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1、机械工程学院毕业设计（论文）开题报告学生姓名：学号：专业：设计（论文）题目：汽车鼓式制动器及操纵机构设计指导老师：2012年4月毕业设计（论文）开题报告1、结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰 写2000字左右的文献综述：文献综述本次毕业设计的主要课题是汽车鼓式制动器及其操纵机构设计， 通过对前轮制动器的 认识，结合具体文献和课题，确定了本次设计的任务，即汽车鼓式制动器及其操纵机构的 设计。汽车制动器的作用：制动系统是保证行车安全的极为重要的一个系统，既可以使行驶中的汽车减速，又可保证停车后的汽车能驻留原地不动。 由此可见，汽车制动系对于汽车行驶的安全性， 停车 的可靠性
2、和运输经济效益起着重要的保证作用。随着高速公路的迅速发展和车速的提高以 及车流密度的日益增大，汽车制动系的工作可靠性显得日益重要。 因此，许多制动法规对 制动系提出了许多详细而具体的要求。汽车鼓式制动器的发展状况：随着社会的发展，汽车已成为日常生活中最重要的交通、运输工具 ，在国民经济生活 中起着非常重要的作用但汽车的增多，造成的交通事故也增多.除人为因素外，在由车 辆本身质量问题造成的交通事故中,制动系统故障引起的车祸达事故总数的 45%.因此， 提高制动器的设计和制造水平具有非常重要的现实意义。鼓式制动器是汽车中广泛采用的一种制动器，目前车市中很多发动机排量较小的中低 档车型，其制动系统大
3、多采用 前盘后鼓式”，即前轮采用盘式制动器，后轮采用鼓式制动 器，比如常见的一汽大众捷达、长安铃木奥拓及羚羊、东风悦达起亚千里马、上海通用赛 欧等等。鼓式制动器还用在一系列货车上。所以鼓式制动器的设计和制造水平很重要。鼓 式制动也叫块式制动，是靠制动块在制动轮上压紧来实现刹车的。鼓式制动是早期设计的 制动系统，当盘式制动器还没有出现前，它已广泛用于各类汽车上。其刹车鼓的设计1902 年就已经使用在马车上了，直到1920年左右才开始在汽车工业广泛应用。鼓式制动器相对于盘式制动器来说， 它造价便宜，而且符合传统设计。鼓式制动器除 了成本比较低之外，还有一个好处，就是便于与驻车（停车）制动组合在一起
4、，凡是后轮 为鼓式制动器的轿车，其驻车制动器也组合在后轮制动器上。 这是一个机械系统，它完全 与车上制动液压系统是分离的：利用手操纵杆或驻车踏板（美式车）拉紧钢拉索，操纵鼓 式制动器的杠件扩展制动蹄，起到停车制动作用，使得汽车不会溜动；松开钢拉索，回位 弹簧使制动蹄恢复原位，制动力消失。工作原理：鼓式制动也叫块式制动，是靠制动块在制动轮上压紧来实现刹车的。鼓式制动是早期设计的制动系统，其刹车鼓的设计 1902年就已经使用在马车上了，直到1920年左右才开始在汽车工业广泛应用。现在鼓式制动器的主流是内张式，它的制动块 （刹车蹄）位于制动轮内侧，在刹车的时候制动块向外张开，摩擦制动轮的内侧，达 到
5、刹车的目的。相对于盘式制动器来说， 鼓式制动器的制动效能和散热性都要差许多，鼓式制动器的制动力稳定性差，在不同路面上制动力变化很大，不易于掌控。而由于散热性能差，在制动过程中会聚集大量的热量。制动块和轮鼓在高温影响下 较易发生极为复杂的变形，容易产生制动衰退和振抖现象，引起制动效率下降。另 外，鼓式制动器在使用一段时间后，要定期调校刹车蹄的空隙，甚至要把整个刹车 鼓拆出清理累积在内的刹车粉。当然，鼓式制动器也并非一无是处，它造价便宜， 而且符合传统设计。四轮轿车在制动过程中，由于惯性的作用，前轮的负荷通常占汽车全部负荷的70%-80%前轮制动力要比后轮大，后轮起辅助制动作用，因此轿 车生产厂家
6、为了节省成本，就采用前盘后鼓的制动方式。不过对于重型车来说，由 于车速一般不是很高，刹车蹄的耐用程度也比盘式制动器高，因此许多重型车至今 仍使用四轮鼓式的设计。优点：自刹作用：鼓式刹车有良好的自刹作用，由于刹车来令片外张，车轮旋转连带 着外张的刹车鼓扭曲一个角度（当然不会大到让你很容易看得出来）刹车来令片外张 力（刹车制动力）越大，则情形就越明显，因此，一般大型车辆还是使用鼓式刹车， 除了成本较低外，大型车与小型车的鼓刹，差别可能祗有大型采气动辅助，而小型 车采真空辅助来帮助刹车。成本较低：鼓式刹车制造技术层次较低，也是最先用于刹车系统，因此制造成本要比碟式刹车低。汽车股式制动器的分类：鼓式制
7、动器的主要种类包括：领从蹄式、双领蹄式、双向双领蹄式、双从蹄式、单向增力式、双向增力式等几种。领从蹄式制动器的效能和效能稳定性， 在各式制动器中居中游；前进、倒退行驶的制 动效果不变；结构简单，成本底；便于附装驻车制动驱动机构；调整蹄片与制动鼓之间的 间隙工作容易。但领从蹄式制动器也有两蹄片上的单位压力不等， 故两蹄衬片磨损不均匀， 寿命不同的缺点。此外，因只有一个轮缸，两蹄必须在同一驱动回路作用下工作。领从蹄 式制动器得到广泛应用。双领蹄式制动器在汽车前进制动时，制动效能相当高。由于有两个轮缸，故可以用两 个各自独立的回路分别驱动两蹄片。 除此之外，这种制动器还有调整蹄片与制动鼓之间的 间隙
8、工作容易进行和两蹄片上的单位压力相等， 使之磨损均匀，寿命相同等优点。双领蹄 式制动器的制动效能稳定性，仅强于增力式制动器。当倒车是，由于两蹄片皆为双从蹄， 使制动效能明显下降。与领从蹄式制动器比较，由于多了一个缸，使之结构显复杂。这种 制动器适用于前进制动时前轴动轴荷及附着力大于后轴，而倒车制动时则相反的汽车前轮 上。它之所以不用于后轮，还因为两个互相成中心对称的轮缸， 难以附加驻车制动驱动机 构。双向双领蹄式无论是前进或者是倒退制动时， 这种制动器的两块蹄片始终为领蹄， 所 以制动效能相当高，而且不变。由于制动器内设有两个轮缸，所以适用于双回路驱动机构。 当一套管路失效后，制动器转变为领从
9、蹄式制动器。 除此之外，双向双领蹄式制动器的两 蹄片上单位压力相等，因而磨损均匀，寿命相同。双向双领蹄式制动器因而有两个轮缸， 故结构上复杂，且调整蹄片与制动鼓之间的间隙工作困难是它的缺点。双从蹄式制动器的制动器效能稳定性最好，但因制动器效能最低，所以很少采用。单向增力式制动器，汽车在前进时，两蹄片皆为领蹄，次领蹄上下不存在轮缸张开力， 而且由于领蹄上的摩檫力经推杆作用到次领蹄，使制动器效能很高，居各式制动器之首。 与双向增力式制动器比较，这种制动器的结构比较简单。结果制动器效能很低。因两蹄片 上单位压力不等，造成蹄片磨损不均匀，寿命不一样。这种制动器只有一个轮缸，故不适 合用于双回路驱动机构
10、；另外由于两蹄片下部联动，使调整蹄片间隙工作变得困难。 少数 轻、中型货车用来作前制动器。双向增力式制动器与单向增力式制动器不同的是次领蹄上也作用有来至轮缸活塞推 压的张开力，尽管这个张开力的作用效果较小，但因次领蹄下端受有来至主领蹄经推杆作 用的张开力很大，所以次领蹄上的制动力矩能大到主领蹄制动力矩的23倍。因此，采用这种制动器以后，即使制动驱动机构中不用伺服装置， 也可以借助很小的踏板力得到很大 的制动力矩。这种制动器前进与倒车的制动效果不变。双向增力式制动器因两蹄片均为领 蹄，所以制动器效能稳定性比较差。除此之外，两蹄片上单位压力不等，故磨损不均匀， 寿命不同。调整间隙工作与单向增力式一
11、样比较困难。因只有一个轮缸，故制动器不适合用于有的双回路驱动机构。我设计时将会收集到实际数据作为设计基准，然后根据国家标准按照曾经做过的机 械设计的标准步骤进行设计。包括尺寸数据的计算以及校核，再确认数据无误后利用 AutoCAD应用软件进行实际的绘图和设计。毕业设计（论文）开题报告2、本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：主要研究解决的问题：1 熟悉鼓式制动器的原理和构造；2 对制动器的机构进行分析，确定各项参数；3 设计制动器制动力调节装置；4 设计传动机构与踏板机构；5 画出零件图和装配图；6份设计说明书；7. 阅读文献资料，包括中英文，最后翻译一篇英文资料（不少于五千字）
12、。研究的主要方法：文献法，实验法，行动法具体内容：对鼓式制动器的结构型式进行选择； 根据整车参数，设计鼓式制动器各参数的具体 数值，包括制动鼓、制动底板、制动轮缸等主要部件的设计；对汽车制动性能有着重要 影响的制动系参数有：制动力及其分配系数、同步附着系数、制动强度、附着系数利用 率、最大制动力矩、利用附着系数、制动效率、制动器因数、制动蹄因数等。鼓式制动 器的结构参数有制动鼓直径 D或半径R、制动蹄摩擦衬片的包角B、制动蹄摩擦衬片宽 度b、摩擦衬片起始角B 0、张开力P的作用线至制动器中心的距离a、制动蹄支销中 心的坐标位置K与C及摩擦片摩擦系数。汽车制动性能的可靠与否，直接影响到汽车行使的
13、安全和其他使用性能的发挥。重 大交通事故往往与制动距离太长、紧急制动时发生侧滑等情况有关，因此，汽车的制动 性很重要。汽车的制动性主要由三方面来评价：1）制动效能，即制动距离与减速度。指在良好路面上，汽车以一定初速（现在一般是 80m/s）制动到停车的制动距离或制动 时汽车的减速度。它是制动性能最基本的评价指标；2）制动效能的恒定性，即抗热衰退性能。制动过程实际是把汽车行驶的动能通过制动器吸收转换为热能，因此，制动器 温度升高后能否保持在冷状态时的制动效能，是设计制动器是要考虑的一个重要问题。 此外，还有涉水行使后，制动器还存在水衰退问题；3）制动时汽车的方向稳定性，即 制动时汽车不发生跑骗、
14、侧滑以及失去转向能力的性能。制动时的方向稳定性常用制动 时汽车按给定路径行使能力来评价。若制动时发生跑偏、侧滑或失去转向能力，则汽车 将偏离原来路径。由于本人能力及条件有限，评价本次设计的制动性能，只用理论计算 的制动距离，与国家标准进行衡量。本次设计的工作重点是制动鼓、制动底板、制动轮缸等主要部件的设计。工作量为 设计说明书不少于1万字，工程图纸一张A0号图纸，若干张零件图，折算后工作总量 不少于3张A0号图纸；用CATIA将设计的零件虚拟组装起来，做成动态效果；将主要 工作做成POWERPOINT。具体实施方案：1、对鼓式制动器的型式进行选择；2、根据整车参数，初步设计制动器各参数的具体数
15、值，计算制动距离与国家标准 进行比较合格与否，若不合格则改变参数；3、制动器的设计计算；4、制动蹄摩擦面的压力分布规律及径向变形规律；5、制动蹄片上的制动力矩6制动器因数的分析计算；7、摩擦衬片的摩损特性计算；8、制动器热容量和温升的核算；9、制动器主要零部件的结构设计与强度计算；10、制动驱动机构的结构型式选择与设计计算；11、制动力分配的调节装置；12、辅助制动系设计。主要途径：1 资料收集（相关内容的文章和书籍）；2熟悉原理构造，对鼓式制动器有实质性的了解；3 查阅资料，掌握制动器的设计方法；4 设计操纵机构；5 绘制零件图和装配图；6 完成设计说明书；7 完成英文资料翻译工作参考文献：1 .刘惟信.汽车设计清华大学出版社，20012 .手册编委会.汽车工程手册-设计篇.人民交通出版社.20013 .余志生.汽车理论.机械工业出版社.20004 .刘惟信.汽车制动系的结构分析与设计计算.清华大学出版社.2004.方泳龙.汽车制动理论与设计.国防工业出版社.20056 .刘惟信.汽车制动系的结构分析与设计计算.清华大学出版社.20047 .（美）埃克霍恩 克林恩乔克.汽车制动系统.机械工业出版社.19988 .齐志鹏.人民邮电出版社.汽车制动系统的结构原理与检修.20029 .肖永清，杨忠敏.汽车制动系
