鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)及分析開(kāi)題報(bào)告

xxx學(xué)院本科本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告題目鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)及分析 學(xué)生姓名xxx學(xué)號(hào)—xxxx所在學(xué)院機(jī)械工呈學(xué)院 專業(yè)班級(jí)—xxxx指導(dǎo)教師xx 2015年4月3日鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)及分析一、選題的目的及研究意義（1） 選題目的近年來(lái)，隨著生活水平的提高，汽車成了人們出行的主要交通工具，行車安全也成為人們所關(guān)注的重要問(wèn)題。而制動(dòng)系統(tǒng)則是行車過(guò)程中的駕駛員安全一個(gè)重要保障。它的主要作用是使行駛中的汽車按照駕駛員的要求進(jìn)行強(qiáng)制減速甚至停車；使已停駛的汽車在各種道路條件下（包括在坡道上）穩(wěn)定駐車；使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定。因此汽車上必須裝設(shè)一系列專門裝置以便駕駛員能根據(jù)道路和交通等情況，使外界（主要是路面）對(duì)汽車某些部分（主要是車輪）施加一定的力對(duì)汽車進(jìn)行一定程度的強(qiáng)制制動(dòng)。鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)研究目的是通過(guò)對(duì)汽車制動(dòng)過(guò)程的有效控制來(lái)提高車輛的制動(dòng)性能、操縱穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，改善鼓式制動(dòng)器制動(dòng)力與輸入力不成比例的問(wèn)題，提高汽車的安全性能。（2） 選題的研究意義隨著人們對(duì)行車安全的日益關(guān)注，制動(dòng)系統(tǒng)也成為了人們?cè)u(píng)價(jià)汽車的重要指標(biāo)。制動(dòng)性能好壞直接關(guān)系到交通和人身安全，因此制動(dòng)性能是車輛非常重要的性能之一，改善汽車的制動(dòng)性能始終是汽車設(shè)計(jì)制造和使用部門的重要任務(wù)。鼓式制動(dòng)器的研究意義在于改進(jìn)制動(dòng)系機(jī)構(gòu)、改善制約其性能的突出問(wèn)題，使其性能和優(yōu)勢(shì)得到更大的提升，為駕駛員的安全提供更大的保障。二、綜述與本課題相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)、研究方法及應(yīng)用領(lǐng)域等（1）研究現(xiàn)狀長(zhǎng)期以來(lái)，為了充分發(fā)揮鼓式制動(dòng)器的重要優(yōu)勢(shì)，對(duì)鼓式制動(dòng)器工作過(guò)程和性能計(jì)算分析方法的研究受到高度重視。這些研究工作的重點(diǎn)在于制動(dòng)器結(jié)構(gòu)和實(shí)際使用因素等對(duì)制動(dòng)器的效能及其穩(wěn)定性等的影響，取得了一些重要的研究成果得到了一些比較可行、有效的改進(jìn)措施，制動(dòng)器的性能也有了一定程度的提高。1978年，BrianIngram等提出一種蹄平動(dòng)的鼓式制動(dòng)器形式；這種制動(dòng)器的制動(dòng)蹄因?yàn)槭艿交鄣南拗?，只能平?dòng)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，因此沒(méi)有增勢(shì)效應(yīng)，也沒(méi)有減勢(shì)效應(yīng)，與盤式制動(dòng)器類似，理論上制動(dòng)效能和摩擦系數(shù)的關(guān)系是線性的，制動(dòng)穩(wěn)定性較好，同時(shí)，可以有效地防止傳統(tǒng)鼓式制動(dòng)器普遍的摩擦片偏磨現(xiàn)象，但制動(dòng)效能因數(shù)較低。1999年提出一種四蹄八片（塊）式制動(dòng)器，通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)合理匹配設(shè)計(jì)，制動(dòng)效能因數(shù)有一定地提高，同時(shí)制動(dòng)效能_因數(shù)對(duì)摩擦系數(shù)的敏感性也可以有適當(dāng)?shù)馗纳?，這就在一定程度上改善了制動(dòng)效能的穩(wěn)定性。2000年，提出一種具有多自由度聯(lián)動(dòng)蹄的新型蹄一鼓式制動(dòng)器，該型式的制動(dòng)器使得制動(dòng)效能因數(shù)及其穩(wěn)定性得到顯著提高；摩擦副間壓力分布趨于均勻，可保證摩擦副間接觸狀態(tài)的穩(wěn)定，并延長(zhǎng)摩擦片使用壽命；性能參數(shù)可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，可根據(jù)對(duì)制動(dòng)效能的需要，較靈活地進(jìn)行制動(dòng)器設(shè)計(jì)。近年來(lái)則出現(xiàn)了一些全新的制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式，如磁粉制動(dòng)器、濕式多盤制動(dòng)器、電力液壓制動(dòng)臂型盤式制動(dòng)器、濕式盤式彈簧制動(dòng)器等。對(duì)于關(guān)鍵磁性介質(zhì)磁粉，選用了抗氧化性強(qiáng)、耐磨、耐高溫、流動(dòng)性好的軍工磁粉；磁轂組件選用了超級(jí)電工純鐵DT4,保證了空轉(zhuǎn)力矩小、重復(fù)控制精度高的性能要求；在熱容量和散熱等方面，采用了雙側(cè)帶散熱風(fēng)扇，設(shè)計(jì)了散熱風(fēng)道等，使得該技術(shù)有著極好的應(yīng)用前景。盡管對(duì)蹄一鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)研究取得了一定的成績(jī)，但是對(duì)傳統(tǒng)蹄一鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)仍然有著不可替代的基礎(chǔ)性和研發(fā)性作用，也可為后續(xù)設(shè)計(jì)提供理論參考。（2） 發(fā)展趨勢(shì)隨著汽車安全性的日益提高，人們對(duì)制動(dòng)性能要求的不斷提高，傳統(tǒng)的液壓或者空氣制動(dòng)系統(tǒng)再加入大量電子控制后，結(jié)構(gòu)和管路布置也越累越復(fù)雜加大液壓回路泄露的隱患，同時(shí)裝配和維修的難度也越來(lái)越大。因此結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、功能集成可靠的電控機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)也受到人們的青睞。全電制動(dòng)控制不同于傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)，因?yàn)槠鋫鬟f的是電，而不是液壓油或者壓縮空氣，可以省略許多管路和傳感器，縮短制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間。因此全電控制動(dòng)系統(tǒng)將取代傳統(tǒng)的以液壓為主的傳統(tǒng)制動(dòng)控制系統(tǒng)。同時(shí)，隨著其他汽車電子技術(shù)特別是超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，電子元件的成本及尺寸不斷下降，將成為未來(lái)汽車制動(dòng)的主要發(fā)展方向。（3） 研究方法通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查，進(jìn)行研究分析，對(duì)現(xiàn)有鼓式制動(dòng)器做小范圍的升級(jí)改進(jìn)，對(duì)制動(dòng)器的穩(wěn)定性能做出相對(duì)的分析，提出結(jié)構(gòu)參數(shù)配比方案，并進(jìn)行驗(yàn)證；對(duì)現(xiàn)有車系車輛的系數(shù)作分析，根據(jù)已知的數(shù)據(jù)，提出符合規(guī)格的制動(dòng)器設(shè)計(jì)方案，然后進(jìn)行驗(yàn)證，確定所設(shè)計(jì)制動(dòng)器的可行性及實(shí)用性。（4） 應(yīng)用領(lǐng)域在摩擦式制動(dòng)器中，鼓式制動(dòng)器的應(yīng)用有利于提高汽車在制動(dòng)過(guò)程中的轉(zhuǎn)向操縱性和方向穩(wěn)定性，縮短制動(dòng)距離，降低成本且機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，目前廣泛用于轎車，輕型貨車和商用車的后輪制動(dòng)系。三、對(duì)本課題將要解決的主要問(wèn)題及解決問(wèn)題的思路與方法、擬采用的研究方法（技術(shù)路線）或設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）方案進(jìn)行說(shuō)明（論文要寫出相應(yīng)的寫作提綱）1、 本課題要解決的問(wèn)題（1） 制動(dòng)力穩(wěn)定性差，不易于掌控；（2） 由于散熱性能差，在制動(dòng)過(guò)程中會(huì)聚集大量的熱量；（3） 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；（4） 制動(dòng)盤易被污染和銹蝕；（5） 當(dāng)用作后輪制動(dòng)器時(shí)不易加裝駐車制動(dòng)機(jī)構(gòu)。2、 解決問(wèn)題的思路（1） 對(duì)于關(guān)鍵磁性介質(zhì)磁粉，選用了抗氧化性強(qiáng)、耐磨、耐高溫、流動(dòng)性好的軍工磁粉；（2） 磁轂組件選用了超級(jí)電工純鐵DT4,保證了空轉(zhuǎn)力矩小、重復(fù)控制精度高的性能要求；（3） 在熱容量和散熱等方面，采用了雙側(cè)帶散熱風(fēng)扇，設(shè)計(jì)了散熱通道；（4） 通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)合理匹配設(shè)計(jì)，使制動(dòng)效能因數(shù)有一定地提高，同時(shí)制動(dòng)效能因數(shù)對(duì)摩擦系數(shù)的敏感性也可以有適當(dāng)?shù)馗纳疲@就在一定程度上改善了制動(dòng)效能的穩(wěn)定性。3、 技術(shù)路線在設(shè)計(jì)過(guò)程中，以實(shí)際產(chǎn)品為基礎(chǔ)，根據(jù)我國(guó)工廠目前進(jìn)行制動(dòng)器新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的一般程序,并結(jié)合理論設(shè)計(jì)的要求，首先根據(jù)給定車型的整車參數(shù)和技術(shù)要求，確定制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式及制動(dòng)器主要參數(shù)，然后計(jì)算制動(dòng)器的制動(dòng)力矩、制動(dòng)蹄上的壓力分布、蹄片變形規(guī)律、制動(dòng)效能因數(shù)、制動(dòng)減速度、耐磨損特性、制動(dòng)溫升等，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。最后，對(duì)尺寸數(shù)據(jù)進(jìn)行校核，再確認(rèn)數(shù)據(jù)無(wú)誤后利用AutoCAD應(yīng)用軟件進(jìn)行實(shí)際的繪圖和設(shè)計(jì)。最后對(duì)剎車片進(jìn)行有限元分析。四、檢索與本課題有關(guān)參考文獻(xiàn)資料的簡(jiǎn)要說(shuō)明唐宇民.汽車轉(zhuǎn)向制動(dòng)系設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社1981在這個(gè)文獻(xiàn)中，了解了汽車轉(zhuǎn)向制動(dòng)系的工作原理及設(shè)計(jì)步驟。E.Schelkle.AutomotiveDevelopmentAdaptingtoChangingTimesMCAE-aContributiontoSimultaneousEngineering[J].ProceedingsofXXVFISITACongress.1994汽車對(duì)時(shí)代變化所出的貢獻(xiàn)，在社會(huì)發(fā)展中所處的地位在本文中有了具體的詮釋。了解了汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的整個(gè)過(guò)程以及對(duì)當(dāng)代以及未來(lái)的發(fā)展預(yù)測(cè)。王望予.汽車設(shè)計(jì)[M].北京.：機(jī)械工業(yè)出版社，2004對(duì)鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)及工作原理過(guò)程有了系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。汽車手冊(cè)編輯委員會(huì).汽車工程手冊(cè)設(shè)計(jì)篇[M].北京：人民交通出版社，2001查閱鼓式制動(dòng)器設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的一些數(shù)據(jù)。陳家瑞.汽車構(gòu)造（下冊(cè)）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001了解了鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)和工作原理。孟少農(nóng).汽車設(shè)計(jì)方法論.機(jī)械工業(yè)出版社，1992了解汽車設(shè)計(jì)過(guò)程的方法和步驟。劉惟信.機(jī)械最優(yōu)化設(shè)計(jì).清華大學(xué)出版社，1989：40?52了解一些優(yōu)化設(shè)計(jì)的方案和方法以及思路。[8]劉惟信.汽車制動(dòng)系的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)算.清華大學(xué)出版社.2004明確汽車制動(dòng)系設(shè)計(jì)的步驟及參數(shù)選擇。.方泳龍.汽車制動(dòng)理論與設(shè)計(jì).國(guó)防工業(yè)出版社.2005了解汽車制動(dòng)的原理及設(shè)計(jì)原則和方法。KumarA,GuptaVP.innovativeplanningandmonitoringimprovesproductionfcanindiaoffshorefield[J].spe80488,2003.了解了國(guó)外的對(duì)產(chǎn)品形式的創(chuàng)新的方向。]KennedyJrFE.SurfaceTemperaturesinSlidingSystemaFiniteElementAnalysis.J.LubricationTechnologyTransactionsoftheASME.1974了解了鼓式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)力學(xué)及溫度場(chǎng)分析。李俊玲，羅永革.AutomotiveEngineeringEnglish.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005參考一些專業(yè)名詞理解英文文獻(xiàn)。肖銀玲.機(jī)械制圖.高等教育出版社.2006參考一些零件圖及裝配圖的制圖要求及技術(shù)要求。

五、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程安排五、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程安排1、第1~2周(2015/3/5~2015/3/20)2、 第3~4周(2015/3/21~2015/4/4)3、 第5~7周(2015/4/5~2015/4/24)4、 第8~10周(2015/4/25~2015/5/16)5、 第11~13周(2015/5/17~2015/6/5)6、 第14~15周(2015/6/6~2015/6/20)查閱、搜集資料，書寫開(kāi)題報(bào)告；鼓式制動(dòng)器的基本方案確定；主要參數(shù)及結(jié)構(gòu)計(jì)算；裝配圖及零件圖的繪