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转筒自励式电磁与摩擦制动集成系统结构参数优化设计与性能仿真
| 论文题名： | 转筒自励式电磁与摩擦制动集成系统结构参数优化设计与性能仿真 |
| 关键词： | 汽车工业;摩擦制动集成系统;转筒自励式电磁制动系统;结构参数;优化设计;性能仿真 |
| 摘要： | 我国近几年来汽车产量和保有量在快速增长。汽车逐渐成为必不可少的代步工具，与人们的生活密切相关，这对汽车的安全性能提出了更高的要求。然而传统的摩擦制动系统存在着“热衰退”现象，严重危害人们的行车安全。同时，摩擦制动器在使用的过程中会产生粉尘和制动噪音，具有一定的污染。为了消除摩擦制动器的弊端，采用非接触式的电磁制动是不错的选择。电磁与摩擦制动集成系统可以解决现代轿车频繁制动带来的上述问题。然而，电磁与摩擦制动集成系统的工作原理是将汽车行驶的动能转换成热量散发到空气中，存在能源浪费现象。为了解决以上问题，本文提出了一种转筒自励式电磁与摩擦制动集成系统。 本文首先通过查阅国内外相关文献，了解自励式电磁与摩擦制动集成系统的相关研究现状。然后基于本人三年来从事的轿车电磁与摩擦制动集成系统方面的研究工作，通过对比单盘式电磁与摩擦集成制动系统、双盘式电磁与摩擦集成制动系统、转筒式电磁与鼓式制动器集成制动系统以及转筒式电磁与摩擦集成制动系统的优缺点，对集成制动系统的结构方案进行选择，并对电磁制动器以及永磁发电机进行参数设计。接着，以单位质量制动功率密度最大和耗电功率最小作为优化设计目标，针对所设计的电磁制动器进行优化设计，给出了优化设计变量，并将优化前后的仿真结果进行对比，验证了优化设计的正确性。同样地，本文分别对摩擦制动器与永磁发电机进行了优化设计。为进行转筒自励式集成制动系统的性能仿真，本文建立了十自由度的车辆动力学数学模型。为研究安装转筒自励式电磁与摩擦制动集成系统对汽车行驶平顺性的影响及其制动性能，本文还利用虚拟样机软件ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)建立了整车多体动力学模型，包括前、后悬架、转向系统、车身、制动器以及轮胎模型。在此基础上，在ADAMS中建立整车平顺性试验平台，对整车模型进行了平顺性仿真试验。仿真结果表明，安装转筒自励式电磁与摩擦制动集成系统对车辆平顺性影响较小，人体在车辆振动环境中的舒适度处于可以接受的范围之内。此外，本文还对整车模型进行了制动性能仿真试验。仿真结果表明:转筒自励式电磁与摩擦制动集成系统能够有效缩短制动时间，提高制动安全性能。最后，对设计的转筒自励式电磁与摩擦制动集成系统进行了台架试验。试验结果表明，本文所设计的转筒自励式电磁与摩擦制动集成系统符合设计要求。 |
| 作者： | 顾晓丹 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 何仁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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