总成 性能要求及台架试验方法 Performance Requirements and Bench Test Methods for air brake caliper assemble (征求意见稿) ××××-××-××发布 ××××-××-××实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发 布GB/T ××××—×××× I 前 言 本标准由国家发展和改革委员会提出并归口。 本标准主要起草单位:中国汽车工程研究院有限公司、中国汽车技术研究中心、武汉元丰汽车零部 件有限公司、浙江万安科技股份有限公司、威伯科汽车控制系统(中国)有限公司、隆中控股集团有限 公司。 本标准主要起草人:梅宗信、欧家福、刘地、童幸源、俞迪辉、陈小磊、汤全利、江吉云。 本标准由全国汽车标准化技术委员会负责解释。 GB/T ××××—×××× 1 气压制动卡钳总成性能要求及台架试验方法 1 范围 本标准规定了气压制动卡钳总成的性能要求及台架试验方法。 本标准适用于工作介质为压缩空气的气压制动卡钳总成(不包含制动气室) 。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的 修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T10125 人造气氛腐蚀试验 盐雾试验 QC/T 316 汽车行车制动器疲劳强度台架试验方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 启动压力 starting pressure 使气压制动卡钳总成的摩擦衬块总成开始运动时的制动气室的输入气压值。 3.2 拖滞扭矩 drag torque 当解除气压制动卡钳总成的气压后,残留的制动盘转动阻力矩。 4 性能要求 4.1 启动压力 制动卡钳总成的启动压力应不超过90kPa。 4.2 钳体刚性 样件钳体沿活塞中心线方向的变形总量应满足设计要求。 4.3 钳体滑动阻力 钳体滑动阻力应不大于90N。 4.4 制动间隙自调功能 摩擦衬块总成与制动盘间的间隙总和经二十次的制动调整后应满足设计要求。 4.5 拖滞扭矩 制动卡钳总成的拖滞扭矩应不大于8N·m。 4.6 防水性 经过浸水后的样件钳体内不应有水滴存在,浮钳的滑销处无水渍带出。 4.7 扭转疲劳 试验过程中,样件无明显卡滞现象;试验结束后,样件钳体无明显的表面裂纹和影响功能的变形, 摩擦衬块总成磨耗部分均匀、无明显凸凹并且无剥落现象,制动盘磨耗部分均匀、无明显凸凹;复测样 件的钳体滑动阻力应不大于100N、制动间隙自调功能应满足4.4要求。 4.8 温度耐久性 GB/T ××××—×××× 2 温度耐久性试验中,样件无明显卡滞现象。经过温度耐久性试验后,样件钳体、外露非金属件无明 显的表面裂纹和影响功能的变形,摩擦衬块总成无剥落现象;复测样件的钳体滑动阻力应不大于100N、 制动间隙自调功能应满足4.4要求。 4.9 振动耐久性 制动卡钳总成经过振动耐久性试验后,不允许有破坏、龟裂、零件脱落、螺纹类零件松动及剪断等 影响使用性能方面的变形和损坏; 复测样件的钳体滑动阻力应不大于100N、 制动间隙自调功能应满足4.4 要求。 4.10 盐雾腐蚀性 制动卡钳总成经过72h的盐雾腐蚀性试验后,样件外表面每100cm 2 范围内不得产生直径大于2mm的腐 蚀物,腐蚀面积应不超过5cm 2 ;样件的钳体滑动阻力应不大于100N。 5 试验设备 5.1 拖滞扭矩试验台 试验台的安装制动盘的主轴转速可在0~50r/min的范围的任意调整,力矩的系统检测误差≤ 1.0%FS、分辨率为0.1Nm。 5.2 高温试验箱 试验箱的实际温度与设定温度的误差应不超过±2℃,试验箱应有连接气管的通道并具有隔热的密 封措施,试验箱内应有安装样件及试验夹具的空间。 5.3 低温试验箱 试验箱的实际温度与设定温度的误差应不超过±2℃,试验箱应有连接气管的通道并具有隔热、隔 湿的密封措施,试验箱内应有安装样件及试验夹具的空间。 5.4 盐雾试验箱 盐雾试验箱应满足GB/T10125中中性盐雾试验设备的要求。 5.5 振动试验设备 振动设备的振动波形为正弦波,加速度波形失真应不超过25%,频率误差不超过±1%。 6 试验方法 6.1 试验顺序和试验项目组合 试验顺序和试验项目组合建议按表 1 进行。 表1 试验顺序和试验项目组合 样件编号及要进行的试验项目 试验顺序 试验项目名称 1 # 2 # 3 # 1 启动压力 * * — 2 钳体刚性 * * — 3 钳体滑动阻力 * * — 4 制动间隙自调功能 * * — 5 拖滞扭矩 * * — 6 防水性 * * — 7 扭转疲劳 — * — 8 温度耐久性 * — — 9 振动耐久性 * — — 10 盐雾腐蚀性 — — * 注:“*”表示要进行的试验项目,“—”表示不进行的试验项目。 6.2 启动压力 GB/T ××××—×××× 3 a) 将制动卡钳总成按实车状态(或模拟实车状态)安装在试验支架上(可参见图 1) ; b) 在制动气室的进气口通入额定工作压力的压缩空气,保压 5s,然后卸压至零; c) 再重复 b)过程四次,两次之间间隔时间为 2s~3s; d) 在制动气室的进气口通入压缩空气,缓慢地升高气压值,测量摩擦衬块总成刚开始移动时的输 入气压值。 6.3 钳体刚性 a) 将制动卡钳总成水平地安装在试验支架上(参见图1); 1、8——百分表或位移传感器;2——外摩擦衬块总成;3——内摩擦衬块总成;4——间隙自调机构;5——制动气 室;6——压力表或压力传感器;7——截止阀;9——钳体;10——调压阀;11——制动盘;12——制动盘支架; 13——气源;14——钳体支架。 图1 钳体刚性测量示意图 b) 测量点应选择在平坦部位,避开样件表面的凹凸不平处,测量点原则上应位于钳体上活塞的中 心线上,如果中心线上不能测量时,可选与中心线平行的其它有代表性的位置上; c) 安装百分表或微量位移传感器,测量点满足上述要求,用于测量样件钳体活塞中心线方向上的 变形量; d) 在制动气室的进气口通入额定工作压力的压缩空气,保压5s,然后卸压至零; e) 再重复d)过程四次,两次之间间隔时间为2s~3s; f) 缓慢在制动气室的进气口通入额定工作压力的压缩空气, 记录样件钳体在活塞中心线方向的变 形总量。 6.4 钳体滑动阻力 a) 将制动卡钳总成按实车状态(或模拟实车状态)安装在试验支架上(可参见图1); b) 在制动气室的进气口通入额定工作压力的压缩空气,保压5s,然后卸压至零; c) 再重复b)过程四次,两次之间间隔时间为2s~3s; d) 测量使钳体浮动部分沿钳体活塞中心线的两个方向上开始移动时的力值。 6.5 制动间隙自调功能 a) 将制动卡钳总成按实车状态(或模拟实车状态)安装在试验支架上(可参见图1); b) 用自制的钢板(与制动盘的刚性应尽可能相当,同厚度)代替制动盘; c) 在制动气室的进气口通入额定工作压力的压缩空气,保压5s,然后卸压至零; d) 再重复c)过程十九次,两次之间间隔时间为2s~3s; e) 测量钢板与摩擦衬块总成之间的间隙总和; GB/T ××××—×××× 4 f) 用同材料的钢板代替b)中钢板,但厚度要小1.5mm,样件其它部件之间的位置关系、尺寸均保 持不变; g) 在制动气室的进气口通入额定工作压力的压缩空气,保压5s,然后卸压至零; h) 再重复g)过程十九次,两次之间间隔时间为2s~3s; i) 测量钢板与摩擦衬块总成之间的间隙总和。 6.6 拖滞扭矩 a) 用不起毛的擦布,沾上丙酮溶剂,擦净制动盘和摩擦衬块总成的摩擦表面; b) 将制动卡钳总成安装在拖滞扭矩试验台上(参见图2); 1——电机;2——电机支架;3——联轴器;4、6——中间支承;5——力矩传感器;7——制动盘联接法兰;8—— 钳体;9——外摩擦衬块总成;10——内摩擦衬块总成;11——间隙自调机构;12——制动气室;13——压力表或 压力传感器;14——换向阀;15——调压阀;16——气源;17——支架;18——钳体联接法兰;19——制动盘。 图2 拖滞扭矩测量示意图 c) 将样件的摩擦衬块总成退回,使每侧摩擦衬块总成的摩擦表面与制动盘的间隙在0.6mm以上; d) 使制动盘空转(不超过50r/min),将测量拖滞扭矩的力矩传感器置零,制动盘停止转动; e) 在制动气室的进气口通入额定工作压力的压缩空气,保压5s,然后卸压至零; f) 再重复e)过程九次,两次之间间隔时间为2s~3s; g) 放置2min后,使制动盘低速运转(不超过50r/min),测量制动盘转动三圈后残留的制动盘转 动阻力矩。 6.7 防水性 a) 将样件放入水箱中,钳体的轴心线应在水平位置,制动气室位于钳体的上方,制动盘放置在样 件的两摩擦衬块总成之间; b) 向水箱中注水,使其高出制动气室与钳体安装面,并低于制动气室的排气孔; c) 在制动气室的进气口通入额定工作压力的压缩空气,保压5s,然后卸压至零; d) 再重复c)过程十九次,两次之间间隔时间为2s~3s; e) 将样件从水箱中取出,把样件表面的水渍擦拭干净; f) 将样件上的制动气室去掉,检查样件钳体内部有无水滴;对浮动钳式制动卡钳,应来回推动样 件的浮钳,观察浮钳的滑销处是否从支承轴承内带出水渍。 6.8 扭转疲劳 按QC/T 316进行试验,进行10万次的疲劳强度试验。整个试验过程中观察样件有无明显卡滞现象; 试验结束后,检查样件钳体有无明显的表面裂纹和影响功能的变形,检查样件摩擦衬块总成磨耗部分是GB/T ××××—×××× 5 否均匀、有无明显凸凹、有无剥落现象,检查样件制动盘磨耗部分是否均匀、有无明显凸凹;复测样件 的钳体滑动阻力、制动间隙自调功能。 注:对于三轴(含三轴)以上多轴汽车,被试制动卡钳总成的制动力矩按下式计算: Md= nm r aG a β式中: Md——被试制动卡钳总成的制动力矩,单位为牛顿·米(N·m); a——要模拟的制动减速度,单位为米每秒每秒(m/s 2 ); Ga——汽车满载总质量,单位为千克(kg); β——被试制动卡钳总成所在车桥的制动力与整车制动力之比; r——车轮动态滚动半径,单位为米(m); n——车桥数; m——被试制动卡钳总成所在车桥的制动器个数。 6.9 温度耐久性 6.9.1 常温耐久性 a) 将样件安装在试验支架上,其中制动盘为模拟制动盘(参见图 3) ; b) 试验的环境温度为室温; c) 制动气室的工作气压为额定工作压力; d) 一次制动的总时间为 5s,保压时间为 2s; e) 制动次数:24 万次; f) 每制动 160次,模拟制动盘旋转半周,当模拟制动盘旋转时制动气室内的压力为零,整个旋转 过程耗时 4s~20s; g) 模拟制动盘与摩擦衬块总成接触的摩擦表面每转动半周,其间隙总和减少或增加 1.5mm,但其 大端厚度与实际制动盘的厚度相同,模拟制动盘的厚度不能突变,应有适当的逐渐过渡区域; h) 试验过程中观察样件有无明显的卡滞现象; i) 完成 24 万次制动后接着进行高低温耐久性试验。 1——电机;2——电机支架;3、5——联轴器;4——减速机;6——中间支承;7——制动盘联接法兰;8——钳体; 9——外摩擦衬块总成;10——内摩擦衬块总成;11——间隙自调机构;12——制动气室;13——压力表或压力传 感器;14——换向阀;15——调压阀;16——气源;17——支架;18——钳体联接法兰;19——模拟制动盘。 图3 常温耐久性试验示意图 GB/T ××××—×××× 6 6.9.2 高低温耐久性 a) 将样件安装在试验支架上(参见图 4) ; 1——外摩擦衬块总成;2——内摩擦衬块总成;3——间隙自调机构;4——制动气室;5——压力表或压力传感器; 6——换向阀;7——钳体;8——0.001立方米储气筒;9——制动盘;10——调压阀;11——制动盘支架;12—— 气源;13——钳体支架;14——环境试验箱;15——地面或振动试验台面。 图4 高低温耐久性试验示意图 b) 按表 2 要求分别将样件及试验支架置于高温、低温试验箱中,进行完所要求的制动次数; c) 试验过程中观察样件有无明显的卡滞现象; d) 高、低温耐久性试验结束后,检查样件钳体、外露非金属件有无明显的表面裂纹和影响功能的 变形,检查样件摩擦衬块总成有无剥落现象;复测样件的钳体滑动阻力、制动间隙自调功能。 表2 高低温耐久性次数 试验项目 试验环境温度 (℃) 工作气压(MPa) 制动频率(Hz) 保压时间(s) 制动次数(次) 高温耐久性 120±3 额定工作压力 0.20±0.02 2 10×10 4 低温耐久性 -40±2 额定工作压力 0.167±0.017 2 5×10 4 6.10 振动耐久性 a) 将制动卡钳总成按实车状态安装在振动设备上(可参见图 4) ,按图纸上的规定(或供需双方 的规定)拧紧固定螺栓或螺钉,调整好制动盘和摩擦衬块总成的间隙; b) 振动加速度:14.7m/s 2 ; c) 振动频率:10Hz,若发生共振,则调整振动试验设备使其避开共振区域; d) 振动方向:上下方向; e) 振动时间:72h; f) 振动过程中,每 10min 让制动卡钳总成制动一次,一次制动的总时间为 5s,保压 2s,制动气 压为额定工作压力; g) 试验结束后,检查样件有无破坏、龟裂、零件脱落、螺纹类零件松动及剪断等影响使用性能方 面的变形和损坏; h) 复测样件的钳体滑动阻力、制动间隙自调功能。 6.11 盐雾腐蚀性 a) 将制动卡钳总成的输入口堵死,按实车状态或模拟实车状态放置在盐雾试验箱中; b) 按 GB/T10125 中的中性盐雾试验方法对样件连续喷雾 72h; GB/T ××××—×××× 7 c) 试验结束后取出样件,在室内自然干燥 0.5h~1h,然后用温度不高于 40℃的清洁流水轻轻清 洗以除去样件表面残留的盐雾溶液,再立即用吹风机吹干,检查样件外表面的腐蚀情况; d) 测量样件的钳体滑动阻力。 GB/T ××××—×××× 8
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