電動公交客車總體畢業(yè)設計

1、<p><b>　　課程設計說明書</b></p><p>　　題目 電動公交客車總體設計</p><p>　　學院：機械與汽車工程學院</p><p><b>　　專業(yè)：車輛工程</b></p><p>　　班級：2班 12號</p><p>　　2010

2、-3-11 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　設計任務。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3</p><p>　　設計內(nèi)容。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3</p><p>　　設

3、計要求。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3</p><p>　　設計進度與時間安排。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4</p><p>　　注意事項。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4</p><p>　　成績評定。。。

4、。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4</p><p>　　客車基本情況。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5</p><p>　　基本參數(shù)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5</p><p>　　基本結(jié)構(gòu)。。。。。。。。。。。。。。。

5、。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6</p><p>　　設計過程。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。7</p><p>　　汽車形式的選擇 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。7</p><p>　　汽車各總成的選擇和主要技術參數(shù)的確定。。。。。。。。。。7</p>

6、<p>　　電動機。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。7</p><p>　　變速器。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10</p><p>　　蓄電池及功率轉(zhuǎn)化器 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10</p><p>　　傳動軸。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

7、。。。。。。。。。。。。。13</p><p>　　前橋及其懸架系統(tǒng)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。13</p><p>　　后橋及其懸架系統(tǒng)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。14</p><p>　　轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。14 </p><p>　　制動系

8、統(tǒng)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 15</p><p>　　車身與車架。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 16</p><p>　　汽車主要性能。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。16</p><p>　　汽車動力性。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

9、。16</p><p>　　汽車通過性 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。18</p><p>　　汽車操縱穩(wěn)定性 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。19</p><p>　　參考文獻。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。20</p><p>　　

10、設計總結(jié)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。21</p><p>　　一．設計任務：電動公交客車總體設計</p><p><b>　　二．設計內(nèi)容</b></p><p>　　主要進行汽車總體設計。汽車總體設計的內(nèi)容包括：</p><p>　　1．查閱資料、調(diào)查研究、

11、制定設計原則</p><p>　　2．選擇整車和各總成的結(jié)構(gòu)型式及主要技術特性參數(shù)和性能參數(shù)，形成一個完整的整車概念。選型過程中要進行必要的計算，并繪制總布置草圖，以檢驗所選擇的總成能否滿足選型時確定的整車性能和尺寸要求。</p><p>　　3．汽車主要技術參數(shù)的確定</p><p>　?。?）汽車質(zhì)量參數(shù)的確定：汽車裝載質(zhì)量、整車整備質(zhì)量、汽車總質(zhì)量、汽車軸數(shù)和

12、驅(qū)動型式、汽車的軸荷分配。</p><p>　?。?）汽車主要尺寸參數(shù)的確定：汽車軸距、汽車的前后輪距、汽車的前懸和后懸、汽車的外廓尺寸。</p><p>　　（3）汽車主要性能參數(shù)的確定：汽車動力性能參數(shù)（汽車最高車速vamax、加速時間、最大爬坡度imax、直接檔最大動力因數(shù)D0max、Ⅰ檔最大動力因數(shù)DⅠmax）、燃料經(jīng)濟性參數(shù)、通過性參數(shù)、制動性參數(shù)、操縱穩(wěn)定性參數(shù)、行使平順性參數(shù)

13、。</p><p><b>　　4．繪制總布置圖</b></p><p>　?。?）明確繪制總布置圖的基準；</p><p>　?。?）標注主要結(jié)構(gòu)尺寸和裝配尺寸；</p><p><b>　　三．設計要求 </b></p><p>　　1．繪制汽車的總布置圖，0號圖紙一張。

14、</p><p>　　2．編寫設計說明書，設計說明書應包括以下內(nèi)容：</p><p>　?。?） 汽車形式的選擇；</p><p>　?。?）汽車各總成的選擇； </p><p>　?。?）汽車主要技術參數(shù)的確定；</p><p>　?。?）汽車主要性能的計算；包括：汽車動力性、經(jīng)濟性、操縱穩(wěn)定性等。</p>

15、;<p><b>　　（5）參考文獻。</b></p><p>　　四．設計進度與時間安排</p><p>　　本課程設計為3周，2009年2月20日——2009年3月11日</p><p>　　1．明確任務，分析有關原始資料，復習有關講課內(nèi)容及熟悉參考資料0.5周。</p><p>　　2．設計計算

16、 1.0周</p><p>　　3．繪圖 1.0周</p><p>　　4．編寫說明書、答辯 0.5周</p><p><b>　　五．注意事項</b>&l

17、t;/p><p>　?。?）為保證設計進度及質(zhì)量，設計方案的確定、設計計算的結(jié)果等必須取得指導教師的認可，尤其在繪制總布置圖前，設計方案應由指導教師審閱。圖面要清晰干凈；尺寸標注正確。</p><p>　?。?）編寫設計說明書時，必須條理清楚，語言通達，圖表、公式及其標注要清晰明確，對重點部分，應有分析論證，要能反應出學生獨立工作和解決問題的能力。</p><p>　　

18、（3）獨立完成圖紙的設計和設計說明書的編寫，若發(fā)現(xiàn)抄襲或雷同按不及格處理。</p><p><b>　　六．成績評定</b></p><p>　　注意：此任務書要妥善保管，最后要裝訂在設計說明書的第一頁，如有丟失，后果自負。 </p><p><b>　　七．客車基本情況

19、：</b></p><p>　　1、城市電動客車CA6105的基本參數(shù)</p><p><b>　　1.1尺寸參數(shù)</b></p><p>　　長×寬×高(mm) 11580 × 2 490 × 3 200</p><p>　　軸距/mm： 5800</p>

20、<p>　　前懸/mm： 2340</p><p>　　后懸/mm： 3440</p><p>　　輪距（前／后）／mm：2096/1836</p><p>　　接近角／離去角：7°/7°</p><p>　　乘客門一級踏步/mm：380</p><p><b>　　1.2質(zhì)

21、量參數(shù)</b></p><p>　　乘客數(shù)（載荷質(zhì)量/kg) ：60 (5200)</p><p>　　坐席（包括駕駛員）／名：24</p><p><b>　　立席／名：36</b></p><p>　　整車整備質(zhì)量/kg：11847</p><p>　　前軸/kg：3 963 (3

22、6.6%)</p><p>　　后軸/kg：7 884 (63.4%)</p><p>　　廠定最大總質(zhì)量/kg：17067</p><p>　　前軸/kg：6123 (36.7%）</p><p>　　后軸/kg：10944（63.3%）</p><p><b>　　1.3性能參數(shù)</b><

23、;/p><p>　　最小轉(zhuǎn)彎直徑/mm ：22.8</p><p>　　最小離地間隙/mm ：152</p><p>　　重心高度（計算值）（空載／滿載/mm ：820/570</p><p>　　最高車速／(km/h) ：80</p><p>　　最大爬坡度（滿載））：≥20%</p><p>　

24、　加速時間（0-50 km/h)/s ：20.7</p><p>　　制動距離（初速30 km/h緊急制動）/m ：8.2</p><p>　　一次充電續(xù)駛里程(40 km/h勻速行駛)/km：200</p><p>　　一次充電城市公交工況續(xù)駛里程/km： 120</p><p><b>　　2、整車基本結(jié)構(gòu)</b>&

25、lt;/p><p>　　電動公交客車主要由驅(qū)動控制系統(tǒng)、電池系統(tǒng)、底盤、車身及電氣系統(tǒng)組成。整車采用動力裝置后置后輪驅(qū)動，具有合理的軸荷分配和良好的操縱穩(wěn)定性。</p><p>　　驅(qū)動控制系統(tǒng)是電動汽車的心臟，其任務是在駕駛員控制下，高效地將蓄電池的能量轉(zhuǎn)化為車輪的動能，驅(qū)動汽車前進。驅(qū)動控制系統(tǒng)主要由電機和電機控制器組成，電機與電池之間的能量流動通過控制器調(diào)節(jié)，電機與車輪通過機械傳動裝置連

26、在一起。電動公交客車采用交流電機作為驅(qū)動電機。</p><p>　　電池系統(tǒng)作為整車的動力源，主要功能是為驅(qū)動控制系統(tǒng)提供電能，并用周期性的充電來補充電能。動力電池組作為電動汽車的關鍵裝備，它的質(zhì)量和體積以及儲存的能量對電動汽車的性能起決定性的作用。電動公交客車采用鋰離子電池作為整車的動力源。</p><p>　　底盤包括傳動行駛系、轉(zhuǎn)向系、制動系、懸架和前橋等，其中行駛系又主要由變速器、

27、傳動軸、后橋和車輪等組成。底盤的主要功能是支撐整車的質(zhì)量，將電機發(fā)出的動力傳給驅(qū)動車輪，同時還要傳遞和承受路面作用于車輪的各種力和力矩，并緩和沖擊、吸收振動以保證汽車的舒適性，能夠比較輕便和靈活地完成整車的轉(zhuǎn)向和制動等操作。其行駛系示意圖如圖1所示。</p><p><b>　　圖1：行駛系示意圖</b></p><p>　　車身骨架總成由前圍、后圍、左側(cè)圍、右側(cè)圍及

28、頂蓋等部件組成。車身骨架采用異型鋼材（矩形鋼管）及薄板沖壓件組焊而成，所構(gòu)成的三維框架結(jié)構(gòu)，經(jīng)有限元計算有足夠的剛度和強度，并進行了輕量化改進，結(jié)構(gòu)較為合理。</p><p>　　電氣系統(tǒng)包括低壓電氣系統(tǒng)和高壓電氣系統(tǒng)兩部分。動力電池組輸出的高壓直流電通過電機控制器驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)，同時還向空調(diào)系統(tǒng)的壓縮機、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的驅(qū)動電機、制動系統(tǒng)的驅(qū)動電機提供電能，這構(gòu)成了整車的高壓電氣系統(tǒng)；動力電池組通過DC/DC變換器將高

29、壓直流電轉(zhuǎn)換為24 V低壓直流電，為儀表、照明、控制系統(tǒng)和車身附件提供電能，并給輔助蓄電池充電，這構(gòu)成了整車的低壓電氣系統(tǒng)。</p><p><b>　　八、設計過程</b></p><p>　?。ㄒ唬┢囆问降倪x擇</p><p>　　不同形式的汽車，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。</p><p>&l

30、t;b>　　軸數(shù) 兩軸</b></p><p>　　根據(jù)客車的總質(zhì)量、道路法規(guī)對軸載質(zhì)量的限制和輪胎的負荷能力以及汽車的結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　驅(qū)動形式 6×2</b></p><p>　　根據(jù)客車的用途、總質(zhì)量和對車輛通過性能的要求。</p><p>　　3、布置形式 發(fā)動

31、機后置后橋驅(qū)動</p><p>　　該方案為絕大多數(shù)客車采用，作為城市間客車使用時，能夠在地板下方和客車全寬范圍內(nèi)設立體積很大的行李箱，作為市內(nèi)客車是，則可以降低地板高度，乘可上下方便等優(yōu)點。</p><p>　　（二）汽車各總成的選擇和主要技術參數(shù)的確定</p><p>　　純電動客車的動力傳動系統(tǒng)一般由動力源、電動機、控制器、變速器、主減速器及驅(qū)動輪等組成。初步

32、設計該電動客車的動力傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。</p><p>　　圖2：動力傳動系結(jié)構(gòu)示意圖</p><p><b>　　1、 電動機</b></p><p>　　電動客車的驅(qū)動電機通常要求在低速或爬坡時提供大轉(zhuǎn)矩，高速行駛時輸出大功率，并且變速范圍要大。需要確定的特性參數(shù)：電機的額定功率、峰值功率、最大轉(zhuǎn)矩、基速、峰值轉(zhuǎn)速、額定電壓、額定電流

33、和功率因數(shù)。</p><p>　　根據(jù)上述技術參數(shù)表，可以初步計算出城市電動客車的行駛阻力。</p><p><b>　　公式如下：</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　——滾動阻力</b></p><p>

34、<b>　　——空氣阻力</b></p><p><b>　　——滾動阻力</b></p><p><b>　　——加速度阻力</b></p><p><b>　　1、滾動阻力</b></p><p>　　式中：——滾阻系數(shù)，取；</p>&

35、lt;p><b>　　——最大允許車重</b></p><p><b>　　——坡度角。</b></p><p><b>　　坡度取為0時，</b></p><p>　　取最大坡度為0.2時，</p><p><b>　　2、坡度阻力</b><

36、/p><p><b>　　最大坡度0.2時，</b></p><p><b>　　3、空氣阻力</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——空氣阻力系數(shù)，取為</p><p>　　——迎風面積，取為,為前輪距，車高</p

37、><p><b>　　——最高車速取為</b></p><p><b>　　4加速度阻力</b></p><p><b>　　汽車驅(qū)動力：</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　——驅(qū)

38、動電動機轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　——變速箱傳動比</b></p><p><b>　　——主減速器傳動比</b></p><p>　　——傳動效率，取0.90</p><p>　　——驅(qū)動輪半徑，取為0.5m</p><p>　　根據(jù)驅(qū)動力和行駛

39、阻力平衡運動風度：</p><p>　　當汽車以最高速度80km/h行駛時，只有空氣阻力和滾動阻力:</p><p><b>　　汽車驅(qū)動力</b></p><p><b>　　則此時的驅(qū)動功率:</b></p><p>　　——這是電機額定輸出功率的下限值</p><p>

40、　　考慮到驅(qū)動空調(diào)、助力附件和一些雜散能耗，電動機的額定功率取100KW，才能有效保證汽車的動力性要求。電機的最高轉(zhuǎn)速定為5000r/min較合適，因為高于6000r/min的電機為高速電機，對軸承和其他部件的要求都較高，增加了電機制造成本，對于最高車速為80km/h的客車并不適用。電機基速可以選用1800 r/min，它具有較理想的轉(zhuǎn)矩特性和較高的效率。</p><p><b>　　電機額定轉(zhuǎn)矩：，&

41、lt;/b></p><p>　　受電機自身特性的限制，轉(zhuǎn)矩過載系數(shù)越大，電機設計的難度越大。故取轉(zhuǎn)矩過載系數(shù)為</p><p><b>　　則電機峰值轉(zhuǎn)矩：</b></p><p>　　通常情況下，滿足加速性能要求的電機峰值功率的一半均大于電機額定輸出功率的下限值。</p><p>　　故取電機峰值功率,則電機峰

42、值轉(zhuǎn)速</p><p><b>　　2、變速器：</b></p><p>　　電動汽車中電機轉(zhuǎn)矩特性曲線比發(fā)動機轉(zhuǎn)矩特性曲線更理想，傳動系設計可以采用兩檔變速器，高檔用于正常行車，低檔用于起步和爬陡坡，從而簡化傳動系結(jié)構(gòu)和降低整車制造成本。</p><p>　　根據(jù)汽車傳動系設計要求：</p><p>　　傳動系最高檔總

43、減速比應小于</p><p><b>　　可以選取</b></p><p>　　傳動系最低檔傳動比應大于</p><p>　　其中V＝10km/h=2.78m/s</p><p><b>　　故可以取</b></p><p><b>　　表一 傳動系傳動比</

44、b></p><p>　　3、蓄電池及功率轉(zhuǎn)化器：</p><p><b>　　1）蓄電池選擇：</b></p><p>　　電動汽車通常要求電池系統(tǒng)具有較高的比能量和比功率，以滿足汽車的續(xù)駛里程和動力性的要求，還要求電池系統(tǒng)具有與汽車使用壽命相當?shù)难h(huán)壽命、高效率等。</p><p>　　根據(jù)電動汽車的續(xù)駛里程要

45、求確定蓄電池的總?cè)萘?；電池電壓應根?jù)市場上技術成熟電機的額定電壓及動力電池的單塊電壓確定；根據(jù)電機峰值功率確定蓄電池功率。電動客車的一次充電應能夠在城市循環(huán)工況下行駛200km（根據(jù)設計目標），按照城市客車四工況循環(huán)來估算所需的蓄電池總?cè)萘俊?lt;/p><p>　　圖3 是GB12545.2－2001中規(guī)定的城市客車能耗試驗四工況循環(huán)圖，橫坐標表示行程和時間，縱坐標表示車速</p><p>

46、　　圖3：城市客車能耗試驗四工況循環(huán)圖</p><p>　　整個工況循環(huán)行駛里程為700m，計算電池能量消耗時可以近似看作四</p><p>　　段，并且第四段為滑行，沒有能耗，所以我們只需計算兩個加速段和一個勻速段。</p><p>　　第一段：0～25km/h，用時37.6s。平均加速度為</p><p>　　a=V/3.6t=25/(3

47、.637.6)=0.1846 m/</p><p>　　平均驅(qū)動力=++ma=54.45+2007.1+3150.5682=5212.12N</p><p>　　平均功率P=V/3.6=18097.6w</p><p><b>　　平均電池能耗</b></p><p>　　其中，分別為傳動系，電動機和功率轉(zhuǎn)化器的效率。&

48、lt;/p><p>　　第二段：勻速階段，車速25Km/h，用時17.2S，驅(qū)動力為</p><p>　　=+=2007.1+138.6=2145.7N</p><p>　　平均功率P=V/3.6=14900.65w</p><p><b>　　平均電池能耗</b></p><p>　　第三段：25—

49、40Km/h，用時17.7S，平均加速度</p><p>　　a=（40-25）/（3.617.7）=0.2354 m/</p><p>　　平均驅(qū)動力為=++ma=2007.1+217.8+4017.57=6242.47N</p><p>　　平均功率為p=V/3.6=6242.4732.5/3.6=56355.65w</p><p>&l

50、t;b>　　平均電池能耗</b></p><p>　　故整個四段循環(huán)的電池總能耗E=++=675.72VAh為達到200Km的續(xù)駛里程，需要的電池總能量為</p><p>　　若選用384V的電池組，則總電池容量應不低于502.76Ah，考慮到汽車附件的能耗，電池組容量選擇600Ah。根據(jù)鋰離子電池的比能量90～130Wh/kg,按110Wh/kg需要的鋰離子電池質(zhì)量約有

51、1755kg。鋰離子電池的比功率為250～450W/kg，按250W/kg，于是電池組的總功率可達438.775kW以上，高于電機峰值功率，滿足功率要求。</p><p>　　選取電池單塊電壓24V，單塊容量20Ah，適合作為該電動客車驅(qū)動電池。</p><p>　　2）功率轉(zhuǎn)換器的匹配內(nèi)容有：1、最大功率；2、允許的最大電流。</p><p>　　GB/T 184

52、88.1-2001提供了電機與控制器（主要是功率轉(zhuǎn)化器）輸出容量的匹配表，100kW的電機對應200kW的功率轉(zhuǎn)化器。功率轉(zhuǎn)化器允許的最大輸出電流須大于電機工作的最大電流300A（峰值功率電流）。</p><p>　　表二 城市電動公交客車選用電機、電池和逆變器參數(shù)表</p><p><b>　　4、傳動軸：</b></p><p>　　變速器

53、與后橋主減速器之間的動力傳遞以高萬向傳動軸完成，該車采用普通十字軸萬向節(jié)傳動軸，它由萬向節(jié)，軸管及其伸縮花鍵等組成。傳動軸前段萬向節(jié)連接叉用螺栓與變速器凸緣相連接，后端萬向節(jié)連接叉用螺栓與后橋差速器凸緣相連接。</p><p>　　5、前橋及其懸架系統(tǒng)</p><p><b>　　1）前橋技術參數(shù)：</b></p><p>　　額定軸荷：650

54、0kg</p><p>　　輪距: 2096mm</p><p><b>　　主銷內(nèi)傾角：</b></p><p><b>　　主銷后傾角：</b></p><p>　　前輪前束： 0—2mm</p><p><b>　　制動器型式： 盤式</b

55、></p><p>　　前橋系統(tǒng)總重：1033kg</p><p><b>　　輪輞尺寸：</b></p><p>　　適用輪胎：275/70 R 22.5</p><p><b>　　2）前懸架系統(tǒng)：</b></p><p>　　考慮到乘客經(jīng)常上下車，城市客車的載荷也

56、經(jīng)常變化，可采用空氣懸架。</p><p>　　由于空氣懸架的靜撓度比較大，可以使客車獲得較低的振動頻率，提高其行駛平順性，也能有利與客車從空載到滿載的各種載荷狀態(tài)下均能保持車身高度不變。</p><p>　　空氣懸架可以做到在客車滿載載荷狀態(tài)附近時，空氣彈簧的彈性特性曲線平緩、變化小、剛度低；而在沖擊載荷作用下彈性特性曲線又呈陡直狀態(tài)變化，說明剛度增大，這在使用中能減少懸架的變形量即減小

57、了懸架動撓度和減少了碰撞車架的機會，改善舒適性?？諝鈶壹苓€有單位質(zhì)量儲能量大，工作噪聲小和壽命長等優(yōu)點，</p><p>　　故該車前橋為整體式車橋，采用空氣懸架。其前懸架總成有整體彈性空氣懸掛、雙向作用液壓筒式減振器和橫向穩(wěn)定裝置及限位塊等所組成</p><p>　　6、后橋及其懸架系統(tǒng)</p><p>　　1）后橋主要技術參數(shù)：</p><p

58、>　　額定軸荷: 11000kg</p><p>　　輪距： 1836mm</p><p>　　主減速比： 5.74</p><p><b>　　制動器型式：盤式</b></p><p>　　橋重（包括油）：819kg</p><p>　　前橋系統(tǒng)總重： 1033kg</p

59、><p><b>　　輪輞尺寸： </b></p><p>　　適用輪胎：275/70 R 22.5</p><p>　　后橋是采用整體式驅(qū)動橋，整個驅(qū)動橋通過空氣懸掛與車橋相連。它由主減速器、差速器、半軸及橋殼等組成。</p><p>　　主減速器采用單級主減速式，弧齒錐齒傳動形式，這樣有工作平穩(wěn)，噪聲和振動小等優(yōu)點。&

60、lt;/p><p>　　差速器型式為圓錐齒輪式。</p><p>　　橋殼形式：整體插管式。</p><p><b>　　半軸型式：全浮式。</b></p><p><b>　　7、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)：</b></p><p>　　1）本車采用整體電動液壓式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，由蓄電池供電的獨立

61、直流電動機驅(qū)動液壓泵?？刂破鞲鶕?jù)車速信號、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)速信號控制電動機轉(zhuǎn)速，從而控制液壓泵油量。車速低又轉(zhuǎn)向時，通過增加供油量改善助力效果并減小手力；汽車急轉(zhuǎn)彎通過時通過傳感器檢測轉(zhuǎn)向角速度的快速變化，提供最大供油量達到全動力轉(zhuǎn)向狀態(tài)。車速高時又能減少液壓泵供油量，使手力略感沉重，使駕駛員無發(fā)飄感覺，使轉(zhuǎn)向輕便、靈活，而且提高了汽車高速行駛時的安全性。與液壓式助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)比較，還有較少能量損耗有點</p><p>　

62、　該電液式動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向電機、轉(zhuǎn)向油罐、轉(zhuǎn)向油泵、壓力油管、回油管和吸油管等組成。</p><p>　　轉(zhuǎn)向器為循環(huán)球式搖臂動力轉(zhuǎn)向器，由控制閥、動力油缸和完整的人力轉(zhuǎn)向機構(gòu)組成。轉(zhuǎn)向器采用可變速比，這樣可以使轉(zhuǎn)向在中間位置附近的速比較小，保證此時的轉(zhuǎn)向靈敏度。在停車大角度轉(zhuǎn)向時，轉(zhuǎn)向器的速比較大，可使搖臂善齒軸獲得更大液壓助力，減小手力。</p><p>　　轉(zhuǎn)向泵為

63、葉片式液壓油泵，具有尺寸小，工作壓力高等優(yōu)點。</p><p>　　2）轉(zhuǎn)向系統(tǒng)技術參數(shù):</p><p>　　最大轉(zhuǎn)向角（內(nèi)/外）：</p><p>　　轉(zhuǎn)向盤直徑：480mm</p><p>　　最小轉(zhuǎn)彎半徑：23m</p><p><b>　　3）轉(zhuǎn)向器參數(shù)：</b></p>

64、<p>　　傳動比: 20 17 20</p><p>　　方向盤總?cè)?shù)：4.8</p><p><b>　　最大輸出轉(zhuǎn)矩： </b></p><p><b>　　質(zhì)量: 42kg</b></p><p>　　4）轉(zhuǎn)向油泵用電機參數(shù)：</p><p>　　

65、型號： YZD-112型永磁直流電機</p><p>　　額定功率：3.7KW</p><p>　　額定電流：11.2A</p><p><b>　　額定電壓：400V</b></p><p>　　額定轉(zhuǎn)速：1350r/m</p><p><b>　　8、制動系統(tǒng)</b>&l

66、t;/p><p>　　本車的制動系主要由行車制動系，應急制動系和駐車制動系組成，行車制動系用以使行駛中的汽車減速行駛，應急制動系用于行車制動失效的情況下仍能行駛中的車輛減速行駛或停使，駐車制動系以機械作用保持已經(jīng)停駛（包括坡道停車）的汽車不動。</p><p>　　本車的制動系主要由制動器，空氣壓縮機及其驅(qū)動電機和制動管路系組成。為了提高制動系統(tǒng)的工作可靠性，保證行車安全，本車采用雙回路盤式制

67、動器，帶拉桿操縱裝置的氣制動閥，雙回路氣壓管路結(jié)構(gòu)可以保證當一個回路失效后，另一個回路仍然肯能可靠工作。</p><p>　　按分工可分為三大部分，即氣源回路，雙回路制動氣路子系統(tǒng)和輔助氣路子系統(tǒng)。</p><p>　　氣源氣路從氣泵到四回路保護閥，由氣泵，螺旋冷卻管，自動放水閥，儲氣筒，調(diào)壓閥，防凍泵和四回路保護閥組成。</p><p>　　雙回路制動子系統(tǒng)有四回

68、路保護閥到前后制動氣室，由儲氣筒，腳制動閥，手制動閥，減壓比例閥，繼動閥，快放閥，前制動氣室，后制動彈簧儲能氣室，單向閥，雙向閥，前氣制動氣壓表和后制動氣壓表等組成。</p><p>　　輔助氣路子系統(tǒng)分許多支路和支路系統(tǒng)，如車門支路系統(tǒng)等。所有操縱氣路均由各自的電磁閥通過駕駛員的操作開關進行控制。輔助氣路子系統(tǒng)由單向閥，儲氣筒，管路過濾器，車門應急開關，車門電磁氣動操作閥，車門氣動驅(qū)動泵及輔助氣壓表等元件組成。

69、</p><p><b>　　9、車身與車架</b></p><p>　　該車采用金屬半承載式結(jié)構(gòu)。車身骨架總成由前圍、后圍、左側(cè)圍、右側(cè)圍及頂蓋等部件總成。車身骨架采用異型鋼材（巨型鋼管）及薄板沖壓件阻焊而成，。</p><p>　　門踏步高：360mm</p><p><b>　　地板高：380mm<

70、/b></p><p>　　車廂內(nèi)部長度：11400mm</p><p>　　車廂內(nèi)部高度：2080mm</p><p>　　車廂內(nèi)凈高度：前2270mm 后2170mm</p><p>　　車輛最小通道寬度(后輪處)：600mm</p><p><b>　　（三）汽車主要性能</b><

71、;/p><p><b>　　1、汽車動力性</b></p><p><b>　　1）最高車速</b></p><p>　　最高車速時對應的轉(zhuǎn)速：</p><p><b>　　此時電機提供的轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　傳遞到車輪的驅(qū)動力：</p&g

72、t;<p>　　故滿足最高速度為80km/h的要求。</p><p><b>　　2）加速時間</b></p><p>　　假設電機驅(qū)動系統(tǒng)具有理想的峰值工作特性，則對應的電動汽車整車驅(qū)動力一車速曲線如圖4所示。</p><p>　　圖中，Vb為與電機基速(額定轉(zhuǎn)速) 對應的車速，Vmax為與電機最高工作轉(zhuǎn)速 對應的車速，Va為電

73、動汽車起步加速達到的某一車速，Pp為電機峰值輸出功率/KW。</p><p>　　圖4：驅(qū)動力—車速曲線圖</p><p>　　則電機起步加速到Va的加速時間</p><p><b>　　式中驅(qū)動力：</b></p><p>　　故滿足從0-50km/h加速要20.7s的時間</p><p>&l

74、t;b>　　3）最大爬坡度 </b></p><p>　　當汽車以10km/h的速度在坡度20%上勻速行駛，所需的功率</p><p>　　遠小于電機峰值功率，故電機選擇滿足要求</p><p>　　最大爬坡度驗證;設汽車以10km/h爬坡，則最大爬坡度</p><p><b>　　故也滿足要求.</b>

75、;</p><p>　　4）直接擋最大動力因數(shù)</p><p>　　5）Ⅰ擋最大動力因數(shù)</p><p><b>　　2、汽車通過性</b></p><p>　　汽車克服臺階、溝道等障礙物時車速較低，可以用解靜力學方程求解汽車可以通過的臺階高度和溝寬，故可用以下公式計算：</p><p>　　——

76、車輪直徑，1000m</p><p>　　——汽車軸距，5800mm</p><p>　　——汽車至前軸距離，3860mm</p><p><b>　　——臺階高度</b></p><p><b>　　——溝寬</b></p><p><b>　　計算結(jié)果<

77、/b></p><p>　　表三 通過性計算結(jié)果</p><p>　　在采用靜力學平衡方程求解通過性時沒有考慮車速引起的慣性力的影響，因此后輪越過的臺階高度較小，但是實際運行時，由于汽車具有一定的加速度，汽車可以越過的臺階和溝寬要比計算值大。</p><p><b>　　3、汽車操縱穩(wěn)定性</b></p><p>

78、　　1）縱向行駛穩(wěn)定性及保證汽車上坡時不致縱向翻車，其條件為：</p><p>　　式中 ——汽車質(zhì)心高 ——汽車質(zhì)心至后軸距離 道路附著系數(shù)取0.7</p><p>　　表四 縱向行駛穩(wěn)定性計算結(jié)果</p><p>　　計算結(jié)果表明，該車在上坡時不致縱向翻車，縱向行駛穩(wěn)定。</p><p><b>　　2）橫向行駛穩(wěn)定性<

79、;/b></p><p>　　(1)靜態(tài)側(cè)翻角計算：</p><p>　　式中 B——汽車前輪距，2096mm</p><p>　　靜態(tài)側(cè)翻角，《客車通用技術條件》中規(guī)定應不小于，計算結(jié)果見表五</p><p>　　表五 靜態(tài)側(cè)翻角計算結(jié)果</p><p>　　(2)動態(tài)側(cè)翻角計算如下。汽車在橫向坡道上行駛時，應

80、保證側(cè)滑發(fā)生在側(cè)翻之前。條件是：</p><p><b>　　，計算結(jié)果見表六</b></p><p>　　表六 動態(tài)側(cè)翻角計算結(jié)果</p><p>　　故該車在有坡度的良好瀝青路面上行駛?cè)阅鼙ＷC側(cè)滑發(fā)生在側(cè)翻之前，所以是穩(wěn)定的。</p><p><b>　　九、參考文獻</b></p>

81、<p>　?。?）《汽車設計》 王望予 主編 機械工業(yè)出版社，2004</p><p>　?。?）《汽車原理》 余志生 主編 機械工業(yè)出版社，2006</p><p>　?。?）《汽車構(gòu)造》（下冊）第五版 陳家瑞 主編 人民交通出版社，2006</p><p>　?。?）《純電動公交客車結(jié)構(gòu)與設計》 林程 王文偉 孫逢春 編 機械工程

82、學報，2005</p><p>　　（5）《電動汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)動力特性分析》 余曉江，孫逢春，張承寧 編</p><p>　　中國機電工程學報，2005.</p><p>　?。?）《電動汽車》 胡驊 宋慧主編 人民交通出版社，2006</p><p>　?。?）《先進電動汽車技術》 陳全世 主編 化學工業(yè)出版社，2007</p

83、><p>　?。?）《BK6120EV型電動公交客車技術手冊》 林程 等編 北京理工大學出版社，2004</p><p>　?。?）《城市電動客車動力系統(tǒng)匹配及電機控制器設計》 張光亞.. 吉林大學，2006.</p><p>　?。?）《UG NX4 基礎教程與上機指導》 康亞鵬 查道濤 主編 清華大學出版社，2007</p><p>

84、<b>　　十、設計總結(jié)</b></p><p>　　匆匆結(jié)束為期三周的課程設計，收獲良多，學習到了一些新知識，同時也鞏固了專業(yè)知識。</p><p>　　總的來說，可以分為：對電動汽車有了初步的了解；加深了對客車的認識；初步掌握了UGs 軟件的應用。</p><p>　　電動汽車以前接觸甚少，通過這次課程設計，初步了解了電動汽車的總體結(jié)構(gòu)和工

85、作原理，尤其是電動機和電池方面。</p><p>　　通過對客車各總成的選擇和主要技術參數(shù)的確定，在原來所學的基礎上加深了對客車整車的認識。其中計算汽車的性能參數(shù)，鞏固了汽車理論方面的知識。</p><p>　　感覺收獲最大的還是初步掌握了UGs 軟件的應用。這次課程設計要求我們先用UGs 畫出客車總體布置三維圖，然后再導出到Auto CAD,完成二維制圖。從第二周學習UGs 開始，絕大

86、部分時間是在邊學邊用。還好上學期學的Pro/e 和UGs 有很大的相通性，但是到后面的二維制圖就出現(xiàn)了不少問題，UGs和Auto CAD 似乎兼容得不好。在把UGs三維圖導出到Auto CAD成二維圖是花費了較多時間，而且制圖結(jié)果也不甚滿意。</p><p>　　這次課程設計是相對比較獨立于老師指導，同時同學間的合作又是必不可少的，讓我進一步加深了主動學習和團隊寫作的認識，相信這些在將來的工作中會大有幫助。<