某中级轿车前轮制动器设计-开题报告.docx

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1、开题报告题目：某中级轿车前轮制动器设计一、毕业设计（论文）综述.题目背景制动器在车辆平安性方面起着相当重要的作用，直接影响到车辆的正常行驶，因 而制动器及其零部件的平安可靠性倍受关注。本课题根据别克君威轿车的主要行驶参 数和运动要求，对前轮制动器进行整体结构设计，然后在三维软件环境下实现对制动 器虚拟模型的建立，最终实现汽车良好的制动性能，保证其平安性和操控性。1 .研究意义从汽车诞生时起，车辆制动系统在车辆的平安方面就扮演着至关重要的角色。制 动器是车辆的关键部件之一，其性能的好坏直接影响整车性能的优劣，因此，制动器的设 计在整车设计中显得相当重要。近年来，随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的

2、提高, 这种重要性表现得越来越明显。众多的汽车工程师在改进汽车制动性能的研究中倾注 了大量的心血。目前关于汽车制动的研究在制动器方面取得了较大成果，包括制动控 制的理论和方法，以及采用新的技术。3.内外相关研究情况1.1 制动系统的功用制动系统的功用实施汽车以适当的减速度行驶至停车；在下坡行驶时，是汽车保持 适当的稳定的车速；是汽车可靠的停在原地或坡道上。1.2 制动器的分类目前，汽车所用的制动器几乎都是摩擦式的，可分为鼓式和盘式两大类。具体见图1,图 2。图1鼓式制动器示意图图2盘式制动器鼓式制动器根据其结构都不同，又分为双向自增力蹄式制动器、双领蹄式制动器、 领从蹄式制动器、双从蹄式制动器

3、叵6。盘式制动器根据摩擦副中的固定摩擦元件的结构来分,分为钳盘式制动器和全盘式 制动器两大类。1.3 鼓式制动器鼓式制动是早期设计的制动系统，其刹车鼓的设计1902年就已经使用在马车上了， 直到1920年左右才开始在汽车工业广泛应用。现在鼓式制动器的主流是内张式，它的 制动块（刹车蹄）位于制动轮内侧，在刹车的时候制动块向外张开，摩擦制动轮的内侧， 到达刹车的目的。鼓式制动器的旋转元件是制动鼓，固定元件是制动蹄。制动时制动蹄在促动装置 作用下向外旋转，外外表的摩擦片压靠到制动鼓的内圆柱面上，对鼓产生制动摩擦力 矩口叫鼓式制动器因其具有制动力矩大，制动性能好，有较好的密封性等优点。但也存在不 少缺

4、点:蹄式制动器都在不同程度上利用了磨擦增势作用来保证一定的制动效能，而在 使用中，因磨擦系数并不稳定,所以制动效能的稳定性较差阴。1.4 盘式制动器盘式制动器又称为碟式制动器，顾名思义是取其形状而得名。主要零部件有 制动盘、分泵、制动钳、油管等。盘式制动器是由摩擦衬块从两侧夹紧与车轮共同旋 转的制动盘来产生制动的。浮动钳式盘式制动器的制动钳体可作轴向平行滑动，油缸设置在制动盘的内侧，两 个制动块分装在制动盘的内外侧，制动块是由锻压成形的金属背板和摩擦衬块构成，两 者直接牢固地压嵌、钾接或粘接在一起。制动时高压油从制动钳上的进油孔进入油缸后, 在油液压力作用下，推动活塞前进使其内侧的摩擦衬块压在

5、制动盘上，而反作用力那么推 动制动钳体连同固定于其上的外侧制动块向与活塞前进方向的反方向滑动并压向制动 盘的另一侧，直到两侧的制动块受力均等为止，在很短的时间内制动力矩便使制动盘停 止转动，从而使汽车停下来I。盘式制动器散热快、重量轻、构造简单、调整方便。特别是高负载时耐高温 性能好，制动效果稳定，而且不怕泥水侵袭，能在冬季和恶劣路况下行车。很多 轿车采用的盘式制动器有平面式制动盘、打孔式制动盘以及划线式制动盘，其中 划线式制动盘的制动效果和通风散热能力均比拟好。盘式制动器沿制动盘轴向施 力，制动轴不受弯矩，径向尺寸小，制动性能稳定口1相比拟而言鼓式制动器的制动效能和散热性都要差许多，鼓式制动

6、器的制动力稳 定性差，在不同路面上制动力变化很大，不易于掌控。而由于散热性能差，在制动过 程中会聚集大量的热量。制动块和轮鼓在高温影响下较易发生极为复杂的变形，容易 产生制动衰退和振抖现象，引起制动效率下降口23/4。盘式制动器一般无摩擦助势作用，因而制动器效能受摩擦系数的影响较小， 即效能较稳定；浸水后效能降低较少，而且只须经一两次制动即可恢复正常；在 输出制动力矩相同的情况下，尺寸和质量一般较小；制动盘沿厚度方向的热膨胀 量极小，不会象制动鼓的热膨胀那样使制动器间隙明显增加而导致制动踏板行程 过大；较容易实现间隙自动调整，其他保养修理作业也较简便。根据我们汽车制动器的技术条件和市场情况，对

7、于两种制动形式的比拟，得出结 论，本轿车前轮应采用盘式制动，以到达良好的制动性能和操控性能。1.5 制动系统开展展望欧、美、日等兴旺国家已把盘式制动器作为标准件装备在多级别的轿车、客车、 中型、重型汽车上。我国的轿车、微型车已广泛应用液压盘式制动器，开发应用盘式制 动器是现代汽车的开展趋势之一。现代汽车盘式制动器的研究和开发应注重的问题 主要是，提高制动器的制动效能、防止尘污和锈蚀，减轻重量、简化结构、降低本钱，电 子报警和智能化系统的开展，实用性更强与寿命更长。液压制动现在已经是非常成熟的技术，随着汽车技术的进步,一些提高制动性能的 技术如防抱死制动系统、驱动防滑控制系统、电子稳定性控制程序

8、等已经融人到制动 系统当中，这就使得制动系统结构复杂化，增加了液压回路泄漏的可能以及装配、维修的 难度。制动系统要求结构简单，功能全面，可靠性高。因此电子技术的应用是大势所趋。 目前制动系统的各个组成局部，都不同程度地实现了电子化。综上所述，现代汽车制动控制技术正朝着电子制动控制方向开展。全电制动控制 因其巨大的优越性，将取代传统的以液压为主的传统制动控制系统网。二、本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施.主要内容1.1 制动器简介1.2 制动器的方案分析及确定1.2.1 盘式制动器1.2.2 鼓式制动器1.3 盘式制动器零部件结构方案分析1.3.1 固定钳式1.3.2 浮动钳

9、式1.4 制动器主要参数确定1.4.1 制动盘制定1.4.2 制动盘厚度1.4.3 摩擦衬块外半径与内半径1.4.4 制动衬块工作面积A1.5 制动器的设计计算1.5.1 制动器制动力矩计算1.5.2 制动盘设计1.5.3 制动钳设计1.6 制动操纵系统的选型1.6.1 制动驱动机构的选型1.6.2 分路系统的选型1.7 液压制动操纵系统整体的设计1.7.1 液压操纵系统参数的设计1.7.2 制动主缸设计1.7.3 真空助力器的设计计算1.7.4 踏板机构设计1.8 制动性能的校核1.8.1 制动距离与制动减速度182同步附着系数183最大驻坡度.采用的研究方案、研究方法或措施1.9 研究方案

10、（1）了解汽车制动系统的现状，熟悉其开展状况、详细构造和工作原理；（2）根据别克君威GS2.0T轿车的主要参数，对其前轮制动器进行结构设计，实现汽 车的制功能并满足操控性能；（3）运用AutoCAD软件绘制制动器总装配图以及主要部件的零部件；（4）运用三维设计软件，对制动器的主要部件进行三维建模与装配。1.10 本次设计别克君威GS2.0T轿车的基本参数见表1.1表1.1排量整备质量最高车速轴距前轮轮距后轮轮距最大功率最大功率转速最大扭矩最大扭矩转速基本参数2.01650 kg180 km/h2737 mm1585 mm1587 mm162 kw5300 r/min350 Nm2000-400

11、0 r/min三、本课题研究的重点及难点，前期已开展工作.重点及难点(1)重点掌握制动器的动力传递路线及其结构设计；(2) 了解制动操纵机构的功能与要求、构造形式及操纵原理；(3)制动器主要零部件的设计计算(4)运用三维软件建立制动器的三维模型并进行装配。1 .前期已开展工作在撰写开题报告之前已在图书馆等查阅了大量关于汽车制动器方面的书籍、期刊 和手册，并且在互联网上搜索了一些汽车制动器及其零部件的视频、图片和文字等信 息，通过进行了这些前期工作，我对汽车制动器的功用、结构和工作原理都有了进一 步的了解和认识，相信能成功地完成这次毕业设计。四、完本钱课题的工作方案及进度计划第1-3周：消化课题

12、题目，资料，明确设计的任务及要求，撰写开题报告；第4周：熟悉AutoCAD软件和确定设计方案；第5-8周：设计计算制动器的主要零部件，熟悉三维建模软件；第9-11周：应用AutoCAD软件绘制制动器总装配图以及主要部件的零件图；第11-13周：运用三维设计软件，对制动器主要部件进行三维建模与装配；第14-15周：进行毕业设计总结，编写毕业设计论文，并作好辩论的准备。5指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）指导教师：年 月 日6所在系审查意见：系主管领导:参考文献1王满祥，苏小平，王东方,汽车浮钳式盘式制动器有限元分析A机械设计与制造2009.3陈效华，昌庆龄，制动器参数化设计系统概念

13、设计A南京理工大学学报2001.83 D. V. Tretyak , V. G. Ivanov Study of hysteresis of disk brake mechanism for heavy-duty vehicles J Belarus National Technical University Journal of Friction and Wear Springer Journal4王望予汽车设计M机械工业出版社2004.85张文春.汽车理论M.北京.机械工业出版社.2005： 70836王国权，龚国庆 汽车设计课程设计指导书M机械工业出版社2009.117刘惟信.汽车设计M

14、.北京清华大学出版社.2001： 1582008张洪欣.汽车设计M.北京.机械工业出版社.1999： 1061269章彪浅析汽车用制动器A科技创新导报2011.1810赵波,范平清 盘式制动器的制动效能和接触应力分析A机械设计与制造2011.911 A. Belhocine , M. Bouchetara Thermal behavior of full and ventilated disc brakes of vehicles fJ Journal of Mechanical Science and Technology12V. Sergienko , M. Tseluev Effect

15、of operation parameters on thermal loading of wet brake discs. J Part 1. Problem formulation and methods of study Journal of Friction and Wear13臧杰 阎岩 汽车构造第2版M机械工业出版社2010.814吴际璋.汽车构造M,北京人民交通出版社.2004: 356815潘公宇盘式制动器的特点及其应用前景J试验与研究16张国强，车辆制动系统的开展现状及趋势浅析 A农业与技术2009年6月17郑兰霞，张俊海，陈艳艳盘式制动器在现代汽车上的应用与开展分析B农业装备与 车辆工程2007.918杨达 汽车制动系统展望J质量论谈5 5