11科技方法训练开题报告（制动器） - 图文

一、 选题的目的、意义和研究现状

1．从汽车诞生时起，车辆制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色。近年来，随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，这种重要性表现得越来越明显。众多的汽车工程师在改进汽车制动性能的研究中倾注了大量的心血。制动装置需要转换和吸收的动能，与汽车制动初速度的平方和总质量成正比；其需要产生的制动力则与汽车总质量成正比，与制动初速度相对来说关系不大。在汽车的发展过程中，速度和总质量两个参数始终处于不断攀高的状态，这就要求制动装置在更短的时间内吸收越来越大的能量，并产生接近车轮滑移界限的制动力。汽车速度的提高对制动器的性能提出了更高的要求，一次改善汽车的制动性，始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务。同时，世界各国和制动器制造企业对制动器制动性能都提出了各种标准，是制动器的性能达到一定的水平，以尽量提高汽车的安全性和可靠性。这对制动器的准确性和高精度性提出了更高的要求，因此制动器试验台的设计具有广泛的应用前景。 2．研究意义： 国内的汽车工业水平平均比发达国家汽车工业水平落后了二十年，国内的制动器实验技术也就相对的落后了，国内的制动器试验台主要依赖与进口，但随着对外国先进技术的消化吸收和自主创新，国内的制动器试验台技术也取得了巨大的进步，并填补了这一空缺。典型的国产制动器试验台有天津大学天津内燃机研究所研制的ZDQ型制动器试验台和吉林大学机电设备研究所研制的JF系列试验台等。本文的制动器试验台是以ZDQ为原型，基于国家汽车行业标准QC/T654-2008《乘用车制动器性能要求及台架试验方法》而开发设计的，采用机械惯量模拟和电惯量模拟相结合的惯量模拟方式，是用于评价乘用车制动器性能的专用检测设备。该试验台能够完成标准QC/T654-2008中规定的效能实验、磨合实验等所有实验项目，并能在实验过程中检测和记录很多实验参数，如制动初速度、蹄片温度、制动减速度、制动次数、制动间隔时间、制动操纵力、制动力矩、制动距离和主轴转速等。 3．国内外发展现状：就国外的情状而言，汽车工业高度发达的发达国家对制动器试验台的研究相对较早，实验技术相对成熟。如德国Carl Schenck AG公司，德国Froude Hofmann公司以及美国CHASE公司等研制的制动器试验台，都体现了他们先进而精湛的实验技术。其中德国Carl Schenck AG公司研制的惯性制动器试验台，能过同时对两个制动器进行实验。它的基本原理就是以一定角速度旋转的惯性飞轮的动能来模拟汽车的动能，并在制动时为被制动器所吸收，从而检测出制动器的性能参数。国外已经在电惯量技术方面取得了显著的成绩。减少或取消机械惯量部分，利用调整系统及计算机控制进行补偿，使实验系统动力特性与具有大质量惯性轮系统一致，即受载后转速变化一致，则系统就是“电惯量”系统，其控制技术就是“惯量电模拟”技术。采用这种技术，可减少原实验系统的结构尺寸，通过控制参数调整系统惯量，提高实验精度。国内的制造和加工技术水平与国外水平差距不是很大，但国外有着非常先进的控制技术，在信息采集、信息处理、数据分析方面有着丰富的经验，这限制了国内实验技术的发展。所以，迫切需要提高国内实验技术的控制技术，学习国外的先进经验，通过提高试验台软件部分的水平，逐渐缩小与国外的先进实验技术的差距。 二、研究方案及预期结果

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（设计方案或论文主要研究内容、主要解决的问题、理论、方法、技术路线及论文框架等） 这次设计题目是：捷达汽车浮动钳盘式制动器。设计要求是有足够的制动效能，工作可靠，在任何速度下制动时不丧失操纵性和方向稳定性，防止水和污泥进入制动器工作表面，制动能力的热稳定性良好，操纵轻便，制动噪声小，作用滞后性尽可能好，摩擦衬片有足够使用寿命，有合适的自动调整间隙机构。设计的基本内容：1)分析各种常用制动器的结构、性能及优缺点。2)分析中级轿车前制动器的结构方案和特点。3)设计中级轿车前制动器：绘制前制动器的总装配图；绘制前制动器的主要零件图。对重点部件进行有限元分析。 主要的技术路线是：1）根据课题的要求，认真复习相关专业知识，查阅《汽车设计》、《汽车构造》、《汽车理论》、《机械设计手册》等相关资料，学习和了解车辆制动器的种类，工作特点和基本要求。2）收集资料，围绕设计题目，完成论文综述和外文翻译。3）参考东风日产轩逸2009款2.0XL自动豪华版轿车的官方参数，分析各制动型式的性能优缺点，然后确定盘式制动器的形式、和结构。4进行钳制式制动系统方案选择、结构选择，参数选择，布置方案选择等。5）完成钳制制动器的总体和主要零部件设计，主要参数的确定，对制动驱动机构，制动力调节机构确定设计计算，并进行强度校核。6）写出详细设计说明和计算过程。7)绘制装配图和零件图。8）根据学校规范撰写毕业设计说明书。本次设计将采用手绘和机绘两种手段对盘式制动器的零件图、装配图进行绘制。所以要对AUTOCAD、CATIA等软件有一定的掌握。并且参考《机械设计手册》、《汽车现代设计方法》、《汽车工程师手册》等工具书使本次设计顺利进行。 三、研究进度

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（1）熟悉浮动钳盘式制动器相关资料和参考图 1月07日——1月08日 （2）确定浮动钳盘式制动器基本参数和主要结构尺寸 1月09日——1月10日 （3）设计计算 1月11日——1月13日 （4）绘制浮动钳盘式制动器总装配草图 1月14日——1月18日 （5）绘制浮动钳盘式制动器总装配图 1月19日——1月20日 （6）绘制浮动钳盘式制动器零件图 1月21日——1月22日 （7）编写说明书 1月23日——1月25日 （8）准备及答辩 1月26日——1月29日

四、主要参考文献

[1]张德林；盘式制动器的衬片；40-46. [2]赵波，范平清；盘式制动器的制动效能和接触应力分析·机械设计与制造:2011第9期，134-136. [3]谢林昭，高诚辉；盘式制动器摩擦温度场数值模拟的研究现状·机械设计与研究：2000 年增刊；111-113. [4]鲁国富，郭世永；盘式制动器瞬态温度场的数值模拟·机械研究与应用；2006，第19卷第1期；31-35. [5]费敬媛；盘式制动器在轿车后轮上的应用·汽车工程师：2012，第5期；52-63. [6汪成明，石琴，夏国林；盘式制动器制动时的热应力分析·合肥工业大学学报:2007，第30卷第11期； [7]朱小平，张则强；盘式制动器装配线设计与平衡方法·组合机床与自动化加工技术：2014，第2期；53-56. [8]葛振亮，吴永根，袁春静；盘式制动器的研究进展·公路与汽运：总第112期；9-11. [9]Zhang Siwei，Wang Xinhua,Fan Qiyun&LIN Li；Investigation of the tribological performance of friction pair for disc brake of drilling rig·SCIENCE IN CHINA: Vol. 44,August 2001 ；254-258. [10]Jiusheng Bao,Minming Tong,Zhencai Zhu,Yan Yin；Intelligent Tribological Forecasting Model and System for Disc Brake：2012,vol.24,3870-3874.

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五、指导教师意见

指导教师签字： 4

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