CA6780中型客車后輪制動器設計【說明書+CAD】

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<1>對于國外客車制動器的選擇原則，在歐洲，越來越多的客車采用4輪盤式制動系統(tǒng)，并大有取代以往的鼓式制動器之勢。鼓式制動器雖然常規(guī)制動效果好，但如果多次連續(xù)制動或下長坡制動，就會引起制動器溫度迅速升高，對制動的有效性和制動器本身帶來的安全性有較大的影響。而盤式制動器則有效地克服了鼓式制動器的弊端，并且具有良好的熱穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性，能夠防止汽車跑偏，并確保汽車穩(wěn)定的制動效果，從而規(guī)避了制動風險?？梢哉f4輪盤式制動器是客車行業(yè)制動系統(tǒng)的發(fā)展方向。由于他們對價格不敏感，他們主要追求性能加上汽車技術比較發(fā)達，目前已經(jīng)基本上形成“前盤后盤”的形式[2]。 <2>而在國內我國制動器發(fā)展前景廣闊，據(jù)統(tǒng)計，預計2009年汽車產量將達到1273.7萬輛，2010、2011年將持續(xù)保持增長，預計增長率在19%至20%之間。2009年中國將成為世界第一汽車生產大國，同時中國汽車消費量占全球總消費量比例已達12%，在2015年左右國內汽車銷售也有望超過美國，成為第一大汽車消費市場。到2020年，中國本土汽車產量將達到2000萬輛左右，其中兩成產品將進入國際市場[3]。 目前乘用車主要采用前盤后鼓式和全盤式制動器，20%的乘用車采用前盤后鼓式制動器，全鼓式制動器已在乘用車領域淘汰；商用車主要采用全鼓式制動器，只有高檔客車和有特殊需求的車輛才采用前盤后鼓式制動器和全盤式制動器。隨著對汽車制動性能的提高，越來越多的先進電子制動技術得到采用。從中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計的情況來看，2008年汽車鼓式制動器總成需求規(guī)模達到2046萬臺，其中乘用車鼓式制動器總成市場377萬臺，商用車鼓式制動器總成市場1669萬臺，預計2013年乘用車鼓式制動器總成市場928萬臺，商用車鼓式制動器總成市場2937萬臺。目前主要生產企業(yè)有亞太機電、重慶紅宇、萬向錢潮、浙江萬安等企業(yè)。亞太機電一直是我國鼓式制動器產量最大的企業(yè)[3]。 制動器作為制動系中直接作用制約汽車運動的一個關健裝置，它是將汽車的動能以摩擦方式轉化為熱能并加以吸收的機構，不僅要按產生足夠的制動力的條件，還要按能量容量和磨損壽命足夠的條件來確定制動器[4]。為確保制動穩(wěn)定性可靠，熱穩(wěn)定性好，壽命長，造價低，現(xiàn)今的制動器產品無論從性能、結構方面，還是生產制造方式和操縱控制方面，都在發(fā)生著諸多的變化。它們大大地優(yōu)化了制動器各方面的性能，從某種程度上看,這些變化也反映了汽車制動器的發(fā)展方向。制動器主要有摩擦式、液力式和電磁式等幾種形式。盤式制動器和鼓式制動器分別用于前輪和后輪。是汽車上最重要的安全件[5]。 目前汽車制動器基本都是摩擦制動器按照摩擦副中旋轉元件的不同分為鼓式制動器和盤式制動器兩大類。鼓式制動器又有領從蹄式、雙領蹄式、雙向雙領蹄式 、雙從蹄式、單向自增力式、雙向自增力式制動器等結構型式。盤式制動器有固定鉗式，浮動鉗式，浮動鉗式包括滑動鉗式和擺動鉗盤式兩種型式?；瑒鱼Q式是目前使用廣泛的一種盤式制動器 。由于盤式制動器熱和水穩(wěn)定性以及抗衰減性能較鼓式制動器好，可靠 性和安全性也好，而得到廣泛應但是盤式制動器效能低，無法完全防止塵污和銹蝕，兼做駐車制動時需要較為復雜的手驅動機構，因而在后輪上的應用受到限制，很多車是采用前盤后鼓的制動系統(tǒng)組成。電動汽車和混合動力汽車上具有再生制動能力的電機，在回收制動能量時起制動作用，它引入了新型的制動器。作為一種新的制動型式，勢必引起制動型式的變革。電制動系統(tǒng)制動器是基于傳統(tǒng)的制動器，也分為盤式電制動器和鼓式電制動器，鼓式電制動器由于制動熱衰退性等缺點，將來汽車上會以盤式電制動器為主[6]。 盤式制動器相比鼓式制動器，盤式制動器的優(yōu)勢已經(jīng)得到廣泛認可。鼓式制動器的制動力穩(wěn)定性差，在不同路面上制動力變化很大，不易于掌控。而盤式制動器在液力助力下制動力大，舒適性更強，性能穩(wěn)定，在各種路面都有較鼓式制動器更好的制動表現(xiàn)，尤其在長下坡等需要長時間制動的路段[7]。雖然盤式制動器性能優(yōu)于鼓式制動器，但是由于技術和成本原因想要普及前盤后盤的形式還需一個長期過程。目前國內只有中高檔城際大客車普遍使用盤式制動器，鼓式制動器造價便宜，而且符合傳統(tǒng)設計，由于慣性的作用，前輪的負荷通常占汽車全部負荷的70%-80%，前輪制動力要比后輪大，后輪起輔助制動作用，因此生產廠家為了節(jié)省成本，大多數(shù)客車采用前盤后鼓的形式選擇制動器類型[8]。 2.選題的意義： 汽車是現(xiàn)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(tǒng),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(yè)的迅速發(fā)展和車流密度的日益增大,交通事故也不斷增加。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(tǒng)。據(jù)有關資料介紹，在由于車輛本身的問題而造成的交通事故中，制動系統(tǒng)故障引起的事故為總數(shù)的45%?？梢?，制動系統(tǒng)是保證行車安全的極為重要的一個系統(tǒng)。此外，制動系統(tǒng)的好壞還直接影響車輛的平均車速和車輛的運輸效率，也就是保證運輸經(jīng)濟效益的重要因素。 3.選題的目的和依據(jù)： 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(fā)技術，至于輕型客貨車的開發(fā)技術引進就更少了，所以我國自行開發(fā)輕型客貨車及其轎車的能力，跟汽車發(fā)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(shù)量上還是不能滿足汽車工業(yè)發(fā)展的要求。特別是在汽車制動系統(tǒng)的開發(fā)和設計方面與發(fā)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。 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CA6780中型客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。 二、設計（論文）的基本內容、擬解決的主要問題 內容：1.緒論部分（制動器設計的意義、研究現(xiàn)狀、設計要求） 2 .制動系統(tǒng)方案論證分析與選擇 3.制動系統(tǒng)設計計算 4.制動器主要零部件結構設計 5.結論 擬解決的主要問題： 1.制動鼓內徑確定。 2.鼓式制動器的設計計算。 3.襯片磨損特性的計算。 4.制動器制動力矩的確定 5.制動因數(shù)分析 三、技術路線（研究方法） 研究方法主要有： 1.對比法 （1）根據(jù)鼓式制動器和盤式制動器的性質，優(yōu)缺點進行制動器選擇。 （2）依據(jù)原則選好制動器后進行制動器的結構性質對比選擇適合車型的制動器。 2.查閱法 依據(jù)國標和所查閱的各種國內外資料對所選取的車型的制動器進行具體數(shù)據(jù)進行計算和強度校核。 技術路線： 查閱相關文獻，確定設計方案 制動器的結構型式及選擇 鼓式制動器主要參數(shù)確定 制動器設計及計算 制動器主要零部件的設計計算 制動器主要參數(shù)校核 利用AUTOCAD進行繪圖 完成畢業(yè)設計和設計說明書 四、進度安排 2011/2/28~2011/3/11： 查閱相關文獻，寫文獻綜述及開題報告； 2011/3/14~2011/3/25： 對查閱資料進行總結分析，確定設計方案，并分析各設計方案的優(yōu)缺點。 2011/3/28~2011/4/22： 針對最終確定的方案進行運動分析與計算，強度分析與計算，幾何精度析與計算，確定各個零件，部件的結構與外形尺寸； 2011/4/25~2011/4/29： 畢業(yè)設計期中檢查； 2011/5/2~2011/6/3： 完成總裝圖和部件圖及部分零件圖以及設計說明書； 2011/6/6~2011/6/12： 初次審核； 2011/6/6~2011/6/17： 修改圖紙； 2011/6/20~2011/6/26：進行畢業(yè)答辯； 五、參考文獻 [1] 劉惟信.汽車設計[M].北京：清華大學出版社, 2001 [2] 李景俊.客車制動系統(tǒng)發(fā)展趨勢[J].世界汽車，2003 [3] 中國市場研究報告組.2009~2013年汽車制動器總成行業(yè)市場報告[J].中國報告網(wǎng)，2009 [4] 余志生.汽車理論[M].北京：機械工業(yè)出版社 ,2000 [5] 王望予.汽車設計[M].北京：機械工業(yè)出版社,2004 [6] 張元才.制動系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J].汽車研究與開發(fā)，2005 [7] 劉惟信.汽車制動系統(tǒng)的結構分析與設計計算[M].北京：清華大學出版社,2004 [8] 馬瀚明. 客車盤式制動器普及勢在必行[J].中國客車網(wǎng)，2011 [9] 程楨.工程力學[M].北京：中國計量出版社,2008 [10] 汽車工程手冊編輯委員會.汽車工程手冊-設計篇[M].北京：人民交通出版社,2001 [11] 汽車工程手冊編輯委員會.汽車工程手冊-基礎篇[M].北京：人民交通出版社,2001 [12] 汽車工程手冊編輯委員會.汽車工程手冊-實驗篇[M].北京：人民交通出版社,2001 [13] 吉林工業(yè)大學汽車教研室[M].汽車設計.北京：機械工業(yè)出版社,1981 [14] 臧杰.汽車構造[M].北京：機械工業(yè)出版社,2005 [15] 王振軍.汽車典型結構圖冊[M].北京：人民交通出版社,2008 [16] 劉力平.汽車制動系統(tǒng)設計開發(fā)思路及方法[D].重慶市首屆工程師大會論文集,2004 [17] 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Automotive Brake Systems (Second Edition). London:Tomson Learning,2000 六、備注 本報告中設計方案為初步擬定，具體設計方案及方法以畢業(yè)設計說明書為主。 指導教師意見： 簽字： 年 月 日