【正文】 在整個畢業(yè)設(shè)計期間給予了我莫大的幫助，與此同時，在生活方面也給予我許多的關(guān)懷和愛護，使我能夠順利完成本次設(shè)計。熟練掌握了Pro/E三維制圖軟件，AUTOCAD二維制圖軟件，無論對于將來的工作還是學(xué)習(xí)，都打下了一個比較堅實的基礎(chǔ)。由于無法精確確定支反力，因此無法給出精確校核過程。 齒圈輸入軸校核已知行星輪數(shù)量為4，且齒圈采用直齒圓柱齒輪結(jié)構(gòu)。 太陽齒輪輸入軸校核已知行星輪數(shù)量為4，且太陽輪采用直齒圓柱齒輪結(jié)構(gòu)。其執(zhí)行裝置可以通過液壓裝置來實現(xiàn)，也可以通過機械式裝置實現(xiàn)（如圖410），本文不再贅述。ξ的具體取值，見表41。4．3 制動裝置的設(shè)計本文中所提到的變速耦合機構(gòu)需要一個制動裝置來固定齒圈，以實現(xiàn)減速增扭得作用，即圖46所示的紅色部分。圖44確定各軸段直徑:當齒頂圓直徑小于軸直徑的2倍時就可以把齒輪與軸做成一體。利用扭轉(zhuǎn)強度發(fā)，可知：式中，P=60kw，n=5500rpm，查表C=126~103，取C=120。尺寸參數(shù)如上文所述，效果示意圖如圖41，42所示圖 41圖 42 行星齒輪與太陽輪的軸向定位由圖41與圖42可以看出，如果只是單純的將太陽輪與行星輪兩兩相接配合的話，則行星輪只在靠近行星架的一方有軸向定位，而在另一方向則沒有軸向定位。 傳動比誤差 精確計算螺旋角 計算齒寬 取 計算當量齒數(shù) 計算重合度 ===== 計算圓周速度 行星齒輪與太陽輪尺寸設(shè)計已知從太陽輪輸入的轉(zhuǎn)速最大為nmax=5500rpm。 動力性能仿真圖33最高車速仿真圖34 主輔電機驅(qū)動050km/h加速時間圖35主輔電機驅(qū)動0到98km/h加速時間圖36 加速性能仿真圖37 主輔電機驅(qū)動驅(qū)動力與行駛阻力仿真 圖38主輔電機轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩仿真第四章 變速耦合機構(gòu)尺寸設(shè)計4．1齒輪參數(shù)的確定由公式可知，當功率P一定，而轉(zhuǎn)速n越小時，則輸出轉(zhuǎn)矩越大。電動機最高轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速的比值也稱為電機擴大恒功率區(qū)系數(shù)β，隨β值的增大，電動機可在低轉(zhuǎn)速區(qū)獲得較大的轉(zhuǎn)矩，有利于提高車輛的加速和爬坡性能。小傳動比時，百公里加速時間隨著傳動比的增大明顯減少，但大傳動比時變化比較平緩，直至趨于不變。確定最小傳動比，應(yīng)考慮三個方面的因素：最大爬坡度、百公里加速時間和地面附著率。在設(shè)計中一般根據(jù)最高車速確定電機的額定功率，整車的加速、爬坡性能則與峰值功率密切相關(guān)。永磁無刷電動機則將永磁放在轉(zhuǎn)子上并使用其它感測組件的協(xié)助來實現(xiàn)碳刷、換向片的功能, 其優(yōu)點為散熱問題容易處理且無碳刷磨損等問題, 可以擺脫高速與大功率化的限制, 唯一需注意的是如何選配適合的換相感測組件與其安裝位置, 因為該類電動機需要匹配專用的驅(qū)動電路與換相檢測組件。 方案選定經(jīng)過以上的方案的比較、分析，借鑒豐田THS的混合動力傳動系統(tǒng)，最終確定如下方案，如圖26。（2）方案二輔助電機經(jīng)過一個行星減速機構(gòu)減速，再由一對齒輪與中驅(qū)動電機進行動力耦合。行星齒輪架的轉(zhuǎn)軸直接與發(fā)動機連接,通過行星齒輪把動力傳給外齒圈和內(nèi)太陽輪。此外,在加速時,從只有電動機驅(qū)動到發(fā)動機啟動的時間減少了40 % ,大大改善了加速響應(yīng),為消除發(fā)動機啟動造成的沖擊,發(fā)電機精確地控制曲軸的停止位置。豐田混合動力車的動力中樞是混合動力系統(tǒng)(THS —Toyota Hybrid System) ,它使汽油機和電力兩種動力系統(tǒng)通過串聯(lián)與并聯(lián)相結(jié)合的形式進行工作,達到低排放的效果。所以這種雙電機動力結(jié)構(gòu)，在滿足客車高功率、加減速等瞬態(tài)工況頻繁需求的基礎(chǔ)上，既可實現(xiàn)一般電動汽車再生制動，又通過動力系統(tǒng)一定程度上的冗余設(shè)計，可實現(xiàn)當某個驅(qū)動系統(tǒng)出現(xiàn)系統(tǒng)級故障而被迫退出正常工作狀態(tài)后，通過整車控制器(VMS)的協(xié)調(diào)控制，單獨調(diào)節(jié)其它驅(qū)動系統(tǒng)以確保車輛能夠跛行回家。其次，系統(tǒng)可靠性和傳動效率受變速機構(gòu)技術(shù)成熟度的制約。（5）間接污染嚴重。鈉硫電池的能量勵力比值較高，能夠提供較長的續(xù)駛里程和較大的加速動力，但它要求的工作環(huán)境較苛刻，且其活性物質(zhì)具有強腐化性并易爆炸。此外，長春一汽集團、武漢理工大學(xué)、哈爾濱中強集團、北京理工大學(xué)、上海汽車集團、華南理工大學(xué)、鄭州宇通集團、合肥安凱公司等單位也都投入到了混合動力客車的研發(fā)大潮中。有關(guān)數(shù)據(jù)表明，到2010年中國城市客車保有量將達到35萬40萬輛。2003年，歐盟發(fā)布了氫發(fā)展構(gòu)想報告和行動計劃，表示要在3年內(nèi)開展“歐洲清潔城市運輸項目計劃”。IVE—CO推出12 m的混合動力大客車，已在順利的試運行。 國外現(xiàn)狀由于電動客車非常適合城市公交運輸，對緩解交通堵塞、保護環(huán)境、節(jié)約能源有著非常明顯的積極作用，且易于被公眾接受，所以，國外許多大公司都積極開發(fā)電動客車技術(shù)。為此，中國政府有關(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，制定并實施了一系列發(fā)展電動汽車的計劃和行動。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)均衡負荷，減少費用。電動汽車較內(nèi)燃機汽車結(jié)構(gòu)簡單，運轉(zhuǎn)、傳動部件少，維修保養(yǎng)工作量小。汽車排放引起的大氣污染及地球溫室效應(yīng)對人類的生活和認知產(chǎn)生深刻的變化，因此，如何提高能源利用效率、減少對環(huán)境的污染，已經(jīng)成為汽車系統(tǒng)設(shè)計與系統(tǒng)控制的首要課題。450情景中終端用能效率是2030年二氧化碳減排的最大貢獻者，這種減排超過了減排總量的一半還多。192個國家的環(huán)境部長和其他官員們在哥本哈根召開聯(lián)合國氣候會議，商討《京都議定書》一期承諾到期后的后續(xù)方案，就未來應(yīng)對氣候變化的全球行動簽署新的協(xié)議。與此同時根據(jù)國際上通行的能源預(yù)測數(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。目前，全球汽車保有量已超過9億量，未來7年內(nèi)全球汽車保有量仍將繼續(xù)增長近20％，汽車在迅速成為人們主要交通方式的同時，也給環(huán)境和能源帶來了極大壓力。標準碳噸，由二氧化碳引起的大氣污染及地球溫暖化已對人類的生活環(huán)境產(chǎn)生深刻的影響。要實現(xiàn)這個目標，全球與能源相關(guān)的二氧化碳排放量在2020年之前達到峰值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)有能源消費模式下預(yù)測的2030年的水平低了138億噸。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)有能源消費模式下預(yù)測的2030年情景相比，煤電會減半，同時核電和可再生能源會做出更大的貢獻。眾所周知，內(nèi)燃機汽車廢氣中的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。有些研究表明，同樣的原油經(jīng)過粗煉，送至電廠發(fā)電，經(jīng)充入電池，再由電池驅(qū)動汽車，其能量利用效率比經(jīng)過精煉變?yōu)槠?，再?jīng)汽油機驅(qū)動汽車高，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“谷電”進行充電，起到平抑電網(wǎng)的峰谷差的作用。國際上涌現(xiàn)的電動汽車熱，為中國汽車工業(yè)實現(xiàn)技術(shù)跨越發(fā)展提供了空前的機遇。在電動汽車家族中，目前技術(shù)相對成熟、市場前景較好的是混合動力轎車和燃料電池、混合動力及純電動客車。2003年12月，英國Eneco公司成功地研制出一輛串聯(lián)式混合動力城市客車，并破紀錄地完成了從Sus—Sex到Preston的480 km不間斷行駛。表11 世界各國已投入試驗和使用的混合動力電動城市客車時間國家與地區(qū)驅(qū)動形式車輛類別已投入運營臺數(shù)1997韓國并聯(lián)式混合動力城市客車試驗車1998美國 紐約串聯(lián)式混合動力城市客車112002美國 紐約串聯(lián)式混合動力城市客車1252002美國 明尼阿波利斯并聯(lián)式混合動力城市客車520032004美國 紐約串聯(lián)式混合動力城市客車2002003美國 波特蘭串聯(lián)式混合動力城市客車1502003英國串聯(lián)式混合動力城市客車試驗車2004美國 西雅圖并聯(lián)式混合動力城市客車235據(jù){Auto Mfgamp。經(jīng)過3年漫長的考驗，試運行的36輛氫燃料電池公交車終于得到歐盟的認可。該示范項目總投資3236萬美元，其中GEF投入1158萬美元，UNDP投入40萬美元，科技部、北京市和上海市共投入1458萬美元，企業(yè)等其他投入約580萬美元。（2）電池壽命短。（4）價格昂貴。此種方案結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)，運行起來也比較可靠。這樣就使電動汽車具有出色的起步加速性能。接著針對變速箱的工作需求，設(shè)計和選擇關(guān)鍵零部件，并進行方案論證。由于提高了發(fā)電機轉(zhuǎn)速,THS Ⅱ系統(tǒng)可在車速較低的情況下,充分利用發(fā)動機的最大功率。也可安裝電控?zé)o級變速器,可連續(xù)地改變發(fā)動機轉(zhuǎn)速以及電動機和發(fā)電機轉(zhuǎn)速。如圖23圖23此方案的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，制造容易。但是這樣會使行星輪轉(zhuǎn)速過高，所以需要提前減速，多一對減速齒輪，體積相對大。第三章 電機參數(shù)匹配 設(shè)計要求已知純電動大客車設(shè)計要求及條件如下：最高車速 Umax80km/h；050km加速時間 t25s；最大爬