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【摘要】：现代社会汽车技术蓬勃发展，随之而来的行车安全问题越发不容小觑，电磁制动器以其独特优势和可靠性能成为汽车制动技术的发展趋势，其结构特点，电磁体选用，制动系统的分析计算，填料的研究都成为汽车技术人员探讨研究的主要内容。
【关键词】：汽车制动 电磁制动器 制动盘分析 电磁体材料
随着现代社会进步与科学技术的蓬勃发展，汽车已成为人们生活中必不可少的交通工具，给人们生活和工作带来了巨大方便。随着人们生活水平的不断提高，生活节奏的加快，对汽车速度的需求也不断提高，随之而来的，人们对汽车安全性能的要求也越来越高。
一、电磁制动器的发展现状和趋势
随着电子科技的发展进步，汽车在制动方面添加了防抱死系统功能，但其造价相对较高，也更容易故障。目前液压制动系统依旧是汽车制动系统中最可靠、经济的制动方式，油液制动系统突出优势依然存在。但如果将电磁制动体系同时运用在汽车上，不仅可以省去车上原有的制动油路体系，很大程度上减轻汽车的自身重量，还能极好的与ABS系统兼容，更快更精准的调节控制制动力。除此之外还可以很好的与其他车载电子操控系统相互兼容，有利于汽车的智能化程度进一步提高，削减制动粉尘，进步车辆的环保性。电磁制动体系的这些突出优势决定其未来必然会成为汽车制动系统的新发展趋势[1]。
二、电磁制动器的总体设计考虑
（一）电磁制动器的工作原理
圆盘式电磁制动器主要有端盖、动片、摩擦片、电磁铁圆盘、轴、线圈、弹簧、调节螺丝等组成。由外侧到内侧依次为端盖、动片、电磁铁圆盘。其中摩擦片與动片铆接。当电机通电时，线圈得电产生磁场，电磁铁圆盘立即与摩擦片吸合，电磁铁内部的弹簧被拉伸，电机呈制动状态。若电机断电，线圈磁场消失，电磁铁圆盘被弹簧拉回与摩擦片分离，动片又能自由旋转。本文中所取电磁制动器属常开型单片干板制动器。
（二）电磁体材料选取
电磁制动器的总体功能性能，主要由其电磁体的各项性能决定，所以电磁体是电磁制动器的主要构成部分。电磁体的主要性能有摩阻填料的性能、外形结构、制造工艺等。故电磁体选择的重点有：
（1）电磁体的导磁材料（磁钢）及其加工制造工艺选择，这会直接影响电磁体工作时的磁路以及电磁体与摩擦盘之间的吸力。电磁体的结构外形、磁钢材料、磁钢与摩擦盘之间的摩擦系数、填充材料与摩擦盘之间的摩擦系数、电磁体制造工艺等参数都会影响磁体所产生的摩擦力。导磁材料和制造工艺的选择需严谨。
（2）不同参数的磁钢材料的选择。电磁体所处的工作环境复杂恶劣，温度变化大，同时为了延长与其直接摩擦接触的摩擦片的使用寿命，要求电磁体磁钢材料的强度和硬度不能过高。故为了适应工作环境，选择磁钢材料时，其硬度、摩擦系数以及填充材料的耐磨、耐热性能等要充分考虑。
（3）摩组材料性能参数的选择。电磁体工作时，与制动盘摩擦产生大量热能，表面温度迅速大幅上升，为确保其能稳定正常工作，电磁体摩阻材料的高温稳定性至关重要。考虑到汽车行驶路况环境复杂多变，电磁体在复杂环境下的性能变化也不能太大[2]。
（三）电磁制动器衔铁的吸合过程简述
吸合过程即制动器工作过程中，从线圈得电到弹簧片被衔铁吸合的过程。可分为两个阶段：第一阶段是线圈接入电源起到线圈电流达到吸合电流为Ixh止，此阶段经历时间为txc，在此阶段中衔铁不动;第二阶段，随着线圈电流逐渐增大，电磁吸引力也逐渐增大，当吸力大于弹簧弹力时，衔铁开始运动。这个过程中随着线圈电流增大，同时会产生反电动势。这个反电动势和线圈自感电动势一起，对线圈电流的增长其阻碍作用，使线圈电流在增大到一定程度后便开始逐渐减小。将从衔铁开始运动到闭合所需要的时间记为吸合运动时间txy。总的吸合时间为txh=txc+txy。在t=txh时，衔铁闭合，工作气隙不再变化，反电动势为零，电流按新的指数曲线增大，直至稳态电流IW，
三、结论
汽车电磁制动技术是一个发展空间非常大的新兴领域。本次设计的主要内容是电磁制动器的结构设计。另外对其电磁体材料的选取进行了优化，提高其工作性能，简化了汽车制动装置，减轻车身自重，从而提高其安全性能。
电磁制动器的零部件主要有制动盘、摩擦片、弹簧组件、法兰。首先根据汽车运动时的动能，分析计算制动时所需的制动力矩，而后以其为依据选择确定其他零部件的参数。其中根据制动器的实际工作环境调整改善了制动盘的厚度，并采用通风结构增强其热稳定性。电磁制动器的总体功能性能，主要由其电磁体的各项性能决定，所以电磁体是电磁制动器的主要构成部分。本文通过横向比较择优取了电磁体主要材料，并简单对其中铁粉的制造工艺流程进行了介绍。通过查阅资料分析了纤维增强复合材料的性能，做出了最优选择。最后对电磁制动器的动态特性进行了简单分析，通过不同的特性方程计算了吸和过程中通电后到弹簧拉伸前的吸和触动时间，弹簧开始运动到衔铁吸和的运动时间。
【参考文献】
【1】 李宏才.现代汽车制动控制系统的发展与展望[J].世界汽车，2001，2（2）：7-10.
【2】 刘震云，黄伯云，苏堤等.汽车摩擦材料增强纤维研究综述[J].汽车技术，1999，2（l）：19-26.
【关键词】：汽车制动 电磁制动器 制动盘分析 电磁体材料
随着现代社会进步与科学技术的蓬勃发展，汽车已成为人们生活中必不可少的交通工具，给人们生活和工作带来了巨大方便。随着人们生活水平的不断提高，生活节奏的加快，对汽车速度的需求也不断提高，随之而来的，人们对汽车安全性能的要求也越来越高。
一、电磁制动器的发展现状和趋势
随着电子科技的发展进步，汽车在制动方面添加了防抱死系统功能，但其造价相对较高，也更容易故障。目前液压制动系统依旧是汽车制动系统中最可靠、经济的制动方式，油液制动系统突出优势依然存在。但如果将电磁制动体系同时运用在汽车上，不仅可以省去车上原有的制动油路体系，很大程度上减轻汽车的自身重量，还能极好的与ABS系统兼容，更快更精准的调节控制制动力。除此之外还可以很好的与其他车载电子操控系统相互兼容，有利于汽车的智能化程度进一步提高，削减制动粉尘，进步车辆的环保性。电磁制动体系的这些突出优势决定其未来必然会成为汽车制动系统的新发展趋势[1]。
二、电磁制动器的总体设计考虑
（一）电磁制动器的工作原理
圆盘式电磁制动器主要有端盖、动片、摩擦片、电磁铁圆盘、轴、线圈、弹簧、调节螺丝等组成。由外侧到内侧依次为端盖、动片、电磁铁圆盘。其中摩擦片與动片铆接。当电机通电时，线圈得电产生磁场，电磁铁圆盘立即与摩擦片吸合，电磁铁内部的弹簧被拉伸，电机呈制动状态。若电机断电，线圈磁场消失，电磁铁圆盘被弹簧拉回与摩擦片分离，动片又能自由旋转。本文中所取电磁制动器属常开型单片干板制动器。
（二）电磁体材料选取
电磁制动器的总体功能性能，主要由其电磁体的各项性能决定，所以电磁体是电磁制动器的主要构成部分。电磁体的主要性能有摩阻填料的性能、外形结构、制造工艺等。故电磁体选择的重点有：
（1）电磁体的导磁材料（磁钢）及其加工制造工艺选择，这会直接影响电磁体工作时的磁路以及电磁体与摩擦盘之间的吸力。电磁体的结构外形、磁钢材料、磁钢与摩擦盘之间的摩擦系数、填充材料与摩擦盘之间的摩擦系数、电磁体制造工艺等参数都会影响磁体所产生的摩擦力。导磁材料和制造工艺的选择需严谨。
（2）不同参数的磁钢材料的选择。电磁体所处的工作环境复杂恶劣，温度变化大，同时为了延长与其直接摩擦接触的摩擦片的使用寿命，要求电磁体磁钢材料的强度和硬度不能过高。故为了适应工作环境，选择磁钢材料时，其硬度、摩擦系数以及填充材料的耐磨、耐热性能等要充分考虑。
（3）摩组材料性能参数的选择。电磁体工作时，与制动盘摩擦产生大量热能，表面温度迅速大幅上升，为确保其能稳定正常工作，电磁体摩阻材料的高温稳定性至关重要。考虑到汽车行驶路况环境复杂多变，电磁体在复杂环境下的性能变化也不能太大[2]。
（三）电磁制动器衔铁的吸合过程简述
吸合过程即制动器工作过程中，从线圈得电到弹簧片被衔铁吸合的过程。可分为两个阶段：第一阶段是线圈接入电源起到线圈电流达到吸合电流为Ixh止，此阶段经历时间为txc，在此阶段中衔铁不动;第二阶段，随着线圈电流逐渐增大，电磁吸引力也逐渐增大，当吸力大于弹簧弹力时，衔铁开始运动。这个过程中随着线圈电流增大，同时会产生反电动势。这个反电动势和线圈自感电动势一起，对线圈电流的增长其阻碍作用，使线圈电流在增大到一定程度后便开始逐渐减小。将从衔铁开始运动到闭合所需要的时间记为吸合运动时间txy。总的吸合时间为txh=txc+txy。在t=txh时，衔铁闭合，工作气隙不再变化，反电动势为零，电流按新的指数曲线增大，直至稳态电流IW，
三、结论
汽车电磁制动技术是一个发展空间非常大的新兴领域。本次设计的主要内容是电磁制动器的结构设计。另外对其电磁体材料的选取进行了优化，提高其工作性能，简化了汽车制动装置，减轻车身自重，从而提高其安全性能。
电磁制动器的零部件主要有制动盘、摩擦片、弹簧组件、法兰。首先根据汽车运动时的动能，分析计算制动时所需的制动力矩，而后以其为依据选择确定其他零部件的参数。其中根据制动器的实际工作环境调整改善了制动盘的厚度，并采用通风结构增强其热稳定性。电磁制动器的总体功能性能，主要由其电磁体的各项性能决定，所以电磁体是电磁制动器的主要构成部分。本文通过横向比较择优取了电磁体主要材料，并简单对其中铁粉的制造工艺流程进行了介绍。通过查阅资料分析了纤维增强复合材料的性能，做出了最优选择。最后对电磁制动器的动态特性进行了简单分析，通过不同的特性方程计算了吸和过程中通电后到弹簧拉伸前的吸和触动时间，弹簧开始运动到衔铁吸和的运动时间。
【参考文献】
【1】 李宏才.现代汽车制动控制系统的发展与展望[J].世界汽车，2001，2（2）：7-10.
【2】 刘震云，黄伯云，苏堤等.汽车摩擦材料增强纤维研究综述[J].汽车技术，1999，2（l）：19-26.