人人文库网 > 图纸下载 > 毕业设计 > 基于UG电动汽车传动系统减速器方案优化设计【优秀毕业课程设计含CAD图纸+说明书论文】

答辩.ppt

基于UG电动汽车传动系统减速器方案优化设计【优秀毕业课程设计含CAD图纸+说明书论文】

资源目录

基于UG电动汽车传动系统减速器方案优化设计【优秀毕业课程设计含CAD图纸+说明书论文】.zip

答辩.ppt---(点击预览)

外文翻译.doc---(点击预览)

基于UG电动汽车传动系统减速器方案优化设计.docx---(点击预览)

1.从动锥齿轮.dwg

1主动锥齿轮.dwg

1汽车驱动桥主减速器装配图.dwg

1行星齿轮.dwg

压缩包内文档预览：

编号：815425 类型：共享资源大小：12.05MB 格式：ZIP 上传时间：2016-10-02 上传人：小*** IP属地：福建

50
积分

版权申诉 word格式文档无特别注明外均可编辑修改；预览文档经过压缩，下载后原文更清晰！ 立即下载

关键词：: 基于 ug 电动汽车传动系统减速器方案优化设计优秀优良毕业课程设计 cad 图纸说明书仿单论文

资源描述：

!【包含文件如下】【机械设计类】CAD图纸+word设计说明书.doc[19000字，65页]【需要咨询购买全套设计请加企鹅97666224】.bat

1.从动锥齿轮.dwg

1主动锥齿轮.dwg

1汽车驱动桥主减速器装配图.dwg

1行星齿轮.dwg

设计说明书.doc[19000字，65页]

外文翻译.doc

答辩.ppt

摘要

环保与节能是当前全世界发展的一大主题。我国也提出建设节约型社会的基本国策，实现这一目标的重要手段就有电动汽车。由于国家的支持，社会的需要，电动汽车正处于发展的上升期。但是也面临着许多难以解决的问题。电池、电机、控制系统的性能与价格问题，使得电动汽车的发展遇到难题。本文主要介绍了电动汽车的控制系统，电动机，汽车主减速器等电动汽车汽车核心部件的发展状况，未来电动汽车控制系统的发展趋势，并指出了研究的重点与难点。

汽车主减速器和差速器是汽车传动中的最核心的部件之一。它能够将传动装置产生的发动机转矩传给驱动车轮，以实现降低速度增大扭矩。本次设计的是有关家用轿车汽车的传动系统以及主减速器总成。并使其具有通过性。本次设计通过对市面上各种不同形式样式的控制系统，电机，减速器的对比后，参考实际家用轿车为原始设计参数，对比不同类型的控制系统、电机、减速器后。确定主传动比，并对其中主要的齿轮进行齿面接触强度和齿轮弯曲强度进行校核。对轴承的选用在满足需求的基础上，力求结构简单，寿命长，经济实惠。对轴的设计过程中，着重于齿轮的安置，并对其所受最大载荷的危险截面进行了强度校核。最终设计出一种合理可靠，经济实惠的电动汽车减速器。希望能对电动汽车发展尽绵薄之力，让世界生态环境越来越好。

关键词：电动汽车，控制系统，主减速器，电机，轴承，传动比

Abstract

Environmental protection and energy conservation is a major theme of the current development of the world. China also put forward the construction of a conservation oriented society, the basic national policy, to achieve this goal is an important means of electric vehicles. Due to the support of the state, the needs of the community, electric vehicles are in the development of the rising period. But there are many difficult problems to solve. Battery, motor, control system performance and price issues, making the development of electric vehicles encountered problems. This paper mainly introduces the control system of electric vehicle, motor vehicle main reducing gear for electric vehicles, such as core auto parts development, the future electric vehicle control system development trend, and points out the emphases and difficulties of the research.

Automobile main reducer and differential is one of the most important parts in automobile transmission. The engine torque of the transmission device can be transmitted to the driving wheel to realize the reduction of the speed increasing torque. This design is about the car's drive system and the main reducer assembly. And make it through sex. This design through to market a variety of different forms of control system, motor, reducer after contrast, reference actual domestic car as the original design parameters, comparison of different types of control system, a motor, a speed reducer. Determine the main transmission ratio, and the main gear tooth contact strength and gear bending strength to check. Bearing selection on the basis of meeting the needs, and strive to simple structure, long life, economic benefits. In the design process of the shaft, the gear placement is emphasized, and the strength check of the dangerous section of the maximum load is carried out. Finally, the design of a reasonable and reliable, affordable electric vehicle reducer.We hope to contribute the development of electric vehicles, to make the world better ecological environment.

Key words: electric vehicle, control system, main reducer, motor, bearing, transmission ratio

引言 1

第一章绪论 2

1.1课题研究背景 2

1.2研究的意义 2

1.3电动汽车发展状况 ? 3

1.3.1国外电动汽车的发展概况? 4

1.3.2我国电动汽车的研究开发 ? 4

1.4研究内容 5

第二章整体设计方案 6

2.1驱动方式简介 6

2.2电动汽车驱动系统的比较 6

2.3驱动系统的确定 7

2.4纯电动汽车整车参数及性能指标确定 8

第三章驱动电机和电池匹配 10

3.1驱动电动机种类比较及选择 10

3.2 驱动电机型号的确定及参数 11

3.3传动比的确定??? 13

3.4蓄电池的参数匹配 14

第四章汽车主减速器设计 17

4.1汽车主减速器概述 17

4.1.1主减速器的作用 17

4.2主减速器分类及介绍 18

4.2.1按数目分类 18

4.2.2按传动比档数分 18

4.2.3按结构型式分 18

4.2主减速器结构的设计 18

4.3.1主减速器类型确定 19

4.3.2主减速器主动锥齿轮的支承型式及安置方法 19

4.3.3主减速器从动锥齿轮的支承型式及安置方法 20

第五章主减速器的基本参数选择与计算载荷的确定 21

5.1齿轮计算载荷的确定 21

5.2主减速器齿轮基本参数的选择 22

5.2.1齿数的选择 22

5.2.2节圆直径的选择 23

5.2.3齿轮端面模数的选择 24

5.2.4齿面宽的选择 24

5.2.5双曲面齿轮的偏移距E值 24

5.2.6齿轮螺旋方向 25

5.2.7螺旋角β的选择 25

5.2.8齿轮法向压力角的选择 27

5.3螺旋锥齿轮几何尺寸计算 28

5.4主减速器螺旋锥齿轮强度计算 30

5.4.1计算圆周力 30

5.4.2轮齿弯曲强度： 32

5.4.3轮齿接触强度： 33

5.5齿轮的材料及热处理： 34

第六章轴承的选用 36

6.1锥齿轮齿面上的作用力 36

6.2齿宽中点处的圆周力 37

6.3齿轮的轴向力和径向力 38

6.4主减速器轴承载荷的计算 39

6.4.1齿轮轴承径向载荷的计算 39

6.4.2轴承的校核 40

6.5本章小结 43

第七章轴的设计与校核 44

7.1主动齿轮轴的机构设计 44

7.2主动锥齿轮轴的校核 44

7.3本章小结 47

第八章绘图 48

结论 55

参考文献 56

致谢 57

1.从动锥齿轮.jpg

1行星齿轮.jpg

1汽车驱动桥主减速器装配图.jpg

1主动锥齿轮.jpg

目录 (1).jpg

目录 (2).jpg

全部文件.jpg

说明书截图.jpg

字数.jpg

内容简介：: 沈阳化工大学科亚学院本科毕业设计题目：基于动汽车传动系统减速器方案优化设计专业：机械设计制造及其自动化班级： 1203 班学生姓名：贾世聪指导教师：英璐毕业设计任务书机械设计制造及其自动化专业 1203 班学生：贾世聪毕业设计题目：基于动汽车传动系统减速器方案优化设计毕业设计内容：电动汽车整体设计方案 3 电动机和电池 4 汽车主减速器设计 5 减速器绘图毕业设计专题部分：针对目前市面上电动轿车参数，对传动系统和主减速器进行设计计算及三维建模起止时间： 2016 年 3 月 1 日至 2016 年 5 月 31 日指导教师：签字年月日摘要环保与节能是当前全世界发展的一大主题。我国也提出建设节约型社会的基本国策，实现这一目标的重要手段就有电动汽车。由于国家的支持，社会的需要，电动汽车正处于发展的上升期。但是也面临着许多难以解决的问题。电池、电机、控制系统的性能与价格问题，使得电动汽车的发展遇到难题。本文主要介绍了电动汽车的控制系统，电动机，汽车主减速器等电动汽车汽车核心部件的发展状况，未来电动汽车控制系统的发展趋势，并指出了研究的重点与难点。汽车主减速器和差速器是汽车传动中的最核心的部件之一。它能够将传动装置产生的发动机转矩传给驱动车轮，以实现降低速度增大扭矩。本次设计的是有关家用轿车汽车的传动系统以及主减速器总成。并使其具有通过性。本次设计通过对市面上各种不同形式样式的控制系统，电机，减速器的对比后，参考实际家用轿车为原始设计参数，对比不同类型的控制系统、电机、减速器后。确定主传动比，并对其中主要的齿轮进行齿面接触强度和齿轮弯曲强度进行校核。对轴承的选用在满足需求的基础上，力求结构简单，寿命长，经济实惠。对轴的设计过程中，着重于齿轮的安置，并对其所受最大载荷的危险截面进行了强度校核。最终设计出一种合理可靠，经济实惠的电动汽车减速器。希望能对电动汽车发展尽绵薄之力，让世界生态环境越来越好。关键词：电动汽车，控制系统，主减速器，电机，轴承，传动比 is a of of of a to is an of to of of in of to of of as of is of in of be to to of is s it to a of of as of of a a to on of to In of is of of is of a to of to 目录引言 . 1 第一章绪论 . 1 . 1 . 1 . 2 . 3 . 3 . 4 第二章整体设计方案 . 5 . 5 . 5 . 6 . 7 第三章驱动电机和电池匹配 . 9 . 9 动电机型号的确定及参数 . 10 . 12 . 13 第四章汽车主减速器设计 . 16 . 16 . 16 . 17 . 17 . 17 . 17 构的设计 . 17 类型确定 . 18 . 18 . 19 第五章主减速器的基本参数选择与计算载荷的确定 . 20 . 20 . 21 . 21 . 22 . 23 . 23 值 . 23 . 24 的选择 . 24 . 26 . 27 . 29 . 29 . 31 . 32 . 33 第六章轴承的选用 . 35 . 35 . 36 . 37 . 38 . 38 . 39 . 42 第七章轴的设计与校核 . 43 . 43 . 43 . 46 第八章绘图 . 47 结论 . 54 参考文献 . 55 致谢 . 56 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文引言 1 引言环境污染日益严峻，能源危机日益逼近。汽车行业正面临着极为严峻的挑战。为了实现汽车行业的可持续发展，以电能为主的电动汽车正逐步成为各国汽车研发的重点。汽车的主减速器作为汽车驱动系统中非常重要的传力部件，是汽车的关键的部件之一，也是研发的重中之重。随着科技的发展，汽车的驱动系统结构多种多样。汽车减速器也出现许多不同种类，主要是根据其齿轮类型、主、从动齿轮的安置方法和减速型式的不同而异。本文进行了汽车驱动系统的整体系统构型设计，以及电动机的设计和电池匹配，在其基础之上主要进行了主减速器的设计。主减速器设计的好坏关系到汽车的动力性、经济性以及噪声、寿命等诸多方面。协调好各方关系以达到满足使用要求的最佳目标非常重要。希望本设计方案能为电动汽车减速器的发展尽微薄之力。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第一章绪论 1 第一章绪论环保与节能是二十一世纪全世界发展的主题。自世界上第一辆汽车由德国人卡尔本茨（ 1844 1929）于 1885 年 10 月研制成功，到今天各式各样的汽车，有 100多年的历史，汽车已成为人们生活中不可缺少的代步工具。截至 2016 年 3 月底，全国机动车保有量达辆，其中汽车辆。 2015 年全球汽车保有量辆左右，新能源汽车连零头都达不到。按平均每辆汽车年消耗 10石油制品计算，汽车的石油消耗量每年达到 120桶，占世界石油产量的一半以上。石油资源经过长时期的现代化大规模地开采，石油资源已日渐枯竭，按科学家预测，地球上的石油资源如果按耳前的消耗水平，石油资源仅仅可以维持 60。石油价格的不断上涨已对世界经济的发展形成巨大的威胁，人类将面临更加严峻的石油资源的危机和挑战。据估计汽车的 2量可达 2排放量的 15%以上，另外汽车排放的：一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫、烟尘微粒（某些重金属化合物、铅化合物、黑烟及油雾）、臭气（甲醛等）等有害气体危及人的生命，对人体造成严重伤害。由于技术水平和汽车排放标准的不规范，在我国由汽车排放导致的污染更甚。因此，开发清洁、环保、智能的电动汽车，才能是汽车行业的可持续发展，也是解决能源紧张和环境污染的有效途径 1。电动汽车的优势表现为：无污染、能源利用率高、结构简单、噪音小、经济实惠。汽车主减速器是汽车中的重要传力的部件。它能够将万向传动装置产来的发动机转矩传给驱动车轮，以实现降速增扭。主减速器对提高汽车行驶平稳性和其通过性有着不可或缺的作用，是汽车设计重点。 1、有利于摆脱对石油资源的过度依赖，保障国家能源和经济安全； 2、有利于减少污染物和温室气体排放； 3、有利于实现中国汽车产业的跨越式发展；沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第一章绪论 2 4、可以带动相关产业发展，培育新的支柱产业； 5、保证汽车在给定的条件下有最佳动力性； 6、保证汽车足够的离地间隙，以满足通过性要求； 7、在各种载荷和工况下有较高的传动效率； 1839 年苏格兰的罗伯特安德森给四轮马车装上了电池和电动机，将其成功改造为世界上第一辆靠电力驱动的车辆。，比 1885 年诞生的汽车要早半个世纪。第一台可以反复充电的电动汽车是法国人乔伍 (明的 2。电动汽车历经了三次发展浪潮。第一次浪潮：在 1899 年和 1900 年期间，电动汽车的销量要比其他类型的汽车销量都要好。实际上，根据全美人口调查局的调查显示， 1900 年，电动汽车生产量占到美国汽车总产量的 28%份额，所出售的电动汽车总价值超过了当年汽油和蒸汽汽车总和。电动汽车制造商在进入上世纪 20 年代，迎来了自己的春天，电动汽车生产在1912 年达到顶峰。当时，福特生产的燃油汽车价格要比电动汽车价格便宜很多。比如， 1912 年，一款电动敞篷车的售价高达 1750 美元，而一款燃油汽车售价仅有 650美元。并且，当时新一代的燃油汽车获得了改进，其中包括电启动，这样使得燃油汽车操作难度大大降低。到 1935 年，电动汽车就变得很 “罕见 ”了。第二次浪潮：在 1970 年，美国颁布了清洁空气法案，再加上 1973 年爆发的第一次石油危机，燃起了人们开发燃油汽车替代品的兴趣。到 1976 年，美国国会采取措施，通过了电动和混合动力汽车研究开发和示范法案，该法案由美国能源部授权，用于支持和开发电动汽车和混合动力汽车。第三次浪潮： 2006 年，特斯拉宣布计划推出续航里程达到 200 英里的电动汽车，这条消息轰动整个电动汽车市场。到 2011 年，特斯拉拥有了其第一款电动汽车续航里程超过了 240 英里，售价超过 10 万美元。尽管特斯拉已经拥有轿车和在很大程度上讲，它们还属于小众化产品。特斯拉计划在 2017 年规模化生产其面向大众市场的电动汽车，这款汽车续航里程超过 200 英里，售价在元左右。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第一章绪论 3 外电动汽车的发展概况美国和日本的电动汽车研究处于世界的领先地位。在美国大汽车销售厂商制造的电动汽车有通用及卡 )、福特突击队员卡 )、戴姆勒一克莱斯勒型面包车 )等。戴姆勒一克莱斯勒公司开发的 “新电力车四代 ”续驶里程已经达到 450用公司批量生产的动汽车采用了复合材料和轻铝合金构件、低弹滞后橡胶、薄胎面轮胎等新材料、新技术，一次充电最大续驶里程可达196。日本汽车保有量居世界第三，石油几乎全部依靠进口。因此日本政府十分重视电动汽车的研发。早在 20 世纪 70 年代就注意了电动车辆的研究和开发，在世界上处于领先地位。到 2011 年 3 月前，日本是毫无疑问的电动汽车第一国，拥有世界上最大的纯电动消费群，三菱的动车就是在此时诞生的。随后，一场空前的地震与海啸影响了日本的电动汽车发展，这场灾难不仅引发了日本的经济衰退和消费信心下降，而且使日本国内对核能发电的态度发生了变化。日本政府开始寻找既不用油也不用电的汽车解决方案，受到政府的支持，丰田和本田汽车几乎放弃了电动汽车，转而研发制造氢燃料电池车。另外汽车发展的黄金地区欧洲也十分注重电动汽车发展，法国是一个缺少石油的国家，石油制品的价格很高，约是美国的 4 倍，法国大气的污染源主要来自汽车的排放。因此，法国是全世界最积极研制和推广电动汽车的国家之一。英国是当今世界生产电动汽车较先进和使用最广泛的国家，使用历史已有 50 年之久，上个世纪 80 年代中期英国就有 12 万辆电动汽车在运行，目前全国已拥有 40 万辆电动汽车。瑞士、意大利、瑞典、丹麦、奥地利、捷克、匈牙利等也都在开展电动汽车的研发工作国电动汽车的研究开发我国政府也十分重视电动汽车关键技术的开发研究，早在 “八五 ”期间就将电动汽车研究列入国家科技攻关计划。十五、十一五期间，国家科技部组织了全国范围的电动汽车科技攻关，构建了 “三纵三横 ”的技术框架，取得重大进展。习近平总书记和李克强总理对推进电动汽车工作也有明确指示。在党中央和国务院的正确领导下，我国电动汽车发展迅速。 2014 年，产销量猛增至 8 万辆，跃居世界第二。 2015 年，中国更以产销 37 万辆遥遥领先于世界各国。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第一章绪论 4 本文的主要研究内容为： 1、本文在借鉴传统汽车的设计方法和经验的基础上，设计了一种符合纯电动汽车自身特点的动力系统构型方案。 2 通过家用轿车整车结构参数，对传动比参数、电动机参数、电池组容量参数，减速器参数等关键参数进行匹配计算。 3、根据整车和各个部位参数，进行总体设计，对驱动电机和电池进行匹配。 4、为保证汽车有最佳的动力性和经济性，合理的结构以及必要的离地间隙，对汽车主减速器的设计。 5、对轴承的选用，以及轴的设计与校核。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章整体设计方案 5 第二章整体设计方案电动汽车与燃油汽车的主要区别在于电动汽车通过电动机代替发动机，通过电池代替油箱。电动汽车结构多种多样，虽然大多数的电动汽车的参数是从成熟的燃油汽车中借鉴而来的，但电动汽车的结构和许多性能与技术参数有它本身的特征。其中电力驱动技术被称为电动汽车的心脏。本章在理论上对驱动系统进行了设计，从而可满足整车的动力性，同时降低成本并提高续驶里程。纯电动汽车电机驱动系统有多种不同的组合形式，不同的电机驱动系统可构成不同机构形式的电动汽车。电动汽车的驱动系统形式主要有以下几种：（ 1）传统机械驱动形式、（ 2）机电集成化驱动形式、（ 3）机电一体化驱动形式、（ 4）轮毂电动机驱动形式 4具体见图 2种驱动系统形式的对比分析见表 2 图 2见驱动系统沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章整体设计方案 6 表 2见驱动形式本文综合以上几种驱动方式，设计了如下驱动方式。采用前置前驱的布置形式，将电动机、减速器相结合，使其结构紧凑，传动效率高，并采用电动机设计具有如下优势，能够在低速下获得较高的输出转矩，拥有较高的工作结构类型（ 1）传统机械驱动模式（ 2）电动机驱动桥组合式驱动系统（ 3）电动机驱动桥整体式驱动系统（ 4）轮毂电动机驱动形式结构特征传统燃油汽车的传动系统，只是将发动机换成了电动机在驱动电动机端盖的输出轴处加装减速齿轮和差速器等，电动机、固定速比减速器、差速器的轴互相平行，一起组合成一个驱动整体。这种传动方案将电动机和传动系统集成在一起，装在驱动轴上电动机装在车轮轮毂中，由电机驱动车轮行驶优点工作简单，有利于轴荷的合理分配，设计周期短，成本低。可提高电动机启动转矩，增加低速时的后备功率结构紧凑，传动效率高，安装简单，布置灵活等。传动效率高，结构紧凑，体积小，质量轻，安装方便，抗冲击抗震能力强。使汽车有更好的动力性传动效率高，结构更紧凑，汽车转向灵活性，能充分利用路面附着力缺点结构复杂，传动系统零部件多，传动系统过于冗长，传动效率低，占用空间较大，质量大。对电机要求高，对电机的调速范围和轴承的可靠性要求较高，要求电机有较高的启动转矩，较大的后备功率。对电动机要求有大的启动转矩和后备功率，同时要求控制系统具有较高的控制精度，和良好的可靠性。结构复杂，成本大，受体积限制，电动机功率不高沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章整体设计方案 7 效率，较好的动力性和经济性，提高汽车高速行驶时的操纵稳定性。不足之处在于结构稍复杂，但在可接受程度内。具体如图 2示。图 2文驱动方式本文参照一般家用紧凑型纯电动轿车，对轿车传动系统进行了分析。最终确定本文研究的轿车整车参数表 2 表 2车参数表整车尺寸（ 4605/1765/1460 电池类型迎风面积 A（备质量（ 1500 传动效率 T 地间歇（ 130 续驶里程（ 200 前 /后轮距（ 1517/1493 空气阻力系数距（ 2610 电池类型锂离子电池驱动方式前置前驱滚动阻力系数 f 胎规格 205/55 轮滚动半径 r（ m）阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章整体设计方案 8 同时，在汽车行驶过程中会行驶过不同路面，譬如：坡道行驶，农村土路等。因此对电动汽车最大车速，最大爬坡度，加速时间和最大行驶里程等性能有具体要求。参照诸多资料，确定了紧凑型电动轿车的动力性能指标： 130KM/h； 30%； 10； 0%，能够以速度 60Km/h 行驶 200 公里沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第三章驱动电机和电池匹配 9 第三章驱动电机和电池匹配电动机的性能与电动汽车的性能密切相关，相当于燃油汽车的发动机，其重要性可见一般。所以，对驱动电机的选择和参数匹配是设计电动汽车动力系统的关键之一。驱动电机的性能必须要达到一定的要求，才能满足汽车行驶过程中频繁的加速、减速、爬坡、启动、停车等不同需求。电动机转速要满足汽车从零速度到最高速度的要求，即电动机要欧高功率比和高功率密度。为了高性能地驱动电动汽车，驱动电机在性能上须达到一定的要求。汽车行驶的特点是频繁地启动、加速、减速、停车等。在低速或爬坡时需要高转矩，在高速行驶时需要低转矩。电动机的转速范围应能满足汽车从零到最高行驶速度的要求，即要求电动机具有高的比功率和功率密度。目前市面上用于电动汽车的电动机主要有四种：直流电动机、感应电动机、永磁同步电动机、开关磁阻电动机。其具体对比情况见表 3表 3机类型优点缺点应用前景直流电机结构简单，具有优良的电磁转矩控制特性有刷，易产生电火花，引起电磁干扰，维修困难；价格高，体积大、重量大初期产物，随技术进步，已处于淘汰地位交流感应电动机结构简单，运行可靠，经久耐用，价格低，功率较高，调速范围广，体积与质量适中控制装置复杂目前应用最广泛的电动机永磁无刷电动机直流电动机控制器较简单，效率高，体积小、质量低，所以能量密度大价格较贵，需检测转子磁极位置，永磁体可能发生退磁的问题已在特殊电动汽车运用，前景好，未来发展方向交流电动机开关磁阻电动机结构最简单，简单可靠，启动转矩大，可调范围广，效率高；控制灵活；成本低，体积小，质量轻转矩波动大 ,系统具有非线性特性，电磁噪声大 ,需要位置检测器尚未成熟，发展受限沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第三章驱动电机和电池匹配 10 综上所述，永磁无刷直流电机具有优越的起动和调速性能、无换向器和电刷、质量轻、体积小、能量密度大，有较高的效率、转矩惯量比、寿命久、噪音低、电子干扰小等优点。同时直流电动机的驱动技术已经成熟、其成本较低。因此本设计方案采用永磁无刷直流电动机。动电机型号的确定及参数驱动电机的功率包括额定功率和最大功率。电动汽车驱动电动机的最大功率应能同时满足汽车对最高车速、加速度以及爬坡度三个要求。电动机最大功率越大，则后备功率越多，加速爬坡性能越好，但同时体积质量也会相应增大，而且会使电动机不能经常工作在功率峰值，造成功率浪费，效率降低。因此电动机功率选择要合理，应根据电动汽车的最高车速、爬坡度和加速性三个方面来确定电动机的功率 567。（ 1）根据纯电动汽车的最高车速选择在选择电动机功率时并且必须满足纯电动汽车最高车速的要求，以保证在良好的工况下，能以较高的车速行驶。对于主要作为城市代步工具的纯电动轿车，大多数情况下是以中低速行驶的，因此，电动机的功率大体上应等于但不小于汽车最高速度行驶时消耗的功率，否则会使其经常处于部分负荷下工作，导致电动机效率大大下降，浪费蓄电池有限的电能 4。）（ 3m a xm a x 7 6 1 4 0 0 0T （ 3 式中 M 为整车质量， f 为滚动阻力系数，空气阻力系数， A 为迎风面积（最高行驶车速（ Km/h），将表 2数据带入可得 1303600 0. n 3 ）（P（（ 3 （ 2）根据车辆的爬坡性能要求选择纯电动汽车以某一车速位为 km/h）爬上一定坡度 i 消耗的功率位为：）（ 0 0 1 4 0 0 0T （ 3 式中 i 为最大爬坡度为 30%，取爬坡时车速为 0 Km/h 代入数据可得沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第三章驱动电机和电池匹配 11 ）（）（303600 0 . 0 1 i 3 （ 3 （ 3）根据纯电动汽车的加速性能要求选择电动汽车在 t（单位为 s）时间内，在水平路面上从零车速加速到位为 km/h）所需功率位为：）（ 6 0 0 1 4 0 0 0 T （ 3 式中为汽车旋转质量换算系数，在汽车理论 6中根据得 =汽车加速过程中的瞬时速度取，m/在汽车加速过程中汽车瞬时车速公式为（8，式中最大车速在此取 100Km/h。 X 为拟合系数，一般取值右。车辆在加速末时刻，电动机输出功率最大，因此加速过程中最大功率为： )(1600 1g f ）（）（ 3 式中设计过程中的迭代步长，通常取可满足。根据汽车从 0 加速到100Km/h 用时 10S。将表 2数据带入式 3得）（ 2j（ 3 纯电动汽车驱动电动机的最大功率应能同时满足汽车对最高车速、加速度以及爬坡度三项动力指标。并为驱动电机提供一定后备功率，所以纯电动汽车电动机的最大功率应满足），（a x 电动机的额定功率计算方法，通常取我国高速公路最高限速 120Km/h 匀速行驶的功率为额定功率下限值 89。 6 0 ）（（ 3 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第三章驱动电机和电池匹配 12 式中电动机额定功率， v=120Km/h，把数据带入式 3得 0 . 0 1 59 . 81500e 2 ）（P （ 3 取整，电机的额定功率 25 峰值功率，取 100 根据电动机的额定功率要求查询电工手册 10，选择符合条件的电机，电机主要参数如表 3示。表 3动机主要参数参数名称符号单位数值额定电压 220 额定电流 114 额定转矩 m 大转矩 m 200 额定功率 W 25 最大功率 W 100 额定转速 ne r/000 最高转速（ 1）传动比的选择首先应满足车辆最高车速的要求，由最高车速电机的最大转速定传动比的上限。 a xm a （ 3 其中： 000r=O 316m， 30h，则： 0 8 00 03 （ 3 （ 2）由电机的最大输出转矩最高车速对应的行驶阻力定速比的下限。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第三章驱动电机和电池匹配 13 （ 3 其中 0 0 2m a x ， R=00Nm . 3 1 8i 0 （ 3 由上述计算可知，为了满足上述要求，经综合分析考虑，因电机转速较高，转矩较小，且不适宜取整，要选择合适的传动比，故本文确定减速器的主减速比为纯电动汽车动力电池一般为蓄电池是电动汽车的唯一动力源。目前之所以电动汽车发展受限，其主要就是电池技术难以突破。对于电动汽车的电池技术要求有： 1 足够高的功率密度、 2 足够高的能量密度、 3 足够大的安全可靠性、 4 足够的循环寿命 5能够接受的成本。在目前的电池技术下想要同时达到以上几个方面的要求很苦难，我们要做的就是寻求五个方面的平衡。目前，纯电动汽车使用较多的几种电池是铅酸蓄电池、镍氢金属电池、锂离子蓄电池。本文所采用车载电池为锂离子电池，锂电池具有能量密度高，输出功率大，循环寿命长，无污染，负载能力大，可快速充放电的优点，是目前市面上大多数电动汽车所采用的电池。本文主要对离子电池的工作电压和能量进行匹配计算。（ 1）电池组的工作电压的确定在匹配动力电池组的工作电压时，要求电池组的电压等级和驱动电机的电压等级相一致，以满足驱动电机电压变化的要求。同时在电动汽车行驶过程中需要向车内的其他设备进行供电，故而电动汽车的工作电压应大于驱动电机的额定电压。电池的电压等级下式确定： m a e a （ 3阳化工大学科亚学院学士学位论文第三章驱动电机和电池匹配 14 式中，电动机峰值功率（且 00电池组最大放电电流（ A），且 00（ A），以上系数带入计算为前市场上单体锂离子电池的额定电压为及本文选择电动机额定电压为 220V，并给予一点余量，去顶电池组为 92 个单体锂离子电池组合，因此电池组电压等级为： 30V。（ 2）电池组容量确定电池组容量表示的是电池荷电量的多少。电池容量是指在一定放电制度下，电池放出的电量或是有效工作时间，是体现电池价值的最重要的参数，其可由下式计算： C （ 3中， C 为电池组的容量（电池组能量（ KWh）；电池组平均工作电压（ V）。而纯电动汽车，电池组能量的大小通常由其续驶里程决定，采用等速法对续驶里程这一性能指标进行计算，计算公式如下： t= （ 3 ）（ 3e l ee l ee l e 761403600 （ 3中，汽车以恒定速度行驶时所需的能量（ t 为汽车持续时间（ h）；S 中国地质大学长城学院本科毕业设计外文资料翻译系别：工程技术系专业：机械设计制造及其自动化姓名：李萌学号： 05211530 2015年 3 月 1 日外文翻译译文机械设计基础机械设计基础是指机械的装置和机械系统机器、产品、结构、设备与仪器的设计。大部分机械设计需要利用的数学、材料科学和工程力学的知识。我们对整个设计过程感兴趣。它是怎样开始的呢？工程师是不是仅仅坐在铺着白纸的桌旁就可以开始设计了呢？当他记下一些设想后，下一步应该做些什么？什么因会影影响或者控制着应该做出的决定？最后，这一设计过程是怎样结束的呢？有时，虽然并不总是如此，工程师认识到一种需要并且决定对此做一些工作时，设计就开始了。认识到这种需要，并用语言将其清楚地叙述出来，常常是一种高度创造性的工作。因为这种需要可能只是一个模糊的不满，一种不舒服的感觉，或者是感觉到了某些东西是不正确的。这种需要往往不是很明显的。例如，对食品包装机械进行改进的需要，可能是由于噪音过大、包装重量的变化、包装质量的微小的但是能够察觉得出来的变化等表现出来的。叙述某种需要和随后要解决的问题之间有着明显的区别。要解决的问题是比较具体的。如果需要干净的空气，要解决的问题可能是降低发电厂烟囱的排尘量，或者是降低汽车排除的有害气体。确定问题阶段应该制订设计对象所有的要求。这些设计要求包括输入量、输出两特性、设计对象所占据的空间尺寸以及这些参量的所有制约因素。我们可以把设计对象看作是黑箱中的某种东西。在这种情况下，我们必须具体确定黑箱的输入和输出，以及它们的特性和制约因素。这些设计要求将规定生产成本、产量、预期寿命、工作范围、操作温度和可靠性。还存在着许多由于设计人员所处的特定环境或者由于问题本身的性质所产生的隐含设计要求。某个工厂中可利用的制造工艺和设备会对设计人员的工作有所限制，因而成为隐含的设计要求的一部分。例如，一个小工厂中可能没有冷变形加工机械设备。因此，设计人员就必须选择这个工厂中能够进行的其他的金属加工方法。工人的技术水平和市场上的竞争情况也是隐含的设计要求的组成部分。在确定了要解决的问题，并且形成了一系列的书面的和隐含的设计要求之后，设计工作的下一阶段是进行综合以获得最优的结果。因为只有通过对所设计的系统进行分析，才能确定其性能是否满足设计要求。因此，不进行分析和优化就不能进行综合。设计工作是一个反复进行的过程。在这个过程中，我们要经历几个阶段，在对结果进行评价后，再返回到前面的阶段。因此，我们可以先综合系统中的几个零件，对它们进行分析和优化，然后再进行综合，看它们对系统的其他部分有时么影响。分析和优化都要求我们建立或者做出系统的抽象模型，以便对此进行数学分析。我们将这些模型称为数学模型。在建立数学模型时，我们希望能够找到一个可以很好地模拟实际物理系统的数学模型。评价是整个设计过程中的一个重要阶段。评价是对一个成功的设计的最后检验，通常包括样机的实验室实验。在此阶段我们希望弄清楚设计能否真正满足所有的要求。它是否可靠？在与类似的产品的竞争中它能否获胜？制造和使用这种产品是否经济？它是否易于维护和调整？能否从它的销售或使用中获得利润？与其他人就设计方案进行交流和沟通是设计过程的最后和关键阶段。毫无疑问，有许多伟大的设计、发明或创造之所以没有为人类所利用，就是因为创造者不善于或者不愿意向其他人介绍自己的成果。提出方案是一种说服别人的工作。当一个工程师向经营、管理部门或者其主管人员提出自己的新方案时，就是希望向他们说明或者证明自己的方案是比较好的。只有成功地完成这项工作，为得出这个方案所花费的大量时间和精力才不会被浪费掉。人们基本上只有三种表达自己思想的方式，即文字材料、口头表述和绘图。因此，一个优秀的工程师除了掌握技术之外，还应该精通这三种表达方式。如果一个技术能力很强的人在上述三种表达方式中的某一种的能力较差，他就会遇到很大的困难。如果上述三种能力都很差，那将永远没有人知道他是一个多么能干的人！一个有能力的工程师不应该害怕在提出自己的方案时遭到失败的可能性。事实上，偶然的失败肯定会发生的，因为每一个真正有创造性的设想似乎总是有失败或批评伴随着它。从一次失败中可以学到很多东西，只有不怕遭受失败的人们才能取得最大的收获。总之，决定不把方案提交出来，才是真正的失败。机械设计概论机械设计是一门通过设计新产品或者改进产品来满足人类需求的应用技术科学。它是一个广阔的工程技术领域，不仅要研究产品在尺寸、形状和详细结构等方面的基本构思，还要考虑产品在制造、销售和使用等方面的有关问题。进行各种机械设计工作的人员通常被称为设计人员或者设计工程师。机械设计是一项创造性的工作。设计工程师不仅在工作上要有创新性，还必须在机械制图、运动学、工程材料、材料力学和机械制造工艺等方面具有深厚的基础知识。如前面所述，机械设计的目的是生产能够满足人类需求的产品。发明、发现和科学知识本身并不一定能给人类带来益处，只有当它们被用在产品上才能产生效益。因而，应该认识到再一个特定产品进行设计之前，必须先确定人们是否需要这种产品。应当把机械设计看成是设计人员运用创造性的才能进行产品设计、系统分析和制订产品的制造工艺的一个良机。掌握工程基础知识要比熟记一些数据和公式更为重要。仅仅使用数据和公式是不足以再一个好的设计中做出所需的全部决定。另一方面，应该认真精确地进行所有运算。例如，即使将一个小数点的位置放错，也会使正确的设计变成错误的。一个好的设计人员应该勇于提出新的想法，而且愿意承担一定的风险，当新的方法不适用时，就恢复采用原来的方法。因此，设计人员必须要有耐心，因为所花费的时间和努力并不能保证带来成功。一个全新的设计，要求屏弃许多陈旧的，为人们所熟知的方法。由于许多人易于墨守成规，这样做并不是一件容易的事情。以为设计工程师应该不断的探索改进现有产品的办法，在此过程中应该认真选择原有的、经过验证的设计原理，将其与未经过验证的新观念结合起来。新设计本身会有许多缺陷和未能预料的问题发生，只有当这些缺陷和问题被解决之后，才能体现出新产品的优越性。因此，一个性能优越的产品诞生的同时，也伴随着较高的风险。应该强调的是，如果设计本身不要求采用全新的办法，就没有必要仅仅为了变革的目的而采用新办法。在设计的初始阶段，应该允许设计人员充分发挥创造性，不受各种约束。即使产生了许多不切合实际的想法，也会在设计的早期，即绘制生产图纸之前被改正掉。只有这样，才不至于堵塞创新得思路。通常要提出几套设计方案然后加以比较。很有可能在最后选定的方案中采用了某些未被接受的方案中的一些想法。心理学家经常谈论如何使人们适应他们所操作的机器。设计人员的基本职责是努力使机器来适应人们。这并不是一项容易的工作，因为实际上并不存在着一个对所有人来说都是最优的操作范围和操作过程。另一个应该被认识到的重要问题是，设计工程师必须能够同其他有关人员进行交流和沟通。在开始阶段，设计人员必须就初步设计同管理人员进行交流和沟通，并得到批准。这一般是通过口头讨论，草图和文字材料进行的。为了有效地进行交流，需要解决下列问题 : （ 1）所要设计的这个产品是否真正为人们所需要？（ 2）此产品与其他公司的现有产品相比有无竞争能力？（ 3）生产这种产品是否经济？（ 4）产品的维修是否方便？（ 5）产品有无销路？是否可以盈利？只有时间才能对上述问题给出正确的答案。但是，产品的设计、制造和销售只能在对上述问题的初步肯定答案的基础上进行。设计工程师还应该通过零件图和装配图，与制造部门一起对最终设计方案进行沟通。通常，在制造过程中会出现某个问题。可能会要求对某个零件尺寸或公差作一些修改，使零件的生产变得容易。但是，工程上的修改必须要经过设计人员批准，以保证不会损伤产品的功能。有时，在产品的装配时或者装配外运前的试验中才发现设计中的某些缺陷。这些事例恰好说明了设计是一个动态过程。总是存在着更好的方法来完成设计工作，设计人员应该不断努力，寻找这些更好的方法。机械加工车削普通车床作为最早的金属切削机床中的一种，目前仍然有许多有用的和为人们所需要的特性。现在，这些机床主要用在规模较小的工厂中，进行小批量的生产，而不是进行大批量的生产。在现在的生产车间中，普通车床已经被种类繁多的自动车床所取代，诸如自动仿形车床，六角车床和自动螺丝车床。现在，设计人员已经熟知先利用单刃刀具去除大量的金属余量，然后利用成型刀具获得表面光洁度和精度这种加工方法的优点。这种加工方法的生产速度与现在工厂中使用的最快的加工设备的速度相等。普通车床的加工偏差主要依赖于操作者的技术熟练程度。设计工程师应该认真地确定由熟练工人在普通车床上加工的试验零件的公差。在把试验零件重新设计为生产零件时，应该选用经济的公差。六角车床对生产加工设备来说，目前比过去更着重评价其是否具有精确的和快速的重复加工能力。应用这个标准来评价具体的加工方法，六角车床可以获得较高的质量评定。在为小批量的零件（ 100 200 件）设计加工方法时，采用六角车床时最经济的。为了在六角车床上获得尽可能小的公差值，设计人员应该尽量将加工工序的数目减至最少。自动螺丝车床自动螺丝车床通常被分为以下几种类型：单轴自动、多轴自动和自动夹紧车床。自动螺丝车床最初是被用来对螺钉和类似的带有螺纹的零件进行自动化和快速加工的。但是，这种车床的用途早就超过了这个狭窄的范围。现在，它在许多种类的精密零件的大批量生产中起者重要的作用。工件的数量对采用自动螺丝车床所加工零件的经济性有较大的影响。如果工件的数量少于 1000 件，在六角车床上进行加工比在自动螺丝车床上加工要经济得多。如果计算出最小经济批量，并且针对工件批量正确地选择机床，就会降低零件的加工成本。自动仿形车床因为零件的表面粗糙度在很大程度上取决于工件材料、刀具、进给量和切削速度，采用自动仿形车床加工得到的最小公差不一定是最经济的公差。在某种情况下，在连续生产过程中，只进行一次切削加工时的公差可以达到于某些零件，槽宽的公差可以达到孔和采用单刃刀具进行精加工时，公差可达到希望获得最大产量的大批量生产中，进行直径和长度的车削时的最小公差值为是最经济的。铣削除了车削和钻削，铣削无疑是应用最广泛的金属切削方法。铣削非常适合于而且也易于应用在任何数量的零件的经济生产中。在产品制造过程中，许许多多种类的铣削加工是值得设计人员认真考虑和选择的。与其他种类的加工一样，对于进行铣削加工的零件，其公差应该被设计或铣削生产所能达到的经济公差。如果零件的公差设计得比需要的要小，就需要增加额外的工序，以保证获得这些公差这将增加零件的成本。磨削磨削是一种应用最广泛的零件精加工方法，用来获得非常小的公差和非常低的表面粗糙度。目前，几乎存在着适合于各种磨削工序的磨削。零件的设计特征在很大程度上决定了需要采用的磨削的种类。当加工成本太高时，就值得对零件进行重新设计，使其能够通过采用既便宜又具有高生产率的磨削方法加工出来，以获得经济效益。尽管通常认为磨削适用于精加工工序，对那些适合于采用磨削来完成粗、精加工工序的工件，也经常采用磨削方法完成全部加工工作，而不采用车削或者其他加工方法。因此，许多种类的锻件和其他零件，可以采用磨削的方法完成其从毛坯到成品的全部加工，这可以显著地节约时间和费用。磨床有以下几种类型：外圆磨床、无心磨床、内圆磨床、平面磨床和工具磨床。外圆磨床和无心磨床是用来磨削圆柱形工件或者圆锥形工件的。因此，花键轴、轴和其他类似的零件是采用普通的外圆磨床，或者采用无心磨床进行加工的。螺

温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。