制动器毕业设计开题报告

毕业设计开题报告轻型载货汽车制动器设计学院：汽车与交通学院班级：汽服1002班—17学生姓名：张武寿指导教师：黄玮职称：副教授2013年12月24日毕业设计开题报告课题题目轻型载货汽车制动器设计课题性质ABCDE□■□□□课题来源ABCD□■□□成果形式ABCDE□■□□□同组同学一、研究目的及意义汽车的行驶速度是汽车的一个重要性能参数，尽可能提高汽车的行驶速度，是提高运输生产率的主要技术措施之一，因此在道路宽阔平坦，人流和车流又较小的情况下，汽车可以用高速度行驶，而在转向或者行驶在不平路面或两车交会时，都必须降低车速，特别是在遇到障碍物，或者碰撞行人或其他车辆危险时，更需要在尽可能短的距离内将车速降低到最低，甚至为零。如果汽车不具备这一性能，高速行驶就不可能实现。随着高速公路的不断发展，汽车的车速也越来越高，但高车速必须以安全为前提。重大交通事故往往与制动距离太长、紧急制动时发生侧滑等情况有关，故汽车的制动性是汽车安全行驶的重要保障。而制动器又是制动系统中直接作用制约汽车运动的一个关健装置，是汽车上最重要的安全件。所以，制动器的改良与设计日益引起人们的广泛注意。本次设计运用基础理论和专业知识，对轻型载货汽车制动系统结构进行分析，确定制动器的形式，并进行合理的设计计算和结构设计，从而设计出具有足够制动效能以保证汽车的安全性的制动器。缩短了制动距离、保证了制动系统具有良好的制动效能以及良好的操纵稳定性，对保证制动系统工作可靠具有理论与实际意义。而且通过这次的设计，可以让理论和实际结合起来，加深对所学知识的印象。二、主要研究内容和关键问题1、国内外汽车制动器研究的发展1）国外制动器的研究现状国外在汽车工业高度发达的环境下，对制动器研究相对较早，实验技术也相对成熟，汽车研究发展机构经过多年的研究和实验，气压盘式制动器在所有的主要性能方面都优于传统的鼓式制动器，并将其广泛使用在新型的载重汽车上。现在一些欧洲汽车公司制造的汽车上都广泛使用了气压盘式制动器总成。气压盘式制动器与传统的鼓式制动器相比，在制动性能等方面有明显的优势，主要表现在以下两个方面：制动力和安全性：在间断制动状态下，鼓式与盘式制动器的制动能力相差不大。但在连续制动过程中，两种制动器的差别很大。比如汽车长距离下坡过程中，盘式制动器在固定的制动压力下，完全不失去初始性能，汽车能全程保持一定的速度行驶。相反，装有鼓式制动器的汽车，为保持速度，须逐渐增加制动压力。持续制动后，在同等制动压力下，盘式制动器产生的制动力只是略有下降，而鼓式制动器的制动力下降非常大，这两种制性动器的安全因数有着很大的差别。维修保养：盘式制动器的整套操作机构密封在外壳中，经润滑以延长其寿命。所以盘式制动器几乎是无需维修的，维修主要是更换磨损零件，即衬垫和盘。而且，更换衬垫所需的时间也比更换鼓式制动器材套所需的时间少80%。这意味着不仅可以节省维修成本，还能大大缩短了维修保养的时间。2）国内制动器的研究现状国内的汽车工业水平要比发达国家汽车工业水平落后二十年，那么制动器实验技术也就相对的落后了。但随着我国汽车工业技术的发展,特别是轿车工业的发展,合资企业的引进，国外先进技术的进入，以及对国外先进技术的消化吸收和自护创新，我国的制动器实验技术也去的了巨大的进步，特别是在提高整车性能、保障安全、提高乘车者的舒适性，满足人们不断提高的生活物质需求、改善生活环境等方面都发挥了很大的作用。在轿车、微型车、轻卡、SUV及皮卡方面：在从经济与实用的角度出发，一般采用了混合的制动形式，即前轮盘式制动，后车轮鼓式制动。因汽车在制动过程中，由于惯性的作用，前轮的负荷通常占汽车全部负荷的70%－80%，所以前轮制动力要比后轮大。生产厂家为了节省成本，就采用了前轮盘式制动，后轮鼓式制动的混合匹配方式。采用前盘后鼓式混合制动器，这主要是出于成本上的考虑，同时也是因为汽车在紧急制动时，轴荷前移，对前轮制动性能的要求比较高，这类前制动器主要以液压盘式制动器为主流，采用液压油作传输介质，以液压总泵为动力源，后制动器以液压式双泵双作用缸制动蹄匹配。但随着高速公路等级的提高，前后轮都用盘式制动器是趋势。2、汽车制动系统的类型：1）按制动系统的作用分类制动系统可分为行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统及辅助制动系统等。用以使行驶中的汽车降低速度甚至停车的制动系统称为行车制动系统；用以使已停驶的汽车驻留原地不动的制动系统则称为驻车制动系统；在行车制动系统失效的情况下，保证汽车仍能实现减速或停车的制动系统称为应急制动系统；在行车过程中，辅助行车制动系统降低车速或保持车速稳定，但不能将车辆紧急制停的制动系统称为辅助制动系统。上述各制动系统中，行车制动系统和驻车制动系统是每一辆汽车都必须具备的。2）按制动操纵能源分类制动系统可分为人力制动系统、动力制动系统和伺服制动系统等。以驾驶员的肌体作为唯一制动能源的制动系统称为人力制动系统；完全靠由发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的系统称为动力制动系统；兼用人力和发动机动力进行制动的制动系统称为伺服制动系统或助力制动系统。3）按制动能量的传输方式分类按照制动能量的传输方式，制动系统又可分为机械式、液压式、气压式和电磁等。同时采用两种以上传能方式的制动系，可称为组合式制动系。3、汽车制动器的类型：制动器主要有摩擦式、液力式和电磁式等几种形式。电磁式制动器虽有作用滞后性好、易于连接而且接头可靠等优点，但因成本高，只在一部分总质量较大的商用车上用作车轮制动器或缓速器；液力式制动器一般只作缓速器。目前广泛使用的仍为摩擦式制动器。摩擦式制动器按摩擦副结构形式不同，可分为鼓式，盘式和带式三种。带式制动器只用作中央制动器；鼓式和盘式制动器的结构形式有多种。1）鼓式制动器分为内张型鼓式制动器和外束型鼓式制动器两类。内张型鼓式制动器的摩擦元件是一对有圆弧形摩擦蹄片的制动蹄，制动时，利用制动鼓的内圆柱面与制动蹄摩擦片的外表面作为一对摩擦表面在制动鼓上产生摩擦力矩。2）盘式制动器的旋转元件是一个垂向安放且以两侧面为工作面的制动盘，其固定摩擦元件一般是位于制动盘两侧并带有摩擦片的制动块。当制动盘被两侧的制动块夹紧时，摩擦面便产生作用于制动盘上的摩擦力矩以阻止车轮转动。3）带式制动器只用作中央制动器，在这里不做考虑。4、设计思路其实车辆在制动过程中，由于惯性的作用，通常前轮负荷会占汽车全部负荷的70％-80％，因此前轮需要更大的制动力。盘式制动器的热稳定性和水稳定性都优于鼓式制动器,而鼓式制动器的制动力稳定性差，而且由于散热性能差，在制动过程中聚集的大量热量不易散发，容易产生制动衰退，导致制动效率下降，达到一定程度时制动蹄片和制动鼓会在高温影响下发生变形，甚至发生制动抱死的现象影响行车安全。但是鼓式制动器的耐用性好造价低廉，因此生产厂家在确保车辆能获得必要的制动性能前提下，为了节省成本通常为前轮配备制动效能稳定的盘式制动器，后轮则使用造价便宜的鼓式制动器。那些售价和定位较低的车型，使用前盘后鼓式制动结构一样能达到制动效能，当然能配备前后盘式制动或是使用通风盘当然更好。本课题根据轻型载货汽车各系统的性能要求而设计。首先应查找该类车主要参数，如：空满载质量、质心高度，质心到前后轴的距离，轮胎尺寸等，接着进行制动力及制动力分配系数的计算，从而根据上述工作的结果，选择正确的制动器结构形式以及确定其主要参数。三、进度计划时间安排工作内容早进入阶段收集文献资料，完成开题报告第1-3周规划总体设计方案并学习相关工程软件第4-5周完成所有所需理论分析和计算工作第6-8周进行分析模拟并优化设计第9-10周英文资料翻译第11-12周完善毕业设计说明书及图纸，定稿，准备答辩四、参考文献[1]王霄锋.汽车底盘设计.北京：清华大学出版社.2010.4[2]余志生.汽车理论．北京：机械工业出版社，2009.3[3]孙存真，王占歧.中外汽车构造图册（底盘分册二).吉林：吉林科学技术出版社,1996.8[4]任忠生.电子机械制动系统制动力分配策略仿真，学位论文.北京理工大学[5]何玉林.机械制图.重庆:重庆大学出版社，2000.8[6]MATHEMATICALMODELLINGANDANEXPERIMENTALSTUDYFORVEHICLEBRAKINGFORCEANALYSIS．[7]Abrakingsystem[8]AutomobileBrakeSystem[9]陈家瑞.汽车构造（下册）.北京：人民教育出版社，2005.9[10](德)ErichHoepke著.朱思洪，缪小红译.载货汽车技术.北京：机械工业出版社，2009.8[11]申晋宪,王铁.载货汽车总体设计分析.北京：中国标准出版社，2013.4[12]刘惟信.汽车制动系的结构分析和设计计算.北京:清华大学出版社，2004[13]刘惟信.机械可靠性设计[M].北京：清华大学出版社，2001[14]齐志鹏.汽车制动系统的结构原理与检修.北京:人民邮电出版社，2002[15]孔凌嘉.机械基础综合课程设计，北京:北京理工大学出版社，2004年[16]林秉华.最新汽车实用手册.黑龙江：黑龙江人民出版社，2201.1[17](美)L.埃克霍恩，D.克林恩乔克著.叶淑贤等译.汽车制动系统.北京:机械工业出版社,1998.8[18]汽车工程手册（设计篇），《汽车工程手册》编辑委员会.北京:人民交通出版社，2001[19]李春明.现代汽车底盘技术[M].北京：北京理工大学出版社,2009[20]J.Reimpell,H.Stoll.TheAutomovtiveChassis:EngigneeringPrinciples.Warrendale,PA15096,USA,SAE,1996[21]宋进桂.EH与BBW——21世纪的制动技术.汽车与配件，1997,12[22]陈励志.先进的底盘控制系统的发展趋势[J].汽车工程，2002（5）[23]QC/T309—1999制动鼓工作直径及制动蹄片宽度尺寸系列[24]沈荣华，邹定平，黎桂英.汽车盘式制动器优化设计.《机械研究与应用》1999,第12卷第1期指导教师意见（课题难度是否适中、工作量是否饱满、进度安排是否合理、工作条件是否具备等）本课题符合汽车服务工程专业教学大纲要求，难度适中，工作量饱满，进度安排合理，工作条件具备，望认真收集资料，开展相关调查，学习相关软件及有关内容，开展后续设计工作。指导教师签名：月日专家组及系里意见（选题是否适宜、各项内容是否达到毕业设计（论文）大纲要求、整改意见等）专家组成员签字：教学主任（签章）：月日