毕业设计方案制动器开题报告.docx
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毕业设计方案制动器开题报告
上海工程技术大学
毕业设计（论文）
开题报告
题目SY1046载货汽车制动系统设计
汽车工程学院（系）车辆工程专业班
学生姓名
学号
指引教师
开题日期：
年3月14日
开题报告
一、毕业设计题目来源、理论、实际意义和发展趋势
1、题目：
SY1046载货汽车制动系统设计
2、题目来源：
生产实践
3、意义：
从汽车诞生时起，车辆制动系统在车辆安全面就扮演着至关重要角色。
近年来，随着车辆技术进步和汽车行驶速度提高，这种重要性体现得越来越明显。
汽车制动系统种类诸多，形式多样。
老式制动系统构造型式重要有机械式、气动式、液压式、气-液混合式。
它们工作原理基本都同样，都是运用制动装置，用工作时产生摩擦热来逐渐消耗车辆所具备动能，以达到车辆制动减速，或直至停车目。
随着着节能和清洁能源汽车研究开发，汽车动力系统发生了很大变化，浮现了诸多新构造型式和功能形式。
新型动力系统浮现也规定制动系统构造形式和功能形式发生相应变化，例如电动汽车没有内燃机，无法为真空助力器提供真空源，一种解决方案是运用电动真空泵为真空助力器提供真空。
[1]
制动系统在汽车中是非常重要，当一辆车在高速上行驶时候，制动系统突然浮现问题导致汽车无法制动，这个是非常危险，国内诸多报道都报道过，某某车辆由于制动系统失灵浮现了严重事故，制动系统作用是：
使行驶中汽车按照驾驶员规定进行强制减速甚至停车；使已停驶汽车在各种道路条件下（涉及在坡道上）稳定驻车；使下坡行驶汽车速度保持稳定。
对汽车起制动作用只能是作用在汽车上且方向与汽车行驶方向相反外力，而这些外力大小都是随机、不可控制，因而汽车上必要装设一系列专门装置以实现上述功能。
7月14日至3月1日期间生产款翼虎汽车，共计191368辆。
被福特召回，因素是由于制动真空助力器密封圈缺少润滑油脂，导致密封圈过早磨损，极端状况下密封圈会与隔板分离，导致制动踏板变硬，车主会感觉到真空助力局限性从而需要更用力地踩刹车，存在安全隐患。
长安福特汽车有限公司将为召回范畴内车辆免费检查并更换有潜在风险制动真空助力器，以消除安全隐患。
可想而知，汽车拥有传动系统、制动系统、行走系统、转向系统，而可以看出，制动系统是汽车四大系统之一。
本课题研究是SY1046载货汽车制动系统设计，这个制动系统对整车来言是重要部件之一，设计规定双管路前、后鼓式制动系统，进行动力分派，同步进行有关核心部件校核运算。
本设计能充分体现大学期间知识掌握限度和创新思想，具备重要意义。
4、国内外研究现状与趋势
（1）国外研究现状与趋势：
已经普遍应用液压制动当前已经是非常成熟技术,随着人们对制动性能规定提高,防抱死制动系统、驱动防滑控制系统、电子稳定性控制程序、积极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诸多附加装置来实现这些功能,这就使得制动系统构造复杂化,增长了液压回路泄漏也许以及装配、维修难度,制动系统规定构造更加简洁,功能更加全面和可靠,制动系统管理也成为必要要面对问题,电子技术应用是大势所趋。
从制动系统供能装置、控制装置、传动装置、制动器4个构成某些发展历程来看,都不同限度地实现了电子化。
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他供能装置;采用全新电子制动器和集中控制电子控制单元（ECU）进行制动系统整体控制,每个制动器有各自控制单元。
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,取而代之是电线连接,电线传递能量,数据线传递信号,因此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奔腾式发展。
电液复合制动系统是从老式制动向电子制动一种有效过渡方案,采用液压制动和电制动两种制动系统。
这种制动系统既应用了老式液压制动系统以保证足够制动效能和安全性,又运用再生制动电机回收制动能量和提供制动力矩,提高汽车燃料经济性,同步减少排放,减少污染。
但是由于两套制动系统同步存在,构造复杂、成本偏高。
构造复杂性也增长了系统失效和浮现故障也许性,维护和保养难度增长。
动或者线控制动（BBW）是将来制动系统发展方向。
电制动器和电制动控制单元、制动力模仿器是其重要构成某些,反馈制动力给制动踏板产生制动感觉。
电制动一种也许构造型式见图4。
从构造上,电制动具备其他老式制动无法比拟长处:
①构造简朴,系统质量较老式制动系统减少诸多,从而减少了整车质量;
②制动响应时间短,提高制动性能,缩短制动距离;
③系统中不存在制动液,维护容易、简朴,采用电线连接,系统耐久性能良好;
④系统总成制造、装配、调试、标定更快,易于采用模块化构造;
⑤已经开发出具备容错功能合用于汽车网络通讯合同如TTlPc,lFexRay等通讯合同可以应用到电制动系统中。
⑥易于进行改进和功能增长,可以并人汽车CAN通讯网络进行集中管理和共享信息。
（2）国内研究现状与趋势：
由于中华人民共和国汽车工业起步较晚，汽车零部件行业市场狭小，以及中华人民共和国国内对刹车片行业结识局限性，刹车片行业始终处在彷徨和摸索发展状态，致使汽车用制动器衬片行业与国际先进水平存在较大差距。
在工艺、设备、原则方面长期沿袭老技术模式，技术进步缓慢，新产品开发及产品质量升级换代等方面落后于市场需求；管理比较粗放，产品技术规范无法进入主流国际市场原则评价体系，出口份额微乎其微。
随着国内汽车制造工业发展，特别是随着这几年出口贸易急剧增长，咱们有了诸多与国外先进制造公司和汽车主机厂交流机会，涉及欧美顶尖公司在内摩擦材料制造商及原材料供应商等先后登陆中华人民共和国，合资、独资设厂，使国内制动器衬片行业在原材料、生产工艺、生产设备、测试办法与原则、测试设备以及国际制动器衬片发展趋势等方面获得了大量信息和提高，产能得到大幅提高，再加之科研力度加大，咱们产品现已相继打入国际售后市场，以山东金麒麟集团和山东信义汽车配件有限公司为典型代表，形成了年产万余套汽车制动摩擦片能力，并且品种范畴拓宽可达到各种品种无石棉轿车、轻型车、商用车等系列制动摩擦片，并为主机厂、制动器厂提供配套，产品出口量占总产量相称大份额。
近几年，国内制动摩擦片生产公司在打进国际主机配套市场方面也获得了不凡业绩。
山东双连制动材料有限国外发达国家刹车片行业当前在技术工艺、质量管理等方面均处在领先地位，刹车片生产公司和整车公司开发是同步，从刹车片选定到出样品，要通过噪声检测、台架实验、匹配实验以及冬、夏季路试等重复测试，直到其性能均达到规定并稳定，才干批量生产。
同步，由于国内国内刹车片市场巨大，经济环境良好，劳动力便宜等方面因素，国外刹车片公司现已呈现逐渐向国内国内转移生产能力趋势。
这种状况在带动国内刹车片行业发展同步也存在隐忧。
国外知名公司具备产品、品牌、资本优势，对民族公司是一种挑战。
[2]
表1到鼓式制动器总成出售量（万套）
年份
售后需求量
82.4
93.07
97.65
103.85
112.59
开题报告
二、毕业设计重要内容及预期目的
1、重要内容
本次设计是SY1046载货汽车制动系统设计，重要内容有如下几点：
①进行设计双管路制动系统，进行制动力分派计算。
②对的选取鼓式制动器类型。
③前、后鼓式制动器设计与计算。
④计算出合理制动时需要提供扭矩和相应摩擦力。
⑤制动器重要参数拟定。
⑥制动器零件重要构造设计。
⑦对相应部件进行校核运算，对的完善不合理某些构造。
关于SY1046载货汽车制动系统设计，一方面要拟定制动器构造选取及方案分析，然后计算出制动器重要参数，制动强度和附着系数运用率、制动器最大制动力矩、制动器因数和制动蹄因数、接着是动蹄摩擦片压力分布规律及径向变形规律进行校核，最后完毕SY1046载货汽车制动系统零件图和装配图绘制。
2、预期目的
①对的对制动器构造型式选取，使之与题目给出参数条件适应，以保证汽车具备良好行驶安全性和制动性；
②当脚踩刹车时候，保证汽车在坡上无倒溜状况，同步保证在一定速度状况下能在一定距离及时停下；拉起手刹时候汽车在一定坡度路上无法倒溜；
③操纵简朴、以便、迅速、省力；
④制动效能水稳定性好；
⑤制动踏板和手柄位置和行程符合人机工程学规定；
⑥制动系机件应使用寿命长，制导致本低；
⑦贯彻零件原则化、部件通用化及总成系列化等设计规定，遵守关于原则规定；
⑧与悬架、转向装置不产生运动干涉，在车轮跳动或汽车转向时不会引起自行制动；
开题报告
三、拟采用设计（研究）方案
1、技术方案论证
鼓式制动器由旋转某些、固定某些、促动某些和定位调节装置构成。
由刹车底板、刹车分泵、刹车蹄片等关于连杆、弹簧、梢钉、刹车鼓所构成。
1）鼓式制动系统机构构造分析与型式选取
前车车轮制动器重要用于行车制动系统，有时也兼作驻车制动之用。
制动器重要有摩擦式、液力式、和电磁式等三种形式。
电磁式制动器虽有作用滞后性好、易于连接并且接头可靠等长处，但因成本太高，只在一某些总质量较大商用车上用作车轮制动器或缓速器；液力式制动器普通只用缓速器。
当前广泛使用仍为摩擦式制动器。
摩擦式制动器中轮缸式制动器按制动蹄受力状况不同，可分为领从蹄式、双领蹄式（单向作用、双向作用）、自增力式（单向作用、双向作用）等类型。
①领从蹄式制动器
领从蹄式制动器构造如图2所示。
制动底板5固定在后桥壳或前桥转向节凸缘上，在制动底板下部装有两个偏心调节螺钉1，两个制动蹄11、12下端有孔，套装在偏心调节螺钉上，并用锁止螺母3锁止。
制动底板中部装有两制动蹄托架4，以限制制动蹄轴向位置。
制动蹄上端用回位弹簧10拉靠在制动轮缸9顶块上。
制动蹄外圆面上，用埋头螺钉铆接着摩擦衬片8。
作为制动蹄促动装置制动轮缸也用螺钉固装在制动底板上。
制动鼓固装在车轮轮毂凸缘上，随车轮一起转动。
领从蹄式制动器制动效能比较稳定，构造简朴可靠，便于安装，广泛用作货车前、后轮制动器和轿车后轮制动器。
图1领从蹄式制动器
②双领蹄式制动器
在制动鼓正向旋转时，双领蹄式制动器两制动蹄均为领蹄制动器称为双领蹄制动器。
如图3所示。
两制动蹄各用一种单活塞式制动轮缸2促动，且两套制动蹄、制动轮缸、支承销和调节凸轮等在制动底板上布置是中心对称，以代替领从蹄式制动器中轴对称布置。
等直径两个制动轮缸可借油管连通，使其中油压相等。
这样，在汽车迈进时，两制动蹄均为领蹄；但在倒车时，两制动蹄均变为从蹄。
由此可见，这种双领蹄式制动器具备单向作用，在迈进时制动效能好，倒车时制动效能大大下降，且不便安装驻车制动器，故普通不用作后轮制动器；但两制动蹄片受力相似，磨损均匀，且制动蹄片作用于制动鼓力量是平衡，即单向作用双领蹄制动器属于平衡式制动器。
图2双领蹄式制动器
③自增力式制动器
自增力式制动器可分为单向自增力式（uni-servobrake）和双向自增力式（duo-servobrake）两种，在构造上只是制动轮缸中活塞数目不同而已。
单向自增力制动器只在汽车迈进时起自增力作用，使用单活塞制动轮缸；双向自增力制动器在汽车迈进或倒车制动时都能起自增力作用，使用双活塞制动轮缸。
自增力式制动器增力原理是，运用可调顶杆体浮动铰接制动蹄来代替固定偏心销式制动蹄，运用前蹄助势推动后蹄，使总摩擦力矩得以增大，起到自动增力作用。
如图6所示为单向自增力制动器。
第一制动蹄1和第二制动蹄6上端被各自制动蹄回位弹簧2拉拢，并以铆于腹板上端两侧夹板3内凹弧面支靠着支承销4。
两制动蹄下端以凹入平面分别浮动支承在可调顶杆体两端直槽底面上，并用拉紧弹簧8拉紧。
如图4所示为双向自增力制动器。
制动蹄上端两侧铆有夹板4，用先后蹄回位弹簧6和3将夹板拉靠在支承销上，两制动蹄下端由拉紧弹簧9拉靠在可调顶杆体8两端直槽底平面上。
可调顶杆体是浮动。
制动轮缸处在支承销稍下位置。
图3双向自增力式制动器
④制动管路多回路系统
为了提高制动驱动机构工作可靠性，保证行车安全，制动驱动机构至少应有两套独立系统，即应是双管路。
也就是说应将汽车所有行车制动器液压或气压管路提成两个或更各种互相独立回路，以便当一种回路失效后，其她完好回路仍能可靠地工作。
下方图5所示为双轴汽车液压式制动驱动机构双回路系统对5种分路方案图。
选取分路方案时，重要是考虑其制动效能损失限度、制动力不对称状况和回路系统复杂限度等。
1—双腔制动主缸；2—双回路系统一种分路；3—双回路另一分路
图4双轴汽车液压双回路系统5种分路方案
图4（a）为前、后轮制动管路各成独立回路系统，即一轴对一轴分路型式，简称Ⅱ型。
其特点是管路布置最为简朴，可与老式单轮缸（或单制动气室）鼓式制动器相配合，成本较低。
这种分路布置方案在各类汽车上均有采用，但在货车上用得最广泛。
这一分路方案若后轮制动管路失效，则一旦前轮抱死就会失去转弯制动能力。
对于前驱动轿车，当前轮管路失效而仅由后轮制动时，制动效能将明显减少并不大于正常状况下一半，此外，由于后桥负荷不大于前轴，则过大踏板力会使后轮抱死导致汽车甩尾。
图4（b）为前、后轮制动管路呈对角连接两个独立回路系统，即前轴一侧车轮制动器与后桥对侧车轮制动器同属一种回路，称交叉型，简称X型。
其特点是构造也很简朴，一回路失效时仍能保持50%制动效能，并且制动力分派系数和同步附着系数没有变化，保证了制动时与整车负荷适应性。
此时前、后各有一侧车轮有制动作用使制动力不对称，导致前轮将朝制动起作用车轮一侧绕主销转动，使汽车失去方向稳定性。
因此具备这种分路方案汽车，因而，采用这种分路方案汽车，其主销偏移距应取负值（至20mm），这样，不平衡制动力使车轮反向转动，改进了汽车方向稳定性，因此多用于中、小型轿车。
图4（c）左右前轮制动器半数轮缸与所有后制动器轮缸构成一种独立回路；而两前制动器另半数轮缸构成另一回路。
可当作是一轴半对半个轴分路型式，简称HI型。
图4（d）俩个独立回路分别为俩侧前轮制动器半数轮缸和一种后轮制动器所构成，即半个轴与一轮对另半个轴与另一轮型式，简称LL型。
图4（e）两个独立回路均由每个前、后制动器半数缸所构成，即前、后半个轴对前、后半个轴分路型式。
简称HH型。
这种型式双回路系统制动效能最佳。
HI，LL，HH型构造均较复杂。
LL型与HH型在任一回路失效时，前、后制动力比值均与正常状况下相似，剩余总制动力LL型可达正常值80%而HH型约为50%左右。
HI型单用回路3（见图4（c），即一轴半）时剩余制动力较大，但此时与LL型同样，在紧急制动时后轮极易先抱死。
⑤制动主缸
制动主缸也称液压制动总泵，是行车制动系动力源。
制动力来自驾驶员施加在制动踏板上踏板力和发动机进气歧管真空度（真空助力），其中真空度是主缸重要动力源。
主缸重要作用是，将驾驶员施加在制动踏板上机械力和真空助力器力转变成制动油压，并将具备一定压力制动液通过制动管路送到各个车轮制动分泵（轮缸），再由车轮制动器转变为车轮制动力。
制动主缸分单腔式和双腔式两种，分别用于单回路和双回路系统，但是由于安全因素，当前重要使双腔式，双腔式制动主缸如构造如图5：
l-制动液罐盖2-制动液罐3-制动液罐密封圈4-限位螺钉5、17、23一垫圈
6-螺塞7、11一隔套8-平衡活塞弹簧9-平衡活塞10-平衡活塞密封圈12-制动压力局限性报警开关13-缸体14-前活塞回位弹簧15、21-弹簧座16-前活塞前密封圈18-前活塞19-前活塞后密封圈20-后活塞回位弹簧22-后活塞前密封圈24-后活塞25-后活塞后密封圈26-卡簧27-推杆
图5双腔式制动主缸
主缸构造名称术语
供液腔——通过供液孔与贮液室相通腔，在制动解除瞬间向制动腔供应制动液。
制动腔——通过残留阀或排液孔与制动回路相通腔。
在制动过程中制动腔内建立起液压与同其相连回路内液压相似。
补偿孔——缸体上制动腔与贮液室连通孔，在制动解除状态下向制动腔补偿制动液或把多余制动液返回贮液室。
残留阀——位于制动腔与制动回路之间阀，在制动解除时使制动回路中仍保持有一定残留压力，防止空气进入系统。
2）领从蹄式构造及工作原理
它是由领蹄、从蹄、两个支点、制动鼓、制动轮缸。
汽车迈进时制动鼓旋转方向（制动鼓正向旋转）如图3-1中箭头所示，沿箭头方向看去，制动蹄1支点3在前端，制动轮缸6所施加促动力作用于其后端，因而该制动蹄张开时旋转方向与制动鼓旋转方向相似。
具备这种属性制动蹄称为领蹄。
与此相反，制动蹄2支点4在后端，促动力加于其前端，其张开时旋转方向与制动鼓旋转方向相反。
具备这种属性制动蹄称为从蹄。
当汽车倒向行驶，即制动鼓反向旋转时，蹄1变成从蹄，而蹄2变成领蹄。
这种在制动鼓正向旋转和反向旋转时，均有一种领蹄和一种从蹄制动器即称为从蹄式制动器。
图6领从蹄式制动器工作
1-领蹄；2-从蹄；3、4-支点；5-制动鼓；6-制动轮缸。
3）最后方案选取和论证
由于轻型载货车普通是老式发动机前置，后轮驱动布置形式，同步考虑到制导致本以及便于顾客维护等因素，再结合鼓式制动器特点和任务书规定，现选用领从蹄式制动器，采用交叉型油管布置方案。
2、技术路线
1）采用办法及手段：
（1）查询有关资料，自学有关书籍；
（2）通过查阅网络及图书馆有关书籍收集资料；
（3）查到资料进行归纳整顿，详细理解设计规定和流程
（4）计算制动器有关参数：
A．汽车形式拟定，如：
汽车轴数、驱动形式和布置形式拟定；发动机最大功率和相应转速拟定；轮胎基本选取；
B．制动力与制动力分派系数；
C．鼓式制动器外形尺寸，制动器因数和制动蹄因数设计计算；
D．制动器最大制动力矩拟定；
E．制动蹄摩擦片压力分布规律及径向变形规律；
（5）运用AUTOCAD或CATIA绘出SY1046轻型货车鼓式制动器装配图；
A.定位，大体轮廓
B.制动主缸位置
C.领从蹄位置
D.其她零部件位置
（6）运用MATLAB,C语言等软件进行校核与验算；
（7）通过指引教师辅导。
3、完毕题目所需要实验或实习条件
（1）通过网络及图书馆获取有关资料；
（2）自学有关科目书籍；
（3）对真车实地观测与测量；
（4）在上海毓恬冠佳汽车零部件有限公司设计部实习；
4、完毕题目工作筹划
为了较好完毕本次毕业设计，使之有条不紊进行，现拟定工作筹划如下：
.01.18~02.27对鼓式制动器有关理论学习和理解，收集资料，查阅有关文献
.02.28~03.06对鼓式制动器有关外文资料查找与收集，并对其进行翻译
.03.07~03.13完毕SY1046轻型货车鼓式制动设计开题报告
.03.14~03.21回顾关于汽车制动计算有关知识
.03.22~03.28整顿出与设计关于计算公式
.03.29~04.03完毕SY1046轻型货车鼓式制动方案拟定计算
.04.04~04.11开始绘制制动主缸装配图并争取完毕
.04.12~04.18开始绘制前制动器装配图
.04.19~04.25开始绘制后制动器装配图
.04.26~05.02完毕制动管路装配图
.05.03~05.08绘制完所有图纸
.05.09~05.16回顾校核计算和编程有关内容
.05.17~05.22完毕校核计算以及编程
.05.23~06.01开始设计阐明书编写
.06.02~06.06完善图纸，装订好论文
.06.07~06.17准备答辩
查阅资料、文献目录
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