【正文】 圖24。如圖23圖23此方案的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易。齒圈的轉(zhuǎn)軸直接與電動(dòng)機(jī)連接,把驅(qū)動(dòng)力傳給車輪,太陽(yáng)輪直接與發(fā)電機(jī)連接[4]。也可安裝電控?zé)o級(jí)變速器,可連續(xù)地改變發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速。為保證在受到大負(fù)荷時(shí),汽車的驅(qū)動(dòng)力不受影響,如打開空調(diào)時(shí),進(jìn)行精確的驅(qū)動(dòng)力調(diào)整控制,以達(dá)到平穩(wěn)連續(xù)行駛性能。由于提高了發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速,THS Ⅱ系統(tǒng)可在車速較低的情況下,充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率。在2003 年4 月的紐約國(guó)際車展上,豐田推出了采用THS Ⅱ系統(tǒng)的新一代Prius ,使混合動(dòng)力汽車的發(fā)展又向前邁了很大一步。接著針對(duì)變速箱的工作需求，設(shè)計(jì)和選擇關(guān)鍵零部件，并進(jìn)行方案論證。并且通過(guò)這種設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)與混合動(dòng)力轎車動(dòng)力系統(tǒng)零部的互換，降低開發(fā)成本、維護(hù)成本，為加快混合動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)化提供條件。這樣就使電動(dòng)汽車具有出色的起步加速性能。 如： AMT會(huì)因檔位變動(dòng)引起換擋過(guò)程中動(dòng)力中斷，車輛失速快、沖擊大，同時(shí)，由于AMT控制策略或與電機(jī)配合的問(wèn)題，可能出現(xiàn)掉檔、換擋失敗及其它機(jī)械故障等問(wèn)題！ 因此，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)及變速機(jī)構(gòu)的技術(shù)沒(méi)有新突破的情況下，研究一種可靠性高，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制容易的雙電機(jī)機(jī)電集成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有很好的應(yīng)用前景。此種方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，運(yùn)行起來(lái)也比較可靠。電動(dòng)汽車本身雖無(wú)排放污染，但其間接污染也不能忽視的。（4）價(jià)格昂貴。金屬空氣電池雖然具有明顯的安全、干凈、低成本等特點(diǎn)，但目前還只是發(fā)展的初期階段。（2）電池壽命短。雖然電動(dòng)客車取得了較大的發(fā)展，但是在技術(shù)層面應(yīng)解決的問(wèn)題有：（1）續(xù)駛里程有限。該示范項(xiàng)目總投資3236萬(wàn)美元，其中GEF投入1158萬(wàn)美元，UNDP投入40萬(wàn)美元，科技部、北京市和上海市共投入1458萬(wàn)美元，企業(yè)等其他投入約580萬(wàn)美元?？梢?jiàn)，電動(dòng)客車在中國(guó)有著極大的應(yīng)用市場(chǎng)。經(jīng)過(guò)3年漫長(zhǎng)的考驗(yàn)，試運(yùn)行的36輛氫燃料電池公交車終于得到歐盟的認(rèn)可。這一計(jì)劃的具體內(nèi)容，是在歐洲的10個(gè)城市進(jìn)行30輛氫燃料電池公交車的行駛試驗(yàn)，并把6輛車送到澳大利亞的佩斯進(jìn)行試驗(yàn)。表11 世界各國(guó)已投入試驗(yàn)和使用的混合動(dòng)力電動(dòng)城市客車時(shí)間國(guó)家與地區(qū)驅(qū)動(dòng)形式車輛類別已投入運(yùn)營(yíng)臺(tái)數(shù)1997韓國(guó)并聯(lián)式混合動(dòng)力城市客車試驗(yàn)車1998美國(guó) 紐約串聯(lián)式混合動(dòng)力城市客車112002美國(guó) 紐約串聯(lián)式混合動(dòng)力城市客車1252002美國(guó) 明尼阿波利斯并聯(lián)式混合動(dòng)力城市客車520032004美國(guó) 紐約串聯(lián)式混合動(dòng)力城市客車2002003美國(guó) 波特蘭串聯(lián)式混合動(dòng)力城市客車1502003英國(guó)串聯(lián)式混合動(dòng)力城市客車試驗(yàn)車2004美國(guó) 西雅圖并聯(lián)式混合動(dòng)力城市客車235據(jù){Auto Mfgamp。2000年三菱公司推出了“AERO NOSTEP HEV”即城市用低地板大客車。2003年12月，英國(guó)Eneco公司成功地研制出一輛串聯(lián)式混合動(dòng)力城市客車，并破紀(jì)錄地完成了從Sus—Sex到Preston的480 km不間斷行駛。1997年，韓國(guó)亞洲汽車公司(AMC)研發(fā)了韓國(guó)第一輛并聯(lián)式柴油一電動(dòng)混合動(dòng)力城市客車。在電動(dòng)汽車家族中，目前技術(shù)相對(duì)成熟、市場(chǎng)前景較好的是混合動(dòng)力轎車和燃料電池、混合動(dòng)力及純電動(dòng)客車。國(guó)家電動(dòng)汽車重大科技產(chǎn)業(yè)工程項(xiàng)目已于1996年啟動(dòng)，項(xiàng)目研究進(jìn)展順利，總體概念車設(shè)計(jì)已基本完成，控制器和特種專用電動(dòng)機(jī)也達(dá)到當(dāng)代國(guó)際先進(jìn)水平，特別是主驅(qū)動(dòng)電機(jī)重量輕、功率大、轉(zhuǎn)速快、質(zhì)量好，各項(xiàng)指標(biāo)符合IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)際上涌現(xiàn)的電動(dòng)汽車熱，為中國(guó)汽車工業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)跨越發(fā)展提供了空前的機(jī)遇。因此，發(fā)展純電動(dòng)汽車是解決上述問(wèn)題的最有效的途徑之一。有些研究表明，同樣的原油經(jīng)過(guò)粗煉，送至電廠發(fā)電，經(jīng)充入電池，再由電池驅(qū)動(dòng)汽車，其能量利用效率比經(jīng)過(guò)精煉變?yōu)槠停俳?jīng)汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車高，因此有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排量；最后，可在夜間利用電網(wǎng)的廉價(jià)“谷電”進(jìn)行充電，起到平抑電網(wǎng)的峰谷差的作用。當(dāng)采用交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，電機(jī)無(wú)需保養(yǎng)維護(hù)，更重要的是電動(dòng)汽車易操縱；然后，能量轉(zhuǎn)換效率高，同時(shí)可回收制動(dòng)、下坡時(shí)的能量，提高能量的利用效率。眾所周知，內(nèi)燃機(jī)汽車廢氣中的CO、HC及NOX、微粒、臭氣等污染物形成酸雨酸霧及光化學(xué)煙霧。20世紀(jì)90年代以來(lái)，世界各國(guó)對(duì)節(jié)約能源和改善環(huán)保的呼聲日益高漲，越來(lái)越嚴(yán)格的排放限制和油耗法規(guī)正激勵(lì)著更安全、清潔和高效的汽車的發(fā)展。發(fā)電行業(yè)燃料結(jié)構(gòu)以及技術(shù)結(jié)構(gòu)有了很大的轉(zhuǎn)變：與現(xiàn)有能源消費(fèi)模式下預(yù)測(cè)的2030年情景相比，煤電會(huì)減半，同時(shí)核電和可再生能源會(huì)做出更大的貢獻(xiàn)。在建筑、工業(yè)和運(yùn)輸上的能效投資通常會(huì)有一個(gè)短暫的回報(bào)期和負(fù)的凈減排成本，因?yàn)樵谫Y本存量的生命周期內(nèi)，燃料費(fèi)用的節(jié)省資金通常會(huì)超過(guò)能效措施所需的額外投資費(fèi)用。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，全球與能源相關(guān)的二氧化碳排放量在2020年之前達(dá)到峰值309億噸，隨后在2030年下降到264億噸，這比2001年的水平低了24億噸，比現(xiàn)有能源消費(fèi)模式下預(yù)測(cè)的2030年的水平低了138億噸。在這次大會(huì)上各國(guó)宣布了各自的減排目標(biāo)，中國(guó)宣布到2020年碳排放下降40~45%減排目標(biāo)，美國(guó)為2020年溫室氣體比2005年減排17%，日本為溫室氣體排放量減少25%，印度為2020年排放比2005年少24%，德國(guó)為2020年溫室氣體的排放量比1990年減少40%，俄羅斯宣稱完全有實(shí)力達(dá)到減排40%目標(biāo)，澳大利亞為2020年溫室氣體排放削減25%，%%，非洲尋求650億美元環(huán)境賠償，島國(guó)聯(lián)盟呼吁發(fā)達(dá)國(guó)家提高減排至45%。標(biāo)準(zhǔn)碳噸，由二氧化碳引起的大氣污染及地球溫暖化已對(duì)人類的生活環(huán)境產(chǎn)生深刻的影響。據(jù)專家預(yù)測(cè)，2015年前后可能發(fā)生第三次世界石油危機(jī)，現(xiàn)有的能源資源已經(jīng)很難在長(zhǎng)期內(nèi)滿足人類的需求，節(jié)能環(huán)保必然成為人類社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)。目前，全球汽車保有量已超過(guò)9億量，未來(lái)7年內(nèi)全球汽車保有量仍將繼續(xù)增長(zhǎng)近20％，汽車在迅速成為人們主要交通方式的同時(shí)，也給環(huán)境和能源帶來(lái)了極大壓力。 13 方案選定 15第三章 電機(jī)參數(shù)匹配 17 設(shè)計(jì)要求 17 永磁同步電動(dòng)機(jī)在汽車上的應(yīng)用 17 電機(jī)參數(shù)匹配計(jì)算 17 21 電機(jī)最高轉(zhuǎn)速及額定轉(zhuǎn)速的選擇 21 最終電機(jī)選擇 21 動(dòng)力性能仿真 21第四章 變速耦合機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) 254．1齒輪參數(shù)的確定 25 25 行星齒輪與太陽(yáng)輪尺寸設(shè)計(jì) 27 行星齒輪與太陽(yáng)輪的軸向定位 314．2 軸的設(shè)計(jì) 33 輸出軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 33 太陽(yáng)輪輸入軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 34 齒圈輸入軸設(shè)計(jì) 344．3 制動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 35 抱帶式制動(dòng)器的幾何參數(shù)計(jì)算 36 外抱帶式制動(dòng)器結(jié)構(gòu) 384．4 箱體的設(shè)計(jì) 39 箱體尺寸參數(shù)[10] 39 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 40第5章 零件強(qiáng)度校核 435．1齒輪強(qiáng)度校核 43 輸出軸齒輪強(qiáng)度校核 43 行星齒輪系統(tǒng)強(qiáng)度校核 445．2 軸強(qiáng)度校核 46 輸出軸校核 46 太陽(yáng)齒輪輸入軸校核 49 齒圈輸入軸校核 505．3 軸承強(qiáng)度校核 51 51第6章 總結(jié) 536．1 最終效果圖 536．2 總結(jié)與感想 55致 謝 56參考文獻(xiàn) 5761第1章 引 言 研究目的及意義節(jié)能和環(huán)保是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的兩大主題。與此同時(shí)根據(jù)國(guó)際上通行的能源預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，石油和天然氣將在40．60年內(nèi)枯竭，煤炭也只能用到2220年。但是，以汽車為主的運(yùn)輸部門因其急速普及，能源的消費(fèi)比其他部門打，占總能源消費(fèi)的24%，予計(jì)算從全世界汽車排出的二氧化碳為64億192個(gè)國(guó)家的環(huán)境部長(zhǎng)和其他官員們?cè)诟绫竟匍_聯(lián)合國(guó)氣候會(huì)議，商討《京都議定書》一期承諾到期后的后續(xù)方案，就未來(lái)應(yīng)對(duì)氣候變化的全球行動(dòng)簽署新的協(xié)議。盡管各方對(duì)長(zhǎng)期可持續(xù)的二氧化碳(與能源部門相關(guān)的)年均排放量水平的看法各不相同，但是正在出現(xiàn)了一個(gè)共識(shí)，即在2020要想把全球平均氣溫上升超過(guò)2 ℃的概率限制在50%之內(nèi)，大氣層中溫室氣體的濃度要穩(wěn)定在450ppm氧化碳當(dāng)量左右（即450情景）。450情景中終端用能效率是2030年二氧化碳減排的最大貢獻(xiàn)者，這種減排超過(guò)了減排總量的一半還多。在450情景下，發(fā)電業(yè)對(duì)減排的貢獻(xiàn)超過(guò)三分之二(其中40%源于電力需求的下降)。汽車排放引起的大氣污染及地球溫室效應(yīng)對(duì)人類的生活和認(rèn)知產(chǎn)生深刻的變化，因此，如何提高能源利用效率、減少對(duì)環(huán)境的污染，已經(jīng)成為汽車系統(tǒng)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)控制的首要課題。電動(dòng)汽車無(wú)內(nèi)燃機(jī)汽車工作時(shí)產(chǎn)生的廢氣，不產(chǎn)生排氣污染，對(duì)環(huán)境保護(hù)和空氣的潔凈是十分有益的，幾乎是“零污染”。電動(dòng)汽車較內(nèi)燃機(jī)汽車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)、傳動(dòng)部件少，維修保養(yǎng)工作量小。電動(dòng)汽車停止時(shí)不消耗電量，在制動(dòng)過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)可自動(dòng)轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)減速時(shí)能量的再利用。除此之外，如果夜間向蓄電池充電，還可以避開用電高峰，有利于電網(wǎng)均衡負(fù)荷，減少費(fèi)用。近幾十年來(lái)，三分汽車天下的美、日和歐洲國(guó)家的80多家公司(其中有美國(guó)的福特、通用和克萊斯勒公司，日本的豐田、日產(chǎn)、本田公司，法國(guó)的雷諾、標(biāo)致、雪鐵龍公司，意大利的菲亞特公司以及瑞士的荷拉奇和埃蘇拉公司等)不惜投人巨額資金，研究開發(fā)新一代電動(dòng)汽車。為此，中國(guó)政府有關(guān)部門在地方政府和眾多企、事業(yè)單位的積極參與和支持下，制定并實(shí)施了一系列發(fā)展電動(dòng)汽車的計(jì)劃和行動(dòng)。目前，中國(guó)部分城市及地區(qū)(武漢、北京、天津、上海、長(zhǎng)春、廣東等)以及三大汽車集團(tuán)都在進(jìn)行有關(guān)電動(dòng)汽車項(xiàng)目的開發(fā)及課題研究，全國(guó)承擔(dān)該項(xiàng)目的企、事業(yè)單位約有200多家。 國(guó)外現(xiàn)狀由于電動(dòng)客車非常適合城市公交運(yùn)輸，對(duì)緩解交通堵塞、保