盘式制动器是汽车的基础制动装置之一,它利用摩擦材料与制动盘之间的摩擦作用将汽车的动能转化为热能,保障汽车的运行安全和准确停止,但由于受摩擦材料自身性能的限制,在高速制动时容易发生热衰退导致摩擦失效。电磁制动器利用制动盘在磁场中旋转产生的电涡流效应实现制动,具有高速制动效果好的优点,但低速制动时不能提供足够制动力,不能用于停车定位,一般仅被用作汽车辅助制动装置。由于摩擦学研究已经表明磁场具有稳定摩擦、减小磨损的积极作用,因此设计集摩擦制动和电磁制动于一体的汽车磁-摩复合盘式制动器,不仅能够综合利用二者的优点,而且能够利用磁场对摩擦的有益影响,有助于提高汽车制动效能和可靠性。本文以提高汽车制动性能为目标,采用理论计算、有限元仿真和试验分析相结合的研究方法,综合摩擦制动和电磁制动两种不同的制动方式,研制了汽车磁-摩复合盘式制动器,并研究了其制动性能。首先,基于均匀设计法,将坡莫合金粉末添加到有机摩擦材料配方中,制备了不同配方的导磁摩擦材料,分别测试了各配方摩擦材料的相对磁导率和摩擦磨损性能;基于模糊理论和层次分析法,并结合SPSS数据处理软件,进行了配方优选;制备了最优配方的导磁摩擦材料,并测试了其摩擦磨损性能、物理性能和相对磁导率。其次,以导磁摩擦材料为基础,综合考虑汽车盘式制动器和电磁制动器的结构和工作原理,设计计算了汽车磁-摩复合盘式制动器的结构参数;基于麦克斯韦方程组等电磁场基本原理,建立了汽车磁-摩复合盘式制动器的仿真模型,仿真分析了磁场分布规律和电磁制动的动力学特性;设计了汽车磁-摩复合盘式制动器的加工图纸,制作了汽车磁-摩复合盘式制动器样机。最后,开展了汽车磁-摩复合盘式制动器的模拟制动试验和表面微观分析试验,探寻了制动力矩均值及波动性、制动盘表面温度和摩擦制动力矩随励磁电压的变化规律和机理。研究结果表明:本文研制的汽车磁-摩复合盘式制动器具有较好的制动性能;磁场主要通过改变摩擦副的表面形貌来影响制动性能;随着励磁电压的增大,制动力矩均值逐渐增大,制动力矩的波动性则明显减小。