【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 ：電動機最高轉(zhuǎn)速 r ：車輪半徑 i ：汽車減速比 下面要驗證 i 取 是否滿足要求： 根據(jù)設(shè)計所要求的，汽車至少要能克 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）確定帶的基準直徑，取最小直徑 400mm，傳動比為 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。 因為減去了汽車的變速器，汽車的變速器采用電機調(diào)速器來控制電機的轉(zhuǎn)速 電機也可以負載啟動，所以省去了離合器。 我所合計的電動觀光車是一輛低速的電動車，所以制動距離較短，所需要的制動力較小，可以利用電機制動，后輪將采用原裝鼓式制動器，前輪采用盤式制動器省掉。過去的鼓式制動器間隙需要人工調(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（論文） 27 每一個鼓有一對制動蹄，制動蹄上有摩擦襯片。 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（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)了采用承載式車身的大型客車（稱為 “無大梁車身 ”或 “無陣車身 ”），由于取消了大梁，旅游大巴可以在車底騰出巨大且左右貫通的行李空間，用于 市區(qū)的公共汽車則可以將地臺降至與人行道等高以便于上下車（要配合特殊的低置車橋）。致命的缺點是鋼制大梁質(zhì)量沉重，車架重量占去 全車總重的相當部分；此外，粗壯的大梁縱貫全車，影響整車的布局和空間利用率，大梁的厚度使安裝在其上的 座 廂和貨廂的地臺升高，使整車重心偏高 。 它的缺點是：因胎側(cè)較薄，胎冠較厚，在其與胎側(cè) 的過渡區(qū)易產(chǎn)生裂口。半軸在 “脖子 ”的位置也多了一個關(guān)節(jié) ——萬向節(jié)，因此半軸也變成了兩部分，內(nèi)半軸和外半軸。大多數(shù)汽車采用前置后驅(qū)動 (FR)，因此前橋作為轉(zhuǎn)向橋，后橋作為驅(qū)動橋；而前置前驅(qū)動 (FF)汽車則前橋成為轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋，后橋充當支持橋。 我所設(shè)計的城市輕型電動觀光車，其所行駛的路況比較好，并且車速很低。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)代轎車懸架多采用螺旋彈簧和扭桿彈簧，個別高級轎車則使用空氣彈簧 。電池的電壓由電動機決定，容量由電動車的續(xù)行駛里程決定。可算是人類歷史上一個偉大的發(fā)明。該結(jié)構(gòu)電機動態(tài)響應(yīng)快，并可望得到低轉(zhuǎn)矩脈動，適合用作汽車的電子伺服驅(qū)動，如汽車電子動力方向盤的伺服電機。 最大缺點是驅(qū)動電路復(fù)雜，成本高；相對永磁電機而言，異步電機效率和功率密度偏低。 20 世紀 80 年代前，幾乎所有的車輛牽引電機均為直流電機 ，這是因為直流牽引電機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（論文） 16 統(tǒng)較簡單等優(yōu)點。目前一般電動車用的電池有三種， 鋰離子蓄電池 是 最常用 的一種， 但 成本 不是 最低，對于我所要設(shè)計的觀光車來說，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. 電動車的驅(qū)動方式為電力驅(qū)動，并且是以電池作為動力源； 2. 所設(shè)計的電動車的最高車速不得高于25km/h； 3. 所設(shè)計的電動汽車座位數(shù)為 8 座； 4. 續(xù)行駛里程 :90km； 5. 外廓尺寸 :(長 *寬 *高 ):3750*1448*1830 。我國第一輛具有自主知識產(chǎn)權(quán)的燃料電動公共汽車也已在東風汽車工程研究院問世，它的研制成功，縮短了中國汽車工業(yè)在這一領(lǐng)域與國外同行的差距。 1999 年，清華與廈門金龍展出了聯(lián)合研制的混合力客車，今年 4 月，一汽展出了剛生產(chǎn)的混合動力紅旗轎車。 純電池電動車是完全由二次電池（如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池或鋰離子電池）提供動力的汽車。如鉛酸電池中的鉛，從開采、冶煉到生產(chǎn)的排污，都會對環(huán)境造成污染。 蓄電池尺寸和質(zhì)量的制約 : 現(xiàn)有電動汽車所使用的電池都不能在儲存足夠能量的前提下保持合理的尺寸和質(zhì)量。 電動車目前所面臨的主要問題 續(xù)駛里程有限 : 目前市場上使用的電動汽車一次充電后的續(xù)駛里程一般為 100300 km，并且這個數(shù)字通常還需要保持適當?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)電動汽車在一般行駛環(huán)境下的續(xù)駛里程只有 50~100 km。通常他們和汽車生產(chǎn)商合作來發(fā)展電動汽車，或者選購電動汽車用于電他評估和演示，電動汽車具有能源利用效率高、能源多樣性和環(huán)保的特點，為了對電動汽車的使用做出相應(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（論文） 6 反應(yīng)，能源和環(huán)保機構(gòu)也積極參與促進電動汽車技術(shù)的發(fā)展及其商業(yè)化的活動中。而燃油汽車的續(xù)駛里程是電動汽車的 2~3 倍，且使用成本低，因而使得電動汽車的制造商想占領(lǐng)一定的市場份額已不可能。一輛電動汽車的價格相當于今天的一輛勞斯 萊斯。 電動車并不是一個新興的科技產(chǎn)品，它其實比內(nèi)燃機汽車的歷史都要久遠。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 千萬增加到 2 億 5 千萬。進入 70年代以來，由于中東石油危機的爆發(fā)以及人類對自然環(huán)境的日益關(guān)注，電動車才再度成為技術(shù)發(fā)展的熱 點。從汽車工業(yè)的發(fā)展來看，電動汽車的迅速發(fā)展是不可逆的趨勢。 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)庫進行檢索，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)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。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（論文） I 摘 要 本文寫的是一輛城市輕型電動旅游觀光車設(shè)計的總體設(shè)計。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。因此，我國作為世界汽車生產(chǎn)大國應(yīng)該抓住這一機遇，加快電動汽車這一塊的發(fā)展 。 近幾十年來，主要工業(yè)化國家為電動車的開發(fā)投入了大量的人力和財力，電動車的各項相關(guān)技術(shù)也取得了重大的進展。如果這些車輛都采用內(nèi)燃機，那么所需的燃油從何來 ? 而其排出的廢氣又如何處置，那樣我們的天空將永遠是灰色的而不是藍色的。早在 1834 年， Thomas davenport 制造了一輛電動三輪車，它由— 組不可充電的干電池驅(qū)動．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（論文） 4 圖 12 Morrs 和 Salom電動客車和貨車公司生產(chǎn)的電動汽車 進入無馬車時代以后，電功汽車就進人了 — 個商業(yè)化的發(fā)展階段，此時的電動汽車有輻條車輪、充氣輪胎、舒適的彈簧椅和豪華的車內(nèi)裝飾。到 20 世紀 30 年代，電動汽車幾乎消失了。另外、一些研究所和大學(xué)不斷研究電動汽車新 技術(shù)，以使電動汽車能與燃油汽車相競爭。比起傳統(tǒng)燃油汽車而言電動汽車的較短續(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（論文） 7 致命的弱點 。如果電動汽車自身裝備質(zhì)量大．就會影響加速性能和最大車速的提高。再如所用電能，相當大一部分來自火力發(fā)電，煤炭燃料也會造成大氣污染。純電池技術(shù)發(fā)展 已經(jīng)相當成熟，國外汽車發(fā)達國家和我國都進行了小批量生產(chǎn)。專家指哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 出，燃料電池汽車是未來汽車的發(fā)展方向。據(jù)有關(guān)專家分析，我國的汽車工業(yè)幾乎沒有結(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，以電動車為新契機，集中力量解決以電池為中心的關(guān)鍵技術(shù)問題，在 21 世紀憑借國內(nèi)仍較低的勞動力成本，在國際汽車市場上以電動汽車與工業(yè)發(fā)達國家展開競爭。 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（論文） 14 對于本次的總體構(gòu)想。具體到選擇哪一型號的蓄電池，就要經(jīng)過計算了，在后面會有計算來對 鋰離子蓄電池 型號的選擇。直流電機的缺點是有機械換向器，當在高速大負載下運行時，換向器表面會產(chǎn)生火花，所以電機的運轉(zhuǎn)不能太高。 無刷 永磁同步電機可采用圓柱形徑向磁場結(jié)構(gòu)或盤式軸向磁場結(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，在電動車輛牽引電機中是強有力的競爭者，已在國內(nèi)外多種電動車輛中獲得應(yīng)用。 無位置傳感器永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)也是當前永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)研究的一個熱點，將成為永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢之一，具有潛在的競爭優(yōu)勢。電池的近代進步相當驚人，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。因為電動機已經(jīng)暫時定了下來，于是電池的電壓也定了下來。 根據(jù)汽車兩側(cè)車輪運動是否相互關(guān)聯(lián)，汽車懸架分為非獨立懸架和獨立懸架兩大類。為了降低成本，使用昌河面包車的地盤，前面采用麥弗遜是獨立懸架。 轉(zhuǎn)向橋的結(jié)構(gòu)基本相同，由兩個轉(zhuǎn)向節(jié)和一根橫梁組成。 我所設(shè)計的電動車是采用昌河面包車的底盤，前軸是采用麥弗遜式獨立懸架，所以選用的前橋是斷開式的，而后軸采用的是鋼板 彈簧的非獨立懸架，故選用的后橋是整體式的。側(cè)面變形大，導(dǎo)致汽車的側(cè)向 ’穩(wěn)定性差，制造技術(shù)要求高，成本也高。 也稱作整體式或單體式車架。低地臺是客車的一個重要發(fā)展方向 前面曾說過承載式車架的設(shè)計開發(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)計的電動車的機構(gòu)以及車架和前懸架的特點，我選擇的是圖 c 的那種轉(zhuǎn)向輸出方式。制動鼓則是安裝在輪轂上，是隨車輪一起旋轉(zhuǎn)的部件，它是由一定份量的鑄鐵做成，形狀似園鼓狀?，F(xiàn)在轎車鼓式制動器都是采用自動調(diào)整方式，摩擦襯片磨損后會自動調(diào)整與 制動鼓間隙。 電動車傳動系的布置形式和 驅(qū)動橋的 確定 傳動系的布置形式 我在設(shè)計中采用 后置后驅(qū) —RR：即發(fā)動機后置、后輪驅(qū)動在大型客車上多采用這種布置型式，少量微型、輕型轎車也采用這種型式。 驅(qū)動橋的 確定 汽車驅(qū)動橋殼是汽車上的主要承載構(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（論文） 29 并保護主減速器、差速器和半軸等，使左右驅(qū)動車輪的軸向相對位置固定；同從動橋 一起支撐車架及其上的各總成質(zhì)量；汽車行駛時，承受由車輪傳來的路面反作用力和力矩并經(jīng)懸架傳給車架等。 （ 5） 計算初拉力 /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（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 第四章 汽車車身的 設(shè)計 造型設(shè)計方向 電動汽車的主要部件包括 前圍，頂棚，后立柱，后圍，儀表臺，座椅和座椅桶（蓄電池盒）。下面根據(jù)公式來確定減速比的大小 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（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)計算汽車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 ：滾動阻力 iF ：坡道阻力 ? ：坡度角 要使汽車能正常行駛，減速比 i 需滿足一定要求，此時汽車的驅(qū)動力所要達到的要求為： 15 0 2