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1、xx大学本科学生毕业设计（论文）车用电涡流缓速器设计及仿真分析学 生：xx学 号：xx指导教师：xx 专 业：xxxx大学xx学院二O xx年xx月Graduation Design(Thesis) of xx UniversityElectrical design and simulation analysis of eddy current retarder for vehicleUndergraduate: xxSupervisor: Prof. xx Major: xx College of xxxx Universityxx 20 xx摘 要汽车辅助制动器电涡流速器作为较为理想的一种
2、缓速方式，具有制动非接触，响应速度快、经济环保、安装维护方便等特点，能减少刹车磨损而导致的粉尘污染和刹车噪音污染，减少汽车的运行成本，提高用户的经济效益;它对保障汽车安全行驶所起的作用日益突出，正越来越多的得到应用。合理选配电涡流缓速器不仅能够减少对车辆传动系的影响，也会进一步提高车辆的使用性能。本文介绍了汽车辅助制动器电涡流缓速器的机械结构及工作原理，在前人工作的基础上，对某一型号的车用电涡流缓速器进行了结构参数的计算，并在此结构参数为基础，设计了电涡流缓速器的物理模型，利用有限元分析软件对电涡流缓速器的二维磁场进行了仿真分析，分析了其电磁场磁通密度、涡流矢量以及电磁转矩的变化规律。 通过对
3、电涡流缓速器的三维电磁场的有限元分析，以及扭转振动、制动稳定性等方面的研究，得出了一些有益的结论，具有一定的实际、理论参考价值和较好的工程应用前景。关键词:电涡流，缓速器，磁场分析，运动学仿真xx大学本科学生毕业设计（论文） ABSTRACT ABSTRACTThis article introduced the automobile assistance brake一一 As an ideal style of deceleration for bus, bus electromagnetic brake has manytraits, such as work without contac
4、t, fast response, economic and environmentfriendly, easy to installation and daily maintenance. It can reduce power and noisepollution which produced in the processing of braking, reduce vehicle driving costs,improve economic benefits of customers and play an important role in the driving afety incr
5、easingly. Therefore lots of large or medium-sized passenger cars haveequipped bus electromagnetic brakes. Matching bus electromagnetic brake properlycan not only reduce the influence to vehicle transmission drivelines but also enhancethe performance of vehicles.This article established the calculati
6、on model of eddy current retarder.And By using Maxwell software,This article also established the simulation model of eddy current retarder. Simultaneously acts according to the hypothesis concrete parameter,carried on the simulation to the model.analyzed the performance of the vehicle deceleration
7、which use eddy current retarder.And understand the brake situation of a car used eddy current retarder.This article has established quite complete theory system of eddy current retarde. provide an important basis for the design and manufacture.Key words: Eddy current，retarder，finite element analysis
8、，kinematic simulationxx大学本科学生毕业设计（论文） 绪论目录第一章绪论71.1引言71.2辅助制动器概述【1.2】81.2.1汽车辅助制动装置的作用与工作原理101.3电涡流缓速器研究的意义11第二章电涡流缓速器132.1电涡流缓速器结构及工作原理【2】132.1.1电涡流缓速器的机械装置部分132.1.2电涡流缓速器的控制装置部分142.1.3电涡流缓速器的工作原理152.2电涡流缓速器的使用效果162.2.1提高了汽车的安全性162.2.2提高了坡道行驶时的平均速度172.2.3提高了汽车使用经济性172.3电涡流缓速器的发展趋势182.4本章小节18第三章电涡流缓
9、速器计算模型及结构参数的确定203.1引言203.2结构参数的确定203.3本章小节23第四章 电涡流缓速器三维电磁场瞬态仿真234.1Maxwell软件简介244.2.基于Maxwell的电涡流缓速器电磁场仿真模型244.2.1仿真模型的建立244.2.2边界条件和激励的确定274.2.3定义求解参数284.2.4仿真分析和后处理314.3电涡流缓速器电磁转矩和磁通密度分析与比较314.4本章小结35第五章 总结36致谢37参考文献38第一章绪论1.1引言 近年来由于电控技术和装置在汽车上的大量使用，如电子控制燃油喷射发动机的应用，在极大地减少排污和节省燃油的同时，还增大了发动机的输出功率，
10、大马力、大载客量、大吨位的汽车不断涌现，尤其是舒适高速、大载客量的豪华大巴己是人们出行的首选。但是我国绝大多数汽车上使用的制动器，还仅仅是安装在车轮上的机械式摩擦制动器，其结构基本上仍保留传统方式，制动性能也没有根本改进和提高。随着机动车的驱动功率、车速及载荷的增加，现有的车轮制动器己不能满足车辆的制动需求。车轮制动器的缺点是在车辆制动频繁以及下坡时长时间制动都会产生制动器过热现象，导致制动效能降低，甚至制动失效。尤其是下坡时潜伏的不安全因素，直接危及行车安全。而且制动蹄片使用周期短，需要频繁停车更换蹄片，由此导致运营成本增加的问题。尽管盘式制动器己逐渐取代鼓式制动器，但仍不能从根本上解决问题
11、。尤其是频繁制动的城市公交大巴和长年行驶在山区的载货汽车、长途大型客车上，普遍存在制动器摩擦片使用寿命短，由于车轮轮毅发烫产生的热衰退致使制动性能下降，以及轮胎易分层造成早期爆裂的弊病，严重者有时甚至危及乘客和财产的安全。 电涡流缓速器是解决运输车辆制动力不足的完善方案，它是独立的，可以不须使用主制动器就能减缓车辆行驶速度，增强车辆的安全性，是使车辆减速的一套辅助制动系统。 由于缓速器采用电磁涡流工作原理，没有摩擦，因此不会出现磨损现象配合优良的电子控制配件使用，必能获取更好的防抱死防滑效能。根据调查，制动摩擦片的寿命取决于车辆的使用工况及驾驶员的驾驶习惯，我国大中型客车缓速器使用调查结果显示
12、:安装了缓速器的客车制动摩擦片寿命比未装缓速器的客车制动蹄片寿命延长4/7倍。因此可以说道路运输卡车安装缓速器可以缩短制动摩擦片的更换周期，减少制动器的维修次数，同时可以降低维修费用、减少车辆损坏。同时可以提高驾驶的安全性和舒适感，减少驾驶员的疲劳、提高工作效率、减少急刹车、使驾驶员更顺畅。 在欧洲，客车安装缓速器己有30多年的历史，大客车使用己极为普遍，技术也相对成熟，产品更新换代迅速。而在我国，近几年部分高档大客车才开始安装使用缓速器，并且大多是进口产品，只有极少部分使用的是国内开发研制的新产品。 1954年7月17日，法国立宪会议曾在部长会议上，首次提出了车辆使用缓速器的必要性的有关提案
13、，规定所有载重量超过8吨、并经常需要在难行的道路上行驶的车辆需加装缓速器。此案与1956年6月27日达成了对缓速器及其性能的严格规定。 1972年3月10日，法国交通法令规定所有自重超过11吨，装载易爆易燃货物的车辆需要安装缓速器。1981年3月24日的法令也强制要求所有在难行路上行驶、载客量超过4t的车辆也要装上缓速器。 1971年欧洲共同体根据当时德国实施的法令，首次提出了载重量超过10吨、载客量超过8人的车辆的制动器的持久力测试规范和基本要求，同时制定了有关法令。此测试分为与缓速器相关的测试II(载货)及依据EEC/7I /320原则的测试IIaC载客)。同时该法令也要求测试车辆在坡道上
14、行驶的技术检测数据。 为适应市场需要，国内客车企业都在努力提高车辆的安全性，客车安装电涡流缓速器就是提高客车安全性的重要手段之一。2004年7月1日我国开始执行的交通部最新发布的营运客车类型划分级等级评定标准中规定，高二级以上的客车必须安装制动缓速装置。 缓速器作为一种辅助刹车系统的先进技术应用于道路运输车辆，并且可与在全球深受信赖的ABS(制动防抱)系统兼容。其诸多优点证明，缓速器今后将成为长途客车和公交车上必备的安全装置【1】。1.2辅助制动器概述【1.2】 为保证汽车的安全行驶，车辆上必须装备行车制动器。一般情况下，将摩擦制动作为车辆的主制动方式。摩擦制动是依靠于车轮上的制动蹄块对车轮的
15、摩擦力矩来实现制动的，它是应用最广泛的一种制动方式，在许多车辆、机床和其他设备上都有应用。摩擦制动的工作原理非常简单、制动时，使车轮的制动蹄张开，压迫并摩擦车轮上的轮毅，从而起到使车辆减速或制动的目的。这种制动方式结构比较简单，制动时比较灵敏，但使用一段时间后，其可靠性降低较大，尤其不适合车辆在特殊路况下和下长坡道路时的长时间行驶。此时，制动摩擦产生的能量很大，又不能得到及时有效地散发，在这种情况下，产生的大量热量将使车轮的制动蹄块和制动轮毅温度升高、甚至烧毁，从而导致制动蹄块摩擦系数降低或使制动失效。这对行驶中的车辆是十分有害和危险的，并能酿成重大事故。 由于汽车技术的迅速发展和道路条件的不断改善，汽车的行驶速度普遍提高;同时一些商用汽车的大型化发展，其最大总质量也不同程度的增加，从而增加了车辆的惯性。另一方面，随着汽车保有量的急剧增加，道路行车密度日益增大，
