電動(dòng)汽車整體傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)【行星齒輪減速器】【P=2kw n=140rmin】

電動(dòng)汽車整體傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)【行星齒輪減速器】【P=2kw n=140rmin】,行星齒輪減速器,P=2kw n=140rmin,電動(dòng)汽車整體傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)【行星齒輪減速器】【P=2kw,n=140rmin】,電動(dòng)汽車,整體,總體,傳動(dòng),方案設(shè)計(jì),行星,齒輪,減速器,kw,rmin 基于Soliworks電動(dòng)汽車整體傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)及三維建模制作人：趙晨 指導(dǎo)教師：英璐電動(dòng)汽車的簡(jiǎn)介 電動(dòng)汽車是指以車載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛，符合道路交通安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛。電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)是：自身不排出大氣污染的有害氣體，即使按所耗電量換算為發(fā)電廠的排放，除硫和微粒外，其它污染物也明顯減少，由于電廠大部分建于遠(yuǎn)離人口密集的城市，對(duì)人類傷害較少，而且電廠是固定不動(dòng)的，集中的有害物較容易。并且電力可以從多種一次能源獲得，如核能、水力、風(fēng)力等，解除人們對(duì)石油資源日見枯竭的擔(dān)憂。電動(dòng)汽車還可以充分利用晚間用電低谷時(shí)富余的電力充電，使發(fā)電設(shè)備日夜都能充分利用，大幅改善經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)有電動(dòng)機(jī)的種類 適用于電力驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)兩大類。目前在電動(dòng)汽車上已應(yīng)用的和應(yīng)用前景的有直流電動(dòng)機(jī)、交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、永磁無刷電動(dòng)機(jī)、開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)等。直流電動(dòng)機(jī)：直流電動(dòng)機(jī)是將直流電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的電動(dòng)機(jī)，原理為電磁驅(qū)動(dòng)。因其良好的調(diào)速性能而在電力拖動(dòng)中得到廣泛應(yīng)用。直流電動(dòng)機(jī)按勵(lì)磁方式分為永磁、他勵(lì)和自勵(lì)三類，其中自勵(lì)又分為并勵(lì)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì)三種。交流電動(dòng)機(jī)：交流電動(dòng)機(jī)是將交流電中的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。交流電動(dòng)機(jī)主要由一個(gè)用以產(chǎn)生磁場(chǎng)的電磁鐵繞組或者分布的定子繞組和一個(gè)旋轉(zhuǎn)電樞或轉(zhuǎn)子組成。電動(dòng)機(jī)利用通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象而制成的。永磁電動(dòng)機(jī)：永磁電動(dòng)機(jī)是由定子、轉(zhuǎn)子和輔助裝置三部分所組成，定子上有三相交流繞組，轉(zhuǎn)子上有勵(lì)磁繞組，通入直流電流后，能產(chǎn)生磁場(chǎng)。輔助部分由機(jī)座和端蓋等部件組成。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)：開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)具有直流、交流兩類調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，是繼變頻調(diào)速系統(tǒng)、無刷直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)之后發(fā)展起來的最新一代無級(jí)調(diào)速系統(tǒng)，是集現(xiàn)代微電子、數(shù)字、電力電子、紅外光電技術(shù)及現(xiàn)代電磁理論、設(shè)計(jì)和制作技術(shù)為一體的光、機(jī)、電一體化高新技術(shù)。行星齒輪減速器的優(yōu)點(diǎn) （1）行星減速器體積小、重量輕結(jié)構(gòu)緊湊、傳遞功率大、承載能力高。（2）行星減速器傳動(dòng)比大。（3）行星減速器傳動(dòng)效率高。（4）行星減速器運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、抗沖擊和振動(dòng)的能力強(qiáng)。行星齒輪減速機(jī)缺點(diǎn) （1）結(jié)構(gòu)較固定軸齒輪傳動(dòng)更為復(fù)雜，制造質(zhì)量高。（2）由于體積小，散熱面積小的高油溫升得快，所以行星減速器、行星齒輪減速器具有嚴(yán)格的潤(rùn)滑和冷卻裝置等。行星減速器部分三維建模前機(jī)蓋后機(jī)蓋輸入軸輸入軸透蓋致謝 時(shí)光如梭，不經(jīng)意間就到了畢業(yè)階段，回想起這四年的求學(xué)經(jīng)歷，既艱辛又充實(shí)。借此畢業(yè)論文的機(jī)會(huì)，我要真摯的表達(dá)我的謝意！我要感謝各位老師。在寫畢業(yè)論文期間，各位老師對(duì)我悉心指導(dǎo)，求真務(wù)實(shí)的治學(xué)態(tài)度和待人謙虛、平易近人的為人風(fēng)格深深感染了我。再次對(duì)各位老師表示誠(chéng)摯的謝意！從開始進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí)到論文的順利完成，得到了許多師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友的幫助，在這里請(qǐng)接收我誠(chéng)摯的謝意！最后我還要感謝一直默默支持我的家人，我所取得的每一點(diǎn)成績(jī)和經(jīng)驗(yàn)都離不開他們的支持！本論文的完成遠(yuǎn)非終點(diǎn)，文中的不足和淺顯之處則是我新的征程上一個(gè)新的起點(diǎn)。沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)題 目： 基于Solidworks電動(dòng)汽車整體傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)及三維建模 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 1202 學(xué)生姓名： 趙晨 指導(dǎo)教師： 英璐 論文提交日期： 2016 年 6 月 1 日論文答辯日期： 2016 年 6 月 7 日畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè)1202班學(xué)生：趙晨畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：基于Solidworks電動(dòng)汽車整體傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)及三維建模畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容：有關(guān)SolidWorks綜述一篇；設(shè)計(jì)說明書一份；繪制施工圖A0號(hào)圖1張，A2號(hào)圖4張；（1）緒論（2）整體方案設(shè)計(jì)的提出（3）減速器方案設(shè)計(jì) （4）三維實(shí)體造型 （5）電氣化公路與電力汽車經(jīng)濟(jì)性分析畢業(yè)設(shè)計(jì)專題部分：1.電動(dòng)汽車簡(jiǎn)介 2.電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)比較 3.減速器零件的比較 起止時(shí)間：2016.3.1-2016.5.26指導(dǎo)教師： 簽字 年 月 日摘 要在眾多制圖軟件中，Solidworks軟件已成為研究和開發(fā)的熱點(diǎn)，逐漸成為一種趨勢(shì)。在Solidworks環(huán)境中，通過產(chǎn)品、部件和零件之間的參數(shù)關(guān)系，運(yùn)用一種基于裝配約束參數(shù)化設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)各部件的參數(shù)化建模，闡述了這種參數(shù)化設(shè)計(jì)方法中的關(guān)鍵技術(shù)，包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的劃分、關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)、尺寸分析、基于布局草圖的設(shè)計(jì)和方程式的添加；運(yùn)用參數(shù)化設(shè)計(jì)的方法構(gòu)建一個(gè)Solidworks部件庫(kù)。采用這用方法，有利于產(chǎn)品的修改，提高設(shè)計(jì)效率。本文在參閱了國(guó)內(nèi)外眾多對(duì)參數(shù)化設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，以電動(dòng)汽車整體傳動(dòng)方案為例，進(jìn)一步探討了它的發(fā)展和過程。讓設(shè)計(jì)人員從繁瑣的繪圖工作中解脫出來，集中精力選擇和優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期。從世界范圍來看，我國(guó)電動(dòng)汽車的研制與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家?guī)缀跽驹谕黄鹋芫€上目前，整車方面已初步形成產(chǎn)品開發(fā)的系統(tǒng)配套、管理機(jī)制和團(tuán)隊(duì)組合，純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車樣車均已實(shí)現(xiàn)，關(guān)鍵零部件、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)已形成系統(tǒng)，高功率鎳氫電池、鋰離子電池性能有了較大提高，多能源控制系統(tǒng)初步形成。撰寫本文的主要目的在于加深自己對(duì)電動(dòng)汽車的認(rèn)識(shí)，同時(shí)讓更多的人了解新能源與電動(dòng)汽車，而且廣大風(fēng)華正茂的同志若對(duì)電動(dòng)汽車有興趣，有能力，也可以為我國(guó)或者為世界汽車能源貢獻(xiàn)出自己的價(jià)值。即便我國(guó)的電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)取得了很多進(jìn)步，但是在當(dāng)今如此嚴(yán)峻的形勢(shì)下，在能源和環(huán)境的雙重危機(jī)還未解決之前，依然需要繼續(xù)努力奮斗，特別是肩負(fù)著祖國(guó)未來發(fā)展重任的當(dāng)代大學(xué)生，更應(yīng)該背負(fù)起這個(gè)偉大的使命與責(zé)任。關(guān)鍵詞: Solidworks; 參數(shù)化設(shè)計(jì)；部件庫(kù)；電動(dòng)汽車 AbstractIn many drawing software, Solidworks software has become a hot research and development, and gradually become a trend. In Solidworks environment, through the parameter relationships between products, components and parts, the use of a parametric modeling of the components based on the parametric design method of assembly constraints, this paper expounds the parametric design method of the key technologies, including product structure of the division, the related design, size analysis, based on the sketch layout design and equations to add; use of parametric design method to construct a Solidworks component library. By using this method, it is advantageous to the modification of the product and improve the design efficiency. In this paper, a large number of domestic and foreign literature on the design of the literature based on the electric vehicle as an example, to further explore its development and process. Let the design personnel from the tedious drawing work, concentrate on the choice and optimization of design parameters, improve product quality, shorten the product design cycle.On a world scale, the development of electric cars in our country and the developed countries almost standing on the same starting line at present, the vehicle has already initially formed product development system, management mechanism and the team combination, pure electric vehicles, hybrid vehicles, fuel cell vehicle prototypes have been implemented, the key parts, fuel cell engine system has been formed, high power nimh batteries, lithium ion battery performance has improved greatly, the energy control system has been formed. The main purpose of writing this article is to deepen their understanding of the electric car, also let more people know about the new energy and electric cars, and the majority of young comrade if interested in electric cars, have the ability, can in the our country or in the car contribution to energy their own value. Even if the electric car industry in China has made a lot of progress, but in todays such a severe situation, in the dual crisis of the energy and the environment has not been resolved, still need to continue to work hard struggle, especially shoulder the task of the the motherland in the future development of the contemporary college students, more should bear this great mission and responsibility.Key words: Solidworks; parametric design; component library; electric vehicle 目 錄 第一章 緒論 1 1.1選題背景 1 1.2電動(dòng)汽車的簡(jiǎn)介 1 第二章 整體設(shè)計(jì)方案的提出 2 2.1 現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)種類 2 2.2電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上的四種方案的比較和確定 2 2.3 驅(qū)動(dòng)電機(jī)型號(hào)的確定及參數(shù) 4 2.4 永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 第三章 減速器方案設(shè)計(jì) 7 3.1現(xiàn)有減速器的介紹與比較 7 3.2行星齒輪傳動(dòng)的概述 8 3.3行星齒輪減速器的選型10 3.4行星齒輪傳動(dòng)比的計(jì)算10 3.5行星齒輪的計(jì)算與校核133.5.1行星齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)133.5.2選取行星齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的類型133.5.3齒輪材料、熱處理工藝及制造工藝的選定13 3.6齒輪的精度等級(jí)及公差的設(shè)計(jì)14 第四章 三維實(shí)體造型15 4.1 概述15 4.2 三維圖16 第五章 電動(dòng)汽車技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析26 5.1電動(dòng)汽車的動(dòng)力組合模式26 5.2電力汽車集電方案26 5.3電氣化公路與電力汽車經(jīng)濟(jì)性分析28 5.3.1電氣化公路供電系統(tǒng)成本分析28 5.3.2電動(dòng)汽車能源消耗30 5.3.3電動(dòng)汽車與燃油汽車運(yùn)行成本比較31 結(jié) 論32 參考文獻(xiàn)33 致謝34沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 緒論第一章 緒論 1.1選題背景 今天，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，汽車在車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的動(dòng)能，直到現(xiàn)在都被白白的浪費(fèi)著?，F(xiàn)在的汽車95%以上用的是石油和天然氣，石油和天然氣是不可再生能源，由于過多利用和依賴他們，萎蔫現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，還會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，電動(dòng)汽車的發(fā)展一直是人們倍受關(guān)注的話題，如何設(shè)計(jì)一個(gè)結(jié)構(gòu)合理、節(jié)能、環(huán)保、美觀、舒適的電動(dòng)汽車成為當(dāng)前汽車制造商的熱切關(guān)注的問題。 1.2電動(dòng)汽車的簡(jiǎn)介 電動(dòng)汽車是指以車載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛。電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)是：自身不排出大氣污染的有害氣體，即使按所耗電量換算為發(fā)電廠的排放，除硫和微粒外，其它污染物也明顯減少，由于電廠大部分建于遠(yuǎn)離人口密集的城市，對(duì)人類傷害較少，而且電廠是固定不動(dòng)的，集中的有害物較容易。并且電力可以從多種一次能源獲得，如核能、水力、風(fēng)力等，解除人們對(duì)石油資源日見枯竭的擔(dān)憂。電動(dòng)汽車還可以充分利用晚間用電低谷時(shí)富余的電力充電，使發(fā)電設(shè)備日夜都能充分利用，大幅改善經(jīng)濟(jì)效益。33沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 整體設(shè)計(jì)方案的提出 第二章 整體設(shè)計(jì)方案的提出2.1 現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)種類 電動(dòng)機(jī)可以分為交流電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)、控制電動(dòng)機(jī)、開關(guān)、磁阻電動(dòng)機(jī)及信號(hào)電動(dòng)機(jī)等多種。 適用于電力驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)兩大類。目前在電動(dòng)汽車上已應(yīng)用的和應(yīng)用前景的有直流電動(dòng)機(jī)、交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、永磁無刷電動(dòng)機(jī)、開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)等。 直流電動(dòng)機(jī)：直流電動(dòng)機(jī)是將直流電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的電動(dòng)機(jī)，原理為電磁驅(qū)動(dòng)。因其良好的調(diào)速性能而在電力拖動(dòng)中得到廣泛應(yīng)用。直流電動(dòng)機(jī)按勵(lì)磁方式分為永磁、他勵(lì)和自勵(lì)三類，其中自勵(lì)又分為并勵(lì)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì)三種。 交流電動(dòng)機(jī)：交流電動(dòng)機(jī)是將交流電中的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。交流電動(dòng)機(jī)主要由一個(gè)用以產(chǎn)生磁場(chǎng)的電磁鐵繞組或者分布的定子繞組和一個(gè)旋轉(zhuǎn)電樞或轉(zhuǎn)子組成。電動(dòng)機(jī)利用通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象而制成的。 永磁電動(dòng)機(jī)：永磁電動(dòng)機(jī)是由定子、轉(zhuǎn)子和輔助裝置三部分所組成，定子上有三相交流繞組，轉(zhuǎn)子上有勵(lì)磁繞組，通入直流電流后，能產(chǎn)生磁場(chǎng)。輔助部分由機(jī)座和端蓋等部件組成。 開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)：開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)具有直流、交流兩類調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，是繼變頻調(diào)速系統(tǒng)、無刷直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)之后發(fā)展起來的最新一代無級(jí)調(diào)速系統(tǒng)，是集現(xiàn)代微電子、數(shù)字、電力電子、紅外光電技術(shù)及現(xiàn)代電磁理論、設(shè)計(jì)和制作技術(shù)為一體的光、機(jī)、電一體化高新技術(shù)。2.2電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上的四種方案的比較和確定 電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)操縱系統(tǒng)組成，隨著電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)形式不同，采用了不同的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由集中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和輪轂驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成。電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的四種布置形式： （1）傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)模式 （2）電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)橋組合式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) （3）電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)橋整體式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) （4）輪轂電動(dòng)機(jī)分散驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 表2.2.1 四種電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特征驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)四種布置形式結(jié)構(gòu)模型特征傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)模式1.電動(dòng)機(jī)代替發(fā)動(dòng)機(jī)。2.采用汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)，包括離合器、變速器、傳動(dòng)軸和驅(qū)動(dòng)橋等組成。3.有電動(dòng)機(jī)前置、驅(qū)動(dòng)橋前置、（F-F），電動(dòng)機(jī)前置、驅(qū)動(dòng)橋后置（F-R）等各種驅(qū)動(dòng)模式。4.結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，效率較低，不能充分發(fā)揮電動(dòng)機(jī)的性能。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)橋組合式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1.在電動(dòng)機(jī)端蓋處裝置變速齒輪、差速器等驅(qū)動(dòng)組成，形成電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)橋組合式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。2.有電動(dòng)機(jī)前置、驅(qū)動(dòng)橋前置、（F-F），電動(dòng)機(jī)后置、驅(qū)動(dòng)橋后置（F-R）、驅(qū)動(dòng)橋后置（R-R）等驅(qū)動(dòng)模式。3傳動(dòng)機(jī)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)效率較高，安裝較方便。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)橋整體式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1. 在電動(dòng)機(jī)端蓋處裝置變速齒輪、差速器等驅(qū)動(dòng)組成，電動(dòng)機(jī)有一個(gè)空心軸，有一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋的半軸從電動(dòng)機(jī)空心軸中通過。2.有電動(dòng)機(jī)前置、驅(qū)動(dòng)橋前置、（F-F），電動(dòng)機(jī)后置、驅(qū)動(dòng)橋后置（F-R）、驅(qū)動(dòng)橋后置（R-R）等驅(qū)動(dòng)模式。3.傳動(dòng)機(jī)構(gòu)緊湊，效率較高，可以作為驅(qū)動(dòng)橋放在車架下面。輪轂電動(dòng)機(jī)分散驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1.電動(dòng)機(jī)裝在車輪輪轂中，能有42和44兩種布置方式，各個(gè)車輪之間的同步轉(zhuǎn)動(dòng)、差速轉(zhuǎn)動(dòng)由中央控制器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制。2.42布置方式有前輪驅(qū)動(dòng)模式和雙后輪驅(qū)動(dòng)模式。3.44布置方式可以實(shí)現(xiàn)4輪驅(qū)動(dòng)模式。4.可以騰出大部分有效空間，便于很好的布置。2.3 驅(qū)動(dòng)電機(jī)型號(hào)的確定及參數(shù) 電動(dòng)汽車由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成，電動(dòng)機(jī)是電動(dòng)汽車的主要部分。要使電動(dòng)汽車具有較好的性能，驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)有調(diào)速范圍寬及轉(zhuǎn)速高、啟動(dòng)扭距足夠大、體積小、質(zhì)量輕、效率高、動(dòng)態(tài)制動(dòng)性強(qiáng)和能量回饋的性能。 電動(dòng)汽車對(duì)電動(dòng)機(jī)的基本要求，主要有： 1電動(dòng)汽車用電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有瞬時(shí)功率大，過載能力強(qiáng)、過載系數(shù)應(yīng)為34，良好的加速性能，使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。 2.電動(dòng)汽車用電動(dòng)機(jī)應(yīng)具有調(diào)速范圍寬，包括恒轉(zhuǎn)矩區(qū)和恒功率區(qū)。在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)，要求低速運(yùn)行時(shí)具有大轉(zhuǎn)矩，為了滿足起動(dòng)和爬坡的要求。在恒功率區(qū)，要求低轉(zhuǎn)矩時(shí)具有高的速度，以為了滿足汽車在平坦路面能高速行駛的要求。 3.電動(dòng)汽車用電動(dòng)機(jī)應(yīng)能在汽車減速時(shí)實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)，將能量回收并反饋回蓄電池，使電動(dòng)汽車具有最佳能量的利用率，這在普通內(nèi)燃機(jī)汽車上是不能實(shí)現(xiàn)的。 4.電動(dòng)汽車用電動(dòng)機(jī)應(yīng)在整個(gè)運(yùn)行范圍內(nèi)，具有高效率，以提高一次充電的續(xù)駛里程。5.要求電動(dòng)汽車用電動(dòng)機(jī)可靠性好，能長(zhǎng)期在較惡劣的環(huán)境下工作，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并且適應(yīng)大批量生產(chǎn)，運(yùn)行噪聲低，使用與維修方便，價(jià)格便宜等。 表2.3.1 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的型號(hào)的確定及參數(shù)項(xiàng)目車型參數(shù)值 電 機(jī)電機(jī)型號(hào)XYQ-7.5-3BH電機(jī)型式三項(xiàng)異步交流（圖2.3.1）額定功率7.5kw額定轉(zhuǎn)速3440r/min額定轉(zhuǎn)矩26NM功率因數(shù)0.8最高空載轉(zhuǎn)速5860r/min圖2.3.1 三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)2.4 永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 直流電動(dòng)機(jī)由靜止的定子和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子組成。定子由主桿、極間極,刷設(shè)備和堿基組成。線圈是鎧裝在主磁極鐵芯,和一個(gè)磁場(chǎng)的磁場(chǎng)可以產(chǎn)生的直流勵(lì)磁電流。換向桿由一個(gè)鐵芯和線圈裝在磁芯的頂部。為了減少之間的火花方向刷,避免消融。除了機(jī)械框架為電機(jī)支架,但也可以用作磁場(chǎng)的磁極之間的通路。轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和換向器,軸和風(fēng)機(jī)。轉(zhuǎn)子鐵心是用來安裝轉(zhuǎn)子繞組,并作為電動(dòng)機(jī)的磁路的一部分。轉(zhuǎn)子繞組的主要功能是產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)和電流,為了產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。連接的換向器換向器換向器繞組和轉(zhuǎn)子繞組的組件。 直流電機(jī)包括兩永久磁鐵固定在空間,一個(gè)用于N極,另一個(gè)用于桿。中間的桿,配備旋轉(zhuǎn)線圈,線圈最后收到的最早的兩端是兩塊圓弧形狀的換向器,兩個(gè)換向之間之間,換向器和轉(zhuǎn)軸相互絕緣,電樞繞組和電路接通,換向器放置兩個(gè)固定不移的刷子。因?yàn)樗⒐潭ㄅc電源連接,無論多么線圈旋轉(zhuǎn),當(dāng)前在上半部分總是電流的方向,和較低的電流是向外的一部分。根據(jù)左手定則在磁場(chǎng)線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)矩。盡管交變電流的方向,電磁力的方向是恒定的,因此線圈可以逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),這是直流電機(jī)的工作原理。（圖2.4.1） 圖2.4.1 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 減速器方案設(shè)計(jì)第三章 減速器方案設(shè)計(jì)3.1現(xiàn)有減速器的介紹與比較 蝸輪蝸桿減速機(jī):蝸輪蝸桿減速機(jī)是一種動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將電機(jī)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，然后得到較大轉(zhuǎn)矩的機(jī)構(gòu)。在目前用于傳遞動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)中，減速機(jī)的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。 諧波齒輪減速器:諧波齒輪減速器是一種由固定的內(nèi)齒剛輪、柔輪和使柔輪發(fā)生徑向變形的波發(fā)生器組成，具有精度高、承載力高等優(yōu)點(diǎn)，與普通減速器相比，由于使用的材料要少50%，其體積和重量至少減少1/3。 行星減速機(jī):行星減速機(jī)是一種用途廣泛的工業(yè)產(chǎn)品，它的性能可與軍品級(jí)減速機(jī)產(chǎn)品相媲美，但有著工業(yè)級(jí)產(chǎn)品的價(jià)格，行星減速機(jī)廣泛在華東地區(qū)、華北地區(qū)，被于廣泛的應(yīng)用工業(yè)場(chǎng)合。又可以作為配套部件用于挖掘、運(yùn)輸和建筑等行業(yè)。齒輪減速機(jī):齒輪減速機(jī)是按國(guó)家專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ZBJ19004生產(chǎn)的外嚙合漸開線斜齒圓柱齒輪減速機(jī)，齒輪減速機(jī)是我國(guó)廣泛運(yùn)用在華東地區(qū)、華東地區(qū)、用于塔引入式起重機(jī)機(jī)械的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于冶金、起重、運(yùn)輸、建筑、化工、紡織、制藥等較多領(lǐng)域。 表3.1.1 現(xiàn)有減速器的名稱和優(yōu)點(diǎn)減速器名稱蝸輪蝸桿減速機(jī)諧波齒輪減速器行星減速機(jī)齒輪減速機(jī)圖片優(yōu)點(diǎn)具有反向自鎖功能，可以有較大的減速比，輸入軸和輸出軸不在同一抽線上，也不在同一平面上。利用柔性元件可控的彈性變形來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，體積不大，精度很高。結(jié)構(gòu)較緊湊，回城間隙較小，精度高，使用壽命長(zhǎng)，額定輸出扭矩可以做的很大。體積小，傳遞扭矩大，傳動(dòng)比分級(jí)細(xì)密，可以滿足不同的使用工況，實(shí)現(xiàn)機(jī)體一體化，傳動(dòng)效率高，耗能低，性能優(yōu)越。缺點(diǎn)體積較大，傳動(dòng)效率低。柔輪壽命有限，不耐沖擊，剛性與件相比較差，輸入轉(zhuǎn)速不能太高。價(jià)格較貴。安裝形式多樣，安裝較麻煩。功率0.06-7.5kW幾瓦至幾十千瓦0.4-12934kW0.4-12934kW工作環(huán)境溫度-40-40-40-40-11-35-40-453.2行星齒輪傳動(dòng)的概述行星齒輪傳動(dòng)是一個(gè)或多個(gè)齒輪的軸線繞另一齒輪的固定軸線回轉(zhuǎn)的齒輪傳動(dòng)。行星輪既繞自身的軸線回轉(zhuǎn),又隨行星架繞固定軸線回轉(zhuǎn)。行星齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)： （1）行星減速器體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、傳遞功率大、承載能力高。這個(gè)特點(diǎn)是由行星齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)等內(nèi)在因素決定的，見下圖3.2.1。圖3.2.1 行星齒輪減速器 a.行星齒輪減速器的工作原理。用幾個(gè)相同的行星齒輪均勻分布在中心輪上，以分擔(dān)負(fù)載，從而使每一個(gè)齒輪的負(fù)荷小，相應(yīng)的齒輪模塊可以更小。在這兩種情況下，隨著行星輪的增加，其外形尺寸較小。b.行星齒輪減速器是合理使用內(nèi)嚙合的。充分利用高承載能力和內(nèi)齒輪（或齒圈）的空間體積，從而降低徑向、軸向尺寸，結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力高。 c.行星減速器是一種同軸線路式傳動(dòng)裝置。該中心輪構(gòu)成一個(gè)同軸線路型傳動(dòng)，輸入軸和輸出軸的軸線，使傳動(dòng)裝置具有更小的長(zhǎng)度方向的尺寸。 （2）行星減速器傳動(dòng)比大。只要選擇合適的行星傳動(dòng)形式和分配方案，就可以用幾個(gè)齒輪和得到很大的速度比。在不作為動(dòng)力傳遞的同時(shí)，主要用于傳輸在行星機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)中，其傳動(dòng)比可以達(dá)到幾千。此外，由于其三個(gè)基本組成部分的行星齒輪傳動(dòng)可以旋轉(zhuǎn)，所以它可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解，及有級(jí)和無級(jí)變速傳動(dòng)等復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。 （3）行星減速器傳動(dòng)效率高。由于行星齒輪傳動(dòng)采用了分流傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，即使他有一系列的行星齒輪的均勻分布，使車輪和轉(zhuǎn)向臂軸承反應(yīng)力平衡彼此，以提高傳輸效率。在合適的傳輸類型，結(jié)構(gòu)布局合理，其效率可達(dá)到0.97-0.99。 （4）行星減速器運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、抗沖擊和振動(dòng)的能力強(qiáng)。同一顆行星輪，均勻地分布在中心輪，這可以使行星輪和旋轉(zhuǎn)臂慣性力平衡彼此，也使參與的數(shù)量增加的牙齒嚙合，因此，行星減速機(jī)/行星齒輪減速器傳動(dòng)平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，更好的能力，沖擊和振動(dòng)，工作更可靠。在下面的表格中列出了該公司生產(chǎn)的傳動(dòng)比i = 7.15，P = 4400千瓦功率的行星減速器是與一般的齒輪減速器相比，行星齒輪減速器，行星齒輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。 表3.2.1 行星減速機(jī)/行星齒輪減速器與普通定軸齒輪減速器的比較項(xiàng)目行星齒輪減速器普通定軸齒輪減速器項(xiàng)目行星齒輪減速器普通定軸齒輪減速器質(zhì)量/Kg34716943體積/m2.296.09高度/m1.311.8齒度/m0.180.41長(zhǎng)度/m1.291.42損失功率/Kw8195寬度/m1.352.36圓周速度（m/s042.799.4 行星齒輪減速機(jī)缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較固定軸齒輪傳動(dòng)更為復(fù)雜，制造質(zhì)量高；由于體積小，散熱面積小的高油溫升得快，所以行星減速器、行星齒輪減速器具有嚴(yán)格的潤(rùn)滑和冷卻裝置等。3.3行星齒輪減速器的選型首先應(yīng)該選擇與電機(jī)安裝法蘭相匹配的行星齒輪減速機(jī)，電機(jī)都是按安裝法蘭來分類的。例如：伺服電機(jī)分為40系列、60系列、80系列、110系列、130系列、150系列、180系列等。步進(jìn)電機(jī)分為42系列、57系列、86系列、110系列、130系列等，行星減速機(jī)也是根據(jù)安裝法蘭來定型號(hào)的，所以400W60系列的伺服電機(jī)或57的步進(jìn)電機(jī)一般都是配60系列的行星齒輪減速機(jī)；750W80w系列的伺服電機(jī)或86的步進(jìn)電機(jī)一般都配80系列的行星減速機(jī)。確定減速比：具體的減速比是設(shè)備廠家根據(jù)自己的設(shè)備要求來確定的。目前行星齒輪減速機(jī)一般分為3級(jí)，1級(jí)減速一般在20以下，2級(jí)減速在20100之間，3級(jí)減速在100以上，級(jí)數(shù)越高，價(jià)格越貴，間隙越大。確定減速機(jī)的輸入和輸出形式：輸入方面包括有孔輸入和軸輸入。輸出方面包括有軸輸出、孔輸出和法蘭盤輸出等。減速機(jī)的外形：有圓形的減速機(jī)和方形的減速機(jī)，由于方形額定輸出扭矩比圓形大，而且制作工藝比圓形復(fù)雜等原因，方形減速機(jī)比圓形減速器昂貴。3.4行星齒輪傳動(dòng)比的計(jì)算 行星齒輪傳動(dòng)比的計(jì)算主要有兩種方法：轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法和速度圖解法。在此采用轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法針對(duì)圖（3.4.1）形式的行星機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比進(jìn)行計(jì)算。 3.4.1 行星齒輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法計(jì)算行星機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比的方法的基本思想是：根據(jù)相對(duì)原理，如果給整個(gè)行星齒輪傳動(dòng)加上一個(gè)與行星架H的角速度大小相等方向相反的公共角速度，行星齒輪傳動(dòng)中各個(gè)構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系仍然不變。但是，原來以角速度運(yùn)動(dòng)的行星架H就變成靜止不動(dòng)的構(gòu)件，即其相對(duì)角速度。于是，該行星齒輪傳動(dòng)就轉(zhuǎn)化為定軸齒輪傳動(dòng)。這樣便可以用定軸齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比公式計(jì)算其傳動(dòng)比?？倐鲃?dòng)比 ，其中、為主動(dòng)件和被動(dòng)件的角速度根據(jù)該計(jì)算方法的基本思想，結(jié)合圖3-1的具體結(jié)構(gòu)，得到第一級(jí)傳動(dòng)比為： (3-1)同理第二級(jí)和第三級(jí)傳動(dòng)比分別為： (3-2) (3-3) 根據(jù)圖3-1中的實(shí)際結(jié)構(gòu)，及三個(gè)內(nèi)齒圈連接為一體，且第三級(jí)行星架H3固定，所以有， ， ， （3-4）由(3-3)式可得 (3-5)把（3-5）式代入（3-2）式可得 所以得 (3-6)把（3-6）式代入（3-1）式可得： (3-7)式（3-7）可化簡(jiǎn)為： （3-8）由（3-8）式可得 所以： 所以得總傳動(dòng)比即為該種行星結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)比。3.5行星齒輪的計(jì)算與校核3.5.1行星齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)為電動(dòng)汽車所配用的行星齒輪減速器。已知輸出功率2 Kw，輸出軸轉(zhuǎn)速n=140r/min，工作一天24小時(shí)，要求工作年限8年。且要求該行星齒輪減速器速度輸出平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊、軸向尺寸較小和傳動(dòng)效率高。3.5.2選取行星齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的類型 根據(jù)上述設(shè)計(jì)要求：軸向尺寸小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、傳動(dòng)比較大、傳動(dòng)效率高。再結(jié)合各傳動(dòng)類型的特點(diǎn)，選擇NGW型行星傳動(dòng)完全可以滿足要求，但由于NGW型行星傳動(dòng)的傳動(dòng)比較小，所以，本設(shè)計(jì)中為了彌補(bǔ)NGW型行星傳動(dòng)傳動(dòng)比小的缺點(diǎn)，采用二級(jí)傳動(dòng)。則本設(shè)計(jì)的為一級(jí)行星傳動(dòng)傳動(dòng)其傳動(dòng)簡(jiǎn)圖，圖（3.5.2.1)所示。 圖3.5.2.1 一級(jí)行星傳動(dòng)傳動(dòng)其傳動(dòng) 3.5.3齒輪材料、熱處理工藝及制造工藝的選定 40Cr具有較高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性及良好的韌性，是一種中碳調(diào)制鋼，冷鐓模具鋼。該鋼價(jià)格適中，加工容易，在油中臨界淬透直徑達(dá)1833mm；正火后可切削性良好，冷拔、滾絲、攻絲和鍛造、熱處理工藝性能也都較好。所以齒輪的材料選用40Cr。 太陽(yáng)輪、行星輪材料為40Cr,表面淬火處理，表面硬度4555HRC。試驗(yàn)齒輪齒根許用彎曲疲勞強(qiáng)度極限。齒輪為漸開線直齒，滾齒加工，最終加工為磨齒，精度為6級(jí)。 內(nèi)齒圈材料40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度為241266HBS。試驗(yàn)齒輪齒根許用彎曲疲勞強(qiáng)度極限齒形的最終加工為插齒，精度為7級(jí)。 3.6齒輪的精度等級(jí)及公差的設(shè)計(jì) 我國(guó)國(guó)標(biāo)GB10095-88中，對(duì)漸開線圓柱齒輪規(guī)定了12個(gè)精度等級(jí)，第l級(jí)精度最高，第12級(jí)最低。齒輪精度等級(jí)主要根據(jù)傳動(dòng)的傳遞的功率、圓周速度、使用條件以及其它經(jīng)濟(jì)、技術(shù)要求決定。6級(jí)是高精度等級(jí)，用于高速、分度等要求高的齒輪傳動(dòng)，一般機(jī)械中常用78級(jí)， 對(duì) 精 度 要 求 不 高 ，低速齒輪可使用912級(jí)。齒輪每個(gè)精度等級(jí)的公差根據(jù)對(duì)運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性、傳動(dòng)平穩(wěn)性和載荷分布均勻性等三方面要求，劃分成三個(gè)公差組，即第I公差組、第II公差組、第III公差組。在一般情況下，可選三個(gè)公差組為同一精度等級(jí)，但也容許根據(jù)使用要求的不同，選擇不同精度等級(jí)的公差組組合。 齒輪傳動(dòng)的側(cè)隙是指一對(duì)齒輪在嚙合傳動(dòng)中，工作齒廓相互接觸時(shí)，在兩基圓柱的內(nèi)公切面上，兩個(gè)非工作因廓之間的最小距離。規(guī)定側(cè)隙，可避免因制造、安裝誤差以及熱膨脹或承載變形等原因而導(dǎo)致輪齒卡住。合適的側(cè)隙可通過適當(dāng)?shù)凝X厚極限偏差和中心距極限偏差來保證，齒輪副的實(shí)際中心距越大，齒厚越小，其側(cè)隙就越大。沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 三維實(shí)體造型第四章 三維實(shí)體造型4.1 概述 Solidworks公司成立于1993年,是專門為制造行業(yè)提供專業(yè)三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的廠商,1997年通過與法國(guó)達(dá)索公司的股票交易成為達(dá)索公司旗下的一員。目前在全球范圍內(nèi)獲得了廣泛認(rèn)可，不斷的產(chǎn)品創(chuàng)新和改進(jìn)是Solidworks取得成功的內(nèi)因，公司以用戶的成功作為自己的成功標(biāo)準(zhǔn)。Solidworks可以創(chuàng)造與眾不同的產(chǎn)品并縮短上市的時(shí)間，也可以降低產(chǎn)品的開發(fā)成本、提高產(chǎn)品的質(zhì)量。自從上個(gè)世紀(jì)90年代Solidworks進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)后，就其方便、易用的操作界面，靈活、快捷的設(shè)計(jì)理念，以及強(qiáng)大的功能讓設(shè)計(jì)師耳目一新。從Solidworks2008以后更是用其創(chuàng)新的理念，將功能和界面大膽革新，從而又開辟了一條3D設(shè)計(jì)的界。 Solidworks軟件廣泛應(yīng)用于電子、機(jī)械、模具、工業(yè)設(shè)計(jì)、汽車、機(jī)車、自行車、航天、家電和玩具等各行業(yè)。Solidworks軟件可謂是個(gè)全方位的3D產(chǎn)品開發(fā)軟件，集成了零件設(shè)計(jì)、產(chǎn)品裝配、模具開發(fā)、NC加工、鈑金設(shè)計(jì)、鑄造件設(shè)計(jì)、造型設(shè)計(jì)、自動(dòng)測(cè)量、機(jī)構(gòu)仿真、應(yīng)力分析、和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等功能。 4.2 三維圖圖4.2.1 內(nèi)齒輪圖4.2.2 鍵圖4.2.3 球頂圖4.2.4 前機(jī)蓋圖4.2.5 后機(jī)蓋圖4.2.6 行星輪子裝圖4.2.7 行星輪圖4.2.8 輸入軸圖4.2.9 輸出軸圖4.2.10 輸入軸透蓋圖4.2.11 輸出軸透蓋圖4.2.12 行星輪軸承圖4.2.13 花鍵套定位螺釘圖4.2.14 輸出軸箱體圖4.2.15 輸入軸軸承圖4.2.16 輸入軸軸套圖4.2.17 太陽(yáng)輪圖4.2.17 機(jī)體圖4.2.19 裝配體沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章 電動(dòng)汽車技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析第五章 電動(dòng)汽車技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析5.1電動(dòng)汽車的動(dòng)力組合模式電動(dòng)汽車可能的多動(dòng)力組合模式有以下幾種： （1）電網(wǎng)集電+儲(chǔ)能電池。即在非集電狀態(tài)下，由儲(chǔ)能電池提供動(dòng)力，這種電動(dòng)汽車只需要電動(dòng)機(jī)，不需要內(nèi)燃機(jī)，車輛傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單?？梢酝＼嚦潆?，也可在行駛過程中完成充電。目前應(yīng)用較廣泛的有鉛酸電池、鋰離子電池和鎳氫電池等。 （2）電網(wǎng)集電+燃料電池。即在非集電狀態(tài)下或離網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，由燃料電池提供動(dòng)力，這種電動(dòng)汽車也只需電動(dòng)機(jī)，車輛傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。如果采用氫燃料電池，則需要加注氫燃料；如果采用金屬燃料電池，則需要更換金屬燃料模塊。 （3）電網(wǎng)集電+燃油。即在非集電狀態(tài)下，用汽油或柴油提供動(dòng)力，這種電動(dòng)汽車不僅需要電動(dòng)機(jī)，同時(shí)需要配備內(nèi)燃機(jī)，車輛動(dòng)力結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。這是典型的雙動(dòng)力模式電動(dòng)汽車，不可避免地要經(jīng)常前往加油站加油。 （4）電網(wǎng)集電+燃?xì)?。即在非集電狀態(tài)下，用天然氣或煤制氣提供動(dòng)力，這種電動(dòng)汽車也需要電動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)兩套動(dòng)力系統(tǒng)，車輛動(dòng)力結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。這種模式的電力汽車則要經(jīng)常前往加氣站加注燃?xì)狻?（5）電網(wǎng)集電+電池+燃油燃?xì)狻＿@種電力汽車包括兩種以上的能源供應(yīng)系統(tǒng)，一般可設(shè)計(jì)成“電網(wǎng)集電+電池+燃油”或“電網(wǎng)集電+電池+燃?xì)狻蹦Ｊ健Ｆ鋬?nèi)燃機(jī)可以直接跟車輛傳動(dòng)系相連驅(qū)動(dòng)車輛，也可作為發(fā)電機(jī)，把所發(fā)的電能提供給主電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛，或者為蓄電池充電。5.2電力汽車集電方案 電力汽車的集電方式主要有以下三種： （1）頂部集電。這種集電模式需要在道路上方布設(shè)架空線網(wǎng)，在車頂安裝集電器。傳統(tǒng)的無軌電車就是采用這種架空線網(wǎng)頂部集電的方式（如圖5.2.1所示），優(yōu)點(diǎn)是道路行人、牲畜和其他移動(dòng)物體難以接觸架空線網(wǎng)，因此電氣安全性好，可有效防止電擊事故；頂部集電桿可使電力汽車得到較大的偏線距離，對(duì)車輛沿線行駛的精度要求低。缺點(diǎn)是架空線網(wǎng)高度大，只適合車身較高的車輛從電網(wǎng)集電行駛，如公交汽車和大型貨車，不適用于車身較低的小型車輛，如小轎車、小型貨車等，所以應(yīng)用范圍用限制。架空線網(wǎng)對(duì)道路上方空間形成屏障，將會(huì)影響車輛通行，形成安全隱患，也會(huì)影響景觀。 圖5.2.1 頂部集電模式 圖5.2.2 德國(guó)西門子公司位于柏林郊區(qū)的電氣化公路試驗(yàn)線 （2）側(cè)集電。是指沿中間隔離帶或道路一側(cè)布置供電系統(tǒng)，電力汽車的集電桿從車輛側(cè)面伸出，通過集電刷從電網(wǎng)取電。優(yōu)點(diǎn)是電力網(wǎng)線安裝在道路側(cè)面，不占用空間，不影響景觀，可以跟道路兩側(cè)的隔離帶、護(hù)欄等有機(jī)地融為一體。更重要的是，由于供電系統(tǒng)布置較低，適合所有不同高度車輛從電網(wǎng)取電，普及性好。缺點(diǎn)是對(duì)電動(dòng)汽車沿線行駛的精度要求高，即在車輛行駛過程中，車輛行駛時(shí)必須保持適當(dāng)?shù)木嚯x與道路供電裝置，不能有太大的偏差。側(cè)面集電桿具有較高的定位精度，如集電刷上下偏離不能過大，否則不能正常觸網(wǎng)集電。 圖5.2.3 側(cè)集電模式 圖5.2.3.1 集電行駛中的實(shí)驗(yàn)用電力車輛 圖5.2.3.2 側(cè)集電刷工作原理 （3）地面集電。即把供電系統(tǒng)布置在地面上，電力汽車集電桿從車輛下面伸出與地面線網(wǎng)接觸取電。優(yōu)點(diǎn)是對(duì)集電器的定位精度要求低，也允許車輛行駛過程中發(fā)生較大偏離，適合各種車輛從電網(wǎng)集電。缺點(diǎn)是觸電危險(xiǎn)性高，供電系統(tǒng)容易遭受水的侵蝕，容易被車輛及重物損壞，容易被灰塵、雨水、異物埋沒。5.3電氣化公路與電力汽車經(jīng)濟(jì)性分析5.3.1電氣化公路供電系統(tǒng)成本分析 公路電氣化技術(shù)工程尚未實(shí)施，屬于一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，難以準(zhǔn)確估計(jì)施工成本。對(duì)于成本的分析，可通過跟現(xiàn)有交通設(shè)施、供電系統(tǒng)作比較，初步判斷施工電氣化道路成本。電氣化公路的發(fā)展，需要在原有公路基礎(chǔ)上新增設(shè)施，新增項(xiàng)目主要有道上供電系統(tǒng)、變電站、發(fā)電站和控制中心。 在比較建設(shè)成本時(shí)，不需要考慮電氣化公路和公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的相同，如道路建設(shè)成本。其他電氣化公路與現(xiàn)有公路在設(shè)施方面的差異如表5.3.1所示。不論二者部分設(shè)施的有無，僅從二者間有區(qū)別的設(shè)施項(xiàng)目的角度來看，它們之間的成本差異將反應(yīng)在石油和電力上。所以在最初成本分析，可以不用考慮項(xiàng)目的建設(shè)成本，可以認(rèn)為電氣化高速公路的電價(jià)能夠涵蓋其分項(xiàng)的設(shè)施成本，而當(dāng)前執(zhí)行的電價(jià)已經(jīng)包含了變電站、發(fā)電廠、供電系統(tǒng)和電力調(diào)度中心的管理費(fèi)，所以對(duì)公路的建設(shè)電氣化的成本分析時(shí)應(yīng)考慮系統(tǒng)的電源是唯一不同于現(xiàn)有的公路基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目。你可以向電氣化鐵路接觸網(wǎng)和電車網(wǎng)架空線路施工成本估算。 表5.3.1.1 電氣化公路與既有高速公路設(shè)施對(duì)比設(shè)施項(xiàng)目公路類型電氣化公路既有高速公路高速公路收費(fèi)站有有加油站少多道上供電系統(tǒng)有無變電站所有無發(fā)電廠站有無管理控制中心有無道上供電系統(tǒng)的設(shè)施成本估計(jì)與基本假設(shè)： （1）單一方向電氣化高速公路路上供電系統(tǒng)的電網(wǎng)功率等同于一級(jí)鐵路單方向接觸網(wǎng)功率。列車的平均追蹤距離取10km，一個(gè)列車的功率為5000kw，平均功率為500kw/km。亦取該值為道上供電系統(tǒng)單方向的供電功率。 （2）可認(rèn)為鐵路接觸網(wǎng)的“網(wǎng)線塔架+承力索”的成本等于路上供電系統(tǒng)支架成本，由于路上供電系統(tǒng)增加了大量傳感器、供電節(jié)電力轉(zhuǎn)換部件，其總體成本高于鐵路接觸網(wǎng)，按其兩倍計(jì)算。普通鐵路接觸網(wǎng)建設(shè)成本為2030萬元/km，取單方向道上供電系統(tǒng)的單位成本60萬元/km。投資回收期按10年計(jì)，車流量按300輛/h計(jì)，則分?jǐn)偟矫枯v車上的費(fèi)用為：600000(元/km)/10(年)300(天/年)12（小時(shí)/天）300（車/小時(shí)）=0.056（元/車km）即5.6元車hkm，當(dāng)投資回收期按更長(zhǎng)時(shí)間考慮且車流量更大時(shí)，分?jǐn)偟矫枯v車上百公里的供電系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)用會(huì)更低。7.3.2傳統(tǒng)燃油汽車能源消耗當(dāng)前部分車型汽車的耗油量如表5.3.1.2所示。 表5.3.1.2 不同類型汽車的耗油量車型指標(biāo)型號(hào)/排量（L）發(fā)動(dòng)機(jī)功率（kw）標(biāo)稱油耗（L/hkm）實(shí)際平均油耗（L/hkm）燃油呈種轎車奧迪Q7/3.0L20010.713汽油寶馬5系/2.5L1309.412.2汽油別克GL8/2.4L11211.514.2汽油菲亞特500/1.4L1007.312汽油越野車長(zhǎng)城塞弗/2.21201293#汽油路虎V8/5.0L28014.11697#汽油大客車沃爾沃SWB/6.7L21026柴油大貨車歐曼牌牽引車/10L2804050柴油紅巖牽引車/10L28045柴油下面舉例計(jì)算燃油汽車的能耗費(fèi)用，油料價(jià)格按8元升計(jì)算。小客車以長(zhǎng)城賽弗為例，100km的燃油費(fèi)用為128=96（元hkm）大客車以沃爾沃為例，100km的燃油費(fèi)用為268=206（元hkm）大貨車取歐曼牽引車為例，100km的燃油費(fèi)用為508=400（元hkm）具體計(jì)算結(jié)果如表5.3.1.3所示。 表5.3.1.3 耗油汽車的能耗費(fèi)用車型指標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率（KW）計(jì)算速度 （km/h）平均百km耗油量（L）百km能耗費(fèi)用（元）長(zhǎng)城賽弗越野車120901296沃爾沃大客車2109026208歐曼牽引車28060504005.3.2電動(dòng)汽車能源消耗仍以長(zhǎng)城賽弗越野車、沃爾沃大客車和歐曼牽引車為例，計(jì)算該車型改裝成電力汽車后使用電網(wǎng)電力的能耗。電價(jià)按0.5元kwh計(jì)，計(jì)算可得每100km的能耗成本如表5.3.2.1所示。 表5.3.2.1 電力汽車能耗費(fèi)用 車型指標(biāo)電動(dòng)機(jī)最大功率（kw）電動(dòng)機(jī)計(jì)算功率（kw）計(jì)算速度（km/h）百km耗電（kwh）百km能耗費(fèi)用（元）長(zhǎng)城賽弗越野車12060906734沃爾沃大客車2101609017889歐曼牽引車28018060300150表5.3.2.1中的電動(dòng)機(jī)計(jì)算功率（kw）為保守值，實(shí)際工況下平均功率小于該值，因此所計(jì)算的費(fèi)用為保守估計(jì)值。5.3.3電動(dòng)汽車與燃油汽車運(yùn)行成本比較 從表5.3.1.3、表5.3.2.1的結(jié)果可知，在電氣化高速公路上行駛的電動(dòng)汽車能耗費(fèi)用不超過普通燃油汽車能耗費(fèi)用的一半。已知建設(shè)電氣化高速公路增加的道上供電系統(tǒng)的分?jǐn)傎M(fèi)用為5.6元車hkm，根據(jù)表5.3.1.3、表5.3.2.1的可知：34+5.6=39.696/2(元) 89+5.6=94.6208/2（元）167+5.6=172.6400/2（元） 因此，在考慮電氣化公路建設(shè)成本增加因素的情況下，電動(dòng)汽車在電氣化高速公路上行駛的能耗加上建設(shè)成本的分?jǐn)?，仍然小于普通燃油汽車運(yùn)行成本的一半。至于電動(dòng)汽車的制造成本，雖然增加了安裝集電器的成本，但當(dāng)采用“電網(wǎng)集電+儲(chǔ)能電池”模式時(shí)，只需要電動(dòng)機(jī)，節(jié)省了內(nèi)燃機(jī)，而且傳動(dòng)機(jī)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，因而汽車制造成本可比燃油汽車低。如果采用“電網(wǎng)集電+燃油氣”的雙動(dòng)力模式，因?yàn)榫哂袃商讋?dòng)力系統(tǒng)，車輛制造成本則比單一動(dòng)力模式的汽車制造成本就會(huì)提高。因此，從環(huán)保與經(jīng)濟(jì)角度考慮，“電網(wǎng)集電+儲(chǔ)能電池”是電力汽車合理的動(dòng)力模式。沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 結(jié)論結(jié) 論 在本文中,使用大量的機(jī)械知識(shí)完成電動(dòng)汽車的設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu),利用Solidworks建模功能,建立三維模型。最后,應(yīng)用Solidworks運(yùn)動(dòng)仿真功能,使電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)直觀、快速、高效。電動(dòng)汽車的發(fā)展將成為最大的亮點(diǎn)在21世紀(jì)汽車工業(yè)的發(fā)展,它是一個(gè)實(shí)用的解決方案來緩解當(dāng)前的能源危機(jī)。但總的來說,電動(dòng)汽車的研究和發(fā)展還處于起步階段,特別是在中國(guó),仍然有許多技術(shù)問題需要解決。例如:車身結(jié)構(gòu),可以進(jìn)一步減少能源消耗,能源存儲(chǔ)組件的選擇和改進(jìn),以便它能適應(yīng)長(zhǎng)途運(yùn)輸系統(tǒng),等等。我希望電動(dòng)汽車的成本價(jià)格降低,性能也需要改進(jìn),這樣它就可以早日進(jìn)入千家萬戶。沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1 王望予. 汽車設(shè)計(jì)M. 北京機(jī)械工業(yè)出版社，20072 劉皓春，全書海，王玉林.電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制新技術(shù)J.武漢汽車工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1999.3 唐任遠(yuǎn).現(xiàn)化永磁電機(jī)理論與設(shè)計(jì)M.北京機(jī)械工業(yè)出版社，20004 黃瑩.電動(dòng)汽車用電機(jī)控制器電力電子技術(shù)研究C.吉林大學(xué)，2012.65 王舉.汽車制動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)處理分析與仿真D.南京理工大學(xué)，20026 張禹.汽車零部件參數(shù)化設(shè)計(jì)D.大連理工大學(xué),20037 饒振綱.行星齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)D北.北京化學(xué)工業(yè)出版社出版，20058 葛志祺.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)D.京冶金工業(yè)出版社出版，19949 陸玉，何在洲，佟延偉.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,200410 徐錦康.機(jī)械設(shè)計(jì)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,199811 葛正浩，李宗民，蔡小霞.SolidWorks2008三維機(jī)械設(shè)計(jì)M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.200812 侯永濤，黃絹.SolidWorks機(jī)械設(shè)計(jì)使用教程M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，200613 齒輪手冊(cè)編委會(huì).齒輪手冊(cè)(上冊(cè))第2版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社14 袁向華，王洪起，王曉喬.電動(dòng)交通工具的污染減排及對(duì)策J.北方環(huán)境，201115 劉海峰.不同種類電動(dòng)汽車發(fā)展?fàn)顩r.J.研究探討，200816 胡澤春，宋永華，徐智威，羅卓偉，占愷嶠，賈龍.電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)的影響與利用J.中 國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，201217 宋永華，楊岳希，胡澤春.電動(dòng)汽車電池的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)J.電網(wǎng)技術(shù)，201118 張雷，方海峰.我國(guó)小型低速電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀J.新能源汽車，201019 趙亞輝.電動(dòng)汽車：從中國(guó)駛向世界J.人民日?qǐng)?bào)，200620 周明喜.中國(guó)有望領(lǐng)先世界進(jìn)入電動(dòng)汽車時(shí)代J.產(chǎn)業(yè)視點(diǎn)，200821. Martin W. Stockel,Martin T. Stockel. Auto Fundalmentals.Goodheart Wilcox Company,2003,122. William H. Crouse,Donald L. Anglin. Automotive Mechanics. McGraw-Hill Science/Engineering/Math, 2002.123.Julian Happian Smith.An Intruduction to Moden Vehicle Design. Butterworth-Heinenmann.2002沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 致謝致謝 時(shí)光如梭，不經(jīng)意間就到了畢業(yè)階段，回想起這四年的求學(xué)經(jīng)歷，既艱辛又充實(shí)。借此畢業(yè)論文的機(jī)會(huì)，我要真摯的表達(dá)我的謝意！我要感謝我的導(dǎo)師英璐老師。在寫畢業(yè)論文期間，英璐老師對(duì)我悉心指導(dǎo)，她求真務(wù)實(shí)的治學(xué)態(tài)度和待人謙虛、平易近人的為人風(fēng)格深深感染了我。再次對(duì)英老師表示誠(chéng)摯的謝意！從開始進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí)到論文的順利完成，得到了許多師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友的幫助，在這里請(qǐng)接收我誠(chéng)摯的謝意！最后我還要感謝一直默默支持我的家人，我所取得的每一點(diǎn)成績(jī)和經(jīng)驗(yàn)都離不開他們的支持！本論文的完成遠(yuǎn)非終點(diǎn)，文中的不足和淺顯之處則是我新的征程上一個(gè)新的起點(diǎn)。