电动客车毕业设计

课程设计说明书题目电动公交客车总体设计学院：机械与汽车工程学院专业：车辆工程班级：2班35号学号：200630592244姓名：庞劲指导教师：李礼夫2010年3月11日1目录电动客车基本参数..................................................................................5电动客车设计过程..................................................................................7异步电机的选择....................................................................................7变速器选择.............................................................................................9计算性能...............................................................................................10蓄电池及功率转化器选择..................................................................13传动轴选择...........................................................................................15前桥及其悬架系统..............................................................................15后桥及其悬架系统..............................................................................16转向系统简介......................................................................................16制动系统简介.......................................................................................17车身与车架技术参数...........................................................................18设计总结..................................................................................................18参考文献..................................................................................................192《车辆工程专业课程设计》设计任务书．设计任务：电动公交客车总体设计1、客车基本情况：城市电动客车CA6105的主要基本参数序号基本参数1长×宽×高（mm）11580×2490×32002轴距（mm）58003前悬/后悬（mm）2340/34404轮距（前/后）（mm）2096/18365接近角/离去角7/76乘客一级踏步（mm）3807乘客数（载荷质量kg）60（5200）8坐席（包括驾驶员）（名）249立席（名）3610整车整备质量（kg）1184711前后轴荷（空载）（kg）3963/788112最大允许总重（kg）1706713前后轴荷（满载）（kg）6123/1094414最高车速（km/h）8015最大爬坡度（%）%20160～50km加速时间（s）20.717最小转弯半径(mm)22.818最小离地间隙(mm)15219重心高度（计算值）（空载/满载）(mm)820/57020制动距离（初速30km/h紧急制动）(m)8021一次充电续驶里程(40km/h匀速行驶)(km)20022一次充电城市公交工况续驶里程(km)1202、整车基本结构电动公交客车主要由驱动控制系统、电池系统、底盘、车身及电气系统组成。整车采用动力装置后置后轮驱动，具有合理的轴荷分配和良好的操纵稳定性。驱动控制系统是电动汽车的心脏，其任务是在驾驶员控制下，高效地将蓄电池的能量转化为车轮的动能，驱动汽车前进。驱动控制系统主要由电机和电机控制器组成，电机与电池之间的能量流动通过控制器调节，电机与车轮通过机械传动装置连在一起。电动公交客车采用交流电机作为驱动电机。电池系统作为整车的动力源，主要功能是为驱动控制系统提供电能，并用周期性的充电来补充电能。动力电池组作为电动汽车的关键装备，它的质量和体积以及储存的能量对电3动汽车的性能起决定性的作用。电动公交客车采用锂离子电池作为整车的动力源。底盘包括传动行驶系、转向系、制动系、悬架和前桥等，其中行驶系又主要由变速器、传动轴、后桥和车轮等组成。底盘的主要功能是支撑整车的质量，将电机发出的动力传给驱动车轮，同时还要传递和承受路面作用于车轮的各种力和力矩，并缓和冲击、吸收振动以保证汽车的舒适性，能够比较轻便和灵活地完成整车的转向和制动等操作。其行驶系示意图如图1-1所示。车身骨架总成由前围、后围、左侧围、右侧围及顶盖等部件组成。车身骨架采用异型钢材（矩形钢管）及薄板冲压件组焊而成，所构成的三维框架结构，经有限元计算有足够的刚度和强度，并进行了轻量化改进，结构较为合理。电气系统包括低压电气系统和高压电气系统两部分。动力电池组输出的高压直流电通过电机控制器驱动电机运转，同时还向空调系统的压缩机、转向系统的驱动电机、制动系统的驱动电机提供电能，这构成了整车的高压电气系统；动力电池组通过DC/DC变换器将高压直流电转换为24V低压直流电，为仪表、照明、控制系统和车身附件提供电能，并给辅助蓄电池充电，这构成了整车的低压电气系统。设计内容主要进行汽车总体设计。汽车总体设计的内容包括：1．查阅资料、调查研究、制定设计原则2．选择整车和各总成的结构型式及主要技术特性参数和性能参数，形成一个完整的整车概念。选型过程中要进行必要的计算，并绘制总布置草图，以检验所选择的总成能否满足选型时确定的整车性能和尺寸要求。43．汽车主要技术参数的确定（1）汽车质量参数的确定：汽车装载质量、整车整备质量、汽车总质量、汽车轴数和驱动型式、汽车的轴荷分配。（2）汽车主要尺寸参数的确定：汽车轴距、汽车的前后轮距、汽车的前悬和后悬、汽车的外廓尺寸。（3）汽车主要性能参数的确定：汽车动力性能参数（汽车最高车速vamax、加速时间、最大爬坡度imax、直接档最大动力因数D0max、Ⅰ档最大动力因数DⅠmax）、燃料经济性参数、通过性参数、制动性参数、操纵稳定性参数、行使平顺性参数。3．绘制总布置图（1）明确绘制总布置图的基准；（2）标注主要结构尺寸和装配尺寸；设计要求1．绘制汽车的总布置图，0号图纸一张。2．编写设计说明书，设计说明书应包括以下内容：（1）汽车形式的选择；（2）汽车各总成的选择；（3）汽车主要技术参数的确定；（4）汽车主要性能的计算；包括：汽车动力性、经济性、操纵稳定性等。（5）参考文献。5汽车主要参数驱动形式：4*2，电动机后置后驱整备质量：11847千克前轴：3963千克，后轴7884千克，满载等量：17067千克前轴：6123千克，后轴10944千克。外型尺寸：总长11580mm，总宽2490mm，总高3200mm。轴距5800mm，轮距：前轮（沿地面）2096mm，后轮(双胎中心线)1836mm，最小离地间隙（满载的时候）152mm最小转弯直径（前外轮轮轨迹），22.8mm，汽车通过角度：接近角7度，离去角7度。最大制动距离(车速为30km/小时):8.2m电动动机的最大功率100千瓦1700r/min额定功率100千瓦1800r/min变速器：两档变速传动轴：普通十字轴万向节传动轴驱动桥：主减速器型式：单级主减速式，弧齿锥齿传动形式。减速比：6桥壳形式：整体插管式。半轴型式：全浮式差速器型式：圆锥齿轮式。悬架：前悬架型式：两个整体弹性空气悬挂、双向作用液压筒式减振器和横向稳定装置及限位块等所组成后悬架型式：四个整体弹性空气悬挂、双向作用液压筒式减振器和横向稳定装置及限位块等所组成减震器型式：筒式。轮胎：数量4个，不设备胎型号275/70R22.5型子午线无内胎轮胎气压前轮0.81mpa后轮0.74mpa6轮辋规格：8.25*22.5（in）轮胎：规格8.25R206个前轴两个，后轴四个充气压力前轮0.81mpa后轮0.74mpa车身结构：车身由底架和车身骨架组成，而车身骨架又由前围、后围、顶架、左侧围和右侧围组成。车身采用凯斯鲍尔成熟的全承载式桁架结构，具有足够的刚度和强度，并进行了轻量化改进，结构较为合理。前轮定位：车轮外倾角1。主销后倾度3.5，主销内倾角8.5。前轮前束：0—2mm。转向机构：转向器型式：循环球摇臂式动力转向器，转向泵为叶片液压油泵可变传动比：2017207设计过程一异步电机选择匹配内容：异步电机的额定功率、峰值功率、最大转矩、基速、峰值转速、额定电压、额定电流和功率因数。根据上述技术参数表，可以初步计算出城市电动客车的行驶阻力。公式如下：fijwFFFFF式中：fF——滚动阻力wF——空气阻力iF——滚动阻力jF——加速度阻力1滚动阻力fFfGcos式中：f——滚阻系数，取0.012；G——最大允许车重167526.6N——坡度角。坡度取为0时，fFfGcos2007.1N取最大坡度为0.2时，fmaxFfGcos167526.60.981966.94N2坡度阻力fFGsin最大坡度0.2时，fmaxFGsin167526.60.233505.32N3空气阻力2dmaxfCAVF21.158式中：dC——空气阻力系数，取为0.7A——迎风面积，取为1ABH6.7,1B为前轮距，H车高maxV——最高车速取为80km/h2dmaxfCAVF1419.2N21.154加速度阻力dtmdVFj汽车驱动力：riTiFtogt式中：T——驱动电动机转矩gi——变速箱传动比oi——主减速器传动比t——传动效率r——驱动轮半径，取为0.5m根据驱动力和行驶阻力平衡运动风度：dtmdVAVCGfGriTidtog15.21sincos2当汽车以最高速度80km/h行驶时，只有空气阻力和滚动阻力:汽车驱动力NAVCfGFFFdwf3.34262.14191.200715.21cos2t则此时的驱动功率:KWVFPTt6.843600max——这是电机额定输出功率的下限值考虑到驱动空调、助力附件和一些杂散能耗，电动机的额定功率取100KW，才能有效9保证汽车的动力性要求。电机的最高转速定为5000r/min较合适，因为高于6000r/min的电机为高速电机，对轴承和其他部件的要求都较高，增加了电机制造成本，对于最高车速为80km/h的客车并不适用。电机基速可以选用1800r/min，它具有较理想的转矩特性和较高的效率。电机额定转矩：NnPTe5.5309549ee，受电机自身特性的限制，转矩过载系数越大，电机设计的难度越大。故取转矩过载系数为8.1则电机峰值转矩：NTT9.954emax通常情况下，满足加速性能要求的电机峰值功率的一半均大于电机额定输出功率的下限值。故取电机峰值功率KWP170e,则电机峰值转速mrTPpe/1700954