本文關(guān)鍵詞：汽車電磁—摩擦集成制動(dòng)器設(shè)計(jì)及制動(dòng)性能研究

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【摘要】：隨著汽車保有量的不斷增長(zhǎng),加之高速公路的飛速發(fā)展,汽車制動(dòng)安全性也越來越受重視。就目前,摩擦制動(dòng)仍然還是主要的制動(dòng)方式,但傳統(tǒng)摩擦制動(dòng)在連續(xù)制動(dòng)、頻繁制動(dòng)等工況下會(huì)造成制動(dòng)器溫度不斷的升高,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致制動(dòng)“熱衰退”現(xiàn)象,引發(fā)交通事故。同時(shí)摩擦制動(dòng)工作過程中還會(huì)產(chǎn)生粉塵和噪聲污染。所以開展針對(duì)上述問題的課題研究急切而有意義。為此本文提出一種集電磁制動(dòng)與摩擦制動(dòng)于一體的集成制動(dòng)器,利用電磁制動(dòng)“非摩擦”的優(yōu)點(diǎn)來改善上述問題。本文以期為實(shí)際應(yīng)用提供一種可供選擇的方案,為電磁與摩擦集成制動(dòng)器的設(shè)計(jì)開發(fā)提供一定的理論支持。本文具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)綜述電磁制動(dòng)與摩擦制動(dòng)各自的功能結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及研究現(xiàn)狀,分析國內(nèi)外現(xiàn)有電磁制動(dòng)與摩擦制動(dòng)集成方案的優(yōu)劣,綜合汽車輪轂內(nèi)部空間限制,提出了一種集電磁制動(dòng)與摩擦制動(dòng)于一體的集成方案,并詳細(xì)介紹其工作原理及工作模式,并結(jié)合電磁理論推導(dǎo)了該集成制動(dòng)方案制動(dòng)力矩理論計(jì)算公式。為后續(xù)研究奠定理論基礎(chǔ)。(2)選定某具體汽車車型,根據(jù)該車相關(guān)結(jié)構(gòu)性能參數(shù)及輪胎規(guī)格,結(jié)合集成制動(dòng)器理論計(jì)算公式中各參數(shù)對(duì)制動(dòng)力矩的影響,充分考慮制動(dòng)器額定制動(dòng)力矩及制動(dòng)盤熱容量限制,完成制動(dòng)器關(guān)鍵參數(shù)的優(yōu)選,根據(jù)所優(yōu)選的參數(shù),建立電磁與摩擦集成制動(dòng)器結(jié)構(gòu)模型,并詳細(xì)介紹了其結(jié)構(gòu)布置形式。(3)根據(jù)優(yōu)選的結(jié)構(gòu)參數(shù)建立簡(jiǎn)化模型,在Maxwell中對(duì)集成制動(dòng)器電磁制動(dòng)電磁場(chǎng)及渦流場(chǎng)進(jìn)行分析,得到了電磁制動(dòng)磁場(chǎng)分布及渦流分布情況,為電磁制動(dòng)溫升分析奠定基礎(chǔ)。同時(shí)得到了電磁制動(dòng)力矩響應(yīng)曲線及部分結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)電磁制動(dòng)力矩的影響規(guī)律,并與理論計(jì)算值對(duì)比,驗(yàn)證了模型及理論計(jì)算公式的正確性。(4)以渦流損耗為電磁與摩擦集成制動(dòng)器電磁制動(dòng)的內(nèi)熱源,建立Ansoft-Workbench渦流-熱耦合模型,對(duì)電磁制動(dòng)溫升進(jìn)行分析,分析轉(zhuǎn)速和電流對(duì)制動(dòng)溫升的影響規(guī)律。在Abaqus中建立集成制動(dòng)器摩擦制動(dòng)模型,分別對(duì)不同制動(dòng)工況下集成制動(dòng)器使用摩擦制動(dòng)和電磁與摩擦聯(lián)合制動(dòng)兩種工作模式進(jìn)行溫升分析,并與傳統(tǒng)盤式制動(dòng)器溫升作對(duì)比,驗(yàn)證集成制動(dòng)器良好的抗熱衰退性能。
【關(guān)鍵詞】：集成制動(dòng) 參數(shù)設(shè)計(jì) 磁場(chǎng)分析 溫升分析
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 摩擦制動(dòng)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 電磁制動(dòng)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 電磁與摩擦集成制動(dòng)研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 第二章 電磁與摩擦集成制動(dòng)器原理方案設(shè)計(jì)17-29
• 2.1 電磁制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式17-18
• 2.2 摩擦制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式18-19
• 2.3 電磁與摩擦集成結(jié)構(gòu)方案確定19-21
• 2.4 電磁與摩擦集成制動(dòng)器工作原理21-22
• 2.5 電磁與摩擦集成制動(dòng)方案制動(dòng)力矩分析22-28
• 2.5.1 摩擦制動(dòng)力矩23-24
• 2.5.2 電磁制動(dòng)力矩24-28
• 2.5.3 電磁與摩擦集成制動(dòng)力矩28
• 2.6 本章小結(jié)28-29
• 第三章 電磁與摩擦集成制動(dòng)器關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計(jì)29-41
• 3.1 集成制動(dòng)裝置關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計(jì)依據(jù)29-30
• 3.2 額定制動(dòng)力矩計(jì)算30-31
• 3.3 集成制動(dòng)器關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計(jì)31-37
• 3.3.1 復(fù)合制動(dòng)盤參數(shù)設(shè)計(jì)31-33
• 3.3.2 復(fù)合制動(dòng)盤材料選定33-34
• 3.3.3 摩擦制動(dòng)片參數(shù)設(shè)計(jì)34
• 3.3.4 鐵芯及勵(lì)磁線圈參數(shù)設(shè)計(jì)34-36
• 3.3.5 軟磁體工作點(diǎn)選取36
• 3.3.6 氣隙的選擇36-37
• 3.4 電磁與摩擦集成制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)37-39
• 3.5 本章小結(jié)39-41
• 第四章 集成制動(dòng)器電磁場(chǎng)及制動(dòng)力矩特性分析41-57
• 4.1 電磁場(chǎng)分析數(shù)學(xué)理論41-46
• 4.1.1maxwell方程組41-42
• 4.1.2 運(yùn)動(dòng)介質(zhì)中的電磁場(chǎng)方程42-44
• 4.1.3 渦流場(chǎng)分析的數(shù)學(xué)模型44-46
• 4.1.4 電磁制動(dòng)力矩計(jì)算46
• 4.2 電磁制動(dòng)仿真模型建立46-50
• 4.2.1 建立幾何模型46-47
• 4.2.2 設(shè)置材料屬性47-48
• 4.2.3 設(shè)定邊界條件及激勵(lì)48-49
• 4.2.4 網(wǎng)格劃分49-50
• 4.2.5 定義運(yùn)動(dòng)求解選項(xiàng)50
• 4.3 集成制動(dòng)器磁場(chǎng)特性及制動(dòng)力矩特性分析50-55
• 4.3.1 電磁場(chǎng)瞬態(tài)仿真結(jié)果50-51
• 4.3.2 電磁制動(dòng)電渦流分布51-53
• 4.3.3 電磁制動(dòng)力矩特性分析53-55
• 4.4 本章小結(jié)55-57
• 第五章 電磁與摩擦集成制動(dòng)器熱衰退性分析57-79
• 5.1 集成制動(dòng)器制動(dòng)盤溫度場(chǎng)數(shù)學(xué)模型57-59
• 5.1.1 制動(dòng)盤溫度場(chǎng)的熱載荷57-58
• 5.1.2 制動(dòng)盤溫度場(chǎng)控制方程58
• 5.1.3 制動(dòng)盤溫度場(chǎng)邊界條件的確定58-59
• 5.2 制動(dòng)盤溫升分析工況及制動(dòng)載荷59-62
• 5.3 集成制動(dòng)器電磁制動(dòng)溫升特性分析62-66
• 5.3.1 Ansoft-Workbench耦合模型建立62-63
• 5.3.2 電磁制動(dòng)溫度場(chǎng)求解結(jié)果63-66
• 5.4 集成制動(dòng)器摩擦制動(dòng)溫升分析66-71
• 5.4.1 摩擦制動(dòng)有限元建模66-68
• 5.4.2 緊急制動(dòng)工況68-70
• 5.4.3 長(zhǎng)下坡連續(xù)制動(dòng)工況70-71
• 5.5 集成制動(dòng)器電磁與摩擦聯(lián)合制動(dòng)溫升分析71-74
• 5.5.1 緊急制動(dòng)工況71-73
• 5.5.2 長(zhǎng)下坡連續(xù)制動(dòng)工況73-74
• 5.6 傳統(tǒng)盤式制動(dòng)器溫升分析74-77
• 5.6.1 緊急制動(dòng)工況74-76
• 5.6.2 長(zhǎng)下坡制動(dòng)工況76-77
• 5.7 本章小結(jié)77-79
• 第六章 論文總結(jié)與展望79-81
• 6.1 總結(jié)79
• 6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)79-80
• 6.3 展望80-81
• 致謝81-83
• 參考文獻(xiàn)83-87
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果87

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本文編號(hào)：911715