轎車盤式制動器設(shè)計(jì)

轎車盤式制動器設(shè)計(jì),轎車,制動器,設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告 題目：轎車盤式制動器 1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關(guān)研究情況） 1.1題目背景、研究意義 汽車制動系統(tǒng)是汽車各個系統(tǒng)中最為重要的。如果制動系統(tǒng)失靈，那么結(jié)果將會是毀滅性的。制動器實(shí)際上是一個能量轉(zhuǎn)化裝置，這種轉(zhuǎn)化實(shí)際上是把汽車的動能轉(zhuǎn)換為汽車的熱能揮發(fā)出去，當(dāng)制動器制動時(shí)，驅(qū)動程序來命令十倍于以往的力來使汽車停止下來。制動系統(tǒng)可以發(fā)揮上千磅的壓力來分配給四個制動器。 盤式制動器又稱為碟式制動器，這種制動器散熱快、重量輕、構(gòu)造簡單、調(diào)整方便，特別是高負(fù)載時(shí)耐高溫性能好，制動效果穩(wěn)定，而且不怕泥水侵襲，在冬季和惡劣路況下行車，盤式制動比鼓式制動更容易在較短的時(shí)間內(nèi)令車停下。有些盤式制動器的制動盤上還開了許多小孔，加速通風(fēng)散熱，提高制動效率。由制動器設(shè)計(jì)的一般原則，綜合考慮制動效能、制動效能穩(wěn)定性、制動間隙調(diào)整簡便性、制動器的尺寸和質(zhì)量及噪聲等諸多因素設(shè)計(jì)本產(chǎn)品。在設(shè)計(jì)中涉及到同步系數(shù)的選取、制動器效能因素的選取、制動力矩的計(jì)算，以及制動器主要元件選取，最后對設(shè)計(jì)的制動器進(jìn)行校核計(jì)算[1]。 汽車制動系可分為行車、駐車、應(yīng)急、輔助內(nèi)部分裝置。任何制動裝置都具有供能裝置、控制裝置、傳動裝置和制動器四個部分組成。較為完善的制動系還具有制動力調(diào)節(jié)裝置，以及報(bào)警裝置、壓力保持裝置。 盤式制動器多用于汽車的前輪，有不少車輛四個車輪都用盤式制動器。制動盤裝在輪級上、與車輪及輪胎一起轉(zhuǎn)動。當(dāng)駕駛員進(jìn)行制動時(shí)，主缸的液體壓力傳遞到盤式制動器。該壓力推動摩擦襯片靠到制動盤上，阻止制動盤轉(zhuǎn)動。 現(xiàn)在，盤式制動器在汽車上已經(jīng)越來越多地被采用，特別是在轎車上已被廣泛采用，在很多中高級轎車上，前后輪都已經(jīng)采用盤式制動器。盤式制動器在液力助力下制動力大且穩(wěn)定，在各種路面都有良好的制動表現(xiàn)，其制動效能遠(yuǎn)高于鼓式制動器，而且空氣直接通過盤式制動盤，故盤式制動器的散熱性很好。但是盤式制動器結(jié)構(gòu)相對于鼓式制動器來說比較復(fù)雜，對制動鉗、管路系統(tǒng)要求也較高，而且造價(jià)高于鼓式制動器[2]。 按摩擦副中固定元件結(jié)構(gòu)，盤式制動器可分為鉗盤式和全盤式。 固定鉗盤式在汽車上用的最早（50年代就開始使用），優(yōu)點(diǎn)是：除活塞和制動塊外無滑動件，這易保證鉗的剛度，易實(shí)現(xiàn)從鼓式到盤式的改進(jìn)，也能適用分路系統(tǒng)的要求。 近年來，由于汽車性能要求的提高，固定鉗盤式的缺點(diǎn)，暴露較明顯，因而導(dǎo)致浮動鉗（特別是滑動鉗）的迅速發(fā)展。首先，固定鉗至少要有兩個油缸分置于制動盤兩側(cè)，所以須有橫跨的內(nèi)部油道或外部油道來連通，這就使制動器的徑向和軸向尺寸加大，布置也較難；而浮動鉗的外側(cè)無油缸，可將制動器進(jìn)一步移進(jìn)輪轂；其次，在嚴(yán)酷的使用條件下，固定鉗容易使制動液溫度過高而汽化，浮動鉗由于沒有跨越制動盤的油道或油管，減少了受熱機(jī)會。所以制動溫度可以比固定鉗低30-50℃，又采用浮動鉗可將活塞和油缸等精密件減去一半，造價(jià)大為降低。 1.2國內(nèi)外相關(guān)研究情況 隨著我國汽車工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,特別是轎車工業(yè)的發(fā)展,合資企業(yè)的引進(jìn)，國外先進(jìn)技術(shù)的進(jìn)入，汽車上采應(yīng)用盤式制動器配置才逐步在我國形成規(guī)模。特別是在提高整車性能、保障安全、提高乘車者的舒適性，滿足人們不斷提高的生活物質(zhì)需求、改善生活環(huán)境等方面都發(fā)揮了很大的作用。 鉗盤式制動器是近年也開始應(yīng)用于工程機(jī)械、冶金機(jī)械、礦山以及港口機(jī)械等設(shè)備中的一種軸向作用的制動器[3]。 （1）在轎車、微型車、輕卡、SUV及皮卡方面：在從經(jīng)濟(jì)與實(shí)用的角度出發(fā)，一般采用了混合的制動形式，即前車輪盤式制動，后車輪鼓式制動。因轎車在制動過程中，由于慣性的作用，前輪的負(fù)荷通常占汽車全部負(fù)荷的70%－80%，所以前輪制動力要比后輪大。生產(chǎn)廠家為了節(jié)省成本，就采用了前輪盤式制動，后輪鼓式制動的混合匹配方式。采用前盤后鼓式混合制動器，這主要是出于成本上的考慮，同時(shí)也是因?yàn)槠囋诰o急制動時(shí)，軸荷前移，對前輪制動性能的要求比較高，這類前制動器主要以液壓盤式制動器為主流，采用液壓油作傳輸介質(zhì)，以液壓總泵為動力源，后制動器以液壓式雙泵雙作用缸制動蹄匹配[4]。目前大部分轎車(中檔捷 達(dá))、微型車（長安之星、昌河、豐田海獅、天津華利、江鈴全順）、高端輕卡（東風(fēng)小霸王、江鈴、瑞風(fēng)、南京依維柯）、SUV及皮卡（湖南長豐、江鈴皮卡）等采用前盤后鼓式混合制動器。2004年我國共產(chǎn)此類車計(jì)110萬輛以上。但隨著高速公路等級的提高，乘車檔次的上升，特別上國家安全法規(guī)的強(qiáng)制實(shí)施，前后輪都用盤式制動器是趨勢。 （2）在大型客車方面：氣壓盤式制動器產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)性明顯，可靠性總體良好，具有創(chuàng)新性和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的集成性。歐美國家自上世紀(jì)90年代初開始將盤式制動器用于大型公交車。至2000年，盤式制動器（前后制動均為盤式）已經(jīng)成為歐美國家城市公交車的標(biāo)準(zhǔn)配置。我國從1997年開始在大客車和載重車上推廣盤式制動器及 ABS防抱死系統(tǒng)，因進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格太高，主要用于高端產(chǎn)品。2004年7月1日交通部強(qiáng)制在7---12米高Ⅱ型客車上 “必須”配備后，國產(chǎn)盤式制動器得以大行其道。北京公交電車公司、上海公交、武漢公交、長沙公交、深圳公交、廣州公交等公司，都在使用為大客車匹配的氣壓盤式制動器。生產(chǎn)廠家主要有：宇通公司2004年產(chǎn)20000多輛客車，其中使用盤式制動器的客車已占一半多；宇通公司自制底盤部份是由二汽在EQ153前后橋基礎(chǔ)升級更改的，每年有10000多套。二汽東風(fēng)車橋用EQ153前后橋改型匹配氣壓盤式制動器的前后橋總成約占6000套以上，是宇通公司最大的氣壓盤式制動器橋供應(yīng)商。宇通公司每年需在一汽采客車底盤3000多臺，一汽客底2004年供了2000多臺，其中帶盤式制動器占一半以上。如一汽客底采用4E前轉(zhuǎn)向系統(tǒng)配置氣壓盤式制動器前橋、11噸420后橋裝在6100（10米）豪華客車上； 7噸盤式前橋與13噸435后橋配裝在6120（12米）豪華客車上等，都是宇通公司市場前景較好，利潤附加值很高的車型。江蘇金龍客車的7-9米高Ⅱ型客車客車采用湖橋供帶盤式制動器的車橋2004年在5500臺左右。廈門金龍客車10-12米高Ⅱ型客車以上客車、丹東黃?？蛙?0-12米高Ⅱ型客車、安徽凱斯鮑爾等等國內(nèi)知名的大型廠家均已在批量生產(chǎn)帶盤式制動器的高檔客車。 2.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 2.1本課題主要研究內(nèi)容 本課題主要的研究內(nèi)容有： ① 汽車盤式制動器工作原理 ② 汽車盤式制動器設(shè)計(jì)緊湊，減少成本，實(shí)用壽命進(jìn)行研究 ③ 盤式制動器的設(shè)計(jì)，制動器的制動力矩的計(jì)算，制動時(shí)間與制動效果的計(jì)算。 2.2研究方案 按摩擦副中固定元件結(jié)構(gòu)，盤式制動器可分為鉗盤式和全盤式。 固定鉗盤式在汽車上用的最早（50年代就開始使用），優(yōu)點(diǎn)是：除活塞和制動塊外無滑動件，這易保證鉗的剛度，易實(shí)現(xiàn)從鼓式到盤式的改進(jìn)，也能適用分路系統(tǒng)的要求。 近年來，由于汽車性能要求的提高，固定鉗盤式的缺點(diǎn)，暴露較明顯，因而導(dǎo)致浮動鉗（特別是滑動鉗）的迅速發(fā)展。首先，固定鉗至少要有兩個油缸分置于制動盤兩側(cè)，所以須有橫跨的內(nèi)部油道或外部油道來連通，這就使制動器的徑向和軸向尺寸加大，布置也較難；而浮動鉗的外側(cè)無油缸，可將制動器進(jìn)一步移進(jìn)輪轂；其次，在嚴(yán)酷的使用條件下，固定鉗容易使制動液溫度過高而汽化，浮動鉗由于沒有跨越制動盤的油道或油管，減少了受熱機(jī)會。所以制動溫度可以比固定鉗低30-50度，又采用浮動鉗可將活塞和油缸等精密件減去一半，造價(jià)大為降低。 綜合以上各項(xiàng)，參照所給參數(shù)以現(xiàn)代汽車上實(shí)際采用的型式，確定本設(shè)計(jì)的前輪制動器為浮動鉗盤式制動器。 2.3研究方法或措施 分別對選定的方案，查閱相關(guān)資料，對工作方式進(jìn)行驗(yàn)證，了解其優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零件選擇。如有需要對其進(jìn)行軟件模擬，和進(jìn)行實(shí)物考察參照。 3.本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開展工作 本課題的重點(diǎn)是：制動器制動力矩的計(jì)算，參數(shù)的選取。各個零件工作的計(jì)算。 難點(diǎn)是：制動器鉗盤的設(shè)計(jì)計(jì)算要求高，對裝置要求的可實(shí)用性高，計(jì)算復(fù)雜。 前期已開展工作：查閱汽車盤式制動器相關(guān)資料，了解汽車盤式制動器的組成及裝配關(guān)系；并為進(jìn)一步周密的設(shè)計(jì)做好充分的準(zhǔn)備。 4.完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃 第1-3周：查閱相關(guān)資料，了解工作原理及特點(diǎn)，完成基礎(chǔ)知識的積累并撰寫開題報(bào)告； 第4-6周：方案論證，深化方案具體實(shí)施步驟； 第7-10周：轎車盤式制動器的具體方案設(shè)計(jì)，圖紙繪制，準(zhǔn)備中期答辯； 第11-15周：撰寫畢業(yè)論文，論文修改，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。 5 指導(dǎo)教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見） 指導(dǎo)教師： 年 月 日 6 所在系審查意見： 系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 參考文獻(xiàn) [1] 唐文初，鄧寶清 汽車構(gòu)造[M].廣州：華南理工大學(xué),2010,(1):367-376 [2] 孫曉煒.制動有道助安全_盤_鼓制動器之爭[J] 2013:128-131 [3] 吳學(xué)松 鉗盤式制動器綜述[M].1996,(8):21-23 [4] 唐平 轎車制動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J].西華大學(xué)2012:15-16 [5] 清華大學(xué)教研組.汽車的制動性能[M].北京:清華大學(xué)出版社,2004:34-43 [6] 龍振宇.機(jī)械設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社[J],2002:12-19 [7] 劉陽.商用車后橋液壓制動器介紹[M] 2013:30-45 [8] 張質(zhì)文，虞和謙，王金諾等.起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊[M].北京：中國鐵道出版社，2001：210-300 [9] 譚良.計(jì)算機(jī)思維的研究及其進(jìn)展[J].計(jì)算機(jī)科學(xué),2011.（3):10-15 [10] 李輝 鉗盤式制動器構(gòu)造原理與檢修[J] 2013:25-65 [11] 馬迅，解聰.鼓式制動器的有限元模擬與接觸分析.機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2011,8:16-18 [12] 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