汽车制动系统的设计-开题报告

毕业设计（论文）开题报告学生姓名系部汽车工程系专业、班级指导教师姓名职称副教授从事专业车辆工程是否外聘□是□否题目名称汽车制动系统的设计一、课题研究现状、选题目的和意义当今，随着高速公路路网的不断发展、汽车车速的提高以及车流密度的增大，对汽车制动系的工作可靠性要求显得日益重要。因为只有制动效能好、制动系工作可靠的汽车才能充分发挥出高速行驶的动力性能并保证行驶的安全性。汽车制动系统种类很多，形式多样。传统的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。伴随着节能和清洁能源汽车的研究开发，汽车动力系统发生了很大的改变，出现了很多新的结构型式和功能形式。新型动力系统的出现也要求制动系统结构型式和功能形式发生相应的改变。汽车制动系统的发展是和汽车性能的提高及汽车结构型式的变化密切相关的，制动系统的每个组成部分都发生了很大变化。目前的汽车制动系统主要由能装置、控制装置、传动装置、制动器组成。其中供能装置包括供给、调节制动所需能量以及各个部件，产生制动能量的部分称为制动能源；控制装置包括产生制动动作和控制制动效果的部件；传动装置包括把制动能量传递到制动器的各个部件；制动器是产生阻碍车辆运动或者运动趋势的力的部件，也包括辅助制动系统中的部件。现代的制动系统还包括制动力调节装置和报警装置，压力保护装置等辅助装置。供能装置主要是指制动能源，制动能源有人力制动、伺服制动、动力制动或者上述任两者的结合使用。人力制动是开始有制动系统时的制动能源，它有机械式制动、液压式制动两种形式。机械式制动主要用于驻车制动系统中，驻车制动系统中要求用机械锁止方法保证汽车在原地停止不动，在任何情况下不至于滑动。液压式制动是通过制动踏板推动制动主缸，进而使制动器进入工作状态。控制装置的发展最早是由人力制动，通过机械的连接产生制动动作。发展到人力控制制动，通过踩制动踏板启动制动，再由传力装置把制动踏板力传到真空助力器，经过真空助力器的助力扩大后，传递到制动主缸产生液压力，然后通过油路把液压力传递到每个轮缸，开始制动。随着清洁能源汽车和电动汽车的研究应用，以及电子技术在汽车上面的广泛应用，制动系统的控制装置也出现了电子化的趋势，其中电制动完全改变了制动系统的控制和管理，会使汽车制动系统发生革命性的变化，它采用电子控制，可以更加准确、更高效率地实现制动。传动装置的发展的初期人力制动时代是采用机械式的传动装置，气(液)压制动是利用气(液)压力和连接管路把制动力传递到制动器。电子制动则是利用制动电机产生制动力直接作用到制动器，它的控制信号来自控制单元(ECU)，用信号线传递制动信号和制动力信息。制动器是制动系统的主要组成部分，目前汽车制动器基本都是摩擦式制动器，按照摩擦副中旋转元件的不同，分为鼓式和盘式两大类制动器。鼓式制动器又有领从蹄式、双领蹄式、双向双领蹄式、双从蹄式、单向自增力式、双向自增力式制动器等结构型式。盘式制动器有固定钳式，浮动钳式，浮动钳式包括滑动钳式和摆动钳盘式两种型式。滑动钳式是目前使用广泛的一种盘式制动器。由于盘式制动器热和水稳定性以及抗衰减性能较鼓式制动器好，可靠性和安全性也好，而得到广泛应用。但是盘式制动器效能低，无法完全防止尘污和锈蚀，兼做驻车制动时需要较为复杂的手驱动机构，因而在后轮上的应用受到限制，很多车是采用前盘后鼓的制动系统组成。电动汽车和混合动力汽车上具有再生制动能力的电机，在回收制动能量时起制动作用，它引入了新型的制动器。作为一种新的制动器型式，势必引起制动器型式的变革。电制动系统制动器是基于传统的制动器，也分为盘式电制动器和鼓式电制动器，鼓式电制动器由于制动热衰减性大等缺点，将来汽车上会以盘式电制动器为主。车辆制动控制系统的发展主要是控制技术的发展。一方面是扩大控制范围、增加控制功能；另一方面是采用优化控制理论，实施伺服控制和高精度控制。已经普遍应用的液压制动现在已经是非常成熟的技术，随着人们对制动性能要求的提高，防抱死制动系统、驱动防滑控制系统、电子稳定性控制程序、主动避撞技术等功能逐渐融人到制动系统当中，需要在制动系统上添加很多附加装置来实现这些功能，这就使得制动系统结构复杂化，增加了液压回路泄漏的可能以及装配、维修的难度，制动系统要求结构更加简洁，功能更加全面和可靠，制动系统的管理也成为必须要面对的问题，电子技术的应用是大势所趋。从制动系统的供能装置、控制装置、传动装置、制动器4个组成部分的发展历程来看，都不同程度地实现了电子化。人作为控制能源，启动制动系统，发出制动企图；制动能源来自储存在蓄电池或其它供能装置；采用全新的电子制动器和集中控制的电子控制单元(ECU)进行制动系统的整体控制，每个制动器有各自的控制单元。机械连接逐渐减少，制动踏板和制动器之间动力传递分离开来，取而代之的是电线连接，电线传递能量，数据线传递信号，所以这种制动又叫做线控制动。这是自从ABS在汽车上得到广泛应用以来制动系统又一次飞跃式发展。二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题1.设计内容（1）制动系统的结构形式选择（2）制动驱动机构的基本参数选择与设计计算（3）汽车制动力矩的设计与计算（4）制动力的设计与计算（5）用CAD画装配图和零件图，总计三张零号图纸2.拟解决的主要问题（1）设计的制动系统要适应有关标准的法规的规定。（2）具有足够的制动效能，包括行车制动效能和驻车制动效能。（3）制动时要保持汽车的操纵稳定性。（4）制动时不应产生振动和噪声，各元件与悬架、转向装置不产生运动干涉。（5）制动系统需要满足全天候使用的要求。（6）制动系的机件应使用寿命长，制造成本低，维修方便。确定总体设计方案完成开题报告三、技术路线（研究方法）确定总体设计方案完成开题报告收集资料，进行收集资料，进行调研制动器零部件的结构设计与强度计算液压制动驱动机构的设计及计算盘式制动器的设计及计算制动系统的主要参数确定及计算制动器零部件的结构设计与强度计算液压制动驱动机构的设计及计算盘式制动器的设计及计算制动系统的主要参数确定及计算制动器轮缸直径与工作容积制动器主要零部件的结构设计制动器轮缸直径与工作容积制动器主要零部件的结构设计摩擦衬块的磨损特性计算制动系统主要参数的确定制动主缸的直径与工作容积制动器主要零部件的强度计算制动器热容量和温升特性的核算制动力与制动力分配系数制动主缸的直径与工作容积制动器主要零部件的强度计算制动器热容量和温升特性的核算制动力与制动力分配系数盘式制动器制动力矩的计算同步附着系数盘式制动器制动力矩的计算同步附着系数制动强度和附着率利用率制动强度和附着率利用率制动器最大力矩制动器最大力矩完成课题设计研究完成说明书绘制设计图完成课题设计研究完成说明书绘制设计图四、进度安排（1）收集资料，调研，撰写开题报告第一周（2）周四交开题报告，实习了解制动系统的构造第二周（3）完成各参数的设计、计算和校核工作，至少应有装配图的草图第三周-第七周（4）中期检查，画装配图和零件图第八周（5）画装配图和零件图，编写说明书第九周-第十一周（6）交毕业设计说明书和装配图、零件图，修改第十二周（7）毕业设计指导教师审核第十三周（8）毕业设计修改第十四周（9）毕业设计评阅教师评阅或预审第十五周(10)毕业设计修改第十六周(11)毕业设计答辩第十七周五、参考文献[1]陈家瑞.汽车构造[M].北京：人民交通出版社，2006[2]龚溎义.机械设计课程设计图册[M].北京：高等教育出版社，1989[3]余志生.汽车理论[M]，北京：机械工业出版社，2000[4]《机械设计手册》联合编写组编.机械设计手册[M]，化学工业出版社，2004[5]《汽车工程手册》编辑委员会.汽车工程手册[M]，北京：人民交通出版社，2001[6]刘惟信.汽车设计[M].北京:清华大学出版社,2001[7]王望予.汽车设计[M].第3版.北京:机械工业出版社,2000[8]齐志权,刘昭度,马岳峰,崔海峰;汽车制动防抱系统参考车速确定方法[J].农业机械学报,2005(11)[9]王仁广、刘昭度、齐志权、崔海峰.汽车ABS参考速度的确定方法[J].农机化研究;2006(3)[10]孙恒、陈作模、葛文杰主编.机械原理第7版[M].北京：高等教育出版社，2006[11]武小林.浅析汽车制动效能的影响因素[J].农机使用与维修,2005（5）[12]濮良贵、纪名刚主编.机械设计第八版[M].北京：高等教育出版社，2006[13]张国忠.现代设计方法在汽车设计中的应用[M].沈阳：东北大学出版社,2002[14]刘岩、丁玉兰、张成宝.汽车制动稳定性的分析与试验研究[J].北京汽车,2000(2)[15]毕再新.附着系数对制动距离的影响[J].内蒙古公路与运输,2003(4)[16]JohnFenton.HandBookofVehicleDes