電磁制動(dòng)器的原理與設(shè)計(jì),電磁制動(dòng)器的原理與設(shè)計(jì),電磁,制動(dòng)器,原理,設(shè)計(jì) 南 京 理 工 大 學(xué) 紫 金 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械工程及自動(dòng)化 設(shè)計(jì)(論文)題目： 電磁制動(dòng)器的原理與設(shè)計(jì) 指 導(dǎo) 教 師: 2010年 3 月 19 日  開(kāi)題報(bào)告填寫(xiě)要求 1．開(kāi)題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)及所在專(zhuān)業(yè)審查后生效； 2．開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書(shū)寫(xiě)或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)； 3．“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書(shū)寫(xiě)（或打印）在本開(kāi)題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi)，學(xué)生寫(xiě)文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊(cè)）； 4．有關(guān)年月日等日期的填寫(xiě)，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408—2005《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書(shū)寫(xiě)。如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。  畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫(xiě) 2000字左右的文獻(xiàn)綜述： 文 獻(xiàn) 綜 述 一 本課題的目的及研究意義 自上世紀(jì)九十年代，尤其是加入WTO后，我國(guó)汽車(chē)工業(yè)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，人們生活水平隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展不斷提高，對(duì)生活質(zhì)量的要求也在不斷提高。2002年底我國(guó)小型客車(chē)的保有量在1000萬(wàn)輛以上，而且在今后若干年內(nèi)還會(huì)以較高的增長(zhǎng)速度增加，人們利用節(jié)假日出門(mén)旅游休閑正在成為時(shí)尚，如同目前發(fā)達(dá)國(guó)家的旅游業(yè)一樣，不少旅游休閑人員要享受大自然（海邊或山嶺區(qū)域）的樂(lè)趣，出門(mén)自己駕車(chē)。今后我國(guó)的汽車(chē)將會(huì)得到更大的發(fā)展，而解決汽車(chē)的制動(dòng)問(wèn)題正是本課題研究成果的用武之地之一；其次，現(xiàn)在汽車(chē)工業(yè)是全球采購(gòu)的模式，只要我們生產(chǎn)的電磁制動(dòng)器性能優(yōu)越、可靠、成本低，在國(guó)際市場(chǎng)上是很有競(jìng)爭(zhēng)力的；再次，利用本課題的研究成果，提高制動(dòng)器的制動(dòng)效能，便于實(shí)現(xiàn)制動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制，市場(chǎng)前景極為廣闊。 電磁制動(dòng)器的研制，可以促進(jìn)汽車(chē)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法的發(fā)展、完善制動(dòng)器評(píng)價(jià)體系和制動(dòng)器性能的檢測(cè)方法，可以提高企業(yè)的自主開(kāi)放能力、創(chuàng)新能力和競(jìng)爭(zhēng)能力，同時(shí)也推動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。電磁制動(dòng)器用于汽車(chē)或汽車(chē)列車(chē)的行車(chē)制動(dòng)，可以顯著的縮短制動(dòng)時(shí)間和制動(dòng)距離，從而可以避免許多交通事故。另外，隨著車(chē)輛線(xiàn)控操作和汽車(chē)電子化的發(fā)展，電磁制動(dòng)器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的行車(chē)制動(dòng)也是一種必然。 因此，研究開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電磁制動(dòng)器，對(duì)趕超國(guó)際先進(jìn)水平，提高我國(guó)汽車(chē)制動(dòng)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力具有現(xiàn)實(shí)意義，同時(shí)也將會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。 二 制動(dòng)系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 目前，液壓操縱仍然是最可靠最經(jīng)濟(jì)，即使增加了防抱制動(dòng)（ABS）功能后，傳統(tǒng)的液壓制動(dòng)系統(tǒng)仍然占有優(yōu)勢(shì)地位。傳統(tǒng)的制動(dòng)控制系統(tǒng)只做一件事情，即均勻分配油液壓力。當(dāng)制動(dòng)踏板踏下時(shí)，主缸就將等量的油液送到通往每個(gè)制動(dòng)器的管路，并通過(guò)一個(gè)比例閥使前后制動(dòng)力平衡。而ABS或其他一種干預(yù)系統(tǒng)則按照每個(gè)制動(dòng)器的需要對(duì)油液壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。傳統(tǒng)的液壓制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展至今，已是非常成熟的技術(shù)。隨著人們對(duì)制動(dòng)性能要求的不斷提高，防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）、牽引力控制系統(tǒng)(TCS)、電子穩(wěn)定性控制程序（ESP）、主動(dòng)避撞技術(shù)（ACC）等功能逐漸融入到制動(dòng)系統(tǒng)中，越來(lái)越多的附加機(jī)構(gòu)安裝于制動(dòng)線(xiàn)路上，這使得制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，也增加了液壓回路泄露的隱患以及裝配、維修的難度。因此結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)捷，功能更可靠的系統(tǒng)呼之欲出。 隨著電子，特別是大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的形式也將發(fā)生變化。線(xiàn)控制動(dòng)（BBW）是未來(lái)制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展方向，它不同于傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)。因?yàn)槠鋫鬟f的是電，可以省略許多管路和傳感器，縮短制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間。電制動(dòng)系統(tǒng)首先用在混合動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)車(chē)輛上，采用液壓制動(dòng)和點(diǎn)制動(dòng)兩種系統(tǒng)，但這種混合制動(dòng)系統(tǒng)也只是一個(gè)過(guò)渡方案，因?yàn)楫?dāng)兩套制動(dòng)系統(tǒng)共存，是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本偏高。而線(xiàn)控制動(dòng)控制因其巨大的優(yōu)越性，必將取代傳統(tǒng)的以液壓為主的制動(dòng)控制系統(tǒng)。 2010年40%的歐洲汽車(chē)將全部采用x-by-wire(即線(xiàn)控目標(biāo))，通用公司的Autonomy上已使用brake-by-wire,steer-by-wire。目前，研制新型制動(dòng)器——電磁制動(dòng)器時(shí)機(jī)正合適。雖然近幾年國(guó)內(nèi)也有部分汽車(chē)配件企業(yè)和一些中外合資企業(yè)涉及到了拖車(chē)電磁制動(dòng)器及其配件的制造，如桂林市汽車(chē)配件總廠生產(chǎn)10英寸和12英寸兩種規(guī)格的電磁制動(dòng)器，但基本上采用國(guó)外的商業(yè)成品技術(shù)，產(chǎn)品絕大數(shù)銷(xiāo)往美國(guó)。該廠在我國(guó)申請(qǐng)了實(shí)用新型專(zhuān)利，其保護(hù)內(nèi)容基本與國(guó)外50年前的一樣，與目前國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品相比還有很大的差距，國(guó)內(nèi)電磁制動(dòng)系統(tǒng)的研究工作才剛剛起步。 三 電磁制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)和原理 圓盤(pán)式電磁制動(dòng)器主要由彈簧、摩擦片、端蓋、動(dòng)片、調(diào)節(jié)螺絲、電磁鐵圓盤(pán)、線(xiàn)圈、軸等組成。摩擦片鉚接在動(dòng)片上，可隨軸一起旋轉(zhuǎn)，沿著電動(dòng)機(jī)軸端的花鍵作軸向移動(dòng)。動(dòng)片外側(cè)是端蓋，內(nèi)側(cè)是電磁鐵圓盤(pán)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)介入電源時(shí)，制動(dòng)器線(xiàn)圈同時(shí)通上直流電，電磁鐵圓盤(pán)立即被吸上，使電磁鐵內(nèi)部的彈簧壓縮，圓盤(pán)和端蓋與摩擦片脫開(kāi)，動(dòng)片在空腔中可以自由旋轉(zhuǎn)，制動(dòng)器處于松閘位置，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)。若電機(jī)斷電，制動(dòng)器線(xiàn)圈同時(shí)斷電，電磁鐵圓盤(pán)失去吸力被彈簧頂回，于是動(dòng)片被卡在端蓋與圓盤(pán)之間，摩擦片與它們摩擦產(chǎn)生制動(dòng)力矩，從而電機(jī)被制動(dòng)。 四 可行性分析 電制動(dòng)以其潛在的優(yōu)勢(shì)引起業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注,針對(duì)目前對(duì)電制動(dòng)系統(tǒng)研究的加強(qiáng) 趨勢(shì),并綜合研究了電制動(dòng)領(lǐng)域的相關(guān)知識(shí),提出一種思路和實(shí)施方案。 （1）方案實(shí)施的理論基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電磁鐵作為一種動(dòng)作元件得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，電磁鐵是一種成熟的將電磁能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能量的能量轉(zhuǎn)換裝置。對(duì)電磁鐵的研究，前人已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，這可以作為研究的理論基礎(chǔ)。 （2）研究目標(biāo)在現(xiàn)有的技術(shù)條件下的可實(shí)現(xiàn)性。從制動(dòng)器發(fā)展歷史上看，在1898年，克利夫蘭的?！ぐ病に古謇镌O(shè)計(jì)的一輛電動(dòng)汽車(chē)就采用前輪電磁盤(pán)式制動(dòng)器。斯佩里用圓盤(pán)分別與各個(gè)車(chē)輪的輪轂連成一體，另有一個(gè)鑲有摩擦片的小圓盤(pán)，制動(dòng)時(shí)，通過(guò)電磁鐵的作用，使它緊貼著轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)，就能阻止車(chē)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)電流中斷后，彈簧又把摩擦盤(pán)收回，車(chē)輪又可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。由此可見(jiàn)，用電磁鐵做制動(dòng)器的執(zhí)行部分前人也曾做過(guò)，而且早于當(dāng)前占據(jù)統(tǒng)治地位的液壓制動(dòng)器。此外，電磁抱閘制動(dòng)器在電梯和起重機(jī)絞盤(pán)用的電磁盤(pán)式制動(dòng)中已得到成熟應(yīng)用。 綜上所述，以電磁鐵作為制動(dòng)器制動(dòng)機(jī)構(gòu)在技術(shù)上可行。 參考文獻(xiàn) [1] 郭孔輝，王會(huì)義.模糊控制方法在汽車(chē)防抱制動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].汽車(chē)技術(shù)，2000，10(3)：7-10. 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