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遼寧工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文） 開題報告 題目 Santana2000轎車制動系統(tǒng)設(shè)計 汽車與交通工程學(xué)院（系） 車輛工程 專業(yè)045 班 學(xué)生姓名 李若成 學(xué) 號 041201109 指導(dǎo)教師 李 剛 開題日期：2008年 3 月31日 開 題 報 告 一、畢業(yè)設(shè)計（論文）的來源，理論或?qū)嶋H應(yīng)用意義 1.題目的來源 來源于現(xiàn)有的實際車型。 2.題目的理論或?qū)嶋H應(yīng)用意義 從汽車誕生時起，車輛制動系統(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。它不僅是衡量汽車好壞的一個指標(biāo),重要的是它還關(guān)系到乘車人員的生命安全問題.在選購汽車方面客戶也比較看重此項的好壞,所以研究制動系統(tǒng)對于開拓市場,增加汽車銷量也有重要作用!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。Satana 2000作為轎車，要求制動系統(tǒng)制動平順，制動距離更短，制動過程中避免因制動效能過高而導(dǎo)致的車輪抱死的情況，滿足汽車的安全性和乘員舒適性，因此制動系統(tǒng)的良好設(shè)計有利于提高汽車的整體性能。 二、題目主要內(nèi)容和預(yù)期達到的目標(biāo) 1．內(nèi)容 1）主要技術(shù)參數(shù)：參數(shù)Satana2000轎車制動系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù) 整車質(zhì)量：空載：1550Kg 滿載：2000Kg 軸距：2.6m 輪距1.8m 質(zhì)心位置:a=1.35m b=1.25m hg=0.95(空載) hg=0.85m(滿載) 最高車速:160km/h 2）前后制動器裝配圖各1張 3）制動主缸裝配圖1張 4）制動管路布置圖1張 （注）開題報告要點：1、畢業(yè)設(shè)計（論文）題目的來源，理論或?qū)嶋H應(yīng)用意義。2、題目主要內(nèi)容及預(yù)期達到的目標(biāo)。3、擬采用哪些方法及手段。4、完成題目所需要的實驗或?qū)嵙?xí)條件。5、完成題目的工作計劃等。 （開題報告不夠用時可另附同格式A4紙） 開 題 報 告 5）制動力分配編程. 6)零件圖2~3張. 7)說明書1份 8) 翻譯外文文獻2000單詞 2．預(yù)期達到的目標(biāo) 通過查閱相關(guān)資料,運用專業(yè)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，確定Satana2000轎車制動系統(tǒng)的設(shè)計發(fā)案,進行部件的設(shè)計計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計.達到綜合運用所學(xué)知識分析汽車基本性能和部件設(shè)計的訓(xùn)練,為今后實際工作打下基礎(chǔ). 三、方案論證及采用的方法和手段 1.方案論證 1） 型式確定 制動器主要有摩擦式，液力式，電池式等幾種形式，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的為摩擦式制動器。摩擦式制動器按摩擦副結(jié)構(gòu)形式不同，可分為鼓式、盤式和帶式三種。應(yīng)用較為廣泛的為鼓式和盤式。 鼓式制動器分為單向雙領(lǐng)蹄動器、雙向雙領(lǐng)蹄制動器、領(lǐng)從蹄制動器、雙從蹄制動器、單向增力式制動器，雙向增力式制動器。單向雙領(lǐng)蹄動器和雙向雙領(lǐng)蹄制動器因結(jié)構(gòu)都較為復(fù)雜，因此生產(chǎn)成本較高。領(lǐng)從式應(yīng)用較廣，在乘用車和總質(zhì)量較小的的商用車的后輪制動器用得較多。雙從制動效能最低，很少采用。單向增力式只有一個輪缸，不適合雙回路機構(gòu)。雙向增力式制動效能穩(wěn)定行較差。故選用領(lǐng)從式制動器。 盤式制動器分為鉗盤式和全盤式兩類，鉗盤又分為固定鉗和浮動鉗, 盤式制動器特點為（1）完全防止塵污和銹蝕（封閉的多片全盤式制動器除外）（2）兼作駐車制動器時，所需附加的手驅(qū)動機構(gòu)比較復(fù)雜。（3）在制動驅(qū)動機構(gòu)中必須裝有助力器（4）因為襯塊工作面積小，所以磨損快，使用壽命短，需要用高材質(zhì)的襯塊等缺點。 Satana2000作為轎車要求制動系統(tǒng)制動平順，制動距離更短，滿足汽車的安全性和乘員舒適性，因此選用前盤后鼓式。鼓式選擇領(lǐng)從蹄式，盤式選擇鉗盤式。 2）制動管路的確定 為提高制動的可靠行，汽車上均采用多個制動管路。制動管路有一軸對一軸型，前軸 開 題 報 告 制動器與后橋制動器各用一個回路。交叉型，前軸的一側(cè)車輪制動器與后橋的對側(cè)車輪制動器同屬一個回路。一軸半對半軸型，兩側(cè)前制動器的半數(shù)輪缸和全部后制動器輪缸屬一個回路，其于的前輪輪缸則屬另一回路。半軸一輪對半軸一輪即兩個回路分別對兩側(cè)前輪制動器的半數(shù)輪缸和一個后輪制動器起作用，在任一回路失效時，前后制動力比值均與正常情況下相同，剩余總制動力可以達到正常值的一半。雙半軸對雙半軸型，每個回路均只對每個前后制動器的半數(shù)輪缸起作用。 綜合以上各個回路的優(yōu)缺點本次設(shè)計選擇的制動管路是交叉型，即X型.因為它結(jié)構(gòu)簡單，一回路失效時仍能保持50%的制動效能，并且制動力的分配系數(shù)和同步附著系數(shù)沒有變化，保證了制動時與整車負荷的適應(yīng)性。此時前后各有一側(cè)車輪有制動作用，使制動力不對稱，導(dǎo)致前輪將朝制動起作用車輪的一側(cè)繞主銷轉(zhuǎn)動，使汽車失去方向穩(wěn)定行。所以，值得注意的就是采用這種方案的汽車其主銷偏移距應(yīng)取負值，這樣不平衡的制動力使車輪反方向轉(zhuǎn)動，改善了汽車的方向穩(wěn)定行。 3)制動驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式選擇 根據(jù)動力源的不同，制動驅(qū)動機構(gòu)可分為簡單制動，動力制動，伺服制動。 （1）簡單制動有機械式和液壓式兩種。機械式結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，工作可靠，但機械效率低，因此僅用于中小型汽車的駐車制動裝置中。液壓式曾廣泛用于轎車，輕型及以下的貨車和部分中型貨車上，但由于其操縱較沉重，不能適應(yīng)現(xiàn)代汽車提高操縱輕便性的要求，故當(dāng)前僅用于微型汽車上，在轎車和輕型汽車上己極少采用。 （2）動力制動有氣壓制動，氣頂液式制動，全液壓制動。氣壓制動是動力制動最常見型式，由于可獲得較大的制動驅(qū)動力，且主車與被拖的掛車以及汽車列車之間制動驅(qū)動系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)簡單，因此被廣泛用于總質(zhì)量8t以上的載貨汽車，越野車和客車上。氣頂液式制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，質(zhì)量大，造價高，故主要用于重型汽車上，一部分總質(zhì)量為9t-11t的中型汽車上也有所采用。全液壓制動結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精密件多，對系統(tǒng)的密封性要求也較高，故并未得到廣泛應(yīng)用，目前僅用于某些高級轎車，大型客車以及少數(shù)的重型礦用自卸汽車上。 （3）伺服制動系統(tǒng)分真空伺服制動系統(tǒng)，氣壓伺服制動系統(tǒng)，液壓伺服制動。真空伺服制動是利用發(fā)動機進氣管中節(jié)氣門后的真空度作動力源。一般的柴油車若采用伺服制動系統(tǒng)時，則需要專門的真空源—由發(fā)動機驅(qū)動的真空泵或噴吸器構(gòu)成。氣壓伺服制動是由發(fā)動機驅(qū)動的空氣壓縮機提供壓縮空氣作為動力源，伺服氣壓一般0.6MPA—0.7MPA。 開 題 報 告 氣壓伺服制動系統(tǒng)的組成部分比真空伺服復(fù)雜的多。真空伺服制動用于總質(zhì)量在1.1t—1.35t以上的轎車及裝載質(zhì)量在6t以下的輕中型載貨汽車上；氣壓伺服制動系統(tǒng)則廣泛用于裝載質(zhì)量為6t—12t的中重型載貨汽車以及少數(shù)高級轎車上。液壓伺服制動系統(tǒng)是以發(fā)動機驅(qū)動液壓油泵產(chǎn)生的高壓油液為伺服能源，且基本上均為助力式的。由于這種制動系統(tǒng)的工作壓力很高，因此可大大地減小伺服機構(gòu)的尺寸，且制動反應(yīng)快，但對零部件的加工精密度和密封性能要求很高。其僅用于高級轎車。 通過以上對各種制動驅(qū)動機構(gòu)結(jié)構(gòu)型式的比較分析，衡量其優(yōu)缺點，及其適用的車型最后選定液壓伺服制動系統(tǒng)為本次設(shè)計的制動驅(qū)動機構(gòu)。 4）部件型式的確定 （1）制動主缸 制動主缸由灰鑄鐵制造，也可以才用低碳鋼冷擠成型；活塞可用灰鑄鐵，鋁合金或中碳鋼制造。主缸的作用是將駕駛員踩到制動踏板上的壓力傳遞到四個車輪的制動器以使汽車停車。主缸將駕駛員在踏板上的機械壓力轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤毫?，在車輪制動器處液壓力轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械力。主缸利用液體不可壓縮原理，將駕駛員的踏板運動傳送到車輪制動器。主缸由儲液罐和主缸體構(gòu)成。儲液罐提供處缸工作的制動液?，F(xiàn)在的所有儲液罐都是分體設(shè)計，即兩個獨立的活塞有兩個獨立的儲液區(qū)域。分體設(shè)計分別為前輪和后輪，或一個前輪一個后輪的液壓系統(tǒng)供液，以防一個液壓系統(tǒng)失效影響另一個液壓系統(tǒng)。本設(shè)計采用雙體設(shè)計的液壓主缸，即雙腔液壓主缸。 （2）制動輪缸 后輪鼓式制動器制動輪缸是液壓活塞式制動蹄張開機構(gòu)，其機構(gòu)簡單，在車輪制動器中布置方便。輪缸的缸體由灰鑄鐵HT250制成，其缸筒為通孔，需搪磨，活塞由鋁合金制造，活塞外端壓有鋼制的開槽頂塊，以支承插入槽中的制動蹄腹板的橡膠密封圈或靠在活塞內(nèi)端面處的橡膠皮碗密封。 （3）制動鼓 制動鼓的材料與摩擦襯片的材料相匹配，應(yīng)能保證具有高的摩擦系數(shù)并使工作表面磨損均勻故我選用由鋼板沖壓成型的輻板與鑄鐵鼓筒部分鑄、成一體的組合式制動鼓。制動蹄選用T形鋼輾壓成的制動蹄。制動底板是除制動鼓外制動器各零件的安裝基體，應(yīng)保證各安裝零件相互間的正確位置，制動底板承受著制動器工作時的制動反力矩，故應(yīng)有足夠的剛度，為此我選用具有凹凸起伏形狀的鋼板沖壓成型的制動底板。摩擦材料采用模壓。 開 題 報 告 材料，它是以石棉纖維為主并與樹膠粘結(jié)劑，調(diào)整摩擦性能的填充劑與噪聲消除劑等混合后，在高溫下模壓成型的。模壓材料的撓性較差故應(yīng)安襯片或襯塊規(guī)格模壓，其優(yōu)點是可以選用各種不同的聚合樹脂配料，使襯片或襯塊具有不同的摩擦性能和其他性能。 綜合以上特點總結(jié)出制動鼓選材應(yīng)該有足夠的強度，剛度和熱容量，與摩擦襯片材料相配合，又應(yīng)當(dāng)有較高的摩擦因數(shù)。 2.方法手段 采用CAXA繪圖軟件， MATLAB用于制動器的制動力距分配計算編程。 四、完成題目所需要的實驗或?qū)嵙?xí)條件 完成本次畢業(yè)設(shè)計需要必要的實習(xí)過程，根據(jù)實際情況和指導(dǎo)老師的指導(dǎo)，已經(jīng)去一汽實習(xí)。通過參觀實際的制動器生產(chǎn)，充分認識汽車制動系統(tǒng)的必要性和現(xiàn)實意義。 遼寧工業(yè)大學(xué)實驗中心也給我們提供了必要的實驗條件。 開 題 報 告 五、完成題目的工作計劃 時 間 內(nèi) 容 3.10-3.15 熟悉課題，收集和整理資料 3.16-3.23 畢業(yè)實習(xí)，調(diào)研 3.24-3.30 提出研究方案，準(zhǔn)備開題 3.31-4.06 提出研究方案，開題答辯 4.07-4.13 制動器參數(shù)初步計算 4.14-4.20 制動器參數(shù)計算 4.21-4.27 強度校核計算 4.28-5.04 制動性能分析及編程 5.05-5.11 繪制裝配草圖 5.12-5.18 繪制裝配圖 5.19-5.25 中期檢查,完善圖紙 5.26-6.01 繪制零件圖 6.02-6.08 完善圖紙 6.09-6.15 寫設(shè)計計算說明書 6.16-6.22 審閱圖紙 6.23-6.25 準(zhǔn)備答辯 指導(dǎo)教師意見： (對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計結(jié)果的預(yù)測) 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教研室意見： 教研室主任簽字： 年 月 日 開 題 須 知 一、學(xué)生要認真填寫開題報告。在畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯時學(xué)生須向答辯委員會（或答辯小組）提交開題報告，作為答辯評分的參考材料，沒有開題報告不能參加答辯。如果丟失要及時辦理補交手續(xù)。學(xué)生畢業(yè)后，開題報告與學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）一并存檔備案。 二、畢業(yè)設(shè)計（論文）題目一經(jīng)確定，指導(dǎo)教師要給學(xué)生下達畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書，學(xué)生根據(jù)任務(wù)書的要求進行開題，一般安排在畢業(yè)設(shè)計（論文）正式開始的第二周至第三周進行。 三、開題報告的審查由各專業(yè)教研室主持，每個學(xué)生的報告時間為10—15分鐘。開題通過后學(xué)生才能正式獲得畢業(yè)設(shè)計（論文）的資格。 四、學(xué)生要充分理解畢業(yè)設(shè)計（論文）題目的內(nèi)容和要求，在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下制定切實可行的工作計劃，并且要具備進行畢業(yè)設(shè)計（論文）所要求的實驗或?qū)嵙?xí)（調(diào)研）條件。 五、學(xué)生要按照指導(dǎo)教師所下達的畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書的要求，認真進行文獻資料的檢索、搜集和查閱，并做好記錄。 六、開題審查不合格的學(xué)生，必須在一周內(nèi)重新進行開題。 ９