98建设机械技术与管理2023.01试验研究0前言缓速器是一种安装于车辆传动系统中高效的汽车辅助制动装置,是国际流行的第三制动系统。[1]配置缓速器的车辆在减速或下长坡时,启用缓速器即可使汽车在坡道方便地实行缓速和恒速行驶,实施平稳减速,也可以在高速公路或路况较差的情况下及时缓速,提升制动效能,从而大大提高汽车行驶的安全性与舒适性,提高轮胎和制动器的使用寿命,[1][2]降低车辆制动系统及轮胎的维护成本,减轻车辆制动时的噪声及粉尘污染。[3]电涡流缓速器是一款在大型车辆中使用较广泛的缓速器,功能是加装在车辆的传动系统中辅助制动,如果使用不当或与整车匹配不合理,必然会对车辆缓速器本身、传动系统相关部件及车辆的其他性能产生影响,出现缓速器损坏现象,缩短相关部件的使用寿命。[4][5]电涡流缓速器常见组成结构如图1所示。模态分析是用于确定设计中的结构或机器部件的振动特性的最佳方法之一,是承受动态载荷结构设计的重要参数,也是结构动力学分析的基础[7]。通过模态分析使设计人员可以避开结构的固有频率或最大限度的减少对结构固有频率的激励,从而消除过度振动或噪音[6]。本文从解决缓速器开裂的实际问题出发,采用有限元分析对缓速器进行强度、模态仿真计算,并对缓速器工作时的振动情况进行了实际工况测试,综合分析结果及测试试验结果找出缓速器开裂原因。1问题的提出装配电涡流缓速器的建筑工程运输车在行驶过程中,相继出现了多次缓速器定子托架开裂故障,导致交付客户的产品延时交付,损害了公司利益。通过调研驾驶员发现:车队的五台车辆中已有2台(记作“车辆A”和“车辆B”)发生了缓速器定子托架开裂故障,车辆行驶里程3万~5万公里不等,车辆行驶速度多在50km/h~75km/h,缓速器定子托架发生开裂的车辆在行驶速度达到60km/h左右时车辆抖动厉害,振较大动。后分别更换为加强型缓速器(厂家更改升级后的结构),其中车辆B,更换后运行2850km后在相同位置又出现了开裂,开裂故障位置如图2所示,剩余3台(随机试验测试1台,记“车辆C”)车辆运行较平稳,经探伤检查未发现开裂现象。缓速器装配连接结构见图3所示。2有限元分析计算2.1模型建立与计算通过分析缓速器结构及各相关部件之间的连接关系,弄清缓速器与相关部件之间的接触设置,对缓速器结构预紧,确定载荷与约束,单元类型选取及网格划分,建立缓速器工作工况结构的有限元模型,进行模态分析。缓速器定子托架外壳由材料ZG25一体成型,材料相关性能属...