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路宝汽车制动系统的设计【8张图/23000字】【优秀机械毕业设计论文】

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汽车 制动 系统 设计 优秀 优良 机械 毕业设计 论文
资源描述:

文档包括:
说明书一份。47页。23000字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
题目审定表一份。

图纸共8张,如下所示
A0-制动器总成.dwg
A0-装配图.dwg
A0-鼓式制动器总成.dwg
A1-前轮制动盘.dwg
A1-零件图-4张.dwg

目 录

摘要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
第1章 绪论 1
1.1 制动系统设计的意义 3
1.2 制动系统研究现状 3
1.3 制动系统设计内容 4
第2章 制动系统总体方案设计 5
2.1 制动器的结构型式的选择 5
2.2 制动驱动机构的结构型式的方案比较选择 7
2.3 制动管路的多回路系统 9
2.4 本章小结 10
第3章 制动器设计计算 11
3.1 路宝汽车的主要技术参数 11
3.2 制动系统的主要参数及其选择 11
3.2.1 同步附着系数 11
3.2.2 制动强度和附着系数利用率 12
3.2.3 制动器最大的制动力矩 13
3.3 制动器的结构参数 14
3.3.1 鼓式制动器的结构参数 14
3.3.2 盘式制动器的结构参数 16
3.4 制动器的设计计算 17
3.4.1 鼓式制动器摩擦片上的制动力矩 17
3.4.2 盘式制动器制动块上的制动力矩 21
3.4.3 制动器的效能因数 22
3.5 摩擦衬片的磨损特性计算 26
3.6 制动器的热容量和温升的核算 26
3.7 驻车制动计算 27
3.8 制动器主要零件的结构设计 28
3.8.1 制动鼓 28
3.8.2 制动蹄 29
3.8.3 制动底板 29
3.8.4 制动蹄的支承 29
3.8.5 制动轮缸 29
3.8.6 制动盘 30
3.8.7 制动钳 30
3.8.8 制动块 30
3.8.9 摩擦材料 30
3.8.10 制动摩擦衬片 31
3.8.11 制动器间隙 31
3.9 制动蹄支承销剪切应力计算 32
3.10 本章小结 34
第4章 制动驱动机构的设计计算 35
4.1 轮缸直径与工作容积 35
4.1.1 盘式制动器直径与工作容积 35
4.1.2 鼓式制动器直径与工作容积 36
4.2 制动主缸直径与工作容积 36
4.3 制动轮缸活塞宽度与缸筒的壁厚 37
4.3.1 盘式制动轮缸活塞宽度与缸筒壁厚 37
4.3.2 盘式制动器活塞宽度与缸筒壁厚 38
4.4 制动主缸行程的计算 38
4.5 制动主缸活塞宽度与缸筒的壁厚 39
4.5.1 制动主缸活塞宽度 39
4.5.2 制动主缸筒的壁厚 39
4.6 制动踏板力与踏板行程 39
4.7 真空助力器 41
4.8 制动液的选择与使用 42
4.9 制动力分配的调节装置 43
4.9.1 感载比例阀 43
4.10 本章小结 44
结论 45
参考文献 46
致谢 47
附录 48

摘 要

国内汽车市场迅速发展,随着汽车保有量的增加,带来的安全问题也越来越引起人们的注意,而制动系统则是汽车主动安全的重要系统之一。因此,如何开发出高性能的制动系统,为安全行驶提供保障是我们要解决的主要问题。另外,随着汽车市场竞争的加剧,如何缩短产品开发周期、提高设计效率,降低成本等,提高产品的市场竞争力,已经成为企业成功的关键。
本说明书主要根据已有的路宝汽车的数据对制动系统进行设计。首先介绍了汽车制动系统的发展、结构、分类,并通过对鼓式制动器和盘式制动器的结构及优缺点进行分析。最终确定方案采用液压双回路前盘后鼓式制动器的制动系统。除此之外,它还介绍了前后制动器、制动主缸的设计计算,主要部件的参数选择及制动管路布置形式等的设计过程。

关键字:制动;鼓式制动器;盘式制动器;液压;制动管路

题目名称 路宝汽车制动系统的设计
一、设计(论文)目的、意义
随着高速公路的迅速发展和车速的提高以及车流密度的日益增大,为了保证行车安全、停车可靠,汽车制动系的工作可靠性显得日益重要。也只有制动性能良好、制动系统工作可靠的汽车,才能充分发挥其动力性能作为制动系重要组成部分之一的制动器在我国发展前景广阔,目前乘用车主要采用前盘后鼓式和全盘式制动器,20%的乘用车采用前盘后鼓式制动器,商用车主要采用全鼓式制动器,只有高档客车和有特殊需求的车辆才采用前盘后鼓式制动器和全盘式制动器。随着对汽车制动性能的提高,越来越多的先进电子制动技术得到采用。汽车制动器的结构型式和设计参数除对汽车的安全性有直接影响。因此,制动系统的结构型式选择、设计参数选取及设计计算对汽车的整车设计极其重要。
通过对整个制动系统的设计熟悉汽车总成和零部件的设计掌握汽车制动器结构设计原则和方法。培养正确的研究方法、理论联系实际的工作作风、严肃求实的学习态度。课题综合运用了机械设计、工程材料、汽车设计、汽车构造、CAD绘图等知识。
二、设计(论文)内容、技术要求(研究方法)
1、设计的主要内容
(1)制动系统各部分结构的结构形式选择
(2)查阅路宝汽车的整车参数,并按照参数确定各项基本参数
(3)计算制动盘及制动鼓直径、制动蹄片及制动衬块尺寸、液压缸直径、制动主缸直径、制动力矩、制动效能因数、和有效制动半径等。
(4)校核该制动器的制动性能
(5)用CAD画装配图、零件图。
2、技术要求(研究方法)
(1)通过文献资料收集,熟悉汽车制动器设计和CAD的有关理论知识,国内外制动器设计方法和汽车计算机辅助设计的发展状况。
(2)实地到汽车厂等部门实习调查,了解汽车制动器设计方法。
(3)编写课题研究大纲和开题报告。
(4)确定路宝车各项参数,计算确定各总成参数和尺寸,完成有关CAD图纸。
(5)按进度要求独立完成毕业设计,服从指导教师安排;完成的毕业设计格式规范;方案选择合理,具有可行性、经济性、适用性,设计思路清晰,符合实际,图纸正确符合制图标准,内容完整。设计和汽车计算机辅助设计的发展状况。
三、设计(论文)完成后应提交的成果

0号图纸3张;
设计说明书1.5万字以上。
四、设计(论文)进度安排
(1) 调研、资料收集,完成开题报告。 第4周(3月24日~3月30日)
(2) 分析并制动系统各部分的具体结构形式,主要零
部件及相互位置关系。根据给定的设计参数,按
照有关的设计要求和顺序进行具体结构尺寸参数
计算及其他有关参数的选配,针对给定的设计参
数优选制动系统的总体方案。 第5周(3月31日~4月8日)
(4) 进行制动系统各零部件的设计计算。 第6、7周(4月9日~4月22日)
(5) 完成部分设计图纸及说明书初稿。 第8、9周(4月23日~5月8日)
(7) 完成制动系统装配图、主要零件图,完成设计说明书 第10、14周(5月9日~6月6日)
(8) 设计及说明书初稿提交。 第14周(6月7日)
(9) 毕业设计(论文)审核、修改。 第15、16周(6月9日~6月22日)
(10)毕业设计答辩。 第17周(6月23日~6月 29日)

五、主要参考资料
[1]臧杰,阎岩.汽车构造.北京:机械工业出版社,2005
[2]刘惟信.汽车设计.北京:清华大学出版社,2001
[3]王望予.汽车设计.第3版.北京:机械工业出版社,2000
[4]《汽车工程手册》编辑委员会.汽车工程手册.设计篇.北京:人民交通出版社,2001
[5]《汽车工程手册》编辑委员会.汽车工程手册.制造篇.北京:人民交通出版社,2001
[6]余志生.汽车理论.第3 版.北京:机械工业出版社,2000
[7]张洪欣.汽车底盘设计.北京:机械工业出版社,1998
[8] 霍城儒.盘式制动器设计[N]. 建筑机械,1996.8.
[9] 罗善瞀 .浮动钳盘式制动器设计方法[N].建筑机械 , 1986.7. 


路宝汽车制动系统的设计[汽车]







内容简介:
毕业设计(论文) 开题报告 学生姓名 刘池 系部 汽车与交通工程学院 专业、班级 车辆工程 07 指导教师姓名 臧杰 职称 教授 从事 专业 汽车运用工程 是否 外聘 是 否 题目名称 路宝汽车制动 系统的 设计 一、 课题研究 现状 、 选题 目的 和意义 从汽车诞生时起,车辆制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色。近年来,随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高,这种重要性表现得越来越明显。众多的汽车工程师在改进汽车制动性能的研究中倾注了大量的 心血。目前关于汽车制动的研究主要集中在制动控制方面,包括制动控制的理论和方法,以及采用新的技术。 汽车制动系是用以强制行驶中的汽车减速或停车、使下坡行驶的汽车的车速保持稳定以及使已停驶的汽车在原地(包括在斜坡上)驻留不动的机构。随着高速公路的迅速发展和车速的提高以及车流密度的日益增大,为了保证行车安全、停车可靠,汽车制动系的工作可靠性显得日益重要。也只有制动性能良好、制动系统工作可靠的汽车,才能充分发挥其动力性能作为制动系重要组成部分之一的制动器在我国发展前景广阔,目前乘用车主要采用前盘后鼓式和全盘式制动器 , 20%的乘用车采用前盘后鼓式制动器,商用车主要采用全鼓式制动器,只有高档客车和有特殊需求的车辆才采用前盘后鼓式制动器和全盘式制动器。随着对汽车制动性能的提高,越来越多的先进电子制动技术得到采用。 制动器作为制动系中直接作用制约汽车运动的一个关健装置,车轮制动器主要用作行车制动装置,有的也兼作驻车制动之用,而中央制动器则仅用于驻车制动,当然也可起应急制动的作用。汽车制动器按其在汽车上的位置分为车轮制动器和中央制动器,前者是安装在车轮处,后者则安装在传动系的某轴上。制动器是将汽车的动能以摩擦方式转化为热能并加 以吸收的机构,不仅要按产生足够的制动力的条件,还要按能量容量和磨损寿命足够的条件来确定制动器。为确保制动稳定性可靠,热稳定性好,寿命长,造价低,现今的制动器产品无论从性能、结构方面,还是生产制造方式和操纵控制方面,都在发生着诸多的变化。它们大大地优化了制动器各方面的性能,从某种程度上看 ,这些变化也反映了汽车制动器的发展方向。制动器主要有摩擦式、液力式和电磁式等几种形式。电磁式制动器虽有作用滞后性好、易于连接而且街头可靠等优点,但因成本高,只在一部分总质量较大的商用车用车轮制动器或缓速器;液力式制动器一般只用 作缓速器。目前广泛使用的仍为摩擦式制动器。在国内要从事鼓式制动器总成的企业有万向钱潮、亚太机电、重庆红宇等一些企业。 2004 年前八家企业产量集中度达到 随着近几年汽车盘式制动器的发展,液压鼓式制动器目前只在一些比较低档的经济型轿车上在使用。根据慧聪汽车市场研究所最新的统计表明, 2008 年 1 7 月,我国乘用车中刹车制动器用鼓式制动器只占 20%,并且鼓式制动器目前已经彻底退出前轮制动。自 2000 年以来,我国盘式制动器市场需求增长速度发展非常快。从中国汽车工业协会统计的情况来看, 2000 年我国盘式制动 器的产量只有 套,到 2004 年迅速增长到 套,增长 7 倍多,年平均增长率高达 2007 年增长至 1000 万套。过去 5 年里,我国盘式制动器应用的增长非常迅速。 汽车制动器按其在汽车上的位置分为车轮制动器和中央制动器,前者是安装在车轮处,后者则安装在传动系的某轴上,例如变速器第二轴的后端或传动轴的前端。摩擦式制动器按其旋转元件的形状又可分为鼓式和盘式两大类。 鼓式制动器又分为内张型鼓式制动器和外束型鼓式制动器。内张型鼓式制动器的固定摩擦元件是一对带有摩擦蹄片的制动蹄,后者又安装在制动 底板上,而制动底板则又紧固于前梁或后桥壳的突缘上 (对车轮制动器 )或变速器壳或与其相固定的支架上 (对中央制动器 );其旋转摩擦元件为固定在轮毂上或变速器第二轴后端的制动鼓,并利用制动鼓的圆柱内表面与制动蹄摩擦片的外表面作为一对摩擦表面在制动鼓上产生摩擦力矩,故又称为蹄式制动器。外束型鼓式制动器的固定摩擦元件是带有摩擦片且刚度较小的制动带;其旋转摩擦元件为制动鼓,并利用制动鼓的外圆柱表面和制动带摩擦片的内圆弧面作为一对摩擦表面,产生摩擦力矩作用于制动鼓,故又称为带式制动器。在汽车制动系中,带式制动器曾仅用作某些汽 车的中央制动器,现代汽车已很少采用。由于外束型鼓式制动器通常简称为带式制动器,而且在汽车上已很少采用,所以内张型鼓式制动器通常简称为鼓式制动器,而通常所说的鼓式制动器即是指这种内张型鼓式结构。 盘式制动器的旋转元件是一个垂向安放且以两侧面为工作面的制动盘,其固定摩擦元件一般是位于制动盘两侧并带有摩擦片的制动块。当制动盘被两侧的制动块夹紧时,摩擦表面便产生作用于制动盘上的摩擦力矩。盘式制动器常用作轿车的车轮制动器,也可用作各种汽车的中央制动器。车轮制动器主要用作行车制动装置,有的也兼作驻车制动之用;而中央制动 器则仅用于驻车制动,当然也可起应急制动的作用。 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,汽车上采用盘式制动器配置正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等方面都发挥了很大的作用 , 预计未来几年,随着我国公路交通条件的改善,高等级公路的发展,新法则要求的实施,车辆性能的不断提高,盘式制动器作为新型的能提高汽车主动安全性的产品将会得到快速的推广和应用,有着广阔市场前景。现在汽车盘式制动器的研究和开发应注重的问题主要是:提高制动器的 制动效能、防止尘污和锈蚀、减轻重量、简化结构、降低成本、向电子报警和智能化系统的发展,以及实用性更强与寿命更长等。 随着计算机软硬件日新月异的发展,使得对一些系统级的大规模计算成为了可能 ,从而制动器的设计及研究有了很多科学的方法。目前可由于制动器设计用途的计算和分析软件主要用于解决设计中的各种数值和分析。包括:数学计算软件,如。有限元分析软件,如 I 。目前有限元分析的理论和方法已日趋成熟,这些软件还包含了较强的前、后处理功能。优 化设计软件,如 司的国的 2 等。对制动器的仿真优化设计方法如 件对制动器壳体进行拓扑优化的思路和方法,涉及到的软件包括有 后处理及优化求解 ), 线性求解及后处理 );采用 化工具箱中的遗传算法进行优化求解,建立以制动温升最低和制动力矩最大为目标函数模型; 汽车是现代交通工具中用得最多、最普遍,也是最方便的交通运输工具。汽车制动系是汽车底盘上的一个重要系统 ,它是制约汽车运动的装置。汽车的制动性能直接影响汽车的行 驶安全性。随着公路业的迅速发展和车流密度的日益增大 ,人们对安全性、可靠性要求越来越高,为保证人身和车辆的安全,必须为汽车配备十分可靠的制动系统。 虽然近几年从德国大众、法国雷诺、美国通用等国外汽车引进了轿车,不少零配件的国产率也比较高,但引进的主要是总成和零配件,没有引进开发技术,至于轻型客货车的开发技术引进就更少了,所以我国自行开发轻型客货车及其轿车的能力,跟汽车发达国家相比差距还是很大。近年来我国出版过很多汽车制动方面的著作,但是从数量上还是不能满足汽车工业发展的要求。特别是在汽车制动器的开发和 设计方面与发达国家相差很大,许多尖端技术还不能了解。所以对于研究设计制动器来说,在我国有着非常重要的影响。 哈飞路宝是哈飞汽车继哈飞中意之后与意大利 司联合设计开发的一款两厢五门轿车 ,其特点 :车身小巧、内饰外观精美、安全性能高、动力强劲、油耗低,排放根据需求可分别达到欧洲号与欧洲号标准。路宝汽车制动器是前轮盘式制动器,后轮鼓式制动器,相比四轮都采用盘式制动器,这种设计方式初衷是使其更经济。因为对路宝汽车的消费人群来说,选路宝本身就因为其优秀的性价比,所以不会对车本身的配置级别产生多 高的要求。 整个制动系统的 设计参数对汽车安全性有直接影响 制动器型式选择、设计参数选择及设计计算对汽车的整车设计极其重要。通过制动 系统 设计熟悉汽车总成和零件设计。 通过 路宝汽车制动 系统 设计掌握制动器设计的方法,更重要的是培养正确的研究方法与学习态度、提高创新开发能力,提高对汽车构造、汽车设计、工程材料、工程绘图等 。 二、 设计(论文) 的基本内容 、 拟解决的主要问题 (一)基本 内容: 路宝 2008 款 准型制动器设计主要参数 车重: 895大扭矩: 88/3000m/轮胎: 165/65 轮胎: 165/65 高车速: 长: 3618 1) 制动 系统的制动器及驱动系统 的结构形式选择 (本设计选用液压式前轮盘式制动器和液压式后轮鼓式制动器 ) ( 2) 根据 路宝汽车的整车参数,并按照参数确定 制动器的基本参数 ( 3) 计算 制动盘及制动鼓直径、制动衬块(衬片)参数、液压缸及制动主缸参数等 ( 4) 并校核该制动器的制动性能 ( 5) 用 装配图、零件图 . ( 6) 编写设计说明书 . 2、 技术要求(研究方法) ( 1) 通过 文献资料收集,熟悉汽车制动系统 设计和 有关理论知识,国内外制动器 设计方法和汽车计算机辅助设计的发展状况。 ( 2) 实地到汽车厂等部门实习调查,了解汽车制动器设计方法。 ( 3) 编写课题研究大纲和开题报告。 ( 4) 确定 路宝车 各项参数, 计算确定各总成参数和尺寸,完成有关 纸。 ( 5) 按进度要求独立完成毕业设计,服从指导教师安排;完成的毕业设计格式规范; 方案选择合理,具有可行性、经济性、适用性,设计思路清晰,符合实际, 图纸 正确符合制图标准 ,内容完整。 设计和汽车计算机辅助设计的发展状况。 (二) 拟解决的主要问题 利用已具备的初步设计基础,工程制图与 机械制造工艺学,工程 材料及热处理等知识,与查阅图书馆丰富的设计资料及其他相关资料书籍,认真完成所做课题。 ( 1) 制动器 力矩 的分析计算。 ( 2) 制动鼓直径及制动蹄片的部分参数 的 计算。 ( 3) 制动蹄上的张开力 计算 。 ( 4) 制动盘直径及制动衬块部分参数的计算。 ( 5) 制动效能因数 的分析计算 。 ( 6) 摩擦衬片 (衬块)得磨损特性的计算。 ( 7) 液压缸及液压主缸直径计算。 三、 技术路线 (研究方法) 研究方法主要有:对比法(对制动系统零部件各种性质进行择优选取);查阅法(对设计参数查阅) 查阅文献, 路宝汽车相关资料 初步选择设计方案 盘式制动器(前) 液压 鼓式制动器(后) 液压 盘式制动器主要参数的选择和确定 盘式制动器主要几何尺寸的计算 强度校核 鼓式制动器主要参数的选择和确 定 鼓式制动器主要几何尺寸的计算 强度校核 完成毕业设计和说明书,利用行绘图 四、 进度 安排 ( 1) 调研、资料收集,完成开题报告 。 第 4 周( 3 月 24 日 3 月 30 日) ( 2) 分析并 制动系统各部分的 具体结构形式,主要零 部件及相互位置关系。根据给定的设计参数,按 照有关的设计要求和顺序进行具体结构尺寸参数 计算及其他有关参数的选配,针对给定的设计参 数优选制动系统的总体方案。 第 5 周( 3 月 31 日 4 月 8 日) ( 4) 进行制动系统 各 零部件的设计计算。 第 6、 7 周( 4 月 9 日 4 月 22 日) ( 5) 完成部分设计图纸 及 说明书初稿 。 第 8、 9 周( 4 月 23 日 5 月 8 日) ( 7) 完成制动系统装配图、主要零件图,完成设计说明书 第 10、 14 周( 5 月 9 日 6 月 6 日) ( 8) 设计及说明书初稿提交。 第 14 周( 6 月 7 日) ( 9) 毕业设计 (论文 )审核、修改。 第 15、 16 周( 6 月 9 日 6 月 22 日) ( 10)毕业设计答辩。 第 17 周( 6 月 23 日 6 月 29 日) 五、 参考文献 1 臧杰 ,阎岩 北京 :机械工业出版社 ,2005. 2 刘惟信 北京 :清华大学出版社 ,2001. 3 王望予 第三版 机械工 册 北京 :人民交通出版社 ,2001. 4 汽车工程手册编辑委员会 制造篇 :工 业出版社 ,2000. 5 汽车工程手册编辑委员会 北 京 :人民交通出版社 ,2001. 6 余志生 第三版 机械工业出版社 ,2000. 7 沈荣华、邹宝平 J机械研究与应用 ,1998. 8 姜平,黄文娟基于 盘式制动器优化设计 J机械工程与自动化, 2007, 34(6):160 161 9 吴军,李为吉基于改进粒子算法的盘式制动器优化设计 J机械设计制造, 2007, 43(4):18 20 10 董宝承 北京:机械工业出版社,
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