畢業設計（論文）開題報告學生姓名系部專業、班級指導教師姓名職稱從事專業是否外聘□是■否題目名稱輕卡制動系統設計一．課題研究背景、選題目的和意義、制動器功用與分類1.課題研究背景制動器在車輛安全性方面起著相當重要的作用，直接影響到車輛的正常行駛，因而制動器及其零部件的安全可靠性倍受關注。本課題根據某輕型卡車的主要行駛參數和運動要求，對前輪制動器進行整體結構設計，然后在三維軟件環境下實現對制動器虛擬模型的建立，最終實現該輕卡良好的制動性能，保證其安全性和操控性。2.選題的目的和意義汽車是現代交通工具中用得最多、最普遍，也是最方便的交通運輸工具。汽車制動系是汽車底盤上的一個重要系統,它是制約汽車運動的裝置。汽車的制動性能直接影響汽車的行駛安全性。隨著公路業的迅速發展和車流密度的日益增大,人們對安全性、可靠性要求越來越高，為保證人身和車輛的安全，必須為汽車配備十分可靠的制動系統。雖然近幾年從德國大眾、法國雷諾、美國通用等國外汽車引進了轎車，不少零配件的國產率也比較高，但引進的主要是總成和零配件，沒有引進開發技術，至于輕型客貨車的開發技術引進就更少了，所以我國自行開發輕型客貨車及其轎車的能力，跟汽車發達國家相比差距還是很大。近年來我國出版過很多汽車制動方面的著作，但是從數量上還是不能滿足汽車工業發展的要求。特別是在汽車制動器的開發和設計方面與發達國家相差很大，許多尖端技術還不能了解。所以對于研究設計制動器來說，在我國有著非常重要的影響。輕型卡車制動器設計是通過合理整合已有的設計，通過努力，閱讀大量的文獻，掌握制動器設計的基本步驟和要求，以及制圖的步驟和規則，掌握制動器總成的相關設計方法，以及進一步更扎實汽車設計基本知識，學會使用CAD進行基本二維制圖，同時提高分析問題和解決問題的能力。制動器的設計有利于提高汽車的整體性能，同時綜合運用知識的能力和技能得以提高，通過課題的設計，積累制動器制動過程的理論知識，通過設計還可以系統的培養工程文化素養，有利于未來的發展。本次設計是通過查閱相關資料，掌握制動器設計的基本步驟和要求，及制動器總成的相關設計方法，運用汽車設計和汽車構造的基礎知識，學習和利用CAD繪圖軟件對某輕型卡車的制動器進行設計使其具有足夠的制動效能以保證汽車的安全性；同時在材料的選擇上盡量采用對人體無害的材料。3．制動器功用與分類3.1制動器的功用制動器的功用實施汽車以適當的減速度行駛至停車；在下坡行駛時，是汽車保持適當的穩定的車速；是汽車可靠的停在原地或坡道上。3.2制動器的分類目前，汽車所用的制動器幾乎都是摩擦式的，可分為鼓式和盤式兩大類。具體見圖1，圖2。圖1鼓式制動器示意圖圖2盤式制動器示意圖鼓式制動器根據其結構都不同，又分為雙向自增力蹄式制動器、雙領蹄式制動器、領從蹄式制動器、雙從蹄式制動器。盤式制動器根據摩擦副中的固定摩擦元件的結構來分，分為鉗盤式制動器和全盤式制動器兩大類。（一）鼓式制動器鼓式制動是早期設計的制動系統，其剎車鼓的設計1902年就已經使用在馬車上了，直到1920年左右才開始在汽車工業廣泛應用?，F在鼓式制動器的主流是內張式，它的制動塊(剎車蹄)位于制動輪內側，在剎車的時候制動塊向外張開，摩擦制動輪的內側，達到剎車的目的。鼓式制動器的旋轉元件是制動鼓，固定元件是制動蹄。制動時制動蹄在促動裝置作用下向外旋轉，外表面的摩擦片壓靠到制動鼓的內圓柱面上，對鼓產生制動摩擦力矩。鼓式制動器因其具有制動力矩大,制動性能好,有較好的密封性等優點。但也存在不少缺點:蹄式制動器都在不同程度上利用了磨擦增勢作用來保證一定的制動效能,而在使用中,因磨擦系數并不穩定,所以制動效能的穩定性較差[9]。（二）盤式制動器盤式制動器又稱為碟式制動器，顧名思義是取其形狀而得名。主要零部件有制動盤、分泵、制動鉗、油管等。盤式制動器是由摩擦襯塊從兩側夾緊與車輪共同旋轉的制動盤來產生制動的。浮動鉗式盤式制動器的制動鉗體可作軸向平行滑動，油缸設置在制動盤的內側，兩個制動塊分裝在制動盤的內外側，制動塊是由鍛壓成形的金屬背板和摩擦襯塊構成，兩者直接牢固地壓嵌、鉚接或粘接在一起。制動時高壓油從制動鉗上的進油孔進入油缸后，在油液壓力作用下，推動活塞前進使其內側的摩擦襯塊壓在制動盤上，而反作用力則推動制動鉗體連同固定于其上的外側制動塊向與活塞前進方向的反方向滑動并壓向制動盤的另一側，直到兩側的制動塊受力均等為止，在很短的時間內制動力矩便使制動盤停止轉動，從而使汽車停下來。盤式制動器散熱快、重量輕、構造簡單、調整方便。特別是高負載時耐高溫性能好，制動效果穩定，而且不怕泥水侵襲，能在冬季和惡劣路況下行車。很多轎車采用的盤式制動器有平面式制動盤、打孔式制動盤以及劃線式制動盤，其中劃線式制動盤的制動效果和通風散熱能力均比較好。盤式制動器沿制動盤軸向施力，制動軸不受彎矩，徑向尺寸小，制動性能穩定。相比較而言鼓式制動器的制動效能和散熱性都要差許多，鼓式制動器的制動力穩定性差，在不同路面上制動力變化很大，不易于掌控。而由于散熱性能差，在制動過程中會聚集大量的熱量。制動塊和輪鼓在高溫影響下較易發生極為復雜的變形，容易產生制動衰退和振抖現象，引起制動效率下降。盤式制動器一般無摩擦助勢作用，因而制動器效能受摩擦系數的影響較小，即效能較穩定；浸水后效能降低較少，而且只須經一兩次制動即可恢復正常；在輸出制動力矩相同的情況下，尺寸和質量一般較?。恢苿颖P沿厚度方向的熱膨脹量極小，不會象制動鼓的熱膨脹那樣使制動器間隙明顯增加而導致制動踏板行程過大；較容易實現間隙自動調整，其他保養修理作業也較簡便。根據我們汽車制動器的技術條件和市場情況，對于兩種制動形式的比較，得出結論，本輕卡前輪應采用盤式制動，以達到良好的制動性能和操控性能。綜上所述，現代汽車制動控制技術正朝著電子制動控制方向發展。全電制動控制因其巨大的優越性，將取代傳統的以液壓為主的傳統制動控制系統。二．研究內容、研究重點及難點1.研究內容（1）了解汽車制動系統的現狀，熟悉其發展狀況、詳細構造和工作原理；（2）根據某輕型卡車主要參數，對其前輪制動器進行結構設計，實現該輕卡的制動功能，滿足操控性能；（3）運用AutoCAD軟件繪制制動器總裝配圖以及主要部件的零部件；（4）運用三維設計軟件，對制動器的主要部件進行三維建模與裝配。2.研究的重點及難點（1）重點掌握制動器的動力傳遞路線及其結構設計；（2）了解制動操縱機構的功能與要求、構造形式及操縱原理；（3）制動器的力學分析與計算；（4）制動器主要零部件的設計計算；（5）運用三維軟件建立制動器的三維模型并進行裝配。三、完成本課題的工作方案及進度安排第1-3周：消化課題題目，搜集資料，明確設計的任務及要求，撰寫開題報告；第4周：熟悉AutoCAD軟件和確定設計方案；第5-8周：設計計算制動器的主要零部件，熟悉三維建模軟件；第9-11周：應用AutoCAD軟件繪制制動器總裝配圖以及主要部件的零件圖；第11-13周：運用三維設計軟件，對制動器主要部件進行三維建模與裝配；第14-15周：進行畢業設計總結，編寫畢業設計論文，并作好答辯的準備。四．指導教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見）指導教師：年月日五.所在系審查意見系主管領導：年月日六、參考文獻王望予.汽車設計（第四版），機械工業出版社,2004.8王國林.汽車底盤構造及維修，高等教育出版社,2005.1陳家瑞.汽車構造，機械工業出版社,2005.1顧柏良.汽車工程手冊，北京理工大學出版社，2004.4汽車工程手冊-制造篇，人民交通出版社，2001.5制動系統的發展現狀及趨勢.汽車研究與開發，2005龔紅.影響制動性能的因數及設計方法，汽車科技，2003.5王世剛.機械設計實踐.哈爾濱工程大學出版社，2003戴枝榮.工程材料.高等教育出版社，2001劉惟信.汽車制動系的結構分析與設計計算.清華大學出版社，2004.9支樹摸.轎車構造圖集.人民交通出版社，2001.7劉惟信.汽車設計.清華大學出版社，2001[13]J.Reimpell,H.stoll.TheAu