CS紧凑型轿车设计--制动系设计.docVIP

1 绪 论 1.1 课题背景及目的 汽车的普及伴随着能源消耗的增多，而如今的生活，汽车已经是人们日常生活离不开的必要工具。在大力节约能源的背景下，对汽车的节能要求随之增高。紧凑型轿车的出现正好适应时代的发展，排量最多只有2.0紧凑型轿车相比其他类型的家用轿车无论从节能还是其他费用上都表现处明显的经济型，为了适应时代的要求，特此提出了紧凑型轿车的设计说明的毕业设计题目。要求在同组人员互相协作的基础上，完成制动系统的开发设计。旨在培养综合运用所学专业及专业基础理论知识进行产品系统开发设计的实践工作能力。要求在收集和分析有关数据的基础上，合理确定紧凑型轿车的制动方式及系统布置方案，进行主要零部件的强度和疲劳寿命设计计算，绘制系统装配图及零部件图纸，编写设计计算说明书。 1.2 国内外研究现状 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。 第二次世界大战后由于汽车技术的迅速发展和道路条件的不断改善，汽车速度普遍提高得很快。另一方面由于道路行车密度日益增大，交通事故频繁发生，引起了公众对道路交通安全的密切关注。这些因素对制动装置提出了更加苛刻的要求，促使它作出相应的改进。例如，为了吸收高速制动时的汽车动能，出现了以热效能较稳定的钳盘式制动器取代传统的鼓式制动器的趋势；为了产生足够的地面制动力并减轻操作强度，逐进淘汰了人力制动，代之以伺服制动和动力制动；为了进一步提高制动装置的可靠性，在行车和驻车制动系之外增设了应急制动系。 随着电子技术的飞跃发展，防抱死制动系统（ABS）在技术上已经成熟，正在汽车上普及。它能有效地防止制动时由于车轮抱死而使汽车失去方向稳定性或转向能力的危险，并缩短制动距离，从而提高了高速行驶的安全性。 近年来出现了集ABS功能和其他扩展功能于一体的电子控制制动系统（EBS）和电子制动助力系统（BAS）。前一种系统适用于重型汽车和汽车列车，它以电子控制方式代替气压控制方式，可根据制动踏板行程及车轮载荷和制动摩擦片磨损情况调节各车轮制动气室压力。这样不但可以大大减少制动反应时间、缩短制动距离，还可以使制动力分配更加合理。后一种系统适用于轿车，在出现紧急状况而驾驶员未能及时对制动踏板施加足够大的力时，能自动加以识别并触发电磁阀，使真空助力器在极短时间内实现增强作用，从而可显著缩短制动距离。 为了防止汽车发生追尾碰撞事故，美、日、欧各国都在致力于车距报警和防追尾碰撞系统的研究。该系统用激光雷达或微波雷达对前方车辆和障碍物进行监测，若检测出实际车距小于安全车距，就会向驾驶员发出报警，若驾驶员仍未作出反应，就会自动对汽车施行制动。 1.3 课题研究方法 根据课题内容，任务要求深入了解汽车制动系统的构造及工作原理；并收集相关紧凑型轿车制动系统设计资料；参考现有研究成果，并进行深入的学习和分析，借鉴经验；同时学习有关汽车零部件设计准则；充分学习和利用画图软件，并再次学习机械制图，画出符合标准的设计图纸，通过自己的研究分析；发挥自己的设计能力并通过试验最终确定紧凑型轿车制动系统设计方案。 1.4 本设计应解决的难点 （1）确定制动系各参数，分析其制动性能; （2）制动器的设计计算； （3）液压制动驱动机构的设计计算； （4）制动系统图纸设计。 2 总 体 设 计 方 案 汽车的制动性是汽车的主要性能之一。制动性直接关系到行使安全性，是汽车行使的重要保障。随着高速公路迅速的发展和车流密度的日益增大，出现了频繁的交通事故。因此，改善汽车的制动性始终是汽车设计制造和使用部门的主要任务。 制动系的功用是使汽车以适当的减速度降速行使直至停车；在下坡行使时，使汽车保持适当的稳定车速；使汽车可靠地停在原地或坡道上。 制动系至少应有两套独立的制动装置，即行车制动装置和驻车制动装置。前者用来保证前两项功能，后者用来保证第三项功能。除此之外，有些汽车还设有应急制动、辅助制动和自动制动装置。 设计汽车制动系应满足如下主要要求： （1）应能适应有关标准和法规的规定。 （2）具有足够的制动效能，包括行车制动效能和驻车制动效能。行车制动能力是用一定制动初速度下的制动减速度和制动距离两项指标来评定的；驻坡能力是以汽车在良好路面上能可靠地停驻的最大坡度来评定的。详见QC/T239-1997。 （3）工作可靠。行车制动装置