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轮毂电机独立驱动电动汽车后悬架系统改进设计(附件)【字数:13134】

2023-05-26 23:02编辑: www.jxszl.com景先生毕设
摘 要随着汽车技术的不断发展,各种各样的新能源汽车出现在市场上,其中轮毂电机驱动的纯电动汽车被认为是未来发展的方向。轮毂电机驱动的电动汽车,简化了整车结构,减少了整车质量。但是置于车轮的电机,很大程度上增加了车辆的非簧载质量,这不利于汽车的行驶平顺性和操纵稳定性。因此,与新能源汽车相匹配的改进或新型的悬架系统是当前悬架系统研究的主要内容。本文主要介绍了新能源汽车和轮毂电机的发展历史和发展现状,以及悬架系统的相关知识。基于实验室现有的试验车平台,结合传统悬架的优势,选取双横臂悬架作为试验车后悬架的匹配对象,针对试验车的悬架参数,找出不足之处,并进行改进设计。研究内容还包括对悬架主要零部件的三维建模和二维零件图的绘制。最终完成试验车后悬架的改进设计。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景及意义 1
1.1.1研究背景 1
1.1.2研究意义 1
1.1.3悬架系统的研究现状 2
1.1.4本课题研究内容 2
第二章 轮毂电机电动汽车的发展与问题 3
2.1新能源汽车驱动系统的类型 3
2.2轮毂电机的结构 4
2.3国外轮毂电机驱动的纯电动车发展现状 4
2.4国内轮毂电机的发展现状 6
2.5轮毂电机存在的问题 7
2.6本章小结 7
第三章 试验车平台悬架系统 8
3.1悬架的组成和作用 9
3.2悬架的类型 9
3.3常用的独立悬架系统方案 11
3.4悬架系统的选择 11
3.5本章小结 11
第四章 悬架系统的改进设计 15
4.1悬架设计的要求 15
4.2样车存在的问题与改进设计 18
4.3螺旋弹簧的设计 18
4.3.1弹簧的分类 18
4.3.2名词术语 18
4.2.3后悬架螺旋弹簧参数设计 18
4.4减振器的设计 20
4.4.1减振器类型 20
4.4.2减震器阻尼匹配设计 21
4.5本章小结 22 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: #351916072

结束语 25
致谢 26
参考文献 27
附录 28
附录1:减震器装配图 28
附录2:减振器活塞杆二维图 29
附录3:横臂二维图 30
附录4:后悬架装配图 31
第一章 绪论
1.1研究背景及意义
1.1.1研究背景
近年来,由于石油短缺、环境污染、气候变暖等问题的出现,对全球汽车产业的发展提出了新的要求,各国政府及产业界纷纷提出各自的发展战略,积极应对,以保持其汽车产业的可持续发展以及对环境的治理和保护,并提高未来的国际竞争力。新能源汽车已成为21世纪汽车工业的发展热点。
2008年经济危机之后,随着技术的不断发展,面对全球气候变暖,化石燃料的日益短缺,环境问题的日益严峻等多重压力的原因,以美国、日本、欧盟以及中国为代表的多个国家发布实施了各自的新能源汽车发展战略,明确了本国新能源汽车产业发展方向,都对新技术的研发加大了政策支持和资源投入。美国一直是能源消耗大国,为了尽快完成能源转型,美国政府通过立法等各种方式支持新能源汽车产业的发展,并最终确定了发展插电式混合动力汽车的技术路线。日本由于资源匮乏,所以十分重视新能源产业的发展。日本的新能源汽车起步早,重视程度很高,在混合动力、纯电动、燃料电池电动汽车研究领域均处于国际领先地位,不论是在整车生产,亦或是电池技术等新能源汽车产业链上都抢占了先机。欧洲国家在传统发动机、变速器方面有浓厚的技术沉淀和研发优势,所以欧盟汽车企业选择插混技术作为自己当前的新能源汽车技术的发展方向。同时,欧盟国家十分注重对环境的保护,不断提高汽车尾气的排放标准,因此,也十分重视对纯电动汽车的发展。中国的新能源汽车发展路线经过不断探索,也是最终确定下来,从之前发布的《中国制造2025》中提出的 “节能与新能源汽车”相关战略来看,纯电动和插电式混合动力汽车、燃料电池汽车、节能汽车、智能互联汽车是国内未来重点发展的方向,并分别提出了2020年、2025年的发展目标。
在此背景下,具有低污染、高效率、结构简单等优点的纯电动汽车就成了技术研发的重点。当前纯电动汽车的驱动方式主要有这两种:电动机——驱动桥驱动模式、轮毂电机驱动模式。其中,又以轮毂电机驱动方式以其高度集成化、轻量化、高效率的优点,成为了未来市场最具发展力和竞争力的结构方案。
1.1.2研究意义
轮毂电机技术又称为车轮内装式电动机技术,轮毂电机技术将电动机、传动系统和制动系统融为一体,统一内置于车轮。轮毂电机驱动技术简化了汽车传动系统,大大的减少了能量的损失,提高了传动效率;精简了机构,优化了整车结构;此外,还降低了对汽车电气系统以及零部件的要求;由于电机直接驱动车轮,所以很适合传递大转矩。因此轮毂电机驱动方式是非常有应用前景的。但由于电机内置于车轮的结构特殊性,传统汽车的悬架与电动轮的匹配便成了亟需解决的问题,需要改变传统悬架结构和定位参数以适应电动轮,而且电动轮的应用增加了整车的非簧载质量,对于电动车的操纵稳定性和行驶平顺性又有很大的影响。本文以双横臂独立悬架为参考,结合目前实验室已有的轮毂电机驱动的电动汽车后悬架系统,进行新的改进设计,优化其参数。
1.1.3悬架系统的研究现状
悬架系统的不断发展源于人们对车辆乘坐舒适性的追求。悬架系统从最初的马车上的叶片弹簧,发展成应用在汽车上的钢板弹簧式非独立悬架,此后又出现了螺旋弹簧悬架,各种各样的独立悬架,以及现在逐步走向应用的可控的主动悬架。
被动悬架因其结构简单,可靠性强,制造成本低等特点目前应用最为广泛,但是随着汽车控制技术、制造水平以及道路交通的不断发展,汽车车速有了很大的提高,人们对于车辆的舒适性和操控性的要求不断提高,被动悬架的缺陷逐渐显露出来,成为提高汽车性能的绊脚石,为此人们开发出了能兼顾乘坐舒适性和操纵稳定性的新型悬架——主动悬架。主动悬架的概念是在1954年于美国通用汽车公司在悬架设计工作中率先提出的。它是在被动悬架的基础上发展而来的,增加可调节阻尼和刚度的控制装置,在行驶时,控制系统可以根据行驶状况调节悬架的阻尼来保持最佳的运行状态[1]。

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