一種電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

一種電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),一種,電動(dòng)汽車,驅(qū)動(dòng),傳動(dòng)系統(tǒng),設(shè)計(jì) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書 設(shè)計(jì)（論文）題目：一種電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 任務(wù)書填寫要求 1．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書由指導(dǎo)教師根據(jù)各課題的具體情況填寫，經(jīng)學(xué)生所在專業(yè)的負(fù)責(zé)人審查、系 （院）領(lǐng)導(dǎo)簽字后生效。此任務(wù)書應(yīng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開始前一周內(nèi)填好并發(fā)給學(xué)生。 2．任務(wù)書內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫，不得涂改或潦草書寫；或者按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式 （可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，要求正文小4號宋體，1.5倍行距，禁止打印在其它紙上剪貼。 3．任務(wù)書內(nèi)填寫的內(nèi)容，必須 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 的情況 一 ， ，應(yīng) 經(jīng) 所在專業(yè) 系（院） 領(lǐng)導(dǎo)審 后 可 填寫。 4．任務(wù)書內(nèi) 學(xué)院 、 專業(yè) 名 的填寫，應(yīng)寫 文 ，不 寫 字 。學(xué)生的 學(xué)號 要寫 號，不 寫 后2 或1 字。 5．任務(wù)書內(nèi) 要 ?文￠ 的填寫，應(yīng)按￡?￥?§currency1學(xué)院'§畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）“寫???的要求書寫。 6． fifl –的填寫，應(yīng) 按￡?標(biāo)GB/T 7408—94? 據(jù)? · 格式、??· 、 – ?? ”?…??‰的要求，一 用? ` 字書寫?！?2002fi4fl2 或 2002-04-02”。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書 1．'畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題應(yīng)??的目的： ˉ '課題的?˙， ¨ 電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的工?? ，??電動(dòng)汽車一ˇ— 工? 。 電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電 、 計(jì) 、傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并 驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并 開 系統(tǒng)的 工??！?課題的設(shè)計(jì)工?， ¨ 一ˇ工 ? 的應(yīng)用，¨ 一ˇ工 a題的? ?˙ …。 2．'畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容 要求（ ??始 據(jù)、currency1?要求、工?要求 ）： '課題的 要工???˙小 電動(dòng)汽車動(dòng)o驅(qū)動(dòng) 。電 30KW，電 200-300V。 要工?′下： （1）?˙設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)? 設(shè)計(jì)； （2）根據(jù) ?車 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電 的 計(jì) ，傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng) 設(shè)計(jì)； （3）電 ?設(shè)計(jì) ，?? 的設(shè)計(jì) 。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書 3．?'畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題 的要求 ? ”、 硬 要求〕： 1、 分析?˙電動(dòng)汽車各類驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的 點(diǎn)并 電 驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)— 的設(shè)計(jì)、 ； 2、 電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng) ； 的設(shè)計(jì)要求 據(jù)支持。 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文1萬字左右、要求畫出 系統(tǒng)? ，外文 ?資料譯文（附?文）3000字。 4． 要 ?文￠： [1] 陳清泉，孫逢春，祝嘉光.現(xiàn) 電動(dòng)汽車currency1?[M].北京：北京 工大學(xué)出版社，2001. [2] 李興虎.電動(dòng)汽車概論[M].北京：北京 工大學(xué)出版社，2005. [3] 楊沿平 . ?汽車節(jié) 思?[M] 北京： 械工業(yè)出版社，2010 [4] 工?部 ?節(jié) 源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā) ?劃（2012—2020）? [5] 周偉 某微 純電動(dòng)汽車動(dòng)o系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì) ?˙[D] 湖南大學(xué) 2013 [6] 李曉華 源汽車currency1?發(fā) 的挑戰(zhàn)、 遇 望[M] 北京： 械工業(yè)出版社，2011 [7] 李哲 純電動(dòng)汽車磷酸鐵鋰電 ?˙[D]. 清華大學(xué)，2011 [8] 劉小飛 純電動(dòng)轎車動(dòng)o系統(tǒng) 匹配 電 ??策略?˙ [D] 吉林大學(xué)2011 [9] 高山 電動(dòng)汽車 鍵currency1?發(fā) 趨勢 應(yīng)用?策?˙[D] 長春：吉林大學(xué) 2003 [10] 姬芬竹，高峰，周榮 純電動(dòng)汽車傳動(dòng)系 匹配的?˙[J] 汽車§currency1 2005(6) [11] 查鴻山，宗志堅(jiān)，劉忠途，伍慶龍 純電動(dòng)汽車動(dòng)o匹配計(jì) [J] 山大學(xué)學(xué)報(bào)（自然§學(xué) 版）2010（5） [12] 張翔, 趙韓, 錢立軍 .電動(dòng)汽車 ? ADVISOR[J].汽車?˙.2003.04. [13] 喬?艷 電動(dòng)汽車電 系統(tǒng)的?˙ 設(shè)計(jì)[D] 武漢 工大學(xué) 2006 [14] 鄒積勇 電動(dòng)汽車??策略?˙[D] 天津大學(xué) 2007 [15] 朱正禮，殷承良，張建武 基于遺傳 …的純電動(dòng)轎車動(dòng)o總 優(yōu)化[J]上?！ぁゴ髮W(xué)學(xué)報(bào) 2004 [16] 姜輝 電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的匹配 優(yōu)化[D] 工業(yè)大學(xué) 2006 [17] GB/T 18385-2005?電動(dòng)汽車動(dòng)o …? [18] GB/T 18386-2005?電動(dòng)汽車 …? [19] ? ，趙 春， 電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng) ??[M] 電子工業(yè)出版社2010 [20]李 ，周榮 電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電 配 …[J] 汽車currency1? 2007 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書 5．'畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題工? 計(jì)劃： 2015.12.05-2016.01.15 ‰ 題，填寫審題”；指導(dǎo)教師下發(fā)任務(wù)書，學(xué)生查 課題 ?文￠、資 料，“寫開題報(bào) 。 2016.01.16-2016.02.25 ·開題報(bào) 、外文 ?資料 譯文、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）大 ；開始畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文)。 2016.02.26-2016.04.15具體設(shè)計(jì)或?˙ ， ·畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）草 ，填寫 – 查”。 2016.04.16-2016.05.05 論文或設(shè)計(jì) 書、 紙 料， ·畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）‰ ，指導(dǎo) 師審 。 2016.05.06-2016.05.13 ·畢業(yè)設(shè)計(jì)紙 文檔，學(xué)生準(zhǔn)?￠￡；? 教師? 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。 2016.05.13-2016.05.26根據(jù)學(xué)院統(tǒng)一￥?， 行畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）￠￡。 所在專業(yè)審查§currency1： ˉ 負(fù)責(zé)人： 2016 fi 1 fl 18 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告 設(shè)計(jì)（論文）題目：一種電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 開題報(bào)告填寫要求 1．開題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此 報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查 后生效； 2．開題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式打印，禁止打印在其它紙 上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見； 3．“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的框架成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報(bào)告第一欄目內(nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的 參 文獻(xiàn)應(yīng) 15 （ ）； 4． 期的填寫，應(yīng) 按 標(biāo)GB/T 7408—94 據(jù) 交 格式 交 期 時(shí) ?￠的要求，一￡用?￥? §書寫。currency1“2004 4 26 ”或“2004-04-26”。 5 開題報(bào)告（文獻(xiàn)綜述）§'“按?' ??fi書寫，fl 1.5–。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 開 題 報(bào) 告 1．??畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）·題 ?，?據(jù)所查?的文獻(xiàn)資料，?”?寫 1000§…‰的文獻(xiàn)綜述： 一 前 ?電動(dòng)汽車作為 `′??ˉ?的一˙¨要的?? ?，? `′ 用效?? ˇ— fl ? 。電` ′的 ， 用 種 ?`′， currency1a處 見的 ` ? 的 `′ ?? ?的o `。在 的 ，?電動(dòng)汽車 會(huì)給” 會(huì)生? 工業(yè)?? 一 ?的 。?此，??ˉ??電動(dòng) 汽車??,對 ? ? `′ 境惡 ˉ?瓶頸? 戰(zhàn)略性作用，也對? 從汽車消費(fèi)? 轉(zhuǎn) 為汽 車產(chǎn)業(yè)強(qiáng) ? ¨要意義。 二 ·題研究領(lǐng)域的現(xiàn)狀 動(dòng)態(tài)及ˉ?方向 ” 對`′的 用過程就是”是自然 征服自然的過程，也承載了 會(huì)文明的ˉ?歷程。`′短缺 資′掠奪 及過度使用`′造成的 境 問題 益威脅著” 的生存 ˉ?。 a著石油`′的 益減 ， 際電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)加快了ˉ?，美 本 德 紛紛在戰(zhàn)略層面上推動(dòng)電動(dòng)汽 車的ˉ?。 美 ¨ ˉ?插電式混?電?汽車，制￠了2015 插電式混?動(dòng)?汽車 及?電動(dòng)汽車保 量達(dá)到1000萬 輛的目標(biāo)。在產(chǎn)業(yè)ˉ?政策上，奧巴馬政府撥款24億美 ，用 補(bǔ)貼 型電動(dòng)汽車及其電池 其他零部件的 開ˉ，其中電池項(xiàng)目獲得的資助金額達(dá)到15億美 ，?部分資金投向鋰離子電池制造。在 范 營 基礎(chǔ)設(shè) 施建設(shè)方面，美 在33個(gè)¨ 城市 范 fl電動(dòng)汽車，政府投入4億美 支持充電站的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，并對 會(huì)投資稅收抵扣增加30%，到2018 ??智`電網(wǎng)的ˉ?初步形成良好的電動(dòng)汽車配套基礎(chǔ)設(shè)施。 本 保持其在電動(dòng)汽車方面的領(lǐng) 。 到自然資′ 是油 資′ 的制 ， 本政府一直? 度¨ `′汽車的ˉ?，目前在電動(dòng)汽車領(lǐng)域處 領(lǐng) 。 的“領(lǐng) ”政策作為推動(dòng) 一 汽車?? 步的 要 。經(jīng) 產(chǎn)業(yè) 是電動(dòng)汽車研ˉ 產(chǎn)業(yè) 的推動(dòng)部 ，在 持整車?? ? 對中性的 下， ˉ?車用動(dòng)?電池??， 到2020 本市 電動(dòng)汽車 混?動(dòng)?汽車 “ 一 汽車”? ￠ ￡達(dá)到50%，?保 量達(dá)到1350萬輛，2030 ￥一 ￡達(dá)到70%。 德 著? §期，ˉ?電動(dòng)車的戰(zhàn)略￠ currency1?。德 電動(dòng)汽車ˉ?'步“?，?動(dòng)應(yīng)對?? 電動(dòng)汽車fifl， ˉ?電動(dòng)汽車作為 施 –經(jīng) 交? ?? 保戰(zhàn)略的¨中之¨， 到2020 德 上 的電動(dòng)及混 ?動(dòng)?汽車達(dá)100萬輛，到2030 · 達(dá)到600萬輛，到2050 電動(dòng)交?網(wǎng) ???德城市?域。在電動(dòng) 汽車產(chǎn)業(yè)ˉ?政策上。在消費(fèi) 支持方面，2011-2020 ?”的?電動(dòng)汽車?交車輛稅，2012-2014 ? ”電動(dòng)汽車… 3000-5000‰ /輛的 保補(bǔ)貼或稅收 。 ?在上 `′? ，? 就?經(jīng)開ˉ了電動(dòng)汽車的初步研究，?是由 ˙方面 ?并¨ 得到好的ˉ?。 “ ?”計(jì)? ˉ?電動(dòng)汽車 為 –¨???產(chǎn)業(yè)工程。2006 ， –“836”計(jì)?論??過了ˉ??` `′汽車ˉ?項(xiàng)目。2009 ，? ˇ動(dòng)了 `′汽車“?城—輛”推 計(jì)?。2008 奧 會(huì) 及 2010 上 會(huì)期 上，?量 `′汽車參加了˙項(xiàng)服務(wù)工作。 –工 部 的<>，明 ?￠?電動(dòng)汽車作為? `′汽車ˉ? 產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略方向，? 到 2015 ?電動(dòng) 插電式混?動(dòng)?汽車的產(chǎn)?達(dá)到50萬輛。2014 `′汽車生產(chǎn)78499輛，?￠74763 輛， 上 分 增§3.5– 3.2–。其中?電動(dòng)汽車產(chǎn)?分 完成4.8605萬輛 4.5048萬輛， 上 分 增§ 2.4– 2.1–；插電式混?動(dòng)?汽車產(chǎn)?分 完成2.9894萬輛 2.9715萬輛， 上 分 增 §8.1– 8.8–。 ? ·題 一電動(dòng)汽車參 作為依據(jù)， fl 型?電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電 動(dòng)?電池 動(dòng)?系統(tǒng) 零部件的參 型 配 設(shè)計(jì)，·題 用 計(jì)? a?? fl分 設(shè)計(jì)，并?過指導(dǎo) 師的 ?，從 得 設(shè) 計(jì)方?。 參 文獻(xiàn): [1] ? ?．電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].第1o. : 工業(yè) o ，2013 [2] ， ?，? ．現(xiàn) 電動(dòng)汽車?? [M]. ： 工業(yè) o ，2008 [3] ? ， ??，??。電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng) ?制 [M]. :電子工業(yè) o ,2010 [4] 務(wù) ˉ?研究中 產(chǎn)業(yè)經(jīng) 研究部．2009中 汽車產(chǎn)業(yè)ˉ?報(bào)告 [J]. : 會(huì)?學(xué)文獻(xiàn) o ,2009 [5] ? ， ，謝'成.燃料電池電動(dòng)車 [M]. : 華?學(xué) o ,2005 [6] 章桐，賈永軒.電動(dòng)汽車?? 命. : 工業(yè) o ,2010 [7] 工 部 ?` `′汽車產(chǎn)業(yè)ˉ???（2012-2020） [8] ?沿平 .中 汽車?`思 [M]. ： 工業(yè) o , 2010 [9] BP 界`′統(tǒng)計(jì)報(bào)告2011（中文o） [10]姬芬竹，?峰，周榮.?電動(dòng)汽車傳動(dòng)系參 配的研究[J].汽車??, 2005（6） [11]鄒 棠，程明.電動(dòng)汽車的 型驅(qū)動(dòng)??[M]. 工業(yè) o , 2001 [12] .混?電動(dòng)車輛基礎(chǔ)[M]. ： 理工?學(xué) o , 2001 [13] 李曉華. `′汽車??ˉ?的挑戰(zhàn) 遇 ?望[M], ： 工業(yè) o , 2010 [14]?山.電動(dòng)汽車 ??ˉ?趨勢 應(yīng)用對策研究[D].§?：吉林?學(xué) 2003 [15]林程，王硯生，孟祥峰. 奧 ?電動(dòng)?客車?? 應(yīng)用[M]. ， 理工?學(xué) o ,2008 [16]王巖， 宜俍. 境?學(xué)概論[M]. ： 學(xué)工業(yè) o ，2003. [17]李興虎.電動(dòng)汽車概論[M]. ： 理工?學(xué) o ，2005. 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 開 題 報(bào) 告 2．本·題要研究或? 的問題 擬采用的研究 （途徑）： 一 研究問題 型?電動(dòng)汽車基本參 為依據(jù)對其驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng) fl設(shè)計(jì)，并 fl動(dòng)?系統(tǒng)參 正交 ， ? 果 a分 。最后，得到一種?效 輕便的?電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)。 二 研究方 （1）了??電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的組成部分 ?構(gòu)形式。 （2）熟悉AutoCAD AVL cruise 軟件。 （3）查? 期刊 論文了? 的設(shè)計(jì) 分 方 。 （4）在掌握充分資料的基礎(chǔ)上制￠畢業(yè)設(shè)計(jì) 施計(jì)?。 （5）遇到問題及時(shí) 指導(dǎo) 師交流 “教。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 開 題 報(bào) 告 指導(dǎo)教師意見： 1．對“文獻(xiàn)綜述”的評 ： 文獻(xiàn)綜述緊扣·題內(nèi)容，查? 資料， fl了歸納??，符?要求。 2．對本·題的深度 度及工作量的意見 對設(shè)計(jì)（論文）?果的預(yù)測： 本·題的深度 度符?要求，工作量適中。 3.是否同意開題：√ 同意 □ 同意 指導(dǎo)教師： 2016 03 07 所在專業(yè)審查意見： 同意 負(fù)責(zé)”： 2016 04 07 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）大 綱 設(shè)計(jì)(論文)題目： 一種電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 　　　　　　　　 學(xué)生姓名： ?！　I(yè)： 所在學(xué)院： 指導(dǎo)教師： 職　　稱： 大綱 摘要 目錄 第一章 緒論 1.1 前言 1.2 純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀 1.3 本文的主要研究內(nèi)容 第二章 純電動(dòng)汽車的組成及性能 2.1 純電動(dòng)汽車基礎(chǔ) 2.1.1 純電動(dòng)汽車系統(tǒng)組成 2.1.2 電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)形式 2.1.3 電動(dòng)汽車主要部件 2.2 純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的性能 2.2.1純動(dòng)力汽車的動(dòng)力性 2.2.2純動(dòng)力汽車的經(jīng)濟(jì)性 2.3 動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)理論 2.3.1傳動(dòng)系參數(shù)設(shè)計(jì) 2.3.2驅(qū)動(dòng)電機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì) 2.3.3動(dòng)力電池參數(shù)設(shè)計(jì) 2.4 整車性能優(yōu)化理論 2.5 本章小結(jié) 第三章 整車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)選型與仿真 3.1 電機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.1.1電機(jī)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì) 3.1.2電機(jī)系統(tǒng)參數(shù)選取 3.2 電池系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.3 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.4 電動(dòng)汽車仿真與結(jié)果分析 3.4.1 動(dòng)力性能仿真 3.4.2 經(jīng)濟(jì)性能仿真。 3.5 本章小結(jié) 第四章 總結(jié)與展望 4.1 總結(jié) 4.2 展望 參考文獻(xiàn) 致謝 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 設(shè)計(jì)(論文)題目： 一種電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 二級學(xué)院： 班　　級： 提交日期： 目錄 目 錄 摘要 I Abstract II 第一章 緒論 1 1.1前言 1 1.2國內(nèi)外傳統(tǒng)汽車發(fā)展與能源消耗狀況 1 1.3國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 2 1.3.1國外新能源汽車的發(fā)展 2 1.3.2國內(nèi)新能源汽車的發(fā)展 3 1.4本文的主要研究內(nèi)容和研究方法 4 1.5本章小結(jié) 4 第二章 純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)組成及性能 5 2.1純電動(dòng)汽車基礎(chǔ) 5 2.1.1純電動(dòng)汽車系統(tǒng)組成 5 2.1.2純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式 6 2.1.3電動(dòng)汽車的主要部件 7 2.2 純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的性能 9 2.2.1電動(dòng)汽車的動(dòng)力性 9 2.2.2純電動(dòng)汽車的經(jīng)濟(jì)性 10 2.3 動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)理論 11 2.3.1傳動(dòng)系參數(shù)設(shè)計(jì) 11 2.3.2驅(qū)動(dòng)電機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì) 12 2.3.3動(dòng)力電池參數(shù)設(shè)計(jì) 12 2.4本章小結(jié) 13 第三章 整車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)選型 14 3.1電機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 3.1.1電機(jī)參數(shù)的設(shè)計(jì) 14 3.1.2電動(dòng)機(jī)參數(shù)的選擇 16 3.2電池系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)計(jì) 17 3.2.1電池的基本參數(shù) 17 3.3傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19 3.4 驅(qū)動(dòng)差速器的設(shè)計(jì) 20 3.4.1差速器的定義 20 3.4.3 差速器齒輪基本參數(shù)的確定 20 3.4.4 差速器齒輪的參數(shù) 22 3.5 本章小結(jié) 23 四、驅(qū)動(dòng)差速器主要零件建模 24 4.1 主減速器主從動(dòng)齒輪建模 24 4.2 半軸齒輪建模 26 4.3 半軸建模 30 4.4 支架建模 31 4.5 裝配圖 34 五、結(jié)論 35 參考文獻(xiàn) 36 致 謝 38 摘要 一種純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘要 純電動(dòng)汽車以電機(jī)為驅(qū)動(dòng)裝置，電池作為儲(chǔ)能單元，能夠高效地解決傳統(tǒng)汽車帶來的環(huán)境污染、能源緊缺等眾多問題，是現(xiàn)代汽車的發(fā)展方向。本課題基于國內(nèi)某汽車公司微型純電動(dòng)汽車研發(fā)項(xiàng)目，對純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行選型和設(shè)計(jì)，并對研發(fā)過程中遇到的理論和工程問題進(jìn)行研究。 本文首先介紹了電動(dòng)汽車的研究現(xiàn)狀、電動(dòng)汽車的組成和結(jié)構(gòu)形式，闡述了包括電機(jī)、電池的在內(nèi)主要零部件類型，重點(diǎn)分析了驅(qū)動(dòng)電機(jī)的特性、動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性等性能和計(jì)算方法，介紹了電動(dòng)汽車的典型工況和性能指標(biāo)。然后對電動(dòng)汽車動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)和選型。最后，對電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)差速器進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并用三維軟件creo2.0進(jìn)行建模 關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，研究 I Abstract Design of an electric vehicle drive transmission system Abstract Electric vehicle with motor as the driving device, the battery as the energy storage unit, can effectively solve the problem of environmental pollution, energy shortage, and so on, is the development direction of modern automobile. Electric vehicle is an important direction of the development of automobile industry currently. Based on the research and development project of a certain automobile company in China, this paper carries out the selection and design of the electric vehicle power system. Meanwhile, this paper includes many theoretical and engineering problems in-depth study. Those problems were encountered in the process of electric vehicle research and development. At first, this paper introduces the development background and research situation of the electric vehicle, the components and structure of electric vehicle. The paper analyses the main components of electric vehicle,such as the performance and calculation methods of the driving motor's characteristics, power and economy.The typical operating conditions and performance indexes of electric vehicle are introduced. And this paper consists of the design and selection of pivotal system parameters of the electric vehicle dynamic system. Finally, the structural design of the electric vehicle driving mechanism is carried out, and the three-dimensional software creo2.0 is used for modeling. Key words: Electric vehicle，Driving system，Structure design，Research II 緒論 第一章 緒論 1.1前言 汽車的發(fā)明極大地推動(dòng)了人類文明的前進(jìn)。隨著汽車工業(yè)的極速發(fā)展，解決能源危機(jī)和環(huán)境問題刻不容緩。傳統(tǒng)汽車工業(yè)轉(zhuǎn)型成為必然?，F(xiàn)代新能源汽車技術(shù)為傳統(tǒng)汽車工業(yè)帶來了希望。現(xiàn)代新能源汽車技術(shù)提高了能源效率和優(yōu)化了能源結(jié)構(gòu)。這是電動(dòng)汽車等一系列新能源汽車誕生了。 純電動(dòng)汽車對能源的利用率較高，對大氣的污染很小，還能減少對人類的生活噪音。而且，電能來源廣泛，可以使用更多清潔能源來發(fā)電，比如太陽能，核能，風(fēng)能，潮汐能。大膽地預(yù)測，電動(dòng)汽車將給人類的生活帶來一場巨大的變革。大力促進(jìn)純電動(dòng)汽車的發(fā)展對解決我國能源危機(jī)和環(huán)境污染等問題有著巨大的幫助，也對我國轉(zhuǎn)變?yōu)槠噺?qiáng)國具有重大意義。 1.2國內(nèi)外傳統(tǒng)汽車發(fā)展與能源消耗狀況 人類經(jīng)歷過一個(gè)認(rèn)識自然，發(fā)掘自然和征服自然的過程，其中就包含了利用自然能源的發(fā)展歷程。人類的生活越來越先進(jìn)，但是能源資源一步步的減少，但環(huán)境問題卻日益嚴(yán)重，威脅著人們的正常生活。 2015年6月《BP世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒》在英國倫敦發(fā)布，年鑒中顯示，2014年全球一次能源消費(fèi)增速為0.9%,與2013年的2%和過去十年平均增速2.1%相比，明顯下降。除了核能外，各種能源增長速度均下跌。核能是唯一一種增長速度超過過去十年平均水平的能源，在亞太區(qū)、歐洲和中南美洲，增長速度大大低于過去十年平均水平。但是石油仍然是全球最重要的能源，占全球能源消耗的33%左右。但是占比在逐年遞減。 美國是一個(gè)石油需求量很大、每年的進(jìn)出口量很大的能源消費(fèi)大國，2015年美國石油日產(chǎn)量將增長60萬桶，達(dá)到930萬桶，2016年將增長20萬桶，達(dá)到950萬桶。美國也是汽車生產(chǎn)和消費(fèi)大國，2014年美國汽車保有量為2.6億輛，占全球各國汽車保有量之首，并遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過第二名。汽車所消耗的石油占70%。 37 緒論 歐盟是第二大能源消費(fèi)者，能源消費(fèi)一半以上依賴于能源進(jìn)口。歐盟汽車工業(yè)十分先進(jìn)，汽車保有量超過3.2億輛。巨大的能源消耗使得歐盟各成員國越發(fā)注重車輛的能耗。 日本能源匱乏，國內(nèi)產(chǎn)量占總需求的0.2%左右，其他的全部依托于進(jìn)口。所以，日本各大汽車企業(yè)十分重視汽車的節(jié)能環(huán)保，在新能源汽車的技術(shù)研發(fā)方面領(lǐng)先于各國。 中國在2014年能源結(jié)構(gòu)持續(xù)改進(jìn)，但煤炭仍是中國能源消費(fèi)的主導(dǎo)，高達(dá)總能源消耗的66%，為歷史最低。2014年底，中國煤炭已經(jīng)探明的儲(chǔ)量為114000百萬噸，占世界煤炭總探明量的13%左右。中國的能源結(jié)構(gòu)屬于典型的煤多、油少、氣缺。石油作為我國第二大能源消耗，占總能源消耗的17.5%。2014年石油產(chǎn)量（包括原油、致密油、天然氣液等）為2.1億噸，基本達(dá)到了高位區(qū)間。但同年是有的消耗量達(dá)到了5.2億噸，原油進(jìn)口3.1億噸，石油產(chǎn)品進(jìn)口6.37億噸，石油對進(jìn)口的依存度達(dá)到59.4%。 我國也是汽車保有量大國，僅次于美國，但保有量兩者相差近一倍。按照這樣的汽車保有量的增長速度，預(yù)計(jì)到2020年，我國汽車燃油消費(fèi)（包括汽油和柴油）達(dá)到400萬噸，到2030年將達(dá)到650萬噸，進(jìn)口依存度也將分別達(dá)到70%和80%。遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出美國對石油進(jìn)口依存度65%的峰值，這對我國能源安全有極大的危害。 如何改善這一個(gè)能源供求結(jié)構(gòu)性問題？這迫使我們尋找新能源來代替石油和煤炭資源。作為能源大行業(yè)汽車行業(yè)來說，應(yīng)發(fā)展新技術(shù)和新能源汽車，來達(dá)到節(jié)能減排的效果，從而緩解我國能源危機(jī)。 1.3國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 1.3.1國外新能源汽車的發(fā)展 目前，世界各國的發(fā)展方向是用“零排放”的電動(dòng)動(dòng)力和排放污染低的替代能源代替石油能源。而這些方法真正應(yīng)用到汽車上就主要體現(xiàn)在電動(dòng)汽車方面。 日本由于自然資源匱乏，早在2006年就制訂了“2030年的能源戰(zhàn)略”，一直致力于新能源汽車技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用。近些年，日本在混合動(dòng)力汽車領(lǐng)域呈現(xiàn)一片繁榮發(fā)展的景象。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2015年3月底日本豐田公司的普銳斯混合動(dòng)力汽車銷量突破了750萬輛，銷售到全球約90個(gè)國家。與同級別汽油機(jī)相比，豐田的混合動(dòng)力汽車在提升30%動(dòng)力性能的同時(shí)，將油耗降低了40%。而且因?yàn)樗恍枰鼡Q電池、不需要外部充電、不需要特殊的維護(hù)保養(yǎng)等特性，被公認(rèn)為是目前最為成熟的節(jié)能汽車。又因?yàn)橄M(fèi)者眾多，并不斷提供反饋意見，并改進(jìn)發(fā)展，能夠?qū)崿F(xiàn)在其他新能源汽車上的共通應(yīng)用，兼顧當(dāng)下著眼于未來。 早期的美國汽車消費(fèi)市場，電動(dòng)汽車與內(nèi)燃機(jī)車、蒸汽機(jī)車三分天下，但后來由于技術(shù)原因，電動(dòng)汽車發(fā)展停滯不前?，F(xiàn)在，美國汽車市場已被日本、歐洲甚至韓國車系占據(jù)，為了重新掌握汽車市場，美國在新能源汽車領(lǐng)域開始奮起直追。美國能源部設(shè)立了20億美元的資助來促進(jìn)電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展。在示范運(yùn)營與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面，美國在33個(gè)重點(diǎn)城市運(yùn)行電動(dòng)汽車，政府投入4億美元加強(qiáng)對充電站等設(shè)施的建設(shè)并降低對社會(huì)投資的稅收，到2018年初步形成完善的電動(dòng)汽車基礎(chǔ)設(shè)施。 歐洲各國著眼于長期發(fā)展，把發(fā)展電動(dòng)汽車提高到更高的戰(zhàn)略定位。德國、經(jīng)濟(jì)部、環(huán)保部、交通部以及教育研發(fā)部等多個(gè)部門共同負(fù)責(zé)并實(shí)施電動(dòng)汽車發(fā)展計(jì)劃，提出到2030年德國上路的混合動(dòng)力汽車至少達(dá)到600萬輛，到2050年電動(dòng)交通網(wǎng)絡(luò)全覆蓋。結(jié)合政策，寶馬公司推出了i3純電動(dòng)和i8混合動(dòng)力跑車，大眾推出GOLF電動(dòng)版以及奧迪R8e-tron，雷諾公司的ZOE電動(dòng)汽車。 1.3.2國內(nèi)新能源汽車的發(fā)展 據(jù)工信部網(wǎng)站數(shù)據(jù)顯示，2015年7月，我國生產(chǎn)新能源汽車2.04萬輛，其中，純電動(dòng)乘用車5689輛，純電動(dòng)商用車6395輛，插電式混合動(dòng)力商用車1650輛。 在2013年下半年，國內(nèi)傳統(tǒng)車企僅有比亞迪、上汽、奇瑞、力帆和江淮等幾家車企生產(chǎn)新能源汽車。然而投向市場的車型就更少了，不足10款。不過隨著人們對環(huán)境的重視和傳統(tǒng)車市場的走低，國內(nèi)車企加大了對新能源汽車的重視。北汽董事長徐和誼在接受采訪時(shí)稱：“2015年中國將新能源汽車第一市場，取代美國銷量第一的位置?！背逼?，上汽也發(fā)布了自己的雙蕊計(jì)劃“藍(lán)蕊”（針對傳統(tǒng)汽車）和“綠蕊”（針對新能源汽車），將能源汽車的發(fā)展放到與傳統(tǒng)汽車同等重要的位置。隨后，江淮、比亞迪、力帆、長城等多家整車企業(yè)宣布定增以發(fā)力新能源汽車。 1.4本文的主要研究內(nèi)容和研究方法 通過本課題的研究，能掌握電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理，了解電動(dòng)汽車一般結(jié)構(gòu)和工作特性。能夠完成電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電機(jī)選型、校核計(jì)算、傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并完成驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并能夠開展系統(tǒng)的初步仿真工作。通過課題的設(shè)計(jì)工作，能夠掌握一般工程軟件的應(yīng)用，掌握一般工程問題的解決步驟與研究方法。 本課題的主要工作是研究小型電動(dòng)汽車動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方案。電機(jī)功率30KW，電壓選擇200-300V。主要工作如下： （1）研究設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)布局設(shè)計(jì)； （2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)樣車完成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)的選型計(jì)算，傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比設(shè)計(jì)； （3）電池組設(shè)計(jì)與校核，控制方案的設(shè)計(jì)。 1.5本章小結(jié) 本章先介紹了國內(nèi)外傳統(tǒng)汽車和能耗狀況，再介紹了新能源汽車的發(fā)展和對未來的展望，最后介紹了本文研究的課題和研究 純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)組成及性能 第二章 純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)組成及性能 2.1純電動(dòng)汽車基礎(chǔ) 2.1.1純電動(dòng)汽車系統(tǒng)組成 純電動(dòng)汽車是以電池為儲(chǔ)能單元，以電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的車輛。純電動(dòng)汽車具有結(jié)構(gòu)相對來說簡單、生產(chǎn)工藝較為成熟的特點(diǎn)。電動(dòng)汽車主要由能量存儲(chǔ)系統(tǒng)、電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)等部分組成。 汽車運(yùn)行過程中，由蓄電池輸出電流通過電子控制器驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作，電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩通過傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程和蓄電池容量相關(guān)，蓄電池容量受到很多因素的制約。要提高一次充電續(xù)駛里程，必須盡可能地節(jié)省蓄電池的能量。 1．電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要由電子控制器、電動(dòng)機(jī)、功率轉(zhuǎn)換器、機(jī)械傳動(dòng)裝置和車輪等組成。它的功能是把蓄電池中的電能高效率的轉(zhuǎn)化成汽車的動(dòng)能，并且在汽車制動(dòng)時(shí)將汽車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能存儲(chǔ)到電池中。 2.電源系統(tǒng) 電源系統(tǒng)主要由電源、能量管理控制系統(tǒng)和充電機(jī)等組成。它主要有三個(gè)功用一是向電動(dòng)機(jī)輸送驅(qū)動(dòng)電能、二是監(jiān)測管理電源的使用情況、三是控制充電機(jī)給蓄電池充電。純電動(dòng)汽車的常用電池有鉛酸、鎳鎘、鎳氫、鋰離子、燃料、飛輪電池等。純電動(dòng)汽車與混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的能量管理方式不同，純電動(dòng)汽車主要由電池管理系統(tǒng)管理。它以單體電池組成的電池組為管理對象，并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、巡檢、充放電、溫度監(jiān)測等。 3．輔助系統(tǒng) 輔助系統(tǒng)主要包括動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、輔助動(dòng)力源、空調(diào)器系統(tǒng)、車內(nèi)照明系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、車內(nèi)影像系統(tǒng)等。 2.1.2純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式 電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)布置方式多種多樣，廣泛地說可以分為兩大類，一是中央電機(jī)驅(qū)動(dòng)，二是電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)。中央電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式是把傳統(tǒng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的內(nèi)燃機(jī)換成電動(dòng)機(jī)，技術(shù)較為成熟，但效率低、質(zhì)量大。輪轂驅(qū)動(dòng)方式直接用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪，減少了機(jī)械傳動(dòng)過程中的能量損耗，但成本較高。 (a) (b) (c) (d) (e) (f) （1）a圖與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式相同，區(qū)別是將發(fā)動(dòng)機(jī)置換成電動(dòng)機(jī)。 （2）b圖把離合器和變速器換成了固定速比減速器，傳動(dòng)裝置變小變輕。 （3）c圖普遍應(yīng)用于小型電動(dòng)車，把固定速比減速器、電機(jī)和差速器連接在一起，通過半軸與驅(qū)動(dòng)輪相連。 （4）d圖需要兩個(gè)電機(jī)，二者分別驅(qū)動(dòng)各自一方的車輪，通過電子差速器控制車輛轉(zhuǎn)彎。 （5）e圖把兩個(gè)電動(dòng)機(jī)和固定速比減速器直接連接到各自的車輪，簡化了轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，提高了效率，但控制電路越來越繁雜。 （6）f圖直接把兩個(gè)電動(dòng)機(jī)連接到車輪，通過控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制車速，這就對電動(dòng)機(jī)的可靠性、轉(zhuǎn)速范圍、轉(zhuǎn)矩特性等提出了更高的要求。 2.1.3電動(dòng)汽車的主要部件 1.驅(qū)動(dòng)電機(jī) 由于人們對電動(dòng)汽車多方面性能的要求，從而對電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)有了以下嚴(yán)格要求。 1. 較寬的調(diào)速范圍 2. 較高的轉(zhuǎn)速 3. 足夠大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 4. 體積小、質(zhì)量輕 5. 效率高、損耗低 6. 具有動(dòng)態(tài)制動(dòng)強(qiáng)和能量回饋的性能 圖2-1、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的分類 電動(dòng)機(jī)屬于電動(dòng)汽車的重要部件。因?yàn)樾铍姵亟M提供的是直流電，所以在電動(dòng)汽車發(fā)展的早期直流電機(jī)被廣泛應(yīng)用到電動(dòng)汽車上。但是由于傳統(tǒng)直流電機(jī)的一些弊端，比如轉(zhuǎn)子體積和慣性較大、效率低、經(jīng)常需要保養(yǎng)。所以直流電機(jī)被交流感應(yīng)電機(jī)、永磁無刷電機(jī)和開關(guān)磁阻電機(jī)取代。 電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)性能比較表2-2 電機(jī)類型 直流電動(dòng)機(jī) 交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī) 永磁無刷電動(dòng)機(jī) 開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)矩特性 一般 好 好 好 轉(zhuǎn)速范圍 小 一般 大 最大 電動(dòng)機(jī)功率密度 差 一般 好 一般 效率 差 一般 高 一般 可靠性 差 好 一般 好 尺寸 大 一般 小 小 質(zhì)量 重 一般 輕 輕 成本 高 高 低 較高 結(jié)構(gòu)堅(jiān)固性 差 較好 中 好 驅(qū)動(dòng)控制成本 低 高 高 中 綜合性能 差 一般 最好 好 永磁無刷電機(jī)由于它的“三高”（高功率密度、高效率、高轉(zhuǎn)速）在電動(dòng)汽車領(lǐng)域備受矚目。 2、動(dòng)力電池 由于動(dòng)力電池在電化學(xué)能量轉(zhuǎn)換過程效率高，功率輸出大等特性，使得動(dòng)力電池這種能量儲(chǔ)存和輸出裝置被廣泛應(yīng)用到汽車行業(yè)。 電動(dòng)汽車對電池提出如下要求： 1. 比能量 比能量是確保電動(dòng)汽車達(dá)到基本行駛里程的重要性能，2小時(shí)放電率時(shí)電池的比能量至少不能低于44w.h/kg。 2. 充電時(shí)間短 電池的正常充滿時(shí)間應(yīng)低于6小時(shí)，快速充電要求為20分鐘左右充電達(dá)到電池額定容量的一半。 3. 連續(xù)放電率高、自放電率低 動(dòng)力電池應(yīng)能連續(xù)放出額定容量70%的電。自放電率要低，這樣電池才能長期儲(chǔ)存電。 4. 壽命長、制造成本低、免維修 動(dòng)力電池必須能連續(xù)循環(huán)使用一千次以上，在使用期間，不需要維修與護(hù)理。  表2-3 電池性能比較 電池類型 比能量(kw h/kg) 比功率（W/Kg） 能量密度（KW h/L） 功率密度（W/L） 循環(huán)壽命/次 鉛酸蓄電池 350 130 90 500 400~600 鎳鎘蓄電池 55 170 94 278 500以上 鎳氫蓄電池 80 225 143 470 1000以上 鋰離子蓄電池 100 200 215 778 1200 燃料電池 500 60 / / / 飛輪電池 14 800 / / 25年 另外，還有電池管理系統(tǒng)、整車控制器等都屬于電動(dòng)汽車的主要部件。 2.2 純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的性能 2.2.1電動(dòng)汽車的動(dòng)力性 電動(dòng)汽車的動(dòng)力學(xué)性能一般由最高車速、爬坡能力和加速性能來評定。下面我們說明一下這三個(gè)指標(biāo)受哪些因素的影響。 1.最高車速 電動(dòng)汽車最高車速是指在平坦路面上，電動(dòng)機(jī)全功率情況下，車輛所能到達(dá)的恒定巡航車速。當(dāng)牽引力與阻力平衡時(shí)，電動(dòng)汽車達(dá)到最大車速。由課本可知， 由 ,求得 (代表電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速，代表最小傳動(dòng)比) 2.爬坡能力 純電動(dòng)汽車的爬坡能力通常是指車輛以恒定速度行駛能達(dá)到的最大坡度。當(dāng)汽車以恒定速度在坡度路面上行駛時(shí)，牽引力與阻力的之間的平衡可表達(dá)為： 因此: (d為運(yùn)行系數(shù)) 由課本可知：爬坡能力的表達(dá)式為 3.加速性能 純電動(dòng)汽車的加速性能在水平路面上汽車從速度為零加速到某個(gè)確定速度所需的加速時(shí)間。有課本可得表達(dá)式： 其中，為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量系數(shù)，可記為 公式中，代表車輛的總角轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，代表動(dòng)力裝置旋轉(zhuǎn)組件總角轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 2.2.2純電動(dòng)汽車的經(jīng)濟(jì)性 純電動(dòng)汽車的經(jīng)濟(jì)性是指汽車在滿電狀態(tài)下，以一定的速度所能行駛的最大距離。評定電動(dòng)汽車經(jīng)濟(jì)性的好壞有三個(gè)性能指標(biāo)：能量消耗率、比能量消耗率、能量經(jīng)濟(jì)性。 1. 能量消耗率是指電動(dòng)汽車經(jīng)過實(shí)驗(yàn)后動(dòng)力電池充電到原有容量所需的電能與實(shí)驗(yàn)所行駛的里程的比值。其值越小越好。 2.比能量消耗率是指能量消耗率與電動(dòng)汽車質(zhì)量的比值。其值也是越小越好。 3.能量經(jīng)濟(jì)性是指以預(yù)定行駛方式行駛一定里程與動(dòng)力電池充電到原有容量所需電量的比值。其值越大越好。 不同電動(dòng)汽車不同行駛狀態(tài)下能量消耗率與續(xù)使里程有著很大差異，沒有同意的公式，一般通過滑行實(shí)驗(yàn)獲取。 2.3 動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)理論 2.3.1傳動(dòng)系參數(shù)設(shè)計(jì) 電動(dòng)汽車的傳動(dòng)比主要由變速器傳動(dòng)比和主減速器傳動(dòng)比組成，當(dāng)電動(dòng)汽車達(dá)到最高車速時(shí)，汽車檔位處于最小傳動(dòng)比檔位。當(dāng)爬坡時(shí)，汽車檔位處于最大傳動(dòng)比檔位。所以電動(dòng)汽車可以選用兩檔變速器來滿足其要求。 當(dāng)電動(dòng)機(jī)輸出功率一定時(shí)，電動(dòng)汽車的傳動(dòng)比就必須同時(shí)滿足于汽車的最高車速、最大爬坡能力和加速時(shí)間三個(gè)要求。 （1）電動(dòng)汽車最大傳動(dòng)速比 有課本可知該參數(shù)由電機(jī)的最大轉(zhuǎn)速值和汽車的最高車速值確定。 公式中的為變速器傳動(dòng)比，為主減速器傳動(dòng)比，為汽車電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速，為汽車的最高車速，為汽車車輪的有效半徑。 （2）電動(dòng)汽車最小傳動(dòng)比 取下面兩種算法的最大值 1.由電機(jī)在最高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的最大轉(zhuǎn)矩與汽車最高車速時(shí)的行駛阻力確定的 最小傳動(dòng)比： 公式中代表最高行駛車速時(shí)的行駛阻力，代表有效車輪半徑， 代表傳動(dòng)效率，代表最高轉(zhuǎn)速時(shí)的最大轉(zhuǎn)矩 2.由電機(jī)的最大輸出扭矩與最大爬坡度時(shí)的行駛阻力確定最小傳動(dòng)比： 公式中，為最大爬坡度時(shí)的行駛阻力， 為最大輸出扭矩 2.3.2驅(qū)動(dòng)電機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì) 驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率由兩個(gè)指標(biāo)，一個(gè)是額定功率，一個(gè)是最高功率。在對電機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)考慮到汽車的最高行駛速度 、汽車的加速性能、汽車的過載能力（電機(jī)能夠承受較大過載電流和瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩的能力）。 電機(jī)設(shè)計(jì)過程中，以先保證電動(dòng)汽車的最高車速來初步選擇電機(jī)功率。根據(jù)課本可知，選擇的電動(dòng)機(jī)必須大于等于在不同工況下行駛時(shí)所有阻力所消耗的功率之和。 1.在平坦路面汽車以最高車速行駛時(shí)消耗的電動(dòng)汽車功率表達(dá)式： 2.在坡度路面以特定車速行駛時(shí)所消耗的電動(dòng)汽車功率表達(dá)式： 3.在水平路面上的加速功率表達(dá)式: 綜合上面表達(dá)式，選取的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的額定功率應(yīng)大于等于三個(gè)當(dāng)中的最大值。 最高功率為： ( 為過載系數(shù)) 2.3.3動(dòng)力電池參數(shù)設(shè)計(jì) 為了滿足電動(dòng)汽車對續(xù)駛里程和動(dòng)力性能的要求，動(dòng)力電池的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮電動(dòng)汽車的最大輸出功率。對動(dòng)力電池參數(shù)的設(shè)計(jì)主要是計(jì)算所需電池組數(shù)目。 1.動(dòng)力電池的能量應(yīng)大于等于電動(dòng)汽車的最大能量消耗。此時(shí)所需的電池組數(shù)目為： 公式中，代表單個(gè)電池組所含有的電池個(gè)數(shù)，電機(jī)的工作效率，代表單個(gè)電池的最大輸出功率。 2.電動(dòng)汽車的最大續(xù)駛里程影響電池組數(shù)目： 公式中， 代表每公里消耗的能量，代表最大續(xù)駛里程，代表單個(gè)電池的容量，代表單個(gè)電池的電壓。 綜上表達(dá)式，電池組數(shù)目應(yīng)為 中的較大者。 2.4本章小結(jié) 在本章先介紹了中電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)和組成，再詳細(xì)的介紹了電動(dòng)汽車主要零部件驅(qū)動(dòng)電機(jī)和動(dòng)力電池，然后介紹了電動(dòng)汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，最后對傳動(dòng)比、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力電池參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 整車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)選型 第三章 整車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)選型 3.1電機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.1.1電機(jī)參數(shù)的設(shè)計(jì) 1. 先確定電動(dòng)汽車的基本參數(shù)和部分性能的期望值，包括最高車速和最大爬坡度。要確定電機(jī)的功率必須考慮在滿載狀態(tài)下電動(dòng)汽車以最高車速行駛所需的功率和最大爬坡能力下的功率。電動(dòng)汽車電機(jī)的功率必須大于兩種極限工況下所需功率的較大者。下面列車整車參數(shù)。 表 3.1.1 整車基本參數(shù) 項(xiàng)目名稱 整車參數(shù) 單位 軸距 2550 mm 輪距 1295 mm 整備/滿載質(zhì)量 1200/1650 Kg 迎風(fēng)面積 2.643 m2 風(fēng)阻系數(shù) 0.46 車輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 0.35 Kg*m2 車輪滾動(dòng)半徑 292 mm 滾組系數(shù) 0.02 傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械效率 0.85 空載/半載/滿載質(zhì)心高度 660/704/746 mm 空載/半載/滿載質(zhì)心至前軸的距離 1300/1410/1505 mm 2.電動(dòng)汽車期望車速行駛消耗的功率 在平坦路面汽車以最高車速行駛時(shí)消耗的電動(dòng)汽車功率表達(dá)式： 其中， 當(dāng)常用車速時(shí) 當(dāng)時(shí) 3.電動(dòng)汽車爬坡所需功率 在坡度路面以特定車速行駛時(shí)所消耗的電動(dòng)汽車功率表達(dá)式： 當(dāng) 時(shí)(為坡度) 當(dāng)時(shí) 當(dāng) 時(shí) 額定功率應(yīng)滿足常用車速所需的功率28.4kw,所以選取額定功率為30kw的電動(dòng)機(jī)。 電動(dòng)汽車電機(jī)的功率必須大于兩種極限工況下所需功率的最大值。所以電動(dòng)機(jī)功率必須大于43kw。給予一定的后備功率，所以選取最大功率為50kw的電動(dòng)機(jī)。 4.電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩 當(dāng)爬坡度最大時(shí)，電動(dòng)機(jī)能夠輸出的最大扭矩為： 給予一定余量，電機(jī)最高扭矩選取為 根據(jù)電機(jī)最高扭矩和電機(jī)功率，求得額定轉(zhuǎn)速為： 所以電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩為： 取 當(dāng)車速達(dá)到最大時(shí)，電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速為: 給予一定余量，所以選取最高轉(zhuǎn)速為的電動(dòng)機(jī)。 3.1.2電動(dòng)機(jī)參數(shù)的選擇 根據(jù)本章前面的計(jì)算，在結(jié)合實(shí)際情況得出以下電機(jī)的基本技術(shù)參數(shù)。見表3.1.2 表 3.1.2 電機(jī)的基本技術(shù)參數(shù) 項(xiàng)目名稱 技術(shù)參數(shù) 單位 電機(jī)種類 永磁無刷電機(jī) 額定功率/峰值功率 30/50 Kw 額定扭矩/最大扭矩 90/160 N?m 工作電壓范圍 200～300 V 額定轉(zhuǎn)速/最高轉(zhuǎn)速 3184/7600 r/min 3.1.3電動(dòng)機(jī)控制器參數(shù)的選取 根據(jù)電機(jī)的基本技術(shù)參數(shù)選取以下控制器參數(shù)見表3.1.3。 表3.1.3 電動(dòng)機(jī)控制器參數(shù) 項(xiàng)目 參數(shù)數(shù)值 輸入電壓范圍 200～300V 工作電壓 220V 最高效率 95%以上 水泵進(jìn)水口水溫 小于75℃ 3.2電池系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)計(jì) 3.2.1電池的基本參數(shù) 想要確定電池的基本參數(shù)前，必須先確定電池的類型，第二章我們介紹了很多種電池的類型以及各個(gè)電池的性能，所以綜合考慮，我們選取鋰電池 。 電池的基本參數(shù)受很多方面因素的影響，比如系統(tǒng)所需的電壓等級、功率以及充放電時(shí)的電流的大小。而且電池還受續(xù)駛里程的影響。根據(jù)電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程我們可以確定電池的容量。 根據(jù)一些電動(dòng)汽車的經(jīng)驗(yàn)，我們選取電壓等級在到之間,綜合考慮，我們確定為。所以電池的單體數(shù)目為： （為單個(gè)鋰電池的電壓) 給一定余量，取為 按照設(shè)計(jì)要求，電動(dòng)汽車以在平坦路面上勻速行駛，續(xù)駛里程為。 鋰電池能量為: （為車速時(shí)的電動(dòng)汽車運(yùn)行功率為電動(dòng)機(jī)控制器工作效率） 電池容量的計(jì)算方法： (為電池組的實(shí)際能量，為電池組工作電壓均值，電池放電系數(shù)。一般取0.8) 給一定余量，取為 綜上，選取總數(shù)目為塊，分為三大塊，單體電壓的鋰電池，電池總?cè)萘繛椋偰芰繛椤? 3.2.2電池技術(shù)參數(shù)的選擇 考慮到動(dòng)力電池的成本和性能以及配套產(chǎn)品市場狀況，我們選取下面電池的技術(shù)參數(shù)。 　　　　　　　　　表3.2.2　動(dòng)力電池技術(shù)參數(shù) 參數(shù)名稱 參數(shù)要求 電池類型 鋰電池 單個(gè)電池電壓 3.2V 電池容量 150Ah 單個(gè)電池包電池?cái)?shù)量 23 電池組額定電壓 220 電池總數(shù) 69 冷卻方式 水冷 最大循環(huán)使用次數(shù) 1600 電池包連接方式 串聯(lián) 最大充電恒定電流 150A 3.3傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電動(dòng)汽車的變速機(jī)構(gòu)有單速與多速兩種，前者用固定速比齒輪，后者用多級變速齒輪。多級變速機(jī)構(gòu)在高檔位可以增速，在低檔位增加扭矩的作用，進(jìn)而保證了電動(dòng)汽車的動(dòng)力性，但是由于這一系列優(yōu)點(diǎn)使其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。固定速比變速機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)較為簡單，適用于我們這款電動(dòng)汽車，具體方法是沿用原車的某一檔位，取消其他變速機(jī)構(gòu)。 (1）電動(dòng)汽車最大傳動(dòng)速比 有課本可知該參數(shù)由電機(jī)的最大轉(zhuǎn)速值和汽車的最高車速值確定。 其中， （2）電動(dòng)汽車最小傳動(dòng)比 取下面兩種算法的最大值 1.由電機(jī)在最高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的最大轉(zhuǎn)矩與汽車最高車速時(shí)的行駛阻力確定的 最小傳動(dòng)比： 其中, 根據(jù)轉(zhuǎn)矩特性 2.由電機(jī)的最大輸出扭矩與最大爬坡度時(shí)的行駛阻力確定最小傳動(dòng)比： 其中， 保留原車主減速器和二檔減速齒輪，可得總減速比為： 3.4 驅(qū)動(dòng)差速器的設(shè)計(jì) 3.4.1差速器的定義 汽車差速器由行星齒輪、半軸齒輪和支架等部件構(gòu)成。差速器的功用主要表現(xiàn)在這兩方面：（1）控制兩邊車輪的轉(zhuǎn)速差；（2）減輕轉(zhuǎn)彎時(shí)的機(jī)械干澀。 目前,相對于其他差速器來說,對稱式錐齒輪差速器得到汽車行業(yè)的青睞。差速器殼分為剖分式與整體式。本章這次設(shè)計(jì)的差速器是對稱式錐齒輪差速器，查看《汽車工程手冊》得知，其包含兩個(gè)行星齒輪。 3.4.3 差速器齒輪基本參數(shù)的確定 （1）行星齒輪的球面半徑 行星齒輪的基本參數(shù)包括行星齒輪球面半徑，也作為行星齒輪的安裝尺寸，同時(shí)我們還可以算出節(jié)錐距的大小。 球面半徑為： 指行星齒輪球面半徑系數(shù)，一般。 指差速器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，取為 計(jì)算得Rb= 24.20mm,查資料得球面半徑取25mm （2）節(jié)錐距 （3）行星齒輪與半軸齒輪的齒數(shù) 通常情況下齒數(shù)應(yīng)該盡可能小一點(diǎn)，模數(shù)稍微大一些，但是齒數(shù)最低不能少于10。半軸齒輪的齒數(shù)大約在14～25之間；半軸與行星齒數(shù)比的大約為1.5～2.0之間；由于我們設(shè)計(jì)的是對稱式錐齒輪差速器，所以左右半軸齒數(shù)是相同，根據(jù)要求初定行星齒輪的齒數(shù)z是10，半軸齒輪的齒數(shù)z是18。 （4）齒輪節(jié)錐角 行星齒輪節(jié)錐角 半軸齒輪節(jié)錐角 （5）大端模數(shù)及分度圓直徑的計(jì)算 大端模數(shù) 模數(shù)取值應(yīng)稍大一些，所以模數(shù)取為4mm 分度圓直徑 計(jì)算公式為 行星齒輪分度圓直徑 半軸齒輪分度圓直徑 （6）行星齒輪的安裝孔直徑及支承長度： 支承長度 = 式中： 指差速器殼傳遞的轉(zhuǎn)矩，取160 N.m 指行星齒輪數(shù)，取2 指行星齒輪支撐面中點(diǎn)到錐頂?shù)木嚯x 指支撐面允許擠壓應(yīng)力，取為。 3.4.4 差速器齒輪的參數(shù) 表4.4.4 汽車差速器行星與半軸齒輪的參數(shù) 項(xiàng)目 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)果 行星齒輪齒數(shù) 齒數(shù)必須大于10，同時(shí)盡量取最小值 半軸齒輪齒數(shù) 模數(shù) 分錐角 ， 壓力角 齒面寬 工作齒高 齒頂高 齒根高 ， 錐距 齒根角 頂錐角 根錐角 全齒高 3.5 本章小結(jié) 本章對電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，首先計(jì)算電機(jī) 電池和傳動(dòng)比等基本參數(shù)，然后了解了永磁電機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理，最后進(jìn)行了差速器設(shè)計(jì)，重點(diǎn)對差速器齒輪的基本參數(shù)和差速器齒輪的幾何尺寸進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì)。有了這些尺寸，我們將可以在下一章利用三維軟件進(jìn)行三維畫圖。 驅(qū)動(dòng)差速器主要零件建模 四、驅(qū)動(dòng)差速器主要零件建模 2013年3月，PTC公司將宣布creo2.0上市，正式版的creo2.0提供模塊化概念設(shè)計(jì)功能，可以幫助大家提高設(shè)計(jì)效率。Creo2.0自由式曲面設(shè)計(jì)特征強(qiáng)大而實(shí)用，現(xiàn)廣泛使用在汽車行業(yè)等多個(gè)行業(yè)及領(lǐng)域。本文運(yùn)用creo2.0來設(shè)計(jì)差速器的零件圖和裝配圖。具體操作如下。 4.1 主減速器主從動(dòng)齒輪建模 斜齒輪的建模，主要過程如下： （1）在creo2.0中點(diǎn)擊編輯參數(shù)命令并輸入零件的參數(shù)如圖1 圖1 （2）創(chuàng)建齒根圓、齒頂圓、基圓、分度圓 （3）先拉伸出一個(gè)圓柱，再繪制出輪齒草圖，得到如圖2 圖2 （4）拉伸齒輪平面并移除材料，再通過陣列命令，得到如圖3圖4的斜齒輪 圖3 圖4 4.2 半軸齒輪建模 半軸齒輪的建模，主要過程如下： （1）輸入所選參數(shù)，和相關(guān)公式如圖5 圖5 （2）創(chuàng)建齒根圓、齒頂圓、基圓、分度圓 （3）通過creo2.0草繪視圖，在front視角，根據(jù)齒頂高、齒根高、錐距、頂錐角以及根錐角，創(chuàng)建如圖6所示的草圖 。再通過creo2.0的混合掃描，創(chuàng)建如圖7所示的齒輪。 圖6 圖7 圖8 （4）根據(jù)半軸齒輪齒數(shù)，通過creo2.0的陣列，創(chuàng)建出如圖9所示的齒輪數(shù)。 圖9 （5）通過creo2.0的拉伸命令，切割掉多余材料如圖10 圖10 （6）通過creo2.0的拉伸命令拉伸出花鍵并切割，然后再通過陣列命令，陣列出花鍵。得出如圖12的半軸齒輪。 圖11 圖12 （7）同理得出行星齒輪的圖樣 圖13 4.3 半軸建模 半軸的建模，主要過程如下： （1）通過在creo2.0的right基準(zhǔn)平面創(chuàng)建出半軸截面如圖14的草圖，并拉伸 圖14 （2）通過creo2.0的旋轉(zhuǎn)命令，旋轉(zhuǎn)并切割出如圖15所示的半軸 圖15 （3）先創(chuàng)建出花鍵截面草圖，再通過拉伸命令并移除材料，最后通過陣列命令，陣列出如圖17所示的半軸花鍵 圖16 圖17 4.4 支架建模 支架的建模，主要過程如下： （1）通過在基準(zhǔn)俯視平面創(chuàng)建一個(gè)圓柱，再在圓柱的表面創(chuàng)建草圖，最后拉伸并切割，得出如圖18所示的圖形 \ 圖18 （2）通過在底面上拉伸一個(gè)長方體，并在長方體左右倆側(cè)進(jìn)行倒角，得到如圖19所示的圖形 圖19 （3）通過拉伸裁剪掉邊上多余的材料，創(chuàng)建如圖20所示的圖形 圖20 圖21 （4）通過在圓柱底面繪制一個(gè)圓，再拉伸并移除材料，最后得到如圖22 圖22 4.5 裝配圖 先將行星齒輪和半軸齒輪導(dǎo)入到裝配圖中，在對行星齒輪和半軸齒輪實(shí)施約束，先對兩個(gè)齒輪的中心軸約束為互相垂直，再將兩中心軸距離約束為0。最后，約束兩齒輪嚙合。得到如圖23所示圖形。然后，依次將半軸和支架組裝到圖24中，最終，得到差速器的裝配圖（圖24）。 圖23 圖24 五、結(jié)論 五、結(jié)論 全球汽車不斷增加使得人類面臨能源短缺、全球變暖、環(huán)境污染等諸多問題，電動(dòng)汽車的發(fā)展前景越來越好。本文的題目是一種電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要討論了純電動(dòng)汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案，分析了各類驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)。闡述了永磁電機(jī)的工作原理及它的優(yōu)缺點(diǎn)，并設(shè)計(jì)了永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。論文還設(shè)計(jì)了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)軟件的工作流程，討論了設(shè)計(jì)方案是否可行。 經(jīng)討論，由永磁電機(jī)構(gòu)成的電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是切實(shí)可行的，但驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)比較復(fù)雜，成本高，還有許多的難題要攻克。當(dāng)然，隨著各項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展，肯定能夠進(jìn)一步優(yōu)化控制策略克服電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的缺點(diǎn)，進(jìn)一步提高永磁系統(tǒng)的運(yùn)行特性。 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