電動(dòng)汽車輪邊驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)開題報(bào)告講解

1、安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告題目： 電動(dòng)汽車輪邊驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課 題 類 型： 設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名： 秦雨生 學(xué) 號(hào)： 3102114335 專 業(yè) 班 級(jí)： 車輛2103 教 學(xué) 單 位： 機(jī)械與汽車工程學(xué)院 指 導(dǎo) 教 師： 時(shí)培成 開 題 時(shí) 間： 2014.2 24 2014年 2月 24日一 選題的依據(jù)和意義目前新興汽車發(fā)展的前景看輪轂式電動(dòng)汽車是新興的一種電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)形式。輪轂式電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有直接驅(qū)動(dòng)式電動(dòng)輪和帶輪邊減速器電動(dòng)輪兩種基本形式。它直接將電機(jī)安裝在車輪輪轂中，省略了傳統(tǒng)的離合器、變速箱、主減速器及差速器等部件，大大簡化了整車結(jié)構(gòu)，提高了傳動(dòng)效率，并且

2、能通過控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)輪的電子差速控制。并且在節(jié)能環(huán)保方面比現(xiàn)在燃燒燃料的普通汽車具有很大的優(yōu)勢。我們國家在傳統(tǒng)的汽車領(lǐng)域內(nèi)目前還無法和國外的幾乎任何產(chǎn)品比拼，因?yàn)槲覀儑业脑趥鹘y(tǒng)的工業(yè)領(lǐng)域比國外起步晚得多，且在發(fā)展過程中曾經(jīng)遭遇了困難。目前新興汽車產(chǎn)業(yè)在快速的發(fā)展，我們可以看到在新興的汽車產(chǎn)業(yè)中，我國和外國發(fā)展的差距并不差的太遠(yuǎn)，就目前的對新型汽車的研究與發(fā)展可以說是幾乎不落下風(fēng)。因此我們有信心在未來汽車發(fā)展的路途上尤其是在新興汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展上我國有能力趕上發(fā)達(dá)國家甚至處于領(lǐng)先地位，因?yàn)樾屡d能源汽車對全人類來說還并不是全能掌握目前都幾乎還處在研發(fā)的地步。因此我們對新興能源汽車的關(guān)注度要提高

3、。這也可以使我國追趕外國在汽車產(chǎn)業(yè)方面的一個(gè)途徑。二 國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢國外著名汽車公司都十分重視研究開發(fā)電動(dòng)汽車, 世界發(fā)達(dá)國家不惜投入巨資進(jìn)行研究開發(fā), 并制定了一些相關(guān)的政策、法規(guī)來推動(dòng)電動(dòng)汽車的發(fā)展。目前國際上對輪轂式電動(dòng)汽車的研究主要以日本為主。日本慶應(yīng)義塾大學(xué)環(huán)境信息學(xué)部清水浩教授領(lǐng)導(dǎo)的電動(dòng)汽車研究小組在過去的十幾年中已試制了5種不同形式的樣車。其中，1991年與東京電力公司共同開發(fā)的4座電動(dòng)汽車IZA，采用Ni-Cd電池為動(dòng)力源，以4個(gè)額定功率為6.8kW、峰值功率達(dá)到25kW的外轉(zhuǎn)子式永磁同步輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)，最高速度可達(dá)176km/h。1996年，該小組聯(lián)合日本國家環(huán)境研

4、究所研制了采用電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的后輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車ECO，該車的電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)選用永磁直流無刷電動(dòng)機(jī)，額定功率為6.8kW，峰值功率為20kW，并匹配行星齒輪減速機(jī)，該電動(dòng)輪采用機(jī)械制動(dòng)與電機(jī)再生制動(dòng)相結(jié)合的方式。2001年，該小組又推出了以鋰電池為動(dòng)力源，采用8個(gè)大功率交流同步輪轂電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)轎車KAZ。該車安裝了8個(gè)車輪，大大增加了該車的動(dòng)力，從而使該車的最高速度可以達(dá)到驚人的311km/h。KAZ的電動(dòng)輪系統(tǒng)中采用高轉(zhuǎn)速的高性能內(nèi)轉(zhuǎn)子型電動(dòng)機(jī)，其峰值功率可達(dá)55kW，提高了KAZ轎車的極限加速能力，使其0100km/h加速時(shí)間達(dá)到8s。為了使電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速符合車輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速要求，KAZ

5、的電動(dòng)輪系統(tǒng)匹配行星齒輪減速機(jī)構(gòu)。KAZ前輪采用盤式制動(dòng)器，后輪采用鼓式制動(dòng)器。2003年日本豐田汽車公司在東京車展上推出的燃料電池概念車FINE-N也采用了電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)。美國通用汽車公司2001年試制的全新線控4輪驅(qū)動(dòng)燃料電池概念車Autonomy同樣也采用電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)型式，電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)靈活的控制與布置方式，使得該車能更好地實(shí)現(xiàn)線控技術(shù)。目前正在大力研制和推廣使用燃料電動(dòng)電池汽車和純電動(dòng)汽車, 政府能源部與通用、福特和戴- 克三大汽車制造商聯(lián)合開發(fā)燃料電池電動(dòng)汽車?，F(xiàn)在, 美國已有7 個(gè)州加入了零排放計(jì)劃, 到規(guī)定年限后這些地區(qū)銷售的汽車必須為零排放, 即只能為純電動(dòng)汽車和燃料電池電動(dòng)汽車

6、。日本豐田、日本本田為代表的電動(dòng)客車和轎車已經(jīng)上市, 英國已有數(shù)萬輛電動(dòng)汽車在使用。法國是世界上推廣應(yīng)用純電動(dòng)汽車最成功的國家之一, 成立了電動(dòng)汽車推廣應(yīng)用國家部際協(xié)調(diào)委員會(huì),巴黎和拉羅舍爾已經(jīng)建立了比較完善的純電動(dòng)汽車充電站網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施, 制定了優(yōu)惠的支持和激勵(lì)使用電動(dòng)汽車的政策, 且已經(jīng)初步形成了純電動(dòng)汽車運(yùn)行體系日本豐田公司開發(fā)的Prius 和本田公司開發(fā)的Insight2 種混合動(dòng)力電動(dòng)汽車已開始批量投放市場。豐田公司的Prius 銷售已在2006 年累計(jì)突破150 萬輛, 并于2005 年底在我國長春一汽進(jìn)行了組裝生產(chǎn)和銷售。日產(chǎn)公司也于2003 年推出Tino混合動(dòng)力汽車, 在日本國

7、內(nèi)市場上銷售了100 多輛。歐洲各大汽車廠商爭先恐后地推出了本公司研制的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車, 甚至德國的博世(BOSCH) 等著名的零部件公司也積極與大汽車公司聯(lián)手開發(fā)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車技術(shù)。美國已有近20 個(gè)城市試驗(yàn)使用混合動(dòng)力電動(dòng)公交車,瑞典、法國、德國、意大利、比利時(shí)等國計(jì)劃在9 個(gè)歐洲城市開通混合動(dòng)力電動(dòng)公共汽車線路。燃料電池電動(dòng)汽車斬露頭角, 國外企業(yè)界紛紛組成強(qiáng)大的跨國聯(lián)盟, 以期達(dá)到優(yōu)勢互補(bǔ)的目的。如日本豐田與美國通用公司, 日本東芝公司與美國國際燃料電池公司, 德國BMW公司與西門子公司,雷諾汽車公司與意大利De Nora 公司分別組成聯(lián)盟開發(fā)燃料電池電動(dòng)汽車; 本也已投資數(shù)億美元

8、開發(fā)燃料電池電動(dòng)汽車。其中, 以加拿大的巴拉德、美國的福特、德國的戴姆勒- 克萊斯勒聯(lián)(XCELLSIS)最具代表性, 該聯(lián)盟投資10億加元開發(fā)生產(chǎn)電動(dòng)汽車用燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)。在燃料電池電動(dòng)汽車的研發(fā)熱潮中, 幾乎所有的國外大型企業(yè)集團(tuán)全部介入, 投入的總額超過百億美元。但是, 由于燃料電池的成本和壽命問題, 使得這一項(xiàng)目目前進(jìn)展緩慢。在燃料電池電動(dòng)汽車的示范運(yùn)行方面, 世界各國也都不約而同地把注意力集中在大客車上, 如歐盟的CUTE 示范項(xiàng)目、UNDP/GEF 燃料電池商業(yè)化示范項(xiàng)目、美國加州的CAHFC示范項(xiàng)目和日本的JHFC計(jì)劃等。與此同時(shí), 部分國家政府為促進(jìn)電動(dòng)汽車的發(fā)展, 通過財(cái)稅

9、手段調(diào)整汽車發(fā)展結(jié)構(gòu)。像美、日等國政府對于電動(dòng)車產(chǎn)品給予10%的鼓勵(lì)性補(bǔ)貼, 荷蘭政府的補(bǔ)貼更是高達(dá)30%。并對傳統(tǒng)汽車開征燃料稅, 如歐洲部分國家燃料稅高達(dá)200300%,最低的美國也有34%。中國電動(dòng)汽車雖然沒有歐美等國家起步早, 但國家從維護(hù)能源安全, 改善大氣環(huán)境, 提高汽車工業(yè)競爭力, 實(shí)現(xiàn)我國汽車工業(yè)的跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略高度考慮, 從“八五”開始到現(xiàn)在, 電動(dòng)汽車研究一直是國家計(jì)劃項(xiàng)目, 并在2001 年設(shè)立了“電動(dòng)汽車重大科技專項(xiàng)”。通過組織企業(yè)、高等院校和科研機(jī)構(gòu), 集中各方面力量進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān), 現(xiàn)正處于研發(fā)勢頭強(qiáng)勁階段, 部分技術(shù)已經(jīng)趕上甚至超過世界先進(jìn)水平。國內(nèi)對電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)方

10、式的研究也取得了一些進(jìn)展。同濟(jì)大學(xué)研制的“春暉”系列燃料電池概念車就采用了4個(gè)直流無刷輪轂電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)輪模塊。比亞迪于2004年在北京車展上展出的ET概念車也采用了電動(dòng)汽車這種最新驅(qū)動(dòng)方式：4個(gè)輪邊電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)模式。中國科學(xué)院北京三環(huán)通用電氣公司研制的電動(dòng)轎車用直流無刷輪轂電機(jī)，又稱電動(dòng)車輪。單個(gè)電動(dòng)車輪功率為7.5kW，電壓264V，雙后輪直接驅(qū)動(dòng)。中船總公司724研究所的4輪電動(dòng)汽車，其電動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)為：額定功率3kW，額定轉(zhuǎn)速3000r/min，額定電壓為110V。三 本課題研究方案 1. 工作重點(diǎn)：輪轂一體化內(nèi)部各個(gè)部件應(yīng)采用哪種布置形式及如何運(yùn)作。2. 工作難點(diǎn)：目前尚沒接觸過

11、電動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)之類的實(shí)網(wǎng)上查到的，對這種結(jié)構(gòu)還不了解。物和輪轂一體化的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)還沒做過，主要的還是從四 工作的流程1、進(jìn)行文獻(xiàn)檢索查，查看相關(guān)資料，對課題的基本內(nèi)容有一定的認(rèn)識(shí)和了解。完成開題報(bào)告。第1-2周（2月27日3月11日）2、初步確定設(shè)計(jì)的總體方案，討論確定方案；對輪轂電機(jī) 減速器和制動(dòng)器進(jìn)行初步設(shè)計(jì)和選取。第3-6周（3月12日4月8日）3、提交設(shè)計(jì)草稿，進(jìn)行討論，修定。第7周（4月9日4月15日）4、詳細(xì)設(shè)計(jì)減速系統(tǒng)，設(shè)計(jì)非標(biāo)件，繪制裝配圖及零件圖。第8-12周（4月16日5月20日）5、提交正式設(shè)計(jì)，教師審核。第13-14周（5月21日6月3日）6、按照審核意見進(jìn)行修改。第15周

12、（6月4日6月10日）7、整理所有材料，裝訂成冊，準(zhǔn)備答辯。第16周（6月11日6月17日五 參考文獻(xiàn)【1】江先寶.輪邊驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案集成設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)增刊，2008，V0125【2】卓棒榮四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)研究，上海：同濟(jì)大學(xué)，2006【3】顧云青，張立軍電動(dòng)汽車電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)開發(fā)現(xiàn)狀與趨勢汽車研究與開發(fā)，2004【4】齊志鵬汽車懸架和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理與檢修，汽車技術(shù)，2002【5】張銀保.汽車輪邊減速器.湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005年6月【6】汪振曉，李增輝.輪邊差速器總成的設(shè)計(jì).汽車科技.2008.2【7】陳清泉，孫立清電動(dòng)汽車的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢科技導(dǎo)報(bào)，2005，v0123(4)：

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