客车电磁缓速制动器的制动力矩与温升研究
电磁制动器的调整方法和要求
电磁制动器的调整方法和要求电磁制动器是一种常见的制动器件，广泛应用于各种机械设备中。
为了保证电磁制动器的正常运行和性能发挥，需要进行调整和维护。
本文将介绍电磁制动器的调整方法和要求。
一、调整方法1. 调整螺栓松紧度：电磁制动器通常通过螺栓固定在机械设备上。
在使用过程中，螺栓可能会松动，影响制动器的工作效果。
因此，需要定期检查螺栓的松紧度，并进行调整。
调整时，应使用扳手适度拧紧螺栓，确保制动器与机械设备之间的连接牢固可靠。
2. 调整制动力矩：电磁制动器的制动力矩需要根据具体使用需求进行调整。
一般来说，制动力矩应满足机械设备的制动要求，既要能够快速停止设备运动，又要避免过大的制动力矩对设备造成损伤。
调整制动力矩时，可以通过增加或减小电磁制动器的电流来实现。
3. 调整制动间隙：制动间隙是指电磁制动器在脱离电源后，制动摩擦片与制动盘之间的距离。
制动间隙的大小直接影响电磁制动器的制动灵敏度和制动效果。
调整制动间隙时，可以通过调整制动器上的调整螺栓或刀片来实现。
一般来说，制动间隙应尽量小，但不能太小，以免制动器长期接触制动盘而损坏。
二、调整要求1. 定期检查：电磁制动器应定期进行检查和调整，以确保其正常工作。
检查时，应注意制动器的固定件、电源连接、制动片和制动盘的磨损情况等。
2. 维护清洁：电磁制动器在使用过程中，会因为灰尘、油污等物质的积累而影响其工作效果。
因此，应定期清洁电磁制动器，保持其表面干净。
3. 防止过热：电磁制动器在长时间工作时，会产生较大的热量。
为了避免过热对制动器的损坏，应注意制动器的散热性能。
可以通过增加散热片或安装风扇等方式来提高制动器的散热效果。
4. 注意安装位置：电磁制动器的安装位置也会影响其工作效果。
应选择通风良好、温度适宜的位置进行安装，避免受到外界环境的干扰。
5. 注意电源电压：电磁制动器的工作效果与电源电压密切相关。
应确保电源电压稳定，并符合电磁制动器的额定电压要求。
电磁制动器的调整方法和要求是保证其正常工作和性能发挥的重要保证。
制动器制动温度对制动性能的影响
制动器制动温度对制动性能的影响1概述制动性能是车辆最为重要的主动安全性能，其稳定性与行车安全密切相关。
摩擦材料对温度的敏感性是制动稳定性的主要影响因素之一。
在制动过程中，整车的运动动能通过摩擦材料与制动器间的摩擦转化为其他形式的能量，其中，约90%转化为热能，表现为制动器温度的升高。
随着温度的上升，摩擦材料的表面膜、机体表层发生复杂的物理和化学变化，从而导致摩擦系数发生明显变化。
摩擦材料的摩擦系数在较低的温度区间随着温度的升高而增加；但在温度持续升高时，摩擦材料发生热衰退，摩擦系数随着温度的升高而降低；而当温度降低到低温区间后，摩擦系数又会逐渐恢复。
摩擦材料的这一特性使制动器的制动性能不同温度下发生明显变化。
不同的摩擦材料对温度的敏感特性不同。
目前，汽车制动器所使用的摩擦材料主要有无石棉有机摩擦材料、粉末冶金摩擦材料、金属陶瓷摩擦材料、新型混杂纤维摩擦材料、新型陶瓷摩擦材料等。
其中，粉末冶金摩擦材料和金属陶瓷摩擦材料应用较为广泛。
粉末冶金摩擦材料是以金属及其合金为基体，添加摩擦组元和润滑组元，用粉末冶金技术烧结形成的复合材料，具有较好的高温强度、耐热性、热稳定性和经济性；金属陶瓷摩擦材料是由金属基体、润滑组元和陶瓷组分组成的复合材料，也是采用粉末冶金工艺制备而成，其具有较高的热容量、良好的热导性、耐高温、耐磨、摩擦系数高、寿命长等特点，在高温下仍能保持优良的性能。
本文选取了4种不同类型的汽车制动器，并通过制动器台架试验，对制动器制动性能随温度的变化规律开展研究。
2试验设备及方法2.1试验设备制动器惯性试验台能够利用制动器台架试验再现实车制动过程，并模拟实车制动的冷却条件，广泛应用于制动器总成性能测试。
试验台由计算机、液压系统、控制系统、主轴及主轴驱动系统、惯量系统等构成。
计算机控制试验台的启停并记录试验数据；液压系统为受试件提供制动压力；控制系统接收计算机控制指令并实施主轴驱动和制动控制；主轴由直流电机驱动，用于获得制动初速度；惯量系统由不同惯量的等比飞轮构成，可以模拟不同类型车辆的行驶惯量。
DHZ100型电磁缓速器对城市客车制动性能影响的仿真分析
输入转矩
＋
Ｍ０ ω０
－
飞轮
Ｓｃｏｐｅ
ＳＴＯＰ
模拟中止
· ω１
ω０ Ｍ１ 离合器
Ｍ１ ω１ Ｍ２ ω２
变速箱
单位转换 初速
风阻和滚动阻力
Ｉｎｔｅ
１／ｓ
＋
·· ＋
－Ｋ ｖＯ
· １ ／ ｓ
ｍ
Ｉｎｔｅ１
整车质量
－ ＋
Ｏｕｔｌ Ｉｎ１ ｒ
＜＝ ０
右轮
车轮半径
相关操作器 常数
ω５
· ω４
Ｍ３
· 右半轴
· ω３ Ｍ２ ω２ 传动轴
· １ ／ ｓ
＋
＋
·
ＳＴＯＰ
＜＝
０
模拟中止 相关操作器 常数
－Ｋ υ０
整车质量
Ｆｆ ＋Ｆｗ ｖ
· １ ／ ｓ
ｍ
－
Ｉｎｔｅ１
＋
ｒ
控制
Ｍｒ
υ Ｍ
车轮半径 脉冲力矩
主制动力
－
Ｍｚ
＋
右轮
· ω６
ω５
Ｍ４
Ｍ４ ω６
· ω１ Ｍ１ ω０ 离合器
Ｍ１ ω１ Ｍ２ ω２ 变速箱
· ω３ Ｍ２ ω２ 传动轴１
· 右半轴
学出版社， 1998.
技术［J］. 吉林大学学报， 2007，37（2）：31-36. ［9］喻 凡 ， 林 逸. 汽 车 系 统 动 力 学 ［M］. 北 京 ：机 械 工 业 出 版
社， 2005.
·53·
计算机应用
汽车科技第 １ 期 200９ 年 １ 月
1 DHZ100 型电磁缓速器简介
DHZ100 型电磁缓速器（见图 １）的基本参数如 下：转子盘的内 径 r1=86 mm、外 径 r2=178 mm、厚 度 h=16 mm、铁心直径 d=70 mm、气隙 δ=1.25 mm。 励 磁线圈参数：8 个励磁线圈套于铁芯上， 共同构成 4 组磁极励磁，每个线圈的匝数 N=400；转子盘材料为 DT4 电磁纯铁，相对磁导率为 μr＝180，电导率为 σ＝ 0.6×107 S·m-1。 DHZ100 型城市客车电磁缓速器的总 质 量 mr=100 kg， 质 量 小 ， 体 积 小 ， 响 应 时 间 快 （ 仅 0.04 s），最大制动力矩可达 1095.6 N·m。
采用电磁缓速制动器的汽车滑移率计算模型
武 汉 理 工 大学 学 报 （ 息 与 管 理 工 程 版 ） 信 ＪＵ Ｎ ＬＯ Ｔ ＩＦ Ｒ Ａ ＩＮ＆Ｍ Ｎ Ｇ Ｍ Ｎ Ｎ ＩＥ ＲＮ ） Ｏ Ｒ Ａ Ｆ ＷＵ （ Ｏ Ｍ ＴＯ Ｎ Ａ Ａ Ｅ Ｅ ＴＥ ＧＮ Ｅ ＩＧ
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ ２ １３ ． Ａｐｒ ２ ２ ． ０１
汽车滑移率 （ ） ｓ 反映了汽车轮速与车轮中心
收 稿 日期 ：０ １—１ —２ ． ２１ １ ０
作者简介 ： 王文辉（ ９ ９一） 男 ， １７ ， 山东烟台人 ， 武汉理工大学机电工程学 院博士研究生
第３ ４卷
第 ２期
王 文辉 ： 采用 电磁缓 速制动器的汽车滑移率计 算模 型
１９ ７
性联接 ， 相对于车架 ， 定子是 固定不动的。工作原 理为 ： 根据 电磁 场原 理 ， 电磁 缓速 制动 器 的励磁 线
圈通 电后 产生 磁场 ， 场 的磁力 线在 定子 磁极 、 磁 气 隙和 前后 转 子 盘 之 间构 成 回路 。根 据 楞 次 定 律 ，
２ 滑移 率的计 算模 型
前 转 子
定 子磁极 后 转子盘 定 支架
但可能会造成制动性能下降 ， 更可能 因为频繁制
动 导致 制动 失效 引发 安全 事故 。电磁缓 速制 动器 作 为一 种辅 助制 动 系统 的重 要 方式 ， 被 广泛 应 正 用 在大 型车 辆 上 。它利 用 电磁 感 应 原 理 ， 汽车 将 运 动 的动能 转化 为 涡 电流 的电能 并 以热量 的形式 散 发掉 ， 而减 缓 车辆 的行驶 速度 ， 强车 辆 的可 从 增 靠 性 和安全 性 ¨ ｊ 。 汽车 电磁 缓 速器 机 械 结 构 主 要 由定 子 、 子 转
提高重型公共汽车电磁缓速器制动力矩的设计计算
Ｋｅ ｏｄ ：ｌ ｔ ｍａ ｎ ｔ ｒｐ ｉｇ洲 ｙｗ ｒｓ ｅ ｃｒ ｇ ｅｉ ｄｏ ｐｎ ｅ ｏ ｃ
制动 ， 使汽车缓速 ， 不相互接触 ， 还可显著减少摩
擦 片 的损耗 。
电磁缓速器分 ４档控制 ： 档用 １ １ 对磁极控 制汽车缓速 ； 档 、 ２ ３档、 ４档分别用 ２ 、 对 、 对 ３ ４ 对磁极控制汽车缓速 。检验报告已对各档控制 的 直流激磁 电压（４ １Ｖ ， ２ Ｖ、４ ）激磁电流、 缓速制动初 速、 最大缓速力矩 、 最大缓速力矩时功率等列出测 量数 据表 （ 略 ） 从 。
缓 速效果 。在 汽 车制 动 缓 速实 验 过 程 中 ， 子磁 转 轭温度 达 到 ２ ０ ， 证 明涡 流制 动效应 。 ｏ℃ 就 转子 和 定子 不 直 接 接 触 ， 只凭 其 间 电磁极 力
某重型客运汽车电磁缓速器制造厂制造一种 电磁缓速器， 使惯性很大的重型客车利用 电磁铁 的电磁吸力制动， 达到速度平稳下降 ， 令乘客感到 舒适 。已对该电磁缓速器进行系列型式试验和运 行试验， 并投人运行 。现在客户提出更高要求 ， 要 求将现有产品最大缓速力矩 由 １４０Ｎ ０ ｍ提高到 １ ０ ｍ， ０Ｎ 约提高 １ ． ％， ６ ４３ 要求改进设计 ， 满足客 户新 的要求 。
ｍａ ｎ ｔ ｒｐ ｉｇｓｅｄ ａｐ ｒｔｓ ａｊｓ ｅ ｉ ｎｉｎ ｈ ｎ ｅ ｅｉ ｆ ｔ ｃｉ ａ ｅ ｓ ｘｍｕ ｇ ｅｉ ｄｏ ｐ ｅ ｐ ａａｕ ， ｄｕｔ ｋ ｙｄｍｅ ｓ ，ｃ ａ ｇｓｄ ｓ ｎ ｏ ｓ ｏｌ ｉ ｓｉ ｉ ｍ ｃ ｎ ｐ ｓ ｏ ｇ ｉ ，ｒ ｓ ｔ ｍａ
汽车制动器制动热应力及温度场分析
【 ３ 】杨强 ， 谭南林． 列车制动盘温度场 和应力场仿真与分析 ［ Ｄ］ ． 北
京： 北京 交通 大学 ， ２ ０ ０ ９ ．
【 ４ 】全国汽车标准化委员会． Ｇ Ｂ １ ２ ６ ７ ６ — １ ９ ９ ９汽车制动系统结构、 性
能 和试验 方法 ［ Ｓ ］ ． 北京： 国家机械 工业 局 ， １ ９ ９ ９ ．
ｃ ｏ ｎ ｔ ａ ｃ ｔ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｒ ｅ ａ ｌ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｓ ｉ ｎ ｓ ｌ ｉ ｄ —
—
ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｔ ａ ｃ ｔ ［ Ｊ ］ ． Ｗｅ ａ ｒ ， １ ９ ９ ９ ， ２ ２ ５ ： ３ ６ ８— ３ ７ ９ ．
参 考文 献 ：
【 １ 】陈友 飞 ， 李亮， 杨财 ， 等． 制 动 器 热分 析 有 限差 分 仿真 模 型 的研 究［ Ｊ ］ ． 汽 车工 程 ， ２ ０ １ ２ （ ３ ４ ） ： ２ ３ ４— ２ ４ ０ ．
【 ２ 】Ｆ ｒ ｉ ｅ ｄ ｒ ｉ ｃ ｈ Ｋ， Ｈ ｏ ｃ ｋ Ｊ ， Ｖ ａ ｒ ａ ｄ ｉ Ｋ ， ｅ ｔ ａ １ ． Ｎ ｕ ｍ ｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ｉ ｆ ｎ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ
制动盘及其周边结构的形态 、制 动盘 材料的热 力学 性能对 制动盘温度场及热应力的结果影响很大。 因此可 以从 以上几个 方面对制动盘温度场及热应 力予以改善 ，具体如下 ： （ １ ）改进制动盘材料 ，选用热传导性能好 、比热容大 、线 膨胀系数小 的材料。 （ ２ ）考虑散热好的结构形态 ，增加制动盘 的通风面积 ，如 选用通风盘式制动器 ，见图 ８ 。
汽车电磁缓速制动器制动力矩的分析与计算
・
客
车
技
术
与
研
究
２０ ０ ６年 第 ４期
汽车电磁缓速翩动器制动力矩的分析与计算 ＊
吴 迎峰 ，李 刚 炎 ，赖 三 霞
（ 汉 理 工 大 学 机 电工 程 学 院 ，湖 北 武 汉 武 ４０７） ３ ０ ０
２ 电磁 缓 速 器 制 动 力 矩 的 数 学 模 型
本 文 中用 的参数 含义 如下 ： 转子盘 的相对磁导率 ， 低碳 钢通常可取 １Ｏ Ｏ ～ ５ ０ 本文取 １０ ｕ ： ０， ８ ；０ 真空 的磁导 率 ， ‰一４ｃ ０ ７ ×１ 一 Ｈ／ ｍ；： ａ 转子 盘的 电导率 ， 低碳 钢通常可取 一０ ６ ０Ｓ ． ×１ ・Ｔ 。Ｊ 电阻率 ，一１ ； 磁励线圈 匝数 ；： １＿ ；： Ｉ Ｄ 』 Ｎ： Ｄ 励磁 电 流强度 ， Ｎｐ磁极对数 ， 一４ ： 子盘 的转速 ， Ａ； ： Ｎｐ ； 转 ｒ ／ ｍｉ；ｌｒ ： 子盘韵 内、 ｎ ｒ、ｚ转 外径 ， ｍ； 铁心 直 径 ， ａ ｒ ｄ： ｍｍ； 气隙 ， ｍｍ； ： 子 盘 面 积 ， 转 ｍｍ 。 电磁缓 速 器 的制 动力 矩 的精确 数学 计算 非常 烦 琐 ， 时甚 至 不 可 能 求 解 ， 有 因此 在 工 程 允 许 的情 况 下 ， 如下假 设 ： 转 子 盘 中 的涡 流 仅 沿 径 向 ， 且 做 ① 并 在整 个转子 盘半 径 方 向 上 的 电流 密 度 相 同 ； 忽 略 ② 转 子 盘 的电导 率 的温 度效 应 ， 设 电导 率 为 常数 ； 假
摘 要： 绍 汽车 电磁 缓 速 器的结 构与 工作 原理 ， 导其 制 动 力矩 的计 算公 式。 该公 式 反 应 了各 变 介 推 量之 间 的关 系 ， 用 于电磁 缓 速 器结构 设计 和性 能分 析 的参考 。 可 关键 词 ： 车 ； 磁 缓 速 器 ； 动 力 矩 ； 析 与 计 算 汽 电 制 分
汽车电磁缓速制动器基础理论研究
目前我国山区客车常采用淋水法来降低制动器发热，即在客车上另加装一个水箱，各车轮的轮毂外面安装喷头，将水引到轮毂上，在下坡行驶时转动开关，将水通过喷头淋到车轮制动毂上，使制动毂温度保持在具有有效制动力的范围内，保证连续下坡时的制动安全性。
但是淋水法有明显的弊端：在喷水冷却不均匀时，轮毂会由于局部应力过大而破裂，使制动毂损坏。
在冬季山路行驶时冷却水流到地面上，影响到后续车辆的行驶安全。
随着道路建设的飞速发展，城市车辆平均行驶速度大幅度提高。
在道路通行情况好的城市，现在城市车辆的平均行驶速度一般都能达到原来的两倍或更多，这就意味着在同样的制动条件下、同样的时间内，现在城市车辆的制动器要产生更多的热量，要承受更大的热负荷。
通过对城市公交车辆在行驶中运用制动的强度和次数进行统计分析１３Ｊ，发现使用最为频繁的制动方式也是低强度制动，常称为“点刹”（见图１—３）。
城市车辆在行驶中“点刹”的频率达８５％以上，越是繁华的闹市，这一比例就越高，车轮制动器的温升也越高。
在北京、上海、广州等城市，因为交通堵塞现象严重，车辆的行驶速度没有很大提高反而有所下降，但是车辆制动器的“点刹”更加频繁，制动器发热更严重。
图卜２３１２国道陕西省蓝小公路Ｋ１３９２－－Ｋ１４４０段交通事故原因分布图卜３车辆减速度与刹车次数关系图车速传感信号产生零速开关信号，当车辆被制动静止时，驱动控制器自动切断电磁缓速制动器的励磁电流，避免在车停后因驾驶员仍踩住制动踏板向电磁缓速制动器励磁线圈供电，造成供电浪费及损坏线圈。
制动压力传感器有开关型和线性型可供选择。
线性型传感器产生的电信号反映了制动压力的线性交化大小，并向驱动器传输，以控制电磁缓速制动器的励磁电流量值的大小，实现电磁缓速制动器的减速制动力矩随制动压力值作比例变化：驾驶员重踩制动踏板则制动压力高，电磁缓速制动器的产生的制动力矩也大，轻踩则制动力矩小。
电磁缓速制动器的机械装置部分由缓速器的定子、转子及固定支架等部件组成，如图２－２所示。
客车电磁涡流刹车制动扭矩分析
客车电磁涡流刹车制动扭矩分析客车电磁涡流刹车制动扭矩分析摘要随着汽车制造⾏业的⾼速发展，车辆的各项动⼒性能也在不断提⾼，使得车辆的⾏驶速度不断加快，因此车辆的制动性能要求随之增⾼。
对于⼀些客车来说，经常跑⼀些长途路线，制动性能尤为重要。
⽽电磁涡流刹车制动扭矩作为当今主流辅助刹车系统，已被汽车⾏业⼴泛应⽤。
如果不对客车电磁涡流刹车制动扭矩进⾏⼀个充分的了解，将会对汽车制动造成⼀个潜在的威胁。
本⽂主要针对电磁涡流刹车制动扭矩的各项数据进⾏详细分析，并提出了改进客车刹车制动的⽅法。
关键词客车；电磁涡流；刹车；制动扭矩中图分类号U46 ⽂献标识码 A ⽂章编号1674-6708（2016）162-0145-02随着现代⼈们⽣活⽔平的提⾼，出⾏⽅式越来越偏向于驾驶车辆出⾏。
我国的城乡道路建设越来越规范，原来的乡村⼟路也变成了⼀条条的⽔泥路和柏油路，各种车辆的运⾏速度越来越快，公路上的车辆越来越多，对⼈们的出⾏构成了潜在的威胁，车辆经常需要在复杂的交通环境下进⾏频繁制动。
超速⾏驶、超载⾏驶严重影响了车辆的制动安全。
传统的车辆制动⽅式通常采⽤的是车轮制动器和缓速器制动，这种制动⽅式在车辆超载或者车辆下坡时间长时频繁制动会导致制动器发热，降低制动性能，虽然有很多司机向制动器浇⽔让制动器冷却，从⽽减缓制动器发热，但是没有取得很好的效果。
仍然有很多交通事故因为制动失灵⽽发⽣，不能从根本上解决制动失灵问题。
但是电磁涡流刹车制动系统很好地解决了车辆的制动问题，能够令车辆⾏驶的安全性能提⾼，下⾯进⾏详细分析。
1 电磁涡流刹车的⼯作原理车辆制动减速器按照不同的⼯作原理主要分为这样⼏种制动系统：液⼒减速、发动机排⽓减速和电磁涡流减速刹车。
液⼒减速器主要是和液⼒传动变速器结合运⽤，才能起到减速制动的作⽤。
在液⼒传动变速器的两个不同位置区分为输⼊和输出减速器，输⼊减速器主要作⽤是在动⼒传⼊变速器时，通过不同的档位进⾏变化，从⽽减缓汽车动⼒，输⼊减速器起到⼀个很好的减速器输⼊轴的作⽤。
制动器热容量和温升的核算
制动器热容量和温升的核算介绍制动器是车辆中至关重要的一个部件，它的主要作用是通过制动摩擦产生阻力，减缓车辆的速度或停止车辆。
然而，在制动过程中，制动器会产生大量的热量，这就需要考虑制动器的热容量和温升问题。
制动器的热容量制动器的热容量是指制动器能够吸收的热量的能力。
它的大小取决于制动器的材料、结构和设计参数等因素。
热容量越大，制动器在制动过程中能够吸收更多的热量，从而提高制动效果。
为了保证制动器的正常工作，热容量必须能够满足制动过程中产生的热量。
为了计算制动器的热容量，可以使用下面的公式：热容量 = 质量 x 比热容 x 温度差其中，质量指制动器的质量，比热容指制动器材料的比热容，温度差指制动器在制动过程中的温度升高。
通过计算可以得到制动器的热容量。
制动器的温升制动器在制动过程中会产生摩擦热，从而使制动器的温度升高。
温升的大小会影响到制动器的性能和寿命。
如果温升过高，会导致制动器失效，影响车辆的制动安全。
制动器的温升与多个因素有关，包括制动器的质量、制动器材料的热导率、制动器的散热条件等。
控制制动器的温升是保证制动器正常工作的关键。
为了核算制动器的温升，可以使用下面的公式：温升 = 热量 / (质量 x 比热容)其中，热量指制动过程中产生的热量，质量和比热容的定义同上。
通过计算可以得到制动器的温升。
影响制动器热容量和温升的因素制动器的热容量和温升受到多个因素的影响，下面将逐一介绍：1. 制动器材料制动器的材料是影响热容量和温升的重要因素之一。
不同的材料具有不同的比热容和热导率，这直接影响到制动器的热容量和散热能力。
2. 制动器的结构制动器的结构也会影响热容量和温升。
制动器的内部结构决定了热量的传导和散热的效果。
良好的结构设计可以提高制动器的热容量和散热能力。
3. 制动器的质量制动器的质量越大，其热容量也会越大，能够吸收更多的热量。
同时，制动器的质量也会影响温升的大小。
较大的质量可以分散热量，降低温升。
大型机动客车车轮总成的制动器温升分析与优化设计
大型机动客车车轮总成的制动器温升分析与优化设计随着城市化进程的加快和经济的发展，交通运输需求逐渐增加，大型机动客车成为现代出行的重要工具之一。
然而，在长时间高强度的运行过程中，大型机动客车的制动器往往会出现温升的问题，该问题可能会导致制动性能下降，对安全性造成潜在威胁。
因此，分析和优化大型机动客车车轮总成的制动器温升是非常重要的。
为了解决大型机动客车车轮总成的制动器温升问题，需要进行温升分析。
首先，要了解温升的原因。
大型机动客车车轮总成的制动器在制动过程中会产生大量的摩擦热，这些摩擦热会导致制动器温度升高。
同时，制动器的设计、材料选择以及制动系统的结构等因素也会对温升产生影响。
在进行温升分析时，需要先对大型机动客车车轮总成进行数字仿真。
通过建立相应的数学模型，模拟和计算制动过程中的温度分布，从而得出温升数据。
通过对温升数据的分析，可以找出制动器温升的主要影响因素，针对这些因素进行优化设计。
首先，制动器的设计对温升有重要影响。
合理的制动器结构设计能够提高散热效果，减少温升。
例如，增加散热片的数量和面积，增加制动器的通风性能等措施，能够有效地提高散热效果，减少温升。
此外，优化制动器的材料选择也是关键。
合适的材料能够良好地耐受高温，减少因温度升高而引起的制动衰减。
其次，制动系统的结构也对温升有一定的影响。
制动系统由制动盘、制动钳和刹车片等部件组成。
合理设计制动盘的散热性能和散热结构，能够有效地降低温升。
同时，适当调整制动钳的几何参数，使之与制动盘的接触面积均匀分布，减少温度不均衡现象。
此外，选择合适的制动片材料和合理设计制动片的摩擦面积，也能够减少制动器的温升。
最后，制动器的使用情况也会影响温升。
长时间高强度的制动过程会导致制动器的温度升高。
因此，适当控制制动力的使用，避免长时间紧急制动，能够降低制动器的温升。
在温升分析的基础上，可以进行优化设计。
通过结合上述影响因素的优化措施，可以提高制动器的散热性能，减少温升。
考虑热影响的永磁液冷缓速器制动力矩模型
重型车辆上的永磁缓速器制动功率一般大于
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中国机械工程 第 ３４ 卷 第 ６ 期 ２０２３ 年 ３ 月下半月
３００kW,属于大 功 率 涡 流 制 动,制 动 过 程 中 产 生
表示为
Φr ＝
２FcRmi
α －β
(
１１)
α ＝２RmmRm ＋４RmiRm ＋２RrRm ＋RmiRmm ＋RrRmi
(
１２)
R (
２Rm ＋Rmi)
β＝R
Rge ＋Rmm
s ＋４
２
mm
因此,静态的气隙磁场强度幅值 B m 可以表示为
图 ５ 等效磁路分析模型
F
i
５ MECana
l
s
i
smod
e
l
力,制动力矩大小 由 气 缸 推 动 定 子 调 节 与 转 子 永
磁体间的重合面积来决定.当需要制动时定子切
割转子永磁体发 出 的 磁 力 线 产 生 涡 流,该 涡 流 形
成的反向磁场与永磁体的原磁场相互作用产生制
动力矩.为了不 影 响 发 动 机 散 热 系 统 的 性 能,永
磁液冷缓速器采 用 独 立 的 液 冷 散 热 系 统,该 液 冷
的高温严重影响 其 电 磁 制 动 性 能,因 此 建 立 的 永
磁缓速器涡流制动模型必须考虑热的影响.
本文提出一种 新 型 永 磁 液 冷 缓 速 器,并 将 其
置于变速器输入 端 来 提 升 制 动 效 果,采 用 气 动 离
合器减少对传动 系 统 的 冲 击,通 过 汽 缸 推 动 定 子
客车缓速器力矩测试方法研究
客车缓速器力矩测试方法研究陈为煜;李德海;李钱【摘要】提出在整车上测得缓速器制动力矩的方法,通过试验对比三种型号缓速器的制动力矩,结合驾驶员主观评价结果,验证试验方法的正确性.【期刊名称】《客车技术与研究》【年(卷),期】2017(039)003【总页数】3页(P53-55)【关键词】客车缓速器;制动力矩;测试方法【作者】陈为煜;李德海;李钱【作者单位】厦门金龙联合汽车工业有限公司,福建厦门 361023;厦门金龙联合汽车工业有限公司,福建厦门 361023;厦门金龙联合汽车工业有限公司,福建厦门361023【正文语种】中文【中图分类】U463.5汽车缓速器作为一种有效的辅助制动系统，在我国客车上已经被广泛采用[1]。
据统计，在城市车辆中缓速器能延长4-8倍制动系统的寿命，有效减少车辆维修、营运费用[2]。
在客运车辆中，对于陡坡地形，缓速器能有效地缓解频繁或长时间地使用行车制动出现摩擦片过热的制动效能热衰退现象，以及轮胎易分层造成早期损伤的弊端，使车辆行驶更加安全，减少交通事故的发生[3]。
同时客车安全法规的标准也在不断提高，其中GB 7258-2012规定“车长大＞9 m的客车（对专用校车为车长大于8 m）、总质量≥12 000 kg的货车和专项作业车、所有危险货物运输车应装备缓速器或其他辅助制动装置[4]。
缓速器要得到良好使用，在车辆设计过程中需要对缓速器进行选型匹配。
缓速器按其工作原理可分为发动机缓速装置、液力缓速器、电涡流缓速器、电机缓速装置、空气动力缓速装置等。
目前，国内客车上应用最广泛的是电涡流缓速器和液力缓速器，现对这两种缓速器的工作原理、优缺点进行简单介绍。
1）电涡流缓速器。
电涡流缓速器采用电磁感应原理，通过定子与转子之间的磁场作用，将车辆行驶的动能转换为热能，实现车辆减速。
其中定子与车辆底盘的变速器、后桥或车架等固定在一起，转子通过突缘连接与传动轴一起高速旋转，转子与定子之间有很小的气隙，定子中的多组线圈通电后产生巨大的力矩作用在旋转的转盘上，从而使车辆减速。
车用永磁式缓速器制动力矩的计算方法解析
车用永磁式缓速器制动力矩的计算方法摘要:为了优化永磁式缓速器的结构参数和提高永磁式缓速器的制动性能,应用复矢量磁位方法,分析了缓速器内部的磁位分布,计算了转子鼓中的涡流损耗,推导了永磁式缓速器的制动力矩计算公式,以反映永磁式缓速器制动力矩与各设计参数之间的相互关系。
复矢量计算方法的计算结果与缓速器台架试验结果比较和分析表明,试验值与理论值吻合较好,最大误差不大于6%,采用复矢量磁位计算方法计算永磁式缓速器制动力矩具有很好的逼近效果。
关键词:车工程;永磁式缓速器;制动力矩;计算方法0 引言车用电涡流缓速器产品目前在国内客车行业已经得到一定的应用,采用永久磁铁进行励磁的永磁式缓速器可以消除或减小车用电涡流缓速器的缺点[1-4]。
与其他形式缓速器相比,永磁式缓速器具有以下优点:可实现大幅度的轻量化、小型化;几乎不消电力(仅电磁阀耗电);连续使用时自身不会产生过热,能持续保持制动力的稳定性和持久性;在高速范围内制动力不会降低,且传动轴转速越高,制动力越大;保养简单,只需定期检查空气间隙即可[5-10]。
永磁式缓速器的这些优点使其具有良好的发展前景[3]。
本文运用复矢量磁位推导了永磁式缓速器的制动力矩计算公式,以反映永磁式缓速器制动力矩与各设计参数的相互关系,可用于指导永磁式缓速器的产品开发和改进设计。
1 永磁式缓速器结构形式永磁式缓速器包括两部分:转子和定子。
永磁式缓速器的结构按转子的形状分为鼓式和盘式两种类型。
盘式永磁式缓速器的结构和普通电涡流缓速器基本相似,这种结构存在体积大,难以控制等缺点,下面只对鼓式永久磁铁缓速器磁铁周向转动式的结构进行分析。
这种结构的缓速器结构见图1,磁铁保持架内有两排磁铁,每排磁铁磁极交替反向排列,各自固定在磁铁支架上。
2 永磁式缓速器工作原理图2、3分别为永磁式缓速器磁场与制动力矩产生原理。
永磁式缓速器工作原理为:利用电磁场原理把汽车行驶的动能转化为热能而散发掉,从而实现汽车的减速和制动。
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２贝 尔福 一 蒙 贝 利 亚 技 术 大学 ， 尔 福 ９ ０ ０ ． 贝 ０ １）
摘要 ： 在介绍 电磁缓速 制动器工作 原理 的基础 上 ， 通过电磁理论推导 ， 得到 了电磁缓 速制动器制动功率 和制动力矩 的计算公式 ． 并研究了温度升高对 电磁缓速制动器主要参数 电导率 和相对磁导率的影响。
区域 的磁通 、 转子 盘 的尺寸 有限 等 。 以利用 修正 系 可
数Ｃ 表 示 ： ［ 崃
（） ８
依 据 电磁学理 论与 实验 可 得 电流密度 公式 ：
ＪＪ． ＝， － ｅ 和 处 的 电流 密度 振 幅 。
则转 子盘 产生 的实 际制 动力矩 为 ：
助制动 器 。电磁缓 速制 动器 就是顺 应 这一需 求 而研 制 的。 电磁 缓速制 动器 主要 是利 用 电磁 感应 理论 ． 通
及磁滞现象， 假设磁导率 为常数 ， 认为铁磁物质均 匀和各 向同性 ； ⑤沿转子盘内圆分布的磁通量曲线
及 涡流 曲线 均 为正 弦波 。
过磁 场对带 电 的转 子盘 作用 产生 制动 力矩 ．将 车辆 的动 能转化 为转 子盘 的热能 从而 使车 辆缓 速 ．达到
关键 词 ： 电磁 缓 速 制 动 器 ； 动 力 矩 ； 升 制 温 中 图 分类 号 ： ４ ３ ３２ Ｕ ６ ． ＋ ５ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ５ ２ ５ （０ ６ ０－ ０ ７ ０ １０ — ５ ０ ２ ０ ）５ ０ ２ — ３
城市 公交 客车具 有 短途运 营特 性 和行驶 时频 繁 快 速制 动的特 点 ．这对 客车 的制 动系统 提 出越来 越
图２ 选 择 直 角 坐 标 系
由于 涡流 的集肤 效应 ．涡 流 主要 分布在 磁极 正
下方 的 转子 盘 的表层 中 。本 文采 用 等 效透 入 深度△
来 表示 涡 流分 布深度 （ 单位 Ｙ ｍｍ） ￣ 。
・
２ ・ ７
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没 计 － 究 研
左手法则 判 断 ．制 动力 的合 力沿 转子 盘周 向形 成与
其 旋转 方 向相 反 的制动 力矩 ， 图 ｌｂ 所示 。 如 （）
研究 电磁 缓速 制动 器转 子盘 中涡 流 的分布 规律
时 ， 了 简化 计算 量 。 合 工程 实 际 分析 。 为 结 做如 下 假
设： ①前后转子盘简化为两个环状的金属盘 ： ②转子
盘 中的 涡流仅 沿径 向 ．并且 在整个 转 子盘半 径方 向
收 稿 日期 ：０ ５ １ － ４ ２０ — １ ２ 作 者 简 介 ： － ｔ （９ ２ ， ， 北 仙 桃 人 ， 汉 理 工 大学 硕 士 生 ， 赖 －１ １８ 一）女 湖 武 主要 从 事 汽 车 零部 件 设计 与研 究 。
汽 科 第５ ０６ 月 车 技 期２ 年９ ０
△、ｈ＂ ：／ｕ Ｖｏ 上 ｏ
式 中 ， ＊ ； ＝ ・ ，为 磁 场 变 化 角频 率 ； 为 电导 率 ， ∞ ｏ ｒ 低 碳 钢通 常可 取 盯 ｏ ｘ ０Ｓ ｍ Ｉ ＝ ． ｌ￣． — ６ 。
化在增 大 、转子 盘表 面磁极 下方 的磁 通要大 于其 他
上的电流密度相同；③忽略转子盘的电导率的温度 效应 ， 电导率 假设 为常数 ； ④忽略转子盘的磁饱和
高的要求 。 目前在 城市公 交 客车 中多 只采用 盘式 制 动器或鼓 式 制动器 ．频 繁快 速制 动发 热很 容易使 制 动器产 生热 衰退现 象 ． 降低 了制 动效能 ． 因此需要 辅
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客 电 缓 制 器 制 力 与 升 究， 霞， 刚 Ｈ Ｌ Ｎ ｈ ａ等 车 磁 速 动 的 动 矩 温 研 赖三 李 炎，Ｉ Ｉ 。 ｓ ＬＯ Ｔ ｍ
设 计 ＿研 究
赖三霞 李刚炎 Ｈ Ｌ Ｉ ＮＴ ｏ ａ 吴迎 峰 ， ， ＩＬＯ ｈ ｍ ｓ，
２ 电磁缓速制动器的制动功率与制动力矩
制动 功率 和制动 力矩 的计算 流程 图如 图３ 所示 。
樾 脑
Ｂ＝ ￣／ ｄ Ｓ
Ｍ＝ ＝ ￣２ Ｃ ２ ・ ｘ
式 中 ， 磁 励 线 圈 匝数 。 Ｎ为
辅助制 动 的 目的。因此 制动 力矩 和温 升是 反映 电磁 缓速制 动器 制动性 能 的关键 技术 参数 ．也 是本 文研 究 的主要 内容
（） ｂ
图 １ 电 磁缓 速 制 动 器 的结 构 及 工 作 原 理 图
１ 电磁 缓 速 制 动 器 中转 子 盘 电涡 流 分 布
图ｌ ａ 是文 中所 研究 的 电磁缓 速 制动器 的 结构 （） 图 ， （） 图１ ｂ 是工作 原理 图 。 它是 目前在 客车 中正 在试 运 行 的一种辅 助 制动装 置 。 根据 楞次定 律 ． 转子 盘 中
由式 （ ） 知涡 流 的电流 密度 在 的分 布并 不 ２可 轴
均匀， 而是 按如 下的 指数规律 衰减 。
（） ３
肚 ・・ ｃｃ
式 中 ，为 转 速 。
、 ／ 鬻
式 （） ９ 为一 个磁 极所 产生 的制 动力矩 ， 忽略 磁极 间 的相 互影 响 ，则缓 速器ⅣＤ 工作 磁极 对 的前后 两 个 个转 子盘 的总 制动力 矩为 ：
按 照 上述假 设确 定沿 转 子盘轴 向电流 密度 的分
布规 律 时 ， 用 直 角坐 标 系 ， 使 坐 标 系 的ｚ 沿 转 选 并 轴 子盘轴 向 ，轴沿转 子 盘径 向 ， 图２ 示 。 如 所
Ｄ
会 产生 感应 电流使 其产 生 的磁场 去 阻碍 引起 感 应 电 流 的磁 通量 的变化 ．定 子磁 极产 生 的磁场对 带 电 的 转子盘 产生转 动 阻力 。 成 制动 力 ． 方 向可 以通 过 形 其