汽车缓速器设计
摘要
当今社会，随着人们生活水平的不断提高，对汽车的行驶安全性要求越来越高，安装电涡流缓速器确保车轮制动器处于良好的技术状态,使车轮制动器的温度大大降低。
本文运用大学所学的知识，提出了汽车缓速器的结构组成、工作原理以及主要零部件的设计中所必须的理论计算，构建了汽车缓速器总的指导思想，从而得出了该汽车缓速器的优点是高效，经济，并且安全系数高的结论。
关键词电涡流缓速器；原理；计算；结论
ABSTRACT
With the rapid development of the modem automobile industry,great importancehas been paid to the safety of the vehicle，especially the heavy trucks working in themountain or in the mine area and the city buses driving in the congested roads．By the analysis ofthe use property ofthe current clutch，the necessity ofusing theretarders is clear in the heavy trucks and the city buses．Throuthe comparison ofthe current different retarders，the advantage and disadvantage of the eddy currentbrake is introduced．How the mathematical model of the eddy current brake in theliterature is discussed，then the paper illustrates the difference of the results of thecalculation and the experiment data，and discuss the reason why it is arise．The paperintroduces the usual method to solve the question by using the finite element methodin the world currently．
Key words the eddy；current brake；structure；design；
目录
摘要.............................................................. I Abstract......................................................... II
摘要 .......................................................................................... I ABSTRACT .............................................................................................................................. I I 第1章绪论 (2)
1.1课题的来源与研究的目的和意义 (2)
1.2 电涡流缓速器的简要介绍 (3)
1.3 电涡流缓速器的优缺点 (4)
1.4 本文设计的主要内容 (5)
第2章电涡流缓速器结构的设计 (7)
2.1 电涡流缓速器的总体方案图 (7)
2.2 电涡流缓速器的工作原理 (8)
2.3电涡流缓速器的安装位置 (10)
第3章机械传动部分的设计计算 (12)
3.1 转子轴的设计计算 (12)
3.2 轴承的设计计算 (13)
第4章电涡流缓速器的数学模型和参数设计 (13)
4.1文献所提到的模型 (13)
4.2 J．H．Wouterse模型 (14)
4.3综合文献模型后提出的计算公式 (17)
4.3.1制动功率的理论推导 (17)
第5章电涡流缓速器的功能参数设计 (19)
4.1车型选择 (19)
4.2缓速器模型选择 (19)
4.3缓速器参数设计与校核 (19)
结论 (22)
参考文献 (23)
致谢 (23)
第1章绪论
1.1课题的来源与研究的目的和意义
机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械装备，机械工业所提供装备的性能、质量和成本，对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大的和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之一。机械工程的服务领域广阔而多面，凡是使用机械、工具，以至能源和材料生产的部门，都需要机械工程的服务。概括说来，现代机械工程有五大服务领域：研制和提供能量转换机械、研制和提供用以生产各种产品的机械、研制和提供从事各种服务的机械、研制和提供家庭和个人生活中应用的机械、研制和提供各种机械武器。
不论服务于哪一领域，机械工程的工作内容基本相同，主要有：
建立和发展机械工程的工程理论基础。例如，研究力和运动的工程力学和流体力学；研究金属和非金属材料的性能，及其应用的工程材料学；研究热能的产生、传导和转换的热力学；研究各类有独立功能的机械元件的工作原理、结构、设计和计算的机械原理和机械零件学；研究金属和非金属的成形和切削加工的金属工艺学和非金属工艺学等等。
研究、设计和发展新的机械产品，不断改进现有机械产品和生产新一代机械产品，以适应当前和将来的需要。机械产品的生产，包括：生产设施的规划和实现；生产计划的制订和生产调度；编制和贯彻制造工艺；设计和制造工具、模具；确定劳动定额和材料定额；组织加工、装配、试车和包装发运；对产品质量进行有效的控制。机械制造企业的经营和管理。机械一般是由许多各有独特的成形、加工过程的精密零件组装而成的复杂的制品。生产批量有单件和小批，也有中批、大批，直至大量生产。销售对象遍及全部产业和个人、家庭。而且销售量在社会经济状况的影响下，可能出现很大的波
动。因此，机械制造企业的管理和经营特别复杂，企业的生产管理、规划和经营等的研究也多是肇始于机械工业。
总体上讲，电涡流缓速器在我国研制、生产和应用尚处在起步阶段。虽然早在1964年上海客车厂曾研制过电涡流缓速器，并安装在上海到黄山的长途客车上。但由于种种原因，电涡流缓速器在国内的应用并没得到应有的重视。随着现在汽车的驱动功率、车速以及载荷的增加使得车轮制动器的负荷进一步加大，加之人们对汽车的安全性、使用经济性、舒适性和环保性重视，电涡流缓速器的作用在国内汽车界也日益受到重视。2002年6月1日交通部已颁布实施中华人民共和国交通行业标准JT／T325--2002“营运客车类型划分及等级评定”。该标准规定中型客车中高二级，大型客车中高一级、高二级和高三级客车都必须装置缓速器。因此可以预计电涡流缓速器必将在国内拥有广阔的市场前景。
1.2 电涡流缓速器的简要介绍
这方面的内容以国内学者文献居多，主要讲述关于各种缓速器和电涡流缓速器的基本结构与原理，安装方式，使用效果以及安装及使用时的注意事项[1][2]。
文献[3]阐述了一种与市场上常见的电涡流缓速器结构不一样的设计方法。它的电磁线圈绕定子径向端面布置，这样虽然在制造时比较复杂，但整个机械结构变得相对简单。转子工作层采用在低碳钢的表面镀上O．15mm的铜，这样可使转子盘的电导率增大，产生的涡电流和制动力矩也就相应变大。在转子的外表面设计出风道，以加强散热效果。作者在设计时主要采用实验的方法，对影响制动转矩大小的各参数进行设计，在设计时主要优先考虑定子铁磁线圈和转子工作面
的形状的影响，然后通过测试磁感应强度值的分布来进行参数选定。
文献[4]阐述了在日本客车上大量使用的永磁式电涡流缓速器，它是在缓速器上配置2列永久磁铁，其中一列固定，另一列通过气动控制沿圆周方向移动，从而控制缓速器的接通(工作)与断开(不工作)。它的特点是可以实现大幅度的轻量化、小型化；几乎不消耗电力：连续使用也不会产生过热。缺点在于所提供的制动力矩偏小，只能用于中型的客车。
文献[5]阐述了一种新型电动机，它的机械结构与电涡流缓速器基本一样，当在定子铁磁线圈中通以交变的电压时，旋转的磁场就会在转子盘中产生感应电势，从而产生电磁转矩，带动转子旋转，整个过程与电涡流缓速器中产生制动转矩正好相反。文献对这种电机中转子盘上的磁感应强度、涡电流的分布进行分析，先采用结构与经验分析的方法对其驱动力矩进行计算，然后采用有限元的分析，进行数值计算。此文对磁感应强度和转子盘上的电压分布的假设和简化很值得借鉴。
1.3 电涡流缓速器的优缺点
电涡流缓速器是一种新型非接触式减速装置，较之传统制动有许多优点,极大地改善汽车的制动性能，提高汽车行驶的安全性、平顺性，减少生命财产损失；消除传统制动时的尖锐噪声和粉尘对环境的污染；节约车辆保养费用和附带的停驶待修时间损失，延长制动片和轮胎的使用寿命。
小型车辆的制动装置一般包含了“手制动”（手刹）和“脚制动”（刹车踏板），而众多体积庞大、车体沉重、性能日渐优越的现代重型商用车辆（就是俗称的大客、重卡）为了（山区）行车安全，还普遍在前两种传统方式的基础上，加装了各种辅助制动系统，包括排气辅助制动、电涡流缓速器、液涡流缓速器、发动机制动装置等方式途径就本人所见，重型商用车辆辅助制动系统的目的都是在于两点：一是确保在各种工况和路况条件下对车速的有效控制，二是尽量减少对车辆制动系统硬件的磨损、尤其是对山区安全行车危害极大的(制动鼓、摩擦衬片）热衰退现象。
在四大辅助制动系统中，国产客车目前主要采用电涡流缓速器。其原理在于利用电磁感应把车辆行驶的动能转化为热能而挥发掉，结构特点相当于在重型商用车辆的传动轴上加装了一台“发电机”，机械装置部分包括了定子、转子和固定架。不通电时，无接触无磨损，当制动电路接通后，传动轴便受到电磁场的阻力，达到制动目的。电控部分包括手（脚）控开关、指示灯、制动气压传感器、继电器等，其主要作用则是驾驶员通过对励磁电流的调节，从而控制制动力矩的大小。电涡流缓速器具有价格便宜、结构简单、可靠性高、维修方便的特点，相比液力缓速器在响应时间上有突出优势。
1.4 本文设计的主要内容
本论文主要研究运用SolidWorks对汽车缓速器进行设计。在设计过程中，了解SolidWorks的各种功能。
SolidWorks公司成立于1993年，由PTC公司的技术副总裁与CV公司的副总裁发起，总部位于马萨诸州的康克尔郡（Concord,Massachusetts）内。当初的目标是希望在每一个工程师的桌面上提供一套具有生产力的实体模型设计系统。从1995年推出第一套SolidWorks三维机械设计软件至今已经拥有位于全球的办事处，并经由300家经销商在全球140个国家进行销售与分销该产品。1997年，Solidworks被法国达索（Dassault Systemes）公司收购，作为达索中端主流市场的主打品牌。SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统。由于技术创新符合CAD技术的发展潮流和趋势，SolidWorks 公司于两年间成为CAD/CAM产业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得SolidWorks每年都有数十乃至数百项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。该系统在1995-1999年获得全球微机平台CAD系统评比第一名。从1995年至今，已经累计获得十七项国际大奖。其中仅从1999年起，美国权威的CAD 专业杂志CADENCE连续4年授予SolidWorks最佳编辑奖，以表彰SolidWorks的创新、活力和简明。至此，SolidWorks所遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它，设计师大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场。
由于SolidWorks出色的技术和市场表现，不仅成为CAD行业的一颗耀眼的明星，也成为华尔街青睐的对象。终于在1997年由法国达索公司以三亿一千万美元的高额市值将SolidWorks全资并购。公司原来的风险投资商和股东，以一千三百万美元的风险投资，获得了高额的回报，创造了CAD行业的世界纪录。并购后的SolidWorks以原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为CAD行业一家高素质的专业化公司。SolidWorks三维机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力的CAD产品。
由于使用了Windows OLE技术、直观式设计技术、先进的parasolid内核（由剑桥提供）以及良好的与第三方软件的集成技术。SolidWorks成为全球装机量最大、最好用的软件。资料显示，目前全球发放的SolidWorks软件使用许
可约28万，涉及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械、娱乐工业、日用品/消费品、离散制造等分布于全球100多个国家的约3万1千家企业。在教育市场上，每年来自全球4，300所教育机构的近145，000名学生通过SolidWorks的培训课程。
据世界上著名的人才招聘网站检索，与其它3D CAD软件相比，SolidWorks相关的招聘广告比其它软件的总合还要多，这一事实说明了越来越多的工程师和设计者使用SolidWorks三维软件，越来越多的企业需要SolidWorks人才。Solidworks软件功能强大，易于操作，界面人性化，技术创新，组件繁多是SolidWorks的五大特点。使得SolidWorks三维软件成为目前全球领先的三维CAD解决方案。SolidWorks在设计时能够为用户提供不同的设计方案，通过方案的筛选，工程师能从中选择合适的方案，从而在设计过程中降低设计的错误以及提高产品质量。在目前市场上所见到的三维CAD解决方案中，SolidWorks是设计过程比较简便又通俗易懂的软件之一。它不仅提供如此人性化的系统，同时对每个工程师和设计者，乃至整个机械行业提供了良好的发展基础。SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统，由于技术创新符合CAD技术的发展潮流和趋势，SolidWorks公司于两年间成为CAD/CAM产业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得SolidWorks 每年都有数十乃至数百项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。该系统在1995-1999年获得全球微机平台CAD系统评比第一名；从1995年至今，已经累计获得十七项国际大奖，其中仅从1999年起，美国权威的CAD专业杂志CADENCE 连续4年授予SolidWorks最佳编辑奖，以表彰SolidWorks的创新、活力和简明。至此，SolidWorks所遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它，设计师大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场。由于SolidWorks出色的技术和市场表现，不仅成为CAD行业的一颗耀眼的明星，也成为华尔街青睐的对象。终于在1997年由法国达索公司以三亿一千万美元的高额市值将SolidWorks全资并购。公司原来的风险投资商和股东，以一千三百万美元的风险投资，获得了高额的回报，创造了CAD行业的世界纪录。并购后的SolidWorks以原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为CAD行业一家高素质的专业化公司，SolidWorks三维机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力的CAD产品。
由于使用了Windows OLE技术、直观式设计技术、先进的parasolid内（由剑桥提供）以及良好的与第三方软件的集成技术，SolidWorks成为全球装机量最大、最好用的软件。资料显示，目前全球发放的SolidWorks软件使用许可约28万，涉及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械、娱乐工业、日用品/消费品、离散制造等分布于全球100多个国家的约3万1千家企业。在教育市场上，每年来自全球4，300所教育机构的近145，000名学生通过SolidWorks的培训课程。
据世界上著名的人才网站检索，与其它3D CAD系统相比，与SolidWorks相关的招聘广告比其它软件的总和还要多，这比较客观地说明了越来越多的工程师使用SolidWorks，越来越多的企业雇佣SolidWorks人才。据统计，全世界用户每年使用SolidWorks的时间已达5500万小时。在美国，包括麻省理工学院（MIT）、斯坦福大学等在内的著名大学已经把SolidWorks列为制造专业的必修课，国内的一些大学（教育机构）如哈尔滨工业大学、清华大学、浙江工业大学、浙江大学、华中科技大学、北京航空航天大学、大连理工大学、北京理工大学、武汉理工大学等也在应用SolidWorks进行教学。Solidworks 软件功能强大，组件繁多。 Solidworks有功能强大、易学易用和技术创新三大特点，这使得SolidWorks 成为领先的、主流的三维CAD解决方案。SolidWorks 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。SolidWorks 不仅提供如此强大的功能，而且对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。
SolidWorks在现今社会阶段逐渐广泛应用，并且SolidWorks公司对中国市场重点开发，日后SolidWorks应用将会更加完善，更加普遍。通过前文对SolidWorks的深入了解后，往后会对SolidWorks进行个别应用的分析，如建模，装配，工程图，力学分析等。
第2章电涡流缓速器结构的设计
2.1 电涡流缓速器的总体方案图
电涡流缓速器是电涡流缓速装置的主要总成。该制动器由定子和转子组
成，数个铁芯和线圈组成定子组，装在汽车两纵梁之间。转子由两个带冷却叶片的铸铁转子盘和转子轴组成，与汽车传动轴相接，并随其转动，其中电涡流缓速器的总体方案图如下图所示：
2.2 电涡流缓速器的工作原理
本次设计的电涡流缓速器简单地讲其工作原理是：利用电磁学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。
电涡流缓速器制动力矩的产生具体过程是：当驾驶员接通缓速器的控制手柄(或踩下制动踏板)开关进行减速或制动时，电涡流缓速器的励磁线圈自动通以经调节的直流电流而励磁，产生的磁场在定子磁极、气隙和前后转子盘之间构成回路，如图2-9所示。磁极磁通量的大小与励磁线圈的匝数以及所通过的电流大小有关。这时在旋转的转子盘上，其内部无数个闭合导线所包围的面积内的磁通量就发生变化(或者说其内部无数个闭合导线就切割励磁线圈所产生的磁力线)，从而在转子盘内部产生无数涡旋状的感应电流，即涡流
以磁极的正上方为界，在转子盘内就会分别产生磁通正在减少和磁通正在增加的两种涡流，其方向相反。一旦涡电流产生后，磁场就会对带电的转子盘产生阻止其转动的阻力(即产生制动力)，阻力的方向可由弗莱明(Flemin)左手法则来判断。阻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，如图2一10所示。同时涡流在具有一定电阻的转子盘内部流动时，会产生热效应而导致转子发热。这样，车辆行驶的动能就通过感应电流转化为热能，并通过转子盘上的叶片产生的强劲风力将热量迅速散发出去。
图2—11是在试验系统上测得的某电涡流缓速器四个不同档位上产生的制动力矩随转子转速变化的特性曲线。从特性曲线上可以看出力矩随转速增加而迅速增大，达到一定转速时有极大值，而后随着转速增加制动力矩略有下降。这主要是由于涡流去磁效应影响的结果。
2.3电涡流缓速器的安装位置
一般对于发动机前置的货车，缓速器安装在传动轴之间，定子固定通过连接支架固定在货车底梁上。而对于发动机后置的客车，缓速器的定子壳体用支架固定在变速器输出端端盖上。还可将其装于主减速器上。
第3章机械传动部分的设计计算
3.1 转子轴的设计计算
轴是组成机械的重要零件之一，它是安装各种传动零件，使之绕其轴线转动传动转矩或回转运动，并通过轴承与机座相联接。轴与其上的零件组成一个组合体—轴系部件，在轴的设计中不能只考虑轴本身，必须和轴系零、不见的整个结构密切联系起来。
由于振动输送所用的轴即传递扭矩又承受弯矩，所以我所设计的阶梯轴为转轴，由于小带轮已经设计好，大带轮的尺寸也就定了，只剩下轴径的确定，轴的初步设计是根据扭转强度，校核弯曲强度，由于轴的材料很多，主要根据轴的使用条件，对轴的强度、刚度、和其他机械性能等的要求，采用热处理方式，同时考虑制造加工工艺并力求经济合理，通过设计计算来选择轴的材料，选用最常见的45#钢作为轴的材料,且其需用切应力为40MPa
轴与其上的零件组合成一个组合体，在轴的设计中不能只考虑轴本身，必须和轴系零部件的整个结构密切联系起来。轴的结构设计是在初算轴径的基础上进行的。为满足轴上零件的定位、紧固要求和便于轴的加工和轴上零件的装拆，通常将轴设计成阶梯轴。轴的结构设计的任务是合理确定阶梯轴的形状和全部结构尺寸。轴的材料选用45号钢，为保证其力学性能，进行调质或正火处理。
1、初步计算轴的直径
按照扭转强度估算轴的最小直径，写成设计公式，轴的最小直径错误！嵌入对象无效。mm，查表16.2，c=112, p=20.35, n=851,代入设计公式得错误！嵌入对象无效。=32.26mm。考虑到轴上有键槽以及其他因素的影响，应适当增加轴径以补偿键槽对轴强度的削弱。取轴的直径d为40mm，即最右端装带轮处的直径为40mm。装有密封元件和滚动轴承处的直径，应与密封元件和轴承的内孔径尺寸保持一致。轴上两个支点的轴承，应尽量采用相同的型号，便于轴承座孔的加工。相临轴段的直径不同形成轴肩。当轴肩用于轴上零件定位和承受轴向力时，应具有一定的高度，轴肩处的直径差一般取5—10mm，这里轴肩出的直径差选择5mm，然后协调各段轴的长度，考虑到要装轴
承座和机构的合理性，还有螺钉等的长度及其他各方面的因素，初步确定轴的各段长度。
3.2 轴承的设计计算
根据根据条件，轴承预计寿命16×365×8=48720小时；
(1）已知nⅡ=458.2r/min 两轴承径向反力：FR1=FR2=500.2N；
初先两轴承为深沟球轴承6204型。
根据课本P265（11-12）得轴承内部轴向力FS=0.63FR则FS1=FS2=0.63FR1=315.1N；
(2)∵FS1+Fa=FS2Fa=0 故任意取一端为压紧端，现取1端为压紧端
FA1=FS1=315.1N FA2=FS2=315.1N；
(3)计算当量载荷
P1、P2根据课本P263表（11-9）取f P=1.5;根据课本P262（11-6）式得P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5×(1×500.2+0)=750.3N；
P2=fp(x2FR1+y2FA2)=1.5×(1×500.2+0)=750.3N；
(4)轴承寿命计算
∵P1=P2故取P=750.3N；
∵深沟球轴承ε=3；
第4章电涡流缓速器的数学模型和参数设计
4.1文献所提到的模型
从国外的文献来看，有关电涡流缓速器计算和仿真的模型有很多，其中最早的模型是1942年的Smytheuq模型，他给出了一个最基本的模型。1983年Bigeontgl用有限元的方法对其进行了求解，以后陆续有学者对运动导体下的导体电涡流分布进行了数值算法的具体研究。1991年Wouterse¨刮提出的模型，对电涡流缓速器定子和转子结构对制动力矩的影响进行了研究，并给出了影响公式。还有其他的学者也做了这方面的工作。国外的这些学者，大都通过实验对自己提出的理论进行了验证，并通过实验，研究各个参数变化对制动力矩的影响。
4.2 J．H．Wouterse模型
当电涡流缓速器的转子盘旋转时，便产生一个与作用在转子盘上的磁场强度和运动速度相垂直的电场E=v×B。如果这个速度相对于关键速度比较低的话，那么，由涡流电场产生的感应电磁场就和源磁场强度Bo。相比较低。可以假定作用在转子盘上的磁场强度等于Bo。我们可对转子盘上的电流模式作一个理想假定。假设转子盘绕磁极旋转，产生的电流分布如下图所示。
图3-2电涡流缓速器几何模型和低速下涡流的理想流向
无论是通过理论或是实验，都可得出当14m D ≥后，转子盘的直径超出磁极的尺寸对制动力矩的影响变小，83％的制动力矩都可在14m D ≤域获得。当圆盘高速旋转时，由涡旋电流产生的磁感应强度减弱了由电磁线圈所产生的磁感应强度，这使得制动功率p=Tw 切趋向于一个常量。通过对不同速度下磁极下的磁感应强度进行实验，可得出下面的结论。(1)在速度较低的情况下，磁场强度与转子盘静止时的磁场强度0B 相差不是太大。进入磁极的部分磁场强度稍
低于0B磁极的未端其磁场强度稍。(2)在某一速度下，将产生最大制动力矩。此时，尽管在磁极的未端磁感应强度高于0B磁极下的平均磁感应强度已经很明显的低于0B。(3)在高速下，磁感应强度下降得更快。实验表明当速度是关键速度的三倍时，其磁极下的平均磁场强度已经减少到0B四分之一。依据以上的观察，Wouterse提出了下面的高转速时的计算公式：
在Wouterse的建议里也运用了另外的在高转速区域已知的现象：制动力与1v1成正比，他修正了在高转速时的模型，使得这一特性得以突出，因此模型在高转速区域时变地更加与实验结果相接近。尽管Wouterse的模型给出了一个在高转速和低转速区域全面的解决方法，
但高转速和低转速区域时必须用两种不同的表达式。但从模拟和控制的角度
来看，在确定划分高低转速区判断临界转速或过渡区域时存在着困难。正如Wouterse 在他的文章里指出的那样，方程(3．5)中的比例因子ζ是不能准确获得的，ζ被估计为一个固定的值。当ζ的误差为10～20％时，就能引起方程(3．5)的10％误差。
4.3综合文献模型后提出的计算公式
4.3.1制动功率的理论推导
由于国外文献中公式的系数是根据实验值，结合理论推导计算出来的，而我们缺少这些实验数据，故从他们设计的思路出发，考虑其中各个因素的影响，一是他们对电流值的近似处理，一是对作用在转子盘上的磁场的处理，得出了自己的制动力矩的公式。从能量转换角度讲，电涡流缓速器的工作过程是在电磁铁励磁的作用下，通过在转子盘上产生涡流进而引起涡流损耗，将制动或减速时的机械能转化为热能，再散发到空气中。因而，从分析转子盘的涡流损耗，可以得到缓速器制动时的功率。在分析电涡流缓速器制动功率的过程中，作如下简化和假定：①电磁绕组产生的磁通只分布在直径为d 的磁轭圆形面积内，不考虑其漏磁情况：②前后转子盘简化为两块环状的金属盘；③各导磁材料的相对磁导率为r μ常数，且不考虑磁路的磁饱和以及磁滞耗损的影响。
如图3．4所示，在转子盘上与磁极相对应的圆形区域I ，其磁通量为p BS θ=式
中Sp 为磁极的磁轭面积，也就是气隙的作用面积：励磁电磁铁和转子盘间气隙磁场的磁感应强度B 应是电磁铁励磁和涡流去磁的共同作用的结果。这个圆形区域在转子盘旋转过程中，其磁通量是不断变化的，从图3-4位置(I 一Ⅱ)来看，可以认为其是按p BS θ=coswt 变化的。将上述圆形区域I 视为若干个半径r 大小不同的，宽度为dr ，厚度为△h 的金属圆环(如图3-4所示)构成的，通
过此环的磁通为
，式中
为磁通量，
隙磁场的磁感应强度，T ：
w ——磁场变化角速度，rad ／s 。
磁场变化角速度
。
液力缓速器工作原理及结构
三液力缓速器工作原理及结构 液力缓速器具有高速制动力矩大、制动平稳、噪声小、寿命长、体积较小等优点，使其在军用车辆、重型载货车以及工程机械等领域得到了广泛应用。为了保证车辆具有良好的制动性能，一般采用联合制动方式，即： 在车辆上，机械制动器和液力缓速器配合使用。 3.1液力缓速器基本结构 常见液力缓速器的型号不同，其结构和组成部分有着一定的区别，但是转子、定子、工作腔、壳体等是它们共同不可缺少的组成部分。如图3-1所示为德国福伊特（VOITH）公司液力缓速器结构简图。它是由转子、定子、工作腔、输入轴、热交换器、储油箱和壳体组成。定子和转子对置形成工作腔经阀门和工作液贮槽（油池）相通。缓速时，电子控制系统控制比例阀向工作液贮槽内施加气压使工作液充入工作腔，转子产生缓速力矩，使汽车减速；而转子在工作液里旋转的过程中，工作液在运动所形成的进出口压力差的作用下循环流过热交换器，热交换器通向发动机冷却系统的冷却水管把热量带到发动机冷却系统散逸掉。当缓速作用解除时，控制装置系统把工作液释放会回工作液贮槽，从而消除对转子的阻力作用。 转子和定子通常采用30或45的前倾叶片，转子的力矩系数约为相同轮腔径向叶片液力偶合器的3~10倍。 其安装方式一般分为与传动轴串连和并连两种。串连时可在变速器前、后安装;如果采取并连,则缓速器和变速器做成一个整体来安装。对于装有带液力变矩器的自动变速器车辆来说,原变速器系统已配备了储油罐、油泵和散热器等部件,因此,在配有自动变速器的客车和载货汽车上安装液力缓速器成本更低。。。 图3-1xx伊特液力缓速器结构组成 1.控制阀 2."定子 3."转子
4."空心轴 5."凸缘 6."储油箱 7."热交换器 3.2液力缓速器工作原理 缓速器工作时,压缩空气经电磁阀进入储油箱,将储油箱内的变速器油经油路压进缓速器内,缓速器开始工作。转子带动油液绕轴线旋转;同时,油液沿叶片方向运动,甩向定子。 定子叶片对油液产生反作用,油液流出定子再转回来冲击转子,这样就形成对转子的阻力矩,阻碍转子的转动,从而实现对车辆的减速作用。工作液在运动过程中使进出口形成压力差,油液循环流动,通过热交换器时,热量被来自发动机冷却系统的冷却水带走。整个系统工作原理如图3-2所示。图3-2液力缓速器工作原理图 PS: 该色为《汽车液力缓速器的原理及应用》 该色为《液力缓速器和电涡流缓速器》
关于缓速器
关于缓速器 10年前，在中国的客车业提起“缓速器”似乎还是一个比较新鲜的名词，但是在10年后的今天，“缓速器”这个名词却成为了客车业各种场合都屡屡提及的热门词语，缓速器能够给客车带来的各种优点也被人们所认知。我国地域广阔，地形复杂，尤其是在一些地区丘陵地貌多，这造成了客车在运行中需要不断的下坡制动，因制动系统失灵造成的特大伤亡事故不断增加。而在城市交通系统中，由于我国城镇化进程的加快，城市拥堵问题日益严重。车辆起动、制动频繁，刹车次数多，造成了公交车辆制动系统老化加快，公交车辆的制动和传动系统耗费严重。 缓速器则完全是针对上述问题的解决方案。在城市车辆中，缓速器能延长制动系统4～8倍寿命，有效减少车辆维修、营运费用。在客运车辆中，对于陡坡地形，缓速器能有效的缓解车轮轮毂发烫产生的热衰退致使制动性能下降，以及轮胎易分层造成早期裂的弊病，使车辆行驶更加安全，减少交通事故的发生。汽车缓速器在发达国家早已被广泛使用，近几年国内几乎所有的高级以上的大中型客车都标配或选装电涡流缓速器，部分重型货车也在试装汽车缓速器。营运客车和货车装备汽车缓速器后，大大提高了车辆的安全性、经济性和舒适性。 汽车缓速器是一种有效的辅助制动系统,目前在我国中高客车上都已采用。随着人们的安全和舒适性意识的进一步增强,缓速器的市场需求将增加,不但在客车上,货车上也将采用。正是这种巨大的市场需求,才使很多企业将触角伸到了缓速器这个领域。近些年来，巨大的市场空间和丰厚的利润促使众多国内外汽车零部件供应商纷纷进入汽车缓速器行业。 今年我国缓速器市场同比将有大幅增长，其中大中型客车缓速器的销量增长最快，2010年，国内汽车缓速器的市场规模将达到16.7万台。 缓速器市场持续、快速增长得益于诸多利好因素。由于目前我国缓速器市场主要在客车领域，其发展与我国客车业的增长密切相关。统计数据显示，2000年以来，中国客车产量的平均增幅超过30％，预计到2010年仍将保持8％以上的增幅。客车市场增长的同时，对于车辆安全性、舒适性的要求也在逐步提高，更多营运大中型客车开始加装缓速器。 缓速器对汽车安全重要性 据了解，大部分宇通客车已经配置了缓速器，提高了宇通客车的安全性，也为其“耐用是金”的理念加分不少。相关法规的日趋严格，也推动了缓速器市场的发展。 建设部将汽车缓速器列入城乡建设领域推广应用技术，并规定特大型、大型、中型高级以上（含高级）客车应装配汽车缓速器。交通部2006年修订的JT/T325《营运客车类型划分及等级评定》标准规定，特大型客车、高一级、高二级、高三级大型客车以及高二级中型客车必须安装汽车缓速器。 在国内客车市场对缓速器的优点逐渐认同和客车安全法规提高之后，客车缓速器的市场也发生了急剧的膨胀，从过去只有在高端客车上才会出现到现在的城市公交客车安装；从过去在10米以上的客车安装到现在的8～10米，甚至6～8米客车都发出了强烈的市场需求。 因此，在激烈的市场竞争下，缓速器的制造商们也都在不断的调整自己的产品设计、市场、生产策略，如液力缓速器的龙头福依特便将部分型号的产品进行了本地化的生产，推出了专门针对中国市场的“千里马”缓速器产品，大大的降低了产品的成本，增强了产品的竞争力；泰乐玛则不断提高自己产品的可靠性和产品重量，以其获得更多的市场份额。 液力缓速器 液力缓速器是通过连接在传动轴上的转子旋转带动液体转动，使液体的动能增加，然后冲击定子上的叶片，造成动能损失并转化为热能，来消耗汽车的动能，起到制动作用。液力
液力缓速器基本结构及工作原理
液力缓速器基本结构及工作原理 一、基本结构 液力缓速器结构大致相同，以VOITH液力缓速器为例（图1），它是由转子、定子、工作腔、输入轴、热交换器、储油箱和壳体组成。其安装方式一般分为与传动轴串连和并连两种。串连时可在变速器前、后安装；如果采取并连，则缓速器和变速器做成一个整体来安装。对于装有带液力变矩器的自动变速器车辆来说，原变速器系统已配备了储油罐、油泵和散热器等部件，因此，在配有自动变速器的客车和载货汽车上安装液力缓速器成本更低。 二、工作原理 缓速器工作时，压缩空气经电磁阀进入储油箱，将储油箱内的变速器油经油路压进缓速器内，缓速器开始工作。转子带动油液绕轴线旋转；同时，油液沿叶片方向运动，甩向定子。定子叶片对油液产生反作用，油液流出定子再转回来冲击转子，这样就形成对转子的阻力矩，阻碍转子的转动，从而实现对车辆的减速作用。工作液在运动过程中使进出口形成压力差，油液循环流动，通过热交换器时，热量被来自发动机冷却系统的冷却水带走。整个系统工作原理如图2所示。
1 热交换器整体 25 控制压力（Py）气路“A”1/1 液力缓速器油-冷却循环通路 26 供压（Pv）气路 1/2 变速箱油-冷却循环通路 36 排气管路“R” 2 控制盒 41 油管 4 接线端子1 5 42 油箱 6 熔断器（8A） 43 油池 8 接地端子 44 定轮 15 ABS-信号 46 动轮 16 液力缓速器手柄控制开关 47 车速表信号 17 液力缓速器指示灯 55 放油口堵头 18 刹车灯继电器 62 调压阀 19 冷却水温度传感器 63 单向阀（进） 20 油温传感器 64 单向阀（出） 21 比例阀 69 ISO接口 22 排气装置 70 附加功能接口 23 排气球阀 72 压力传感器
福伊特液力缓速器使用说明
福伊特液力缓速器使用说明 请用户特别注意阅读缓速器使用说明书，以免缓速器误操作造成不必要的缓速器效果差或者缓速器部件损坏。 1. 手控制方式。驾驶员通过逐级扳动手控开关手柄来实现对缓 速器的控制。手控开关分五档，各档缓速作用如下： 0档——缓速器关闭 1档——缓速器恒速档 2档——最大缓速力矩的1/4 3档——最大缓速力矩的1/2 4档——最大缓速力矩的3/4 5档——最大缓速力矩 0－5档使用如下： （1） 客车点火，缓速器就处于待命状态。 （2） 当需要缓速时，扳动手控开关手柄逐级到需要的档位就可 以达到缓速的目的（此时缓速器指示灯应该亮，除了1档恒速档指示灯不亮）。 （3） 把手控开关手柄扳回0档，就撤消了缓速命令。 2. 恒速档使用如下： （1） 下长坡时要启动恒速功能前，首先使车辆速度减到安全的 速度值时，当到达想保持的车速时，把缓速器的手控开关扳到恒速档1档。 （2） 如果使用了恒速档，如果车速仍会加快，请使用辅助刹车 使车辆减速。 （3） 开关扳回0档，恒速功能解除。 3. 脚控方式。 脚控方式中，由脚制动总阀控制，共分三级缓速。当制动踏板有效行程为8时，缓速器I 档开始工作，制动踏板有效行程为18时，缓速器II 档开始工作，制动踏板有效行程为28mm 时，缓速器III 档。 4. 手控制方式和脚控方式既可以根据用户任意选装，或同时配置。
5. 为保障能最长时间连续使用缓速器，请在使用缓速器的时候总是 挂进一个变速箱的档位，并尽量往低档位换保持发动机转速始终高于 1500rpm，禁止空档使用缓速器。 6.缓速器是属于辅助刹车装置，请有预期性使用，紧急状况清使用主 刹车器减速。 7.在雨雪天气、路面湿滑或者车辆ABS有故障时，请慎重使用缓速器。
电涡流缓速器和液力缓速器的优缺点
电涡流缓速器和液力缓速器的优缺点 电涡流缓速器和液力缓速器在作为车辆辅助制动装置，各有伯仲；必须针对不同的车型、考虑到装置的方便性、可靠性、可维护性、经济可接受性以及车辆行驶的路况环境，对车辆使用 的技术状态进行细分，找出性能和经济性之间的平衡点，才可以有一定的比较。 对于车辆使用者来说，电涡流缓速器和液力缓速器的使用效果基本上是相同的，主要是考虑到两者的经济性区别，可靠性高不高，维护性好不好。 一）电涡流缓速器和液力缓速器具有以下共同的特点： 1、在车辆主制动系统工作前，都能承担汽车的80％左右制动能量，其余20％左右的高强度制动能量由车辆主制动系统承担；减轻了车轮制动器的负荷，减少了制动碲片、摩擦块的磨损量（可使其寿命提高5倍左右）和制动系的维修时间，提高了汽车的使用经济性。 2、缓解由于制动器调整不当和磨损不均匀所造成的制动跑偏问题，和行车制动系联合使用，改善了制动性能，提高了行车的安全性。 3、缓速器制动柔顺、平稳，不会突然抱死，提高了乘坐的舒适性。 4、消除和减少由摩擦式制动器所产生的噪声和粉尘。 5、减少因制动过频或制动时间过长而产生的轮毂和轮辋温度过高和由此引发的爆胎现象。也因此使轮胎的使用寿命有了很大提高。 6、电涡流和液力缓速器都只能是车辆减速而不能使车辆停止；它们均为辅助制动系，需和行车制动系配合使用。 二）电涡流缓速器和液力缓速器的优缺点：
1、在缓速器制动力矩方面：由于液力缓速器的缓速力矩和缓速器工作腔有效直径的5次方成正比，受发动机冷却系统散热能力的限制，液力缓速器的制动力矩范围可达4000Nm左右，电涡流缓速器由于是风冷式散热制动力矩在3000Nm 左右。对于大型客车和重型货车，液力缓速器大制动扭矩优势比较明显。 2、同制动力矩的液力缓速器和电涡流缓速器比较，质量是电涡流缓速器的 1/3左右；其单位质量缓速力矩可达50 Nm/kg，电涡流缓速器为15Nm/kg。 3、电涡流和液力缓速器在非缓速的车辆行使状态转子随传动轴空转均消耗一定的发动机功率。液力缓速器当工作腔内没有充入工作液时, 不产生制动转矩, 但是由于动轮与车辆的传动系统相连, 动轮始终在旋转, 定轮和动轮带动工作腔内的空气产生循环流动, 造成一定的能量损失, 该损失称为鼓风损失, 其中液力缓速器的空转大约消耗发动机所传递功率的4%左右，电涡流缓速器空转大约为1%左右。 4、液力缓速器制动力矩在较宽的转速范围内几乎相等, 但在低速时急剧下降；当缓速器动轮转速低于400r/min ,车速在15km/h时制动转矩减速制动作用效果不明显, 不能很好的起到缓速器作用；电涡流缓速器在400r/min ,车速在15km/h时即可达到最大制动力矩的80％。液力缓速器一般与其它制动器配合使用，先通过液力缓速器使车速降低,再通过行车制动器实现车辆的停车制动。 5、液力缓速器缓速制动反应时间较长，由于缓速器缓速制动时是给油槽中施加压缩空气把工作液压入工作腔, 这就要求液压系统必须具有很大的流量和较快的动态响应能力。电涡流缓速器的制动反应时间在40ms左右，液力缓速器制动反应时间是电涡流缓速器的20倍。 6、在电力消耗方面，电涡流缓速器因为有电磁线圈，而电磁线圈相对于电控系统消耗电能要大的多，增加了蓄电池的负荷；而液力缓速器只有控制系统消耗很微少的电能，因此液力缓速器在这方面占有优势。
电涡流缓速器工作原理及结构
二 电涡流缓速器工作原理及结构 电涡流缓速器是一种非接触式辅助制动系统，俗称“电刹”，其可以有效提高汽车的安全性能。欧洲各国已于20世纪30年代开始在货车上安装电涡流缓速器。因其有效提高重型汽车的安全性能，许多国家将其规定为标准件安装在相关汽车。 2.1 电涡流缓速器结构 图2.1所示为电涡流缓速器的示意图。电涡流缓速器由机械部分和电气部分组成。机械部分包括定子、转子以及支撑架，其主要内容如下：①定子。该结构是缓速器的主要工作部件，在定子圆周方向均匀地固定安装有8个高导磁材料制成的铁心，线圈套在铁心上，铁心起增大磁通的作用。圆周上相对两个励磁线圈串联或并联成一组磁极，并且相邻两个磁极均为N 、S 相间，这样就形成了相互独立的4组磁极。定子通过固定支架刚性安装在车架上（或者驱动桥主减速器外壳上，也可安装在变速器后端盖上），定子相对于车架静止不动。②转子。该结构呈圆环状，由2片前后对称、带散热叶片的转盘组成，前后2转盘中间通过连接环将其固定为一体，前后转盘通过法兰或凸缘与传动轴相连，并随传动轴一起高速旋转。转子一般用导磁率高且剩磁率低的铁磁材料制成。定子和转子之间有一定气隙，可以相对转动。从减小磁阻角度讲，气隙越小越好，但又要保证转子在规定的偏心误差内自由转动，以便使转子盘旋转时不会刮擦到定子，综合考虑缓速器的性能要求以及运行可靠性，定子和转子之间的气隙一般在0.5~1.5mm 之间。这是一个对制动转矩影响很大的结构参数。 电气部分包括控制系统、ABS 连接器、车速信号传感器、制动压力传感器、手控开关信号以及指示灯，其主要内容如下： 1) 控制系统。该结构是电涡流缓速器各种信号的集中分析及处理中心，对缓速器的工作状况发出指令。 2) 车速信号传感器。该结构用于收集车速信息，并将信号以电信号方式传输给控制系统。控制系统根据此车速信号V 以及控制系统内预设的临界车速信号0V 来决定电涡流缓速器系统是否进入制动待命状态。当0V V 时进入制动待命状态，反之退出。 3) 制动压力传感器。一般为线性型传感器，其可以产生的反映制动气压线性变化的电信号并传送给控制系统，以便调整缓速器的励磁电流量值的大小。 4) ABS 连接器。该结构由数十个数字逻辑电路构成，能根据车辆的行驶状况自动控制缓速器的工作状态。如果ABS 发现某个车轮打滑，控制器将立即终止缓速器的制动作用。车轮打滑一旦结束，缓速器又进入待工作状态，始终保持缓速器的制动力矩在地面附着力的范围内。另外，当ABS 有故障时，控制系统将切断电涡流缓速器的脚控功能，手控制动仍然有效，以保证行车安全。因此，电涡流缓速器和ABS 系统是兼容的。 5) 指示灯。安装在仪表板上，显示电涡流缓速器的当前工作状态。
液力缓速器作用及工作原理.
汽车液力缓速器的原理及应用 汽车制动系是汽车安全行驶中最重要的系统之一。随着发动机技术发展和道路条件的改善，汽车的行驶速度和单次运行距离都有了很大的发展，行驶动能大幅度的提高，从而使得传统的摩擦片式制动装置越来越不能适应长时间、高强度的工作需要。由于频繁或长时间地使用行车制动器，出现摩擦片过热的制动效能热衰退现象，严重时导致制动失效，威胁到行车安全[1]。车辆也因为频繁更换制动蹄片和轮胎导致运输成本的增加。为了解决这一问题，应运而生的各种车辆辅助制动系统迅速发展，液力缓速器就是其中一种。 一、液力缓速器的发展历史 最早出现液力缓速器是为了解决火车短距离内减速困难的问题。此后，液力缓速器被用在汽车列车上，发现其很好的辅助制动效果。当今液力缓速器越来越多地被运用到重型载货汽车和大、中型客车上。随着其应用的发展，出现了很多生产液力缓速器的公司。比较著名的液力缓速器厂商有德国福伊特（VOITH）公司、法国泰尔马（TELMA）公司、美国通用公司、日本TBK公司等[2]。目前来看，其生产技术已经比较成熟，形成了适用于各种车型的系列产品。我国的液力缓速器研发已经有一定的发展，但不管是技术水平还是应用数量都远落后于国外。 二、液力缓速器结构、工作原理及控制方式 （一）基本结构 液力缓速器结构大致相同，以VOITH液力缓速器为例（图1），它是由转子、定子、工作腔、输入轴、热交换器、储油箱和壳体组成。其安装方式一般分为与传动轴串连和并连两种。串连时可在变速器前、后安装；如果采取并连，则缓速器和变速器做成一个整体来安装。对于装有带液力变矩器的自动变速器车辆来说，原变速器系统已配备了储油罐、油泵和散热器等部件，因此，在配有自动变速器的客车和载货汽车上安装液力缓速器成本更低。
大型商用车缓速器的发展及规范
大型商用车缓速器的发展及规范 一、汽车缓速器的发展历程 （一）汽车缓速器的诞生 1855 年，法国物理学家LeonFoucauit先生发现了电涡流现象。1903年，法国工程师STECKEL先生申报了世界上第一个电涡流缓速器专利。从20 世纪30年代开始，欧洲一些厂商对山区和事故多发地区行驶的商用车使用缓速器的必要性已比较重视。但直到1936 年，法国JOURDAIN MONNERET 公司才根据法国工程师RaoulSARAZIN的另一项电涡流缓速器专利生产了世界上第一台电涡流缓速器。由于第二次世界大战的原因，缓速器的研发和应用被迫停止。战后，法国TELMA公司正式购买了Raoul SARAZIN的电涡流缓速器专利并开始大批量生产电涡流缓速器。并且先后推出了装在传动轴上的A系列缓速器和装在变速箱和后桥上的F系列缓速器，使缓速器不仅通过对汽车行驶的安全可靠性，也通过减少汽车刹车蹄块和轮毂的磨损及维修费用的降低所展示的经济性，从而得到汽车厂家和汽车用户的接受、认可和欢迎。而JOURDAIN MONNERET 公司因专利侵权行为受到司法判决于1951年停止生产缓速器。与此同时，在欧美国家，其他形式的汽车辅助制动装置如发动机缓速器和液力缓速器也相继问世并得到发展和应用。 对商用车而言，随着汽车发动机功率的增高、发动机转速的降低、车速的加快和车载质量的提高，汽车行驶的安全问题变得异常严峻。 汽车的主制动方式仍然为摩擦制动，尽管制动蹄块和轮毂的摩擦性能的改善对一次性刹车距离的缩短有所进步，但对长时间或距离下坡和频繁制动的情况，其制动耐久性并无明显改观。许多先进的电子技术如制动防抱系统ABS、电子制动系统EBS 以及拖动控制系统ASR 的采用在摩擦制动系统的有效能力范围内使其可靠性大大提高，但对制动器的温度过高和制动器的磨损却无帮助。 （二）汽车缓速器的类型和分类 汽车缓速器按其扭矩的作用形式可分为一级缓速器（作用在变速箱前端的缓速器）和二级缓速器（作用在变速箱后端的缓速器）。 一级缓速器有发动机缓速器，包括通过对废气凸轮调节而使发动机变为空气压缩机JACOBS 缓速器和直接通过阀门对排气筒内废气封堵FOW A、OETIKER和SMITH缓速器。一级缓速器由于其制动功率较小，难以达到汽车制动法规的要求而只能和其他缓速器配合使用；并且由于发动机噪声、维修费用和变速箱换挡时离合器分离过程中缓速器功能失效问题，在最终用户特别是驾驶员那里都难以接受，使其发展受到限制。 二级缓速器有直接装在变速箱上的电涡流缓速器和液力缓速器。 二级缓速器的功能不受变速箱换挡时离合器分离的影响，其可靠性已得到厂家和用户的普遍认可。电涡流缓速器由于其装配的灵活性不仅可以装在变速箱上，而且还可以装在传动轴或后桥上，即可以在汽车厂家标配也可以在出厂后加装。液力缓速器一般是变速箱厂家随箱配置的一种缓速器，因此厂家在选择变速箱时已替最终用户把缓速器选择了。从形式上讲，液力缓速器也只能装在变速箱上，出厂加装也几乎没有可能。
客车缓速器工作原理
客车缓速器工作原理 液力缓速器 液力缓速器的工作原理：缓速器转子随变速箱输出轴转动，而导轮不动。当缓速器内充有油时，随输出轴转动的转子作用于油液一个
动量矩M1，带动油液绕轴旋转，同时，油液沿叶片运动作内循环圆旋转，甩向导轮。即油液有两个方向的运动；绕轴向的“公转”和绕径向的“自转”。油液甩向导轮时，油液的“公转”对导轮叶片产生冲击作用，将转子作用于油液的动量矩M1传递到导轮叶片上。同时，固定的导轮叶片也对油液产生一个反向作用的动量矩M2。油液流出导轮再流入转子时，同样将M2传递到转子上，形成对转子的阻力矩，阻碍转子的转动，从而实现对车辆的减速作用。由于油液在循环流动中没有受到任何其它附加外力，根据力学平衡原理，油液甩向导轮和流向转子的动量矩关系有M1=－M2。转子转动的能量经油液的阻尼作用转变成热量，通过散热器散发到空气中。 液力缓速器的控制原理：缓速器与车辆制动系联动，在车辆制动管路上，电脑(ECU)控制线联接制动灯开关，同时安装有三个压力传感器控制(P/N)。这三个压力传感器的工作压力分别为0.15、0.3、0.5MPa。 缓速器内的变速器油平时储藏在储能器中，当司机踩下制动踏板时，制动灯开关给ECU一个信号，使ECU的缓速器控制处于待命状态。在制动管路的气压达到0 15MPa时，压力传感器信号通过ECU 传给N电磁阀使其动作，压缩空气经电磁阀进入储能器，推动活塞将储能器内的变速器油经油路6压进缓速器内，缓速器起作用。此时进入缓速器的油量较少，减速能力为最大值的1/3。制动踏板继续下踩，气压升高至0 3MPa时，第二个压力传感器信号指令N电磁阀，控制储能器增大供油量给缓速器，减速能力达最大值的2/3。当气压
液力缓速器制动性能影响因素分析
液力缓速器制动性能影响因素分析 林彩霞1张建莉2 何效平3 （华南农业大学工程学院，广州 510640） 摘要：液力减速器是高速、重载车辆必备的辅助制动器,具有高速制动力矩大、无机械磨损等优点,特别适合车辆下长坡及高速减速用，使用液力缓速器的车辆能提高制动系统的可靠性，延长制动系统的使用寿命，并能由此而大幅度降低车辆使用成本。本文以福伊特液力缓速器为研究对象，通过对液力缓速器的制动性能进行分析，并指出影响液力缓速器制动性能的主要因素，如：流体介质的性质，缓速器的结构以及传动轴的转速等，为国内液力缓速器的研制开发提供理论依据。 关键词：液力缓速器；制动性能；影响因素；分析 0前言 随着我国经济和道路交通事业的发展，农村公路货物和旅客运输的需求量日益增加。中国农村面积广大特别是山区面积众多，公路运输是农村的主要运输方式，主要行驶在矿山或山区公路上的汽车，经常要下长坡，需要对它进行持续制动；在交通状况好的地区，车辆平均行驶速度大幅度提高。这就意味着在同样的制动条件下、同样的时间内，现在车辆的行车制动器要产生更多热量，承受更大的热负荷。现在，不论是客车还是卡车，都在向高功率、高负载的方向发展，越来越重型化和高速化的运输，对车辆的性能提出了非常严格甚至苛刻的要求。尽管车辆所选用的发动机功率在提高，但车辆行车制动器的制动效能在世界范围内还没有较大突破，由于受空间尺寸的限制，其散热能力有限等原因，在车辆频繁制动或持续制动的条件下会出现高温积累，造成过热现象，使制动器的摩擦系数减少，磨损增加，严重时还有可能导致制动失效引发安全事故。因此，除了必要的行车制动器外，还应装备辅助制动器——行车缓速器，将行车制动器的负荷进行分流，使温度控制在安全范围内。统计数字表明，使用液力缓速器，行车制动器平均故障率可降低48.12%，制动片和制动鼓用量分别可减少42.04％和50.78%。表1的统计数字是安装缓速器前后刹车片的平均寿命对比数据，从表中可以看出其中，未装缓速器的客车制动片寿命约5-25万公里，而安装缓速器的客车制动片寿命约15-75万公里，其平均寿命可以提高3倍。因此，液力缓速器能提高车辆制动系统的可靠性，延长制动系统的使用寿命，并能由此而大幅度降低车辆使用成本[1]。 表1刹车片平均寿命 Table. 1 Clutch Plate Average Life 车型未安装缓速器(km) 安装缓速器(km) 提高倍数 运输汽车 100,000 600,000 6 载重汽车 40,000 160,000 4 巴士 35,000 250,000 7 废物载重车 12,000 100,000 8.5 大客车* 150,000 450,000 3 注：*是马来西亚的经验值，其余为欧洲地区经验值 1、国内液力缓速器存在的问题 目前，我国商用车上所使用的缓速器基本上是国外的产品，这对于农村运输车辆而言， 林彩霞，（出生年—1976），女，广东阳江人，讲师，在读博士，研究方向：农业机械化 通讯地址：广东省广州华南农业大学工程学院车辆工程系，邮编：510640 Email:cxlin76@https://www.wendangku.net/doc/c42729617.html,
如何维护及保养液力缓速器
缓速器是独立于车辆主制动系统和驻车制动系统以外的一个重要的辅助持续制动装置，它对 于在山区公路上使用的商用车来说是不可缺少的。液力缓速器在比较紧凑的结构环境下可以 获得较大的制动力，并且体积小、质量轻，在低速范围的制动力大。液力缓速器的维护和保 养是一项必须定期进行的作业，它是保证缓速器良好运行的关键。 液力缓速器是液力耦合器的一个派生类型，它并非传动元件，而是耗能减速的制动元件。液 力缓速器利用耦合叶轮搅动油液产生阻力，形成制动作用，它依靠工作轮腔内液流循环流动 对定轮叶片的冲击作用将车辆动能转化为液体热能，再通过一定的冷却散热方式将热能散发 出去，从而实现对车辆的减速制动。 1.液力缓速器的日常检查 车辆每次行驶后，都要对缓速器进行例行检查，检查内容包括： ●检查缓速器各个结合面、输入端或输出端是否有油液渗漏。 ●检查各接线端子、传感器接头是否有松动及踩踏损坏等情况。 ●检查缓速器控制盒的保险装置，确保其工作正常。 ●检查手动及脚动开关能否正常工作，并确保其动作时驾驶室内的缓速器工作灯可正常显示。 ●检查连接电缆是否正确固定，有无因磨损及受热造成的损坏。 ●检查电磁阀及进、排气管路是否漏气，管道过滤器滤芯是否有严重的污染情况。 ●检查冷却水路是否有老化裂纹及渗漏现象。 ●检查轴向窜动量，保证其与传动轴及变速器的连接支架上的螺栓没有松动、脱落现象。 2.液力缓速器清洗注意事项 ●刚停车时缓速器的温度很高，严禁用手触摸，以防烫伤，同时严禁在高温时冲洗缓速器， 以防止其变形。 ●禁止使用腐蚀性及挥发性溶剂清洗缓速器。 ●可使用高压水枪清洗，但水压不能超过 0.23MPa，并应避免清洗液进入传感器、线束及气 管接头等部位。 ●洗时必须断开电源总开关，缓速器的控制盒、比例阀等不可用高压清洗器（蒸气清洗设备）直接喷射。 3.油位及油质的检查 检查油位时，液力缓速器的温度必须高于60℃（工作温度）。检查方法如下： ●起动车辆并将缓速器完全开动（最高制动档），约5s 后关掉，重复3～5 次。 ●车辆保持水平状态，关掉缓速器，等待5min 后，通过量油尺及液面观察孔检查油位。 ●将油液收集槽放在缓速器下方，拧下放油螺塞，取下密封圈，将油液排出。 当发现油液有如下情况时，必须进行维修并换油。 ●油液为黑褐色并伴有刺鼻的气味，用手指轻轻磋磨可感到明显的粘稠感觉，说明缓速器工 作中温度过高，引起油液氧化变质。
法士特液力缓速器安装说明书
FH400B 液力缓速器安装说明
陕西法士特齿轮有限责任公司
1、FH400B 性能参数与特点
主要性能参数 缓速器型号 FH400B
额定输入转速( rpm ) 2800 最大制动扭矩( Nm ) 注油量( L ) 重量( kg ) 工作电流（A） 4000 8.5~9 102 <1
主要特点 有效减少主制动器磨损，延长轮胎寿命，保障汽车安全运行。 可长时间、大功率制动，无热衰退。 制动扭矩大；单位质量制动扭矩大。 制动平稳，无冲击，整车舒适性高。 制动、解除制动响应快速。 工作时温度低，对整车无潜在隐患。 轻量化设计，整机重量仅 102kg，提供车辆安全的同时，不增加燃油负担。 安全电控，对整车电气系统无干扰。 轴向尺寸短，便于安装。 适用于法士特各型变速器；适用于载货车、专用车、客车等各种
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2、FH400B 外型图
FH400B 缓速器各向视图如下：
前视图
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左视图
后视图
上视图
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缓速器安装固定是利用其后盖上的三个螺栓过孔连接到法士特变速箱后部。变速箱后部有辅助支撑，缓速器不 需要侧支撑。
变速箱与缓速器连接示意图
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3、气动系统—供气连接
气路连接取自整车气路。 由四回路保护阀的 24 口或者与变速箱气路共用。管路需要经过 空气滤清器滤掉水分与污物，要求气管内径不低于 8mm，气管需合 理布置支撑和避让运动部件以防磨损。
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汽车缓速制动系统简介
汽车缓速制动系统简介 发表时间：2019-01-21T14:38:17.983Z 来源：《防护工程》2018年第31期作者：陈东儒梁国庆[导读] 随着汽车工业的技术进步，汽车发动机的功率已经比过去增加了2~3倍，汽车的行驶速度。太原煤炭气化（集团）有限公司运输分公司 030024 摘要：从技术背景、检测检验要求和常见三种缓速制动系统的工作原理、技术特点等方面简要介绍汽车缓速制动系统关键词：汽车；缓速器；检验要求；工作原理；技术特点 一、技术背景 随着汽车工业的技术进步，汽车发动机的功率已经比过去增加了2~3倍，汽车的行驶速度、载重量大幅提高，这就意味着制动系统要承受更多的热负荷。虽然制动材料、制动器结构经过了改进，但受空间尺寸的限制，现有车轮制动器的散热能力始终是有限的。频繁或长时间使用制动，使刹车装置的温度急剧上升，高温使得刹车能力大大降低，这就是所谓的刹车“热疲软”现象。当发生“热疲软”现象时，汽车的制动效能下降，刹车距离会大大延长，甚至制动能力完全消失，这是汽车的安全要求所不能容许的。另外，行车制动系统的负荷过重，也使制动摩擦片和制动鼓的使用寿命大大缩短，增加汽车使用成本，维修工作量加大。为解决这一问题，必须在汽车上加装辅助制动装置。辅助制动系统能够降低车速或保持车速稳定，但不能将车辆紧急制停。辅助制动系中用以产生制动力矩对车辆起缓速作用的部件称为缓速器。 根据GB12676-----2014《商用车辆制动系统结构、性能和试验方法》第3.1.14的定义，缓速制动系统是能够长时间并保持制动效能，而性能无明显降低的一种辅助制动系统。“缓速制动系统”是指包括控制装置在内的整个系统（不包括装有电力再生式制动系统的车辆）。缓速制动系统可以由单个装置组成，也可以由几个装置组合而成，每个装置可有自己的控制系统。现有的缓速装置主要有独立式缓速制动系统、整体式缓速制动系统和组合式缓速制动系统三种。 3.1.1 4.1独立式缓速制动系统是指控制装置与形成装置和其他制动系统的控制装置分开的缓速制动系统。 3.1.1 4.2整体式缓速制动系统是指控制装置与行车制动系统的控制装置整合一提的缓速制动系统。操纵改则和控制装置可使缓速制动系统和行车制动系统同步或者以适当的相位进行制动。 3.1.1 4.3组合式缓速制动系统是指加装“切断”装置从而允许组合控制装置单独操纵行车制动系统的整体式缓速制动系统。 二、国内外相关法规的规定 1954年7月17日，法国立宪会议曾在部长会议上，首次提出了车辆使用缓速器的必要性的有关提案，规定所有载重量超过8吨、并经常需在难行的道路上行驶的车辆需加装缓速器。此案于1956年6月27日达成了对缓速器及其性能的严格规定。1972年3月10日，法国交通法令规定所有自重超过11吨，装载易爆易燃货物的车辆都需要安装缓速器。此外，为配合欧洲的规定，1981年3月24日的法令也强制要求所有在难行的路上行驶、载客量超过4吨的车辆也要装上缓速器。欧洲的规定： 1971年欧洲共同体根据当时德国实施的法令，首次提出了载重量起过10吨、载客量超过8人的车辆的制动器的持久力测试规范和基本要求，同时制定了有关法令。此测试分为与缓速器相关的测试Ⅱ（载货）及依据EEC/71/320原则的测试Ⅱa（载客）。同时该法令也要求测试车辆在坡道上行驶的技术检测数据。 我国GB7258-2017《机动车运行安全技术条件》7.5.1项规定：车长大于9m（对专用校车为车长大于8m）、总质量大于12000 kg的长途客车和专项作业车、总质量大于3500kg的危险货物运输车，应装备缓速器或其他辅助制动装置。国家标准GB12676－2014《商用汽车制动系统结构、性能和试验方法》中的5．2．4对M3类和N3类车辆的制动试验提出要求：对于能量仅由发动机制动吸收的车辆，平均速度允许有±5km/h的偏差，变速器档位应使车辆在下6%的坡时，速度稳定在接近30km/h。若用减速度的测量来确定只用发动机制动的制动效能时，所测得平均减速度应不低于0.5m/s2。5．2．5项对总质量大于10000kg的非城市客车中的M3类客车提出：5．2．5．1 满载车辆输入的能量相当于在相同时间内，以30km/h的平均速度，在7%的坡道上，下坡行驶6km所具有的能量。试验中，不得使用行车制动、应急制动和驻车制动。变速箱档位应使发动机转速不得超过厂定的最高转速。对于装有整体式缓速器的车辆，若缓速器能以适当的相位作用而使行车制动不起作用，则允许使用整体式缓速器。这种情况可以通过检查制动器是否处于冷态来确定。5．2．5．2 对于能量仅由发动机制动吸收的车辆平均速度允许有±5km/h的偏差，变速器档位应使车辆在下7%的坡时，速度稳定在接近30km/h。若用减速度的测量来确定只有发动机制动作用的效能时，所测得平均减速度应不低于0.6m/s2。 三、汽车缓速制动系统的原理和技术特色 1．发动机缓速器的工作原理 发动机能够驱动汽车运动，也应该可以阻止汽车运动。 当车辆不需制动减速时，发动机为正常的做功工作模式，发动机消耗燃油发出正的扭矩来驱动汽车运动。当车辆需要制动减速时，发动机缓速器暂时将发动机转变为制动工作模式，此时发动机相当于一台空气压缩机，吸收来至车辆的运动能量，达到阻止车辆运动的目的。此时发动机不消耗燃油而发出负的扭矩来阻止汽车运动。发动机缓速器实际上是一套机械液压装置，其安装在发动机上，并直接作用于发动机的排气门，可改变排气门固有的运动规律。当缓速器工作时，发动机进入制动状态；当缓速器停止工作时，发动机又恢复做功状态。由一个电磁阀来实现这两个状态的转换，因此非常方便和快捷。下图为重庆良马的可变气门排气制动技术示意图：
客车缓速器的作用是什么
3 5．客车缓速器的作用是什么? 缓速器是一种有效的辅助制动系统，客运车辆常用的缓速器是电涡流缓速器。缓速器通常安装有汽车变速器后端、传动轴或后桥输入端，完全独立于行车制动系统，无论行车制动系统工作与否都可以有效减缓车辆行驶速度，而且承担车辆绝大部分的制动负荷，并可长时间、高频率制动，增强了车辆的行驶安全性。缓速器可以解决客运车辆频繁制动或者下长坡制动时，行车制动器因长时间工作而导致制动鼓和摩擦片过热，造成制动效能下降，甚至制动能力丧失，给车辆安全性带来的严重威胁。 常用的电涡流缓速器，由固定在车辆底盘上的定子(内置若干励磁线圈)和传动轴连接的转子组成。定子线圈通电后，定子和转子之间形成迫使车辆减速的电磁制动力矩，起到制动作用。 65、《机动车驾驶培训教学与考试大纲》对阶段考核有什么要求？ 学员每个教学阶段结束后，对阶段的学习进行考核是对教学质量检验的唯一手段。《机动车驾驶培训教学与考试大纲》规定，每个教学阶段结束后，应当对学员本阶段的学习进行考核，考核员由二级以上资格的教练员担任，阶段考核意见由考核员签字生效。阶段考核合格后，参加本科目考试，进入下一阶段学习；阶段考核不合格的，由考核员确定应当增加复训的内容和学时。 119、第二阶段的主要教学内容有哪些？ 第二阶段教学内容有基础驾驶知识、基础驾驶操作、场地驾驶三部分。基础驾驶知识包括驾驶操作规范、速度控制、方向控制、行驶
路线控制；基础驾驶操作包括驾驶姿势、操纵装置的操作、行车前车辆检查与调整；场地驾驶包括上下车前的观察、上下车动作、起步、停车、加减挡、倒车行驶位置和路线、规定项目训练、模拟驾驶、跟车速度感知、独立驾驶。 120、模拟驾驶教学方法有哪些优势？ 汽车模拟驾驶，也称为汽车驾驶仿真。是用高科技手段等构造出一种人工虚拟环境。虚拟环境中的驾驶操作，让学员在一个虚拟的驾驶环境中，感受到接近真实效果的视觉、听觉和体感的汽车驾驶体验。具有驾驶模拟效果逼真、节能、安全、经济、不受时间、气候、场地的限制，驾驶训练效率高、训练周期短等优势。
缓速器
汽车缓速器 汽车在减速或下长坡时，启用缓速器，可以平稳减速，免去使用刹车而造成的磨损和发热。 目前有两种结构的： 电涡轮缓速器：相当于在传动轴上装了个“发电机”，不通电时，无接触无磨损，需要制动时接通电路，传动轴便受到电磁场的阻力，达到制动目的。无磨损但结构庞大。目前重卡、大客多有选用（国外还可在工作时向电瓶充电）。 电涡流缓速器的原理与发电机一样，传动轴上有定子线圈，固定在横梁上有转子线圈包围传动轴（不过外形与发电机大相径庭），不需要电脑控制，只要接通线圈的电路，缓速器就会对传动轴产生阻力。 液涡轮缓速器：在变速箱箱壳后端增加一个涡轮室，当制动电路开启后，使变速箱油在涡轮中产生阻尼达到制动效果，无磨损但要增加散热。目前ZF变速箱在高档客车上有使用。 深圳市特尔佳科技股份有限公司(简称:特尔佳,代码:002213) 1)作为中国最早从事汽车缓速器研发、生产、销售的专业厂家，公司产品系列齐全，基本覆盖6 米以上所有客车缓速器，产品经过中国最严酷的公交营运考验，产品质量得到进一步的提高。特尔佳作为汽车缓速器行业标准主要起草单位，其技术水平得到业内人士认可。 2)近年来汽车缓速器市场的需求量增长迅速，一方面是大中型客车的销量增长，另一方面由于政策影响，新增大中型客车的缓速器安装率不断上升。2004年－2006年大中型客车缓速器安装率分别为30.62%、42.74%、49.37%。随着汽车缓速器制造企业规模的扩大、技术的更新、成本的下降，重型货车市场将全面打开。 负面因素： 1)国家未出台针对所有重型车辆的汽车缓速器安装应用相关政策成了行业发展 的瓶颈 2)产业规模小、产业结构单一,知识产权保护力度低,行业的恶性竞争导致行业毛利率的下降 综合评价： 公司是国内汽车缓速器产业的创立和开拓者，所处行业潜力巨大，公司未来成长性良好，中线可持有。 液力缓速器的工作控制原理 液力缓速器的作用与车辆的制动系联动，由变速箱的电脑控制器(ECU)调节控制。我们从其工作和控制两方面来讲述： 液力缓速器的工作原理缓速器转子随变速箱输出轴转动，而导轮不动。当缓速器内充有油时，随输出轴转动的转子作用于油液一个动量矩M1，带动油液绕轴旋转，同时，油液沿叶片运动作内循环圆旋转，甩向导轮。即油液有两个方向的运动；绕轴向的“公转”和绕径向的“自转”。油液甩向导轮时，油液的“公转”对导轮叶片产生冲击作用，将转子作用于油液的动量矩M1传递到导轮叶片上。同时，固定的导轮叶片也对油液产生一个反向作用的动量矩M2。油液流出导轮再流入转子时，同样将M2传递到转子上，形成对转
缓速器原理及应用
第一部分 简 介 ………1 第二部分 应用匹配.........1 第三部分 安装指南.........3 第四部分 使用及维护 (18) 电涡流缓速器 培训资料 录
一、电涡流缓速器简介 电涡流缓速器俗称“电刹”，是一种车辆的辅助制动装置。它安装在车辆的主传动系统中，通过电磁感应原理实现无接触制动。安装电涡流缓速器可以提高车辆的安全性和舒适性，延长制动系统的使用寿命，从而大幅度地降低车辆的使用成本。目前该产品主要应用于各种大型客车、城市公交车辆及重型卡车上。 （一）、使用缓速器的优点 ★更高的行驶舒适度：在城市交通、高速公路、较长的斜坡上可以首先使用缓速器进行缓速；可以随时使用（无衰弱现象）制动时无晃动、无磨擦、无噪声、无粉尘。 ★更高的安全性：缓速器使用过程中车辆的换向功能保持完好，即使在——最恶劣的——所有其它制动系统均告失灵的情况下（安全性得以提高）,有效的防抱死。 ★更好的经济性：长期使用缓速器可减轻主制动系统（制动蹄片、制动鼓）/摩擦制动系统的工作强度（主要轮胎），使其寿命增加几倍，因为它只有在快速制动和紧急制动并且在时速V<30公里的情况下才被使用（与不带缓速器的车辆相比，其使用寿命能延长8倍）。 ㈡、产品特性曲线（NMEF19） 二、缓速器应用匹配 为了使车辆与缓速器的匹配效果能达到最佳效果。缓速器的匹配过程中有一套
严格的应用匹配标准；下面以河北宜昌鑫利来汽车贸易有限公司YCK6117HG为例进行分析： ●车辆信息采集 为了确定最佳匹配效果，需要采集以下车辆信息；
车辆信息采集表
●车辆信息处理 ①缓速器的制动力矩越大，汽车的制动减速度也越大，制动效果越显著，但过大的制动力矩将对缓速器、后桥等传动部件都会产生不良影响；发电机、蓄电池功率也要相应增加；同时还会降低发动机的输出功率，一般缓速器的最大制动力矩按下列公式计算： i a = M×──── m×r 其中：a——汽车减速度； M——缓速器最大制动力矩； i——后桥主减速比； m——汽车最大总质量； r——车轮滚动半径； ②根据国内车辆使用、底盘配置及缓速器匹配经验确定匹配减速度数据标准为：0.8≤a≤1 ●确定匹配型号及总成号 下面以河北宜昌YCK6117HG车型为例进行计算，根据车辆信息采集的数据后桥主减比 i=4.857 汽车最大总质量 m=14500 车轮滚动半径 r=505 汽车减速度 0.8≤a≤1 计算 M 的选择范围为1400～1700Nm之间 根据信息处理结果，集合客户意见河北宜昌 YCK6117HG缓速器最大扭矩为1700Nm （选择时根据电涡缓速器技术参数确定） 注：扭矩为1700Nm通常耗电为85A～110A之间，考虑到缓速器使用时发动机在怠速状态下，加入一定余量，发电机选择为150A，另外对发电机电源线及电瓶的选择也有一定要求，线径不得小于是25MM，电瓶容量不得小于是165AH。 三、电涡流缓速器安装指南 机械安装指南 ㈠、概述 电涡流缓速器是一种辅助制动装置，可安装于变速箱的后端、传动轴中间和后桥上，具体安装详见幻灯片。现以(以NMEF17/19为例)安装于变速箱后端。（二）、缓速器的安装 下面以NMEF17/19缓速器在綦江ZF S 6-90变速箱后盖上安装为例，详细介绍缓速器的安装过程。（缓速器在其他变速箱上的安装，除定子支架略有不同外，其他过程完全相同）