買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 摘要 環(huán)保與節(jié)能是當(dāng)前全世界發(fā)展的一大主題。我國也提出建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的基本國策，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要手段就有電動(dòng)汽車。由于國家的支持，社會(huì)的需要，電動(dòng)汽車正處于發(fā)展的上升期。但是也面臨著許多難以解決的問題。電池、電機(jī)、控制系統(tǒng)的性能與價(jià)格問題，使得電動(dòng)汽車的發(fā)展遇到難題。本文主要介紹了電動(dòng)汽車的控制系統(tǒng)，電動(dòng)機(jī)，汽車主減速器等電動(dòng)汽車汽車核心部件的發(fā)展?fàn)顩r，未來電動(dòng)汽車控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，并指出了研究的重點(diǎn)與難點(diǎn)。 汽車主減速器和差速器是汽車傳動(dòng)中的最核心的部件之一。它能夠?qū)鲃?dòng)裝置產(chǎn)生的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩傳 給驅(qū)動(dòng)車輪，以實(shí)現(xiàn)降低速度增大扭矩。本次設(shè)計(jì)的是有關(guān)家用轎車汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)以及主減速器總成。并使其具有通過性。本次設(shè)計(jì)通過對(duì)市面上各種不同形式樣式的控制系統(tǒng)，電機(jī)，減速器的對(duì)比后，參考實(shí)際家用轎車為原始設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)比不同類型的控制系統(tǒng)、電機(jī)、減速器后。確定主傳動(dòng)比，并對(duì)其中主要的齒輪進(jìn)行齒面接觸強(qiáng)度和齒輪彎曲強(qiáng)度進(jìn)行校核。對(duì)軸承的選用在滿足需求的基礎(chǔ)上，力求結(jié)構(gòu)簡單，壽命長，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。對(duì)軸的設(shè)計(jì)過程中，著重于齒輪的安置，并對(duì)其所受最大載荷的危險(xiǎn)截面進(jìn)行了強(qiáng)度校核。最終設(shè)計(jì)出一種合理可靠，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的電動(dòng)汽車減 速器。 希望能對(duì)電動(dòng)汽車發(fā)展盡綿薄之力，讓世界生態(tài)環(huán)境越來越好。 關(guān)鍵詞 ：電動(dòng)汽車，控制系統(tǒng)，主減速器，電機(jī)，軸承，傳動(dòng)比 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 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 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 to of to 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 目 錄 引言 . 1 第一章緒 論 . 1 . 1 . 1 . 2 . 3 . 3 . 4 第二章整體設(shè)計(jì)方案 . 5 . 5 . 5 . 6 . 7 第三章驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電池匹配 . 9 . 9 動(dòng)電機(jī)型號(hào)的確定及參數(shù) . 10 . 12 . 13 第四章汽車主減速器設(shè)計(jì) . 16 . 16 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 . 16 . 17 . 17 . 17 . 17 構(gòu)的設(shè)計(jì) . 17 . 18 . 18 . 19 第五章主減速器的基本參數(shù)選擇 與計(jì)算載荷的確定 . 20 . 20 . 21 . 21 . 22 . 23 . 23 值 . 23 . 24 的選擇 . 24 . 26 . 27 . 29 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 . 29 . 31 . 32 . 33 第六章軸承的選用 . 35 . 35 . 36 . 37 . 38 . 38 . 39 . 42 第七章軸的設(shè)計(jì)與校核 . 43 . 43 . 43 . 46 第八章繪圖 . 47 結(jié) 論 . 54 參考文獻(xiàn) . 55 致謝 . 56 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 引言 環(huán)境污染日益嚴(yán)峻，能源危機(jī)日益逼近。汽車行業(yè)正面臨著極為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為了實(shí)現(xiàn)汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，以電能為主的電動(dòng)汽車正逐步成為各國汽車研發(fā)的重點(diǎn)。汽車 的主減速器作為汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中非常重要的傳力部件，是汽車的關(guān)鍵的部件之一，也是研發(fā)的重中之重。 隨著科技的發(fā)展，汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)多種多樣。汽車減速器也出現(xiàn)許多不同種類，主要是根據(jù)其齒輪類型、主、從動(dòng)齒輪的安置方法和減速型式的不同而異。本文進(jìn)行了汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的整體系統(tǒng)構(gòu)型設(shè)計(jì)，以及電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和電池匹配，在其基礎(chǔ)之上主要進(jìn)行了主減速器的設(shè)計(jì)。主減速器設(shè)計(jì)的好壞關(guān)系到汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性以及噪聲、壽命等諸多方面。協(xié)調(diào)好各方關(guān)系以達(dá)到滿足使用要求的最佳目標(biāo)非常重要。希望本設(shè)計(jì)方案能為電動(dòng)汽車減速器的發(fā)展盡微薄之力 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 第一章 緒 論 環(huán)保與節(jié)能是二十一世紀(jì)全世界發(fā)展的主題。自世界上第一輛汽車由德國人卡爾 本茨（ 1844 1929）于 1885 年 10 月研制成功，到今天各式各樣的汽車，有 100多年的歷史，汽車已成為人們生活中不可缺少的代步工具。截至 2016 年 3 月底，全國機(jī)動(dòng)車保有量達(dá) 輛，其中汽車 輛。 2015 年全球汽車保有量 輛左右，新能源汽車連零頭都達(dá)不到。按平均每輛汽車年消耗 10石油制品計(jì)算，汽車的石油消耗量每年達(dá)到 120桶，占世界石油產(chǎn)量的一半以上。石油資源經(jīng)過長時(shí)期的現(xiàn)代化大規(guī)模地開采，石油資源已日漸枯竭，按科學(xué)家預(yù)測，地球上的石油資源如果按耳前的消耗水平，石油資源僅僅可以維持 60。石油價(jià)格的不斷上漲已對(duì)世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展形成巨大的威脅，人類將面臨更加嚴(yán)峻的石油資源的危機(jī)和挑戰(zhàn)。據(jù)估計(jì)汽車的 2量可達(dá) 2排放量的 15%以上，另外汽車排放的：一氧化碳、碳?xì)浠?物、氮氧化合物、二氧化硫、煙塵微粒（某些重金屬化合物、鉛化合物、黑煙及油霧）、臭氣（甲醛等）等有害氣體危及人的生命，對(duì)人體造成嚴(yán)重傷害。由于技術(shù)水平和汽車排放標(biāo)準(zhǔn)的不規(guī)范，在我國由汽車排放導(dǎo)致的污染更甚。因此，開發(fā)清潔、環(huán)保、智能的電動(dòng)汽車，才能是汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，也是解決能源緊張和環(huán)境污染的有效途徑 1。電動(dòng)汽車的優(yōu)勢表現(xiàn)為：無污染、能源利用率高、結(jié)構(gòu)簡單、噪音小、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠 。 汽車主減速器是汽車中的重要傳力的部件。它能夠?qū)⑷f向傳動(dòng)裝置產(chǎn)來的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩傳給驅(qū)動(dòng)車輪，以實(shí)現(xiàn)降速增扭。主減速器對(duì)提高汽車 行駛平穩(wěn)性和其通過性有著不可或缺的作用，是汽車設(shè)計(jì)重點(diǎn)。 1、有利于擺脫對(duì)石油資源的過度依賴，保障國家能源和經(jīng)濟(jì)安全； 2、有利于減少污染物和溫室氣體排放； 3、有利于實(shí)現(xiàn)中國汽車產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展； 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 4、可以帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，培育新的支柱產(chǎn)業(yè)； 5、保證汽車在給定的條件下有最佳動(dòng)力性； 6、保證汽車足夠的離地間隙，以滿足通過性要求； 7、在各種載荷和工況下有較高的傳動(dòng)效率； 1839 年蘇格蘭的 羅伯特 安德森 給四輪馬車裝上了電池和電動(dòng)機(jī)，將其成功改造為世界上第一輛靠電力驅(qū)動(dòng)的車輛。，比 1885 年誕生的汽車要早半個(gè)世紀(jì)。第一臺(tái)可以反復(fù)充電的電動(dòng)汽車是法國人喬伍 (明的 2。 電動(dòng)汽車歷經(jīng)了三次發(fā)展浪潮。 第一次浪潮： 在 1899 年和 1900 年期間，電動(dòng)汽車的銷量要比其他類型的汽車銷量都要好。實(shí)際上，根據(jù)全美人口調(diào)查局的調(diào)查顯示， 1900 年，電動(dòng)汽車生產(chǎn)量占到美國汽車總產(chǎn)量的 28%份額，所出售的電動(dòng)汽車總價(jià)值超過了當(dāng)年汽油和蒸汽汽車總和 。 電動(dòng)汽車制造商在進(jìn)入上世紀(jì) 20 年代，迎來了自己的春天，電動(dòng)汽車生產(chǎn)在1912 年達(dá)到頂峰。當(dāng)時(shí)，福特生產(chǎn)的燃油汽車價(jià)格要比電動(dòng)汽車價(jià)格便宜很多。比如， 1912 年，一款電動(dòng)敞篷車的售價(jià)高達(dá) 1750 美元，而一款燃油汽車售價(jià)僅有 650美元。并且，當(dāng)時(shí)新一代的燃油汽車獲得了改進(jìn)，其中包括電啟動(dòng)，這樣使得燃油汽車操作難度大大降低。到 1935 年，電動(dòng)汽車就變得很 “罕見 ”了 。 第二次浪潮： 在 1970 年，美國頒布了清潔空氣法案，再加上 1973 年爆發(fā)的第一次石油危機(jī)，燃起了人們開發(fā)燃油汽車替代品的興趣。到 1976 年，美國國會(huì)采取措施，通過了電動(dòng)和混合 動(dòng)力汽車研究開發(fā)和示范法案，該法案由美國能源部授權(quán)，用于支持和開發(fā)電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車。 第三次浪潮： 2006 年，特斯拉宣布計(jì)劃推出續(xù)航里程達(dá)到 200 英里的電動(dòng)汽車，這條消息轟動(dòng)整個(gè)電動(dòng)汽車市場。到 2011 年，特斯拉擁有了其第一款電動(dòng)汽車 續(xù)航里程超過了 240 英里，售價(jià)超過 10 萬美元。盡管特斯拉已經(jīng)擁有 轎車和 在很大程度上講，它們還屬于小眾化產(chǎn)品。特斯拉計(jì)劃在 2017 年規(guī)模化生產(chǎn)其面向大眾市場的電動(dòng)汽車 ，這款汽車?yán)m(xù)航里程超過 200 英里 ，售價(jià)在 元左右。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 外電動(dòng)汽車的發(fā)展概況 美國和日本的電動(dòng)汽車研究處于世界的領(lǐng)先地位。在美國大汽車銷售廠商制造的電動(dòng)汽車有通用 及 卡 )、福特突擊隊(duì)員 卡 )、戴姆勒一克萊斯勒 型面包車 )等。戴姆勒一克萊斯勒公司開發(fā)的 “新電力車四代 ”續(xù)駛里程已經(jīng)達(dá)到 450用公司批量生產(chǎn)的 動(dòng)汽車采用了復(fù)合材料和輕鋁合金構(gòu)件、低彈滯后橡膠、薄胎面輪胎等新材料、新技術(shù)，一次充電最大續(xù)駛里程可達(dá)196。 日本汽車保 有量居世界第三，石油幾乎全部依靠進(jìn)口。因此日本政府十分重視電動(dòng)汽車的研發(fā)。早在 20 世紀(jì) 70 年代就注意了電動(dòng)車輛的研究和開發(fā)，在世界上處于領(lǐng)先地位。 到 2011 年 3 月前，日本是毫無疑問的電動(dòng)汽車第一國，擁有世界上最大的純電動(dòng)消費(fèi)群，三菱的 動(dòng)車就是在此時(shí)誕生的。隨后，一場空前的地震與海嘯影響了日本的電動(dòng)汽車發(fā)展，這場災(zāi)難不僅引發(fā)了日本的經(jīng)濟(jì)衰退和消費(fèi)信心下降，而且使日本國內(nèi)對(duì)核能發(fā)電的態(tài)度發(fā)生了變化。日本政府開始尋找既不用油也不用電的汽車解決方案，受到政府的支持，豐田和本田汽車幾乎放棄了電動(dòng)汽車，轉(zhuǎn)而 研發(fā)制造氫燃料電池車。 另外汽車發(fā)展的黃金地區(qū)歐洲也十分注重電動(dòng)汽車發(fā)展， 法國是一個(gè)缺少石油的國家，石油制品的價(jià)格很高，約是美國的 4 倍，法國大氣的污染源主要來自汽車的排放。因此，法國是全世界最積極研制和推廣電動(dòng)汽車的國家之一。英國是當(dāng)今世界生產(chǎn)電動(dòng)汽車較先進(jìn)和使用最廣泛的國家，使用歷史已有 50 年之久，上個(gè)世紀(jì) 80 年代中期英國就有 12 萬輛電動(dòng)汽車在運(yùn)行，目前全國已擁有 40 萬輛電動(dòng)汽車。瑞士、意大利、瑞典、丹麥、奧地利、捷克、匈牙利等也都在開展電動(dòng)汽車的研發(fā)工作 國電動(dòng)汽車的研究開發(fā) 我 國政府也十分重視電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)研究，早在 “八五 ”期間就將電動(dòng)汽車研究列入國家科技攻關(guān)計(jì)劃。 十五、十一五期間，國家科技部組織了全國范圍的電動(dòng)汽車科技攻關(guān)，構(gòu)建了 “三縱三橫 ”的技術(shù)框架，取得重大進(jìn)展。習(xí)近平總書記和李克強(qiáng)總理對(duì)推進(jìn)電動(dòng)汽車工作也有明確指示。在黨中央和國務(wù)院的正確領(lǐng)導(dǎo)下，我國電動(dòng)汽車發(fā)展迅速。 2014 年，產(chǎn)銷量猛增至 8 萬輛，躍居世界第二。 2015 年，中國更以產(chǎn)銷 37 萬輛遙遙領(lǐng)先于世界各國。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 本文的主要研究內(nèi)容為： 1、本文在借鑒傳統(tǒng)汽車的設(shè)計(jì)方法和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一 種符合純電動(dòng)汽車自身特點(diǎn)的動(dòng)力系統(tǒng)構(gòu)型方案。 2 通過家用轎車整車結(jié)構(gòu)參數(shù)，對(duì)傳動(dòng)比參數(shù)、電動(dòng)機(jī)參數(shù)、電池組容量參數(shù)，減速器參數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行匹配計(jì)算。 3、 根據(jù)整車和各個(gè)部位參數(shù)，進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電池進(jìn)行匹配。 4、 為保證汽車有最佳的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，合理的結(jié)構(gòu)以及必要的離地間隙， 對(duì)汽車主減速器的設(shè)計(jì)。 5、 對(duì)軸承的選用，以及軸的設(shè)計(jì)與校核。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 第二章 整體設(shè)計(jì)方案 電動(dòng)汽車與燃油汽車的主要區(qū)別在于電動(dòng)汽車通過電動(dòng)機(jī)代替發(fā)動(dòng)機(jī)，通過電池代替 油箱。電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)多種多樣，雖然大多數(shù)的電動(dòng)汽車的參數(shù)是從成熟的燃油汽車中借鑒而來的，但電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)和許多性能與技術(shù)參數(shù)有它本身的特征。其中電力驅(qū)動(dòng)技術(shù)被稱為電動(dòng)汽車的心臟。本章在理論上對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，從而可滿足整車的動(dòng)力性，同時(shí)降低成本并提高續(xù)駛里程。 純電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有多種不同的組合形式，不同的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可構(gòu)成不同機(jī)構(gòu)形式的電動(dòng)汽車。電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)形式主要有以下幾種：（ 1）傳統(tǒng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)形式、（ 2）機(jī)電集成化驅(qū)動(dòng)形式、（ 3）機(jī)電一體化驅(qū)動(dòng)形式、（ 4）輪轂電 動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)形式 4具體見圖 2種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)形式的對(duì)比分析見表 2 圖 2見驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 表 2見驅(qū)動(dòng)形式 本文綜合以上幾種驅(qū)動(dòng)方式，設(shè)計(jì)了如下驅(qū)動(dòng)方式。采用前置前驅(qū)的布置形式，將電動(dòng)機(jī)、減速器相結(jié)合，使其結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)效率高，并采用電動(dòng)機(jī) 設(shè)計(jì)具有如下優(yōu)勢，能夠在低速下獲得較高的輸出轉(zhuǎn)矩，擁有較高的工作結(jié)構(gòu)類型 （ 1）傳統(tǒng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)模式 （ 2）電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)橋組合式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) （ 3）電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)橋整體式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) （ 4）輪轂電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)形式 結(jié)構(gòu)特征 傳統(tǒng)燃油汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)，只是將發(fā)動(dòng)機(jī)換成了電動(dòng)機(jī) 在驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)端蓋的輸出軸處加裝減速齒輪和差速器等，電動(dòng)機(jī)、固定速比減速器、差速器的軸互相平行，一起組合成一個(gè)驅(qū)動(dòng)整體。 這種傳動(dòng)方案將電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)集成在一起，裝在驅(qū)動(dòng)軸上 電動(dòng)機(jī)裝在車 輪輪轂中，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛 優(yōu)點(diǎn) 工作簡單，有利于軸荷的合理分配，設(shè)計(jì)周期短，成本低?？商岣唠妱?dòng)機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，增加低速時(shí)的后備功率 結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)效率高，安裝簡單，布置靈活等。 傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，質(zhì)量輕，安裝方便，抗沖擊抗震能力強(qiáng)。使汽車有更好的動(dòng)力性 傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)更緊湊，汽車轉(zhuǎn)向靈活性，能充分利用路面附著力 缺點(diǎn) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳動(dòng)系統(tǒng)零部件多，傳動(dòng)系統(tǒng)過于冗長，傳動(dòng)效率低，占用空間較大，質(zhì)量大。 對(duì)電機(jī)要求高，對(duì)電機(jī)的調(diào)速范圍和軸承的可靠性要求較高，要求電機(jī)有較高的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，較大的后備功 率。 對(duì)電動(dòng)機(jī)要求有大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和后備功率，同時(shí)要求控制系統(tǒng)具有較高的控制精度，和良好的可靠性。 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本大，受體積限制，電動(dòng)機(jī)功率不高 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 效率，較好的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，提高汽車高速行駛時(shí)的操縱穩(wěn)定性。不足之處在于結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜，但在可接受程度內(nèi)。具體如圖 2示。 圖 2文驅(qū)動(dòng)方式 本文參照一般家用緊湊型純電動(dòng)轎車，對(duì)轎車傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了分析。最終確定本文研究的轎車整車參數(shù)表 2 表 2車參數(shù)表 整車尺寸（ 4605/1765/1460 電池類型迎風(fēng)面積 A（ 備質(zhì)量（ 1500 傳動(dòng)效率 T 地間歇（ 130 續(xù)駛里程（ 200 前 /后輪距（ 1517/1493 空氣阻力系數(shù) 距（ 2610 電池類型 鋰離子電池 驅(qū)動(dòng)方式 前置前驅(qū) 滾動(dòng)阻力系數(shù) f 胎規(guī)格 205/55 輪滾動(dòng)半徑 r（ m） 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 同時(shí)，在汽車行駛過程中會(huì)行駛過不同路面，譬如：坡道行駛，農(nóng)村土路等。因此對(duì)電動(dòng)汽車最大車速，最大爬坡度，加速時(shí)間和最大行駛里程等性能有具體要求。參照諸多資料，確定了緊湊型電動(dòng)轎車的動(dòng)力性能指標(biāo)： 130KM/h； 30%； 10； 0%，能夠以速度 60Km/h 行駛 200 公里 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 第三章 驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電池匹配 電動(dòng)機(jī)的性能與電動(dòng)汽車的性能密切相關(guān)，相當(dāng)于燃油汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)，其重要性可見一般。所以，對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇和參數(shù)匹配是設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的關(guān)鍵之一。驅(qū)動(dòng)電機(jī)的性能必須要達(dá)到一定的要求，才能滿足汽車行駛過程中頻繁的加速、減速、爬坡、啟動(dòng)、停車等不同需求。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速要滿足汽車從零速度到最高速度的要求，即電動(dòng)機(jī)要?dú)W高功率比和高功率密度。 為了高性能地驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車，驅(qū)動(dòng)電機(jī)在性能上須達(dá)到一定的要求。汽車行駛的特點(diǎn)是頻繁地啟動(dòng)、加速、減速、停車等。在低速或爬坡時(shí)需 要高轉(zhuǎn)矩，在高速行駛時(shí)需要低轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍應(yīng)能滿足汽車從零到最高行駛速度的要求，即要求電動(dòng)機(jī)具有高的比功率和功率密度。 目前市面上用于電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)主要有四種：直流電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、永磁同步電動(dòng)機(jī)、開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)。其具體對(duì)比情況見表 3表 3機(jī)類型 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 應(yīng)用前景 直流電機(jī) 結(jié)構(gòu)簡單，具有優(yōu)良的電磁轉(zhuǎn)矩控制特性 有刷，易產(chǎn)生電火花，引起電磁干擾，維修困難；價(jià)格高，體積大、重量大 初期產(chǎn)物，隨技術(shù)進(jìn)步，已處于淘汰地位 交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī) 結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，經(jīng)久耐用，價(jià)格 低，功率較高，調(diào)速范圍廣，體積與質(zhì)量適中 控制裝置復(fù)雜 目前應(yīng)用最廣泛的電動(dòng)機(jī) 永磁無刷電動(dòng)機(jī) 直流電動(dòng)機(jī) 控制器較簡單，效率高，體積小、質(zhì)量低，所以能量密度大 價(jià)格較貴，需檢測轉(zhuǎn)子磁極位置，永磁體可能發(fā)生退磁的問題 已在特殊電動(dòng)汽車運(yùn)用，前景好，未來發(fā)展方向 交流電動(dòng)機(jī) 開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī) 結(jié)構(gòu)最簡單，簡單可靠，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，可調(diào)范圍廣，效率高；控制靈活；成本低，體積小，質(zhì)量輕 轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大 ,系統(tǒng)具有非線性特性，電磁噪聲大 ,需要位置檢測器 尚未成熟，發(fā)展受限 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 綜上所述，永磁無刷直流電機(jī)具有優(yōu)越的 起動(dòng)和調(diào)速性能、無換向器和電刷、質(zhì)量輕、體積小、能量密度大，有較高的效率、轉(zhuǎn)矩慣量比、壽命久、噪音低、電子干擾小等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)直流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)技術(shù)已經(jīng)成熟、其成本較低。因此本設(shè)計(jì)方案采用永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)。 動(dòng)電機(jī)型號(hào)的確定及參數(shù) 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率包括額定功率和最大功率。電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的最大功率應(yīng)能同時(shí)滿足汽車對(duì)最高車速、加速度以及爬坡度三個(gè)要求。電動(dòng)機(jī)最大功率越大，則后備功率越多，加速爬坡性能越好，但同時(shí)體積質(zhì)量也會(huì)相應(yīng)增大，而且會(huì)使電動(dòng)機(jī)不能經(jīng)常工作在功率峰值，造成功率浪費(fèi)，效率降低。 因此電動(dòng)機(jī)功率選擇要合理，應(yīng)根據(jù)電動(dòng)汽車的最高車速、爬坡度和加速性三個(gè)方面來確定電動(dòng)機(jī)的功率 567。 （ 1） 根據(jù)純電動(dòng)汽車的最高車速選擇 在選擇電動(dòng)機(jī)功率時(shí)并且必須滿足純電動(dòng)汽車最高車速的要求，以保證在良好的工況下，能以較高的車速行駛。對(duì)于主要作為城市代步工具的純電動(dòng)轎車，大多數(shù)情況下是以中低速行駛的，因此，電動(dòng)機(jī)的功率大體上應(yīng)等于但不小于汽車最高速度行駛時(shí)消耗的功率，否則會(huì)使其經(jīng)常處于部分負(fù)荷下工作，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)效率大大下降，浪費(fèi)蓄電池有限的電能 4。 ）（ 3m a xm a x 7 6 1 4 0 0 0T （ 3 式中 M 為整車質(zhì)量， f 為滾動(dòng)阻力系數(shù)， 空氣阻力系數(shù)， A 為迎風(fēng)面積（ 最高行駛車速（ Km/h），將表 2數(shù)據(jù)帶入可得 1303600 0. n 3 ）（P（ （ 3 （ 2）根據(jù)車輛的爬坡性能要求選擇 純電動(dòng)汽車以某一車速 位為 km/h）爬上一定坡度 i 消耗的功率 位為 ： ）（ 0 0 1 4 0 0 0T （ 3 式中 i 為最大爬坡度為 30%，取爬坡時(shí)車速為 0 Km/h 代入數(shù)據(jù)可得 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 ）（）（303600 0 . 0 1 i 3 （ 3 （ 3）根據(jù)純電動(dòng)汽車的加速性能要求選擇 電動(dòng)汽車在 t（單位為 s）時(shí)間內(nèi)，在水平路面上從零車速加速到 位為 km/h）所需功率 位為 ： ）（ 6 0 0 1 4 0 0 0 T （ 3 式中 為汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，在汽車?yán)碚?6中根據(jù) 得 =汽車加速過程中的瞬時(shí)速度取 ，m/在汽車加速過程中汽車瞬時(shí)車速公式為（8，式中 00Km/h。 X 為擬合系數(shù)，一般取值 右。 車輛在加速末時(shí)刻，電動(dòng)機(jī)輸出功率最大，因此加速過程中最大功率為： )(1600 1g f ）（）（ 3 式中 設(shè)計(jì)過程中的迭代步長，通常取 可滿足。根據(jù)汽車從 0 加速到100Km/h 用時(shí) 10S。將表 2數(shù)據(jù)帶入式 3得 ）（ 2j（ 3 純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的最大功率 應(yīng)能同時(shí)滿足汽車對(duì)最高車速、加速度以及爬坡度三項(xiàng)動(dòng)力指標(biāo)。并為驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供一定后備功率，所以純電動(dòng)汽車電動(dòng)機(jī)的最大功率應(yīng)滿足 ），（a x 電動(dòng)機(jī)的額定功率 計(jì)算方法，通常取我國高速公路最高限速 120Km/h 勻速行駛的功率為額定功率下限值 89。 6 0 ）（ （ 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 式中 電動(dòng)機(jī)額定功 率， v=120Km/h，把數(shù)據(jù)帶入式 3得 0 . 0 1 59 . 81500e 2 ）（P （ 3 取整，電機(jī)的額定功率 25 峰值功率，取 100 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定功率要求查詢電工手冊 10，選擇符合條件的電機(jī)，電機(jī)主要參數(shù)如表 3示。 表 3動(dòng)機(jī)主要參數(shù) 參數(shù)名稱 符號(hào) 單位 數(shù)值 額定電壓 220 額定電流 114 額定轉(zhuǎn)矩 m 大轉(zhuǎn)矩 m 200 額定功率 W 25 最大功率 W 100 額定轉(zhuǎn)速 ne r/000 最高轉(zhuǎn)速 （ 1）傳動(dòng)比的選擇首先應(yīng)滿足車輛最高車速的要求，由最高車速 電機(jī)的最大轉(zhuǎn)速 定傳動(dòng)比的上限。 a xm a （ 3 其中： 000r=O 316m， 30h，則： 0 8 00 03 （ 3 （ 2）由電機(jī)的最大輸出轉(zhuǎn)矩 最高車速對(duì)應(yīng)的行駛阻力 定速比的下限。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 （ 3 其中 0 0 2m a x ， R=00Nm . 3 1 8i 0 （ 3 由上述計(jì)算可知 ，為了滿足上述要求，經(jīng)綜合分析考慮，因電機(jī)轉(zhuǎn)速 較高，轉(zhuǎn)矩較小，且不適宜取整，要選擇合適的傳動(dòng)比，故本文確定減速器的主減速比為 純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池一般為蓄電池是電動(dòng)汽車的唯一動(dòng)力源。目前之所以電動(dòng)汽車發(fā)展受限，其主要就是電池技術(shù)難以突破。對(duì)于電動(dòng)汽車的電池技術(shù)要求有： 1 足夠高的功率密度、 2 足夠高的能量密度、 3 足夠大的安全可靠性、 4 足夠的循環(huán)壽命 5能夠接受的成本。在目前的電池技術(shù)下想要同時(shí)達(dá)到以上幾個(gè)方面的要求很苦難，我們要做的就是尋求五個(gè)方面的平衡。 目前，純電動(dòng)汽車使用較多的幾種電池是鉛酸蓄電池、鎳 氫金屬電池、鋰離子蓄電池。本文所采用車載電池為鋰離子電池，鋰電池具有能量密度高，輸出功率大，循環(huán)壽命長，無污染，負(fù)載能力大，可快速充放電的優(yōu)點(diǎn)，是目前市面上大多數(shù)電動(dòng)汽車所采用的電池。本文主要對(duì)離子電池的工作電壓和能量進(jìn)行匹配計(jì)算。 （ 1） 電池組的工作電壓的確定 在匹配動(dòng)力電池組的工作電壓時(shí)，要求電池組的電壓等級(jí)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電壓等級(jí)相一致，以滿足驅(qū)動(dòng)電機(jī)電壓變化的要求。同時(shí)在