小型轎車鼓式制動器設計與運動仿真

小型轎車鼓式制動器設計與運動仿真,小型,轎車,制動器,設計,運動,仿真 說 明 1．根據學?！懂厴I(yè)設計(論文)工作暫行規(guī)定》，學生必須撰寫畢業(yè)設計(論文)文獻綜述。文獻綜述作為畢業(yè)設計(論文)答辯委員會對學生答辯資格審查的依據材料之一。 2．文獻綜述應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計(論文)工作前期內完成，由指導教師簽署意見并經所在專業(yè)教研室審查。 3．文獻綜述各項內容要實事求是，文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．學生撰寫文獻綜述，閱讀的主要參考文獻應在10篇以上（土建類專業(yè)文獻篇數(shù)可酌減），其中外文資料應占一定比例。本學科的基礎和專業(yè)課教材一般不應列為參考資料。 5．文獻綜述的撰寫格式按畢業(yè)設計(論文)撰寫規(guī)范的要求，字數(shù)在2000字左右。文獻綜述應與開題報告同時提交。 小型轎車鼓式制動器設計與運動仿真 摘要： 近年來我國汽車市場迅速發(fā)展，特別是轎車汽車發(fā)展的方向。然而隨著汽車保有量的增加，帶來的安全問題也越來越引起人們的注意，而制動系統(tǒng)則是汽車主動安全的重要系統(tǒng)之一。本設計就領從蹄式鼓式制動器進行了相關的設計和計算，并根據UG三維軟件進行設計裝配及仿真。 文中主要介紹了轎車后輪鼓式制動系統(tǒng)的設計。首先介紹了汽車制動系統(tǒng)的發(fā)展、結構、分類，并對鼓式制動器和盤式制動器的結構及優(yōu)缺點進行分析。設計計算確定前盤、后鼓式制動器、制動主缸的主要尺寸和結構形式。繪制出了后制動器裝配圖、制動鼓零件圖以及制動蹄零件圖。最終對設計出的制動系統(tǒng)的各項指標進行評價分析。另外在設計的同時考慮了其結構簡單、工作可靠、成本低等因素。 通過本次設計的計算結果表明設計出的制動系統(tǒng)是合理的、符合標準的。其滿足結構簡單、成本低、工作可靠等要求。 關鍵字：UG軟件；仿真；制動；鼓式制動器 課題研究的作用： 當前，汽車工業(yè)成為中國經濟發(fā)展的支柱產業(yè)之一，汽車企業(yè)對各系統(tǒng)件的設計需求旺盛。其中，制動后期總成是汽車的一個重要組成部分，他直接影響汽車的安全性能和操控性能。本課題根據轎車的行駛要求，對其后輪制動器進行整體結構設計，目的在于實現(xiàn)汽車在行駛時具備良好的制動性能與操控性能. 隨著國民經濟的蓬勃發(fā)展，汽車已經成為人們日常生活中重要的交通運輸工具。制動器是汽車的關鍵部件之一，其性能的好壞將直接影響汽車整車性能的優(yōu)劣，危及駕駛人員的生命財產安全，因此,制動器的設計在整車設計中顯得非常重要。 鼓式制動器作為制動器的一種，它的設計工作也是整車設計的重要部分。鼓式制動器主要由制動踏板、制動主缸、制動輪缸、制動鼓、制動底板、活塞、摩擦片等組成。 鼓式制動器分為領從蹄式、雙領蹄式、雙向雙領蹄式、雙從蹄式、單向增力式、雙向增力式等幾種。就制動效能而言，自增力式制動器由于對摩擦助勢作用利用的最為充分而居首位，以下依次為雙領蹄式、領從蹄式、雙從蹄式。但是蹄鼓之間的摩擦系數(shù)本身是一個不穩(wěn)定的因素，隨著蹄片材料、溫度和表面狀況有很大變化。自增力式制動器的效能對摩擦系數(shù)的依賴性最大，因而其制動效能的熱穩(wěn)定性最差。一般來說，在相同的散熱條件下，制動效能越好的制動器，它的制動效能熱穩(wěn)定性就越差。 研究現(xiàn)狀：汽車在行駛過程中需要頻繁的進行制動操作，由于制動性能的好壞直接關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計制造和使用部門的重要任務。當車輛制動時，由于車輛受到與行駛方向相反的外力,從而使汽車的速度逐漸減小至零,對這一過程中車輛受力情況的分析有助于制動器的分析和設計,因此制動過程受力情況分析是車輛試驗和設計的基礎,由于這一過程較為復雜,因此一般在實際中只能建立簡化模型分析,通常人們主要從三個方面來對制動過程進行分析和評價: a. 制動效能:即制動距離與制動減速度； b. 制動效能的恒定性:即抗熱衰退性； c. 制動時汽車的方向穩(wěn)定性。 制動系統(tǒng)是保證行車安全的極為重要的一個系統(tǒng)，既可以使行駛中的汽車減速，又可保證停車后的汽車能駐留原地不動。對汽車起到制動作用的是作用在汽車上，其方向與汽車行駛方向相反的外力。作用在行駛汽車上的滾動阻力、上坡阻力、空氣阻力都能對汽車起到制動作用，但這些外力的大小都是隨機的、不可控制的。因此，汽車上必須裝設一系列專門裝置，以便駕駛員能根據道路和交通等情況，使外界（主要是路面）對汽車某些部分（主要是車輪）施加一定的力，對汽車進行一定程度的強制制動。這種可控制的對汽車進行制動的外力稱為制動力，相應的一系列專門的裝置即稱為制動裝置。由此可見，汽車制動系對于汽車行駛的安全性，停車的可靠性和運輸經濟效益起著重要的保證作用。隨著高速公路的迅速發(fā)展和車速的提高以及車流密度的日益增大，汽車制動系的工作可靠性顯得日益重要。因此，許多制動法規(guī)對制動系提出了許多詳細而具體的要求。 鼓式制動也叫塊式制動，是靠制動塊在制動輪上壓緊來實現(xiàn)剎車的。鼓式制動是早期設計的制動系統(tǒng)，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(yè)廣泛應用。現(xiàn)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。 相對于盤式制動器來說，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(wěn)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(fā)生極為復雜的變形，容易產生制動衰退和振抖現(xiàn)象，引起制動效率下降。另外，鼓式制動器在使用一段時間后，要定期調校剎車蹄的空隙，甚至要把整個剎車鼓拆出清理累積在內的剎車粉。當然，鼓式制動器也并非一無是處，它造價便宜，而且符合傳統(tǒng)設計。 四輪轎車在制動過程中，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，因此轎車生產廠家為了節(jié)省成本，就采用前盤后鼓的制動方式。不過對于重型車來說，由于車速一般不是很高，剎車蹄的耐用程度也比盤式制動器高，因此許多重型車至今仍使用四輪鼓式的設計。 發(fā)展趨勢:現(xiàn)在，由于復雜的工況，人們對制動系統(tǒng)的要求不斷提高，于是防抱死制動系統(tǒng)（ABS）和附著力控制系統(tǒng)（TC）迅速普及。在許多車輛上將成為標準設備。防抱死制動系統(tǒng)加上附著力控制成為另一個電子控制系統(tǒng)，增加了現(xiàn)代汽車的復雜性。ABS具有防止制動過程中車輪抱死，制動時方向穩(wěn)定性好、制動距離短、改善輪胎磨損等優(yōu)點。ABS的主要部件有：液壓調節(jié)器、輪速傳感器、和用于處理信號、控制及觸發(fā)信號燈和液壓調節(jié)器中執(zhí)行器的ECU。制動器的設計應參照對車輛的要求和系統(tǒng)本身的強制性法規(guī)。就與車輛結構有關方面而言，車輛的質心位置和前、后橋間規(guī)定的制動力分配，決定了在不同的路面和輪胎的附著條件下，車輪在抱死以前，所能向它施加的最大制動力。 本文綜述了制動器的結構功能分類以及國內外發(fā)展歷史概況以及未來的前景。制動器是汽車的關鍵部件之一，其性能的好壞將直接影響汽車整車性能的優(yōu)劣，影響駕駛人員的生命財產安全，因此,制動器的設計在整車設計中顯得非常重要。 參考文獻 [1]. 劉惟信.汽車設計.清華大學出版社，2001 [2]. 手冊編委會. 汽車工程手冊-設計篇.人民交通出版社.2001 [3]. 余志生. 汽車理論. 機械工業(yè)出版社.2000 [4]. 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 [5]. 方泳龍. 汽車制動理論與設計.國防工業(yè)出版社.2005 [6]. 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 [7]. （美）?？嘶舳?克林恩喬克. 汽車制動系統(tǒng).機械工業(yè)出版社.1998 [8]. 齊志鵬. 人民郵電出版社. 汽車制動系統(tǒng)的結構原理與檢修.2002 [9]. 肖永清,楊忠敏. 汽車制動系統(tǒng)的使用與維修.中國電力出版社.2004 [10]. 周明衡. 離合器、制動器選用手冊. 化學工業(yè)出版社.2003 [11]. 楊培元. 液壓系統(tǒng)設計簡明手冊.機械工業(yè)出版社.1993 [12]. 吳宗澤主編.機械設計師手冊.機械工業(yè)出版社，2002 [13]. 王望予主編.汽車設計(第3版).機械工業(yè)出版社，2000 [14]. 王世剛，張春宜，徐起賀主編.機械設計實踐.哈爾濱工程大學出版社，2001 [15]. 龔溎義主編.機械設計課程設計圖冊(第三版).高等教育出版社，2001 [16]. Modeling of automotive drum brakesfor squeal and parameter sensitivity analysis Jinchun Huang, CharlesM. Krousgrill, Anil K. Bajaj [17]. Contact analysis for drum brakes and disk brakes using ADINA C. Hohmann*, K. Schi?ner, K. Oerter, H. Reese [18]. The Study of the Parameterization of the Drum Brake Design Based on UG Liu Hongpu,Peng Erbao 畢 業(yè) 設 計（論 文）文 獻 綜 述 指導教師意見 指導教師： 年 月 日 專業(yè)教研室審查意見 負責人： 年 月 日 6