校园电动车的设计(创新设计论文).doc

毕业设计(论文)校园电动车设计DESIGNOFSCHOOLELECTRICVEHICLE学生姓名学院名称专业名称指导教师20*年5月27日徐州工程学院毕业设计(论文)I摘要校园电动车是近几年出现的一种新兴交通工具。校园电动车有着节能，环保，便捷等诸多的优点。因此本课题具有很强的现实意义和接近实际水平的设计要求，尤其是对机械设计部分和电气控制部分的设计。本毕业设计主要进行了电动车的机械部分的分析和设计，包括电动车的减速器、差速器、轴承的选择设计、各主要零部件的强度校核与计算、以及基本的机械传动部分的实现等。通过所设计好机械各部分或者整体部分的结构以及相关尺寸，利用制图软件CAD进行相关的配图的绘制以及其他零件图的绘制。根据电动车前进、后退、制动等基本控制要求，给出电动机的电气控制设计。关键词:校园电动车；交通工具；强度校核；机械传动徐州工程学院毕业设计(论文)IIAbstractCampuselectricvehicleistheemergenceofanewtransportinrecentyears.Campuselectriccarhasenergy-saving,environmentallyfriendly,convenient,andmanyotheradvantages.Therefore,thisissuehasastrongpracticalandrealisticleveldesignrequirement,especiallythepartofdesignformechanicaldesignandelectricalcontrolpart.Thegraduationprojectismainlyfortheelectricvehicleanalysisanddesignofmechanicalparts.Includingelectricreducer,differential,bearingchoicedesign,themajorcomponentsStrengthcheckandcalculation,andbasicmechanicaltransmissionpartoftheimplementationandsoon.Designedbyagoodmechanicalpartsorthewholepartofthestructureandrelateddimensions,UsegraphicssoftwarerelatedwithCADdrawingandothercomponentdrawing.Accordingtoelectriccarsforward,reverse,brakecontrolandotherbasicrequirements,electricalmotorcontroldesigncanbegiven.Keywords:campuselectricvehicles；transport；strengthcheck；mechanicaltransmission徐州工程学院毕业设计(论文)III目录1绪论.11.1概述.11.2电动车的优势与发展.21.3本设计的主要任务.32机械部分设计.42.1概述.42.1.1基本要求.42.1.2基本数据.42.2传动部分设计.52.2.1减速器传动比计算.52.2.2齿型选择.62.2.3载荷计算.62.2.4齿轮材料选择.72.2.5齿轮强度计算.82.3差速器设计.122.3.1对称式圆锥行星齿轮差速器原理.122.3.2对称式圆锥行星齿轮差速器结构.142.3.3差速器齿轮基本参数选择.142.3.4差速器齿轮强度计算.172.4轴承选择与校核.182.4.1概述.182.4.2滚动轴承类型及代号.192.4.3滚动轴承选择.212.4.4滚动轴承约束设计.223电动车电气控制设计.253.1主电路.253.1.1H型双极模式PWM控制.253.1.2控制电路.263.1.3SG3525的内部电路和参数.273.2电动车电池设计方案.283.2.1电池槽.28结论.29致谢.30参考文献.31徐州工程学院毕业设计(论文)11绪论1.1概述校园电动车是近几年出现的并且不断发展日益增多的小范围内使用的交通工具,它的出现和广泛应用为校园内的师生提供了更为便利的交通，还可以作为校区的旅游和观光工具，目前在各大景区已经广泛使用。它有着诸多的优点，例如：首先，环保，电动车行驶零排放，不污染大气，是节能、环保的典范；第二，需求量大，一辆电动自行车一次充电能行驶30-50公里，有较大的市场需求；第三，操作简单，车速不高，每小时20公里左右，不会对其他人力自行车和行人构成威胁和安全问题；第四，维修简单；第五，用户白天使用，夜晚充电，续航能力很强，也不影响日常的工作和生活。该设计集机械和电力电子技术于一体，充分体现了节能、环保和方便实用等特点。通过对其的设计，能够使自身综合能力与设计创新的思维得到很好的锻炼。电池电动车的历史。世界上第一辆电动汽车于1881年诞生，发明人为法国工程师古斯塔夫·特鲁夫，这是一辆用铅酸电池为动力的三轮车，而在1873年，由英国人罗伯特·戴维森用一次电池作动力发明的电动汽车，并没有列入国际的确认范围。后来就出现了铅酸、镍镉、镍氢电池，锂离子电池，燃料电池作为电力。电动车-行业前景电动车行业在中国崛起仅仅几年时间，在这短短的几年内，电动车行业由无到有，由零星分布到大范围普及，取得了高速的发展和长足的进步。由于不需要核心技术，进入门槛低，赢利空间大，短时间内大量企业将目光锁住电动车这个新兴行业。电动车产业的发展具有较强的地域性，一方面表现在生产，一方面表现在消费领域，而且这也是一个渐进的过程。经过十余年的发展，中国电动车行业从小到大，已经形成一个规模庞大的产业群，尤其是进入二十一世纪以后，整个产业呈现高速发展态势。2004年，中国电动车行业已有1000多家生产厂，年产量达675万辆。2005年，中国的电动车年产量达960万辆，市场保有量在1500万辆以上。2006年国内电动车产量达到近2000万辆，比上年增幅60%以上。2010年，中国轻型电动车的产销量将可能达到3000万辆，出口量将可能达500万-600万辆，实现工业产值700亿元，包括上下游带动产值的产业总体规模，将达1300亿元。我们在为这个行业快速发展而欣喜的同时也应看到，目前电动车行业的整体发展质量并不高，主要表现在厂家虽多但质量不佳。具有自主研发能力、上规模的大品牌很少，而大多数是一些靠模仿拼装、以低价运作的厂家，有些小厂甚至几个人、几把螺丝刀就能组装销售。电动车简而言之就是以电力为驱动。以电力为能源的车子。电动车分类电动车按类型分可分为电动自行车,电动摩托车,电动汽车，电动三轮车，燃油助力两用电动车。按电力提供的方式可以分成两大类,一是连接外部电力线来获得电力,另外就是用电池作为电力.也可以利用太阳，风或一切可利用的能量转换成电能供车使用。其他分类：电徐州工程学院毕业设计(论文)2动高尔夫球车、电动观光车、电动巡逻车、电动货运车、电动拉坯车、电动装窑车。这种类型的电动车适用范围比较窄，一般景区、工业园、公园、码头、景区、步行街等场所用。酒店和展览中心也可用来做接待车。我国最新电动摩托车和电动轻便摩托车通用技术条件的出台，将40公斤以上、时速20公里以上的电动车，称之为电动轻便摩托车或电动摩托车，划入机动车范畴。40公斤以下、时速不超过20公里的，列为非机动车范畴。1.2电动车的优势与发展电动车行业在中国崛起仅仅几年时间，在这短短的几年内，电动车行业由无到有，由零星分布到大范围普及，取得了高速的发展和长足的进步。由于不需要核心技术，进入门槛低，赢利空间大，短时间内大量企业将目光锁住电动车这个新兴行业。电动车产业的发展具有较强的地域性，一方面表现在生产，一方面表现在消费领域，而且这也是一个渐进的过程。经过十余年的发展，中国电动车行业从小到大，已经形成一个规模庞大的产业群，尤其是进入二十一世纪以后，整个产业呈现高速发展态势。2004年，中国电动车行业已有1000多家生产厂，年产量达675万辆。2005年，中国的电动车年产量达960万辆，市场保有量在1500万辆以上。2006年国内电动车产量达到近2000万辆，比上年增幅60%以上。2010年，中国轻型电动车的产销量将可能达到3000万辆，出口量将可能达500万-600万辆，实现工业产值700亿元，包括上下游带动产值的产业总体规模，将达1300亿元。哥本哈根召开的联合国气候大会,引起了全球关注,冰川融化,海平面上升,沙尘暴肆虐环境变化正威胁着人类赖以生存的自然环境。作为碳排放大户的传统汽车工业,将面临巨大挑战,节能减排已成为未来发展的大趋势。中国首次量化了温室气体减排目标,到2020年国内二氧化碳排放将比2005年下降40%-45%。科技部前不久也表示,低碳技术将纳入“十二五”科技发展规划。这让车市对明年即将发布的节能减排政策充满期待。甚至有人大胆预测1.6L购置税减征政策将成为长期政策；“限大扬小”将成为汽车发展的主流趋势；未来新能源车,政府扶持力度将更突出。发展电动汽车产业早已成为国家高科技研究发展计划(863计划)的主攻方向之一。美国、日本、欧盟等汽车产业大国对电动车的发展也尤为重视,不仅每年划拨巨额资金,同时还为购买电动车的消费者减免税赋,给予车补等。2010年至2012年将成为电动汽车发展的重要时期,日产Leaf、通用雪佛兰Volt、丰田FT、三菱i-Mi等多款明星电动车将投放市场,它们将在车辆性能、乘坐舒适性、使用成本等方面与汽油车形成竞争。电动车作为新型产品,能否被消费者接受,关键在两方面。一是,电动车的成本与经济性,如果成本太高,超出消费者的预支太多,即使它的技术再先进,消费者也只能是望而却步了。二是,汽车技术的可靠性和使用便利性。如果使用过程,经常抛锚会令消费者质疑它徐州工程学院毕业设计(论文)3的安全性,甚至放大它的危险性。而充电设施、充电时间等便利与否,将直接影响到购买决意。与其他国际品牌电动车相比,自主电动车更侧重于从市场接受度出发,重点发展微型和小型电动乘用车。目前,奇瑞、吉利、长安、比亚迪等电动车已正式或即将正式推出,各地电动汽车电池厂项目也纷纷上马,为老百姓打造“买得起”的电动车是政府与自主车企共同的追求。未来,自主电动车将与合资电动车形成较明显的产品差异,抢占不同的消费群体。科尼尔汽车资讯公司曾预测,2020年中国市场纯电动车将占到市场40%强,加上20%的混合动力汽车,新能源汽车比例将占市场2/3。电动车将成为汽车工业迈入“低碳”行列的重要功臣。1.3本设计的主要任务（1）分析研究导师发送的任务书，熟悉设计对象，充分利用网上资料、图书馆藏书，了解校园电动车相关设计手册的大致内容，为整个设计奠定基础，做最基本的准备。（2）在指导老师指导下深入研究设计对象，查找关键点，攻破难点，并提出个人的设计思路或想法。（3）根据最大载重四人的负荷（500kg）以及最大速度(15Km/h)的基本条件，通过查询电动车相关手册以及其它资料，选择电动车的电动机的型号和设计。依据电动车前进、后退、制动等基本控制要求，运用单片机，给出电动机的电气控制设计。（4）确定机械传动机构，轴承设计与选择，几何参数。（5）着手画图，装配图，零件图的绘制要先绘制草图，并逐渐修改错误。（6）撰写设计论文，阐述设计依据，说明设计内涵。根据已经得到的设计结果，阐述其中的设计方法和依据，整理成文。设计说明书要明确设计过程的计算，原理和一些必要的细节。