雙座兩輪自平衡電動車的設計研究.pdf

1、A t h e s i ss u b m i t t e d t oZ h e n g z h o u U n i v e r s i t yf o rt h ed e g r e e o f M a s t e rR e s e a r c h o n t h ed e s i g n o f t h et w o - ·w h e e l e da n dt w o - - s e a t e ds e l f - b a

2、 l a n c e d e l e c t r i cv e h i c l eV e h i c l e E n g i n e e r i n g 一 一S c h o o lo f M e c h a n i c a lE n g i n e e r i n gA p r i l2 0 1 2摘要摘要以雙輪自平衡系統(tǒng)為研究對象，參考國內外研究文獻，對站立式的雙輪自平衡電動車研究較多，而對于能夠實現(xiàn)承載雙人的自平衡電動車卻很少。針

3、對其機械結構的研究更是很少，本文總結國內外相關領域的研究成果，利用現(xiàn)代設計方法對雙座兩輪自平衡電動車結構進行設計研究，具體工作如下：1 、分析國內外兩輪自平衡系統(tǒng)研究成果，總結其優(yōu)勢和不足，為接下來雙座兩輪自平衡電動車的具體結構設計及分析打下基礎。2 、利用現(xiàn)代設計方法，對雙座兩輪自平衡電動車進行總體設計，提出其總體設計方案，進行整車設計。主要是整車布置型式的確定，通過分析和對比選定整車的關鍵部件。參考三維人體模型尺寸和汽車設計理論確定

4、整車的內部布置尺寸。并根據整車的目標設計參數(shù)以及電機的類型，確定電機的轉速及功率等參數(shù)，并確定其主減速比。對蓄電池進行參數(shù)匹配計算，結果表明滿足整車動力性能要求。最后進行了整車裝配。3 、在雙座兩輪自平衡電動車總體設計的基礎上，對其關鍵部件進行具體的設計。主要包括：懸架系統(tǒng)、車架、配電箱以及轉向系統(tǒng)。對懸架進行了較詳細的結構設計，特別是彈簧的設計與計算。為了符合人們的駕駛習慣，本課題中采用了以電位器為主的機械式轉向結構，能精確的實現(xiàn)整車

5、的方向控制。為了增加駕駛的安全性以及保護車輛的系統(tǒng)結構，增加了前后輔助輪。本課題對其位置的確定進行了詳細的幾何計算。在車架上安裝了滑動導軌系統(tǒng)以方便駕駛員及乘客啟動車輛或改變車輛的行駛狀態(tài)。4 、利用有限元分析軟件A N S Y S 對雙座兩輪自平衡電動車的關鍵部件進行了分析，包括懸架、車架、配電箱的靜力學分析和模態(tài)分析。經分析，懸架、車架及配電箱均符合強度以及剛度要求，且結構之間以及和外界激勵不會發(fā)生共振現(xiàn)象。但車架的裕度很大，對車架