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电磁辅助制动是一种利用电磁原理使行车减速的辅助制动方式,典型的电磁辅助制动装置有电涡流缓速器,其被广泛的运用到大中客车和商用车上。电磁制动由于其制动方式是非接触的,使得制动过程平稳,同时也延长了制动蹄片使用寿命,减少制动粉尘污染和刹车噪音污染。电涡流缓速器由于质量体积较大,应用受到一定限制,为此本文设计了一种适用于盘式制动器的电磁辅助制动装置,即盘式电磁辅助制动装置,并对其电磁场和制动力矩特性进行了研究。论文首先分析了几种不同结构形式的电涡流缓速器的工作原理,综合考虑盘式制动器的结构特点,设计了适用于盘式制动器电磁辅助制动装置,在分析了其结构和工作原理的基础上,运用电磁理论推导了制动力矩的计算方法,其显示了制动力矩与各结构参数的关系。详细讨论了辅助制动器的评价指标,选取平均制动力矩作为优化目标,根据辅助制动器的工作环境确定了约束条件,建立了优化模型,借助MATLAB平台,运用遗传算法,对辅助制动器结构参数进行优化,提高装置制动性能。推导了由运动效应产生的涡流场的有限元控制方程,为更加准确地分析辅助制动器的制动性能,运用三维建模软件建立了辅助制动器的简化模型,导入Maxwell对特定工况进行三维电磁场瞬态有限元分析,得到了制动力矩的响应曲线及磁感应强度和电涡流的分布云图,结果表明优化后的盘式电磁辅助制动器有一定的制动效果。最后对盘式电磁辅助制动装置电磁场分布特性进行了分析,得到了电磁场的分布规律,运用电磁有限元软件计算了不同主要参数下的制动力矩,分析了其变化规律,以指导盘式电磁辅助制动器的性能改进,并与前面给出的制动力矩计算方法进行了比较和验证。