开题报告：重型汽车盘式制动器设计

PAGE开题报告一、基本情况课题情况课题名称重型汽车盘式制动器设计课题来源开题时间计划完成时间课题承担人（学生）情况学生姓名性别在读学历入学时间毕业时间所学专业指导教师情况教师姓名职称毕业院校所学专业主要教学任务研究方向注：课题来源指自选课题，还是项目课题。项目课题课题要注明项目的名称及来源。二、课题的背景分析（课题所涉及问题在国内外的研究现状综述）重型汽车制动器的历史从上世纪七十年代开始，盘式制动器开始在客车和重型卡车上小批量使用。从上世纪八十年代末，在大雾天气卡车经常发生严重的交通事故，因而在恶劣天气条件下禁止驾驶卡车的争论一直在进行之中。因此商用车制造商开启了减少制动距离的研发项目，项目研发的结果是从上世纪九十年代中期开始在客车卡车等所有重型车上安装气压盘式制动器。目前，欧洲几乎所有的新车都安装气压盘式制动器，但一些专用车和半挂车仍在使用S凸轮轴鼓式制动器，其它类型鼓式制动器，如单楔和双楔型鼓式制动器，已不再使用。气压盘式制动器能增加制动舒适性和车辆安全，自1996年欧洲商用车上批量应用盘式制动器开始，在短短的十几年间，年装车量已接近300万套。相对鼓式制动器而言，气压盘式制动器在欧洲已被广泛使用。重型汽车制动器在国外研究历史及发展在国外，首先被广泛使用的是液压盘式制动器。但是由于液压盘式制动器的结构特点，使其应用的范围仅仅局限轿车和轻型载货汽车上。从上世纪80年代开始气压盘式制动器的研究进入实质性阶段，80年代初，WABCO公司开始研制了第一代气压盘式制动器并随后进入实用阶段，80年代中后期，Meritor公司研制并开始小批量生产气压盘式制动器。欧美国家自上世纪90年代初就开始将盘式制动器应用于大型公交上。经过几十年的发展，生产气压盘式制动器的技术已经比较成熟，逐步形成了系列产品，根据适用的轮毂尺寸要求，产品包括“16”“17.5”“19.5”到“22.5”多种规格。可以满足不同车型的制动需求。目前在欧、美、日等发达国家，应经把气压盘式制动器作为标准件装备在多级别的轿车、客车、中型、重型汽车上。重型汽车制动器在国内研究历史及发展我国从1997年开始在大客车和载重车上推广盘式制动器及ABS防抱死系统,因口产品价格太高,主要用于高端产品。国内对气压盘式制动器的研究开始于本世纪初。2001年武汉元丰公司开始对该产品进行研究,并率先推出了自己的系列产品并将其应用于国内城市公交和公路旅游客车上,随后国内其他厂家迅速跟进进行研发,如武汉万向、浙江亚太等,但形成工业化产品和市场规模的厂家还很少。2004年7月1日交通部强制在7—12米高Ê型客车上“必须”配备后,国产盘式制动器得以发展。北京公交电车公司、上海公交、武汉公交、长沙公交、深圳公交、广州公交等公司,都在使用为大客车匹配的气压盘式制动器。宇通公2004年生产两万多辆客车,其中使用盘式制动器的客车已占一半多;二汽东风车桥用EQ153前后桥改型匹配气压盘式制动器的前后桥总成约占6000套以上,一汽客车底盘2004年供给宇通公司2000多台中,其中带盘式制动器占一半以上。如一汽客底采用4E前转向系统配置气压盘式制动器前桥、11吨420后桥装在6100(10米)豪华客车上;7吨盘式前桥与13吨435后桥配装在6120(12米)豪华客车上等。2004年江苏金龙客车的7-9米高Ê型客车配置气压盘式制动器有5500台左右。厦门金龙客车10-12米高Ê型客车以上客车、丹东黄海客车10-12米高Ê型客车、安凯等等国内知名的大型厂家均已在批量生产带盘式制动器的高档客车。在重型汽车方面:气压盘式制动器已经属成熟产品,目前具有广泛应用的前景。2004年3月红岩公司率先在国内重卡行业中完成了对气压盘式制动器总成的开发。2005年元月份中国重汽卡车事业部在提升和改进卡车底盘的过程中,将22.5"气压盘式制动器成功应用到了重汽斯太尔重型卡车前桥上。气压盘式制动器在重汽斯太尔卡车前桥上的成功应用,解决了令整车厂及用户困扰已久的传统鼓式制动器制动啸叫、频繁制动时制动蹄片易磨损、雨天制动效能降低等一系列问题。气压盘式制动器首次在斯太尔卡车前桥上的应用,也为今后开发重汽高速卡车提供了经验和技术储备。与此同时陕西重汽、北汽福田、一汽解放、东风公司、江淮汽车等国内大型汽车厂均完成了盘式制动器在重型汽车方面的前期型试试验及技术贮备工作,气压盘式制动器在某些方面将成为未来重卡制动系统匹配发展的新趋势。三、课题的研究价值（课题的价值及实际指导意义）汽车的行驶速度是汽车的一个重要性能参数，尽可能提高汽车的行驶速度，是提高运输生产率的主要技术措施之一

，因此在道路宽阔平坦，人流和车流又较小的情况下，汽车可以用高速度行驶，而在转向或者行驶在不平路面或两车交会时，都必须降低车速，特别是在遇到障碍物，或者碰撞行人或其他车辆危险时，更需要在尽可能短的距离内将车速降低到最低，甚至为零。如果汽车不具备这一性能，高速行驶就不可能实现。

随着高速公路的不断发展，汽车的车速也越来越高，但高车速必须以安全为前提。重大交通事故往往与制动距离太长、紧急制动时发生侧滑等情况有关，故汽车的制动性是汽车安全行驶的重要保障。而制动器又是制动系统中直接作用制约汽车运动的一个关健装置，是汽车上最重要的安全件。所以，制动器的改良与设计日益引起人们的广泛注意。

本次设计运用基础理论和专业知识，对重型汽车制动系统结构进行分析，确定制动器的形式，并进行合理的设计计算和结构设计，从而设计出具有足够制动效能以保证汽车的安全性的制动器。缩短了制动距离、保证了制动系统具有良好的制动效能以及良好的操纵稳定性，对保证制动系统工作可靠具有理论与实际意义。而且通过这次的设计，可以让理论和实际结合起来，加深对所学知识的印象。四、课题的实施方案1、课题的主要论点和拟采用的研究方法

这次设计题目是：重型汽车制动器设计。设计要求是有足够的制动效能，工作可靠，在任何速度下制动时不丧失操纵性和方向稳定性，防止水和污泥进入制动器工作表面，制动能力的热稳定性良好，操纵轻便，制动噪声小，作用滞后性尽可能好，摩擦衬片有足够使用寿命，有合适的自动调整间隙机构。

首先确定车型，在选定车型后，查找该车主要参数，如：空满载质量、质心高度，质心到前后轴的距离等等。接着进行制动力及制动力分配系数的计算。完成上述工作后，选择制动器的结构形式，接着确定盘式制动器的主要参数。这些工作都完成后就可以对制动器进行设计计算了，也包括制动器主要零部件的结构设计与强度计算，最后是制动驱动机构的结构形式选择与设计计算。2、课题的研究重点、关键及解决的思路其实车辆在制动过程中，由于惯性的作用，通常前轮负荷会占汽车全部负荷的70％-80％，因此前轮需要更大的制动力。盘式制动器的热稳定性和水稳定性都优于鼓式制动器,而鼓式制动器的制动力稳定性差，而且由于散热性能差，在制动过程中聚集的大量热量不易散发，容易产生制动衰退，导致制动效率下降，达到一定程度时制动蹄片和制动鼓会在高温影响下发生变形，甚至发生制动抱死的现象影响行车安全。但是鼓式制动器的耐用性好造价低廉，因此生产厂家在确保车辆能获得必要的制动性能前提下，为了节省成本通常为前轮配备制动效能稳定的盘式制动器，后轮则使用造价便宜的鼓式制动器。那些售价和定位较低的车型，使用前盘后鼓式制动结构一样能达到制动效能，当然能配备前后盘式制动或是使用通风盘当然更好。

本课题根据重型汽车各系统的性能要求而设计。首先确定车型，在选定车型后，查找该车主要参数，如：空满载质量、质心高度，质心到前后轴的距离等等。接着进行制动力及制动力分配系数的计算。完成上述工作后，选择制动器的结构形式，接着确定盘式制动器的主要参数。这些工作都完成后就可以对制动器进行设计计算了，也包括制动器主要零部件的结构设计与强度计算，最后是制动驱动机构的结构形式选择与设计计算。3、课题的预期成果[1]查阅有关文献、资料，撰写资料综述报告一篇[2]结构方案分析，完成开题报告（3000字左右）[3]绘制制动器零部件工程图（折合2.5张0#图纸）[4]编写设计说明书（8000字左右）[5]外文资料翻译（译文字数不少于3000汉字）4、开展课题研究拟搜集的资料、主要参考文献、实验设备的支撑及解决方法[1]

王霄锋.汽车底盘设计.北京：清华大学出版社.2010.4

[2]

余志生.汽车理论．北京：机械工业出版社，2009.3

[3]

孙存真，王占歧.中外汽车构造图册（底盘分册二).吉林：吉林科学技术出版社,1996.8

[4]

任忠生.电子机械制动系统制动力分配策略仿真，学位论文.北京理工大学

[5]

何玉林.机械制图.重庆:重庆大学出版社，2000.8

[6]陈家瑞.汽车构造（下册）.北京：人民教育出版社，2005.9

[7](德)Erich

Hoepke著.朱思洪，缪小红译.载货汽车技术.北京：机械工业出版社，2009.8

[8]申晋宪,王铁.载货汽车总体设计分析.北京：中国标准出版社，2013.4

[9]刘惟信.汽车制动系的结构分析和设计计算.北京:清华大学出版社，2004

[10]刘惟信.机械可靠性设计[M].北京：清华大学出版社，2001

[11]齐志鹏.汽车制动系统的结构原理与检修.北京:人民邮电出版社，2002

[12]孔凌嘉.机械基础综合课程设计，北京:北京理工大学出版社，2004年

[13]林秉华.最新汽车实用手册.黑龙江：黑龙江人民出版社，2201.1

[14](美)L.埃克霍恩，D.克林恩乔克著.叶淑贤等译.汽车制动系统.北京:机械工业出版社,1998.8

[15]汽车工程手册（设计篇），《汽车工程手册》编辑委员会.北京:人民交通出版社，2001

[16]李春明.现代汽车底盘技术[M].北京：北京理工大学出版社,2009

[17]J.Reimpell,H.Stoll.The

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[18]宋进桂.EH与BBW——21世纪的制动技术.汽车与配件，1997,12

[19]陈励志.先进的底盘控制系统的发展趋势[J].汽车工程，2002（5）五、课题的进程安排序号论文各阶段内容日期1查阅有关文献、资料3.25-3.312查阅外文翻译资料4.01-4.073完成资料综述报告撰写4.08-4.144结构方案分析4.15-4.