畢業(yè)設計-12座觀光電動車的設計

鄭州科技學院本科畢業(yè)設計(論文)目姓名號師間職稱I 摘要市居民日常生活的一部分，他可以拉動倍的相關產業(yè)和解決左右的社會總勞動力的就業(yè)之一。汽車與人究電動汽車勢在必行。關鍵詞旅游觀光車/電動汽車/電動機/減速器/差速器/制動器II TWELVESIGHTSINGELECTRICCARtrIII IABSTRACT II 1 4 6 IV V 1 1緒論舉辦亞特蘭大奧運會時在高爾夫球場投放了250輛專用電動車成為該屆奧運會的一汽車車汽車車車車排放[2]。2 NOx排放(g/MJ)氫量2)噪音低與內燃機汽車相比，震源明顯減少而且沒有燃燒過程，也沒有配氣3)效率高表3是豐田汽車公司試驗時測試的數(shù)據(jù)，電動汽車的綜合效率均比燃料生產率(%)汽車運用效率(%)綜合效率(%)電池(壓縮比))5)可以有效解決汽車面臨的能源可持續(xù)發(fā)展的問題電動車輛所用的蓄電池所能源獲取途徑，如水力發(fā)電核電熱電風電地熱電和太陽能等均可。動系統(tǒng)不同會使系統(tǒng)結構區(qū)別很大，采用不同類型的電動機會影響到電動汽車的質3 成燃料電池專家其在“863”計劃中領銜研制的GEEC全氟質子交換膜，有效面積有4 2)電動汽車的價格比傳統(tǒng)汽車的價格高。為了降低成本，應選用現(xiàn)有的技術成3)力求減少汽車質量、如何利用減速制動回收能量則是電動汽車設計中另一核2電動機的選擇將動力電池的能量轉化為車輪的動能驅動車輛或者將車輪上的動能反饋到動力電池中以實現(xiàn)車輛的能量回收制動。電動汽車對電動機性能要求如下：2)轉矩響應快，電動機一般采用低速恒轉矩和高速恒功率控制形式，要求轉矩兼容性好，易于維護。根據(jù)整車的初步布局方案可知以下參數(shù)aLF軸距L5 后懸后懸額定載人數(shù)量(含駕駛員)量車身自重滿載總重輪胎半徑車外形尺寸L=1000mmRFF=tf+F+FF+wijfF=fGcosafG---汽車總重量(N)(800+910)×9.8=16758N；fF力作用，w在汽車行駛方向作用在汽車上的分力稱為空氣阻力。CAV2F=DaV---平均車速(Km/h)；a22坡道阻力F---上坡時車重力沿坡道方向的分力i6 a ai加速阻力Fj6GF=..jgddtF=F+F+F+F16.76+57.87+1675.8+1846N.8=3797tfwijttt輸入功率(電動機輸出功率)PtP=123123xD根據(jù)n=443r/min和P=58.49KW選擇電動機：maxt M尺寸，機座中心高符合國際ISO標準，其對應數(shù)值與Y系列(IP44)三相異步電動3主減速器的設計7 驅動形式×。置。因為沒有傳動軸，車內地板凸包高度可以降低，有利于與提高乘坐舒適主減速器和差速器裝在一個殼體內，機構緊湊，減小總體尺寸；電動機、離合器、變速器與駕駛員位置近，所以操作機構簡單；前輪驅動相對于后輪驅動其前橋軸荷大，有明顯的轉向不足；前輪驅動并轉向要采用等速萬向節(jié)，其結構和制造工藝復雜；前橋負荷較后軸重，并且前輪又是轉向輪，故前輪工作條件惡劣，輪胎使整車受力均衡；3.2主減速器傳動方案的確定差速器設計應滿足如下基本要求：8 此外，有些汽車的主減速器采用準雙曲面錐齒輪(車輛行業(yè)中簡稱雙曲面?zhèn)鲃?準雙曲面齒輪傳遞轉矩時，不允許用普通齒輪油代替，重小，綜合考慮采用螺旋錐齒輪較經濟。3.3減速器主要參數(shù)的確定9=1= i=1= ingn2 算轉矩按發(fā)動機最大轉矩和最低檔傳動比確定從動錐齒輪的T。此方法僅限于汽車載荷的計算對電動汽車不適用，所以不用此方法計算。按驅動輪打滑轉矩確定Gm2rT=22rcsinmmmnT==555.6Ncs6.70.97arHi zin6.70.95gG參數(shù)的選擇主、從動錐齒輪齒數(shù)Z和Z12122)為了得到理想的齒面重合度和高的齒輪彎曲強度，主、從動齒輪齒數(shù)和14)當主傳動比較大時，盡量使Z取得少些，以便得到滿意的離地間隙。當1000112結合《汽車設計課程設計指導書》教材中表6-4、6-5初步選取Z為10，12112(一)確定齒端模數(shù)m和從動錐齒輪大端分度圓直徑Ds2對于單級減速器，D對驅動橋殼尺寸有影響，D大將影響橋殼離地間隙，D小222。D可根據(jù)經驗公式初選2D=K3T 2cc2D123.3s1Z672ssszzsz21性會降低[4]。222s221錐 FF(四)螺旋方向(五)法向壓力角?計算公計算公式Z1Z2i0mb1b2g?主動錐齒輪齒數(shù)從動錐齒輪齒數(shù)傳動比端面模數(shù)齒面寬工作齒高全齒高法向壓力角軸交角 A A2212z1z2zz1g2]|122節(jié)圓直徑節(jié)錐角齒根高02siny2siny12dd1)單位齒長圓周力磨性常用輪齒上單位齒長圓周力來估算:Fb22T2收87.3F為作用在輪齒上的圓周力；F=1==5.9Nd 2驅動打滑轉矩計算時Qp=2G2rr根103=2根3790.85根0.3根103=534.8MPa<[p]，合理。Db235根342)輪齒彎曲強度按驅動輪打滑轉矩校核wKmbDJvsw0ssssmmvw3)齒輪接觸強度CjCjDz0msJvjs 1K為齒面品質系數(shù)，取232.6N2m；fJ為齒面接觸強度綜合系數(shù)，??；j3.4主減速器錐齒輪材料的選擇1)具有高的彎曲疲勞強度和表面接觸疲勞強度，齒面具有高的硬度以保證有高2)齒輪芯部應有適當?shù)捻g性以適應沖擊載荷，避免在沖擊載荷下齒根折斷。3)鍛造性能、切削加工性能及熱處理性能良好，熱處理后變形小或變形規(guī)律易4差速器的設計 4.1差速器齒輪主要參數(shù)的選擇.1.1差速器傳遞形式確定器齒輪及半軸齒輪均采用直齒錐齒輪[7]。行星齒輪球面半徑RbR=K3Tbbdbbb初步確定節(jié)錐距A00b.2行星齒輪和半軸齒輪齒數(shù)的選擇11212 z1z221.4壓力角T103d]nrcd0r為行星齒輪支撐面中點到錐頂?shù)木嚯x，mm約為半軸齒輪齒dc.1.6差速器齒輪材料選取行星齒輪齒數(shù)半軸齒輪齒數(shù)端面模數(shù)計算公式Z1Z2m2 齒面寬工作齒高全齒高法向壓力角軸交角節(jié)圓直徑節(jié)錐角節(jié)齒頂高齒根高徑向間隙齒根角0g?x2212z1z2zzdd02siny2dd02siny2siny12A1g2]|122gA2A12 0112r=r+60222R112r=r_6R2B面錐角齒側間隙5半軸的設計5.1半軸主要的載荷工況:xz2y2yz23)車輛通過不平整路面時，垂向力F最大，縱向力F和側向力F都為0.zx2y25.2半軸計算轉矩及桿部直徑半軸計算轉矩TQ飛cecscecs 半軸的扭轉切應力T=T03d3dG為材料的剪切彈性模量，合金=79.38GPa;幾I為半軸端面極慣性矩，I=d4/32；pp6制動系統(tǒng)的設計6.1概述1)足夠的制動能力，用一定的制動初速度下的制動減速度和制動距離兩項指標混凝土路面上以初速度30Km/h制動時，制動距離應保證對輕型貨車和轎車不大于2)工作可靠，行車制動至少有兩套獨立的驅動制動器的管路。其中一套管路失3)用任何速度制動時，汽車都不應當喪失操作性和方向穩(wěn)定性。4)防止水和污泥進入制動器工作表面。5)要求制動系統(tǒng)的熱穩(wěn)定好。操作輕便，并具有良好的隨動性。7)制動時制動系產生的噪聲盡可能小，同時力求減少散發(fā)出對人體有害的石棉 8)作用滯后性應盡可能短。作用滯后性是指制動反應時間，以制動踏板開始動器或利用車輪制動器進行制動[14]。鉗盤式制動器的摩擦力產生于同車輪固定部位相連的部件與一個或幾個制動盤僅能覆蓋制動盤工作表面的一小部分。鉗盤式制動器的固定元件是兩塊帶有摩擦襯片的制動塊，制動塊裝在制動鉗體上兩個液壓缸分置于制動盤兩側，因而必須用跨越制動盤的內部油道或外部油管來連輛的要求，所以我們采用浮動鉗盤式制動器[15]。 6.2盤式制動器主要結構參數(shù)(1)制動盤直徑D制動盤直徑D應盡可能取大些，可使制動盤有效半徑增加，降低制動鉗的夾緊(2)制動盤厚度h(3)摩擦襯塊外半徑R和內半徑R112(4)摩擦襯塊面積A由440(R2R2)=54833推出R=143mm，R=200mm36021126.3制動力矩的計算算 eaag1a02m地面制動力F，即地面作用于車輪上的力BF=F+FBB1B2ff踏板的力F成正比。pff1f2F=F+Fff1f2fB制動器制動力F地面制動力F達到車輪與地面間的附著力F時[18]，由于F受fBB著附著條件的限制在達到F值后就不再增大，此時前后車輪均被抱死(車輪角速度=0)并在地面上滑移。而制動器制動力由于踏板力的增大使摩擦力矩增大而繼續(xù)上升(見下圖)。 ψ車輪與路面間總的附著力F等于前后軸車輪附著力F、F車輪與路面間總的附著力F等于前后軸車輪附著力F、F之和F=F+F=G=16459.80.85=13.7KN21L2gFGLqh1L2g2L1gF=G(Lqh2L1g1dq=u=0.71gdtf1f2B1f11L2gF=F=FB1f11L2gF=F=F=G(Lqh)=3.86KNB2f22L1g數(shù) 車輪同時抱死時，此時的前后軸車輪的制動器制動力F和F是理想的前后輪制動f1f2能按Ⅰ曲線(如下圖)的規(guī)律分配，則能保證汽車在任何附著系數(shù)的路面上制動時，F(xiàn)與汽車總制動f1=F/=F/F=F/(F+=F)0.72f1f1f1f2一個重要參數(shù)，由汽車結構決定，=LL2=0.86>0h0000 附著系數(shù)利用率(1)制動強度qBtd1654〉9.8〉1.3〉0.85t(2)附著系數(shù)利用率c(3)汽車在不同Q值的路面制動的制動強度和附著系數(shù)利用率0o0制動力F不同，所以在這三種情況下制動強度q和附著系數(shù)利用率c也不同。B當Q<Q時，可能得到的最大制動力取決于前輪剛剛首先抱死的條件，此時0F=F，則總制動力F、制動強度q和附著系數(shù)利用率c分別為BQB GLF=2BL+()h20gLL+()L+()h20gLL+()hL+()h20g當<時，可能得到的最大制動力取決于后輪剛剛首先抱死的條件，此時0F=F，則總制動力F、制動強度q和附著系數(shù)利用率c分別為BBGLF=1BL+()h10gLL+()hL+()h10gLL+()hL+()h10gBB11B22