家用轎車盤式制動器設計

喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 本科畢業(yè)論文（設計）開題報告 二級學院 機電工程學院 專業(yè) 車輛工程 班級 姓名 學號 聯(lián)系方式 題目 家用轎車盤式制動器的改進設計 一、 選題的意義與目的 隨著車輛技術的進步和汽車行駛速度的提高，車輛制動器在車輛的安全方面表現(xiàn)得越來越明顯。目前汽車制動器主要分為鼓式和盤式兩種，按照制動系統(tǒng)結構型式主要有機械式、氣動式、液壓式、氣—液混合式。它們的工作原理基本都一樣，都是利用制動裝置，用工作時產生的摩擦熱來逐漸消耗車輛所具有的動能，以達到車輛制動減速，或直至停車的目的。鼓式制動器是最早形式的汽車制動器，當盤式制動器還沒有出現(xiàn)前，它已經廣泛用于各類汽車上。其剎車鼓的設計1902年就已經使用在馬車上了，直到1920年左右才開始在汽車工業(yè)廣泛應用。然而隨著汽車速度的提高和對制動性能的要求越來越高，現(xiàn)代乘用車的車輪除了使用鋁合金車圈來降低運行溫度外，還傾向于采用綜合性能較好的盤式制動器。盤式制動器逐漸開始取代了鼓式制動器在汽車上應用。 因此設計一個性能穩(wěn)定同時安全可靠地盤式制動器很重要，并且通過盤式制動器設計計算，有助于初步掌握汽車新產品的開發(fā)與設計的方法，培養(yǎng)了汽車零部件的設計能力，提高了綜合運用所學知識解決實際問題的能力，具有十分重要的意義。 二、文獻綜述 作為交通工具，汽車具有廣泛的普遍性和高度的靈活性。汽車是重要的交通工具之一，承擔著十分廣泛的運輸任務，而且其運輸?shù)匚痪痈鞣N交通工具之首。汽車是數(shù)量最多，最普遍的交通工具。在城市鄉(xiāng)村隨處可見。在現(xiàn)代社會中，沒有哪種交通工具可以與汽車所起的作用相媲美。隨著社會經濟的不斷發(fā)展，汽車在過去幾十年中已迅速發(fā)展成為最主要最受青睞的交通工具，在全社會運輸量所占比重越來越大，已占據主導地位。美國，德國，法國，英國等國家汽車在客運總量中比重已達到90%左右。汽車的重要性不言而喻。 據中國機械工業(yè)聯(lián)合會副會長張小虞介紹，自2001年中國加入世界貿易組織以來，我國汽車工業(yè)發(fā)展迅速，汽車產量從2000年的200萬輛增加到2010年的1800萬輛，2011年末，我國民用汽車保有量達到10578萬輛，私人汽車保有量7872萬輛，私人轎車保有量4322萬輛。另外，機動車駕駛人數(shù)量超過2.3億。在驚嘆中國汽車規(guī)模的同時，機動車事故也成為現(xiàn)代社會部可回避的問題。據統(tǒng)計，僅2011年上半年，全國共接報道路交通事故1840998起，25864人死亡，106370人受傷，造成直接財產損失4.4億元。由此可見，在汽車迅猛發(fā)展的同時汽車駕駛的安全性顯得極其重要。 汽車制動系統(tǒng)作為汽車的非常重要的一個主動安全系統(tǒng)，其性能的優(yōu)劣對汽車駕駛的舒適性和安全性起著舉足輕重的作用。隨著汽車速度的提高，工況的愈加復雜，以及人們對安全的更高的追求，高性能，長壽命，更穩(wěn)定可靠地制動器系統(tǒng)將成為汽車設計師們現(xiàn)在和未來研究的重點。 目前，廣泛應用的摩擦式制動器，根據其摩擦副的結構形式，可分成鼓式、盤式和帶式三種。由于盤式制動器具有諸多鼓式制動器無法企及的優(yōu)點，比如盤式剎車散熱性較鼓式剎車佳，在連續(xù)踩踏剎車時比較不會造成剎車衰退而使剎車失靈的現(xiàn)象。剎車盤在沿厚度方向的熱膨脹量極小，受熱之后尺寸的改變并不使踩剎車踏板的行程增加。盤式剎車系統(tǒng)的反應快速，可做高頻率的剎車動作，因而較為符合ABS系統(tǒng)的需求等優(yōu)點，所以盤式制動器在轎車中使用最為廣泛。 盤式剎車以靜止的剎車碟片，夾住隨輪上胎轉動的剎車碟盤以產生摩擦力，使車輪轉動速度降低的剎車裝置。當踩下剎車踏板時，剎車總泵內的活塞會被推動，而在剎車油路中建立壓力。壓力經由剎車油傳送到剎車卡鉗上之剎車分泵的活塞，剎車分泵的活塞在受到壓力后，會向外移動并推動來令片去夾緊剎車盤，使得來令片與剎車盤發(fā)生磨擦，以降低車輪轉速，好讓汽車減速或是停止。 盤式制動器的摩擦力產生于同汽車固定部位相連的部件與一個或幾個制動盤兩端面之間。其中摩擦材料僅能覆蓋制動盤工作表面的一小部分的盤式制動器稱為鉗盤式制動器；摩擦材料覆蓋制動盤全部工作表面盤式制動器稱為全盤式制動器?，F(xiàn)代汽車中以單盤單鉗式的鉗盤式制動器應用最為廣泛，僅有個別大噸位礦用自卸車采用單盤三鉗和雙盤單鉗的鉗盤式制動器，以及全盤式制動器。 三、 研究現(xiàn)狀 1、國外研究現(xiàn)狀 國外汽車研發(fā)機構經過多年的研究和試驗，氣壓盤式制動器在所有的主要性能方面都優(yōu)于傳統(tǒng)的鼓式制動器，并將其廣泛使用在新型的載重汽車上?，F(xiàn)在一些歐洲汽車公司制造的汽車上，均已開始大量使用氣壓盤式制動器總成（這種氣壓盤式車輪制動器裝配組裝在汽車的前后車橋總成上）。目前關于汽車制動的研究主要集中在制動控制方面，今天，ABS/ASR已經成為歐美和日本等發(fā)達國家汽車的標準設備。而且為了降低自重和經營成本，盤式制動器不僅用于主車的前后橋上，也裝配于掛車車橋。2000年，國外裝配盤式制動器的車橋已占到了所有車橋總成的一半以上。盤式制動器經過這幾年的不斷開發(fā)，不斷改進，發(fā)展非常迅猛。自從戴—克裝有Schmitz公司制造的22．5英寸盤式制動器以來，各公司都開發(fā)出自己的系列產品。世界著名的Wabco制動器制造公司為掛車已經開發(fā)出第二代19．5英寸盤式制動器PAN 19-1。該盤式制動器在保證功能和質量的前提下，對自重進行了優(yōu)化，據說，與裝有22．5英寸的標準制動器的車橋相比，重量差達48kg。Wabco的PAN 19-1盤式制動器不僅被SAF公司開發(fā)的SKRB9019掛午橋采用，也被Trenkamp+Gehle公司的Protec 2掛車橋采用。Haldex公司現(xiàn)已開發(fā)出了17.5英寸、19.5英寸和22．5英寸三種規(guī)格的盤式制動器， 以滿足市場的各種需求。為民提高質量和降低自重，公司對產品作了一些改動，特別在重量上進行了優(yōu)化處理。Haldex公司22.5英寸盤式制動器DB20也被SAF安裝在9t級掛車橋SKRB9022上，奔馳公司的TE 5掛車橋也安裝了Haldex公司的制動鉗。BPW還與Knorr公司合作，研制出一種新的盤式制動器，在這種盤式制動器上，固定制動鉗是從側面用螺栓連接，改變了一貫軸向用螺栓連接的方式。固定制動鉗螺栓采用全長螺紋。該盤式制動器重量減輕8～10kg。另外電子技術也進入了車橋總成。在裝有盤式制動器的車橋上，為了防止貨車因盤式制動器磨損引發(fā)制動失靈，德國BPW公司還開發(fā)了稱為“E—Base—軸(橋)”的一種電子報警系統(tǒng)。該小盒子它收集如輪胎氣壓，摩擦片磨損、制動溫度等一些參數(shù)，然后傳送給駕駛員或運輸公司，可監(jiān)視制動摩擦片的磨損情況。一旦發(fā)現(xiàn)制動摩擦片需要送維修站處理時，它可立即告知。該裝置可在無電源時工作，可安裝在掛車以外的任何地方，并與監(jiān)視制動摩擦片的傳感器連線，以黃、紅報警燈顯示制動摩擦片損壞程度?！癊—Base—軸(橋)”還可與牽引車的CAN-Bus系統(tǒng)通過一個簡單的接口對接。另外，Knorr和Schmitz Cargoboll公司合作開發(fā)了一種鞍式掛車用的電子穩(wěn)定程序控制系統(tǒng)(ESP)。當橋的一側負荷減輕，使用ABS時可能引發(fā)翻車。為了防止此類事故發(fā)生，利用該系統(tǒng)就能極早測出車輪打滑，并能預防控制另一側的車輪制動。測出、計算到控制過程在0.4秒鐘內就能完成，極大地防止了汽車側翻，從而提高了制動器的其它功能。制動器的核心部件是中央控制和調節(jié)模塊。這個模塊擁有掛車制動的所有功能如ALS、ABS和向CAN—Bus發(fā)送信號。該系統(tǒng)已安裝在Rotos橋中。奔馳和BPW公司已推出了樣品。 2、國內研究現(xiàn)狀 隨著我國汽車工業(yè)技術的發(fā)展,特別是轎車工業(yè)的發(fā)展,合資企業(yè)的引進，國外先進技術的進入，汽車上采應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需求、改善生活環(huán)境等方面都發(fā)揮了很大的作用。 在轎車、微型車、輕卡、SUV及皮卡方面：在從經濟與實用的角度出發(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，前輪的負荷通常占汽車全部負荷的70%－80%，所以前輪制動力要比后輪大。生產廠家為了節(jié)省成本，就采用了前輪盤式制動，后輪鼓式制動的混合制動方式。采用前盤后鼓式混合制動器，這主要是出于成本上的考慮，同時也是因為汽車在緊急制動時，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，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。目前大部分轎車(中檔類如夏利、吉利、神龍富康、上海華普、捷達)、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（東風小霸王、江鈴、瑞風、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。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)的強制實施，前后輪都用盤式制動器是趨勢。 四、 創(chuàng)新思路 汽車制動簡單來講，就是利用摩擦將動能轉換成熱能，使汽車失去動能而停止下來。因此，散熱對制動系統(tǒng)是十分重要的。如果制動系統(tǒng)經常處于高溫狀態(tài)，就會阻礙能量的轉換過程，造成制動性能下降。越是跑得快的汽車，制動起來所產生的熱量越大，對制動性能的影響也越大。解決好散熱問題，對提高汽車的制動性能也就起了事倍功半的作用。所以現(xiàn)代轎車的車輪除了使用鋁合金車圈來降低運行溫度外，還傾向于采用散熱性能較好的盤式制動器。 盤式制動器按摩擦副中定位原件的結構不同可分為鉗盤式和全盤式兩大類鉗盤式制動器按制動鉗的結構型式又可分為定鉗盤式制動器、浮鉗盤式制動器等。 盤式制動器的主要缺點： （1） 難以完全防止塵污和銹蝕（封閉的多片全盤式制動器除外）。 （2） 兼作駐車制動器時，所需附加的手驅動機構比較復雜。 （3） 在制動驅動機構中必須裝有助力器。 （4） 因為襯塊工作表面小，所以磨損快，使用壽命低，需用高材質的襯塊。 這次改進設計的目的就是根據這些缺點，改進設計得出適合該車型的最優(yōu)化的盤式制動器設計參數(shù)對總體結構和部分零部件進行CAD二維建模或UG三維建模改進設計，在電腦繪圖過程中分析總體的分配和受力情況、各零部件的運動和相互配合情況等，最后通過UG三維文件，CAD二維軟件作出最終的工程圖并繪制圖紙。 五、 論文提綱 1、緒論 1.1、制動器的介紹與特點 1.2、盤式制動器的目前的應用情況 2、制動器的設計原則 2.1、汽車盤式制動器 2.2、卡羅拉盤式制動器的結構與工作原理 2.3制動器設計的一般原則 3、制動器結構設計 3.1豐田COLLORA的主要技術參數(shù) 3.2制動系統(tǒng)的主要參數(shù)選擇及計算 3.3制動器的結構參數(shù)與摩擦系數(shù) 3.4制動器主要零件的結構設計 4、制動系統(tǒng)驅動機構設計 4.1制動輪缸設計 4.2制動主缸設計 4.3制動主缸行程的計算 5、結論 6.1參考文獻 6.2致謝 6.3附圖 六、 進度安排 1.公布畢業(yè)設計題目，組織選題： 2015.11.1~11.14 2.學生作開題報告: 2015.11.15~28 3.在老師的指導下撰寫畢業(yè)設計: 2015.11.29~2016.3.12 4.初稿完成，中期檢查: 2016.3.13~3.19 5.繼續(xù)撰寫畢業(yè)設計完成2、3稿: 2016.3.20~4.9 6.在教師指導完成畢業(yè)設計最終稿: 2016.4.10~4.23 7.審閱及評定成績: 2016.4.24~5.30 8.組織答辯: 2016.5.1~5.7 9.歸檔: 2016.5.8~5.14 10.總結: 2016.5.15~5.21 七． 參考文獻 1、專用汽車結構與設計 卞學良 機械工業(yè)出版社 2014.7 2、專用汽車構造與設計 徐達 蔣崇賢 北京理工大學出版社 1998 3、專用汽車設計 蔣崇賢 武漢工業(yè)大學出版社 1994 4、專用汽車構造 劉哲義 何明輝 武漢工業(yè)大學出版社 1994 5、汽車運輸專用車輛 徐達 陸錦榮 人民交通出版社 1996 6、汽車構造（第五版）（上下冊） 陳家瑞 人民交通出版社 2006 7、汽車設計 劉濤 北京大學出版社 2008 8、汽車設計 王望予 機械工業(yè)出版社 2004 9、汽車設計 劉惟信 清華大學出版社 2001 10、汽車理論 余志生 機械工業(yè)出版社 2000 11、汽車設計課程設計指導書 王國權 龔國慶 機械工業(yè)出版社2010-03 12、汽車工程手冊―設計篇 《汽車工程手冊》編委會 人民交通出版社 2001 13、現(xiàn)代汽車列車設計與使用 郭正康 北京理工大學出版社 2006 14、中國CNKI論文數(shù)據庫 15、汽車實用英語 粟利萍 電子工業(yè)出版社 2005 16、專用汽車維修 郎有利 人民交通出版社 1999 17、Rudolf Limpert. BRAKE DESIGN and SAFETY. Warrendale, PA 15096,USA: SAE,Inc. ,1992[15]John Fenton . Hand Book of Vehicle Design Analysis.? Warrendale , PA，USA：Society of Automotive Engineers．Inc. ,1996 指導教師意見： 指導教師簽名： 年 月 日 二級學院或教研室審核意見： 院長（教研室）主任簽名： 年 月 日 7