制动系统设计开题报告

毕业设计（论文）开题报告

1 选题的背景和意义

选题的背景

在全球面临着能源和环境双重危机的严峻挑战下世界各国汽车企业都在寻求新的解决方案一一如开发新能源技术，发展新能源汽车等等然而. 新能源汽车在研发过程中已出现!群雄争霸的局面在能源领域. 有压缩天然气，液化石油气，煤炼乙醇，植物乙醇，生物乙醇，，生物柴油，甲醇，二甲醚，合成油等等新能源动力汽车在转换能源方面有燃料电池汽车氢燃料汽车纯电动汽车轮毅电机车等等。选择哪种新能源技术作为未来汽车产业发展的主要方向是摆在中国汽车行业面前的重要课题。据有关专家分析进入新世纪以来，以汽车动力电气化为主要特征的新能源电动汽车技术突飞猛进。其中油电混合动力技术逐步进入产业化锂动力电池技术取得重大突破。新能源电动汽车技术的变革为我国车用能源转型和汽车产业化振兴提供了历史机遇[1]。

作为21 世纪最清洁的能源———电能，既是无污染又是可再生资源，因此电动汽车应运而生，随着人民生活水平和环保觉悟的提高电动汽车越来越受到广泛关注[2]。传统车辆的转向、驱动和制动都通过机械部件连接来操纵，而在电动汽车中，这些系统操纵机构中的机械部件（包括液压件）有被更紧凑、反应更敏捷的电子控制元件系统所取代的趋势。加上四轮能实现±90°偏转的四轮转向技术，车辆可实现任意角度的平移，绕任意指定转向点转向以及进行原地旋转。线控和四轮转向的有机结合，是当今汽车新技术领域的一大亮点，其突出特点就是操纵灵活和行驶稳定[3]。轮毂电机驱动电动车以其节能环保高效的特点顺应了当今时代的潮流，全方位移动车辆是解决日益突出的城市停车难问题的重要技术途径，因此，全方位移动的线控转向轮毂电机驱动电动车是未来先进车辆发展的主流方向之一。全方位移动车辆可实现常规行驶、沿任意方向的平移、绕任意设定点、零半径原地转向等转向功能[4]。

国内外研究现状及发展趋势

电动汽车的出现得益于19世纪末电池技术和电机技术的发展较内燃机成熟，而此时石油的运用还没有普及，电动车辆最早出现在英国，1834年Thomas Davenport在布兰顿演示了采用不可充电的玻璃封装蓄电池的蓄电池车，此车的出现比世界上第一部内燃机型的汽车(1885年)早了半个世纪。1873年英国人Robert Davidson制造的一辆三轮车，它由一块铁锌电池向电机提供电力，这被认为是电动汽车的诞生，这也比第一部内燃机型的汽车早出现了13年。到了1881年，法国人Gustave Trouve使用铅酸电池制造了第一辆能反复充电的电动汽车。此后三四十年间，电动汽车在当时的汽车发展中占据着重要位置，据统计，到1890年在全世界4200辆汽车中，有38%为电动汽车，40%为蒸汽车，22%为内燃机汽车。到了1911年，就己经有电动出租汽车在巴黎和伦敦的街头上运营，到了1912年在美国更有至少万辆电动汽车运行fail。不过，从1910年开始，随着内燃机汽车的综合性能大大提高，由于蓄电池的能量密度低、重量大、充电时间长、一次充电续驶里程和使用寿命短等因素，再加上制造成本高、综合性能较差，电动汽车逐渐淡出大众的视野，仅在码头、机场、车站、仓库等特殊场合作货物转运或牵引车辆用。尽管内燃机汽车技术日趋成熟、使用性能优越，但其对燃油(包括汽油和柴油)的依赖性强fuel，这使得内燃机汽车的蓬勃发展与能源短缺的矛盾日益凸显。尤其是上世纪70年代石油危机的爆发，给世界各国政界一次不小的打击，并促使他们开始考虑替代石油的其他能源，包括风能、太阳能、电能等可再生能源。从政治经济方面考虑，人们给了电动汽车发展的第二次机遇，因此电动汽

车又一次被人瞩目。 时至今日，世界上除了已存在的日益严重的能源短缺问题之外，环境保护问题也逐渐成为了各个方面所关心重大课题，内燃机汽车的排放污染，给全球的环境以灾难性的影响，因此开发生产零污染交通工具成为各国所追求的目标，电动汽车的无(低)污染优点，使其成为当代汽车发展的主要方向[5]。

2 研究的基本内容

针对全方位微型电动车制动系统的研究，做出综述报告。内容包括全方位微型电动车的发展历程，制动系统的结构形式。结合全方位电动车的车轮转向特点,设计适合它的制动系形式及制动管路。

制动系统的具体设计方案

制动系的主要参数及其选择

制动器设计中需要预先给定的整车参数有：汽车轴距L ；车轮滚动半径rr ，；汽车空、满载时的总质量'a m ，a m ；空、满载时的轴荷分配：前轴负荷'1G ，1G ；后轴负荷'

2G ，2G 空、满载时的质心位置：质心高度'

'g h ，g h ；质心距前轴距离'1L ，1L ；质心距后轴

距离'2L ，2L 等。原始数据如下: 1.场馆用电动概念车参数：

整车整备质量：500 kg

满载整车质量：700kg

轴距：待定

轮距：待定

最高时速：20km/h

0-20 km/h 加速时间：不大于5秒

最大爬坡度：20%

2.改进后面向未来的电动概念车参数：

整车整备质量：800 kg

满载整车质量：1200kg

轴距：待定

轮距：待定

最高时速：100km/h

0-100 km/h 加速时间：不大于15秒

最大爬坡度：20%

另外需要给定或计算出的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、最大制动力矩与制动器因数等。

选择制动器方案并进行结构设计计算

选择电动车前后车轮的制动器,各类鼓式或盘式制动器；

定出制动器的基本尺寸,并对制动器进行结构上的受力计算,包括:

制动器因数及摩擦力矩分析计算；

鼓式制动蹄上的压力分布规律与制动力矩的简化计算, 盘式制动器制动力矩的计算；

摩擦衬片(衬块)的磨损特性计算；

制动器的热容量和温升的核算；

驻车计算；

具体设计制动器各零件,包括: 制动鼓,制动蹄,制动底板,支承,制动轮缸,制动盘,制动钳,制动块,摩擦材料.制动器间隙等的设计。

设计制动系与电动轮和悬架系统的联接结构，进行受力和强度分析

结合本车实例设计联接结构及其组成零件,进行计算机建模,并校核零件强度。

选择制动驱动机构的结构型式并进行设计计算

针对本车的具体情况通过比较选择制动驱动的形式,并进行具体机构的设计计算。

进行制动管路的分路方安选择并结合全车进行管路布置。

按人机工程学和整车总布置要求，设计制动操控机构并进行优化匹配；

包括踏板,控制杆件等的设计,避免干涉,进行全车制动系统的UG三维建模工作。

3 研究的重点和难点

重点：制动器的选择制动管路的选择；

难点：设计制动操控机构并进行优化匹配；

4 拟解决的关键问题

1.制动器的选择以及制动主缸的确定；

2.各个零件之间的强度校核；

5 预期成果

对该产品进行概念设计、结构设计、分析计算，产品设计；并给出三维模型图、机械装配图(A0)1张、传动零件图(A3或A4)3张以及论文10000字。

6 研究工作进度计划

完成文献综述，外文翻译和开题报告；

完成对相关参数的计算；

完成零件的绘制，撰写说明书；

完成绘制三维模型图以及装配图，完成说明书；

整理各类文件，答辩。

参考文献

王裕平. 电动汽车:中国车界的主要选择[J]. 时代汽车. 2009 (08)

夏世甜,王亚飞. 电动汽车制动系统的设计 [J]. 时代农机. 2016 (12）

杨文颖,宁国宝. 全方位移动微型电动车悬架系统设计分析[J].北京汽车,2009(06):15-18.

张蕾,宁国宝. 全方位移动微型电动车四轮独立转向系统设计与仿真分析[J]. 北京汽车. 2009 (05)