电动观光车毕业设计更正版

电动观光车毕业设计更正版内容摘要：

页 图 电动汽车的驱动方式 （ 2） 驱动配置 电动汽车的驱动方式主要有 4种，见图。 其中 (a)为普通式， b)为无变速器式， (c)为无差速器式， (d)为轮式电机式。 内燃机汽车的驱动机构是由离合器、变速器、差速器等组成的。 因此。 机械传动系统消耗的能量约占总有效能量的 10％。 电动机的外特性与内燃机不同，其转速从零到最高转速范围内可任意调节，且在低转速区转大矩。 体积小，效率高而且可做到大减速比的行星齿轮减速器可以使较高的电机最大设 计转速与电动汽车要求相适应，从而减小电机的体积使之能够装入汽车轮毂。 随着电机技术、功率变换技术和控制技术的进一步发展，减速器最终将被取消，使传动系统能量损耗降到最低。 所以 在 本次 设计中 电动汽车的驱动方式 选择 图 （ C）中的样式。 电动观光汽车总体结构设计 参与者：文彦涛、何建利、单同乐、曹闪闪 第 11 页 电动汽车传动系的布置形式和驱动桥的选择 （ 1）传动系的布置形式 在 本次 设计中采用后置后驱 —RR：即发动机后置、后轮驱动在大型客车上多采用这种布置型式，少量微型、轻型轿车也采用这种型式。 发动机后置，使前轴不易过载，并能更充分地利用车箱面积，还可有效地降低车身地板的 高度或充分利用汽车中部地板下的空间安置行李，也有利于减轻发动机的高温和噪声对驾驶员的影响。 缺点是发动机散热条件差，行驶中的某些故障不易被驾驶员察觉。 远距离操纵也使操纵机构变得复杂、维修调整不便。 但由于优点较为突出，在大型客车上应用越来越多。 本次设计的电动汽车选用的 传 动系统是电力式传动系统，它和燃油汽车的静液式传动系统有些类似。 采用的也是后置后驱 —RR，电动机固定在后轴上，省去了传动装置，离合器和变速器也都用不着，使整个传动系统大大简化，同时也降低了汽车的自重，提高了汽车的动力性性能。 （ 2）驱动桥的选择 汽车驱动桥壳是汽车上的主要承载构件之一，其作用主要有：支撑并保护主减速器、差速器和半轴等，使左右驱动车轮的轴向相对位置固定；同从动桥一起支撑车架及其上的各总成质量；汽车行驶时，承受由车轮传来的路面反作用力和力矩并经悬架传给车架等。 驱动桥壳应有足够的强度和刚度且质量小，并便于主减速器的拆装和调整。 由于桥壳的尺寸和质量比较大，制造较困难，故其结构型式应在满足使用要求的前提下应尽可能便于制造。 驱动桥壳分为整体式桥壳，分段式桥壳和组合式桥壳三类。 整体式桥壳具有较大的强度和刚度，且便于主减速器的装配、调整和维修，因此 普遍应用于各类汽车上。 本次设计 电动汽车 选用的 是整体式后轴驱动桥，主减速器和差速器是做成一体的，而电机固定在后轴上，利用齿轮连接直接与主减速器啮合，省去了万向传动装置。 电动汽车 前后悬架的选择 悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称，其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。 典型的悬架结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成，个别结构则还有缓冲块、横向稳定杆等。 弹性元件又有钢板弹簧、空气弹簧 、螺旋弹簧以及扭杆电动观光汽车总体结构设计 参与者：文彦涛、何建利、单同乐、曹闪闪 第 12 页 弹簧等形式，而现代轿车悬架多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧，个别高级轿车则使用空气弹簧。 根据汽车两侧车轮运动是否相互关联，汽车悬架分为非独立悬架和独立悬架两大类。 非独立悬架的结构特点是两侧车轮安装在一根整体式车桥上，车轮连同车桥一起通过弹性元件与车架 (或车身 )相连。 车身的相对稳定性较差。 但这种悬架结构简单，制造方便，在载重汽车上被广泛应用。 独立悬架的结构特点是两侧车轮各自单独地通过弹性元件与车架 (或车身 )相连，并且采用断开式车桥。 若一侧车轮相对于车架 (或车身 )的位置发生变化时，另一侧车轮不受影响。 这种悬架结构复杂，但车身的平稳性和高速行驶的稳定性较好，因此在轿车和小客车上得到普遍采用。 电动观光 气 车，其所行驶的路况比较好，并且车速很低。 故为使其结构简单，成本低。 本次设计前轴选 用麦弗逊式独立悬架，因为它结构简单，应用最为广泛，成本也较低，又能满足车一定的舒适性；后轴 选 采用钢板弹簧非独立悬架，最简单最便宜而又实用的悬架。 车桥选择 车桥 (也称车轴 )通过悬架和车架 (或承载式车身 )相连，两端安装汽车车轮。 其功能是传递车架 (或承载式车身 )与车轮之间各方向作用力。 车桥可以是整体式 的，有如一个巨大的杠铃，两端通过悬架系统支撑着车身，因此整体式车桥通常与非独立悬架配合；车桥也可以是断开式的，象两把雨伞插在车身两侧，再各自通过悬架系统支撑车身，所以断开式车桥与独立悬架配用。 根据驱动方式的不同，车桥也分成转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种。 其中转向桥和支持桥都属于从动桥。 大多数汽车采用前置后驱动 (FR)，因此前桥作为转向桥，后桥作为驱动桥；而前置前驱动 (FF)汽车则前桥成为转向驱动桥，后桥充当支持桥。 转向桥的结构基本相同，由两个转向节和一根横梁组成。 如果把横梁比做身体，转向节就是他 左右摇晃的脑袋，脖子就是我们常说的主销，车轮就装在转向节上，仿佛脑袋上带了个草帽。 不过，行驶的时候草帽转，脑袋却不转，中间用轴承分隔开，脑袋只管左右晃动。 脖子 ——主销是车轮转动的轴心，这个轴的轴线并非垂直于地面，车轮本身也不是垂直的，我们将在车轮定位一节具体论述。 转向驱动桥与转向桥的区别就是一切都是空心的，横梁变成了桥壳，转向节变成了转向节壳体，因为里面多了根驱动轴。 这根驱动轴因被位于桥壳中间的差电动观光汽车总体结构设计 参与者：文彦涛、何建利、单同乐、曹闪闪 第 13 页 速器一分为二，而变成了两根半轴。 两个草帽也不是简单地套在脑袋上，还要与里面的两根半轴直接相连。 半轴在 “脖子 ”的位置也多了一个关节 ——万向节，因此半轴也变成了两部分，内半轴和外半轴。 本次设计的电动汽车，前轴是采用麦弗逊式独立悬架，所以选用的前桥是断开式的，而后轴采用的是钢板弹簧的非独立悬架，故选用的后桥是整体式的。 前桥为转向桥，后桥为驱动桥。 电动汽车 的转向系和制动系 (1)转向系 我设计的电动观光车，是结构比较简单的微型车，前悬架是麦弗逊式的独立悬架，鉴于上面所叙说的齿轮齿条式转向器的特点，所以我选择的是齿轮齿条式转向器。 齿轮齿条式转向器分两端输出式和中间（或单端）输出式两种。 图 是齿轮 齿条式转向器的几种转向输出方式，根据本次 设计的 电动汽车 的机构以及车架和前悬架的特点，图 c 的转向输出方式比较合适。 图 齿轮齿条式转向器 (2)制动系 汽车制动器中有两种形式，鼓式制动器和盘式制动器。 鼓式制动器 是最早形式的汽车制动器，当盘式制动器还没有出现前，它已经广泛用于各类汽车上。 但由于结构问题使它在制动过程中散热性能差和排水性能差，容易导致制动效率下降，因此在近三十年中，在轿车领域上已经逐步退出让位给盘式制动器。 但由于电动观光汽车总体结构设计 参与者：文彦涛、何建利、单同乐、曹闪闪 第 14 页 成本比较低，仍然在一些经济类轿车中使用，主要用于制动负荷比较小的后轮和驻车制 动。 典型的鼓式制动器主要由底板、制动鼓、制动蹄、轮缸（制动分泵）、回位弹簧、定位销等零部件组成。 底板安装在车轴的固定位置上，它是固定不动的，上面装有制动蹄、轮缸、回位弹簧、定位销，承受制动时的旋转扭力。 每一个鼓有一对制动蹄，制动蹄上有摩擦衬片。 制动鼓则是安装在轮毂上，是随车轮一起旋转的部件，它是由一定份量的铸铁做成，形状似园鼓状。 当制动时，轮缸活塞推动制动蹄压迫制动鼓，制动鼓受到摩擦减速，迫使车轮停止转动。 在轿车制动鼓上，一般只有一个轮缸，在制动时轮缸受到来自总泵液力后，轮缸两端活塞会同时顶向左右制动 蹄的蹄端，作用力相等。 但由于车轮是旋转的，制动鼓作用于制动蹄的压力左右不对称，造成自行增力或自行减力的作用。 因此，业内将自行增力的一侧制动蹄称为领蹄，自行减力的一侧制动蹄称为从蹄，领蹄的摩擦力矩是从蹄的 2～ 倍，两制动蹄摩擦衬片的磨损程度也就不一样。 为了保持良好的制动效率，制动蹄与制动鼓之间要有一个最佳间隙值。 随着摩擦衬片磨损，制动蹄与制动鼓之间的间隙增大，需要有一个调整间隙的机构。 过去的鼓式制动器间隙需要人工调整，用塞尺调整间隙。 现在轿车鼓式制动器都是采用自动调整方式，摩擦衬片磨损后会自动调整与 制动鼓间隙。 当间隙增大时，制动蹄推出量超过一定范围时，调整间隙机构会将调整杆（棘爪）拉到与调整齿下一个齿接合的位置，从而增加连杆的长度，使制动蹄位置位移，恢复正常间隙。 轿车鼓式制动器一般用于后轮（前轮用盘式制动器）。 鼓式制动器除了成本比较低之外，还有一个好处，就是便于与驻车（停车）制动组合在一起，凡是后轮为鼓式制动器的轿车，其驻车制动器也组合在后轮制动器上。 这是一个机械系统，它完全与车上制动液压系统是分离的：利用手操纵杆或驻车踏板（美式车）拉紧钢拉索，操纵鼓式制动器的杠件扩展制动蹄，起到停车制动作用， 使得汽车不会溜动；松开钢拉索，回位弹簧使制动蹄恢复原位，制动力消失。 盘式制动器在液力助力下制动力大且稳定， 在各种路面都有良好的制动表现，其制动效能远高于鼓式制动器，而且空气直接通过盘式制动盘，故盘式制动器的散热性很好。 但是盘式制动器结构相对于鼓式制动器来说比较复杂，对制动钳、管路系统要求也较高，而且造价高于鼓式制动器。 电动观光车是一辆低速的 电动汽车 ，行驶路况较好，为了降低成本，后轮将采用鼓式制动器，前轮采用盘式制动器。 电动观光汽车总体结构设计 参与者：文彦涛、何建利、单同乐、曹闪闪 第 15 页 车架的设计 车架 形式的介绍与确定 就像人的身体由骨架来支持一样， 电 动 汽车也必须有一幅骨架，这就是车架。 车架的作用是承受载荷，包括汽车自身零部件的重量和行驶时所受的冲击、扭曲、惯性力等。 现有的 车架有边梁式、钢管式等形式，其中边梁式是采用最广泛的一种车架。 边梁式车架由两根长纵梁及若干根短横梁铆接或焊接成形，纵梁主要承负弯曲载荷，一般采用具有较大抗弯强度的槽形钢梁。 也有采用钢管，但多用于轻型车架上。 一般纵梁中部受力最大，因此设计者一般将纵粱中部的截面高度加大，两端的截面高度逐渐减少，这样一来可使应力分布均匀，同时也减轻了重量。 横梁有槽形、管形或口形，以保证车架的扭转 刚度和抗弯强度。 横梁还用以安装发动机、变速器、车身和燃油箱等。 为适应不同的车型，横梁布置有多种型式，如为了提高车架的扭转刚度采用 X 型布置的横梁。 边梁式结构简单，工艺要求低，制造容易，使用广泛。 但由于粗壮的大梁纵贯全车，影响整车布置和空间利用率，大梁的横截面高度使车厢离地距离加大，乘客上下车不方便，另外重量也大，整车行驶经济性变差。 这些缺点对小客车、轿车是缺点，对于越野车可能就是优点，因为越野车要求有很强的通过性，行驶崎岖路面时要有一定大的离地间隙，而非常颠簸的道路会令车体大幅扭动，只有带刚性车架的承载式车 身结构才能抵御这种冲击力。 因此越野车上普遍采用非承载式车身。 本次设计的电动车车架是 边梁式车架 ，它结构简单，便于自由设计，生产工艺简单，有利于降低汽车的制造成本。 车架设计主要考虑的问题 车架的主要作用是 满足车身总布置的要求，即汽车在复杂多变的行驶过程中，固定在车架上的各总成和部件之间不应发生干涉；车架应具有足够的强度和适应的刚度。 而本次设计的电动观光汽车主要行驶在路旷比较好的路面上，所以就不用特意考虑车在 行驶过程中固定在车架上的各总成和部件之间 的各种牵引力。 车架由两根纵梁和 数 根横梁组成 ， 车架纵 梁采用 2 根 抗弯强度较好的平直槽形载面梁。 下面是 横梁的确定。 (1)车架 横梁 前部 车架前部装有平头驾驶室和转向机构，为了保证驾驶在汽车行驶当中不致扭坏，转向系统不至于因车架的挠曲变形而影响转向特性和操纵稳定性。 在前端布置了两根抗弯强度较大的 横 梁 (第一横梁和第二横梁 )和两根横穿纵梁的横梁。 (2)横梁 车架中部 车架前后两段刚性都较大，而大部份车架变形 (包手括弯曲、扭转 )均集中在电动观光汽车总体结构设计 参与者：文彦涛、何建利、单同乐、曹闪闪 第 16 页 车架中部，这一段应允许有一定的挠曲变形，以起到缓冲作用，同时也可避 免应力集中。 而且在车架中部还有电池和座位的安放，使得中部会承受很大的压 力，所以 在这一段布置了三 根与纵梁腹板连接的横梁 以保证有 足够的强度和刚度以承受汽车的载荷。 (3)横梁 车架后部 该车 为 后置后驱 —RR驱动形式，后钢板弹簧为平衡悬架，悬架支座只与大梁的下翼面连接。 为了保证汽车操纵稳定，减少轴转向，提高侧倾的稳定性，这一部份的设计刚性应较大。 所以，在悬架支撑上布置了两根背靠背抗弯强度很大的槽形梁，与平衡悬架心轴组成了一个框架结构，保证车架的刚度和平衡悬架受力的传递。 并且，为了保证座 位的刚度，在车架尾部布置了两个槽形梁。 电动观光汽车电路图 电动观光汽车总体结构设计 参与者：文彦涛、何建利、单同乐、曹闪闪 第 17 页 图 4 参数的 校核。