家用轿车盘式制动器设计

喜欢就充值下载吧。。资源目录里展示的文件全都有，，请放心下载，，有疑问咨询QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 喜欢就充值下载吧。。资源目录里展示的文件全都有，，请放心下载，，有疑问咨询QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 本科毕业论文（设计）开题报告 二级学院 机电工程学院 专业 车辆工程 班级 姓名 学号 联系方式 题目 家用轿车盘式制动器的改进设计 一、 选题的意义与目的 随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，车辆制动器在车辆的安全方面表现得越来越明显。目前汽车制动器主要分为鼓式和盘式两种，按照制动系统结构型式主要有机械式、气动式、液压式、气—液混合式。它们的工作原理基本都一样，都是利用制动装置，用工作时产生的摩擦热来逐渐消耗车辆所具有的动能，以达到车辆制动减速，或直至停车的目的。鼓式制动器是最早形式的汽车制动器，当盘式制动器还没有出现前，它已经广泛用于各类汽车上。其刹车鼓的设计1902年就已经使用在马车上了，直到1920年左右才开始在汽车工业广泛应用。然而随着汽车速度的提高和对制动性能的要求越来越高，现代乘用车的车轮除了使用铝合金车圈来降低运行温度外，还倾向于采用综合性能较好的盘式制动器。盘式制动器逐渐开始取代了鼓式制动器在汽车上应用。 因此设计一个性能稳定同时安全可靠地盘式制动器很重要，并且通过盘式制动器设计计算，有助于初步掌握汽车新产品的开发与设计的方法，培养了汽车零部件的设计能力，提高了综合运用所学知识解决实际问题的能力，具有十分重要的意义。 二、文献综述 作为交通工具，汽车具有广泛的普遍性和高度的灵活性。汽车是重要的交通工具之一，承担着十分广泛的运输任务，而且其运输地位居各种交通工具之首。汽车是数量最多，最普遍的交通工具。在城市乡村随处可见。在现代社会中，没有哪种交通工具可以与汽车所起的作用相媲美。随着社会经济的不断发展，汽车在过去几十年中已迅速发展成为最主要最受青睐的交通工具，在全社会运输量所占比重越来越大，已占据主导地位。美国，德国，法国，英国等国家汽车在客运总量中比重已达到90%左右。汽车的重要性不言而喻。 据中国机械工业联合会副会长张小虞介绍，自2001年中国加入世界贸易组织以来，我国汽车工业发展迅速，汽车产量从2000年的200万辆增加到2010年的1800万辆，2011年末，我国民用汽车保有量达到10578万辆，私人汽车保有量7872万辆，私人轿车保有量4322万辆。另外，机动车驾驶人数量超过2.3亿。在惊叹中国汽车规模的同时，机动车事故也成为现代社会部可回避的问题。据统计，仅2011年上半年，全国共接报道路交通事故1840998起，25864人死亡，106370人受伤，造成直接财产损失4.4亿元。由此可见，在汽车迅猛发展的同时汽车驾驶的安全性显得极其重要。 汽车制动系统作为汽车的非常重要的一个主动安全系统，其性能的优劣对汽车驾驶的舒适性和安全性起着举足轻重的作用。随着汽车速度的提高，工况的愈加复杂，以及人们对安全的更高的追求，高性能，长寿命，更稳定可靠地制动器系统将成为汽车设计师们现在和未来研究的重点。 目前，广泛应用的摩擦式制动器，根据其摩擦副的结构形式，可分成鼓式、盘式和带式三种。由于盘式制动器具有诸多鼓式制动器无法企及的优点，比如盘式刹车散热性较鼓式刹车佳，在连续踩踏刹车时比较不会造成刹车衰退而使刹车失灵的现象。刹车盘在沿厚度方向的热膨胀量极小，受热之后尺寸的改变并不使踩刹车踏板的行程增加。盘式刹车系统的反应快速，可做高频率的刹车动作，因而较为符合ABS系统的需求等优点，所以盘式制动器在轿车中使用最为广泛。 盘式刹车以静止的刹车碟片，夹住随轮上胎转动的刹车碟盘以产生摩擦力，使车轮转动速度降低的刹车装置。当踩下刹车踏板时，刹车总泵内的活塞会被推动，而在刹车油路中建立压力。压力经由刹车油传送到刹车卡钳上之刹车分泵的活塞，刹车分泵的活塞在受到压力后，会向外移动并推动来令片去夹紧刹车盘，使得来令片与刹车盘发生磨擦，以降低车轮转速，好让汽车减速或是停止。 盘式制动器的摩擦力产生于同汽车固定部位相连的部件与一个或几个制动盘两端面之间。其中摩擦材料仅能覆盖制动盘工作表面的一小部分的盘式制动器称为钳盘式制动器；摩擦材料覆盖制动盘全部工作表面盘式制动器称为全盘式制动器。现代汽车中以单盘单钳式的钳盘式制动器应用最为广泛，仅有个别大吨位矿用自卸车采用单盘三钳和双盘单钳的钳盘式制动器，以及全盘式制动器。 三、 研究现状 1、国外研究现状 国外汽车研发机构经过多年的研究和试验，气压盘式制动器在所有的主要性能方面都优于传统的鼓式制动器，并将其广泛使用在新型的载重汽车上。现在一些欧洲汽车公司制造的汽车上，均已开始大量使用气压盘式制动器总成（这种气压盘式车轮制动器装配组装在汽车的前后车桥总成上）。目前关于汽车制动的研究主要集中在制动控制方面，今天，ABS/ASR已经成为欧美和日本等发达国家汽车的标准设备。而且为了降低自重和经营成本，盘式制动器不仅用于主车的前后桥上，也装配于挂车车桥。2000年，国外装配盘式制动器的车桥已占到了所有车桥总成的一半以上。盘式制动器经过这几年的不断开发，不断改进，发展非常迅猛。自从戴—克装有Schmitz公司制造的22．5英寸盘式制动器以来，各公司都开发出自己的系列产品。世界著名的Wabco制动器制造公司为挂车已经开发出第二代19．5英寸盘式制动器PAN 19-1。该盘式制动器在保证功能和质量的前提下，对自重进行了优化，据说，与装有22．5英寸的标准制动器的车桥相比，重量差达48kg。Wabco的PAN 19-1盘式制动器不仅被SAF公司开发的SKRB9019挂午桥采用，也被Trenkamp+Gehle公司的Protec 2挂车桥采用。Haldex公司现已开发出了17.5英寸、19.5英寸和22．5英寸三种规格的盘式制动器， 以满足市场的各种需求。为民提高质量和降低自重，公司对产品作了一些改动，特别在重量上进行了优化处理。Haldex公司22.5英寸盘式制动器DB20也被SAF安装在9t级挂车桥SKRB9022上，奔驰公司的TE 5挂车桥也安装了Haldex公司的制动钳。BPW还与Knorr公司合作，研制出一种新的盘式制动器，在这种盘式制动器上，固定制动钳是从侧面用螺栓连接，改变了一贯轴向用螺栓连接的方式。固定制动钳螺栓采用全长螺纹。该盘式制动器重量减轻8～10kg。另外电子技术也进入了车桥总成。在装有盘式制动器的车桥上，为了防止货车因盘式制动器磨损引发制动失灵，德国BPW公司还开发了称为“E—Base—轴(桥)”的一种电子报警系统。该小盒子它收集如轮胎气压，摩擦片磨损、制动温度等一些参数，然后传送给驾驶员或运输公司，可监视制动摩擦片的磨损情况。一旦发现制动摩擦片需要送维修站处理时，它可立即告知。该装置可在无电源时工作，可安装在挂车以外的任何地方，并与监视制动摩擦片的传感器连线，以黄、红报警灯显示制动摩擦片损坏程度。“E—Base—轴(桥)”还可与牵引车的CAN-Bus系统通过一个简单的接口对接。另外，Knorr和Schmitz Cargoboll公司合作开发了一种鞍式挂车用的电子稳定程序控制系统(ESP)。当桥的一侧负荷减轻，使用ABS时可能引发翻车。为了防止此类事故发生，利用该系统就能极早测出车轮打滑，并能预防控制另一侧的车轮制动。测出、计算到控制过程在0.4秒钟内就能完成，极大地防止了汽车侧翻，从而提高了制动器的其它功能。制动器的核心部件是中央控制和调节模块。这个模块拥有挂车制动的所有功能如ALS、ABS和向CAN—Bus发送信号。该系统已安装在Rotos桥中。奔驰和BPW公司已推出了样品。 2、国内研究现状 随着我国汽车工业技术的发展,特别是轿车工业的发展,合资企业的引进，国外先进技术的进入，汽车上采应用盘式制动器配置才逐步在我国形成规模。特别是在提高整车性能、保障安全、提高乘车者的舒适性，满足人们不断提高的生活物质需求、改善生活环境等方面都发挥了很大的作用。 在轿车、微型车、轻卡、SUV及皮卡方面：在从经济与实用的角度出发，一般采用了混合的制动形式，即前车轮盘式制动，后车轮鼓式制动。因轿车在制动过程中，由于惯性的作用，前轮的负荷通常占汽车全部负荷的70%－80%，所以前轮制动力要比后轮大。生产厂家为了节省成本，就采用了前轮盘式制动，后轮鼓式制动的混合制动方式。采用前盘后鼓式混合制动器，这主要是出于成本上的考虑，同时也是因为汽车在紧急制动时，轴荷前移，对前轮制动性能的要求比较高，这类前制动器主要以液压盘式制动器为主流，采用液压油作传输介质，以液压总泵为动力源，后制动器以液压式双泵双作用缸制动蹄匹配。目前大部分轿车(中档类如夏利、吉利、神龙富康、上海华普、捷达)、微型车（长安之星、昌河、丰田海狮、天津华利、江铃全顺）、高端轻卡（东风小霸王、江铃、瑞风、南京依维柯）、SUV及皮卡（湖南长丰、江铃皮卡）等采用前盘后鼓式混合制动器。但随着高速公路等级的提高，乘车档次的上升，特别上国家安全法规的强制实施，前后轮都用盘式制动器是趋势。 四、 创新思路 汽车制动简单来讲，就是利用摩擦将动能转换成热能，使汽车失去动能而停止下来。因此，散热对制动系统是十分重要的。如果制动系统经常处于高温状态，就会阻碍能量的转换过程，造成制动性能下降。越是跑得快的汽车，制动起来所产生的热量越大，对制动性能的影响也越大。解决好散热问题，对提高汽车的制动性能也就起了事倍功半的作用。所以现代轿车的车轮除了使用铝合金车圈来降低运行温度外，还倾向于采用散热性能较好的盘式制动器。 盘式制动器按摩擦副中定位原件的结构不同可分为钳盘式和全盘式两大类钳盘式制动器按制动钳的结构型式又可分为定钳盘式制动器、浮钳盘式制动器等。 盘式制动器的主要缺点： （1） 难以完全防止尘污和锈蚀（封闭的多片全盘式制动器除外）。 （2） 兼作驻车制动器时，所需附加的手驱动机构比较复杂。 （3） 在制动驱动机构中必须装有助力器。 （4） 因为衬块工作表面小，所以磨损快，使用寿命低，需用高材质的衬块。 这次改进设计的目的就是根据这些缺点，改进设计得出适合该车型的最优化的盘式制动器设计参数对总体结构和部分零部件进行CAD二维建模或UG三维建模改进设计，在电脑绘图过程中分析总体的分配和受力情况、各零部件的运动和相互配合情况等，最后通过UG三维文件，CAD二维软件作出最终的工程图并绘制图纸。 五、 论文提纲 1、绪论 1.1、制动器的介绍与特点 1.2、盘式制动器的目前的应用情况 2、制动器的设计原则 2.1、汽车盘式制动器 2.2、卡罗拉盘式制动器的结构与工作原理 2.3制动器设计的一般原则 3、制动器结构设计 3.1丰田COLLORA的主要技术参数 3.2制动系统的主要参数选择及计算 3.3制动器的结构参数与摩擦系数 3.4制动器主要零件的结构设计 4、制动系统驱动机构设计 4.1制动轮缸设计 4.2制动主缸设计 4.3制动主缸行程的计算 5、结论 6.1参考文献 6.2致谢 6.3附图 六、 进度安排 1.公布毕业设计题目，组织选题： 2015.11.1~11.14 2.学生作开题报告: 2015.11.15~28 3.在老师的指导下撰写毕业设计: 2015.11.29~2016.3.12 4.初稿完成，中期检查: 2016.3.13~3.19 5.继续撰写毕业设计完成2、3稿: 2016.3.20~4.9 6.在教师指导完成毕业设计最终稿: 2016.4.10~4.23 7.审阅及评定成绩: 2016.4.24~5.30 8.组织答辩: 2016.5.1~5.7 9.归档: 2016.5.8~5.14 10.总结: 2016.5.15~5.21 七． 参考文献 1、专用汽车结构与设计 卞学良 机械工业出版社 2014.7 2、专用汽车构造与设计 徐达 蒋崇贤 北京理工大学出版社 1998 3、专用汽车设计 蒋崇贤 武汉工业大学出版社 1994 4、专用汽车构造 刘哲义 何明辉 武汉工业大学出版社 1994 5、汽车运输专用车辆 徐达 陆锦荣 人民交通出版社 1996 6、汽车构造（第五版）（上下册） 陈家瑞 人民交通出版社 2006 7、汽车设计 刘涛 北京大学出版社 2008 8、汽车设计 王望予 机械工业出版社 2004 9、汽车设计 刘惟信 清华大学出版社 2001 10、汽车理论 余志生 机械工业出版社 2000 11、汽车设计课程设计指导书 王国权 龚国庆 机械工业出版社2010-03 12、汽车工程手册―设计篇 《汽车工程手册》编委会 人民交通出版社 2001 13、现代汽车列车设计与使用 郭正康 北京理工大学出版社 2006 14、中国CNKI论文数据库 15、汽车实用英语 粟利萍 电子工业出版社 2005 16、专用汽车维修 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 指导教师意见： 指导教师签名： 年 月 日 二级学院或教研室审核意见： 院长（教研室）主任签名： 年 月 日 7