轴向移动式汽车永磁无级缓速器的关键技术研究

发布时间：2023-04-25 03:12

　　汽车缓速器对于提高制动效能的恒定性具有重要意义,大型车辆必须安装相应的缓速器来保证行驶安全。目前商用化的缓速器主要是电涡流缓速器,可分级制动,但消耗电能,体积大。永磁缓速器不消耗电能,结构紧凑,可配装到更多中小型车辆上,在实现无级制动的条件下,能够更好地适应路面条件,对于汽车的安全运行具有重要意义。因此,有必要开展永磁无级缓速器的相关技术和特性的研究。首先对永磁缓速器的工作机理进行研究。磁极交错排列在缓速器的转子鼓上,转子鼓与汽车传动轴相连,铜质的定子鼓固定在车桥上。需要缓速时,转子鼓通过操纵机构与定子鼓结合,两者的相对运动造成导体切割磁场的效果,产生运动阻力即制动力矩。提出了通过连续改变定子鼓与转子鼓轴向相对位置的方法来实现制动力矩的无级变化。开展了缓速器的总体结构方案设计,确定了在定子鼓内水冷的冷却方案。利用磁感应理论开展对缓速器的制动功率和制动力矩的计算,分析制动力矩的影响因素。根据磁阻分析并考虑定子鼓和转子鼓装配及运转的可靠性,结合散热要求确定了定子鼓和转子鼓之间的气隙。开展定子鼓结构设计的优化研究,在保证功能条件下实现轻量化。研究确定了定子鼓上合适的磁铁块数,以制动力矩为约束...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
创新点摘要
第一章 绪论
    1.1 论文研究的背景及意义
        1.1.1 论文研究的背景
        1.1.2 有关车辆配置辅助制动装置的有关法规
        1.1.3 论文研究的意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 车辆装备辅助制动装置的必要性及优势
        1.2.2 汽车辅助制动装置的国内外研究现状
        1.2.3 汽车永磁式缓速器的国内外研究概况
    1.3 论文研究的主要内容
第二章 永磁无级缓速器的工作原理与结构
    2.1 永磁无级缓速器的工作原理及操纵方式
        2.1.1 永磁缓速器无级制动的工作原理
        2.1.2 永磁无级缓速器的操纵方式
    2.2 永磁无级缓速器的结构方案
        2.2.1 缓速器方案设计流程
        2.2.2 缓速器外部结构的确定
        2.2.3 缓速器内部结构的确定
    2.3 永磁无级缓速器冷却方式的选取
        2.3.1 冷却方式对缓速性能的影响
        2.3.2 水冷式永磁缓速器结构
    2.4 永磁无级水冷缓速器总体方案
        2.4.1 缓速器总体结构
        2.4.2 缓速器安装及运行
    2.5 本章小结
第三章 缓速器设计参数的确定
    3.1 永磁缓速器制动效能的计算
        3.1.1 缓速器制动功率的计算
        3.1.2 缓速器制动力矩的计算
    3.2 定子鼓和转子总成之间气隙的确定
    3.3 定子鼓结构尺寸的优化设计
        3.3.1 定子鼓材料参数的选取
        3.3.2 定子鼓结构尺寸参数的优化
    3.4 稀土永磁体材料的选取及尺寸的确定
        3.4.1 稀土永磁材料的选取
        3.4.2 永磁材料的磁畴理论
        3.4.3 永久磁铁块数与尺寸的确定
    3.5 缓速器气缸的选取
    3.6 缓速器设计结果参数
    3.7 本章小结
第四章 永磁缓速器制动理论及磁场影响因素研究
    4.1 永磁缓速器制动理论
        4.1.1 电磁场基本理论
        4.1.2 涡流场基本理论
    4.2 永磁缓速器气隙磁密的影响因素研究
        4.2.1 气隙厚度对气隙磁密的影响
        4.2.2 永磁体厚度对气隙磁密的影响
        4.2.3 永磁体周向长度对气隙磁密的影响
    4.3 永磁缓速器漏磁性能的影响因素研究
        4.3.1 气隙厚度对缓速器漏磁系数的影响
        4.3.2 永磁体厚度对漏磁系数的影响
        4.3.3 永磁体周向长度对漏磁系数的影响
        4.3.4 永磁体对数对漏磁系数的影响
    4.4 本章小结
第五章 永磁缓速器有限元优化分析及整体参数优选
    5.1 电磁场有限元分析流程和Maxwell软件简介
    5.2 永磁缓速器的二维磁场分析
    5.3 基于Ansoft Maxwell的永磁缓速器瞬态分析
        5.3.1 仿真模型的建立与设置
        5.3.2 仿真模型的网格划分
    5.4 参数求解及云图分析
        5.4.1 求解器的设置
        5.4.2 生成B矢量图
        5.4.3 制动力矩分析
        5.4.4 时域感应强度分布图分析
    5.5 基于多影响因素的参数化优化分析
        5.5.1 不同气隙宽度对制动力矩的影响
        5.5.2 不同转速对制动力矩的影响
        5.5.3 不同定子鼓高度对制动力矩的影响
        5.5.4 不同定子鼓厚度对制动力矩的影响
        5.5.5 不同永磁体厚度对制动力矩的影响
        5.5.6 转子总成不同轴向位置对制动力矩的影响
        5.5.7 不同磁级对数对制动力矩的影响
        5.5.8 不同永磁体高度对制动力矩的影响
        5.5.9 不同永磁体间隙对制动力矩的影响
    5.6 基于参数化分析的最优解修正
    5.7 本章小结
结论
参考文献
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致谢



本文编号：3800586