開題報(bào)告-乘用車后輪盤式制動(dòng)器設(shè)計(jì)

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題目：后輪盤式制動(dòng)器設(shè)計(jì)學(xué)院：機(jī)電與車輛工程學(xué)院專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化（工程機(jī)械）學(xué)生姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師：一、選題背景汽車是現(xiàn)代交通工具中用得最多、最普遍、也是運(yùn)用得最方便的交通工具。汽車制動(dòng)系統(tǒng)是汽車底盤上的一個(gè)重要系統(tǒng)，它是制約汽車運(yùn)動(dòng)的裝置，而制動(dòng)器又是制動(dòng)系中直接作用制約汽車運(yùn)動(dòng)的一個(gè)關(guān)鍵裝置，是汽車上最重要的安全件。汽車的制動(dòng)性能直接影響汽車的行駛安全性。隨著公路業(yè)的迅速發(fā)展和車流密度的日益增大，人們對安全性、可靠性的要求越來越高，為保證人身和車輛安全，必須為汽車配備十分可靠的制動(dòng)系統(tǒng)。車輛在形式過程中要頻繁進(jìn)行制動(dòng)操作，由于制動(dòng)性能的好壞直接關(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)。汽車的制動(dòng)過程實(shí)際上是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換過程，它把汽車行駛時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為熱能。制動(dòng)器是制動(dòng)系中最主要的一個(gè)部件，是制動(dòng)系統(tǒng)中用以產(chǎn)生阻礙車輛的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢的力的部件。制動(dòng)器可分為盤式制動(dòng)器和鼓式制動(dòng)器，現(xiàn)代轎車上大都采用盤式制動(dòng)器，原因有以下幾點(diǎn)：首先，盤式制動(dòng)器制動(dòng)力大且穩(wěn)定，在各種路面都有良好的制動(dòng)表現(xiàn)，制動(dòng)效能遠(yuǎn)高于鼓式制動(dòng)器，浸水后效能降低也較少，只須經(jīng)一兩次制動(dòng)即可恢復(fù)正常。其次，高速行駛的汽車如果頻繁使用制動(dòng)器制動(dòng)，制動(dòng)器因摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱量，使制動(dòng)器溫度急劇升高，如果不能及時(shí)的為制動(dòng)器散熱，它的效率就會大大降低，影響制動(dòng)性能，出現(xiàn)所謂的制動(dòng)效能的熱衰退現(xiàn)象，而使用盤式制動(dòng)器的汽車，空氣直接流經(jīng)盤式制動(dòng)器，故盤式制動(dòng)器的散熱性很好，熱衰退現(xiàn)象比起鼓式的也好很多。另外，制動(dòng)盤沿厚度方向的熱膨脹量極小，不會像制動(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)踏板行程過大。較容易實(shí)現(xiàn)間隙自動(dòng)調(diào)整，其他維修作業(yè)也較簡單。但是盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)較鼓式制動(dòng)器復(fù)雜，對制動(dòng)鉗、管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求也比較高，而且造價(jià)高于鼓式制動(dòng)器?，F(xiàn)代汽車普遍采用的摩擦式制動(dòng)器的實(shí)際工作性能是整個(gè)制動(dòng)系中最復(fù)雜、最不穩(wěn)定的因素，因此改進(jìn)制動(dòng)器機(jī)構(gòu)、解決制約其性能的突出問題具有非常重要的意義。。二、國內(nèi)外現(xiàn)狀伴隨著我國汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，在國外先進(jìn)技術(shù)的滲入和影響下，盤式制動(dòng)器在我國的汽車工業(yè)上所應(yīng)用的比重在逐年提高。由于盤式制動(dòng)器的應(yīng)用，大大提高了整車的性能、提高了舒適性、滿足了人們對汽車要求的標(biāo)準(zhǔn)。在轎車、輕卡、微型車及SUV等方面：目前，采用混合制動(dòng)的車子的比重越來越大。因?yàn)槿藗冇^念正在逐步轉(zhuǎn)變，經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性開始主導(dǎo)著人類的思想?；旌现苿?dòng)的車子，前輪一般采用盤式制動(dòng)的形式，而后輪往往采用鼓式的。制動(dòng)時(shí)，在慣性的影響下，車子前輪所承受的負(fù)荷很大，往往會占到整車全部負(fù)荷的70%至80%。故，前輪制動(dòng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于后輪。所以出于成本上的考慮，生產(chǎn)廠家為了降低成本，一般采用混合匹配的方式。目前的大部分轎車、皮卡及SUV等采用的是前盤后鼓式混合制動(dòng)器。相關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，在2004年，我國共生產(chǎn)混合制動(dòng)的車子約為110萬輛。但隨著人們對汽車要求的提高以及道路交通狀況的改觀，尤其在國家強(qiáng)制性的法規(guī)出臺后，無論前輪還是后輪都采用盤式制動(dòng)器終將成為主流。大型客車在制動(dòng)器方面的應(yīng)用：氣壓盤式制動(dòng)器、電磁制動(dòng)器以及液壓制動(dòng)器產(chǎn)品可靠性總體良好，技術(shù)先進(jìn)性明顯。我國于1997年在大客車及載重車上首推了ABS防抱死系統(tǒng)和盤式制動(dòng)器。但由于大多數(shù)都是進(jìn)口的，所以價(jià)格相對來說比較昂貴，所以出于經(jīng)濟(jì)性的考慮，大都用在了高端車上。但是自2004年7月1日起，在國家交通部有關(guān)文件的強(qiáng)制規(guī)定下，北京、上海、廣州、武漢、長沙、深圳等一二線城市的公交公司，都陸續(xù)先后為大客車匹配了氣壓盤式制動(dòng)器。伴隨著這股潮流，國產(chǎn)盤式制動(dòng)器也得到了迅速的發(fā)展。國外汽車研發(fā)機(jī)構(gòu)經(jīng)過多年的研究和試驗(yàn)，氣壓盤式制動(dòng)器在所有的主要性能方面都優(yōu)于傳統(tǒng)的鼓式制動(dòng)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(dòng)器總成（這種氣壓盤式車輪制動(dòng)器裝配組裝在汽車的前后車橋總成上）。氣壓盤式制動(dòng)器與傳統(tǒng)的鼓式制動(dòng)器相比在制動(dòng)性能等方面的有明顯的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。(1)制動(dòng)力和安全性：在間斷制動(dòng)狀態(tài)下，鼓式與盤式制動(dòng)器的制動(dòng)能力相差不大。但盤式制動(dòng)器在制動(dòng)響應(yīng)和制動(dòng)控制方面的表現(xiàn)更好一些。但在連續(xù)制動(dòng)過程中，兩種制動(dòng)器的差別很大。在長距離的坡路上駛下（如下山），盤式制動(dòng)器在固定的制動(dòng)壓力下，完全不失去初始性能，汽車能全程保持一定的速度行駛。相反，裝有鼓式制動(dòng)器的汽車，為保持速度，須逐漸增加制動(dòng)壓力。持續(xù)制動(dòng)后，在同等制動(dòng)壓力下，盤式制動(dòng)器產(chǎn)生的制動(dòng)力只是略有下降，而鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)力下降非常大，這兩種制性動(dòng)器的安全因數(shù)有著很大的差別。(2)結(jié)構(gòu)和成本：盤式制動(dòng)器系統(tǒng)包括盤、襯墊、缸和卡鉗，其零件數(shù)少于鼓式制動(dòng)器系統(tǒng)，同類車型相比其總成的總質(zhì)量比鼓式制動(dòng)器低18%。盤式制動(dòng)器總成可以作為一個(gè)完整的部件送到車橋裝配線，此部件即包括了盤式制動(dòng)器的所有零件。這樣就有一個(gè)特別的優(yōu)越性，就是可以把所有機(jī)械功能預(yù)調(diào)好的、經(jīng)過試驗(yàn)的裝置提供給用戶，因而產(chǎn)品的責(zé)任有了明確規(guī)定。(3)維修保養(yǎng)：盤式制動(dòng)器的整套操作機(jī)構(gòu)密封在外殼中，經(jīng)潤滑以延長其壽命。所以盤式制動(dòng)器幾乎是無需維修的，維修主要是更換磨損零件，即襯墊和盤。而且，更換襯墊所需的時(shí)間也比更換鼓式制動(dòng)器材套所需的時(shí)間少80%。這意味著不僅可以節(jié)省維修成本，還能大大縮短非運(yùn)營時(shí)間。(4)電子制動(dòng)控制系統(tǒng)（EBS）：盤式制動(dòng)器由于采用簡單且相當(dāng)成熟的操作機(jī)構(gòu)，因而具有特別高的效率。其提供的制動(dòng)靈敏性使EBS系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)一些強(qiáng)而有效的控制作用，用以縮短制動(dòng)距離，提高車輛的穩(wěn)定性和磨損率。盤式制動(dòng)器在響應(yīng)方面的特性，表現(xiàn)在每個(gè)車輪制動(dòng)相差很小，每個(gè)車軸的左右車輪之間的磨損分配均勻。盤式制動(dòng)器經(jīng)過這幾年的不斷開發(fā)，不斷改進(jìn)，發(fā)展非常迅猛。各大公司除在原有轎車用液壓盤式制動(dòng)器有較大的發(fā)展外，更注重在中、重汽車領(lǐng)域開發(fā)氣壓盤式制動(dòng)器。主要內(nèi)容制動(dòng)器是制動(dòng)系中最主要的一個(gè)部件，是制動(dòng)系統(tǒng)中用以產(chǎn)生阻礙車輛的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢的力的部件。盤式制動(dòng)器的摩擦力產(chǎn)生于同汽車固定部位相連的部件與一個(gè)或幾個(gè)制動(dòng)盤兩端面之間。其中摩擦材料僅能覆蓋制動(dòng)盤工作表面的一小部分的盤式制動(dòng)器稱為鉗盤式制動(dòng)器；摩擦材料覆蓋制動(dòng)盤全部工作表面盤式制動(dòng)器稱為全盤式制動(dòng)器?，F(xiàn)代汽車中以單盤單鉗式的鉗盤式制動(dòng)器應(yīng)用最為廣泛，僅有個(gè)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(dòng)器，以及全盤式制動(dòng)器。鉗盤式制動(dòng)器中定鉗盤式為制動(dòng)鉗固定在制動(dòng)盤兩側(cè)，且在其兩側(cè)均設(shè)有加壓機(jī)構(gòu)。浮鉗盤式制動(dòng)器僅在制動(dòng)盤一側(cè)設(shè)有加壓機(jī)構(gòu)的制動(dòng)鉗，借其本身的浮動(dòng)，而在制動(dòng)盤的另一側(cè)產(chǎn)生壓緊力。又分為制動(dòng)鉗可相對于制動(dòng)鉗可相對于制動(dòng)盤軸向滑動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器；與制動(dòng)鉗可在垂直于制動(dòng)盤的平面內(nèi)擺動(dòng)的擺動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器。正如上面我們看的一樣，盤式制動(dòng)器的類型很多，我們本課題要研究的內(nèi)容就是要通過分析計(jì)算設(shè)計(jì)出適合乘用車后輪的盤式制動(dòng)器。為汽車的安全方便行駛提供保障。實(shí)施方案與進(jìn)度計(jì)劃方案實(shí)施具體為：（1）根據(jù)課題的要求，認(rèn)真復(fù)習(xí)相關(guān)專業(yè)知識，查閱《汽車設(shè)計(jì)》、《汽車構(gòu)造》、《汽車?yán)碚摗?、《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》等相關(guān)資料，學(xué)習(xí)和了解車輛制動(dòng)器的種類，工作特點(diǎn)和基本要求。（2）收集資料，圍繞設(shè)計(jì)題目，完成論文綜述和外文翻譯。（3）分析各制動(dòng)型式的性能優(yōu)缺點(diǎn)，然后確定盤式制動(dòng)器的形式和結(jié)構(gòu)。（4）進(jìn)行制動(dòng)系統(tǒng)方案選擇、結(jié)構(gòu)選擇，參數(shù)選擇，布置方案選擇等。（5）完成制動(dòng)器的總體和主要零部件設(shè)計(jì)，主要參數(shù)的確定，對制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，制動(dòng)力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)確定設(shè)計(jì)計(jì)算，并進(jìn)行強(qiáng)度校核。（6）寫出詳細(xì)設(shè)計(jì)說明和計(jì)算過程。（7）繪制裝配圖和零件圖。（8）根據(jù)學(xué)校規(guī)范撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。本次設(shè)計(jì)將采用機(jī)繪手段對盤式制動(dòng)器的零件圖、裝配圖進(jìn)行繪制。所以要對AUTOCAD、CATIA等軟件有一定的掌握。并且參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》、《汽車現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法》、《汽車工程師手冊》等工具書使本次設(shè)計(jì)順利進(jìn)行。進(jìn)度計(jì)劃：第1周下發(fā)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目、畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(相關(guān)參數(shù))、校內(nèi)資料收集；第2周外文翻譯、資料再收集；第3、4周校外實(shí)習(xí)、校外資料收集、完成實(shí)習(xí)報(bào)告；第5、6周方案構(gòu)思、文獻(xiàn)檢索、完成開題報(bào)告；第7-9周設(shè)計(jì)計(jì)算、草圖繪制；第10-12周圖樣繪制、編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書、預(yù)答辯；第13-15周圖樣及設(shè)計(jì)計(jì)算說明書整理、資料袋整理，答辯資格審查；第16、17周學(xué)生提出答辯申請，并作答辯準(zhǔn)備；教師審閱圖紙、說明書；第18、19周參加答辯。主要參考文獻(xiàn)[1]王望予.汽車設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004[2]劉惟信.汽車制動(dòng)系的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)算[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004[3]過學(xué)迅、鄧亞東.汽車設(shè)計(jì).北京.人民交通出版社.2005[4]王宵鋒.汽車底盤設(shè)計(jì).北京.清華大學(xué)出版社.2010[5]孟少農(nóng).汽車設(shè)計(jì)方法論.機(jī)械工業(yè)出版社.2008[6]臧杰.閻巖.汽車構(gòu)造.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2010[7]關(guān)文達(dá).汽車構(gòu)造.第二版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004[8]哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室.理論力學(xué).北京.高等教育出版社.2009[9]孫學(xué)強(qiáng).機(jī)械制造基礎(chǔ).機(jī)械工業(yè)出版社.2000[10]方泳龍.汽車制動(dòng)器理論與設(shè)計(jì).北京：國防工業(yè)出版社，2005[11]孫仁云.汽車電器與電子技術(shù).北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2006[12]魯?shù)婪?汽車制動(dòng)系的分析和設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985[13]濮良貴.紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì).北京.高等教育出版社.2006[14]朱冬梅.胥北瀾.何建英.畫法幾何與機(jī)械制圖.北京.高等教育出版社.2006[15]周明衡.離合器、制動(dòng)器[M].第一版.北京.化工工業(yè)出版社.2003[16]余志生.汽車原理.[M].北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2006[17]黃良華.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京.高等教育出版社.2000[18]林秉華.最新汽車設(shè)計(jì)實(shí)用手冊.黑龍江人民出版社.2002[19]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.化學(xué)工業(yè)出版社.2008[20]清華大學(xué)教研組.汽車的制動(dòng)性能.[M].北京.清華大學(xué)出版社.2004[21]李尹熙.汽車設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)資料手冊.天津.天津科學(xué)技術(shù)出版社.2004[22]龍振宇.機(jī)械設(shè)計(jì).北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2012[23]S.C.Wu

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