電動(dòng)汽車動(dòng)力輸出固定裝置的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-19 18:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 震措施，避免劇烈震動(dòng)與過多的噪聲；4）高強(qiáng)度保護(hù)，避免撞擊后電池發(fā)生爆炸，有害氣體泄漏等；5）可以快速拆卸，以方便對電池的維護(hù)與更換；6）盡量控制整體重量，以減少對能量的消耗而提高能量利用率；德州學(xué)院 汽車工程 系 2011 屆 交通運(yùn)輸專業(yè) 畢業(yè)論文設(shè)計(jì)的具體思路與過程:1）材料的選擇。在現(xiàn)階段為達(dá)到控制重量的要求，一方面是在不降低強(qiáng)度保證安全的前提下，采用特殊的結(jié)構(gòu)；另一方面是采用新型材料。進(jìn)行結(jié)構(gòu)與材料的設(shè)計(jì)選取是首要工作。在設(shè)計(jì)思路上，對電池的密封與固定采用內(nèi)層密封與外層加固相結(jié)合的方式。對內(nèi)層整體密封的材料選擇上，考慮到其要根據(jù)電池組裝量的不同而使用不同用量與焊接量，總體調(diào)查得出對其使用量是較大的部位，使用高等合金材料確實(shí)可以有效的降低整個(gè)固定裝置的重量，但高等合金材料的性價(jià)比并不適合以經(jīng)濟(jì)實(shí)惠為賣點(diǎn)的電動(dòng)汽車，而純粹使用碳素鋼即便是再強(qiáng)度與剛性方面比Q235A更好地Q235B也難以可靠的保證在特殊條件下汽車對剛度與強(qiáng)度的要求，使用5mm以上中厚板材的Q235B雖然可以達(dá)到使用要求，但其整體重量將顯著增加，難以達(dá)到控制重量的要求，因此選用低合金鋼是比較合適的選擇。 在眾多不同牌號的低合金鋼中，理想的選擇是Q345B， Q345B的化學(xué)成分為：C≤，Mn ≤，Si≤，P≤，S≤；，屈服點(diǎn):345Mpa,抗拉強(qiáng)度:470630Mpa，伸長率控制在21%，并且進(jìn)行20℃下的沖擊試驗(yàn)以驗(yàn)證韌性指標(biāo)。其綜合性能良好，低溫性能有保證，塑性好，同時(shí)適宜大面積焊接。在外層加固的裝置選材上，由于內(nèi)層已經(jīng)具備整體密封能力，在外層可通過進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，使用較少的材料進(jìn)行再加固。因此考慮性價(jià)比,安全，加工等各方面可以選用中厚板材的碳素鋼Q235B，雖相對重量有所上升，但整體使用量較少，依然可以實(shí)現(xiàn)預(yù)定設(shè)計(jì)要求。2）確立假設(shè)選擇的電池規(guī)格。電動(dòng)汽車的電池裝量采用電池的串聯(lián)，并聯(lián)或混聯(lián)方式實(shí)現(xiàn)多種配置，72V 120AH,72V 200AH是較常見的配置。選用2個(gè)電池組進(jìn)行固定裝置的設(shè)計(jì)，針對其他電池容量的設(shè)計(jì)可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，設(shè)計(jì)思路保持一致。每個(gè)電池組的尺寸確定為 315*200*115（mm）。3）內(nèi)層固定裝置的具體設(shè)計(jì) 在固定箱的底部需要加裝部分減振降噪裝置，因此在底部要預(yù)留出足夠空間。在常用的隔振材料中，空氣彈簧過于高檔，不具備實(shí)際應(yīng)用性。采用橡膠與金屬彈簧相結(jié)合的方式是合適的選擇，橡膠可以用于高頻振動(dòng)的積極和消極隔振，金屬彈簧承載能力大，變形量大。兩者配合可以增大阻尼，成為良好的承壓型減器。需要注意的是要給橡膠留出膨脹空間，因此在固定箱的底部可以焊接與其寬度相德州學(xué)院 汽車工程 系 2011 屆 交通運(yùn)輸專業(yè) 畢業(yè)論文等的支撐板。前部，中部，后部各一個(gè)。尺寸為505*36* /Q345B 熱軋鋼板。圖中虛線處即為3條減振支撐板。焊接方式為角焊（高度3mm, 5段，間距60mm）。 組合減振裝置樣式常用的支柱式的橡膠體結(jié)構(gòu)。其高度為20mm，布滿固定箱的底部，非剛性連接，在其上進(jìn)行電池直接固定裝置的設(shè)計(jì)。圖 33圖 34圖紙說明：1）， 尺寸： 505*325*（mm） 德州學(xué)院 汽車工程 系 2011 屆 交通運(yùn)輸專業(yè) 畢業(yè)論文2），預(yù)留了足夠后續(xù)空間，在設(shè)計(jì)過程中會(huì)對此高度尺寸重新校核修正。3） 的為同底部構(gòu)造一致的組合減振裝置，在底部布設(shè)減振裝置后，對側(cè)面同樣要進(jìn)行對晃動(dòng)，水平移動(dòng)進(jìn)行過濾，維持電池的平穩(wěn)。對電池進(jìn)行有效固定的最主要裝置為底部的固定角鐵和上層壓框。每個(gè)電池組在底部布置4根固定角鋼，在縱向上布置全尺寸的2根角鋼即尺寸為40*40**315的角鋼，實(shí)現(xiàn)對電池縱向的全部包裹。在橫向位置布置的是2根局部尺寸的角鋼，其尺寸為40*40**88，實(shí)現(xiàn)在橫向位置的固定。在焊接前，對每根角鋼進(jìn)行適度打磨處理，使其粗糙度盡量降低，已消除在安裝電池過程中安裝間隙。由此在前后左右對每個(gè)電池組實(shí)現(xiàn)無間隙固定，兩組角鋼使用二氧化碳保護(hù)焊焊接在蓋板上4）焊接要求：，連續(xù)焊接，每處角鋼焊接4處。在對電池底部進(jìn)行有效固定后，進(jìn)行對電池頂部的固定。底部采用的是焊接固定，每組固定角鋼不會(huì)出現(xiàn)相對蓋板的運(yùn)動(dòng)，而在對電池頂部的固定中，應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面：1） 在日后對電池的日常使用維護(hù)與更換時(shí)，應(yīng)滿足快速拆卸，方便重裝的要求。2） 依據(jù)緊固的原則，要在至少一個(gè)方向留出物理間隙，以滿足零部件的膨脹與收縮，以及在允許范圍內(nèi)的變形。3） 在電池頂部需要安裝其他附屬電器支架，因此其上層的固定裝置要求設(shè)計(jì)簡便，并且要擁有足夠的空間進(jìn)行線路的布設(shè)。綜上，對電池頂部的固定，設(shè)計(jì)如下圖 35德州學(xué)院 汽車工程 系 2011 屆 交通運(yùn)輸專業(yè) 畢業(yè)論文圖 36設(shè)計(jì)說明：1） 材料選取為40*40*。其中尺寸40*40**315角鋼6件，尺寸40*40**505角鋼 2件。2） 在左右外側(cè)的2件角鋼上鉆孔配焊螺母，螺母選用六角法蘭面鎖緊螺母。內(nèi)層通過錐形鎖緊墊圈和螺母配合將上層壓框與外部箱體進(jìn)行連接，外層使用高輕度螺栓專用墊圈。 規(guī)格螺紋大徑d1為11mm,材料為剛，σb≧700MPa。錐形鎖緊墊圈：圓周上有許多翹齒、刺壓在支乘面上，能及其可靠的阻止緊固件松動(dòng)，彈力均勻，防松效果良好，但不宜用于材質(zhì)較軟的部位。圖 37德州學(xué)院 汽車工程 系 2011 屆 交通運(yùn)輸專業(yè) 畢業(yè)論文3） 在平面圖和立體圖中，自左至右的6件縱向角鋼分別為：左連接角鋼，左固定角鋼1，左固定角鋼2，右固定角鋼1，右固定角鋼2，右連接角鋼。左右的各兩件固定角鋼與對應(yīng)的底部角鋼相配合，實(shí)現(xiàn)對一個(gè)電池組的完全固定。上層壓框設(shè)計(jì)為一個(gè)整體，同時(shí)對2個(gè)電池組的底部進(jìn)行串聯(lián)固定，再通過左右連接角鋼完成電池組與外部固定箱的固定，四周的減振裝置和底部的減振裝置與蓋板同外部固定箱進(jìn)行非剛性連接，這樣在整個(gè)電池組的底部與頂部，前面與后面分別進(jìn)行了箱內(nèi)固定和與箱體的連接固定。4) 上層壓框的焊接要求：外側(cè)四個(gè)連接角處嚴(yán)格進(jìn)行外部焊接，焊接可靠，無虛焊，漏焊。焊縫平整光滑，焊后進(jìn)行磨光處理，去除毛尖，刺銳，保證無焊渣焊瘤，以免影響在箱內(nèi)的裝配。焊后進(jìn)行噴塑處理，顏色為棕色（棕色是工業(yè)噴塑常用色，色澤區(qū)分度好）。5）公差配合要求：上層壓框的每組角鋼間距執(zhí)行上偏差方式，公差為200（＋／＋０），左右連接角鋼公差執(zhí)行505（＋１／＋０），角鋼切割尺寸公差執(zhí)行公差315177。1連接角鋼鉆孔示意圖:圖 38德州學(xué)院 汽車工程 系 2011 屆 交通運(yùn)輸專業(yè) 畢業(yè)論文 圖 396）對螺孔的加工要求：螺孔在下料之后進(jìn)行加工，公差要求：Φ10（++0），三個(gè)加工孔在不在同一直線上，中間的加工孔距離為25mm，兩側(cè)的加工孔距離為20mm,這樣三個(gè)加工孔在平面上構(gòu)成三角形，更利于固定的穩(wěn)定性。連接角鋼與箱體的連接示意圖：圖 3107）電池固定密封箱的設(shè)計(jì)根據(jù)上文材料選取確定為Q345B低合金鋼，板厚4mm。其總體設(shè)計(jì)思路是對內(nèi)層電源固定裝置及下文的內(nèi)層的電器設(shè)備固定裝置進(jìn)行密封，因此其尺寸與輪廓就以內(nèi)層固定裝置尺寸為基礎(chǔ)，進(jìn)行設(shè)計(jì)連接密封。內(nèi)層的上層壓框與上層支架（即下文的電器設(shè)備固定裝置）以及二層支架都固定箱有直接連接，因此在箱體左右兩側(cè)要配鉆各個(gè)支架相應(yīng)的固定孔，同時(shí)在前后封板上留出適當(dāng)?shù)耐L(fēng)孔，進(jìn)行結(jié)構(gòu)散熱設(shè)計(jì)。德州學(xué)院 汽車工程 系 2011 屆 交通運(yùn)輸專業(yè) 畢業(yè)論文圖 311密封箱的兩面?zhèn)让姘迮c底板設(shè)計(jì)為一個(gè)整體，工藝路線：下料鉆孔折彎焊接邊條。固定邊條左右是與上蓋通
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