某车型前后盘式制动器设计及模态特性分析开题报告
2020-02-18 07:02
1. 研究目的与意义（文献综述）
近年来，随着汽车产业的发展和人们生活水平的不断提高，汽车逐渐成为人们日常生活的重要交通出行工具，世界各国人均汽车保有量也在不断提升，据中国报告大厅统计，2001-2015年期间，全球汽车产量由5630.49万辆增至9068.31万辆，2001-2016年间，我国汽车产销量分别由234.44万辆和236.36万辆增至1826.26万辆和1806.19万辆[1]。汽车给人们带来快捷方便的同时也带来了严重的交通安全问题，世界车祸的死亡率始终处于居高水平，据统计，每半分钟世界就有一起车祸发生，且50%以上车祸发生是汽车制动性能不良造成。因此，提升汽车制动性能，改善汽车行驶安全性，改进制动器研究、设计和制造水平具有十分重要的意义。
汽车制动系统要求具有优良的制动效能和制动效能稳定性，制动器是汽车的重要组成部分，对制动效能起决定性作用。汽车制动器有摩擦式、电磁式和液力式等几种,目前应用最广泛的是摩擦式制动器，摩擦式制动器按摩擦副结构形式不同可分为鼓式、盘式两大类。盘式制动器摩擦力来自和汽车固定部位相连的部件与一个或多个制动盘两端面之间。其中摩擦材料覆盖制动盘所有工作表面的盘式制动器称为全盘式制动器，摩擦材料覆盖制动盘部分工作表面的盘式制动器称为钳盘式制动器。
我国汽车工业起步晚，直至上世纪80年代盘式制动器才在汽车上得到应用，但并不具备开发能力而只能采用国外的盘式制动器。近年来在我国汽车行业迅猛发展的背景下，汽车制动系统也得到了相应发展。早期，汽车制动系统主要采用“前盘后鼓”结构形式，后来由于盘式制动器总体性能优于鼓式制动器，主要体现在散热性、制动效能、结构等方面，盘式制动器逐渐取代鼓式制动器，目前，在中高级轿车上前后轮都已采用盘式制动器，但出于成本考虑，仍有不少经济型轿车采用“前盘后鼓”混合型制动系统。但随着高速公路等级的不断提高，乘车档次的不断上升，特别是国家安全法规的强制实施，盘式制动器的普遍采用将是一种趋势。在结构方面，钳盘式制动器结构简单，质量体积轻小，维修保养容易；在制动稳定性方面，钳盘式制动器无自行增力作用，制动力矩与摩擦系数和活塞推力是线性关系，因而制动稳定性明显优于鼓式制动器；由于上述优点，钳盘式制动器成为当前在乘用车中应用最为广泛的制动器类型。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 盘式制动器的组成和特点
主要零部件有制动盘、分泵、制动钳、油管等。制动盘用合金钢制造并固定在车轮上，随车轮转动。分泵固定在制动器的底板上固定不动，制动钳上的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧，分泵的活塞受油管输送来的液压作用，推动摩擦片压向制动盘发生摩擦制动，动作起来就好像用钳子钳住旋转中的盘子，迫使它停下来一样。
盘式制动器散热快、重量轻、构造简单、调整方便。特别是高负载时耐高温性能好，制动效能稳定，结构型式稳定，而且不怕泥水侵袭，在冬季和恶劣路况下行车，盘式制动比鼓式制动更容易在较短的时间内令车停下。
3. 研究计划与安排
| 周次(8学期) | 工作内容 | 提交内容 |
| 第1周 | 收集相关文献资料，方案构思，完成开题报告； | 文献检索、开题报告 |
| 第2-3周 | 外文翻译，翻阅参考书籍，获取相关参数，包括长宽高、质心高、轴距、汽车整备质量和发动机功率等； | 外文翻译 |
| 第4-6周 | 对前后盘式制动器主要零件的具体结构进行设计； | 盘式制动器各零件尺寸参数的设计说明书 |
| 第7-10周 | CATIA建立零件模型并完成装配，导入ABAQUS中进行模态特性分析，编写设计说明书； | 制动器三维模型图及模态特性分析结果 |
| 第11-12周 | CATIA导出二维图并在CAD中修改，进行图样及设计说明书的整理，答辩资格审查； | 制动器重要零部件的二维图和设计说明书 |
| 第13周 | 提出答辩申请，作答辩准备； | 毕业论文资料袋 |
| 第14-15周 | 参加答辩。 |
4. 参考文献（12篇以上）
[1]中国报告大厅.我国家用汽车发展数据统计.[2018-01-29].http://m.chinabgao.com/k/qiche/31579.html
[2]molyneaux a,favrat d,leyland g b.multi-objective optimisation of vehicle drivetrains[r].eplf,2003.
[3]gao w,porandla s k. design optimisation of a parallel hybrid electric powertrain[c]//vehicle power and propulsion,2005 ieee conference.ieee,2005:6pp.
