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1.3 论文的主要工作和组织结构
本课题主要的工作时通过查阅大量的相关资料，了解踏面制动器的工作原理，针对制动器的性能设计出踏面制动器性能试验机的机械结构部分，并选择合适的传感器测量出相关数据。
本论文一共分为四章，各章主要内容如下：
第1章 简述课题的背景、意义和相关研究的现状；明确论文的主要工作以及章节的安排。
第 2 章 简述了踏面制动技术的原理，介绍两种踏面制动器。
第 3 章 介绍试验机的总体结构，对试验机的主要机械部件，包括滚珠丝杠、蜗轮蜗杆减速器、机座等进行设计以及根据要求选取电动机和联轴器。
第 4 章 对整篇论文进行总结并提出一些展望。
1.4 本章小结
本章介绍了本课题的背景与研究意义，并简述了踏面制动器性能试验机在国内外的发展现状，最后阐述了论文的主要工作和各章节的安排。
2 踏面制动技术原理
2.1 踏面制动简介
列车制动就是通过人为操作使列车的运动得到制止，通过制动装置产生与列车行驶方向互异的外力使列车减速、保持速度或停车。制动力就是由制动装置产生的一种外力，是一种人为的阻力。列车的制动方式主要有踏面制动、盘形制动、电磁轨道制动、轨道涡流制动、旋转涡流制动、电阻制动、再生制动、液力制动等。而踏面制动是现在对列车进行制动的方法中使用最为普遍的一种。
踏面制动又称闸瓦制动，是通过用铸铁或其他材料制成的闸瓦紧紧抱住滚动着的车轮踏面来产生庞大的摩擦力，使列车具有的大部分动能转化为热能和其他能量，并在大气中散失的制动方式[10]。踏面制动的优点主要有生产成本低、制造工艺简易、使用便利、产生的制动力大、使用不会因天气的条件而受到限制以及在制动过程中能通过踏面清洗器来增强轮轨的粘着。相对的，踏面制动也具有一些缺点：低速时容易使车轮踏面磨损导致列车行驶时的噪声变大、高速时车轮与钢轨之间的粘着系数不能得到充分地利用导致制动效率下降、摩擦系数随着列车速度的提升会严重下降、闸瓦磨损较快需要不定期更换。综合踏面制动方式的优缺点以及与其他制动方式比较后，踏面制动在国内的货运列车上使用最为广泛。
2.2 踏面制动器的结构与工作原理
踏面制动器的型号随着技术的不断发展变得越来越丰富多样，有JDYZ型踏面制动器、PCY7型踏面制动器、PCE7型踏面制动器和XFD型踏面制动器等多种型号，其中还有带停车制动器与不带停车制动器之分。虽然踏面制动器的型号有很多种，但是其结构和基本工作原理差异并不是特别的大。下面就仅介绍PCE7型踏面制动器和JDYZ-4型踏面制动器的主要结构以及其工作原理。
1. PCE7型踏面制动器
PCE7型踏面制动器是德国克诺尔公司生产的，主要由制动缸、机械传动机构、闸瓦间隙调整器组成，其主要结构如图2.1所示。由于其结构紧凑且具有闸瓦磨损和闸瓦更换后闸瓦间隙自动调整的功能，所以给PCE7踏面制动器在实际应用上带来很大的方便。在施加制动时，将压缩空气从进气孔充入制动气缸使活塞运动，活塞的运动传至两个对称安装在套上的凸轮盘上，凸轮盘沿着凸轮滚子滑动并且将主轴、整个调整装置和闸瓦垫一起推到制动的位置[11]。当闸瓦与车轮踏面接触之后就会产生与列车行驶方向互异的制动力，从而使列车减速、保持速度或停车。
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