【正文】 m a x2 0 0 0 0 . 1 9 0 50 . 3 7 7 0 . 3 7 7 2 5 /a nru k m hii? ?? ? ? ? ?，即可得出 ? ，故取 i = 其中 maxn ：電動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速 r ：車(chē)輪半徑 i ：汽車(chē)減速比 下面要驗(yàn)證 i 取 是否滿(mǎn)足要求： 根據(jù)設(shè)計(jì)所要求的，汽車(chē)至少要能克 服爬坡度為 15%的坡道，即在坡度角為 ? 的坡道上也能正常行駛。根據(jù) Pd、 n1，由圖 查取，選取 A 型 帶 （ 3）確定帶的基準(zhǔn)直徑，取最小直徑 400mm，傳動(dòng)比為 1 小帶輪直徑為 400，則大帶輪直徑為 400 2 / 1 4 0 0 1 4 0 0D d m m i D d? ? ? ? ? (4) 驗(yàn)算帶的速度 1 111m a x1 0 0 1 3 0 0/ ( )6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 06 . 8 6 2 5 / ( )ddnV m sv m s? ???? ??? ? ???? ? ? ? 故符合要求。 因?yàn)闇p去了汽車(chē)的變速器，汽車(chē)的變速器采用電機(jī)調(diào)速器來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速 電機(jī)也可以負(fù)載啟動(dòng)，所以省去了離合器。 我所合計(jì)的電動(dòng)觀光車(chē)是一輛低速的電動(dòng)車(chē)，所以制動(dòng)距離較短，所需要的制動(dòng)力較小，可以利用電機(jī)制動(dòng)，后輪將采用原裝鼓式制動(dòng)器，前輪采用盤(pán)式制動(dòng)器省掉。過(guò)去的鼓式制動(dòng)器間隙需要人工調(diào)整，用塞尺調(diào)整間隙。哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 每一個(gè)鼓有一對(duì)制動(dòng)蹄，制動(dòng)蹄上有摩擦襯片。 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器分兩端輸出式和中間（或單端）輸出式兩種。 近年還出現(xiàn)了采用承載式車(chē)身的大型客車(chē)（稱(chēng)為 “無(wú)大梁車(chē)身 ”或 “無(wú)陣車(chē)身 ”），由于取消了大梁，旅游大巴可以在車(chē)底騰出巨大且左右貫通的行李空間，用于 市區(qū)的公共汽車(chē)則可以將地臺(tái)降至與人行道等高以便于上下車(chē)（要配合特殊的低置車(chē)橋）。致命的缺點(diǎn)是鋼制大梁質(zhì)量沉重，車(chē)架重量占去 全車(chē)總重的相當(dāng)部分；此外，粗壯的大梁縱貫全車(chē)，影響整車(chē)的布局和空間利用率，大梁的厚度使安裝在其上的 座 廂和貨廂的地臺(tái)升高，使整車(chē)重心偏高 。 它的缺點(diǎn)是：因胎側(cè)較薄，胎冠較厚，在其與胎側(cè) 的過(guò)渡區(qū)易產(chǎn)生裂口。半軸在 “脖子 ”的位置也多了一個(gè)關(guān)節(jié) ——萬(wàn)向節(jié)，因此半軸也變成了兩部分，內(nèi)半軸和外半軸。大多數(shù)汽車(chē)采用前置后驅(qū)動(dòng) (FR)，因此前橋作為轉(zhuǎn)向橋，后橋作為驅(qū)動(dòng)橋；而前置前驅(qū)動(dòng) (FF)汽車(chē)則前橋成為轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋，后橋充當(dāng)支持橋。 我所設(shè)計(jì)的城市輕型電動(dòng)觀光車(chē)，其所行駛的路況比較好，并且車(chē)速很低。彈性元件又有鋼板彈簧、空氣彈簧、螺旋彈簧以及扭桿彈簧等形式，而現(xiàn)代轎車(chē)懸架多采用螺旋彈簧和扭桿彈簧，個(gè)別高級(jí)轎車(chē)則使用空氣彈簧 。電池的電壓由電動(dòng)機(jī)決定，容量由電動(dòng)車(chē)的續(xù)行駛里程決定。可算是人類(lèi)歷史上一個(gè)偉大的發(fā)明。該結(jié)構(gòu)電機(jī)動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，并可望得到低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，適合用作汽車(chē)的電子伺服驅(qū)動(dòng)，如汽車(chē)電子動(dòng)力方向盤(pán)的伺服電機(jī)。 最大缺點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，成本高；相對(duì)永磁電機(jī)而言，異步電機(jī)效率和功率密度偏低。 20 世紀(jì) 80 年代前，幾乎所有的車(chē)輛牽引電機(jī)均為直流電機(jī) ，這是因?yàn)橹绷鳡恳姍C(jī)具有起步加速牽引力大，控制系哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 統(tǒng)較簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。目前一般電動(dòng)車(chē)用的電池有三種， 鋰離子蓄電池 是 最常用 的一種， 但 成本 不是 最低，對(duì)于我所要設(shè)計(jì)的觀光車(chē)來(lái)說(shuō)，選 鋰離子蓄電池 最合理。 老師所給出的要求和大致數(shù)據(jù)如下 :1. 電動(dòng)車(chē)的驅(qū)動(dòng)方式為電力驅(qū)動(dòng)，并且是以電池作為動(dòng)力源； 2. 所設(shè)計(jì)的電動(dòng)車(chē)的最高車(chē)速不得高于25km/h； 3. 所設(shè)計(jì)的電動(dòng)汽車(chē)座位數(shù)為 8 座； 4. 續(xù)行駛里程 :90km； 5. 外廓尺寸 :(長(zhǎng) *寬 *高 ):3750*1448*1830 。我國(guó)第一輛具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的燃料電動(dòng)公共汽車(chē)也已在東風(fēng)汽車(chē)工程研究院?jiǎn)柺?，它的研制成功，縮短了中國(guó)汽車(chē)工業(yè)在這一領(lǐng)域與國(guó)外同行的差距。 1999 年，清華與廈門(mén)金龍展出了聯(lián)合研制的混合力客車(chē)，今年 4 月，一汽展出了剛生產(chǎn)的混合動(dòng)力紅旗轎車(chē)。 純電池電動(dòng)車(chē)是完全由二次電池（如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池或鋰離子電池）提供動(dòng)力的汽車(chē)。如鉛酸電池中的鉛，從開(kāi)采、冶煉到生產(chǎn)的排污，都會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。 蓄電池尺寸和質(zhì)量的制約 : 現(xiàn)有電動(dòng)汽車(chē)所使用的電池都不能在儲(chǔ)存足夠能量的前提下保持合理的尺寸和質(zhì)量。 電動(dòng)車(chē)目前所面臨的主要問(wèn)題 續(xù)駛里程有限 : 目前市場(chǎng)上使用的電動(dòng)汽車(chē)一次充電后的續(xù)駛里程一般為 100300 km，并且這個(gè)數(shù)字通常還需要保持適當(dāng)?shù)男旭偹俣燃熬哂辛己玫碾姵卣{(diào)節(jié)系統(tǒng)才能得到保證，而絕大多數(shù)電動(dòng)汽車(chē)在一般行駛環(huán)境下的續(xù)駛里程只有 50~100 km。通常他們和汽車(chē)生產(chǎn)商合作來(lái)發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)，或者選購(gòu)電動(dòng)汽車(chē)用于電他評(píng)估和演示，電動(dòng)汽車(chē)具有能源利用效率高、能源多樣性和環(huán)保的特點(diǎn)，為了對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的使用做出相應(yīng)的哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 反應(yīng)，能源和環(huán)保機(jī)構(gòu)也積極參與促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展及其商業(yè)化的活動(dòng)中。而燃油汽車(chē)的續(xù)駛里程是電動(dòng)汽車(chē)的 2~3 倍，且使用成本低，因而使得電動(dòng)汽車(chē)的制造商想占領(lǐng)一定的市場(chǎng)份額已不可能。一輛電動(dòng)汽車(chē)的價(jià)格相當(dāng)于今天的一輛勞斯 萊斯。 電動(dòng)車(chē)并不是一個(gè)新興的科技產(chǎn)品，它其實(shí)比內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的歷史都要久遠(yuǎn)。今后 50 年，世界人口將由 60 億增加到100 億，汽奪數(shù)量將由 7 千萬(wàn)增加到 2 億 5 千萬(wàn)。進(jìn)入 70年代以來(lái)，由于中東石油危機(jī)的爆發(fā)以及人類(lèi)對(duì)自然環(huán)境的日益關(guān)注，電動(dòng)車(chē)才再度成為技術(shù)發(fā)展的熱 點(diǎn)。從汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展來(lái)看，電動(dòng)汽車(chē)的迅速發(fā)展是不可逆的趨勢(shì)。 本 人 授 權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有 關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 摘 要 本文寫(xiě)的是一輛城市輕型電動(dòng)旅游觀光車(chē)設(shè)計(jì)的總體設(shè)計(jì)。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。因此，我國(guó)作為世界汽車(chē)生產(chǎn)大國(guó)應(yīng)該抓住這一機(jī)遇，加快電動(dòng)汽車(chē)這一塊的發(fā)展 。 近幾十年來(lái)，主要工業(yè)化國(guó)家為電動(dòng)車(chē)的開(kāi)發(fā)投入了大量的人力和財(cái)力，電動(dòng)車(chē)的各項(xiàng)相關(guān)技術(shù)也取得了重大的進(jìn)展。如果這些車(chē)輛都采用內(nèi)燃機(jī)，那么所需的燃油從何來(lái) ? 而其排出的廢氣又如何處置，那樣我們的天空將永遠(yuǎn)是灰色的而不是藍(lán)色的。早在 1834 年， Thomas davenport 制造了一輛電動(dòng)三輪車(chē)，它由— 組不可充電的干電池驅(qū)動(dòng)．但只能行駛一小段距離。 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 圖 12 Morrs 和 Salom電動(dòng)客車(chē)和貨車(chē)公司生產(chǎn)的電動(dòng)汽車(chē) 進(jìn)入無(wú)馬車(chē)時(shí)代以后，電功汽車(chē)就進(jìn)人了 — 個(gè)商業(yè)化的發(fā)展階段，此時(shí)的電動(dòng)汽車(chē)有輻條車(chē)輪、充氣輪胎、舒適的彈簧椅和豪華的車(chē)內(nèi)裝飾。到 20 世紀(jì) 30 年代，電動(dòng)汽車(chē)幾乎消失了。另外、一些研究所和大學(xué)不斷研究電動(dòng)汽車(chē)新 技術(shù)，以使電動(dòng)汽車(chē)能與燃油汽車(chē)相競(jìng)爭(zhēng)。比起傳統(tǒng)燃油汽車(chē)而言電動(dòng)汽車(chē)的較短續(xù)駛里程成為其哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 致命的弱點(diǎn) 。如果電動(dòng)汽車(chē)自身裝備質(zhì)量大．就會(huì)影響加速性能和最大車(chē)速的提高。再如所用電能，相當(dāng)大一部分來(lái)自火力發(fā)電，煤炭燃料也會(huì)造成大氣污染。純電池技術(shù)發(fā)展 已經(jīng)相當(dāng)成熟，國(guó)外汽車(chē)發(fā)達(dá)國(guó)家和我國(guó)都進(jìn)行了小批量生產(chǎn)。專(zhuān)家指哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 出，燃料電池汽車(chē)是未來(lái)汽車(chē)的發(fā)展方向。據(jù)有關(guān)專(zhuān)家分析，我國(guó)的汽車(chē)工業(yè)幾乎沒(méi)有結(jié)構(gòu)調(diào)整的沉重包袱，完全可以充分利 用后發(fā)優(yōu)勢(shì)，以電動(dòng)車(chē)為新契機(jī)，集中力量解決以電池為中心的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，在 21 世紀(jì)憑借國(guó)內(nèi)仍較低的勞動(dòng)力成本，在國(guó)際汽車(chē)市場(chǎng)上以電動(dòng)汽車(chē)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)。 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 對(duì)于本次的總體構(gòu)想。具體到選擇哪一型號(hào)的蓄電池，就要經(jīng)過(guò)計(jì)算了，在后面會(huì)有計(jì)算來(lái)對(duì) 鋰離子蓄電池 型號(hào)的選擇。直流電機(jī)的缺點(diǎn)是有機(jī)械換向器，當(dāng)在高速大負(fù)載下運(yùn)行時(shí)，換向器表面會(huì)產(chǎn)生火花，所以電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)不能太高。 無(wú)刷 永磁同步電機(jī)可采用圓柱形徑向磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)或盤(pán)式軸向磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)，由于具有較高的功率密度和效率以及寬廣的調(diào)速范圍，發(fā)展前景十分廣闊，在電動(dòng)車(chē)輛牽引電機(jī)中是強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)者，已在國(guó)內(nèi)外多種電動(dòng)車(chē)輛中獲得應(yīng)用。 無(wú)位置傳感器永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也是當(dāng)前永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究的一個(gè)熱點(diǎn)，將成為永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)之一，具有潛在的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。電池的近代進(jìn)步相當(dāng)驚人，在電池的家族里，擁有鎘鎳電池、氫鎳電池、鈉硫電池、鋰電池、鋅空電池、硅鹽電池、飛輪電池等幾十種系列，這些產(chǎn)品的出現(xiàn)改善了它的應(yīng)用廣度與性能。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)已經(jīng)暫時(shí)定了下來(lái)，于是電池的電壓也定了下來(lái)。 根據(jù)汽車(chē)兩側(cè)車(chē)輪運(yùn)動(dòng)是否相互關(guān)聯(lián)，汽車(chē)懸架分為非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架兩大類(lèi)。為了降低成本，使用昌河面包車(chē)的地盤(pán)，前面采用麥弗遜是獨(dú)立懸架。 轉(zhuǎn)向橋的結(jié)構(gòu)基本相同，由兩個(gè)轉(zhuǎn)向節(jié)和一根橫梁組成。 我所設(shè)計(jì)的電動(dòng)車(chē)是采用昌河面包車(chē)的底盤(pán)，前軸是采用麥弗遜式獨(dú)立懸架，所以選用的前橋是斷開(kāi)式的，而后軸采用的是鋼板 彈簧的非獨(dú)立懸架，故選用的后橋是整體式的。側(cè)面變形大，導(dǎo)致汽車(chē)的側(cè)向 ’穩(wěn)定性差，制造技術(shù)要求高，成本也高。 也稱(chēng)作整體式或單體式車(chē)架。低地臺(tái)是客車(chē)的一個(gè)重要發(fā)展方向 前面曾說(shuō)過(guò)承載式車(chē)架的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)工藝都復(fù)雜，只適宜大批量生產(chǎn)。 下圖是齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的幾種轉(zhuǎn)向 輸出方式，根據(jù)我所設(shè)計(jì)的電動(dòng)車(chē)的機(jī)構(gòu)以及車(chē)架和前懸架的特點(diǎn)，我選擇的是圖 c 的那種轉(zhuǎn)向輸出方式。制動(dòng)鼓則是安裝在輪轂上，是隨車(chē)輪一起旋轉(zhuǎn)的部件，它是由一定份量的鑄鐵做成，形狀似園鼓狀。現(xiàn)在轎車(chē)鼓式制動(dòng)器都是采用自動(dòng)調(diào)整方式，摩擦襯片磨損后會(huì)自動(dòng)調(diào)整與 制動(dòng)鼓間隙。 電動(dòng)車(chē)傳動(dòng)系的布置形式和 驅(qū)動(dòng)橋的 確定 傳動(dòng)系的布置形式 我在設(shè)計(jì)中采用 后置后驅(qū) —RR：即發(fā)動(dòng)機(jī)后置、后輪驅(qū)動(dòng)在大型客車(chē)上多采用這種布置型式，少量微型、輕型轎車(chē)也采用這種型式。 驅(qū)動(dòng)橋的 確定 汽車(chē)驅(qū)動(dòng)橋殼是汽車(chē)上的主要承載構(gòu)件之一，其作用主要有：支撐哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 并保護(hù)主減速器、差速器和半軸等，使左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的軸向相對(duì)位置固定；同從動(dòng)橋 一起支撐車(chē)架及其上的各總成質(zhì)量；汽車(chē)行駛時(shí)，承受由車(chē)輪傳來(lái)的路面反作用力和力矩并經(jīng)懸架傳給車(chē)架等。 （ 5） 計(jì)算初拉力 /m kg m? 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 22 / 50 0 ( ) 0 ( ) 4 4 4 13 daaPkF N mvz v k????????? （ 6）帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第四章 汽車(chē)車(chē)身的 設(shè)計(jì) 造型設(shè)計(jì)方向 電動(dòng)汽車(chē)的主要部件包括 前圍，頂棚，后立柱，后圍，儀表臺(tái)，座椅和座椅桶（蓄電池盒）。下面根據(jù)公式來(lái)確定減速比的大小 公式m a x( c o s s in )tq TG f ri T ????? ...................................（ 3） 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 由（ 3）式m a x( c o s s i n ) 1 3 0 0 9 . 8 (0 . 9 9 0 . 0 1 5 0 . 1 5 ) 0 . 1 9 0 51 5 0 0 . 9 2tq TG f ri T ???? ? ? ? ? ??? ? 經(jīng)計(jì)算汽車(chē)爬坡所要克服的阻力大小為： 公式： s i n c o sf i Q QF F F m g m g f??? ? ? ? ............................（ 4） s i n c o s 1 3 0 0 9 . 8 s i n 8 . 6 3 1 3 0 0 9 . 8 0 . 0 1 5 c o s 8 . 6 3 2 0 9 9 . 9 4f i Q QF F F m g m g f N??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?其中 fF ：滾動(dòng)阻力 iF ：坡道阻力 ? ：坡度角 要使汽車(chē)能正常行駛，減速比 i 需滿(mǎn)足一定要求，此時(shí)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力所要達(dá)到的要求為： 15 0 2