【车辆工程类】黄海客车制动能量回收系统设计【汽车类】【10张CAD图纸】【优秀】【毕业论文说明书】
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【车辆工程类】黄海客车制动能量回收系统设计【汽车类】【10张CAD图纸】【优秀】【毕业论文说明书】,车辆,工程,黄海,客车,制动,能量,回收,系统,设计,汽车,10,cad,图纸,优秀,优良,毕业论文,说明书,仿单
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毕业设计（论文）中期 检 查表 填表日期 2011 年 4 月 20 日 迄今已进行 8 周剩余 9 周 学生姓名 姜保罗 院系 汽车与交通工程学 院 专业、班级 车辆工程 导教师姓名 纪峻岭 职称 副教授 从事 专业 车辆工程 是否 外聘 是 否 题目名称 黄海客车制动能量回收系统设计 学 生 填 写 毕业设计（论文）工作进度 已完成主要内容 待完成主要内容 （ 1） 基本方案的确定 ； （ 2） 进行了初步的计算 ； （ 3） 完成零件草图 。 （ 1） 将草图完善，绘制 出完整装备图 ； （ 2） 绘制 液压系统原理 图 ； （ 3） 完成设计说明书。 存在问题及努力方向 在设计的过程中，对 液压系统 总体设计布局不够合理，对装配图的画法不够清晰。在以后的设计中将明确目标，理清思路，认真学习研究将毕业设计完成。 学生签字： 姜保罗 指导教师 意 见 指导教师签字： 年 月 日 教研室 意 见 教研室主任签字： 年 月 日 毕业设计（论文）任务书 学生姓名 姜保罗 院系 汽车 与交通工程学院 专业、班级 车辆工程 指导教师姓名 纪峻岭 职称 副教授 从事 专业 车辆工程 是否外聘 是 否 题目名称 黄海客车制动能量回收系统设计 一、设计（论文）目的、意义 汽车在制动时，其动能通过制动器的摩擦片和制动鼓的摩擦作用产生热能而被浪费掉，不能加以利用，本课题综合考虑了上述多种因素设计了新型电控液驱汽车。它能很好满足汽车的节能环保等方面的要求。通过电控液驱客车的设计研究，可以掌握电控液驱汽车的关键技术。促进定 压网络液压马达控制系统。理论的发展，并使二次调节系统尽快应用于车辆中。同时，也为今后电控液驱汽车的研究打下坚实基础。新型电控液驱汽车降低燃油消耗量和减少有害排放效果是很明显的。这对于我国石化燃料不足，其他代替品尚未开发利用的现状以及环节城市空气污染状况来说有深远意义。 新型电控液驱客车能够显著提高车辆经济性，排放性，和主动安全性等多方面性能，是对常规契合就较大变革的，机电液一体化的高新技术产品。随着对车辆节能环保性能的重视与要求日益提高，具有良好节能环保性能的新型电控液驱客车显然具有很大市场需求与发展前景。 二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法） 设计一种新型电控液驱汽车液压系统。能够提高车辆的经济性，排放性。确定液压系统总成，进行各个相关零部件的设计与计算。 (1)电控液驱客车底盘布置方案设计，分析与优化。 (2)液压系统的设计与相关部件的设计和计算 (3)重点是液压元件的设计与计算。在保证性能的前提下，尽可能减小质量和体积。 (4)对新型电控液压汽车的动力性进行仿真分析 三、设计（论文）完成后应提交的成果 ： 1、设计说明部分： （ 1）毕业设计计算说明书 （ 15000 字） 2、设计图纸 ： 图纸 （ 折合 零号图至少三张） 、进度安排 （ 1）资料收集、调研，完成开题报告 第 1 2 周 （ 2 月 28 日 3 月 15 日） （ 2）熟悉掌握新型电控液驱汽车特点 第 3 周 （ 3 月 16 日 3 月 24 日） （ 3）能量回收系统方案设计 第 4 5 周 （ 3 月 25 日 4 月 7 日） （ 4）设计参数的选择、设计、计算 第 6 10 周（ 4 月 8 日 5 月 12 日 ） （ 5）设计说明书定稿，完成图纸绘制 第 11 14 周（ 5 月 13 日 6 月 16 日） （ 6）设计审核、修改 第 15 16 周（ 6 月 17 日 7 月 1 日 ） （ 7）准备答辩 第 17 周（ 7 月 2 7 月 3 日 ） 五、主要参考资料 1 工程机械 液压与液力传动。 吉林工业大学等校编写 2 孙永忠 北京理工大学硕士学位论文 1997 3 张利平 化学工业出版社 2007 4常思勤，易纲 南京理工大学学报 2004 5胡寿松 M】 科学出版社 2001 6韩文 D】 南京理工大学 2005 7胡纪滨 北京理工大学硕士论文 8雷天觉 上 )M北京理工大学出版社 ,1998 9 A of 7l 804， 1997 六、备注 指导教师签字： 年 月 日 教研室主任签字： 年 月 日 本科学生毕业 设计 黄海客车制动能量回收系统设计 系部名称 ： 汽车与交通工程学院 专业班级 ： 车辆工程 学生姓名 ： 姜保罗 指导教师 ： 纪峻岭 职 称 ： 副教授 黑 龙 江 工 程 学 院 二 一一 年六月 s 011毕业设计（论文）成绩评定表 学生 姓名 姜保罗 性别 男 院系 汽车与交通工程学院 专业 车辆工程 班级 07 设计（论文）题目 黄海客车制动能量回收系统设计 指导教师姓名 职称 指导教师 评分（ X） 评阅教师姓名 职称 评阅教师 评分（ Y） 答辩组组长 职称 答辩组 评分（ Z） 毕业设计（论文）成绩 百分制 五级分制 答辩委员会评语： 答辩委员会主任 签字 （盖章）： 系部公章： 年 月 日 注： 1、 指导教师、评阅教师、答辩组评分按百分制填写，毕业设计（论文）成绩 百分制 =、评语中应当包括学生毕业设计（论文）选题质量、能力水平、设计（论文）水平、设计（论文）撰写质量、学生在毕业设计（论文）实施或写作过程中的学习态度及学生答辩情况等内容的评价。 毕业设计指导教师评分表 学生姓名 姜保罗 院 系 汽车与交通工程学 院 专业、班级 车辆工程 07 指导教师姓名 纪峻岭 职称 副教授 从事 专业 车辆工程 是否 外聘 是 否 题目名称 黄海客车制动能量回收系统设计 序号 评 价 项 目 满分 得 分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度 10 2 题目工作量；题目与生产、科研、实验室建设等实际的结合程度 10 3 综合运用知识能力（设计涉及学科范围，内容深广度及问题难易度）；应用文献资料能力 15 4 设 计（实验）能力；计算能力（数据运算与处理能力）；外文应用能力 20 5 计算机应用能力；对实验结果的分析能力（或综合分析能力、技术经济分析能力） 10 6 插图（图纸）质量；设计说明书撰写水平；设计的实用性与科学性 ；创新性 20 7 设计规范化程度（设计栏目齐全合理、 的使用等） 5 8 科学素养、学习态度、纪律表现；毕业论文进度 10 得 分 X= 评 语： （参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点） 工作态度： 好 较好 一般 较差 很差 研究能力或设计能力：强 较强 一般 较弱 很弱 工作量： 大 较大 适中 较少 很少 说明书规范性： 好 较好 一般 较差 很差 图纸规范性： 好 较好 一般 较差 很差 成果质量（设计方案、设计方法、正确性） 好 较好 一般 较差 很差 其他： 指导教师 签字 ： 年 月 日 优秀毕业设计（论文）推荐表 题 目 黄海客车制动能量回收系统设计 类别 毕业设计 学生姓名 姜保罗 院（ 系 ） 、专业、班级 汽车与交通工程学院车辆工程 07 指导教师 纪峻岭 职 称 副教授 设计成果明细： 答辩委员会评语： 答辩委员会主任 签字 （盖章）： 院、系公章： 年 月 日 备 注： 注：“类别”栏填写毕业论文、 毕业设计 、 其他 黑龙江工程学院本科生毕业设计 I 摘 要 本文研究了一种新型电控液驱汽车的总体方案与液压系统设计。新型电控液驱汽车能够显著提髙车辆经济性、排放性和主动安全性等多方面的性能，是对常规汽车有较大变革的、 机电液一体化的髙新技术产品。随着对车辆节能环保性能的重视程度的日益提高，具有良好 节能环保性能的新型电控液驱汽车显然具有很大的市场需求与良好的发展前景。 本文所作的研究工作主要包括： 析与优化。 过增加变速器改善了起动 转矩不足的问题。 据国家标准中规定的燃料消耗量试验方法，对变量泵的客车进行燃油经济性的计算和对比研究，分析了其节能原理。 控液驱汽车和节能机理相似的混合动力车进行研究。 通过 设计 ， 完成了新型电控液驱客车的总体方案与液压系统设计 。 关键词 ； 电控； 液压驱动 ； 客车 ； 设计 ； 能量回收 ； 黑龙江工程学院本科生毕业设计 n a of is is so is an of he of is he is of is is a he of is to of of of or is og is is of is is 黑龙江工程学院本科生毕业设计 目 录 摘要 . I . 1 章 绪论 . 4 题研究现状 . 4 究的主要目的 . 5 第 2 章 新型电控液驱汽车工作原理及分析 . 6 型电控液驱汽车的工作原理 . 6 混合动力车的比较 . 6 能，环保性能比较分析 . 6 力性分析 . 8 论 . 9 型电控液驱客车特点 . 10 章小结 . 10 第 3 章 电控液驱汽车制动能量回收系统方案设计 . 12 方案的选择 . 12 章小结 . 13 第 4 章 液压系统的主要部件设计 . 15 压系统压力的确定 . 16 压马达的选择 . 16 据最高车速要求 . 16 压泵的选择及零部件的设计 . 18 压泵的选择 . 18 兰和弹性联轴器的设计 . 19 压油的选择 . 19 件的选择 . 19 黑龙江工程学院本科生毕业设计 压蓄能器的选择 . 20 能器类型的选择 . 20 能器参数确定 . 20 箱的设计 . 21 压油箱有效容积的确定 . 21 液压油箱的外形尺寸设计 . 22 压缸的设计 . 24 压缸的工作压力确定 . 24 压缸内径 D 和活塞杆直径 d 的确定 . 24 压缸壁厚和外径的计算 . 24 压缸工作行程的确定 . 24 盖厚度的确定 . 25 小导向长度的确定 . 25 体长度的确定 . 25 压缸强度校核 . 25 压阀的选择 . 25 章小结 . 26 第 5 章 电控液驱客车的动力性分析 . 27 驶阻力特性分析 . 27 力性分析 . 27 速过程的性能分析 . 27 动过程的性能分析 . 30 大爬坡度分析 . 32 案分析 . 33 章小结 . 33 第 6 章 电控液驱客车的经济性分析 . 34 用变量泵的燃油经济性分析 . 35 速工况燃油消耗量计算 . 35 速工况燃油消耗量计算 . 37 速工况燃油消耗量计算 . 37 速工况燃油消耗量计算 . 38 黑龙江工程学院本科生毕业设计 工况循环百公里燃油消耗量计算 . 39 章小结 . 39 结 论 . 40 参考文献 . 41 致 谢 . 42 附录 A 外文文献 43 附录 B 外文文献的中文译文 49 毕业 设计 答辩评分表 学生 姓名 姜保罗 专业 班级 车辆工程 07导 教师 纪峻岭 职 称 副教授 题目 黄海客车制动能量回收系统设计 答辩 时间 6 月 20 日 答辩组 成员姓名 安永东、石美玉 、 王瑛璞 、 王悦新 、 王强 出席 人数 5 序号 评 审 指 标 满 分 得 分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况，题目难易度、工作量、 与实际的结合程度 10 2 设计（实验）能力、对实验结果的分析能力、计算能力、综合运用知识能力 10 3 应用文献资料、计算机、外文的能力 10 4 设计说明书撰写水平、图纸质量， 设计 的规范化程度 （设计栏目齐全合理、 、实用性、科学性和创 新 性 15 5 毕业 设计 答辩准备情况 5 6 毕业 设计 自述情况 20 7 毕业 设计 答辩回答问题情况 30 总 分 Z= 答辩过程记录 、评语 ： 自述思路与表达能力：好 较好 一般 较差 很差 回答问题： 正确 基本正确 基本不正确 不能回答所提问题 研究能力或设计能力：强 较强 一般 较弱 很弱 工作量： 大 较大 适中 较少 很少 说明书规范性： 好 较好 一般 较差 很差 图纸规范性： 好 较好 一般 较差 很差 成果质量（设计方案、设计方法、正确性） 好 较好 一般 较差 很差 其他： 答辩组长 签字 ： 年 月 日 注： 毕业设计（论文）评阅可以采用 2 名评阅教师评阅或集体评阅或预答辩等 形式 毕业 设计 评阅人评分表 学生 姓名 姜保罗 专业 班级 车辆工程 07导教 师姓名 纪峻岭 职称 副教授 题目 黄海客车制动能量回收系统设计 评阅组或预 答辩组成员姓名 第 二 答辩组 出席 人数 5 序号 评 价 项 目 满分 得 分 1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度 10 2 题目工作量；题目与工程实践、社会实际、科研与实验室建设等的结合程度 10 3 综合运用知识能力（设计涉及学科范围，内容深广度及问题难易度）；应用文献资料能力 15 4 设计（实验）能力；计算能力（数据运算与处理能力）；外文应用能力 25 5 计算机应用能力；对实验结果的分析能力（或综合分析能力、技术经济分析能力） 15 6 插图（图纸）质量；设计说明书撰写水平；设计的实用性与科学性；创新性 20 7 设计规范化程度（设计栏目齐全合理、 的使用等） 5 得 分 Y= 评 语： （ 参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点 ） 回答问题： 正确 基本正确 基本不正确 不能回答所提问题 研究能力或设计能力：强 较强 一般 较弱 很弱 工作量： 大 较大 适中 较少 很少 说明书规范性： 好 较好 一般 较差 很差 图纸规范性： 好 较好 一般 较差 很差 成果质量（设计方案、设计方法、正确性） 好 较好 一般 较差 很差 其他： 评阅人 或预 答辩组长 签字 ： 年 月 日 毕业设计（论文）过程管理材料 题 目 黄海客车制动能量回收系统设计 学生姓名 姜保罗 系部名称 汽车与交通工程学院 专业班级 车辆工程 导教师 纪峻岭 职 称 副教授 教 研 室 车辆工程 起止时间 2010 年 2 月 28 日 2010 年 6 月 24 日 教 务 处 制 注：课题类型填写 会）实际； 毕业设计（论文）题目审定表 指导教师姓名 纪峻岭 职称 副教授 从事 专业 车辆工程 是否外聘 是 否 题目名称 黄海客车制动能量回收系统设计 课题适用专业 车辆工程 课题类型 Y 课题简介 （主要内容、意义、现有条件、预期成果及表现形式） ： 一、 主要研究内容： 设计一种新型电控液驱汽车液压系统。能够提高车辆的经济性，排放性。确定液压系统总体组成，进行各个相关部件的设计与计算。 1. 电控液驱客车底盘布置方案设计，分析与优化。 2. 液压系统的设计与相关部件的设计与计算。 3. 重点是液压元件的设计与计算。在保证性能 的前提下，尽可能减小质量和体积。 4. 对新型电控液驱汽车进行经济性和动力性分析 二、 研究的意义 设计一种新型电控液驱汽车液压系统。能够相助提高车辆经济性，排放性和主动安全性等多方面的性能。确定液压系统的总体组成，进行各个相关部件的设计与计算 。 三、 预期成果及表现形式 1、设计说明书（ 15000 字）。 2、设计图纸（折合零号图纸 3 张）。 指导教师签字： 年 月 日 教 研 室 意 见 1 选题与专业培养目标的符合度 好 较好 一般 较差 2 对学生能力培养及全面训练的程度 好 较好 一般 较差 3 选题与生产、科研、实验室建设等实际的结合程度 好 较好 一般 较差 4 论文选题的理论意义或实际价值 好 较好 一般 较差 5 课题预计工作量 较大 适中 较小 6 课题预计难易程度 较难 一般 较易 教研室主任签字： 年 月 日 系（部）教学指导委员会意见： 负责人签字： 年 月 日 毕业设计（论文） 开题报告 设计（论文）题目 :黄海客车制动能量回收系统设计 院 系 名 称 : 汽车与交通工程学院 专 业 班 级 : 车辆 学 生 姓 名 : 姜保罗 导 师 姓 名 : 纪峻岭 开 题 时 间 : 2011 年 3 月 14 日 指导委员会 审查意见： 签字 ： 年 月 日 开题 报告撰写要求 一、“开题报告”参考提纲 1. 课题研究 目的 和意义 ； 2. 文献综述（ 课题研究 现状 及分析 ） ； 3. 基本内容 、 拟解决的主要问题 ； 4. 技术路线 或研究方法 ； 5. 进度安排 ； 6. 主要参考文献。 二、“开题报告” 撰写规范 请参照黑龙江工程学院本科生毕业设计说明书及毕业论文撰写规范 要求 。 字数 应在 4000 字 以上 ， 文字要精练通顺，条理分明，文字图表要工整清楚。 毕业设计 开题报告 学生姓名 姜保罗 院系 汽车与交通工程学院 专业、班级 车辆工程 指导教师姓名 纪峻岭 职称 副教授 从事 专业 车辆工程 是否 外聘 是否 题目名称 黄海客车制动能量回收系统设计 一、 课题研究 现状、 选题 目的 和意义 1、 课题研究 现状 在国外， 70 年代由于能源危机的出现，以节能为目的的研究工作相继展开在丹麦，学者在城市公共汽车上装备了二次调节系统，通过对二次调节系统施以不同的控制策略，可使车辆的燃油经济性提高，课节省燃油高达 30%。瑞典对二次调节系统在牵引车和叉车上的应用进行了理论研究，得出结论：在这两个区域，二次调节系 统比飞轮储能符合传动系统更有效。没过威斯康星大学也对蓄能器储能复合传动进行了研究，并于 1958 年在德国 过推算 出结论：将公共汽车的传动系统改成二次调节系统后，三年内车辆节省的开始就可以收回改装成本，而且同时还有降低发动机废气排放的好处。最近几年加拿大，日本一些学者仍在继续进行此方面的研究，并将成果申请了专利。 日本早在混合动力车量产化之前，包括丰田、本田、日产等汽车公司都已申请多项制动能量回收系统的专利。近年来有关制动能量回收技术的专利申请继续 增加，对制动能量回收技术研究进一步深入。 液压传动由于其本身所具有的高功率重量比，体积小且能进行无级调速等特点，使得液压传动具有在汽车，工程机械，拖拉机及军事车辆等中运用的潜力 在国内，对该方面的研究还不多，主要是哈尔滨工业大学和东北农业大学。哈尔滨工业大学主要是对液压系统进行了理论分析和计算机仿真方面的研究。上海交通大学对二次调节系统也进行了理论上的研究，但是尚无样车的试验研究。东北农业大学提出了一种电控液压复合驱动系统，并对其进行了理论研究。 随着汽车工业汽车技术的发展，汽车的行驶速度 不断提高，同时由于高速公路的反战，汽车的运输能力逐渐加大。据 1976 年统计，在日本的货运量当中，汽车占总运输量的 74%。目前，世界发达国家公路运输在综合运输体系中起到主导作用。 然而正式由于个性汽车产量及流量的剧增，给社会带来了许多问题，醉着社会的不断发展，特别是发展中国家经济的迅速发展，世界汽车的保有量增长迅速，能源需求量也将不断增长；同时由于车流密度大，造成交通拥挤，汽车需经常进行减速，起步和加速，制动次数极为频繁，一方面，制动时汽车的能量没有得到充分利用；另一方面，制动器的使用寿命大大降低， 是汽车行驶安全性受到影响。此外，汽车排出的大量废气和制动时的尖锐噪声对环境产生严重危害。所以这些问题使人们开始研究环保和节能汽车。在环保方面，人们正在研究使用天然气，电力，核能等汽车，但是由于天然气在不同地区分布不一样蓄量有限制，电力汽车的电网及道路条件限制，高能蓄电池的研究还未获得实质性突破，燃料电池汽车价格居高不下，氢能及核能的研究技术还不成熟，使得汽车在这方面受到一定限制。 随着液压元件性能的提高和价格的降低，电子技术的飞越，将有越来越多的国内外学者从事该领域的研究，并在将来将电控液驱汽车推 向市场，实现商业化，使电控液驱汽车真正的进入百姓生活。 综观现有实用化的不同的混合动力系统，制动能量回收控制在细节上有所不同。一般都采用电子控制的液压制动与制动能量回收的组合方式，也称为电液制动伺服控制系统。 2、选题的目的和意义 地球是人类生存和发展的家园，地球上的资源是有限的。自从 1937 年石油危机以来，人们倍加意识到能源的有限性。与此同时，地球环境也受到多种产业及交通工具污染的威胁，汽车工业及汽车对环境的污染是其中的一个重要方面。而交通事故造成很多人员的伤亡和巨大的经济损失，已是社会的公害。发展节能， 环保，安全型汽车是汽车行业的主要研究方向。 随着世界能源的日趋紧张及人们环保意识的日趋增强，汽车的节能和环保问题备受世界各国的极大重视。合理地开发和利用资源，保护生态环境，是实现社会和经济可是徐发展的基础。因此，降低能源消耗，实现能源再利用，降低废气的排放，保护环境，已经成文世界各国科技发展的重要课题之一。中国作为石阶上第二大石油进口国。为了保障国家的持续性发展，尤其要把资源和环境问题提到经济和社会发展的全局位置上来。 石阶上的汽车保有量， 1960 年为 辆， 1970 年为 辆， 1980 年为 4 亿辆， 1990年突破到 6 亿辆，至 2003 年已经超过 辆。在我国，汽车作为国民经济发展的支柱产业之一，1980 年为年产量 20 多万辆，保有量为 168 万辆； 1990 年年产量 50 多万辆，保有量为 360 多万辆； 2000 年年产量突破 200 万辆，保有量 辆；可见汽车的年产量和保有量的增幅是惊人的，戒指 2006 年，我国汽车年产量为 888 多万辆，保有量超过 4000 万辆。 由于汽车庞大的拥有量，因为对能源的消耗是惊人的，对环境的影响也是巨大的。据统计，目前全世界每日石油的消耗量为 4000 万桶左右，其中用于交通的约为 30%50%，而在交通运输的石油消耗中，汽车占整个交通运输石油消耗量的 70%80%，即汽车用油占是优良总消耗的 30%多。环境污染方面，早晨大气污染的主要物质有 通运输排污在大气污染尤其是城市大气污染中的比例早已上升为第一位。 液压传动系统，即将汽车制动时的动能转变为液压能，在汽车加速或者上坡时再利用，即可缩短加速时间，减少气动时的排污问题，提高汽车燃油经济性 . 制动能量回收是现代电动汽车与混合动力车重要技术之一，也是它们的重要特点。在一般内燃机汽车上，当车辆减速、制动时，车辆的运动能量通过制动系统而转变为热能，并向大气中释放。而在电动汽车与混合动力车上，这种被浪费掉的运动能量已可通过制动能量回收技术转变为电能并储存于蓄 电池 中，并进一步转化为驱动能量。例如，当车辆起步或加速时，需要增大驱动力时，电机驱动力成为 发动机 的辅助动力，使电能获得有效应用。 汽车在制动时，其动能通过制动器的摩擦片和制动鼓的摩擦作用产生热能而被浪费掉，不能加以利用。本课题综合考虑了上述 多种因素设计了新型电控液驱汽车。它能很好满足汽车节能环保安全等方面要求。通过电控液驱客车的设计研究，可以掌握电控液驱汽车的关键技术，促进定压网络液压马达控制系统。理论的发展，并使二次调节系统尽快应用于车辆中。同时，也为今后电控液驱汽车的研究打下坚实的基础。新型电控液驱汽车降低燃油消耗量和减少有害排放的效果是很明显的。这对于当前我国石化燃料不足，其他代替品尚未完全开发利用的现状以及环节城市空气污染状况来说具有深远的意义 新型电控液驱汽车能够显著提高车辆的经济性，排放性，和 主动安全性等多方面性能是对常规契合有较大变革的，机电液一体化的高新技术产品。随着对车辆节能环保性能的重视与要求的日益提高，具有良好节能环保性能的新型电控液驱汽车显然具有很大的市场需求与良好的发展前景。 二、 设计 的基本内容 、 拟解决的主要问题 1、本设计的主要内容 : 设计一种新型电控液驱汽车液压系统。能够小猪提高车辆经济性 和主动安全性等多方面性能。确定液压系统总体组成，进行各个相关部件的设计与计算。 2、拟解决的主要问题 : (1)电控液驱客车底盘布置方案设计，分析与优化。 (2)液压系统的设计与相 关部件的设计和计算 (3)重点是液压元件的设计与计算。在保证性能的前提下，尽可能减小质量和体积。 (4)对新型电控液压汽车的动力性进行仿真分析 三、 技术路线（研究方法） 收集相关资料 撰写开题报告 液压系统方案设计 主要零部件设计 四、进度安排 （ 1）资料收集、调研，完成开题报告 第 1 2 周 （ 2 月 28 日 3 月 15 日） （ 2）熟悉掌握新型电控液驱汽车特点 第 3 周 （ 3 月 16 日 3 月 24 日） （ 3）能量回收系统方案设计 第 4 5 周 （ 3 月 25 日 4 月 7 日） （ 4）设计参数的选择、设计、计算 第 6 10 周（ 4 月 8 日 5 月 12 日 ） （ 5）设计说明书定稿，完成图纸绘制 第 11 14 周（ 5 月 13 日 6 月 16 日） （ 6）设计审核、修改 第 15 16 周（ 6 月 17 日 7 月 1 日 ） （ 7）准备答辩 第 17 周（ 7 月 2 7 月 3 日 ） 油箱的设计，液压缸的主要尺寸确定 动力性分析 液压马达的选择，液压泵的选择，液压油的选择，管件的选择，蓄能器的选择。 五、 参考文献 1 工程机械液压与液力传动。 吉林工业大学等校编写 2 孙永忠 真。 北京理工大学硕士学位论文 1997 3 张利平 化学工业出版社 2007 4 备注 路甬祥 M机械工业出版社 ,2002. 5 徐安 陈德阳，汽车底盘 。 机械工业出版社 2005 6 姚怀新 人民交通出版社 2002 7 曾祥荣 国防工业出版社 1980 8 周有强 志峰 机械无级变速器发展概述 9 李春明 机械工业出版社 2004 、 10常思勤 一种新型电控液驱车辆的探讨 2002 11常思勤，易纲 南京理工大学学报 2004 12胡寿松 M】 科学出版社 2001 13韩文 D】 南京理工大学 2005 14胡纪滨 北京理工大学硕士论文 15雷天觉 上 )M北京理工大学出版社 ,1998 16 A of 7l 804， 1997 六、备注 指导教师意见： 签字 ： 年 月 日 黑龙江工程学院本科生毕业 设计 4 目 录 摘要 . I . 1 章 绪论 . 4 . 4 . 5 第 2 章 新型电控液驱汽车工作原理及分析 . 6 . 6 . 6 能，环保性能比较分析 . 6 力性分析 . 8 . 9 . 10 . 10 第 3 章 电控液驱汽车制动能量回收系统方案设计 . 12 . 12 . 13 第 4 章 液压系统的主要部件设计 . 15 . 16 . 16 据最高车速要求 . 16 . 18 . 18 . 19 . 19 . 19 黑龙江工程学院本科生毕业 设计 5 . 20 能器类型的选择 . 20 能器参数确定 . 20 . 21 压油箱有效容积的确定 . 21 液压油箱的外形尺寸设计 . 22 . 24 . 24 和活塞杆直径 . 24 压缸壁厚和外径的计算 . 24 压缸工作行 程的确定 . 24 . 25 小导向长度的确定 . 25 体长度的确定 . 25 压缸强度校核 . 25 . 25 . 26 第 5 章 电控液驱客车的动力性分析 . 27 驶阻力特性分析 . 27 . 27 速过程的性能分析 . 27 . 30 . 32 . 33 . 33 第 6 章 电控液驱客车的经济性分析 . 34 用变量泵的燃油经济性分析 . 35 . 35 . 37 . 37 . 38 黑龙江工程学院本科生毕业 设计 6 . 39 . 39 结 论 . 40 参考文献 . 41 致 谢 . 42 黑龙江工程学院本科生毕业 设计 7 摘 要 本文研究了一 种新型电控液驱汽车的总体方案与液压系统设计。新型电控液驱汽车能够显著提髙车辆经济性、排放性和主动安全性等多方面的性能，是对常规汽车有较大变革的、 机电液一体化的髙新技术产品。随着对车辆节能环保性能的重视程度的日益提高，具有良好 节能环保性能的新型电控液驱汽车显然具有很大的市场需求与良好的发展前景。 本文所作的研究工作主要包括： 析与优化。 过增加变速器改善了起动转矩不足的问题。 控液驱汽车的燃油经济性进行了分析。根据国家标准中规定的燃料消耗量试验方法，对变量泵的客车进行燃油经济性的计算和对比研究，分析了其节能原理。 通过设计，完成了新型电控液驱客车的总体方案与液压系统设计。 关键词 ；电控；液压驱动；客车；设计；能量回收； 黑龙江工程学院本科生毕业 设计 8 n a of is is so is an of he of is he is of is is a he of is to of of of or is og is is of is is 黑龙江工程学院本科生毕业 设计 9 第 1 章 绪 论 题研究现状 液压传动由于其本身所具有的高功率重量比，体积小且能进行无级调速等特点，使得液压传动具有在汽车、工程机械、拖拉机及军事车辆等中运用的潜力。 在国外， 70 年代由于能源危机的出现 ,以节能为目的的研究工作相继开，通过 对二次调节系统施以不同的控制策略，可使车辆的燃油经济性提高，节省燃油可达 30%。瑞典对二次调节系统在牵引机车和叉车上的应用进行了理论研究，得出结论：在这两个领域，二次调节系统比飞轮储能复合传动系统更有效。美国烕斯康星大学也对蓄能器储能复合传动进行了研究，并于 1985年在德国礼公司的公共汽车上得到实现。通过推算，得出结论：将公共汽车的传 动系统改成二次调节系统后，三年内车辆节省的开支就可以回收改装成本，而且 同时还有降低发动机废气排放的好处。最近几年加拿大、日本一些学者仍在继 续进行此方面的研究，并将成果申请 了专利。 在国内，对该方面的硏究还不多，主要是哈尔滨工业大学和东北农业大学。 哈尔滨工业大学主要是对液压系统进行了理论分析和计算机仿真方面的研究。 上海交通大学对二次调节系统也进行了理论上的研究 ,但是尚无样车的试验研究。 东北农业大学提出了一种电控液压复合驱动系统，并对其进行了理论研究。 与二次调节系统节能原理相似的是混合动力驱动系统。目前，从事该方面研究的人也越来越多。具有代表性的是 1997年丰田公司在车上使用的混合动力驱动系统则。该系统在减小排放，提髙燃油经济性方面是比较明显，目前已有数 种车型投放市场井将得到更广泛的应用。但是 ,由于作为该系统的重要组成元件之一的蓄电池的造价较高，使用寿命也较低。 而对于二次调节系统，随着液压元件性能的提高和价格的降低，电子技术的飞越，将有越来越多的国内外学者从事该领域的研究，并在未来将电控液驱汽车 推向市场，实现商品化，使电控液驱汽车真正进入百姓生活。 究的目的和意义 压传动由于其本身所具有的高功率重量比，体积小且能进行无级调速等特点，使得液压传动具有在汽车、工程机械、拖拉机及军事车辆等中运用的潜力。在国外， 70年代由于能源危机的出现，以 节能为目的的研究工作相继开，通过对二次调节系统施 以不地球是人类生存和发展的家园，地球上的资源是有限的。自从 1973 年石油危机以来，人们倍加意识到能源的有限性。与此同时，地球环境也遭受多种产业及交通工具黑龙江工程学院本科生毕业 设计 10 污染的威胁，汽车工业及汽车对环境的污染是其中的一个重要方面。 而交通事故造成很多人员的伤亡及巨大经济损失，已是社会的公害则。因此发展节能、环保、安全型汽车是汽车行业的主要研究方向。 汽车在制动时，其动能通过制动器的摩擦片和制动鼓的摩擦作用产生热能而 被浪费掉，不能加以利用。本课题综合考虑了上述多种因素设计了新 型电控液驱汽车。它能很好满足汽车节能、环保、安全等方面的要求。通过电控液驱客车 的设计研究，可以掌握电控液驱汽车的关键技术，促进定压网络液压马达控制系 统（二次调节系统）理论的发展，并使二次调节系统尽快应用于车辆中。同时， 也为今后电控液驱汽车的研究打下坚实的基础。新型电控液驱汽车降低燃油消耗 量和减少有害排放的效果是很明显的。这对于当前我国石化燃料不足，其它代替 能源尚未完全幵发利用的现状以及缓解城市空气污染状况来说具有很深远的意义。 新型电控液驱汽车能够显著提高车辆经济性、排放性能和主动安全性等多方面的 性能，是对常规汽车有较大变革的、机电液一体化的高新技术产品。随着对车辆节能环保性能的重视与要求的与日提高，具有良好节能环保性能的新型电控液驱客车。 设计一种新型电控液驱汽车液压系统。能够相助提高车辆经济性，排放性和主动安全性等多方面的性能。确定液压系统的总体组成，进行各个相关部件的设计与计算。 析与优化。 保证性能的前提下，尽可能减小质量和体积。 黑龙江工程学院本科生毕业 设计 11 第 2 章 新型电控液驱汽车工作原理及分析 型电控液驱汽车的工作原理 电控液驱汽车具有节能、环保、操纵方便等优点。其液压系统的基本方案见图 1、电控单元 2、发动机 3、溢流阀 4、单向阀 5、液压泵 6、开关阀 7、 液压蓄能器 8、二次元件液压泵丨马达） 9、减速器 10、驱动车轮 图 新型电控液驱汽车的工作原理：由电控单元 1控制发动机 2间歇工作于最佳经性区域，发动机直接驱动液压泵。给液压系统和液压蓄能器 7 提供恒定高压油。压力油的作用下 二次元件（ 变量马达） 8通过减速器 9驱动车辆的驱动轮 10，实现车辆的加速和匀速行驶。当车辆在制动过程中，二次元件在电控单元 1 的控制下，使二次元件处于液压泵工作状态，所输出的液压油送入液压蓄能器，将车辆的动能以液压能的形式存储在液压蓄能器中。在起动和加速过程中液压蓄能器中的压力能又通过工作于液压马达工况的二次元件转变为汽车的动能。这样，使得发动机工作与否和汽车的行驶工况基本无关，而只取决于液压蓄能器的压力。发动机可以最大限度地工作在最佳经 混合动力车的比较 能，环保性能比较分析 以混合动力汽车相同的 整车有关参数及相同的发动机进行车辆的性能仿真计算。其主要技术参数见表 中旋转质量换算系数是指由混合动力汽车改为电控液驱汽车后的数值。混合动力汽车的发动机万有特性图见图 黑龙江工程学院本科生毕业 设计 12 表 合动力汽车的整车有关参数 参数 数值 车辆总质量（ 1000 车辆迎风面积 A 2m 动机最大功率（ 50 空气阻力系数 转质量换 算系数 标准。图 况图。从图中可以看出， 况分为若干个加速、等速、减速和怠速工况。假设车辆在水平的路面上按 况的要求行驶，直至行驶 100公里。每一个 辆釆用的是变量泵。发动机所釆用的控制策略：发动机工作与否完全取决于蓄能器的压力而与车辆的行驶情况无关，当蓄能器的压力低于其最低压力，则发动机工作在燃油消耗率最低的区域，也即发动机工作在最佳经 济区。发动机提供的能量一部分用来驱动车辆行驶，一部分存储在蓄能器中。当蓄能器的眼里达到最大值时，发动机处于怠速状态，车辆行驶所需的能量完全由蓄能器提供。此时，蓄能器开始释放液压能，待蓄能器的压力低于其最低压力值时发动机才再次工作。若发动机工作在最佳经济区内所提供的功率无法满足车辆行驶要求时，就逐步提高发动机与转速，直至满足车辆行驶要求为止。当车辆减速行驶或制动时，发动机也处于怠速状态，车辆所有的动能通过变量玛法储存在蓄能器中，进行能量回收。 黑龙江工程学院本科生毕业 设计 13 表 电控液驱车在不同的蓄能器体积和初始压力下的 况的 百公里 燃油消耗量和能量回收率。其中，能量回收率是蓄能器回收的总能量和车辆按 图 行驶时所能回收的总能量的比值。这里所能回收的总能量是指所有减速工况车辆所具有的动能的总和。蓄能器的体积为 40对应的 平均百公里燃油消耗量为 ，因其能量回收率降低，使得其 况的百公里燃油消耗量有所增大。 表 蓄能器体 积 （ L） 初始压力 （ 最终压力 (燃油消耗率 （ L/ 能量回收率 （ %） 40 20 0 0 5 20 5 5 6 20 6 6 动力性分析 表 合动力汽车与电控液驱汽车的加速性能比较。在车辆从 0 加速到 100km/龙江工程学院本科生毕业 设计 14 但是在车辆从 100km/h 加速到最高车速时， 合动力汽车的性能显然比电控液驱汽车的性能要好一些。这主要是因为 合动力汽车的传动效率较高，而电控液驱汽车的功率从发动机经变量（定量泵和变量马达及主减速器传递到车轮上的效率较低，一般只有 右。这样使得相同功 率的发动机所达到的车辆的最髙车速是不一样的。 合动力汽车的最高车速 要比电控液驱汽车的最髙车速大，且在高速情况下的加速性能要好一些。 表 合动力车与电控液驱客车的加速度比较 图 假设车辆以给定的车速匀速爬坡。车辆的最大爬坡度与爬坡时蓄能器的压力有关。蓄能器的压力越大，最 大爬坡度越大。在给定蓄能器的初始压力下 ,当车辆行驶的速度小于 44km/h 时， 变量马达的转速较低，由于变量马达的最大排量限制，变量马达所能提供的功率 要小于发动机的最大功率，因此在这一速度区间内车辆的最大爬坡度受到变量马达的最大排量的限制 ，没有完全利用发动机的功率。这时通过增大变量马达的排 量可以在一定程度上提高最大爬坡度的数值。同时也能改善车辆在低速时的加速性能。车辆行驶的速度等于或大于 44km/好是变量马达所能提供的功率等 于比较项目 数下 的电控液驱车 0h 所用时间（ s） 00用时间（ S） h 所用时间（ S） 大加速度（ )/ 2 秒所行驶的距离（ m） 用时间（ s） 龙江工程学院本科生毕业 设计 15 或大于发动机的最大功率。这时最大爬坡度就与变量马达的最大排量无关了 ,而与发动机的最大功率有关。 型电控液驱客车特点 釆用二次调节系统，发动机的工作情况与负荷基本无关，可以保证发动机绝大部分时间工作于最佳经济性区域，同时实现制动能量的回收，将显著提高车辆经济性。而且在提高经济性的同时，可显著减少有害排 放物。由于该种车辆中存在高压恒定液压源，“电控液驱”可进一步扩展到车辆的其他子系统中，这一目标的实现不仅可以进一步提髙车辆性能，而且也对简化结构与降低制造成本有益。 例如，转向系统可实现电控液驱且各车轮独立控制与调节的动力转向；在悬架系 统中，可利用电控液驱实现主动悬架的功能。此外，目前已在一些车型中得到应用的电控液驱冷却风扇等也可实现一体化的设计与控制。车辆的特点表明其特别适用于频繁刹车、起动的城市公交车辆、越野车辆、清扫车辆、起重车辆、矿用挖掘车辆等。 二次调节系统是一种压力耦联系统，通过调节完 全可逆的斜盘式轴向柱塞泵广 马达（二次元件）的斜盘倾角来适应外负载的变化。二次调节系统具有以下特点： 1. 二次调节系统中液压泵和二次元件的配合使用，可以使二次元件的输出轴 上转速进行无级调节，能够实现传动系的无级变速，可使发动机在任何车辆行驶速度下都能充分发挥其功率，从而大大改善车辆的动力性，起步平稳，操纵方便。由于系统是压力耦联系统，在系统的主要能量传输管路中没有会产生节流损失的液压元件（如减压阀、节流阀等彡，从而提髙了系统效率。二次调节系统通过控制马达排量的方向来控制马达的转向 ,通过改变马达 的排量来 改变输出转矩的大小，从而得到所需的转向与转速。由于釆用了完全可逆的液压马达，所以系统可以将负载的制动能量回收储存起来并再加以重新利用。由于系统中具有液压蓄能器 ,当负载突然加大时，蓄能器可短期提供一部 分能量，起到平衡峰值功率的作用，从而可适当减小通常须按峰值功率选用的发动机与液压泵，提高系统效率。二次调节系统是在近似恒压的系统中传递能量的，系统网络中可连接多个互不相关的负载，这使多个车轮独立驱动、制动成为可能。同时也为今后进一步实现转向、悬架等子系统的一体化控制与调节提供了前提条件。这些特点都表明了二次调节 静液储能传动系统在节约能源、环境保护方面具有极大的优势。 有极大的优势和潜力。 章小结 本章把电控压驱动汽车与 时简要概括了其特点，分析得出其动力性与燃油经济性与混合电动汽车相当。但由于其元件系列化成都与控制技术相对成熟，使得电控液驱汽车具有良好的应用前景。 黑龙江工程学院本科生毕业 设计 16 与混合动力汽车相比，新型电控液驱汽车在车辆性能、主要部件的技术成熟 程度、制造成本等方面均有着较强的竞争力，不存在像蓄电池（可靠性与寿命，自重以及成本等）这类仍在进行研究与短期内 较难以解决的技术问题，同时产品化后制造成本不会有大幅度的提高。由于其优越的性能（显著的节能效果及与之相关的低污染性能，车辆动力学特性的提高带来的高机动性、可控性以及主动安全性）及高性价比，而有着良好的应用前景，完全可以发展成为一类有特色、有优势、有市场的汽车。 黑龙江工程学院本科生毕业 设计 17 第 3 章 电控液驱汽车制动能量回收系统方案设计 方案的选择 新型电控液驱汽车的驱动和制动可以采用多种方案来实现。每一种方案有其自己的特点和有点。可以根据不同的需要来选择其中的一种方案。下面给出三种主 要的实现方案。 方案 1可以在客车的前后左右四个车轮各装一个变量马达。其基本方案见图 3. 1。1、 电控单元 2、液压马达 3、车轮 4、发动机 5、液压泵 6、液压蓄能器 7、液压管路 8、车架 图 客车四个车轮上各装一个变量马达的基本方案图 该 种方案中四个变量马达可以同时或单独地进行工作。这主要取决于车辆的行驶工况需要，通过电控单元控制。车辆的驱动和制动由四个变量马达来实现。 由于四个变量马达可以单独地进行工作，因此，该种方案可以大大提高车辆的操纵稳定性、通过性和制动性等。如车辆在加速行 驶过程，左右车轮 的地面附着系数不同的情况下（如黑龙江工程学院本科生毕业 设计 18 在冰雪路面上，车辆的一边车轮在雪地上行驶而另一边的车轮在沥青路面上行驶，两边车轮上的地面附着系数是不同的，且相差甚大，可以通过调节左右车轮上变量马达的排量，从而调节左右车轮上的驱动转矩最大。限度地利用地面所能提供的附着力，使车轮不至于出现打滑现象。同样，在车辆 制动过程中，也可以通过调节变量马达的排量来调节车轮上制动转矩的大小，防止车轮抱死。而且由于釆用了四个变量马达，由四个变量马达共同完成车辆的驱 动行驶，因此，在相对于釆用两个变量马达的车辆来说，其变量马达的 排量可以降低一倍。这样可以减小变量马达的体积，方便其在客车上的安装布置，这对于车轮上有限的空间来说是很有意义的。不过 ,由于在每个车轮上都装了一个变量马达 ,因此车辆的造价较高，且需要专门的轮边变量马达。实现车辆底盘的整体控制也较为复杂。 方案 2 也可以只在客车的后桥上，左右车轮各装一个变量马达。其基本技术方案见下图。 1、 电控单元 2、发动机 3、液压泵 4、液压蓄能器 5、管路 6、车轮 7、液压马达 8、车架 图 客车左右后轮上各装一个变量马达的基本方案图 两个变量马达可以同时或单独地进 行工作，车辆的驱动由这两个变量马达来实现。当进行常规制动时，可以由这两个变量马达来完成。而在紧急制动时，责由前轮的常黑龙江工程学院本科生毕业 设计 19 规制动装置和后轮的两个变量马达同时来完成。 方案 3 还有一种方案是在车辆的驱动桥上主减速器前装 一 变量马达。由这个变量马 达来实现车辆的驱动和常规制动。当需要紧急制动时，可以由前轮的常规制动装 置来辅助完成。这是一种比较简化的方案，在原有客车底盘的基础上进行改装设计较为方便，且车辆底盘的一体化控制比釆用四个或两个变量马达的车辆的控制要简单一些。本课题所设计的新型电控液驱客车就是釆用这种方案。其总 体方案 见图 是对图 动机、液压泵、液压马达、液压蓄能器、液压阀等元件间的协调工作通过电控单元的合理控制来实现。课题以 车的底盘为基础进行改装设计。原客车的主要参数和预期改装设计 后客车的主要参数见表 1、 发动机 2、液压泵 3、 20、 25单向阀 4、滤清器 5、 8溢流阀 6、蓄能器 7、液压单向阀 9、卸荷阀 10、液压缸 11、 14高速开关阀 15、液压马达 16、变速器 17、后桥 18、发动机转速传感器 19、 21油 温传感器 22、 24 油箱 26、车轮叫速度传感器 图 型电控液驱客车总体方案图 这里假设改装设计后客车的整车总质量不变，客车的轮胎半径、空气阻力系数和迎风面积也不变。由于变量马达的最高转速限制，为了使改装设计后客车的 最高车速达到 82km/h，客车的主减速器速比改为 于电控液驱汽车来说， 发动机的工作情况基本上和汽车负荷无关，因此，在保证改装设计后的客车和原客车有相同动力性的前提下，可以减小发动机的排量。这里发动机由原来的直列六缸柴油发动机以25Z 改为四缸柴油发动机以 动机的最大功率由 147为黑龙江工程学院本科生毕业 设计 20 103 表 型电控液驱客车主要参数 章小结 通过对三种方案的分析，通过对经济性，动力性等方面。选择出底盘布置方案，并画出系统原理图。 原客车参数 整车总质量 (12200 主减速比 胎半径 (m) 气阻力系数 量换算系数 风面积 (m) 动机最大功 ( 147 最高车速 (k
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