某轿车鼓式制动器的设计开题报告

全文总字数：2570字

1. 研究目的与意义

汽车制动器对汽车行驶的安全性和停车的可靠性起着重要的保证作用，是汽车上重要的安全部件，所以正确设计鼓式制动器对研究车辆的操纵稳定性和乘客适性有着至关重要的影响。本次设计将计划运用所学的汽车制动器专业知识，对某轿车鼓式制动器结构进行分析，确定制动器的形式为鼓式制动器，并进行严格地计算和结构设计，设计出具有足够制动效能以保证汽车的安全稳定性的制动器，保证制动系统具有良好的制动效能以及良好的操纵稳定性。

2. 国内外研究现状分析

汽车制动系统是汽车行驶的一个重要的安全系统，它是限制汽车运动的装置，其性能的好坏对汽车的行驶安全有着重要影响。随着汽车的运动形式以及行驶路面复杂性的提高，更加需要性能高、寿命长的制动系统。如果制动系统不能正常工作，那么驾驶员和乘客的人生安全将会受到威胁^[1]。一个合格的汽车制动系统必须具备以下三点特性与功能： 1.在驾驶者的控制下让正在行驶的汽车作强制减速或者停止； 2.让已经停止行 驶的车辆能够牢稳地停止在所有情况的路面上； 3.使汽车能够按照驾驶员的意愿以稳定的车速进行下坡。由于汽车在行驶过程中的情况非常复杂，汽车受到各种各样，难以控制的外力，要使汽车能够平稳制动，汽车需要一系列特别设置的零部件系统提供这些与汽车行驶反向的外力^[2]。 此次设计将依靠严谨的计算，按照要求设计出一款鼓式制动器，保证其具有良好的制动效能与稳定性。

一、国外研究概况

现如今人们对汽车的性能要求不断提高，这使得汽车设计水平的不断提高，汽车制动器的技术也在不断进步，围绕汽车制动器而展开的研究与分析越来越多。国外由于汽车工业发达，对制动器研究相对较早，汽车的制动器已经经历了多年的研究与发展。 1999年，c. hohmann与k. schiffner博士运用计算机辅助求解软件对一款载重货车鼓式制动器做了仿真研究，得出了制动蹄与制动鼓的法向接触应力是非线性分布^[3]。2004年，richard a. swift和charles l.penninger 教授运用adams动力学软件对摩擦片进行仿真分析，通过对制动器的结构进行优化使其制动性能大幅提升^[4]。2008年，snehasis ganguly, huanan tong 和yuri karpcnko三位教授使用cae软件对鼓式制动器进行建模，并对其结构设计进行分析、优化，终于使其工作过程中得尖叫的现象大幅降低^[5]。国外在不仅在计算机技术方面进行研究所开展的时间早，在有限元分析方面也领先于国内。2014年，carlos abilio passos travaglia, luiz carlos rolim lopes两位教授对摩擦材料的温度分布及热与机械接触应力进行有限元分析优化，提高了制动器的散热效能与制动性能^[6]。以上几个研究成果在鼓式制动器的仿真分析中被广泛运用，对实际的汽车制动器产品设计与改进起到了十分重要的作用。而计算机技术的不断发展，功能强大的汽车仿真设计分析软件的出现，使得原本复杂模型的可以简单模拟，恶劣的工作环境也可以轻松模拟，并且模拟分析的精度也在不断地提高。而相反，计算机辅助技术又减少大量的人力、财力以及产品开发的时间，还提供了合理可靠的优化改进方法。

3. 研究的基本内容与计划

第1周：明确设计任务，熟悉课题内容，阅读相关材料，撰写开题报告和文献综述；

第2-4周：仔细阅读收集到的参考资料，确定基本参数；

第4-6周：根据给定的参数进行鼓式制动器的设计计算；

4. 研究创新点

应用所学的知识对轿车鼓式制动器进行具体的结构设计，并利用三维建模软件对所设计的零件进行CAD建模或生成相应的图纸。