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汽车电磁-摩擦集成制动器设计及制动性能研究
| 论文题名： | 汽车电磁-摩擦集成制动器设计及制动性能研究 |
| 关键词： | 汽车制动器;电磁制动;摩擦制动;结构参数;磁场分布;制动性能 |
| 摘要： | 随着汽车保有量的不断增长，加之高速公路的飞速发展，汽车制动安全性也越来越受重视。就目前，摩擦制动仍然还是主要的制动方式，但传统摩擦制动在连续制动、频繁制动等工况下会造成制动器温度不断的升高，严重时导致制动“热衰退”现象，引发交通事故。同时摩擦制动工作过程中还会产生粉尘和噪声污染。所以开展针对上述问题的课题研究急切而有意义。为此本文提出一种集电磁制动与摩擦制动于一体的集成制动器，利用电磁制动“非摩擦”的优点来改善上述问题。本文以期为实际应用提供一种可供选择的方案，为电磁与摩擦集成制动器的设计开发提供一定的理论支持。本文具体研究内容如下: (1)综述电磁制动与摩擦制动各自的功能结构特点及研究现状，分析国内外现有电磁制动与摩擦制动集成方案的优劣，综合汽车轮毂内部空间限制，提出了一种集电磁制动与摩擦制动于一体的集成方案，并详细介绍其工作原理及工作模式，并结合电磁理论推导了该集成制动方案制动力矩理论计算公式。为后续研究奠定理论基础。 (2)选定某具体汽车车型，根据该车相关结构性能参数及轮胎规格，结合集成制动器理论计算公式中各参数对制动力矩的影响，充分考虑制动器额定制动力矩及制动盘热容量限制，完成制动器关键参数的优选，根据所优选的参数，建立电磁与摩擦集成制动器结构模型，并详细介绍了其结构布置形式。 (3)根据优选的结构参数建立简化模型，在Maxwell中对集成制动器电磁制动电磁场及涡流场进行分析，得到了电磁制动磁场分布及涡流分布情况，为电磁制动温升分析奠定基础。同时得到了电磁制动力矩响应曲线及部分结构参数对电磁制动力矩的影响规律，并与理论计算值对比，验证了模型及理论计算公式的正确性。 (4)以涡流损耗为电磁与摩擦集成制动器电磁制动的内热源，建立Ansoft-Workbench涡流-热耦合模型，对电磁制动温升进行分析，分析转速和电流对制动温升的影响规律。在Abaqus中建立集成制动器摩擦制动模型，分别对不同制动工况下集成制动器使用摩擦制动和电磁与摩擦联合制动两种工作模式进行温升分析，并与传统盘式制动器温升作对比，验证集成制动器良好的抗热衰退性能。 |
| 作者： | 谢模毅 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 赵树恩 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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