1、 中 北 大 学 信 息 商 务 学 院毕业设计开题报告学 生 姓 名： 靳世同学 号：1301034110系 名 ： 机械工程系专 业 ： 车辆工程设 计 题 目 ： 某轿车盘式制动系统设计指 导 教 师 : 张翼2017 年 3 月 3 日毕 业 设 计 开 题 报 告1文献综述：文 献 综 述从汽车诞生时起，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。它不仅是衡量汽车好坏的一个指标,重要的是它还关系到乘车人员的生命安全问题。在选购汽车方面客户也比较看重此项的好坏,所以研究制动系统对于开拓市场,增加汽车销量
2、也有重要作用。汽车制动系统种类很多，形式多样 1。传统的制动系统结构型式主要有机械式、气动式、液压式、气液混合式。它们的工作原理基本都一样，都是利用制动装置，用工作时产生的摩擦热来逐渐消耗车辆所具有的动能，以达到车辆制动减速，或直至停车的目的。捷达王 CT 作为轿车，要求制动系统制动平顺，制动距离更短，制动过程中避免因制动效能过高而导致的车轮抱死的情况，满足汽车的安全性和乘员舒适性，因此制动系统的良好设计有利于提高汽车的整体性能 2。汽车制动系是汽车底盘上的一个重要系统,它是制约汽车运动的装置，使汽车以适当的减速度降速行驶直至停车。在下坡行驶时，使汽车保持适当的稳定车速。它还使汽车能可靠的停靠
3、在原地或坡道上 3。汽车的制动性能直接影响汽车的行驶安全性。随着公路业的迅速发展和车流密度的日益增大,人们对安全性、可靠性要求越来越高，为保证人身和车辆的安全,必须为汽车配备十分可靠的制动系统。所以研究制动系统有着非常重要的意义 4。国内外研究现状随着科学技术的发展及汽车工业的发展，尤其是军用车辆及军用技术的发展，车辆制动有了新的突破，液压制动是继机械制动后的又一重大革新。Duesenberg Eight 车率先使用了轿车液压制动器。克莱斯勒的四轮液压制动器于 1924 年问世。通用和福特分别于 1934 年和 1939 年采用了液压制动技术。到 20 世纪 50 年代，液压助力制动器才成为现
4、实 5。20 世纪 80 年代后期，随着电子技术的发展，世界汽车技术领域最显著的成就就是防抱制动系统(ABS)的实用和推广。ABS 集微电子技术、精密加工技术、液压控制技术为一体，是机电一体化的高技术产品 6。它的安装大大提高了汽车的主动安全性和操纵性。防抱装置一般包括三部分：传感器、控制器(电子计算机)与压力调节器。传感器接受运动参数，如车轮角速度、角加速度、车速等传送给控制装置，控制装置进行计算并与规定的数值进行比较后，给压力调节器发出指令 7。目前，车辆防抱制动控制系统(ABS)已发展成为成熟的产品，并在各种车辆上得到了广泛的应用，但是这些产品基本都是基于车轮加、减速门限及参考滑移率方法
5、设计的。方法虽然简单实用，但是其调试比较困难，不同的车辆需要不同的匹配技术，在许多不同的道路上加以验证；从理论上来说，整个控制过程车轮滑移率不是保持在最佳滑移率上，并未达到最佳的制动效果 8。滑移率控制的难点在于确定各种路况下的最佳滑移率，另一个难点是车辆速度的测量问题，它应是低成本可靠的技术，并最终能发展成为使用的产品 9。对以滑移率为目标的 ABS 而言，控制精度并不是十分突出的问题，并且达到高精度的控制也比较困难；因为路面及车辆运动状态的变化很大，多种干扰影响较大，所以重要的问题在于控制的稳定性，即系统鲁棒性，应保持在各种条件下不失控。防抱系统要求高可靠性，否则会导致人身伤亡及车辆损坏
6、10。今天，ABS/ASR 已经成为欧美和日本等发达国家汽车的标准设备。车辆制动控制系统的发展主要是控制技术的发展。一方面是扩大控制范围、增加控制功能；另一方面是采用优化控制理论，实施伺服控制和高精度控制 11。经过了一百多年的发展，汽车制动系统的形式已经基本固定下来。随着电子，特别是大规模、超大规模集成电路的发展，汽车制动系统的形式也将发生变化。如凯西-海斯(K-H)公司在一辆实验车上安装了一种电- 液(EH) 制动系统，该系统彻底改变了制动器的操作机理。通过采用 4 个比例阀和电力电子控制装置，K-H 公司的 EBM 就能考虑到基本制动、ABS、牵引力控制、巡航控制制动干预等情况，而不需另
7、外增加任何一种附加装置。EBM 系统潜在的优点是比标准制动器能更加有效地分配基本制动力，从而使制动距离缩短 5%。一种完全无油液、完全的电路制动 BBW(Brake-By-Wire)的开发使传统的液压制动装置成为历史 12。 4) 全电路制动(BBW)BBW 是未来制动控制系统的 L 发展方向。全电制动不同于传统的制动系统，因为其传递的是电，而不是液压油或压缩空气，可以省略许多管路和传感器，缩短制动反应时间 13。其主要包含以下部分：(a)电制动器。其结构和液压制动器基本类似，有盘式和鼓式两种，作动器是电动机；(b)电制动控制单元(ECU)。接收制动踏板发出的信号，控制制动器制动；接收驻车制动
8、信号，控制驻车制动；接收车轮传感器信号，识别车轮是否抱死、打滑等，控制车轮制动力，实现防抱死和驱动防滑 14。由于各种控制系统如卫星定位、导航系统，自动变速系统，无级转向系统，悬架系统等的控制系统与制动控制系统高度集成，所以 ECU 还得兼顾这些系统的控制；(c)轮速传感器。准确、可靠、及时地获得车轮的速度；(d)线束。给系统传递能源和电控制信号；(e)电源。为整个电制动系统提供能源。与其他系统共用。可以是各种电源，也包括再生能源 15。参考文献：1 陈家瑞.汽车构造.北京：机械工业出版社，2000:1852 陆际青.汽车发动机设计.北京清华大学出版社，1993：32433 黄贵东.韦志林，范
9、健文.UG 范例教程. 北京清华大学出版社：2004：2363614 耿鲁怡.徐六飞编译.UG 结构分析培训教程.清华大学出版社.2005.1：1131235 曾向阳.谢国明，王学平,等.UGNX 基础及应用教程.北京:电子工业出版社，2003,3：3303436 热处理手册编委会.热处理手册北京:机械工业出版社，2001：89987 钟毅芳.吴昌林，唐增宝主编.机械设计.华中科技大学出版社，2001.2：12808 刘鸿文.材料力学.高等教育，2004：46519 王知行，刘延荣.机械原理.北京高等教育出版社，2000,2： 18210 孟少农主编.机械加工工艺手册.机械工业出版社，2002
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11、 of FiniteElement Analysis 西安交通大学出版社毕 业 设 计 开 题 报 告 本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：一、本课题有待解决的主要问题1.能需要查阅众多的资料 2.根据设计车型的特点，合理计算该车型制动器，制动器的结构形式以及选择，主要参数的计算与确定，摩擦衬块特性计算，制动器校核，制动器零件图及装备图的绘制，设计合理性的分析与评价等。 3.本次设计的目的是通过合理整合一有的设计，阅读大量文献，掌握机械设计的基本步骤和要求，以及传统的机械制图的步骤和规则。 4.掌握制动器总成的相关设计方法，以进一步扎实汽车设计的基本知识。提高分析问题及解决问题
12、的能力。5.提出将各种设计方法相互结合，针对不同的设计内容分贝应用不同的方法，以促进其设计过程方法优化。二、本课题采用的研究手段（途径）1.查阅盘式制动器及优化设计相关资料，分析和比较国内外常用的盘式制动器优化设计方法并确定一种优化设计方法用于此软件。2.深刻理解自己采用的优化设计方法，根据该优化设计方法选取设计变量，建立目标函数，确定约束条件，构建数学模型。3.熟悉 CAD,CAE,PROE 软件，对之前构建的数学模型编程并调试。三、进度安排02 月 13 日03 月 3 日：查阅相关资料，进行毕业设计的准备工作，编写开题报 告，进行开题答辩；03 月 3 日04 月 05 日：方案设计；04 月 06 日05 月 10 日：图纸绘制；05 月 11 日05 月 30 日：设计说明书的整理、修改与打印；05 月 31 日06 月 10 日：论文答辩。毕 业 设 计 开 题 报 告指导教师意见：指导教师： 年 月 日所在系审查意见：系主任： 年 月 日毕 业 设 计 开 题 报 告指导教师意见：指导教师： 年 月 日所在系审查意见：系主任： 年 月 日
