某中級(jí)轎車(chē)前輪制動(dòng)器設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告.doc

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告題目：某中級(jí)轎車(chē)前輪制動(dòng)器設(shè)計(jì)系別機(jī)電信息系專(zhuān)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)姓名學(xué)號(hào)導(dǎo)師2012年12月26日一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）綜述1.題目背景制動(dòng)器在車(chē)輛安全性方面起著相當(dāng)重要的作用，直接影響到車(chē)輛的正常行駛，因而制動(dòng)器及其零部件的安全可靠性倍受關(guān)注1。本課題根據(jù)別克君威轎車(chē)的主要行駛參數(shù)和運(yùn)動(dòng)要求，對(duì)前輪制動(dòng)器進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，然后在三維軟件環(huán)境下實(shí)現(xiàn)對(duì)制動(dòng)器虛擬模型的建立，最終實(shí)現(xiàn)汽車(chē)良好的制動(dòng)性能，保證其安全性和操控性。2.研究意義從汽車(chē)誕生時(shí)起，車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)在車(chē)輛的安全方面就扮演著至關(guān)重要的角色。制動(dòng)器是車(chē)輛的關(guān)鍵部件之一,其性能的好壞直接影響整車(chē)性能的優(yōu)劣,因此,制動(dòng)器的設(shè)計(jì)在整車(chē)設(shè)計(jì)中顯得相當(dāng)重要2。近年來(lái)，隨著車(chē)輛技術(shù)的進(jìn)步和汽車(chē)行駛速度的提高，這種重要性表現(xiàn)得越來(lái)越明顯。眾多的汽車(chē)工程師在改進(jìn)汽車(chē)制動(dòng)性能的研究中傾注了大量的心血。目前關(guān)于汽車(chē)制動(dòng)的研究在制動(dòng)器方面取得了較大成果，包括制動(dòng)控制的理論和方法，以及采用新的技術(shù)3。3國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況3.1制動(dòng)系統(tǒng)的功用制動(dòng)系統(tǒng)的功用實(shí)施汽車(chē)以適當(dāng)?shù)臏p速度行駛至停車(chē)；在下坡行駛時(shí)，是汽車(chē)保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定的車(chē)速；是汽車(chē)可靠的停在原地或坡道上4。3.2制動(dòng)器的分類(lèi)目前，汽車(chē)所用的制動(dòng)器幾乎都是摩擦式的，可分為鼓式和盤(pán)式兩大類(lèi)。具體見(jiàn)圖1，圖2。圖1鼓式制動(dòng)器示意圖圖2盤(pán)式制動(dòng)器鼓式制動(dòng)器根據(jù)其結(jié)構(gòu)都不同，又分為雙向自增力蹄式制動(dòng)器、雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器、領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器、雙從蹄式制動(dòng)器5.6。盤(pán)式制動(dòng)器根據(jù)摩擦副中的固定摩擦元件的結(jié)構(gòu)來(lái)分，分為鉗盤(pán)式制動(dòng)器和全盤(pán)式制動(dòng)器兩大類(lèi)。3.3鼓式制動(dòng)器鼓式制動(dòng)是早期設(shè)計(jì)的制動(dòng)系統(tǒng)，其剎車(chē)鼓的設(shè)計(jì)1902年就已經(jīng)使用在馬車(chē)上了，直到1920年左右才開(kāi)始在汽車(chē)工業(yè)廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)在鼓式制動(dòng)器的主流是內(nèi)張式，它的制動(dòng)塊(剎車(chē)蹄)位于制動(dòng)輪內(nèi)側(cè)，在剎車(chē)的時(shí)候制動(dòng)塊向外張開(kāi)，摩擦制動(dòng)輪的內(nèi)側(cè)，達(dá)到剎車(chē)的目的。鼓式制動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)元件是制動(dòng)鼓，固定元件是制動(dòng)蹄。制動(dòng)時(shí)制動(dòng)蹄在促動(dòng)裝置作用下向外旋轉(zhuǎn)，外表面的摩擦片壓靠到制動(dòng)鼓的內(nèi)圓柱面上，對(duì)鼓產(chǎn)生制動(dòng)摩擦力矩7.8。鼓式制動(dòng)器因其具有制動(dòng)力矩大,制動(dòng)性能好,有較好的密封性等優(yōu)點(diǎn)。但也存在不少缺點(diǎn):蹄式制動(dòng)器都在不同程度上利用了磨擦增勢(shì)作用來(lái)保證一定的制動(dòng)效能,而在使用中,因磨擦系數(shù)并不穩(wěn)定,所以制動(dòng)效能的穩(wěn)定性較差9。3.4盤(pán)式制動(dòng)器盤(pán)式制動(dòng)器又稱為碟式制動(dòng)器，顧名思義是取其形狀而得名。主要零部件有制動(dòng)盤(pán)、分泵、制動(dòng)鉗、油管等。盤(pán)式制動(dòng)器是由摩擦襯塊從兩側(cè)夾緊與車(chē)輪共同旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)盤(pán)來(lái)產(chǎn)生制動(dòng)的。浮動(dòng)鉗式盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)鉗體可作軸向平行滑動(dòng)，油缸設(shè)置在制動(dòng)盤(pán)的內(nèi)側(cè)，兩個(gè)制動(dòng)塊分裝在制動(dòng)盤(pán)的內(nèi)外側(cè)，制動(dòng)塊是由鍛壓成形的金屬背板和摩擦襯塊構(gòu)成，兩者直接牢固地壓嵌、鉚接或粘接在一起。制動(dòng)時(shí)高壓油從制動(dòng)鉗上的進(jìn)油孔進(jìn)入油缸后，在油液壓力作用下，推動(dòng)活塞前進(jìn)使其內(nèi)側(cè)的摩擦襯塊壓在制動(dòng)盤(pán)上，而反作用力則推動(dòng)制動(dòng)鉗體連同固定于其上的外側(cè)制動(dòng)塊向與活塞前進(jìn)方向的反方向滑動(dòng)并壓向制動(dòng)盤(pán)的另一側(cè)，直到兩側(cè)的制動(dòng)塊受力均等為止，在很短的時(shí)間內(nèi)制動(dòng)力矩便使制動(dòng)盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使汽車(chē)停下來(lái)10。盤(pán)式制動(dòng)器散熱快、重量輕、構(gòu)造簡(jiǎn)單、調(diào)整方便。特別是高負(fù)載時(shí)耐高溫性能好，制動(dòng)效果穩(wěn)定，而且不怕泥水侵襲，能在冬季和惡劣路況下行車(chē)。很多轎車(chē)采用的盤(pán)式制動(dòng)器有平面式制動(dòng)盤(pán)、打孔式制動(dòng)盤(pán)以及劃線式制動(dòng)盤(pán)，其中劃線式制動(dòng)盤(pán)的制動(dòng)效果和通風(fēng)散熱能力均比較好。盤(pán)式制動(dòng)器沿制動(dòng)盤(pán)軸向施力，制動(dòng)軸不受彎矩，徑向尺寸小，制動(dòng)性能穩(wěn)定11。相比較而言鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)效能和散熱性都要差許多，鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)力穩(wěn)定性差，在不同路面上制動(dòng)力變化很大，不易于掌控。而由于散熱性能差，在制動(dòng)過(guò)程中會(huì)聚集大量的熱量。制動(dòng)塊和輪鼓在高溫影響下較易發(fā)生極為復(fù)雜的變形，容易產(chǎn)生制動(dòng)衰退和振抖現(xiàn)象，引起制動(dòng)效率下降12.13.14。盤(pán)式制動(dòng)器一般無(wú)摩擦助勢(shì)作用，因而制動(dòng)器效能受摩擦系數(shù)的影響較小，即效能較穩(wěn)定；浸水后效能降低較少，而且只須經(jīng)一兩次制動(dòng)即可恢復(fù)正常；在輸出制動(dòng)力矩相同的情況下，尺寸和質(zhì)量一般較小；制動(dòng)盤(pán)沿厚度方向的熱膨脹量極小，不會(huì)象制動(dòng)鼓的熱膨脹那樣使制動(dòng)器間隙明顯增加而導(dǎo)致制動(dòng)踏板行程過(guò)大；較容易實(shí)現(xiàn)間隙自動(dòng)調(diào)整，其他保養(yǎng)修理作業(yè)也較簡(jiǎn)便15。根據(jù)我們汽車(chē)制動(dòng)器的技術(shù)條件和市場(chǎng)情況，對(duì)于兩種制動(dòng)形式的比較，得出結(jié)論，本轎車(chē)前輪應(yīng)采用盤(pán)式制動(dòng)，以達(dá)到良好的制動(dòng)性能和操控性能。3.5制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展展望歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家已把盤(pán)式制動(dòng)器作為標(biāo)準(zhǔn)件裝備在多級(jí)別的轎車(chē)、客車(chē)、中型、重型汽車(chē)上。我國(guó)的轎車(chē)、微型車(chē)已廣泛應(yīng)用液壓盤(pán)式制動(dòng)器,開(kāi)發(fā)應(yīng)用盤(pán)式制動(dòng)器是現(xiàn)代汽車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)之一16。現(xiàn)代汽車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器的研究和開(kāi)發(fā)應(yīng)注重的問(wèn)題主要是,提高制動(dòng)器的制動(dòng)效能、防止塵污和銹蝕,減輕重量、簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、降低成本,電子報(bào)警和智能化系統(tǒng)的發(fā)展,實(shí)用性更強(qiáng)與壽命更長(zhǎng)17。液壓制動(dòng)現(xiàn)在已經(jīng)是非常成熟的技術(shù),隨著汽車(chē)技術(shù)的進(jìn)步,一些提高制動(dòng)性能的技術(shù)如防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)、電子穩(wěn)定性控制程序等已經(jīng)融人到制動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中,這就使得制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化,增加了液壓回路泄漏的可能以及裝配、維修的難度。制動(dòng)系統(tǒng)要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,功能全面,可靠性高。因此電子技術(shù)的應(yīng)用是大勢(shì)所趨。目前制動(dòng)系統(tǒng)的各個(gè)組成部分,都不同程度地實(shí)現(xiàn)了電子化。綜上所述，現(xiàn)代汽車(chē)制動(dòng)控制技術(shù)正朝著電子制動(dòng)控制方向發(fā)展。全電制動(dòng)控制因其巨大的優(yōu)越性，將取代傳統(tǒng)的以液壓為主的傳統(tǒng)制動(dòng)控制系統(tǒng)18。二、本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施1.主要內(nèi)容1.1制動(dòng)器簡(jiǎn)介1.2制動(dòng)器的方案分析及確定1.2.1盤(pán)式制動(dòng)器1.2.2鼓式制動(dòng)器1.3盤(pán)式制動(dòng)器零部件結(jié)構(gòu)方案分析1.3.1固定鉗式1.3.2浮動(dòng)鉗式1.4制動(dòng)器主要參數(shù)確定1.4.1制動(dòng)盤(pán)制定1.4.2制動(dòng)盤(pán)厚度1.4.3摩擦襯塊外半徑與內(nèi)半徑1.4.4制動(dòng)襯塊工作面積A1.5制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算1.5.1制動(dòng)器制動(dòng)力矩計(jì)算1.5.2制動(dòng)盤(pán)設(shè)計(jì)1.5.3制動(dòng)鉗設(shè)計(jì)1.6制動(dòng)操縱系統(tǒng)的選型1.6.1制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選型1.6.2分路系統(tǒng)的選型1.7液壓制動(dòng)操縱系統(tǒng)整體的設(shè)計(jì)1.7.1液壓操縱系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)計(jì)1.7.2制動(dòng)主缸設(shè)計(jì)1.7.3真空助力器的設(shè)計(jì)計(jì)算1.7.4踏板機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1.8制動(dòng)性能的校核1.8.1制動(dòng)距離與制動(dòng)減速度1.8.2同步附著系數(shù)1.8.3最大駐坡度2.采用的研究方案、研究方法或措施2.1研究方案（1）了解汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的現(xiàn)狀，熟悉其發(fā)展?fàn)顩r、詳細(xì)構(gòu)造和工作原理；（2）根