上海工程技术大学毕业设计（论文）开题报告题目SY1046载货汽车制动系统设计汽车工程学院（系）车辆工程专业班学生姓名学号指导教师开题日期：2016 年3 月14 日开题报告一、毕业设计题目的来源、理论、实际意义和发展趋势1、题目：SY1046载货汽车制动系统设计2、题目来源：生产实践3、意义：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。

汽车制动系统种类很多，形式多样。

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。

伴随着节能和清洁能源汽车的研究开发，汽车动力系统发生了很大的改变，出现了很多新的结构型式和功能形式。

新型动力系统的出现也要求制动系统结构形式和功能形式发生相应的改变，例如电动汽车没有内燃机，无法为真空助力器提供真空源，一种解决方案是利用电动真空泵为真空助力器提供真空。

[1]制动系统在汽车中是非常重要的，当一辆车在高速上行驶的时候，制动系统突然出现问题导致汽车无法制动，这个是非常危险的，国内很多报道都报道过，某某车辆由于制动系统失灵出现了严重的事故，制动系统作用是：使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车；使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车；使下坡行驶的汽车速度保持稳定。

对汽车起制动作用的只能是作用在汽车上且方向与汽车行驶方向相反的外力，而这些外力的大小都是随机的、不可控制的，因此汽车上必须装设一系列专门装置以实现上述功能。

2013年7月14日至2014年3月1日期间生产的2013款翼虎汽车，共计191368辆。

被福特召回，原因是由于制动真空助力器密封圈缺少润滑油脂，导致密封圈过早磨损，极端情况下密封圈会与隔板分离，导致制动踏板变硬，车主会感觉到真空助力不足从而需要更用力地踩刹车，存在安全隐患。

长安福特汽车有限公司将为召回范围内的车辆免费检查并更换有潜在风险的制动真空助力器，以消除安全隐患。

可想而知，汽车拥有传动系统、制动系统、行走系统、转向系统，而可以看出，制动系统是汽车四大系统之一。

本课题研究的是SY1046载货汽车制动系统的设计，这个制动系统对整车来言是重要部件之一，设计的要求双管路前、后鼓式制动系统，进行动力分配，同时进行相关关键部件的校核运算。

本设计能充分体现大学期间的知识掌握程度和创新思想，具有重要意义。

4、国内外研究现状与趋势(1)国外研究现状与趋势：已经普遍应用的液压制动现在已经是非常成熟的技术,随着人们对制动性能要求的提高,防抱死制动系统、驱动防滑控制系统、电子稳定性控制程序、主动避撞技术等功能逐渐融人到制动系统当中,需要在制动系统上添加很多附加装置来实现这些功能,这就使得制动系统结构复杂化,增加了液压回路泄漏的可能以及装配、维修的难度,制动系统要求结构更加简洁,功能更加全面和可靠,制动系统的管理也成为必须要面对的问题,电子技术的应用是大势所趋。

从制动系统的供能装置、控制装置、传动装置、制动器4个组成部分的发展历程来看,都不同程度地实现了电子化。

人作为控制能源,启动制动系统,发出制动企图;制动能源来自储存在蓄电池或其它供能装置;采用全新的电子制动器和集中控制的电子控制单元(ECU)进行制动系统的整体控制,每个制动器有各自的控制单元。

机械连接逐渐减少,制动踏板和制动器之间动力传递分离开来,取而代之的是电线连接,电线传递能量,数据线传递信号,所以这种制动又叫做线控制动。

这是自从ABS在汽车上得到广泛应用以来制动系统又一次飞跃式发展。

电液复合制动系统是从传统制动向电子制动的一种有效的过渡方案,采用液压制动和电制动两种制动系统。

这种制动系统既应用了传统的液压制动系统以保证足够的制动效能和安全性,又利用再生制动电机回收制动能量和提供制动力矩,提高汽车的燃料经济性,同时降低排放,减少污染。

但是由于两套制动系统同时存在,结构复杂、成本偏高。

结构的复杂性也增加了系统失效和出现故障的可能性,维护和保养难度增加。

动或者线控制动(BBW)是未来制动系统发展的方向。

电制动器和电制动控制单元、制动力模拟器是其重要组成部分,反馈制动力给制动踏板产生制动感觉。

电制动一种可能的结构型式见图4。

从结构上,电制动具有其它传统制动无法比拟的优点:①结构简单,系统质量较传统制动系统降低很多,从而减少了整车质量;②制动响应时间短,提高制动性能,缩短制动距离;③系统中不存在制动液,维护容易、简单,采用电线连接,系统的耐久性能良好;④系统总成的制造、装配、调试、标定更快,易于采用模块化结构;⑤已经开发出具有容错功能的适用于汽车的网络通讯协议如TTlPc,lFexRay等通讯协议可以应用到电制动系统中。

⑥易于进行改进和功能的增加,可以并人汽车CAN通讯网络进行集中管理和共享信息。

(2)国内研究现状与趋势：由于中国汽车工业起步较晚，汽车零部件行业市场狭小，以及中国国内对刹车片行业认识不足，刹车片行业一直处于彷徨和摸索的发展状态，致使汽车用制动器衬片行业与国际先进水平存在较大的差距。

在工艺、设备、标准方面长期沿袭老的技术模式，技术进步缓慢，新产品开发及产品质量升级换代等方面落后于市场需求；管理比较粗放，产品技术规范无法进入主流国际市场的标准评价体系，出口份额微乎其微。

随着我国汽车制造工业的发展，尤其是随着这几年出口贸易的急剧增长，我们有了很多与国外先进制造企业和汽车主机厂的交流机会，包括欧美顶尖公司在内的摩擦材料制造商及原材料供应商等先后登陆中国，合资、独资设厂，使我国的制动器衬片行业在原材料、生产工艺、生产设备、测试方法与标准、测试设备以及国际制动器衬片发展趋势等方面获得了大量的信息和提高，产能得到大幅提升，再加之科研力度的加大，我们的产品现已相继打入国际售后市场，以山东金麒麟集团和山东信义汽车配件有限公司为典型代表，形成了年产2000 万余套汽车制动摩擦片的能力，而且品种范围拓宽可达到2000多个品种的无石棉轿车、轻型车、商用车等系列制动摩擦片，并为主机厂、制动器厂提供配套，产品出口量占总产量相当大的份额。

近几年，国内制动摩擦片生产企业在打进国际主机配套市场方面也取得了不凡的业绩。

山东双连制动材料有限国外发达国家刹车片行业目前在技术工艺、质量管理等方面均处于领先地位，刹车片生产企业和整车企业的开发是同步的，从刹车片的选定到出样品，要经过噪声检测、台架试验、匹配试验以及冬、夏季路试等反复测试，直到其性能均达到要求并稳定，才能批量生产。

同时，由于我国国内刹车片市场巨大，经济环境良好，劳动力廉价等方面因素，国外刹车片企业现已呈现逐步向我国国内转移生产能力的趋势。

这种情况在带动国内刹车片行业发展的同时也存在隐忧。

国外知名企业具有产品、品牌、资本优势，对民族企业是一个挑战。

[2] 表1 2006年到2010年鼓式制动器总成出售量（万套）年份售后需求量2006 82.42007 93.072008 97.652009 103.852010 112.59开题报告二、毕业设计主要内容及预期目标1、主要内容本次设计的是SY1046载货汽车制动系统设计，主要内容有以下几点：①进行设计双管路制动系统，进行制动力分配计算。

②正确选择鼓式制动器的类型。

③前、后鼓式制动器设计与计算。

④计算出合理制动时需要提供的扭矩和相应的摩擦力。

⑤制动器主要参数的确定。

⑥制动器零件主要结构的设计。

⑦对相应的部件进行校核运算，正确的完善不合理的某些结构。

关于SY1046载货汽车制动系统的设计，首先要确定制动器的结构选择及方案分析，然后计算出制动器主要参数，制动强度和附着系数利用率、制动器最大制动力矩、制动器因数和制动蹄因数、接着是动蹄摩擦片的压力分布规律及径向变形规律进行校核，最终完成SY1046载货汽车制动系统零件图和装配图的绘制。

2、预期目标①正确对制动器的结构型式的选择，使之与题目给出的参数条件适应，以保证汽车具有良好的行驶安全性和制动性；②当脚踩刹车的时候，确保汽车在坡上无倒溜情况，同时确保在一定速度情况下能在一定距离及时停下；拉起手刹的时候汽车在一定坡度的路上无法倒溜；③操纵简单、方便、迅速、省力；④制动效能的水稳定性好；⑤制动踏板和手柄的位置和行程符合人机工程学要求；⑥制动系的机件应使用寿命长，制造成本低；⑦贯彻零件标准化、部件通用化及总成系列化等设计要求，遵守有关标准规定；⑧与悬架、转向装置不产生运动干涉，在车轮跳动或汽车转向时不会引起自行制动；开题报告三、拟采用的设计（研究）方案1、技术方案论证鼓式制动器由旋转部分、固定部分、促动部分和定位调整装置组成。

由刹车底板、刹车分泵、刹车蹄片等有关连杆、弹簧、梢钉、刹车鼓所组成。

1）鼓式制动系统机构的结构分析与型式选择前车车轮制动器主要用于行车制动系统，有时也兼作驻车制动之用。

制动器主要有摩擦式、液力式、和电磁式等三种形式。

电磁式制动器虽有作用滞后性好、易于连接而且接头可靠等优点，但因成本太高，只在一部分总质量较大的商用车上用作车轮制动器或缓速器；液力式制动器一般只用缓速器。

目前广泛使用的仍为摩擦式制动器。

摩擦式制动器中的轮缸式制动器按制动蹄的受力情况不同，可分为领从蹄式、双领蹄式(单向作用、双向作用)、自增力式(单向作用、双向作用)等类型。

①领从蹄式制动器领从蹄式制动器的结构如图2所示。

制动底板5 固定在后桥壳或前桥转向节凸缘上，在制动底板的下部装有两个偏心的调整螺钉1，两个制动蹄11、12 的下端有孔，套装在偏心调整螺钉上，并用锁止螺母3锁止。

制动底板的中部装有两制动蹄托架4，以限制制动蹄的轴向位置。

制动蹄上端用回位弹簧10 拉靠在制动轮缸9 的顶块上。

制动蹄的外圆面上，用埋头螺钉铆接着摩擦衬片8。

作为制动蹄促动装置的制动轮缸也用螺钉固装在制动底板上。

制动鼓固装在车轮轮毂的凸缘上，随车轮一起转动。

领从蹄式制动器制动效能比较稳定，结构简单可靠，便于安装，广泛用作货车的前、后轮制动器和轿车的后轮制动器。

图1 领从蹄式制动器②双领蹄式制动器在制动鼓正向旋转时，双领蹄式制动器的两制动蹄均为领蹄的制动器称为双领蹄制动器。

如图3所示。

两制动蹄各用一个单活塞式制动轮缸 2 促动，且两套制动蹄、制动轮缸、支承销和调整凸轮等在制动底板上的布置是中心对称的，以代替领从蹄式制动器中的轴对称布置。

等直径的两个制动轮缸可借油管连通，使其中油压相等。

这样，在汽车前进时，两制动蹄均为领蹄；但在倒车时，两制动蹄均变为从蹄。

由此可见，这种双领蹄式制动器具有单向作用，在前进时制动效能好，倒车时制动效能大大下降，且不便安装驻车制动器，故一般不用作后轮制动器；但两制动蹄片受力相同，磨损均匀，且制动蹄片作用于制动鼓的力量是平衡的，即单向作用双领蹄制动器属于平衡式制动器。