【正文】 .................................................... 5 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì) ........................................................................................... 6 本章小結(jié) ............................................................................................................ 6 第三章 復(fù)合電源系統(tǒng)選型設(shè)計(jì) ................................................................................. 7 復(fù)合電源概念 ..................................................................................................... 7 復(fù)合電源工作原理 .............................................................................................. 7 復(fù)合電源系統(tǒng)儲(chǔ)能裝置參數(shù)匹配 ......................................................................... 9 蓄電池參數(shù)匹配 ....................................................................................... 9 超級(jí)電容器參數(shù)匹配 .............................................................................. 11 本章小結(jié) ......................................................................................................... 12 第四章 底盤結(jié)構(gòu)選型設(shè)計(jì) ....................................................................................... 13 平臺(tái)車車架設(shè)計(jì) ............................................................................................... 13 平臺(tái)車車架材料選擇 ............................................................................. 13 平臺(tái)車車架尺寸計(jì)算 ............................................................................. 14 車架強(qiáng)度分析 .................................................................................................. 16 基于 DM 組件建立車架幾何模 型 ............................................................ 16 基于 Mechanical組件的靜力結(jié)構(gòu)有限元分析 .......................................... 17 平臺(tái)車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) ........................................................................................ 19 平臺(tái)車驅(qū)動(dòng)方式設(shè)計(jì) ............................................................................. 19 輪轂電機(jī)容量 計(jì)算 ................................................................................. 19 平臺(tái)車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì) ........................................................................................ 21 轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)選擇 ................................................................................. 21 轉(zhuǎn)向系總體設(shè)計(jì)方案 ............................................................................. 21 轉(zhuǎn)向步進(jìn)電機(jī)參數(shù)匹配 .......................................................................... 22 目錄 IV 聯(lián)軸器的選擇 ........................................................................................ 24 本章小結(jié) ......................................................................................................... 25 第五章 總結(jié)與展望 ................................................................................................... 26 全文總結(jié) ......................................................................................................... 26 實(shí)物設(shè)計(jì)成果展示 ........................................................................................... 26 展望 ................................................................................................................ 28 致謝 .............................................................................................................................. 29 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 30 四輪轉(zhuǎn)向電動(dòng)平臺(tái)車底盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 第一章 概述 選題背景與研究意義 汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，反映了國(guó)家產(chǎn)業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力，產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)，關(guān)聯(lián)度高、就業(yè)面廣、消費(fèi) 帶動(dòng)作用大 ，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷史中扮演著不可或缺的角色 。 一般使用蓄電池配合各種電機(jī)作為動(dòng)力，使用輪式或履帶式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) [3]。最早的微型無(wú)人車輛出現(xiàn)在第二次世界大戰(zhàn)的戰(zhàn)場(chǎng) 上，當(dāng)時(shí)為了減少士兵傷亡，納粹俄國(guó)率先研發(fā)出了一種無(wú)人排雷車并將其應(yīng)用到戰(zhàn)場(chǎng)上，效果顯著。 第二章，總體設(shè)計(jì)方案。對(duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行了總結(jié) ，列出了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的成果 ，并就工作上的不足與不完善之處進(jìn)行展望 ，以期日后可以做出更完善的設(shè)計(jì)。 該工業(yè) 6060W鋁型材結(jié)構(gòu)圖 車架 及結(jié)構(gòu)圖如下： 四輪轉(zhuǎn)向電動(dòng)平臺(tái)車底盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5 圖 工業(yè) 6060W 鋁型材 結(jié)構(gòu)圖 圖 車架主體結(jié)構(gòu)圖 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 一般微型純電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種是使用輪轂，另一種是通過(guò)直流電機(jī)以及聯(lián)軸器、減速器構(gòu)成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 已有實(shí)驗(yàn)表明 蓄電池 的 能量特性 比較突出 ，而超級(jí)電容器 的 功率特性 比較突出 [1]， 所以 在蓄電池和超級(jí)電容器之間需要 添加一個(gè) 功率分配控制器來(lái)協(xié)調(diào) 蓄電池和超級(jí)電容器組 的輸入輸出特性，從而 合理分配 蓄電池和超級(jí)電容器 的輸出 功率。 圖 （ c）是車輛在制動(dòng)或者下坡時(shí)復(fù)合電源系統(tǒng)的工作模式圖。 當(dāng)復(fù)合電源系統(tǒng)能量?jī)?chǔ)存裝置整體的能量和功率剛好能夠滿足車輛在行駛的時(shí)候需求的能量和功率的時(shí)候，是復(fù)合電源系統(tǒng)的最理想設(shè)計(jì)。將需要的總能量代入公式 （ 31） 可以得到蓄電池容量 = 。即： UCW=Wk （ 38） 從而可得超級(jí)電容器的電容量為： 2UpkUC U3W8C = （ 39） 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的四輪轉(zhuǎn)向平臺(tái)車的最快車速是 30km/h，整車最大質(zhì)量是 150kg，所以四輪轉(zhuǎn)向電動(dòng)平臺(tái)車底盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 由式（ 35）， 本平臺(tái)車在最高車速下行駛的最大動(dòng)能 KJ2085Wk ?? 。 四輪轉(zhuǎn)向電動(dòng)平臺(tái)車底盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13 第四章 底盤 結(jié)構(gòu)選型設(shè)計(jì) 平臺(tái)車車架設(shè)計(jì) 平臺(tái)車車架材料選擇 車架作為本次畢業(yè)設(shè)計(jì)四輪轉(zhuǎn)向平臺(tái)車的主體結(jié)構(gòu)，必須具有一定的形狀結(jié)構(gòu)，以方便安裝四輪轉(zhuǎn)向平臺(tái)車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，以及 搭載 復(fù)合電源系統(tǒng)。本次設(shè)計(jì)對(duì)車架尺寸的計(jì)算主要的參考對(duì)象是比亞迪汽車公司在 2021 年 10 月 上市的比亞迪 E6的部分參數(shù)。由此計(jì)算得到平臺(tái)車的長(zhǎng)度是 900mm，其前輪距 500mm，其高度為 600mm。 基于 DM組件建立車架幾何模型 ANSYS DesignModeler（簡(jiǎn)稱 DM）是一個(gè)基于 ANSYS Workbench平臺(tái)的數(shù)據(jù)整合應(yīng)用程序，它可以同傳統(tǒng) CAD 軟件一樣創(chuàng)建基于 2D 草圖的 3D 模型，本次 設(shè)計(jì) 就是基于 DM組件建立了車架的 幾何模型并對(duì)其進(jìn)行后續(xù)應(yīng)力分析。 四輪轉(zhuǎn)向電動(dòng)平臺(tái)車底盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 19 平臺(tái)車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 平臺(tái)車驅(qū)動(dòng)方式設(shè)計(jì) 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是該四輪轉(zhuǎn)向平臺(tái)車的一大重要部分，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力輸出關(guān)系到四輪轉(zhuǎn)向平臺(tái)車的 性能狀況，因此必須慎之又慎。 將數(shù)據(jù)代入式（ 41），得阻力F=。 m 電機(jī)轉(zhuǎn)速為： = a3770 =（ 3）爬坡同時(shí)加速啟動(dòng) 由于本文平臺(tái)車是一款輕 型 低速電動(dòng)汽車 ,對(duì)在爬坡時(shí)候同時(shí)加速啟動(dòng)不做具體要求。 其突出優(yōu)點(diǎn)是它可在寬廣 頻率范圍內(nèi) ,通過(guò)改變脈沖頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速 、 快速起停、正反轉(zhuǎn)控制等 ,并且由其組成的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)既簡(jiǎn)單、廉價(jià) ,又非?？煽?,因此在眾多領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用 [6]。 mm=該步進(jìn)電機(jī)型號(hào)參數(shù)如表 所示 ，尺寸參數(shù)如圖 所示 ，實(shí)物圖如圖 所示 ： 表 步進(jìn)電機(jī)型號(hào)參數(shù) 型號(hào) J5718HB3401 保持轉(zhuǎn)矩（ N m） 50 d1 14 mm d2 19 mm D 55 mm L 45 mm L1 mm M M5 四輪轉(zhuǎn)向電動(dòng)平臺(tái)車底盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 25 圖 聯(lián)軸器尺寸參數(shù) 圖 聯(lián)軸器實(shí)物圖 本章小結(jié) 本章主要是對(duì)該四輪轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向平臺(tái)車的底盤部分的設(shè)計(jì)。該部分 三維 設(shè)計(jì)圖如圖 （ a）所示， 實(shí)物圖如圖 （ b） 所示： 四輪轉(zhuǎn)向電動(dòng)平臺(tái)車底盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 27 （ a）車架三維設(shè)計(jì)圖 （ b）車架實(shí)物圖 圖 車架結(jié)構(gòu)圖 （ 2）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)物設(shè)計(jì)的四輪轉(zhuǎn)向平臺(tái)車的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)，該輪轂電機(jī)額定功率 500W，額定扭矩 450N （ 2） 由于時(shí)間和技能水平限制，沒(méi)有對(duì)轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，平臺(tái)車功能不夠完善。 其次，我要感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師 xxxx老師。 再次，我要感謝 xxxxxxxxxx 車輛教研室全體老師以及其他所有對(duì)我的學(xué)習(xí)、生活提供幫助的