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SY-025-BY-3 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 學生姓名 林騰飛 系部 汽車與交通 工程學院 專業(yè)、班級 車輛工程B07-1 指導(dǎo)教師姓名 蘇清源 職稱 副教授 從事 專業(yè) 車輛工程 是否外聘 □是■否 題目名稱 HGC1050輕型商用車制動系設(shè)計 一、課題研究現(xiàn)狀,選題的目的、依據(jù)和意義 1、研究現(xiàn)狀 從汽車誕生時起，制動系統(tǒng)在車輛的安全方面就扮演著至關(guān)重要的角色。近年來，隨著車輛技術(shù)的進步和汽車行駛速度的提高，這種重要性表現(xiàn)得越來越明顯。汽車制動系統(tǒng)種類很多，形式多樣。傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式主要有機械式、氣動式、液壓式、氣—液混合式。它們的工作原理基本都一樣，都是利用制動裝置，用工作時產(chǎn)生的摩擦熱來逐漸消耗車輛所具有的動能，以達到車輛制動減速，或直至停車的目的。伴隨著節(jié)能和清潔能源汽車的研究開發(fā)，汽車動力系統(tǒng)發(fā)生了很大的改變，出現(xiàn)了很多新的結(jié)構(gòu)型式和功能形式。新型動力系統(tǒng)的出現(xiàn)也要求制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式和功能形式發(fā)生相應(yīng)的改變。例如電動汽車沒有內(nèi)燃機，無法為真空助力器提供真空源，一種解決方案是利用電動真空泵為真空助力器提供真空。汽車制動系統(tǒng)的發(fā)展是和汽車性能的提高及汽車結(jié)構(gòu)型式的變化密切相關(guān)的，制動系統(tǒng)的每個組成部分都發(fā)生了很大變化。 制動系統(tǒng)是由制動器和制動驅(qū)動機構(gòu)組成的。制動器是指產(chǎn)生阻礙車輛運動或運動趨勢的力（制動力）的部件，其中也包括輔助制動系統(tǒng)中的緩速裝置。制動驅(qū)動機構(gòu)包括供能裝置、控制裝置、傳動裝置、制動力調(diào)節(jié)裝置以及報警裝置、壓力保護裝置等附加裝置。供能裝置供給、調(diào)節(jié)制動所需能量并改善傳能介質(zhì)狀態(tài)。其中，產(chǎn)生制動能量的部分稱為控制制動能源。人的肌體亦可作為制動能源，控制裝置產(chǎn)生制動動作并控制制動效果，傳動裝置將傳動能量傳輸?shù)街苿悠鳌? 按照制動系統(tǒng)的功用，制動系統(tǒng)可分為行車制動系統(tǒng)、駐車制動系統(tǒng)、第二制動系統(tǒng)和輔助制動系統(tǒng)。行車制動系統(tǒng)是使行駛中的汽車減低速度甚至停車的一套專門裝置。它是在行車過程中經(jīng)常使用的。駐車制動系統(tǒng)是使已停駛的汽車駐留原地不動的一套裝置。第二制動系統(tǒng)是在行車制動失效的情況下，保證汽車仍能實現(xiàn)減速或停車的一套裝置。在許多國家的制動法規(guī)中規(guī)定，第二制動系統(tǒng)也是汽車必須具備的。輔助制動系統(tǒng)是在汽車下長坡是用以穩(wěn)定車速的一套裝置。例如，經(jīng)常行駛在山區(qū)的汽車，若單靠行車制動系統(tǒng)來達到下長坡時穩(wěn)定車速的目的，則可能導(dǎo)致行車制動系統(tǒng)的制動器過熱而降低制動效能，甚至完全失效。因此，山區(qū)用汽車還應(yīng)具備此裝置。 制動系統(tǒng)按制動能源可分為人力制動系統(tǒng)、動力制動系統(tǒng)和伺服制動系統(tǒng)。人力制動系統(tǒng)是以駕駛員得肌體作為惟一制動能源的制動系統(tǒng)。動力制動系統(tǒng)是完全靠由發(fā)動機的動力轉(zhuǎn)化而成的氣壓或液壓形式的勢能進行制動的制動系統(tǒng)。伺服制動系統(tǒng)兼用人力和發(fā)動機動力進行制動的制動系統(tǒng)。 制動器是制動系統(tǒng)的主要組成部分，目前汽車制動器基本都是摩擦式制動器，按照摩擦副中旋轉(zhuǎn)元件的不同，分為鼓式和盤式兩大類制動器。 鼓式制動器又有領(lǐng)從蹄式、雙領(lǐng)蹄式、雙向雙領(lǐng)蹄式、雙從蹄式、單向自增力式、雙向自增力式制動器等結(jié)構(gòu)型式。盤式制動器有固定鉗式，浮動鉗式，浮動鉗式包括滑動鉗式和擺動鉗盤式兩種型式。滑動鉗式是目前使用廣泛的一種盤式制動器。由于盤式制動器熱和水穩(wěn)定性以及抗衰減性能較鼓式制動器好，可靠性和安全性也好，而得到廣泛應(yīng)用。但是盤式制動器效能低，無法完全防止塵污和銹蝕，兼做駐車制動時需要較為復(fù)雜的手驅(qū)動機構(gòu)，因而在后輪上的應(yīng)用受到限制，很多車是采用前盤后鼓的制動系統(tǒng)組成。已經(jīng)普遍應(yīng)用的液壓制動現(xiàn)在已經(jīng)是非常成熟的技術(shù)，隨著人們對制動性能要求的提高，防抱死制動系統(tǒng)、驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)、電子穩(wěn)定性控制程序、主動避撞技術(shù)等功能逐漸融人到制動系統(tǒng)當中，需要在制動系統(tǒng)上添加很多附加裝置來實現(xiàn)這些功能，這就使得制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，增加了液壓回路泄漏的可能以及裝配、維修的難度，制動系統(tǒng)要求結(jié)構(gòu)更加簡潔，功能更加全面和可靠，制動系統(tǒng)的管理也成為必須要面對的問題，電子技術(shù)的應(yīng)用是大勢所趨。從制動系統(tǒng)的供能裝置、控制裝置、傳動裝置、制動器4個組成部分的發(fā)展歷程來看，都不同程度地實現(xiàn)了電子控制化。 汽車制動系統(tǒng)的功用是使行駛中的汽車根據(jù)行駛條件或駕駛員的意愿，減速、停車或維持某一穩(wěn)定車速，以及使已停駛的汽車在原地(包括在斜坡上)駐留不動。因此，必須充分考慮制動系統(tǒng)的控制機構(gòu)和制動執(zhí)行機構(gòu)的各種性能，然后進行汽車的制動系統(tǒng)的設(shè)計以滿足汽車安全行駛的要求。據(jù)有關(guān)資料的介紹，在由于車輛本身的問題而造成的交通事故中，制動系統(tǒng)故障引起的事故為總數(shù)的45%。（例如豐田汽車召回事件）可見，制動系統(tǒng)是保證行車安全的極為重要的一個系統(tǒng)。此外，制動系統(tǒng)的好壞直接影響車輛的平均車速和車輛的運輸效率，也就是保證運輸經(jīng)濟效益的重要因素。因此制動系統(tǒng)設(shè)計是汽車設(shè)計中重要的環(huán)節(jié)之一。 已經(jīng)普遍應(yīng)用的液壓制動現(xiàn)在已經(jīng)是非常成熟的技術(shù)，隨著人們對制動性能要求的提高，防抱死制動系統(tǒng)、驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)、電子穩(wěn)定性控制程序、主動避撞技術(shù)等功能逐漸融人到制動系統(tǒng)當中，需要在制動系統(tǒng)上添加很多附加裝置來實現(xiàn)這些功能，這就使得制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，增加了液壓回路泄漏的可能以及裝配、維修的難度，制動系統(tǒng)要求結(jié)構(gòu)更加簡潔，功能更加全面和可靠，制動系統(tǒng)的管理也成為必須要面對的問題，電子技術(shù)的應(yīng)用是大勢所趨。 目前大多數(shù)車輛的制動管路系統(tǒng)多為雙回路制動系統(tǒng)。雙回路氣制動系統(tǒng)就是指系統(tǒng)內(nèi)有兩個分別獨立的液壓制動管路系統(tǒng)，起保險的作用。一般前輪驅(qū)動轎車多采用交叉對角線形式，制動主缸的前腔與右前輪、左后輪的制動管路相通，后腔與左前輪、右后輪的制動管路相通，形成一個交叉的形對角線，這樣的好處是當有一個制動系統(tǒng)發(fā)生故障時，另一個系統(tǒng)依然能進行最低限度的制動，且不會發(fā)生跑偏現(xiàn)象。而后輪驅(qū)動轎車因負荷較大，多采用前后輪分別獨立制動形式，即有兩套制動總泵，一套控制前輪制動，另一套控制后輪制動。 因此，在車輛模塊化、集成化、電子化、車供能源的高壓化的趨勢驅(qū)動下，車輛制動系統(tǒng)也朝著電子化方向發(fā)展，很多汽車和零部件廠商都進行了電制動系統(tǒng)的研究和推廣，博世、西門子、特維斯等公司已經(jīng)研制出一些試驗成果，電制動系統(tǒng)必將取代傳統(tǒng)制動系統(tǒng)，汽車底盤進一步一體化、集成化，制動系統(tǒng)性能也會發(fā)生質(zhì)的飛躍。 2、目的、依據(jù)和意義 隨著高速公路的迅速發(fā)展和車速的提高以及車流密度的日益增大，為了保證行車安全，汽車制動系的工作可靠性顯得日益重要。也只有制動性能良好、制動工作可靠的汽車，才能充分發(fā)揮其動力性能。 汽車制動系統(tǒng)至少應(yīng)有兩套獨立的制動裝置，即行車制動裝置和駐車制動裝置；重型汽車或經(jīng)常在山區(qū)行駛的汽車要增設(shè)應(yīng)急制動裝置及輔助制動裝置；牽引汽車應(yīng)有自動制動裝置。 通過本題目的設(shè)計，本人可綜合運用《汽車構(gòu)造》、《汽車理論》、《汽車設(shè)計》、《專用車輛設(shè)計》、《液壓傳動》等課程的知識，達到綜合訓(xùn)練的效果。由于本題目模擬工程一線實際情況，自己通過畢業(yè)設(shè)計可與工程實踐直接接觸，可達到面向工程一線的應(yīng)用型本科要求，并可為自己就業(yè)提供幫助。 二、設(shè)計（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題 1、研究的基本內(nèi)容 （1）研究汽車制動系的組成、結(jié)構(gòu)與設(shè)計。 （2）制動器和主要零部件的選擇和設(shè)計計算。 （3）制動系參數(shù)計算。 （4）制動力分配的調(diào)節(jié)裝置。 2、擬解決的主要問題 （1）鼓式制動器的設(shè)計計算 （2）盤式制動器的設(shè)計計算 （3）制動系統(tǒng)操縱機構(gòu)設(shè)計 （4）制動管路的布置 （5）駐車系統(tǒng)的設(shè)計 （6）制動驅(qū)動機構(gòu)的設(shè)計計算 三、技術(shù)路線（研究方法） 調(diào)查和資料收集 方案的選擇 管路布 置 制動操縱機 構(gòu) 的設(shè)計計算 制動驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式選擇和設(shè)計計算 制動器的選擇和計算 制動系的主要參數(shù)及其選 擇 鼓式制動器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算 盤式制動器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和 計算 繪制出零件圖或裝配圖 完成設(shè)計任務(wù)書 繪制CATIA總裝圖和分解圖 四、進度安排 1、第一至第三周 調(diào)研、開題報告、文獻綜述； 2、第四周 制動器的結(jié)構(gòu)形式及選擇，制動系的主要參數(shù)及其選擇； 3、第五周、第六周 制動器設(shè)計計算； 4、第七周 制動器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和強度計算； 5、第八周 制動驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式選擇與設(shè)計計算； 6、第九、第十周 完成裝配圖； 7、第十一、第十二周 完成零件圖； 6、第十三周、第十四周 完成設(shè)計說明書； 7、第十五周 審查圖紙、計算及設(shè)計說明書； 8、第十六周 修改圖紙、計算及設(shè)計說明書； 9、第十七周 畢業(yè)答辯。 五、參考文獻 [1] 劉惟信.汽車制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計計算北京：清華大學出版社，2004：20—50. 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