本文關鍵詞：外轉子構造電磁緩速器的研究

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【摘要】：改革開放三十年,我國經濟取得舉世矚目的成績,與此同時道路交通也得到飛速發(fā)展,交通狀況有了很大的改善。隨著科技的進步車輛的動力性能也有了很大的進步,使得行駛速度及行駛里程都有了大幅提高。這意味著在相同的制動時間和制動條件下,現在的車輛制動器會承受越來越大的負荷,因此車輛制動裝置的磨損加劇,道路交通事故頻發(fā)。汽車的安全性、節(jié)能、環(huán)保等已成為社會關注的熱點話題。因此對汽車輔助制動裝置緩速器也提出了更多的要求。我國對汽車緩速器的推廣是從2002年開始的,目前國內客車以電渦流緩速器為主,但是其存在熱衰退嚴重,壽命短等致命缺點。由于我國之前對大貨車沒有相關的安裝法規(guī),加上缺乏適合大貨車的高性價比的緩速器,使得大貨車緩速器安裝率不足1%。2014年10月公布的新版GB12676-2014商用車輛和掛車制動系統(tǒng)技術要求及試驗方法,已于2015年7月1日實施,實施后國內對緩速器將出現井噴式需求。國外主流的是液力緩速器,對其研究工作開展較早,其裝車率在歐美日等發(fā)達國家較多,但由于其價格高昂、結構復雜,所以不適合國內市場。國內主流的是電渦流緩速器,但是傳統(tǒng)的電渦流緩速器存在熱衰退嚴重、壽命短等致命缺陷。本文針對以上產品的缺點,結合國內市場行情,提出了兩種新型的外轉子緩速器:外轉子構造電液緩速器,外轉子構造電磁風冷緩速器,并對兩種新型外轉子緩速器進行了系統(tǒng)研究。論文主要章節(jié)如下:第一章介紹了國內外主要的輔助制動裝置,包括工作原理、結構優(yōu)缺點等。第二章對比介紹了傳統(tǒng)電液緩速器和新型外轉子構造電液緩速器的基本結構和工作原理,并對新型外轉子緩速器的控制單元和安裝位置進行了介紹,論述了外轉子構造電液緩速器的優(yōu)勢。第三章對外轉子構造電液緩速器的磁場進行研究,推導了其制動力矩,運用有限元法對該新型緩速器進行了數值模擬。分析了其制動力矩的影響因素,包括電磁場、渦流場、電流、轉速、材料及鍍層等對該新型緩速器制動力矩的影響。第四章對外轉子構造電液緩速器進行臺架試驗,介紹了臺架試驗方案,通過臺架試驗研究了電流、轉速等對制動力矩的影響特性,驗證了理論推導及仿真分析的正確性。通過實驗對外轉子構造電液緩速器持續(xù)性及熱衰退性進行了研究,測試結果證明了該新型電液緩速器具有熱衰退小,持續(xù)性好等優(yōu)點。第五章在以上研究的基礎上,提出一種新型的外轉子構造電磁風冷緩速器,對其結構和工作原理進行了詳細介紹,對該新型緩速器進行有限元數值模擬,研究其制動力矩的影響因素及影響特性,最后與傳統(tǒng)電渦流風冷緩速器進行臺架對比實驗,分別測試了各自的持續(xù)性及熱衰退性,最后介紹了該新型緩速器具有的結構簡單,性能可靠、成本低和壽命長等優(yōu)點。本論文的創(chuàng)新點在于提出并研究了兩種新型的外轉子電磁緩速器,即外轉子構造電液緩速器和外轉子構造電磁風冷緩速器,包括對其外轉子、定子、線圈等進行了深入研究,使得兩種新型緩速器具有最優(yōu)化的結構、簡單可靠、熱衰退小、性能穩(wěn)定、壽命長、價格低等優(yōu)點。
【關鍵詞】：外轉子緩速器 水冷 汽車 輔助制動 制動力矩
【學位授予單位】：北京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.5
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 研究背景及意義11-13
• 1.2 國內外研究現狀13-18
• 1.2.1 發(fā)動機緩速器13
• 1.2.2 電渦流緩速器13-14
• 1.2.3 永磁緩速器14-15
• 1.2.4 液力緩速器15-16
• 1.2.5 自勵式緩速器16-17
• 1.2.6 雙凸極電液緩速器17-18
• 1.3 本課題來源18
• 1.4 本課題主要研究內容18-19
• 第2章 外轉子構造電液緩速器工作原理19-29
• 2.1 傳統(tǒng)電液緩速器結構及工作原理19-21
• 2.2 外轉子構造電液緩速器結構及工作原理21-23
• 2.2.1 外轉子構造電液緩速器結構21-22
• 2.2.2 外轉子構造電液緩速器工作原理22-23
• 2.3 外轉子構造電液緩速器的控制方案23-25
• 2.3.1 外轉子構造電液緩速器的操縱方式23-24
• 2.3.2 外轉子構造電液緩速器的控制系統(tǒng)24-25
• 2.4 外轉子構造電液緩速器的安裝位置25-26
• 2.5 外轉子構造電液緩速器的優(yōu)點26
• 2.6 本章小結26-29
• 第3章 外轉子構造電液緩速器理論推導及有限元分析29-47
• 3.1 理論分析29-32
• 3.1.1 磁路分析29-30
• 3.1.2 制動力矩推導30-32
• 3.1.3 熱場數值模擬32
• 3.2 外轉子構造電液緩速器有限元分析32-38
• 3.2.1 有限元仿真軟件介紹—JMAG-Designer33
• 3.2.2 有限元仿真分析過程33-36
• 3.2.3 外轉子構造電液緩速器磁場及渦流場分布36-38
• 3.3 外轉子構造電液緩速器制動力矩影響因素分析38-45
• 3.3.1 速度對制動力矩的影響特性38-39
• 3.3.2 勵磁電流對制動力矩的影響特性39
• 3.3.3 渦流密度對制動力矩的影響39-40
• 3.3.4 材料對制動力矩的影響40-45
• 3.4 本章小結45-47
• 第4章 外轉子構造電液緩速器臺架試驗47-55
• 4.1 外轉子緩速器試驗方法47
• 4.2 臺架試驗方案47-51
• 4.3 外轉子構造電液緩速器試驗內容與結果分析51-54
• 4.3.1 外轉子構造電液緩速器制動力矩仿真值與試驗值對比52
• 4.3.2 外轉子構造電液緩速器制動力矩的電流特性實驗52-53
• 4.3.3 外轉子構造電液緩速器持續(xù)性性試驗53-54
• 4.4 本章小結54-55
• 第5章 外轉子構造電磁風冷緩速器的研究55-69
• 5.1 外轉子構造電磁風冷緩速器的結構和工作原理55-58
• 5.1.1 外轉子構造電磁風冷緩速器基本結構55-56
• 5.1.2 外轉子構造電磁風冷緩速器工作原理56-57
• 5.1.3 外轉子構造電磁風冷緩速器與傳統(tǒng)電渦流緩速器對比57-58
• 5.2 外轉子構造電磁風冷緩速器制動性能的研究58-64
• 5.2.1 磁場及渦流場研究58-61
• 5.2.2 磁動勢和轉速對制動力矩的影響61-62
• 5.2.3 齒數對該新型緩速器制動力矩的影響62-64
• 5.3 新型外轉子構造電磁風冷緩速器臺架試驗及對比試驗64-68
• 5.3.1 惠民電渦流風冷緩速器制動性能臺架試驗64-65
• 5.3.2 新型外轉子構造電磁風冷緩速器制動性能臺架試驗65-67
• 5.3.3 傳統(tǒng)電渦流緩速器與新型電渦流緩速器主要參數對比67-68
• 5.4 本章小結68-69
• 結論69-71
• 參考文獻71-75
• 攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術論文75-77
• 致謝77

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本文編號：811996