【文章內(nèi)容簡介】 軸距（前、后橋） 3600mm 外形尺寸 546021802650mm 車輪滾動半徑 375mm 前、后懸 870/990mm 要求正確選擇整車型式及主要技術參數(shù)、各總成結構型式 及參數(shù)，并進行合理布置。 河南科技大學畢業(yè)設計（論文） 第三章 客車總體設計 167。 客車總體設計的特點 客車主要在寬度有限的道路上行駛，同時與汽車比較，還有人、自行車、摩托車等弱勢群體也在使用同一道路，因此存在交通隱患。為了在有限的道路上容納更多的車輛運行，減少交通事故以及從客車造型和減輕質(zhì)量等方面考慮，對客車的外形尺寸需要予以限制。 167。 客車總體設計的基本要求 (1)客車的各項性能、成本等，要求達到企業(yè)在商品計劃中所確定的指標。 (2)嚴格遵守和貫徹有關法規(guī)、標準中的規(guī)定，注意不要侵犯專利。 (3)盡量大可能地去貫徹三化， 即標準化、通用化和系列化。 (4)進行有關運動學方面的校核，保證客車有正確的運動和避免運動干涉。 (5)拆裝與維修方便。 167。 客車總體設計的一般順序 (1)調(diào)查研究與初始決策；其任務是選定設計目標，并制定產(chǎn)品設計工作方針及設計原則，調(diào)查研究的內(nèi)容應包括：老產(chǎn)品在服役中的表現(xiàn)及用戶意見；當前本行業(yè)與相關行業(yè)的技術發(fā)展，特別是競爭對手的新產(chǎn)品與新技術；材料、零部件、設備和工具等行業(yè)可能提供的條件；本企業(yè)在科研、開發(fā)及生產(chǎn)方面所取得的新成果等等，它們對新產(chǎn)品設計是很有價值的。 (2)總體方案設計；其任務是 根據(jù)領導決策所選定的目標及對開發(fā)目標制定的工作方針、設計原則等主導思想提出移車設想，因此又稱為概河南科技大學畢業(yè)設計（論文） 念設計或構思設計。為此要繪制不同的總體方案圖（比例為 1 ： 10 ）供選擇。在總體方案圖上進行初步布置和分析，對主要總成只畫出大輪廓而突出各方案間的主要差別，使方案對比簡明清晰。經(jīng)過方案論證選出其中最佳者。 (3)繪制總布置草圖，確定整車主要尺寸、質(zhì)量參數(shù)與性能指標以及各總成的基本型式。在總布置草圖上要較準確地畫出各總成及部件的外形和尺寸并進行仔細的布置，對軸荷分配和質(zhì)心高度作計算與調(diào)整，訓便較準確地確定汽車的軸距 、輪距、總長、總寬、總高、離地間隙或車身地板高度等，并使之符合有關標準和法規(guī)；進行性能計算及參數(shù)匹配。 (4)車身造型設計及繪制車身布置圖：繪制不同外形、不同方向、不同色彩的車身外形圖。制作相應造型的 1： 10 整車模型；從中選優(yōu)后再制作精確模型。經(jīng)征求意見、工藝分析評審及風洞試驗后作進一步修改，審定后用三坐標測量儀測量車身模型坐標點。 (5)編寫設計任務書：作為對以后的設計、試驗及工藝準備的指導和依據(jù)。其內(nèi)容常包括：任務來源、設計原則和設計依據(jù)；產(chǎn)品的用途及使用條件；汽車型號、承載容量、布置型式及主要技術指標 和參數(shù)，包括空車及滿載下的整車尺寸、軸荷及性能參數(shù)，有關的可靠性指標及環(huán)保指標等；各總成及部件的結構型式和特性參數(shù)；標準化、通用化、系列化水平及變型方案；擬采用的新技術、新結構、新裝備、新材料和新工藝；維修、保養(yǎng)及其方便性的要求；續(xù)駛里程；生產(chǎn)規(guī)劃、設備條件及預期制造成本和技術經(jīng)濟預惻等。有時也加進與國內(nèi)外同類型汽車技術性能的分析和對比等。有的還附有汽車總布置方案草圖及車身外形方案圖。 (6)汽車的總布置設計：其主要任務是根據(jù)汽車的總體布置及整車性能提出對各總成及部件的布置要求和特性參數(shù)等設計要求，協(xié)調(diào)整車 與總成間、相關總成問、總成與有關部件間的布置關系和參數(shù)匹配關系，使之組成一個在給定使用條件下的使用性能達到最優(yōu)并滿足設計任務書所要求的整車參數(shù)和性能指標的汽車。其具體工作有 : l)繪制汽車總布置圖：它是在總布置草圖和各總成、部件設計的基礎上用 1 : 1 或 1 ： 2 的比例精確地繪出，用于精確控制各部尺寸和位置，為各總成和部件分配準確的布置空間，因此又稱為尺寸控制圖。河南科技大學畢業(yè)設計（論文） 要特別注意汽車整體布置的合理性，車廂內(nèi)部布置應具有視野性好、駕駛操作方便、座位舒適、安全，維修方便等特點。 2)根據(jù)總布置設計確定的整車參數(shù)和 性能指標提出對各總成和部件的設汁要求．包括結構型式、特性參數(shù)、尺寸與質(zhì)量限制等。提供整車有關數(shù)據(jù)與計算載荷等。 3)繪制轉(zhuǎn)向車輪跳動等有關部分的運動圖；用于校核布置空間以避免發(fā)生運動千涉。 4)確定有關總成和部件支承的型式、結構參數(shù)與特性等，特別是對發(fā)動機前后支承、駕駛室支承和排氣管支承的位置和剛度要精心選擇。 5)確定各總成的質(zhì)心位置，核算汽車空載和滿載時的軸荷分配及整車質(zhì)心高度。 6)制作模型進行布置空間的校核：通常制作 1 : l 的車身內(nèi)、外模型來檢查駕駛操作及上下車的方便性、 視野范圍、乘坐空間及舒適性等。 7)汽車總成、部件及零件的選型與設計：其任務除了要保證總成和整車的性能指標外，還要考慮零部件本身的強度、壽命與可靠性等問題口 8)設計圖紙的工藝審查及必要的修改。 9)繪制汽車總裝配圖：其目的是進行圖面裝配校核，仔細檢查相連接總成及部件的連接關系、連接部分的尺寸與配合以及拆裝的方便性；核算與標注汽車整車和有關總成與部件的安裝尺寸鏈，為汽車總裝作技術準備和提供依據(jù)。 10)試制、試驗、修改與定型。設計完成后投入樣品試制時，應考慮有一定數(shù)量的零部件和總成投人臺架試驗，至少有 3 一 4 輛樣車投人整車室內(nèi)試驗與道路試驗。注意了解制造和裝配中的工藝問題及質(zhì)量控制情況并及時把關，杜絕不合格的樣品裝車。要查明整車、總成及零部件的尺寸參數(shù)、質(zhì)量參數(shù)、性能參數(shù)是否符合設計要求及問題所在，以便修改圖紙或采取其他措施予以糾正。應按有關標準、法規(guī)進行全面的試驗，以檢查新產(chǎn)品的各項性能指標。 167。 客車型式的選擇 河南科技大學畢業(yè)設計（論文） 不同形式的客車，主要體現(xiàn)在軸數(shù)、驅(qū)動形式以及布置形式上有區(qū)別。 客車型式一般包括 :驅(qū)動型式、布置型式、車身型式。客車的型式對客車的使用性能，外形尺寸、重量、軸荷分配和制造成本等方面影響很大。 167。 軸數(shù)的選擇 汽車的軸又稱為汽車的橋，按軸數(shù)汽車分為二軸汽車、三軸汽車和四軸汽車。轎車、輕型及以下的車輛均采用二軸型式；根據(jù)汽車的用途、總質(zhì)量、使用條件、公路車輛法規(guī)及輪胎最大標定負荷，中型及以上的汽車多采用三軸，少數(shù)采用四軸。我國公路及橋梁限定雙軸汽車的前后軸負荷應分別不超過 60kN 和 130kN ，而三軸汽車的前軸及雙后軸負荷應分別不超過 80kN 和 240kN 。總質(zhì)量更大的公路用車可采用四軸。礦用自卸汽車為非公路汽車，不受此限制，其單軸負荷有的超過 1000kN 。 采用增加軸數(shù)的方法，可以 提高載重量而不增加單軸負荷，同時還不會增加車廂底板的離地高度，提高通用化，系列化水平，便于生產(chǎn)、降低生產(chǎn)成本等。所以汽車廠家多年來一直都采用這種方法變型出更多品種汽車。 本車為公交客車，因此采用二軸型式。 167。 驅(qū)動形式的選擇 驅(qū)動型式常用 4 2 , 4 4 , 6 4 , 6 6 , 8 8 等代號表示。其中第一個數(shù)字為汽車的車輪總數(shù)，第二個數(shù)字為驅(qū)動輪數(shù)，對于雙胎車輪仍按一個車輪計。 汽車廠通常定汽車總質(zhì)量小于 19t 的公路用車，廣泛采用 4x2 的驅(qū)動型式，因為其結構簡單、制造成本低； 汽車廠定汽車總質(zhì)量為 19 － 26t ，的公路用車則可采用 6 2 或 6 4 的驅(qū)動型式；總質(zhì)量為 28 32t 的公路用車則采用 8 4 的驅(qū)動型式口 礦用自卸汽車由于行駛場地較小，要求高機動性，因此，即使是重型礦用自卸汽車也多采用 4 2 的驅(qū)動型式且為短軸距，少數(shù)采用 4 4 河南科技大學畢業(yè)設計（論文） 和 6 4 的驅(qū)動型式。 對于一般中型客車經(jīng)常在良好的公路上行駛，與動力性要求相比對通過性的要求較低些，所以對于公交車采用 4 2 后輪雙胎驅(qū)動型式比較好。 河南科技大學畢業(yè)設計（論文） 第四章 電動汽車各總成參數(shù)的確定 167。 電動車電機的選擇 電 機功率的選擇將對電動汽車的動力性和經(jīng)濟性有著重要的影響。對于純電動汽車用電機，在選擇電機的功率時還要考慮以下幾個因素 : 最高車速。電機的功率必須能滿足電動汽車最高車速的功率要求，以保證汽車在良好路面和空載情況下，能獲得較高的行駛速度。 加速性能。電機的功率越大，則電動汽車的后備功率就越多，從而其加速性能越好。但過多的后備功率又會增加純電動汽車不必要的能量消耗。 由于汽車的行駛工況較為復雜，需要電機具有一定的過載能力，即能承受較大的過載電流，能發(fā)出高于額定轉(zhuǎn)矩 2 倍以上的轉(zhuǎn)矩。 異步電機其特點是結構 簡單、 易于冷卻、壽命長、 堅固耐用、成本低廉、運行可靠，低轉(zhuǎn)矩脈動，低噪聲，不需要位置傳感器，轉(zhuǎn)速極限高 并且 異步電機矢量控制調(diào)速技術比較成熟，使得異步電機驅(qū)動系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢，因此被較早應用于電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)，目前仍然是電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的主流產(chǎn)品 。 要選擇合適的電機，首先要知道電動車所需要的功率。 電機的功率計算所需的公式如下： 313 6 0 0 7 6 1 4 0aa De T C A uGf uP ? ????????......................... ............................................（ 41） T? ：機械效率（整車技術參數(shù)為 ） G ：汽車總重（ N） f ：良好路面上的汽車的行駛阻力系數(shù)（取 ） au ：最高車速（ Km/h） DC ：空氣阻力系 數(shù)（整車技術參數(shù)為 ） 河南科技大學畢業(yè)設計（論文） A ：汽車迎風面積 迎風面積 A= （車高 輪胎半徑） 車寬 則 A=（ ） = 2m 帶入上述公式（ 41）計算得： 313 6 0 0 7 6 1 4 0aa De T C A uGf uP ? ????????= 我所選用的是三相異 步電機 ，是深圳大地和有限電氣公司的電機。 我所選擇的電機的一些參數(shù)如下： 型號： Y200L4 額定功率 30kW 額定電壓 380V 額定 轉(zhuǎn)矩 233Nm 最大轉(zhuǎn)矩 466Nm 額定轉(zhuǎn)速 1230r/min 最高轉(zhuǎn)速 3000 r/min 防護等級 IP54 冷卻方式 自然風冷 重 量 255kg 167。 電動車電池的選擇 在選擇了電機和電池的類型后，就要確定電機的額定電壓和電池的電壓。在電機功率一定的情況下，電壓越高，電流越低，線路功率損失就越小，電池以小電流放電時，可獲得較大的容量。但電壓過高，又影響電子元器件的性能和安全。 電池容量選擇： 眾所周知，目前影響電動汽車商品化和實用化進程的關鍵因素是電動汽車的續(xù)駛里程和電池的使用 性能 (包括電池的充電時間、安全性、價格和使用壽命等 )。在選擇電池的容量時，既要滿足汽車的續(xù)駛里程的設計要求，又要考慮整車的空間結構和底盤承載能力。因為選擇電池容量河南科技大學畢業(yè)設計（論文） 過大，電池組所貯存的電能越多，續(xù)駛里程相應延長，但電池組的重量增加，整車的整備質(zhì)量增加，導致行駛阻力也增加，反過來又影響純電動汽車的續(xù)駛里程。 考慮到成本與我所設計的電動車的實際性能，我決定使用鋰離子電池作為該電動車的動力源。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。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。那么下面就要根 據(jù)電動車的續(xù)行駛里程來決定電池的容量。 根據(jù)設計要求和已知條件，我所要設計的電動車的續(xù)行駛里程為80km，最高車速為 70km/h，電機功率為 30KW.。 則電動車能夠續(xù)行駛的時間為： t=S/Ua=80/70= 電動車電池的容量應為 : R=Pt/U=30000 從上面的計算可知，所選電池的容量至少為 90Ah，我選擇的是 100Ah 的鋰離子電池組，該電池組單體電池的具體參數(shù)如下： 公司：浙江佳貝思綠色能源有限公司 名稱 GBSLFMP100Ah 額定電壓： 額 定容量： 100Ah 外型尺寸（ mm）：長 ?寬 ? 高 =126? 65 ? 34 每個電池的電壓為 ，電機的額定電壓為 380V，故需要 120 個這樣的鋰電池來驅(qū)動電機。 167。 電動車前后懸架的選擇 懸架是汽車的車架與車橋或車輪之間的一切傳力連接裝置的總稱，其作用是傳遞作用在車輪和車架之間的力 和力扭，并且緩沖由不平路面?zhèn)鹘o車架或車身的沖擊力，并衰減由此引起的震動，以保證汽車能平順地行駛。 河南科技大學畢業(yè)設計（論文） 典型的懸架結構由彈性元件、導向機構以及減震器等組成，個別結構則還有緩沖塊、橫向穩(wěn)定桿等。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 。 根據(jù)汽車兩側(cè)車輪運動是否相互關聯(lián)，汽車懸架分為非獨立懸架和獨立懸架兩大類。 非獨立懸架的結構特點是兩側(cè)車輪安裝在一根整體式車橋上，車輪連同車橋一起通過彈性元件與車架 (或車身 )相連 。車身的相對穩(wěn)定性較差。但這種懸架結構簡單，制造方便，在載重汽車上被廣泛應用。 所設計的電動觀光車，其所行駛的路況比較好