汽车发电机缓速系统的设计(附件)
本设计是在充分研究了车载缓速器以及传统鼓式制动器存在的散热不足问题的基础上提出的新的设计方案，设计是在车辆的变速箱与后桥之间的传动轴上安装发电机，当制动时给电枢线圈通电使得发电机开始工作，由于电机转子与传动轴运动方向一致，从而由于电磁阻力使得传动轴转速降低，致使传动到车轮制动器上的制动任务大大减轻。另一方面针对于传统鼓式制动器散热问题进行优化，在半轴上方安装散热风扇，利用半导体制冷片的制冷效果在冷面产生冷气，利用风扇将冷风吹入制动鼓内，如同给制动鼓安装了一个小型“空调”，达到制冷效果。由此发电机的电能能完美回收利用来驱动后面的制冷散热装置。该设计具有结构简单，便于制造，重量轻，成本低，能量回收等优点，能安装在汽车上。关键词：发电机 缓速器 制动器 半导体制冷片 能量回收目 录
1 引言 1
1．1 课题研究的背景 1
1．2 本课题国内外研究现状和发展趋势 1
1．3 本课题主要研究内容 4
1．4 课题研究的目的及意义 4
1．5 创新点 4
2 发电机缓速系统总体设计 5
3 发电机缓速系统各零部件设计 6
3．1 发电机的设计 6
3．2 鼓式制动器的绘制 8
3．3 半导体制冷片散热器的设计 9
4 发电机缓速系统整体设计计算 14
4．1 发电机的磁路计算 14
4．2绕组形式选择 14
4．3 磁路结构尺寸 14
4．4 电路的计算 17
4．5 核算主要技术指标 19
5 发电机缓速系统的进一步优化 20
6 发电机缓速系统的前景分析 21
结 论 22
致 谢 23
参 考 文 献 24
1 引言
传统的汽车制动是在车轮上安装车轮制动器，该车轮制动器是机械式的，主要还是以机械摩擦形式来阻碍汽车行驶，达到制动目的，摩擦带来的问题就是会导致发热，一系列的问题就暴露出来了，降低制动效能，所以现在车辆上会安装缓速器。缓速器并不能使车子停驶，但能使车子保持在一个稳定的车速范围内，起到辅助制动的
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
致 谢 23
参 考 文 献 24
1 引言
传统的汽车制动是在车轮上安装车轮制动器，该车轮制动器是机械式的，主要还是以机械摩擦形式来阻碍汽车行驶，达到制动目的，摩擦带来的问题就是会导致发热，一系列的问题就暴露出来了，降低制动效能，所以现在车辆上会安装缓速器。缓速器并不能使车子停驶，但能使车子保持在一个稳定的车速范围内，起到辅助制动的作用。目前技术比较成熟，适合安装在车上的缓速器主要有电涡流缓速器和液力缓速器。随着汽车上安装的电子电器设备的增加，对于供电量需求就会增加，这样的话再加装电涡流缓速器会加大需电量，这样会导致汽车需要增大发动机功率和发电机的容量，增加了燃油消耗，另一方面，这两种缓速器都存在安装上的缺点，体积过大，重量太大，这会加大汽车的整备质量，同时液力缓速器还存在一个不足之处，制动车速对于这种缓速器影响比较大。而车轮制动器本身也会因为执行制动任务导致温度升高，需要良好的散热装置来保证车轮制动器保持良好的技术形态。因此设计一种新型的发电机缓速系统来克服以上缺点应用于车辆的制动中就显得很有必要。
1．1 课题研究的背景
当今社会车辆行驶安全性显得尤为重要，良好的制动性能格外必要，现有的车轮制动器已经不能满足车辆的制动需求，最大的缺点是在车辆频繁执行制动任务或连续下坡时都会产生制动器过热现象，制动效能降低，严重的可能失效，导致意外的发生，下坡时潜在的安全隐患更需要注意。频繁制动会使制动蹄片使用周期缩短，需要频繁停车更换蹄片，势必会使得运营成本相应提高，一直更换摩擦片也是一笔不小的费用。另外由于热衰退致使制动性能下降，以及轮胎分层有着爆胎的安全隐患，严重者有时甚至危及乘客安全。许多先进的电子技术如防抱死制动系统ABS、电子制动系统EBS以及拖动控制系统ASR 的采用，使得摩擦制动系统在其有效能力范围内可靠性大大提高，但对于制动器磨损，制动器发热的主要问题没有实质性帮助。针对以上情况，在车上安装缓速系统很有必要。
1．2 本课题国内外研究现状和发展趋势
1.2.1 本课题相关的国内研究文献
浙江工贸职业技术学院学报赵万忠,翁茂荣发表的《车用自励式缓速器的工作原理及其使用》[1]，提到了新型的一种缓速器一一车用自励式缓速器，这种缓速器改进了其他缓速器缺点，综合了其它缓速器的优点:质量减轻，体积减小且可调;同时该缓速器具有自发电功能，无须提高蓄电池容量或增大发动机功率;还可以通过对汽车的惯性转化的转化来克服惯性，达到节省能量，减少磨损的效果，而这些是其它类型缓速器不能与其相比的。文中详细介绍了自励式缓速器的结构和工作原理，分析了其安装和使用方法，最后比较了自励式缓速器的优越性。
北京工业大学孙为名发表的《电涡流缓速器的理论研究》[2]，根据车辆制动的分析结果，得出安装缓速器的必要性，并对电涡流缓速器的结构、工作原理、使用性能进行了阐述。文中综合考虑了制动力矩、转速、温度三者在不同工况下对强度的影响，得出在车辆刚开始制动时，温度低，是转速对强度产生主要影响，而在车辆减速到较小速度时，温度对强度产生主要影响的结论。
吉林大学学报胡东海，何仁，顾晓丹发表的《电涡流缓速器结构参数的节能优化设计》[3]，由电涡流缓速器的节能特性为出发点，提出了两个节能评价指标:制动增益系数和单位质量能量密度，这两个指标适用于安装了缓速器的汽车。把评价指标作为目标函数，建立了一个数学模型，适用于节能优化设计。运用数学算法的遗传算法找到适合于该变量的最优解。获得的结果表明:基于节能设计的优化才是最优结果，优于以最大制动力矩为目标函数的优化。
长安大学焦治波发表的《电涡流缓速器在汽车制动中的控制研究》[4]，以目前我国的道路状况为出发点，得出安装缓速器的必要性，然后通过阐述电涡流缓速器的结构、工作原理、安装方式、使用性能等方面，得出了安装缓速器对于驾驶员在下连续长坡时可以减少疲劳，提高行驶安全性的结论，提出智能化控制方案，并运用Protel 99 SE软件对智能控制系统的实现进行了设计。最后，还提出了实验于大客车底盘综合试验台上的试验方案。
南京理工大学杨志远发表的《能量回收式电涡流缓速器设计研究》[7]，通过总结各种制动能量回收方式，以此为基础，创新了一种可以能量回的电涡流缓速器，并对于其工作原理、典型的工作模式以及控制等内容进行深度的分析。另外，还研究了能量回收式电涡流缓速器的制动力矩，模拟出相关计算公式，并在此基础上设计了最大制动力矩为1 SOON.m的能量回收式电涡流缓速器，各项参数是在参考现有电涡流缓速器的基础上设计出的，结构比较合理。其次，用有限元法分析了能量回收式电涡流缓速器的转子，同时考虑到速度载荷和温度载荷可能存在的影响，得到综合应力分布，包括结构应力，以及热应力，并对转子的强度进行校核。最后，对该缓速器进行轻量化研究，得出一个较实用的轻量化方案。
合肥工业大学张宁发表的《电涡流缓速器磁场分析及运动学仿真研究》[9]，介绍了电涡流缓速器的机械结构及工作原理，并构建了计算模型，基于前辈的研究，设计了电涡流缓速器的结构，在此基础上，对电涡流缓速器的二维磁场利用有限元分析软件进行了仿真分析，通过结构参数变化对电涡流缓速器的磁场影响的分析，建立了比较完整的理论体系。
客车技术与研究期刊林立军发表的《电涡流缓速器在客车营运中的应
1 引言 1
1．1 课题研究的背景 1
1．2 本课题国内外研究现状和发展趋势 1
1．3 本课题主要研究内容 4
1．4 课题研究的目的及意义 4
1．5 创新点 4
2 发电机缓速系统总体设计 5
3 发电机缓速系统各零部件设计 6
3．1 发电机的设计 6
3．2 鼓式制动器的绘制 8
3．3 半导体制冷片散热器的设计 9
4 发电机缓速系统整体设计计算 14
4．1 发电机的磁路计算 14
4．2绕组形式选择 14
4．3 磁路结构尺寸 14
4．4 电路的计算 17
4．5 核算主要技术指标 19
5 发电机缓速系统的进一步优化 20
6 发电机缓速系统的前景分析 21
结 论 22
致 谢 23
参 考 文 献 24
1 引言
传统的汽车制动是在车轮上安装车轮制动器，该车轮制动器是机械式的，主要还是以机械摩擦形式来阻碍汽车行驶，达到制动目的，摩擦带来的问题就是会导致发热，一系列的问题就暴露出来了，降低制动效能，所以现在车辆上会安装缓速器。缓速器并不能使车子停驶，但能使车子保持在一个稳定的车速范围内，起到辅助制动的
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
致 谢 23
参 考 文 献 24
1 引言
传统的汽车制动是在车轮上安装车轮制动器，该车轮制动器是机械式的，主要还是以机械摩擦形式来阻碍汽车行驶，达到制动目的，摩擦带来的问题就是会导致发热，一系列的问题就暴露出来了，降低制动效能，所以现在车辆上会安装缓速器。缓速器并不能使车子停驶，但能使车子保持在一个稳定的车速范围内，起到辅助制动的作用。目前技术比较成熟，适合安装在车上的缓速器主要有电涡流缓速器和液力缓速器。随着汽车上安装的电子电器设备的增加，对于供电量需求就会增加，这样的话再加装电涡流缓速器会加大需电量，这样会导致汽车需要增大发动机功率和发电机的容量，增加了燃油消耗，另一方面，这两种缓速器都存在安装上的缺点，体积过大，重量太大，这会加大汽车的整备质量，同时液力缓速器还存在一个不足之处，制动车速对于这种缓速器影响比较大。而车轮制动器本身也会因为执行制动任务导致温度升高，需要良好的散热装置来保证车轮制动器保持良好的技术形态。因此设计一种新型的发电机缓速系统来克服以上缺点应用于车辆的制动中就显得很有必要。
1．1 课题研究的背景
当今社会车辆行驶安全性显得尤为重要，良好的制动性能格外必要，现有的车轮制动器已经不能满足车辆的制动需求，最大的缺点是在车辆频繁执行制动任务或连续下坡时都会产生制动器过热现象，制动效能降低，严重的可能失效，导致意外的发生，下坡时潜在的安全隐患更需要注意。频繁制动会使制动蹄片使用周期缩短，需要频繁停车更换蹄片，势必会使得运营成本相应提高，一直更换摩擦片也是一笔不小的费用。另外由于热衰退致使制动性能下降，以及轮胎分层有着爆胎的安全隐患，严重者有时甚至危及乘客安全。许多先进的电子技术如防抱死制动系统ABS、电子制动系统EBS以及拖动控制系统ASR 的采用，使得摩擦制动系统在其有效能力范围内可靠性大大提高，但对于制动器磨损，制动器发热的主要问题没有实质性帮助。针对以上情况，在车上安装缓速系统很有必要。
1．2 本课题国内外研究现状和发展趋势
1.2.1 本课题相关的国内研究文献
浙江工贸职业技术学院学报赵万忠,翁茂荣发表的《车用自励式缓速器的工作原理及其使用》[1]，提到了新型的一种缓速器一一车用自励式缓速器，这种缓速器改进了其他缓速器缺点，综合了其它缓速器的优点:质量减轻，体积减小且可调;同时该缓速器具有自发电功能，无须提高蓄电池容量或增大发动机功率;还可以通过对汽车的惯性转化的转化来克服惯性，达到节省能量，减少磨损的效果，而这些是其它类型缓速器不能与其相比的。文中详细介绍了自励式缓速器的结构和工作原理，分析了其安装和使用方法，最后比较了自励式缓速器的优越性。
北京工业大学孙为名发表的《电涡流缓速器的理论研究》[2]，根据车辆制动的分析结果，得出安装缓速器的必要性，并对电涡流缓速器的结构、工作原理、使用性能进行了阐述。文中综合考虑了制动力矩、转速、温度三者在不同工况下对强度的影响，得出在车辆刚开始制动时，温度低，是转速对强度产生主要影响，而在车辆减速到较小速度时，温度对强度产生主要影响的结论。
吉林大学学报胡东海，何仁，顾晓丹发表的《电涡流缓速器结构参数的节能优化设计》[3]，由电涡流缓速器的节能特性为出发点，提出了两个节能评价指标:制动增益系数和单位质量能量密度，这两个指标适用于安装了缓速器的汽车。把评价指标作为目标函数，建立了一个数学模型，适用于节能优化设计。运用数学算法的遗传算法找到适合于该变量的最优解。获得的结果表明:基于节能设计的优化才是最优结果，优于以最大制动力矩为目标函数的优化。
长安大学焦治波发表的《电涡流缓速器在汽车制动中的控制研究》[4]，以目前我国的道路状况为出发点，得出安装缓速器的必要性，然后通过阐述电涡流缓速器的结构、工作原理、安装方式、使用性能等方面，得出了安装缓速器对于驾驶员在下连续长坡时可以减少疲劳，提高行驶安全性的结论，提出智能化控制方案，并运用Protel 99 SE软件对智能控制系统的实现进行了设计。最后，还提出了实验于大客车底盘综合试验台上的试验方案。
南京理工大学杨志远发表的《能量回收式电涡流缓速器设计研究》[7]，通过总结各种制动能量回收方式，以此为基础，创新了一种可以能量回的电涡流缓速器，并对于其工作原理、典型的工作模式以及控制等内容进行深度的分析。另外，还研究了能量回收式电涡流缓速器的制动力矩，模拟出相关计算公式，并在此基础上设计了最大制动力矩为1 SOON.m的能量回收式电涡流缓速器，各项参数是在参考现有电涡流缓速器的基础上设计出的，结构比较合理。其次，用有限元法分析了能量回收式电涡流缓速器的转子，同时考虑到速度载荷和温度载荷可能存在的影响，得到综合应力分布，包括结构应力，以及热应力，并对转子的强度进行校核。最后，对该缓速器进行轻量化研究，得出一个较实用的轻量化方案。
合肥工业大学张宁发表的《电涡流缓速器磁场分析及运动学仿真研究》[9]，介绍了电涡流缓速器的机械结构及工作原理，并构建了计算模型，基于前辈的研究，设计了电涡流缓速器的结构，在此基础上，对电涡流缓速器的二维磁场利用有限元分析软件进行了仿真分析，通过结构参数变化对电涡流缓速器的磁场影响的分析，建立了比较完整的理论体系。
客车技术与研究期刊林立军发表的《电涡流缓速器在客车营运中的应
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