本科畢業(yè)論文開題報告二級學院 機電工程學院 專業(yè) 車輛工程（汽車設計與制造） 班級姓名 學號 聯(lián)系方式題目 （家用轎車）長安悅翔真空助力器設計與改進一、選題意義與目的制動系統(tǒng)是汽車的重要組成部分之一，它是為行駛的汽車減速或者停車而配置的，而真空助力器是制動系統(tǒng)的主要部分，其作用是將駕駛員作用在踏板上的機械力轉(zhuǎn)化成液體壓力并傳遞到四個車輪的制動器。因此真空助力器和液壓制動主缸的性能好壞直接影響到制動系統(tǒng)的性能。真空助力器帶制動主缸總成作為制動系的一部分在汽車制動過程中起著關鍵作用，其性能的好壞直接影響車輛的制動效果， 它具有體積小結(jié)構設計巧妙，助力效果顯著的特點，被廣泛應用于汽車真空助力器系統(tǒng)中，它的作用是將駕駛員作用在主缸活塞上的力放大。對真空助力器， 《真空助力器技術條件 QC/T307-1999》規(guī)定了一般要求和基本性能要求 ，而基本性能要求包括密封性，空行程，反應時間，釋放時間，輸入——輸出特性等。由于制動真空助力器目前尚無有效的國際標準可依，而國內(nèi)目前所采用的制動真空助力器產(chǎn)品又來自不同的國家，因此其結(jié)構和技術條件也不一致。通過對長安悅翔制動真空助力器設計與改進，進一步分析制動真空助力器的工作特性指標，為我國以后在汽車制動真空助力器的設計上做好一定的基礎準備。本畢業(yè)設計課題所要設計的真空助力器是依據(jù)汽車行業(yè)標準和市場的要求所進行的，制動真空助力器中分隔皮膜的設計參數(shù)不當，在使用過程當中可能產(chǎn)生裂紋，隨著以后的使用，裂紋進一步擴展，出現(xiàn)裂口，真空助力器內(nèi)的負壓無法保持，導致制動助力降低，制動踏板變硬，在常規(guī)制動操作條件下它與原先我們使用的真空助力器對比，能夠準確快速地控制制動系統(tǒng)，從而更好地提高制動系統(tǒng)的性能。同時我們對設計好的成品檢驗結(jié)果進行合格與否的判斷，用來保證所生產(chǎn)的真空助力器的質(zhì)量。二、文獻綜述1999 年，楊維和通過對《制動真空助力器特性曲線的綜合評價》進一步分析制動真空助力器的工作特性指標，為制動真空助力器的設計與改進試驗提供了理論依據(jù)。2007 年，趙凱在《汽車真空助力器密封檢驗標準的研究》探討了汽車真空助力器密封檢驗標準的問題,提出并詳細闡述了在真空助力器的工作過程中作用于密封性能的兩個重要的原理,即 3 個平衡位置的原理和平衡位置的動態(tài)轉(zhuǎn)換原理,這兩個原理對真空助力器以及類似的氣動裝置的結(jié)構設計與工藝設計有非常重要的意義。同時,提出在真空助力器的密封檢驗中,應該增加卸載過程中的點下密封檢驗,并給出了通過特征曲線來分析密封性能的方法和通過皮錘敲擊來提高密封檢驗速度的方法。2008 年，查宏民，閆祥安 曹玉平在《真空助力器-制動主缸總成測試裝置》根據(jù)汽車真空助力器-制動主缸總成技術條件及測試方法, 研制了真空助力器 及制動主缸總成測試裝置與計算機控制系統(tǒng)。詳述測試裝置和控制系統(tǒng)的組成、功能、特點。為真空助力器 -制動主缸總成性能在線檢測提供了快速、準確、安全、可靠的裝置和計算機測控系統(tǒng)。2012 年郭偉在《真空助力器及主缸總成試驗方法的研究》開發(fā)適合國情且具有較高通用性的試驗臺與試驗軟件具有重要的現(xiàn)實意義。 本文在分析汽車真空助力器及制動主缸結(jié)構和工作原理基礎上,詳細研究了有關標準 (QC/T 307—1999《真空助力器技術條件》 、ZB T24004—1987《真空助力器試驗方法》 、QC/T311《汽車液壓制動主缸技術條件》)中關于助力器及主缸性能的檢測并結(jié)合新研制的綜合性能試驗臺,成功開發(fā)出了一套綜合性能試驗軟件。該軟件中不僅新增加新標準中新規(guī)定的試驗項目還對舊標準中一些不合理的試驗方法進行了改進,此外在一些試驗中還增加了一些新指標的檢測使試驗能全面地反應產(chǎn)品重要信息。新軟件可以完成中華人民共和國行業(yè)標準中規(guī)定的全部檢測項目和部分企業(yè)標準中規(guī)定的檢測項目,具有具有較強的實用性和通用性。 在文章中對綜合能試驗臺的硬件和軟件進行了描述, 詳述了測試裝置和控制系統(tǒng)的組成、功能、特點 ,為真空助力器帶制動主缸總成性能的檢測提供了快速、準確、安全、可靠的測控裝置和計算機試驗軟件系統(tǒng)。大量的試驗證明新開發(fā)的試驗臺及試驗軟件自動化程度高、試驗方法合理、功能齊全、測試結(jié)果準確可靠。2015 年，上海通用汽車有限公司根據(jù)《缺陷汽車產(chǎn)品召回管理條例》的要求，向國家質(zhì)檢總局備案了召回計劃，決定自 2015 年 2 月 13 日起，召回部分 2014 年4 月 16 日至 2014 年 12 月 12 日期間生產(chǎn)的部分 2015 年款雪佛蘭新科魯茲汽車，共計 22508 輛。 本次召回范圍內(nèi)部分車輛所配備的制動真空助力器在長期使用后，助力器殼體可能產(chǎn)生裂紋，極端情況下會導致車輛制動力下降，存在安全隱患。上海通用汽車有限公司將為召回范圍內(nèi)的車輛免費更換制動真空助力器，以消除安全隱患三、研究現(xiàn)狀1、國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國汽車業(yè)的高速發(fā)展，帶動真空助力器市場需求持續(xù)大幅增長?，F(xiàn)在汽車配套出于安全可靠方面的考慮，真空助力器往往和制動主缸一起形成真空助力器總成給車型配套。從中國汽車工業(yè)協(xié)會每年統(tǒng)計的 20 多家國內(nèi)主要真空助力器總成生產(chǎn)企業(yè)來看，伴隨著我國汽車產(chǎn)量的發(fā)展，我國汽車真空助力器總成也獲得了較快的發(fā)展。從世界格局來看，我國零部件行業(yè)無論是橫向規(guī)模發(fā)展還是縱向技術升級都具有廣闊的發(fā)展空間。但是本土零部件產(chǎn)業(yè)格局呈弱、小、散的狀態(tài)，雖然產(chǎn)業(yè)規(guī)模較大，但是缺乏規(guī)模效應，且關鍵零部件領域幾乎全被外資占據(jù)，行業(yè)競爭力主要體現(xiàn)在廉價勞動力及資源成本。在汽車零部件全球采購的背景下，具有技術和研發(fā)優(yōu)勢及規(guī)模優(yōu)勢的本土零部件企業(yè)將會有較大的發(fā)展空間，同時相關學者與研究人員已經(jīng)做了大量的研究工作。例如， 1999 年，楊維和通過對《制動真空助力器特性曲線的綜合評價》進一步分析制動真空助力器的工作特性指標，為制動真空助力器的設計與改進試驗提供了理論依據(jù)。針對我國汽車設計的前景進行展望，從近十幾年的發(fā)展現(xiàn)狀來看，其研究結(jié)果較為成功，對我國汽車設計與改進的發(fā)展具有較大的幫助作用。而在近期，2015 年，上海通用汽車有限公司根據(jù)《缺陷汽車產(chǎn)品召回管理條例》的要求，向國家質(zhì)檢總局備案了召回計劃，決定自 2015 年2 月 13 日起，召回部分 2014 年 4 月 16 日至 2014 年 12 月 12 日期間生產(chǎn)的部分2015 年款雪佛蘭新科魯茲汽車，共計 22508 輛。 本次召回范圍內(nèi)部分車輛所配備的制動真空助力器在長期使用后，助力器殼體可能產(chǎn)生裂紋，極端情況下會導致車輛制動力下降，存在安全隱患。上海通用汽車有限公司將為召回范圍內(nèi)的車輛免費更換制動真空助力器，以消除安全隱患，詳細描繪了我國汽車真空助力器長期使用后的各種現(xiàn)狀，對后期設計與改進來說也具有較大的參考價值。2、國外研究現(xiàn)狀國外對于真空助力器的設計與改進的發(fā)展模式早有研究，也形成了一大批關于汽車真空助力器設計與改進的專著與研究課題。 從國內(nèi)外的發(fā)展動向來看，近年來汽車的性能在高速發(fā)展，發(fā)動機的功率和轉(zhuǎn)速不斷提高，道路的復雜性也越來越高，由此，對真空助力器的使用要求也越來也高，所以，增加真空助力器的可靠性和穩(wěn)定性，提高其使用壽命，簡化操作，已經(jīng)成為目前真空助力器的發(fā)展趨勢，此次課題對真空助力器的設計與改進研究，主要是在制動系統(tǒng)滿足汽車使用要求和結(jié)構強度要求的基礎上，設計操作更為輕便，可靠性更高，使用壽命更長，制動更柔和，不需設置供能裝置等優(yōu)點，從而使制動操縱更加輕便，制動更加可靠！四、創(chuàng)新思路由于早期進入中國汽車市場的品牌眾多，各汽車設計標準不同，零部件設計參數(shù)也各有不同，而當時中國汽車行業(yè)處于剛起步狀態(tài)。很多汽車生產(chǎn)商是通過逆向工程來開發(fā)自己品牌的汽車以縮短開發(fā)周期和成本。但是逆向工程設計的零部件很多是非標準化的，而且一些西方國家的標準與自己國家的標準也有所不同，這樣無疑增加的零部件的加工成本，同時不合零部件設計的“三化”標準。因為現(xiàn)在以實訓場現(xiàn)有早期家用轎車長安悅翔真空助力器為基礎對其進行優(yōu)化改進設計。首先通過查詢汽車零部件設計資料及其手冊根據(jù)家用轎車長安悅翔的制動主缸參數(shù)對真空助力器主要尺寸設計進行計算，并撰寫設計說明書。然后將設計計算所得部位參數(shù)與實訓場長安悅翔真空助力器的參數(shù)進行對比。最后通過兩者參數(shù)比較得出最優(yōu)設計參數(shù)，從而獲得最大的經(jīng)濟利益。本次畢業(yè)設計由優(yōu)化設計所得參數(shù)進行 UG 三維建模，通過電腦虛擬裝配分析設計過程中是否存在運動干涉及其它問題，以縮短零部件開發(fā)周期和減少開發(fā)成本。然后由 UG 三維文件出工程圖，最后通過 AUTO CAD 軟件對圖紙進行排版整理從而獲得最終要的加工圖紙五、 論文提綱一、緒論1、研究背景2、研究的意義與目的二、 汽車真空助力器 1、汽車真空助力器的作用2、汽車真空助力器的結(jié)構及工作原理 3、真空助力器的各個不同工作狀態(tài) 三、真空助力器的性能指標1、密封性2、空行程3、反應時間和釋放時間4、輸入一輸出特性四、 真空助力器的重要特性 1、真空助力器的閥口的三個平衡位置的原理2、真空助力器平衡位置的動態(tài)轉(zhuǎn)換的原理3、實際的真空助力器的工作過程4、反作用盤的核心作用和性能要求 五、 真空助力器的特征曲線的分析與計算1、啟動值 2、跳增值3、影響滯后率的因素4、真空助力器輸入與輸出的力學關系六. 長安悅翔真空助力器的改進設計1、膜片彈簧的改進設計2、真空助力器密封上的改進七、結(jié)論1、參考文獻2、致謝3. 附圖六、進度安排序號 任務名稱 開始時間 結(jié)束時間 備注1 公布畢業(yè)題目，組織選題 2015-11-1 2015-11-142 學生做開題報告 2015-11-15 2015-11-283 在老師指導下撰寫畢業(yè)論文 2015-11-29 2016-3-124 完成初稿，中期檢查 2016-3-13 2016-3-195 繼續(xù)撰寫論文，完成 2,3 稿 2016-3-20 2016-4-96 在老師指導下完成畢業(yè)論文最終稿 2016-4-10 2016-4-237 審閱及評定成績 2016-4-24 2016-4-308 組織答辯 2016-5-1 2016-5-79 歸檔 2016-5-8 2016-5-1410 總結(jié) 2016-5-15 2016-5-21七、參考文獻1、汽車構造（第五版）（上下冊） 陳家瑞 人民交通出版社 2006 2、汽車設計 劉濤 北京大學出版社 20083、汽車設計 王望予 機械工業(yè)出版社 20044、汽車設計 劉惟信 清華大學出版社 20015、汽車理論 余志生 機械工業(yè)出版社 20006、汽車設計課程設計指導書 王國權 龔國慶 機械工業(yè)出版社 2010-03 汽車工程手冊―設計篇 《汽車工程手冊》編委會 人民交通出版社 2001 8、汽車制動系的結(jié)構分析與設計計算 劉惟信編著 清華大學出版社 2004 9、桑塔納世紀新秀／99 新秀／LX 轎車維修手冊 張立新王志超 機械工業(yè)出版社 200410、捷達電噴系列轎車維修手冊 機械工業(yè)出版社 2005 11、廣州本田飛度轎車維修手冊 張春華 佟榮長 機械工業(yè)出版社 200512、頤達（或祺達）轎車使用維修手冊 機械工業(yè)出版社 13、頤達/騏達 TIIDA 系列備件目錄 東風日產(chǎn)汽車公司 2006.414、中國 CNKI 論文數(shù)據(jù)庫15、汽車實用英語 粟利萍 電子工業(yè)出版社 200516、豐田凱美瑞維修手冊（2007 版英文版） 17、 Rudolf Limpert. BRAKE DESIGN and SAFETY. Warrendale, PA 15096,USA: SAE,Inc. ,1992[15]John Fenton . Hand Book of Vehicle Design Analysis. Warrendale , PA，USA：Society of Automotive Engineers．Inc. ,199618．宋新萍主編. 汽車制造工藝學. 機械工業(yè)出版社. 2013.19、王寶璽主編. 汽車制造工藝學（第 3 版）. 機械工業(yè)出版社. 2008.20、王望予.汽車設計.北京；機械工業(yè)出版社；200421、劉維信.汽車制動系的結(jié)構分析與設計計算.北京；清華大學出版社；200422、方泳龍.汽車制動理論與設計，北京；國際工業(yè)出版；2005指導教師意見： 指導教師簽名： 年 月 日二級學院或教研室審核意見： 院長（教研室）主任簽名： 年 月 日