轉筒自勵式電磁與摩擦制動集成系統(tǒng)結構參數(shù)優(yōu)化設計與性能仿真.pdf

1、我國近幾年來汽車產量和保有量在快速增長。汽車逐漸成為必不可少的代步工具，與人們的生活密切相關，這對汽車的安全性能提出了更高的要求。然而傳統(tǒng)的摩擦制動系統(tǒng)存在著“熱衰退”現(xiàn)象，嚴重危害人們的行車安全。同時，摩擦制動器在使用的過程中會產生粉塵和制動噪音，具有一定的污染。為了消除摩擦制動器的弊端，采用非接觸式的電磁制動是不錯的選擇。電磁與摩擦制動集成系統(tǒng)可以解決現(xiàn)代轎車頻繁制動帶來的上述問題。然而，電磁與摩擦制動集成系統(tǒng)的工作原理是將汽車行駛

2、的動能轉換成熱量散發(fā)到空氣中，存在能源浪費現(xiàn)象。為了解決以上問題，本文提出了一種轉筒自勵式電磁與摩擦制動集成系統(tǒng)。
　　本文首先通過查閱國內外相關文獻，了解自勵式電磁與摩擦制動集成系統(tǒng)的相關研究現(xiàn)狀。然后基于本人三年來從事的轎車電磁與摩擦制動集成系統(tǒng)方面的研究工作，通過對比單盤式電磁與摩擦集成制動系統(tǒng)、雙盤式電磁與摩擦集成制動系統(tǒng)、轉筒式電磁與鼓式制動器集成制動系統(tǒng)以及轉筒式電磁與摩擦集成制動系統(tǒng)的優(yōu)缺點，對集成制動系統(tǒng)的結構方案

3、進行選擇，并對電磁制動器以及永磁發(fā)電機進行參數(shù)設計。接著，以單位質量制動功率密度最大和耗電功率最小作為優(yōu)化設計目標，針對所設計的電磁制動器進行優(yōu)化設計，給出了優(yōu)化設計變量，并將優(yōu)化前后的仿真結果進行對比，驗證了優(yōu)化設計的正確性。同樣地，本文分別對摩擦制動器與永磁發(fā)電機進行了優(yōu)化設計。為進行轉筒自勵式集成制動系統(tǒng)的性能仿真，本文建立了十自由度的車輛動力學數(shù)學模型。為研究安裝轉筒自勵式電磁與摩擦制動集成系統(tǒng)對汽車行駛平順性的影響及其制動性能

4、，本文還利用虛擬樣機軟件ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)建立了整車多體動力學模型，包括前、后懸架、轉向系統(tǒng)、車身、制動器以及輪胎模型。在此基礎上，在ADAMS中建立整車平順性試驗平臺，對整車模型進行了平順性仿真試驗。仿真結果表明，安裝轉筒自勵式電磁與摩擦制動集成系統(tǒng)對車輛平順性影響較小，人體在車輛振動環(huán)境中的舒適度處于可以接受的范圍之內。此外，本文還對整車模型