电动汽车毕业设计

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1、篇一：电动车毕业设计】第一章 概述1.1 设计的主要目的和意义此次设计的目的是掌握产品造型的设计，包括材料、尺寸的合理选 择，灵活运用制作技术、形态表达语言，根据人机工程学和美学来 设计电动自行车的尺寸和颜色。根据同类型产品的类比和设计，力学分析，考虑人机工程学中的人 体尺寸和人的舒适程度来综合设计电动自行车的尺寸。设计的目的其实包括好几个层面，第一，加工工艺的了解；第二， 进一步提出不同材质的优化组合课题；第三，探究材料与产品结构、 功能的有机联系；第四，熟悉产品结构连接件的运用；第五，产品 形态讨论；第六，寻求产品设计制作的个性化等等。通过这半年的设计，我们很好的复习了已经学过的课程，并对

2、部分 材料的应用有了一定了解，在颜色搭配上也有了一定的学习，而且 能熟练操作制图软件和办公软件。对我们以后在工作上有很大的帮 助。1.2 国内外电动自行车的发展情况1.2.1 国外及我国台湾地区电动自行车的发展情况为创造市场需要，适合老弱妇孺各种年龄层骑乘自行车，国外厂商多年前即开始研制辅助驱动自行车并且在新电池和驱动机械马达技 术成熟发展之下，电动自行车应运而生。海外发展较早的要数日本、 奥利地、德国、台湾等国家和地区，近几年美国发展也比较快。国 外的电动自行车主要是作为一种轻松代步及休闲健身工具。例如， 在大型的停车场、超市和旅游区里使用。从 1994到1999年6年时间中，全球电动自行车

3、数量，从 3.6万辆剧增1600万辆，如按2%算，电动车需要量会在 30 万辆以上。同时，东南亚、中东、印度增 到 50 万辆，而在 2000 年，仅日本就需要 50 万辆。总体来说，电动 自行车在全球的潜在市场很大，并呈上升趋势。日本电动车的生产及技术都占世界领先地位，商品化的电动自行车 由日本雅马哈公司率先于 1994年推出，并随着本田、三洋、松下等 知名公司的参与，生产规模日益放大。但日本对电动自行车的使用 管理上采取了严格限制，日本只许智能型电动自行车上路，并对智 能型电动自行车的要求制定了很严格规定。具体有:在任何路况情况下，速度小于15km/h时，人力:电助力大于等于1,即电助力不

4、允 许大于人力，但电助力接近于人力;在任何路况情况下，速度大于15km/h时，速度每增加1km/h，电助力下降1/9漣度小于等于 24km/h 时,整车电助动系统关闭;人力蹬踏开始后 1 秒钟之内, 电助动系统按上述开始要求工作:人力蹬踏停止后l秒钟之内，整车 电助动系统关闭;为了节约电能,智能型电助自行车停止运行一定时 间（一般为3一5分钟）后,整车处于休眠状态。台湾因前些年对摩托车未加任何限制,以至达到 500 辆/千人的饱和 程度,随之带来严重的交通混乱及污染,因此台湾台中成立的“电动 自行车用铿电池技术发展策略联盟”制定了统一的电池标准。1.2.2 我国电动自行车发展情况 我国电动车发

5、展在九十年代前基本都依靠进口,如高尔夫球车、游 览观光车等。自九二年以来,我国有了自行研制和生产的电动车产 品,通过近 10年的发展,现已初步形成以江苏益高电动车、山西美猴王电动车、广州朗晴电动车、深圳飞豹电动车、济南赛尔电动车、 山东火云电动车、山东澳柯马电动车、中国二汽电动车等一大批具 有实力和规模的电动车生产厂家,现已在国内市场推出的有:电动摩 托车、电动游览车、电动高尔夫球车、电动观光车、电动汽车、电 动载货车、电动救援车、电动助行（代步）车、电动滑板车、电动自行 车、家庭生活车等。从电动车产业的产品分类,可分为二类,即:四 轮电动车和二轮电动车。从电动车的目标市场来分析,四轮电动车

6、的目标市场为:火车站、仓库、房地产会所、旅游景区、医院、邮局、 公园、运动场所、大型工厂、大型商场、机场、码头及大卖场等。我国的电动自行车发展始于上个世纪 90年代末, 1997年开始出现 商业化,年销量不足1万辆, 1 998年为5.4万辆,从2000年开始 得到快速发展,据中国自行车协会统计, 2004 年全国销量已突破 750万辆,历年累计的销量达到 1500万辆,自行车走向电动化已经 成为一个现实。虽然,有许多城市至今仍不肯承认电动自行车的交 通地位,至今仍将其列为“禁止销售”和“禁止上牌上路”的产品。但 是,在我国的绝大多数城市和农村,电动自行车已经人们习惯的个 人交通工具,己经深深

7、地溶入了社会生活之中。由于政策管理法规 的滞后,一种被称为“电动摩托车（电摩）”的电动车从 2003年开始浮出水面,取消了已经成为摆设的人力骑行功能,电池容量扩大 1.52倍,同时,全面采用摩托车的轮系、制动系统和减震系统,电机功 率也提高152倍，最高时速接近40km/h。这种“电摩”一登场，就 像是一个“坏小子”，每到一处立即引起一阵动荡，强烈地冲击着电 动自行车的市场，特别是在中小城市和广大农村，它很快成为基层 消费者喜欢的电动交通工具。受汽油涨价的推动，人们也切实体会 出电动交通工具的节约，“电摩”大有取代“正宗摩托”的势头。据不 完全统计，仅 2004年一年，这种“电摩”的总销量达到

8、了几百万辆。 当然，它也不能再称为电动自行车了，因其己不具备人力骑行功能 车轮系统、制动系统、避震系统、灯光系统己全面采用摩托车配置 外型也不像自行车。1.3 本设计的主要任务本设计的主要任务：整车造型设计，零部件的选择和计算依据，整 车要符合人-机工程学，包括操作方便宜人，调节省力有效，照明适 度，显示清晰，造型美观，色彩和谐，维护保养容易。第二章 人机工程学2.1 人机工程学的研究内容2.1.1人机工程学的定义人机工程学是从 20世纪50年代开始发展起来的一门新兴的边缘学科。在我国本学科处于初级阶段，人机工程学研究的是人和机器的 相互关系的合理方案，即人的直觉显示、操作控制、人机系统设计

9、和布置、作业系统的组合等进行有效的研究，其目的在于获得高的 效率及人在作业时感到安全和舒适。人机工程学是从人的生理和心 里出发，研究人、机、环境的相互关系和相互作用的规律，以优化 人-机-环境系统的一门学科。2.1.2 人机工程学的基本概念 人机工程学作为一门新兴学科，在他的自身发展过程中，有机的吸 收和融合了各种相关学科的理论，不断的完善了本学科的基本概念、 理论体系、研究方法、技术标准和规范。为了准确的理解人机工程 学的基本理论，掌握其在车辆工程领域的应用下面对人机工程学的 概念给出准确说明。1.人机系统机器是为人服务的，任何机器，设备和器具。都需要人来操纵、监 控和使用，即使是高度自动化

10、的机器，在正常运行中不需要人来进 行一般的操纵，机器的开动、监视以及出现异常或特殊情况下，还 是需要人来处理。人和机器相互作用、相互配合和相互制约，才能 共同完成规定的任务，实现预期的功能。将人与机器联系起来，视为一个整体和系统，就称为人机系统。人机系统处于一定的环境中， 并与周围环境发生相互作用。广义而言，人机系统就是指“人”与其他所对应的“物”共处于一个时 间及空间时所构成的系统。人机系统中“人”指的是在所研究的系统 中参与系统过程的人；”机”则泛指一切与人同处于同一环境中，并 与人交换信息，物质和能量，供人使用的物，“机”可以是机器，也 可以是物品；“环境”指的是“人”、“机”、共处的、

11、对人和机有直接 或间接影响的周围外部条件。在“人”“机”间的信息、物质及能量的 交换中，一般以人为主动，首先是人感受到机器及环境的作用于人 的感觉器官的信息，由体内传入神经到达大脑皮层，在大脑分析器 中经过综合、分析、判断、最后做出决策，在由传出神经将决策信 息传入人的执行器官，执行器官的动作向机器发出人的指挥命令或 伴随着操作向机器传递能量，机器接受操作信息或操作能量后，将 按照自己的规律做出相应的调整或输出，并将其工作和运行的情况用一定的状况表示出来，在反作用于人，整个系 统将这样的循环过程中实现人所希望的功能。2.人机界面人机系统中，“人”“机”之间能够相互施加影响，实现相互作用的区域，

12、称为人机界面。人通过感觉器官接受外部的信息、物质和能量 又通过人的执行器官向外界传递人发出的信息，物理和能量。因此， 机器及环境中参加者两个过程的一切领域属于人机界面。 接于人机界面的性质，可将人机界面分为以下三 种： 第一类控制系统人机界面 如汽车驾驶系统，飞机驾驶系统等。这类人机界面的特点是通过显示器（主要是视觉和听觉显示器）将 机器的运转信息传递给人，人通过机器上的操作装置对机器传达控 制指令，使机器按人所规定的状态运行。第二类直接作用型人机界面如座椅、家具、服饰、手动工具等。 这类人机界面的特点是“人”“机”直接相互作用，要求“机”适合人体 的形态、尺寸及操作能力，使人在使用时用力适当

13、，感觉舒坦、操 作方便和安全可靠。第三类间接作用型人机界面如照明、震动、噪声、小环境气等。 这类人机界面的特点是“机”的输出通过对环境的影响，间接作用于人的心理，心理过程，从而影响人的舒适、健康和生命安全。上述分类只是为了说明人机界面的特点，各类之间并不是毫不相关的，在实际人机系统中，往往兼有各种人机界面，且相互之间相互 影响。例如在汽车的驾驶室的人机系统中。显示控制系统属于第一 类人机界面，座椅扶手等属于第二类人机界面，而室内的温度、噪 声、震动等属于第三类人机界面。座椅、震动、噪声会影响人对控 制系统的操纵能力，而错误的控制装置设计又会使人的作业条件恶 化，甚至影响行车安全。可见，人机界面

14、之间有着非常复杂的关系。3 人机关系人机关系的基本原则可以归纳为以下两个方面：（1）机宜人 使机器的系统尽量满足使用者的体质、心理、生理、 智力、审美以及社会价值观念等素质因素的条件的要求，包括：信 息显示即便于接受又易于做出判断：控制系统的尺寸、力度、位置、 结构、形式、均适合操作者的需要；工具、用品、器具得心应手， 能充分发挥使用效率；人所处的工作环境舒适安全，有利于身心健 康，能充分发挥人的功能。（2）人适机 机器的结构有其自身的规律，操作环境或生活环境也 因各种因素而受到某种限制，如经济上的可行性，技术上的可能性， 机器本身性能要求的条件等。为了适【篇二：电动汽车毕业设计】新能源汽车电

15、动汽车动力及控制技术设计摘要随着世界环境的污染、全球石油危机日益严重而带动的石油价格不 断上涨给汽车工业带来了不可忽视的冲击，也增强了人们开发新能 源的意识，而新能源汽车更是人们关注的一大焦点。目前电瓶式纯电动汽车以噪音小、耗能低、无污染、成本低、结构 简单而成为新能源汽车发展的主流，世界很多国家都投入了大量的 人力、财力去开发电动汽车。本文主要围绕电动汽车的电动机以及目前普遍使用的电动车控制系 统主要参数作出分析，例如转速与转矩的关系、转速与功率的关系、 功率与转矩的关系以及传动比、蓄电池的比能量等，设计出合理的 电动车动力系统和控制系统。本文主要采用的技术有：1、 电动机的转矩、转速、功率

16、。2、 电动机的主要调速方式。关键词：电动机、发动机、转矩、变频调速、交流电动机、ev 目录第一章 前言1第二章 电动汽车构造与原理2第一节 电动车的种类2第二节 蓄电池电动车4第三节 燃料电池电动车10第三章 电动车动力及控制设计12第一节 电动车驱动电机种类12第二节 直流驱动电动机14第三节 交流驱动电动机18第四节 直流电动机的控制21第五节 三项交流电动机的控制24第四章 我国电动汽车的缺陷27第五章 电动汽车的发展趋势2931致谢附录一32附录二33参考文献39第一章 前言汽车工业的告诉发展，汽车带来的环境污染、能源短缺、资源枯竭 和安全等方面的问题越来越突出。为了保持国民经济的可

17、持续发展， 保护人类居住环境和能源供给，各国政府不惜巨资，投入大量人力、 物力，寻求解决这些问题的各种途径。我国面临的形式也十分严峻，国内的石油储藏量和开采量相当有限， 随着汽车保有量的增加，石油需求越来越多，目前已不能自给，不 足部分主要通过进口来满足，而且每年成递增趋势。由于电动汽车具有突出的环保方面的优势，使得电动汽车的开发和 研究成为各国开发绿色汽车的主流。电动汽车使用的能源是可以用 与发电的一切能源。因此使用电动汽车可以摆脱汽车对化石燃料的 依赖，改善能源结构，使能源供给多样化，使能源的供给有保障。电动汽车在解决道路交通事故方面和传统汽车相比也具有一定优势。因此，开发电动汽车是迎接汽

18、车面临挑战的重要对策之一。电动汽车具有良好的环保性能和可以以多种能源为动力的显著特点 即可以保护环境，又可以缓解能源短缺和调整能源结构，保障能源 安全。目前发展电动汽车已成为各国政府和汽车行业的共识，电动 汽车的研发已成为汽车行业的热点。因此，无论是从设计、研究和 开发的观点，还是从实用的角度来看，了解和掌握电动汽车技术的 社会需求会越来越大。第二章 电动汽车构造与原理第一节 电动车的种类电动汽车的分类，如图 2-1图 2-1纯电动汽车车是以车载电源为能源的汽车，又称为ev。目前纯电动 汽车主要有蓄电池电动车和燃料电池电动车。蓄电池电动车是由充电式蓄电池为能源的电动车。目前这种电车普遍使用的电

19、池一般都是铅酸蓄电池，铅酸蓄电池又有很多种类，常 见的有个干呵电式蓄电池、湿荷电式蓄电池、阀控式蓄电池、免维 护蓄电池、胶体蓄电池、水平板式蓄电池等。动力部分广泛使用的是直流串励电动机和直流他励电动机，这种电 机启动转矩大，具有软的机械特性，与汽车的行驶特性非常相符。 但直流电动机由于存在换向火花，比功率较小、效率较低，控制电 流大，维护保养工作量大，【篇三：纯电动汽车设计毕业课程设计论文】摘要日益严重的环境污染和能源危机对汽车工业的发展提出了极为严峻 的挑战。为了汽车工业的可持续发展，以使用电能的电动机作为驱 动设备的电动汽车能真正实现“零污染”，现已成为各国汽车研发的 一个重点。在电动汽车

20、研发的众多技术选型之中，依靠轮边驱动的 电动汽车逐渐成为一种新颖的电动汽车选型方向。为了弥补现有轮边驱动电动车辆驱动系统的缺陷，本文设计了一种 新型双电机二级减速独立驱动桥。该方案采用磷酸铁锂动力电池作 为动力源，两台永磁同步电机作为驱动装置，依靠两套减速齿轮组 分别进行减速，用短半轴来带动车轮旋转。在系统构型设计的基础 上，进行了包括电动机、减速器和电池在内的动力系统参数匹配和 主减速器的设计。事实上，该驱动方案和匹配方法为新型动力系统开发提供了一定借 鉴。关键词：电动车辆；车轮独立驱动系统；构型设计；电驱动车桥abstractwith the increasingly serious en

21、vironmental pollution and the energy crisis, the auto industry is facing severe challenges. to the sustainable development of the automobile industry, the words major automobile companies are starting to research various new types of pollution-free environmentally friendly vehicles. in all developme

22、nt projects, the use of the wheel- driven motors for electric cars can truly achieve“zero pollution”,it has become a vehicle of research and development focus. in a wide range of technical options of the electric vehicles, the wheel-driven electric vehicles have become a new research direction.in or

23、der to make up the flaws of existing in-wheel motors driving system for electric vehicles, a new kind of two-motor independent wheel driving axle with two sets of deceleration gear clusters, has been designed. the system uses lithium iron phosphate battery to provide driving force, two permanent mag

24、netism synchronous motors as driven equipment, depends upon two sets of deceleration gear clusters to carry on the deceleration, leads wheel revolving with the semi axles. based on the design, the parameters matching for electric motors, battery and reduction gears have been carried on. take all abo

25、ve factors into consideration, this research provides some help for the development of new type drive systems.key words: electric vehicles; independent driving system of vehicles; configuration design; electric drive axl 目录摘要 iabstract ii第一章绪论 11.1.1.2.1.3.2.1.2.2.3.1.3.2.3.3.3.4.3.5.4.1.4.2. 题目背景和意

26、义 1国内外研究现状和发展趋势 2存在问题 4 蓄电池的选择 5 电动机的选择及布置方案 5驱动轮所需的功率和转速 10驱动电机参数确定 11 减速比的确定 12 动力性分析 12 电池组参数的选择 16 减速比的分配 17 主减速器齿轮的基本设计 174.2.1. 轴的运动和动力参数的计算 174.2.2. 轴直径的初算和轴承的初步选择 184.2.3. 齿轮的设计和计算 19输入轴强度、轴承寿命及键的强度校核 29中间轴强度、轴承寿命及键的强度校核 33输出轴强度、轴承寿命及键的强度校核 39第二章总体方案设计 . 5 第三章 电驱动性能和动力性能匹配计算 10第四章主减速器的基本设计 1

27、7第五章 主减速器的主要校核 29 5.1.5.2. 5.3.第六章 设计总结 44 致谢 45 附录 46驱动力-行驶阻力平衡图源程序 46爬坡度曲线源程序 46加速度时间计算源程序 47参考文献 49第一章绪论1.1. 题目背景和意义 电动汽车是一种以电力为动力源, 以电控代替机械传动,以控制电动 机方式改变车速的无轨运输车辆。它孕育于 19世纪30年代,至今已 历时一百余年。它在 20世纪初曾一度被广泛采用,但是,鉴于当时的 历史条件,蓄电池容量小、体积大、寿命短, 因而逐步让位于内燃机汽 车。一直到 20世纪70年代世界第一次能源危机出现,才重新为人们 所重视。20世纪 70年代末，随

28、着石油价格回落, 能源危机缓和,内 燃机性能不断完善, 相比之下, 电动汽车动力性差, 蓄电池寿命不高, 因而不断降温。然而到了 20世纪90年代,由于人们日益关注空气质 量和温室效应所产生的影响，电动汽车的发展再次获得生机1。电 动汽车经过百余年实践, 证明它具有污染少、噪声低、振动小、结构 简单紧凑、易于操作维修、能综合利用能源等优点, 特别是近年来人 们所从事研究的充电装置的开发和充电方法的发展和改进, 以及电控 技术与电动机性能的新突破和改善,所有这些就导致了 80年代末和 90 年代初第二次电动汽车热的出现。近些年，汽车制造商在不断推 动电动汽车技术的发展，并开始将电动汽车商业化。在

29、世界范围内， 尤其在美国、日本和欧洲，许多汽车生产商开始生产电动汽车或者 涉及电动汽车领域。 随着我国国民经济的快速发展，汽车工业进入迅猛发展阶段，汽车l=i和环境污染，国家出台的汽车排放法规和能耗标准越来越严，汽车 使用成本越来越高，汽车产业的可持续发展面临新的挑战。研发一 种最高车速在1O0km/h以上，整车性能和燃油车相仿，价位适中， 操作简单，使用维修费用低廉的小型四轮纯电动汽车，可成为缓解 我国能源危机和解决环境污染的重大举措。其意义主要表现在以下 几个方面：1) 落实保护环境、节能减排国策 研发的小型纯电动汽车能仅为燃油汽车的 1/51/4，且使用过程零污 染，是中国汽车行业实现环

30、境保护、节能减排的重要措施。2) 对国家能源战略安全将发挥重大作用 我国是石油资源相对贫乏的国家， 2007 年原油进口量达 1.68 亿吨 对外依存度过高，给国家整个经济安全带来严重不稳定因素，若有 20%的家庭用车改为小型纯电动汽车，每年节省的燃油消耗是巨大 的。3) 实现我国汽车工业可持续发展纵观我国汽车工业，近几年出现了井喷式增长，汽车年产量近期有 望突破 1000万辆。但我们也应当看到，在传统燃油汽车领域，我国 与世界发达国家的差距依然巨大，在发动机、变速箱及汽车电控等 关键技术领域仍受制于人。从可持续发展和技术跨越的角度大力发 展小型纯电动汽车对于提升我国汽车尤其是乘用车产业核心竞

31、争力 具有重要的战略意义。4） 可回收利用的能量多 2 对电动汽车而言，很容易利用电动机反转时发电的功能回收制动或 下坡时的能量，从而使汽车的续驶里程增加、经济性提高。近年新 开发的电动汽车都具有下坡、制动或减速时的能量回收系统，具有 能量回收系统的电动汽车的续驶里程可增加 10%15%。1.2. 国内外研究现状和发展趋势1991 年美国三大汽车公司签订协议，合作研究电动汽车用的先进电 池，成立美国先进电池联合体 usabc（united states advanced battery consortium）,同年 7 月美国电力研究院 epri（electric power research

32、 institute）参加了美国先进电池联合体，10月布什 总统批准了 2.26亿美元拨款资助此项研究。通用汽车公司与 1990 年在洛杉矶展出“冲击（impact）”牌电动轿车，该车采用铅酸电池 与高新技术。从此掀起了一个以高新技术为基础、得到各国政府大 力支持的、世界性的电动汽车研发热潮2。截止到 1998年底，全世 界有9个大型汽车厂10种纯电动汽车投入小规模生产，如表 1-1 所 示：表 1-1 国外 10 种纯电动汽车的基本情况8 近些年来，致力于纯电动汽车研发活动中的企业，不仅有 heuliez、 三菱、富士重工、通用这样的汽车企业，也有属于电力系统的法国 电力公司、东京电力公司，

33、以及东芝、日立、东洋电机、三洋电机、 旭化成、nec等机电跨国公司。2001年，法国电力公司和博洛尔集 团（group bollore）成立了一个联合子公司batscap，开发了采用 高性能聚合金属锂蓄电池（lmp）的电动蓝色轿车（blue car）； 2005年5月，日本三菱公司推出了属于世界首创的交流电动轮轿车（第二代纯电动轿车）一运动型小马（colt）牌5人座的低中级电 动轮轿车；通用在2007上海国际汽车工业博览会推出新款雪佛兰 volt概念车，采用了最新研发的e-flex动力推进系统。虽然我国汽车工业相对落后，但近些年也得到了飞速的发展。国内企业从事纯电动汽车研发、少量产业化生产与试运营的有东风、天 津清源、北京理工科凌、比亚迪等企业。2006年，我国第一批纯电 动轿车取得了产品准入公告。东风公司是国内最早从事电动汽车研 发的汽车企业之一，开发了游览车、多功能车、工业专用车和高尔 夫球车等 4大系列、近20个品种的纯电动车，包括东风纯电动轿车(eq7160ev)、纯电动富康轿车(eq7140e v)、纯电动客车 (eq6690e v)等；十五”期间，国家863计划电动汽车重大专项项目中纯电动轿车研制点之一在天津汽车。天津市