畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告-某型汽車液壓制動系統(tǒng)設(shè)計

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1、開 題 報 告 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫2000字左右的文獻綜述： 文 獻 綜 述 一．選題的研究意義 汽車制動系統(tǒng)是汽車行駛的一個重要主動安全系統(tǒng)，其性能的好壞對汽車行駛安全有著至關(guān)重要的影響。隨著汽車的行駛速度和路面復(fù)雜程度的提高，更加需要高性能，壽命長的制動器[1]。汽車制動系是汽車底盤上的一個重要系統(tǒng),它是制約汽車運動的裝置。而制動器又是制動系中直接作用制約汽車運動的一個關(guān)健裝置，是汽車上最重要的安全件。本次畢業(yè)設(shè)計題目為豐田花冠轎車制動系統(tǒng)設(shè)計。 制動器是汽車制動系統(tǒng)中真正使汽車停止的部件。大多數(shù)現(xiàn)代汽車的前輪上都裝有盤式制動器，甚至有些汽車四

2、個車輪上都裝有盤式制動器，而鼓式制動器多用在商用車上[2]。 盤鼓一體式制動器結(jié)合了盤式和鼓式制動器的特點，結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，目前在豐田的部分車型和榮威等車型上安裝，能夠起到制動效能增強的作用[3]。通過該制動總成的設(shè)計，使學(xué)生加強對汽車總成結(jié)構(gòu)、功能等方面的深入認識，同時，鍛煉獨立分析問題和解決問題的能力。 二．發(fā)展現(xiàn)狀 隨著車輛安全性的日益提高,車輛制動系統(tǒng)也歷經(jīng)了數(shù)次變遷和改進。從最初的皮革摩擦制動,到后來的鼓式、盤式制動器,再到機械式ABS制動系統(tǒng),緊接著伴隨電子技術(shù)的發(fā)展又出現(xiàn)了模擬電子ABS制動系統(tǒng)、數(shù)字式電控ABS制動系統(tǒng)等等[4]。 從制動系統(tǒng)的供能裝置、控制裝

3、置、傳動裝置、制動器4個組成部分的發(fā)展歷程來看，都不同程度地實現(xiàn)了電子化[5]。人作為控制能源，啟動制動系統(tǒng)，發(fā)出制動企圖；制動能源來自儲存在蓄電池或其它供能裝置；采用全新的電子制動器和集中控制的電子控制單元(ECU)進行制動系統(tǒng)的整體控制。這是自從ABS在汽車上得到廣泛應(yīng)用以來制動系統(tǒng)又一次飛躍式發(fā)展[6]。 工業(yè)制動器行業(yè)的下游行業(yè)主要為起重運輸機械、冶金設(shè)備、礦山設(shè)備、建筑工程機械、風(fēng)電及核電設(shè)備、船舶及海上重工等裝備制造業(yè)，受益于這些產(chǎn)業(yè)的振興與發(fā)展，工業(yè)制動器行業(yè)將迎來又一輪持續(xù)、健康的發(fā)展機遇。根據(jù)《2013-2017年中國工業(yè)制動器行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測與轉(zhuǎn)型升級分析報告》的預(yù)計，中

4、國工業(yè)制動器行業(yè)在未來幾年內(nèi)仍將保持10%-20%的年增長率[7]。 根據(jù)中國“十二五”發(fā)展規(guī)范綱要中關(guān)于推動重點領(lǐng)域跨越發(fā)展的相關(guān)部署，高端裝備制造、新能源、新材料等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)依然將是中國大力發(fā)展的重點領(lǐng)域。國家對裝備制造業(yè)的規(guī)范，將有利推動中國制動器行業(yè)的發(fā)展[8]。另外，由于2011年經(jīng)濟繼續(xù)保持穩(wěn)定增長，前瞻網(wǎng)預(yù)計2011年中國的GDP將為9.5%，汽車產(chǎn)銷情況有望繼續(xù)獲得較大增幅；2011年全國汽車市場總需求有望達到2000萬輛。綜合判斷，2011年中國汽車銷量增速為10%-15%，這將帶動制動器行業(yè)需求市場的發(fā)展。據(jù)預(yù)計，中國制動器行業(yè)市場規(guī)模在未來5年內(nèi)，仍將保持15%-2

5、5%的年增長率[9]。 隨著裝備制造業(yè)的振興和發(fā)展，國產(chǎn)制動器的產(chǎn)量也有明顯增加，制動器行業(yè)的銷售收入同步增長；由于受制于起步晚、技術(shù)基礎(chǔ)薄弱以及資本投資有限，中國制動器產(chǎn)品以低端產(chǎn)品為主，業(yè)內(nèi)少數(shù)領(lǐng)先企業(yè)堅持自主創(chuàng)新，加大研發(fā)投入，正在向科技含量較高的中、高端產(chǎn)品方向發(fā)展，制動器中、高端產(chǎn)品的市場份額逐漸增加，中、高端制動器企業(yè)的利潤率呈上升趨勢；而低端產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)則因廠商眾多，競爭激烈，價格呈下降趨勢，同時鋼材等主要原材料價格有所波動，其利潤增長速度趨緩[10]。 三．相關(guān)理論 1. 概述 制動器（brake staff）是具有使運動部件（或運動機械）減速、停止或保持停

6、止狀態(tài)等功能的裝置[11]。它是使機械中的運動件停止或減速的機械零件[12]。俗稱剎車、閘。制動器主要由制架、制動件和操縱裝置等組成。制動器分為工業(yè)制動器和汽車制動器兩類。有些制動器還裝有制動件間隙的自動調(diào)整裝置，它對重載汽車的駕駛員有著很好的保駕護航的作用。為了減小制動力矩和結(jié)構(gòu)尺寸，制動器通常裝在設(shè)備的高速軸上，但對安全性要求較高的大型設(shè)備（如礦井提升機、電梯等）則應(yīng)裝在靠近設(shè)備工作部分的低速軸上[13]。 2. 結(jié)構(gòu)形式 制動器因現(xiàn)代工業(yè)機械的發(fā)展而出現(xiàn)多種新的結(jié)構(gòu)型式，其中鉗盤式制動器、磁粉制動器以及電磁制動器的應(yīng)用最為廣泛[14]。具體分類如下： 1、?摩擦式制動器，它可分

7、為盤式制動器、外抱塊式制動器、內(nèi)脹蹄式制動器、帶式制動器、綜合帶式制動器、雙蹄式制動器、多蹄式制動器、簡單帶式制動器、單盤式制動器、多盤式制動器、固定鉗式制動器、浮動式制動器等[15]。 2、 非摩擦式制動器，它可分為磁粉制動器、磁渦流制動器、水渦流制動器等。 3.工作原理 制動系統(tǒng)的一般工作原理是，利用與車身(或車架)相連的非旋轉(zhuǎn)元件和與車輪(或傳動軸)相連的旋轉(zhuǎn)元件之間的相互摩擦來阻止車輪的轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動的趨勢[16]。 可用一種簡單的液壓制動系統(tǒng)示意圖來說明制動系統(tǒng)的工作原理。一個以內(nèi)圓面為工作表面的金屬制動鼓固定在車輪輪轂上，隨車輪一同旋轉(zhuǎn)。在固定不動的制動底板上，有兩個支承銷，支

8、承著兩個弧形制動蹄的下端。制動蹄的外圓面上裝有摩擦片。制動底板上還裝有液壓制動輪缸，用油管5與裝在車架上的液壓制動主缸相連通。主缸中的活塞3可由駕駛員通過制動踏板機構(gòu)來操縱[17]。 當駕駛員踏下制動踏板，使活塞壓縮制動液時，輪缸活塞在液壓的作用下將制動蹄片壓向制動鼓，使制動鼓減小轉(zhuǎn)動速度，或保持不動。 四．本課題研究的內(nèi)容 本設(shè)計采用的是豐田轎車制動系統(tǒng)的制動器，制動器選用采用盤鼓一體式制動器。 （1） 熟悉制動系統(tǒng)的組成及工作原理，根據(jù)給定的參數(shù)，制定出制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案，并分析制動效能。 （2 ）確定及計算制動系統(tǒng)的主要設(shè)計參數(shù)，對該制動系統(tǒng)的主要零部件進行強度校核。

9、 （3） 應(yīng)用二維、三維軟件繪制出該制動系統(tǒng)零部件工程圖。 參考文獻 [1] 劉惟信.汽車設(shè)計[M].北京：清華大學(xué)出版社, 2001:107-118 [2] 余志生.汽車理論[M].北京：機械工業(yè)出版社 ,2000:23-54 [3] 陳家瑞.汽車構(gòu)造[M].2版.北京：人民交通出版社 ,2004:77-109 [4] 劉惟信.汽車制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計計算[J].2004，3（4）:251-253 [5] 過學(xué)訊.汽車設(shè)計[M].北京：人民交通出版社,2008:108-109 [6] 郭新華.汽車構(gòu)造[M].北京：高等教育出版社，2008:323-346 [7] 王

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11、005:43-47 [14].豐田花冠轎車使用與維護手冊[J].2002,2(3):121-122 [15].豐田花冠轎車使用與維護手冊[J].2002,1(3):12-14 [16] Rudolf Limpert. BRAKE DESIGN and SAFETY. Warrendale, PA 15096,USA: SAE,Inc. ,2001,(2):20-27 [17]John Fenton . Hand Book of Vehicle Design Analysis. Warrendale ,PA，USA：Society of Autmotuve Engineers．Inc.

12、 2000,(5):12-18  開 題 報 告 ２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 2.1 本設(shè)計要研究的內(nèi)容 (1) 熟悉制動系統(tǒng)的組成及工作原理，根據(jù)給定的參數(shù)，制定出制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案，并分析制動效能。 (2)確定及計算制動系統(tǒng)的主要設(shè)計參數(shù)，對該制動系統(tǒng)的主要零部件進行強度校核。 (3)應(yīng)用二維、三維軟件繪制出該制動系統(tǒng)零部件工程圖。 原始數(shù)據(jù)： 1）汽車軸數(shù)：2,； 2）軸距2850mm； 3）輪距：1650mm； 4）載荷（前/后）：850kg/1850kg； 5）最高車速110km/h； 6）100km/h

13、時的制動距離68米； 6）輪胎：650R16，采用液壓、鼓式制動方式 2.2 要解決的問題 （1）制動系統(tǒng)確保具有足夠的制動效能，工作可靠，保證汽車在制動的時候不喪失操縱性和方向性，并且操縱輕便，具有良好的隨動性。 （2）通過搜集資料，了解國內(nèi)外（以前、現(xiàn)在）制動系統(tǒng)的技術(shù)原理、設(shè)計準則和應(yīng)用狀況，確保設(shè)計的制動系統(tǒng)符合國內(nèi)市場的應(yīng)用以及未來發(fā)展的趨勢。 （3）具有創(chuàng)新性和實用性。 2.3 研究方法 確定設(shè)計方案 確定設(shè)計參數(shù) 制動系統(tǒng)設(shè)計與分析 制動性能分析 液壓制動驅(qū)動機構(gòu)的計算 制動

14、系統(tǒng)設(shè)計計算 用CAD軟件繪制零件工程圖 撰寫設(shè)計說明書 開 題 報 告 指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在系審查意見： 系主任： 年 月 日