【正文】 汽車盤式制動器的畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 課題研究的目的及意義 汽車的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)涉及到許多領(lǐng)域其獨(dú)有的安全性經(jīng)濟(jì)性舒適性等眾多指標(biāo)也對設(shè)計(jì)提出了更高的要求汽車制動系統(tǒng)是汽車行駛的一個重要主動安全系統(tǒng)其性能的好壞對汽車的行駛安全有著重要影響隨著汽車的形式速度和路面情況復(fù)雜程度的提高更加需要高性能長壽命的制動系統(tǒng)其性能的好壞對汽車的行駛安全有著重要影響如果此系統(tǒng)不能正常工作車上的駕駛員和乘客將會受到車禍的傷害 汽車是現(xiàn)代交通工具中用得最多最普遍也是運(yùn)用得最方便的交通工具汽車制動系統(tǒng)是汽車底盤上的一個重要系統(tǒng)它是制約汽車運(yùn)動的裝置而制動器又是制動系中直接作用制約汽車運(yùn)動的一個關(guān)鍵裝置是汽車上最重要的安全件汽車的制動性能直接影響汽車的行駛安全性隨著公路業(yè)的迅速發(fā)展和車流密度的日益增大人們對安全性可靠性的要求越來越高為保證人身和車輛安全必須為汽車配備十分可靠的制動系統(tǒng) 車輛在形式過程中要頻繁進(jìn)行制動操作由于制動性能的好壞直接關(guān)系到交通和人身安全因此制動性能是車輛非常重要的性能之一改善汽車的制動性能始終是汽車設(shè)計(jì)制造和使用部門的重要任務(wù) 現(xiàn)代汽車普遍采用的摩擦式制動器的實(shí)際工作性能是 整個制動系中最復(fù)雜最不穩(wěn)定的因素因此改進(jìn)制動器機(jī)構(gòu)解決制約其性能的突出問題具有非常重要的意義 2 汽車制動器的國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 對制動器的早期研究側(cè)重于試驗(yàn)研究其摩擦特性隨著用戶對其制動性能和使用壽命要求的不斷提高有關(guān)其基礎(chǔ)理論與應(yīng)用方面的研究也在深入進(jìn)行 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盤式制動器被普遍使用但由于為了提高其制動效能而必須加制動增力系統(tǒng)使其造價較高故低端車一般還是使用前盤后鼓式汽車制動過程實(shí)際上是一個能量轉(zhuǎn)換過程它把汽車行駛時產(chǎn)生的動能轉(zhuǎn)換為熱能高速行駛的汽車如果 頻繁使用制動器制動器因摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱量使制動器溫度急劇升高如果不能及時的為制動器散熱它的效率就會大大降低影響制動性能出現(xiàn)所謂的制動效能熱衰退現(xiàn)象 在中高級轎車上前后輪都已經(jīng)采用了盤式制動器不過時下還有不少經(jīng)濟(jì)型轎車采用的還不完全是盤式制動器而是前盤后鼓式混合制動器即前輪采用盤式制動器后輪采用鼓式制動器這主要是出于成本上的考慮同時也是因?yàn)檗I車在緊急制動時負(fù)荷前移對前輪制動的要求比較高一般來說前輪用盤式制動器就夠了當(dāng)然前后輪都使用盤式制動器是一種趨勢在貨車上盤式制動器也有被采用的但離完全取代鼓式制動器還有相 當(dāng)長的一段距離 現(xiàn)代汽車制動器的發(fā)展起源于原始的機(jī)械控制裝置最原始的制動控制只是駕駛員操縱一組簡單的機(jī)械裝置向制動器施加作用力那時的汽車重量比較小速度比較低機(jī)械制動已經(jīng)能夠滿足汽車制動的需要但隨著汽車自身重量的增加助力裝置對機(jī)械制動器來說越來越顯得非常重要從而開始出現(xiàn)了真空助力裝置另外近年來則出現(xiàn)了一些全新的制動器結(jié)構(gòu)形式如磁粉制動器濕式多盤制動器電力液壓制動臂型盤式制動器濕式盤式彈簧制動器等 3 課題研究的內(nèi)容 制動器是制動系中最主要的一個部件是制動系統(tǒng)中用以產(chǎn)生阻礙車輛的運(yùn)動或運(yùn)動趨勢的力的部件 凡是利用 固定元件與旋轉(zhuǎn)元件工作表面的摩擦而產(chǎn)生制動力矩的制動器都稱為摩擦制動器摩擦制動器可分為鼓式和盤式兩大類前者的摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件為制動鼓其工作表面為圓柱面后者的旋轉(zhuǎn)元件則為圓盤狀的制動盤以端面為工作表面 目前廣泛使用的是摩擦式制動器盤式制動器的摩擦力產(chǎn)生于同汽車固定部位相連的部件與一個或幾個制動盤兩端面之間其中摩擦材料僅能覆蓋制動盤工作表面的一小部分的盤式制動器稱為鉗盤式制動器摩擦材料覆蓋制動盤全部工作表面盤式制動器稱為全盤式制動器現(xiàn)代汽車中以單盤單鉗式的鉗盤式制動器應(yīng)用最為廣泛僅有個別大噸位礦用自卸車采用單 盤三鉗和雙盤單鉗的鉗盤式制動器以及全盤式制動器鉗盤式制動器中定鉗盤式為制動鉗固定在制動盤兩側(cè)且在其兩側(cè)均設(shè)有加壓機(jī)構(gòu)浮鉗盤式制動器僅在制動盤一側(cè)設(shè)有加壓機(jī)構(gòu)的制動鉗借其本身的浮動而在制動盤的另一側(cè)產(chǎn)生壓緊力又分為制動鉗可相對于制動鉗可相對于制動盤軸向滑動鉗盤式制動器與制動鉗可在垂直于制動盤的平面內(nèi)擺動的擺動鉗盤式制動器 鼓式制動器摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件為制動鼓鼓式制動器根據(jù)其結(jié)構(gòu)都不同又分為雙向自增力蹄式制動器雙領(lǐng)蹄式制動器領(lǐng)從蹄式制動器雙從蹄式制動器 正如上面我們看的一樣制動器器的類型很多那么每種類型的制動器 器都適用什么類型的車呢是不是有種減速器是完美無缺的本課題就是來解決這些問題的其實(shí)每種類型都有它的優(yōu)缺點(diǎn)我們本課題要研究的內(nèi)容就是要通過分析設(shè)計(jì)找出不同類型的減速器的優(yōu)缺點(diǎn)了解了他們的優(yōu)缺點(diǎn)后我們就能更好更充分的利用它們?yōu)槠噧?yōu)化設(shè)計(jì)提供方便 4 完成課題的實(shí)驗(yàn)條件預(yù)計(jì)設(shè)計(jì)過程中可能遇到的問題以及解決的方法和措施 由于對專業(yè)知識的不熟練可能需要查閱眾多的資料根據(jù)設(shè)計(jì)車型的特點(diǎn)合理計(jì)算該車型制動系統(tǒng)制動力及制動器最大制動力矩鼓式制動器的結(jié)構(gòu)形式及選擇鼓式制動器主要參數(shù)的計(jì)算與確定摩擦襯塊的磨損特性計(jì)算制動器熱容量和溫升的核算制動力矩的計(jì)算與校核在二維或三維設(shè)計(jì)平臺 AUTO CAD 中完成鼓式制動器零件圖以及裝配圖的繪制設(shè)計(jì)合理性的分析和評價等 本次設(shè)計(jì)的目的是通過合理整和已有的設(shè)計(jì)閱讀大量文獻(xiàn)掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本步驟和要求以及傳統(tǒng)的機(jī)械制圖的步驟和規(guī)則掌握鼓式制動器總成的相關(guān)設(shè)計(jì)方法以進(jìn)一步扎實(shí)汽車設(shè)計(jì)基本知識學(xué)會用 AUTO CADUG 等三維軟件進(jìn)行基本的二維或三維建模和制圖同時提高分析問題及解決問題的能力提出將各種設(shè)計(jì)方法互相結(jié)合針對不同的設(shè)計(jì)內(nèi)容分別應(yīng)用不同的方法以促進(jìn)其設(shè)計(jì)過程方法優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果精益求精 5 畢業(yè)設(shè)計(jì) 實(shí)施計(jì)劃 第 14 周查閱資料分析課題研究的內(nèi)容外文翻譯寫開題報(bào)告 第 56 周比較分析各種不同類型主減速器的優(yōu)缺 第 78 周分析確定幾種不同類型的主減速器并繪制出草圖 第 910 周具體數(shù)據(jù)計(jì)算 第 1115 周確定主減速器總裝配圖并繪制總裝配圖 均為計(jì)算機(jī)繪圖 第 1617 周撰寫畢業(yè)論文準(zhǔn)備答辯 參考文獻(xiàn)及有關(guān)資料 [1] 高等教育出版社 2021 [2] 濮良貴 高等教育出版社 2021 [3] 機(jī)械工業(yè)出版社 2021 [4] 北京機(jī)械工業(yè)出版社 2021 [5] 李俊玲羅永革 Automotive Engineering English 北京機(jī)械工業(yè)出版社2021 [6] 劉惟信 汽車車橋設(shè)計(jì) [M] 北京 清華大學(xué)出版社 2021 47251 [7]劉惟信 圓錐齒輪與雙曲面齒輪轉(zhuǎn)動 [M] 北京 人民交通出版 社 1980 2172224 [8]汽車工程手冊編輯委員會 汽車工程手冊 設(shè)計(jì)篇 [M] 北京 人民交通出版社 2021 4422450 [9] 盧 曦 鄭松林 寇宏濱 等 圓柱齒輪低載強(qiáng)化試驗(yàn)研究 [J ] 中國機(jī)械工程 2021 16 23 210922111 [10]寇 宏濱 鄭松林 盧 曦 工藝強(qiáng)化后傳動系齒輪疲勞壽命增長 潛力的研究 [J ] 機(jī)械強(qiáng)度 2021 27 2 2322235 [11]邵 晨 艾維全 盧 曦 轎車變速箱齒輪磨合次數(shù)對疲勞壽命 影響的試驗(yàn)研究 [J ] 機(jī)械強(qiáng)度 2021 27 4 541～ 543 [12] 張洪欣汽車設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 1999118～ 136 [13] 出版社 198940～ 52 [14] 吳志敏等農(nóng)用動力車動力 12 3 101 105 [15] 戴冠軍城市載貨汽車和公共汽車運(yùn)行工況模 1 16～ 20 [18] Kumar A Gupta V P innovative planning and monitoring improves production form an india offshore field[J] spe 80488 2021 [19] Yancy Y contractors upgrading USA fleet to optimize servicing deepermore plex wells[J]ameroil gas reporter 2021 V45 13 e 127128 130131 [20] Man D yuan Mmulttlateral technique increases production in a mature offshore china field〔 J〕 offshore int 2021 V 62 11 4445 89 [21] Ellts H A lejeune G V method of drive pipe replaceme nts on offshore platforms[J] Patent US 6247541131 2021 [22] Weatherl M H hardj J a new approach to sidetrack drilling of marginal wells offshore[J] speiadc drilling conf proc 2021 V2 445452 [23] Dooley W E casto R G west delta redevelopment uses reentries openhole horizontal gravel packing[J] offshore int 2021 V61 2 5254 摘 要 制動器是制動系統(tǒng)的重要組成部分本論文主要介紹了商務(wù)車的制動器設(shè)計(jì)從盤式和鼓式制動器的結(jié)構(gòu)與性能對比入手考慮到盤式制動器制動效能更好且尺寸和質(zhì)量都相對較小散熱性能好且所設(shè)計(jì)商務(wù)車的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩和功率較大車速較高整體性能較好屬于中高檔車故本設(shè)計(jì)前后輪均選用了浮盤式制動器 基本結(jié)構(gòu)選定后本論文對制動器展開了以下設(shè)計(jì)第一制動系的參數(shù)包括制動力分配系數(shù)同步附著系數(shù)制動強(qiáng)度附著系數(shù)利用率以及最大制動力矩等參數(shù)的選擇計(jì)算第二制動器及其零部件制動盤制動鉗體摩擦襯塊等制動器零部件的尺寸計(jì)算與材料選擇第三駐車制動本設(shè)計(jì)選 用了后輪駐車制動在后輪盤式制動器上加裝了駐車制動的機(jī)械結(jié)構(gòu)第四制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)制動輪缸制動主缸以及踏板行程的設(shè)計(jì)計(jì)算 上述完畢后對所設(shè)計(jì)的制動器進(jìn)行了制動減速度與制動距離的驗(yàn)算對制動效能的穩(wěn)定性以及制動時的方向穩(wěn)定性進(jìn)行了分析并用 MATLAB 繪圖功能繪制出了前后軸制動力分配曲線上述均符合設(shè)計(jì)要求驗(yàn)證了該制動器設(shè)計(jì)的合理性最后根據(jù)設(shè)計(jì)與計(jì)算用 CAD 繪制出了該商務(wù)車制動器的裝配圖和制動鉗體制動盤活塞摩擦襯塊等零件圖并對其進(jìn)行了三維建模 除此之外本論文簡單介紹了制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式選擇制動主缸制動管路的多回路系統(tǒng)的 選擇以及制動器的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景 關(guān)鍵詞 盤式制動器 CAD MATLAB 設(shè)計(jì) 建模 Abstract Brake is an important part of brake system this paper mainly introduces the design of mercial vehicle brake From the parison of drum brake and disc brake about the structure and performance because the discbrake braking performance is better and size and quality are relatively small thermal performance is good and the mercial vehicle designed torque and power is larger high speed good performance belongs to highgrade car so this design sense are chosen floating disc brakes This paper start the following steps after selecting the basic structure First the parameters of braking power distribution coefficient include adhesion coefficient synchronous adhesion coefficient strength and brake and imum braking torque parameters calculation etc The second brake and its ponents the brake disc and calliper friction lining block size of ponents etc brake calculation and material selection The third in the design in the rear brake selection in the rear brake disc install the parking brake on the mechanical structure Fourth brake wheel drive mechanism brake cylinder the brake pedal stroke the cylinder and the design calculatio