微型电动车车架及悬架系统设计Word文档格式.docx

微型电动车车架及悬架系统设计Word文档格式.docx

《微型电动车车架及悬架系统设计Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微型电动车车架及悬架系统设计Word文档格式.docx（26页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

1。

本研究的背景、目的和意义

近年来，中国电动汽车及相关系统的发展取得了长足的进步。

1989年初

深圳三星科技研究所基于日产“阳光”品牌汽车成功开发了一款四座电动车。

汽车；

1991年，浙江省温州市叶枫电动车厂成功试制了五辆混合动力电动车。

1993年上海新联

电动汽车公司和新联电动汽车研究所联合开发并首次成功使用锡镍和金属氢化物镍电池

1994年，北京有色金属研究所还为电动汽车开发了镍氢电池组

1993年成都科技大学重庆电机厂

通过合作，该公司在美国休斯飞机公司设计了电动汽车的主电机，并于当年在美国组装了电动汽车。

去年，它在1994年又向美国提供了300台，使其成为美国在华车主最大的电动机供应商。

业务；

1994年，在原国防科工委组织的领导下，河北长安胜利汽车有限公司引进了美国外交关系

流量电机驱动控制技术，成功开发Yw612O50座“王源”牌城市公交车

1995年，我国开发的电动汽车首次在上海国际汽车工业展览会展出

它引起了国内外游客的极大兴趣。

1999年6月，河北长安胜利汽车有限公司再次开发。

成功的5L670020座“王源”品牌电动公交车；

第十届奥运会于1999年10月在北京举行

北京、上海、成都、山东、河南、广东、

湖北等许多电动汽车和电池制造商也推出了最能体现自身特点的最新电动汽车。

和相关配套产品参加展览。

中国科学院大连化学物理研究所今年将组装纯氢作为燃料。

一辆30千瓦燃料电池驱动的小型公共汽车，并计划开发一辆以甲醇重整制氢为燃料的CFEV。

经过多年的努力，我国电动汽车的发展已经处于样车试制阶段。

目前，在中国有很多。

制造商生产电动自行车和摩托车，并已将其投放市场。

汕头南澳，电动车被开放。

示范区正在测试17辆电动汽车，为制定相关法规和技术标准提供依据。

其他证据

据悉，自2000年7月3日起，该公司参与了香港“代用燃料公共小巴试验计划”的绿色专业

线路电动小巴已在港岛投入试运行。

这些都表明我国电动汽车的研发已经通过。

已经采取了实质性步骤。

可以看出，电动汽车有着悠久的历史和燃料动力汽车无法比拟的优势。

当然，由于部里的原因

技术和成本的问题是电动汽车没有燃油汽车的整体优势。

但是在一些特殊的

在给定的区域或环境中，电动汽车可以避免一些暂时无法克服的问题，并在节日中充分发挥它们的作用。

能源、环保、便捷等优势已成为解决环境、能源和交通问题的首选。

在城市交通拥挤、能源短缺和环境污染的背景下，微型电动汽车的概念也应运而生。

这种电动汽车是一种低速短距离行走工具。

虽然它的结构很小，但仍然需要满足车辆最基本的乘坐舒适性和安全功能。

小型车身结构要求零件结构小型化。

随着信息技术的不断发展，汽车工业发生了巨大的变化

对家庭来说，它不再仅仅是一种交通工具，而是对个体交通工作者来说

预期也从单一的基本功能需求转变为多样化的需求。

尤其是在这个时代，

快速、舒适、安全、有效的出行过程影响着用户对交通工具的选择，对人们的生活至关重要。

它也起着重要的作用，因此悬架系统结构的合理化就显得更加重要。

2。

本课题的主要研究内容和预期目标

主要内容

学习汽车车架和悬架的设计技术，掌握基本要求。

设计电动车车架，检查车架的强度和刚度。

绘制车架总图和主要部件零件图。

分别选择前后悬架的结构，分别设计，绘制装配图和主要零件图。

计算了悬架的强度和刚度。

预期目标:

通过合理设计悬架的弹性和阻尼特性，即较低的振动频率、较低的振动加速度值和适当的减振性能，确保汽车具有良好的乘坐舒适性，避免在悬架的压缩或拉伸极限点受到硬冲击，同时保证轮胎具有足够的接地能力；

2）导向机构的合理设计，保证车轮与车架之间所有力和力矩的可靠传递，保证车轮跳动时车轮定位参数变化小，满足汽车良好操纵稳定性的要求；

3）满足导向机构运动与操舵拉杆（单位）系统运动的协调，避免运动干扰；

4）汽车侧倾中心和装饰中心位置正确。

该车在转向时具有防侧倾能力，在制动和加速时能够保持车身的稳定性，从而避免了在制动和加速时车身的翘曲；

5）悬挂部件的质量应小，特别是非悬挂部件的质量应尽可能小:

6）所有部件应具有足够的强度和使用寿命。

3。

本项目将采用的研究方法和步骤

采用的方法和手段

本课题来源于微型汽车悬架系统的实际设计。

在本设计中，需要完成悬架中封闭部件的设计计算和校核，减振器的选择和导向机构的仿真。

此外，设计还应包括机架系统某些部件的二维零件图、装配图和三维装配图。

本设计来自实际生产，因此，设计方法和结果对实际生产应该有一定的指导作用。

设计理念

本文的研究对象是微型汽车的悬架系统。

通过对悬架弹性部件的计算分析和导向机构的仿真优化，可以验证悬架关键部件的可行性，掌握悬架的适用范围和使用条件，提高整车的乘坐舒适性和操纵稳定性。

1）根据汽车种类选择悬架的结构形式和前后悬架方案:

前后悬架均采用麦弗逊悬架。

框架；

2）确定与悬架相关的操纵稳定性和乘坐舒适性指标，然后选择满足这些性能的悬架结构和参数，并考虑成本和质量等因素。

3）根据车辆乘坐舒适性要求，设计计算前后悬架的弹性元件，并检查疲劳强度。

4）根据车辆稳定性、平顺性、车轮定位等确定独立悬架导向机构的布置方案和参数。

；

5）确定前悬架减振器的结构类型和减振器8的杨妮系数等参数。

4。

本主题的主要参考文献

[1:

《最新汽车设计实用手册》，该手册编辑委员会，黑龙江人民出版社，2005年

[2:

《2006年国内电动汽车标准汇编》，国家发展和改革委员会，2006年

[3:

《现代汽车新技术》，崔新村主编，People'

s交通出版社，2001年

[4:

《车身结构与设计》，黄金陵，机械工业出版社，2007年9月

5。

项目的具体时间表（包括序号、起止日期和工作内容）

，写开题报告，转到2011年1月22-25~2019-3-15查阅资料，写开题报告，翻译外文资料；

2019-3-16~2019-4-162.2019-3-16~2019-4-16学习汽车车架和悬架的设计知识。

国产微型电动汽车车架及悬架结构研究:

2019-4-17~2019-5-163.2019-4-17~2019-5-16设计框架，绘制必要的图纸，计算强度和刚度。

提出悬架设计方案，设计悬架，绘制图纸，计算强度和刚度。

2019-5-17~2019-5-204。

2019-5-17~2019-5-20写一份设计说明书，完成毕业意匠纸的初稿。

2019年5月21日至6月10日毕业设计答辩准备，参与毕业设计答辩。

教师指南:

教师:

（签名）

二、框架的设计与试生产

2.1概述

工程技术因素是任何设计的基础和前提，也是更高层次的发展和改造。

在设计面向使用行为的使用功能之前，计算机平台通过合理选择技术组合

计划、设计和制造能够反映实际技术条件的样车，进行一系列性能测试以确定进度

一步设计的材料和技术基础是非常必要的，即相关设计应首先沿着技术功能的主线进行。

计划。

为了实现相同的性能参数，可以有不同的技术元素组合，此外，每种产品都是

对于特定用户和使用环境，各种技术要素的选择应符合实际需求特点。

组合。

在确定了技术平台的总体参数和形式后，进行了样车的设计和制造。

样品

汽车的设计是结合现有的加工制造工艺条件，协调和整合各种技术要素，并提出组合

合理和创造性的解决方案构成了产品各个部分之间的和谐关系，同时

考虑用户与技术平台之间的界面设计，创建和谐的人-物关系。

2.2参考车型的总体参数数据

这里，有必要参考目前在社区交通中使用的模型的基本参数并对其进行分析

在合理的前提下，结合这些参数对车辆性能和使用的影响，做出适当的选择。

选择时，力求符合研究所显示的实际情况要求。

参考模型侧重于目前广泛使用的小型货车和三轮车。

以下是相关数据

图2-1

2.3外部尺寸的选择

图2-2各种车辆静态数据的比较

图2-3各种车辆动态数据对比

根据以上数据，社区汽车的外部尺寸应介于汽车和自行车之间，应予以参考。

对于车型数据，确定整个车辆的总尺寸约为3000x1300x1700，具体数据取决于其他零件。

零件确认后再决定。

2.4整车整备质量的选择和装载质量

参考上述模型的整备质量，考虑到电动社区车比内燃机模型具有更少的部件，

由于结构简单，不需要安装过多的辅助设备，因此确定为大约600公斤，因此整备质量，

力争装载质量达到20公斤左右。

测试样车可以进一步将整备质量降低到400-1

500公斤.

2.5工艺和材料选择计划

大多数普通框架都是由薄钢板冲压而成，结构效率高，重量轻，但适用于生产设备

需求高，前期投资成本高，不适合样车生产。

检查各种类型的机动

汽车发现其中大部分是半承重结构，将集装箱和底盘焊接在一起。

底盘已部分使用

大约25X25（NNI）矩形钢管或角钢焊接在一起。

这种结构充分利用了车辆中部的空间高度，并采用圆形钢管形成结构高度较大的空间框架

容器焊接成一个整体，形成半承重结构，如图所示:

该结构强度和刚度高，材料机械效率高，重量轻，非常适合单件或

小批量生产。

因此，考虑到在设计、制造和试验过程中某些部件的布局必须不断调整，为了便于维护，试验样车计划采用矩形钢管制作腐烂的框架

框架通过螺栓连接，而不是焊接成一个整体，从而形成独立的框架非承载式车身。

当车辆静止时，车架主要承受垂直载荷。

在不平路面上行驶时，动载荷比

静载荷是3-4倍，相应的弯曲应力是3-4倍。

此外，当每个轮子不在一个平面上时

当它在里面时，框架也受到扭力的影响。

当一个轮子受到撞击时，整个框架都会改变

钻石的趋势。

这些问题归结为结构的强度、刚度和稳定性。

框架的材料对这三个方面都有影响，但刚度和稳定性问题主要

这是由结构形式决定的，良好的结构形式可以大大提高结构的强度。

不确定

在确定框架结构的具体形式之前，可以根据强度要求大致确定材料规格

在结构设计阶段，通过结构设计发挥材料的最大效率，达到高强度、高刚度和良好连接

结构稳定，重量轻。

通过强度检查选择以下标准轮廓规格:

在不影响问题本质的情况下，假设整个车辆的质心位于车架中心轴线的中点（实际情况是载荷

大部分集中在后驱动桥上，车架上的弯曲应力小得多），只考虑车架的弯曲应力。

当加载两个纵樑时，框架的力模型如图4.4.2.1所示。

框架静载荷的粗略计算；

结构的主要失效模式是由弯曲应力引起的。

与弯曲应力相比，纵樑将军

的剪应力很小，可以忽略不计。

根据所选零件的质量和设计载荷，它可能是粗糙的。

估计满载时的簧载质量为G261千克。

那么f2G/2=305kg，M=305X9.8X1.9/22839.55Nm

GJ[框架动荷载系数:

车架的静载荷是车辆静止时的计算值。

在不平的路面上行驶时，会受到冲击和振动。

它会引起较大的动载荷，动载荷的计算一般是基于原始的静载荷。

系数。

动载荷系数可通过以下公式计算:

n=1+[（kr+kr）6、/Ga（1.1）

0，2cl/[1+（cz/v~2）]（1.2）

其中:

动载系数

汽车k.前悬架的弹簧刚度

Kr后悬架弹簧刚度

o.弹簧的最大变形

五、最大速度

摄氏度:

由路况决定的常数

汽车的重量

图2-4框架力模型

对于微型汽车，通常=n2-2.5，这里取2.5，然后m2nM=7098.875nM

框架强度计算:

纵樑采用矩形钢管。

如果截面高度为H，宽度为B，板厚为T，则可以得到截面系统。

号码是:

Z2（1/6）和[〔bh31（B1Zt）（h1Zt）门/h（1.3）

危险截面的弯曲应力为:

o，2m'

/z=6hm'

/[BH:

，1（b-Zt）（h-ZT）2]（1.4）

当确定纵樑的截面规格时，动载荷下的最大弯曲应力应控制在IOON/mNz

趴下。

那就是:

o，=6毫米'

/[bh，1（b-Zt）（h-Zt）2

===42593.25h/[bh3（b-Zt）（h-Zt）门（10日Pa（1.5））

根据公式（1.5），选择标准型材，规格为30X50X3的矩形钢管更合适。

以上材料规格仅根据强度检查选择，且符合此规格的型材完全满足以下要求

需要框架的强度，而框架的整体刚度和结构稳定性取决于结构的形状。

类型设计。

2.6框架结构设计

框架设计要求的所有方面都是封闭的

（1）满足车辆总体布局的要求。

车辆的几乎所有主要部件，如电池、电力

动力、传动系、驱动桥、转向机构、转向机构、悬架、车架等。

应由汽车和驾驶相结合。

总体而言，框架应具有足够的安装空间并保持一定的精度，以确保每个组件。

和组件的相对位置。

（2）要有足够的力量。

框架必须确保在各种复杂的应力条件下不会损坏，并且

需要足够的疲劳强度。

（3）具有适当的刚度。

当车辆行驶在不平的路面上或受到冲击载荷时，车辆

框架将发生很大变形，安装在框架上的每个组件和零件的位置将发生相对变化，如下所示

为了保证它们的正常运行，框架必须具有一定的刚度以保持相对位置的稳定性。

但是为了让

该车架适应各种路况，降低结构的冲击载荷和疲劳载荷。

还有

要求框架的刚度不要太高。

（4）结构简单，质量尽可能小

（5）使安装在框架上的组件和零件易于拆卸和组装。

（6）车架的形状应尽可能减小整车的质心，以获得更大的前轮转向间隙。

以确保车辆的稳定性和机动性。

现有框架形式分析

现有框架的主要结构形式可归纳为框架型、骨干型和综合型。

框架类型

它可以分为两种类型:

边梁型和外围型。

侧梁式车架的结构便于安装车身和布置其他组件。

有利于满足许多品种的改良和发展需要，所以它被广泛应用在卡车上，最为特殊

汽车、直接从卡车底盘改装的公共汽车和早期生产的汽车。

外围框架实际上源自侧梁框架，以适应车身地板。

其主要目的是

这是为了尽可能降低地板高度。

框架前后两端的纵樑收缩，中间的纵梁变宽。

这种框架

最大的特点是前后窄端通过所谓的缓冲臂或扭力盒与中间纵樑焊接连接，前端柔和。

冲击臂位于前围板下部的倾斜踏板前方，后缓冲臂位于后排座椅下方。

因为它是一个曲柄

式结构，允许缓冲臂有一定程度的弹性变形，它能吸收不平坦路面的冲击

并降低车辆中噪音。

此外，由于车架中部的宽度接近车身地板的宽度，因此得到了改善

提高了整车的横向稳定性，减小了车架纵樑外装置部件的悬垂长度。

缺少这种框架

关键是结构复杂，成本相对较高。

图2-5外围框架示意图

主干框架主要由位于对称面内的较粗的管道和多个悬垂支架组成。

是的。

其特点是扭转刚度大，允许车轮在结构上有较大的跳动空间，安装方便。

有了独立悬架，它被用在一些高海拔的野车上，但是这种车架的制造过程复杂且尺寸大。

维修不方便，所以应用不方便。

集成框架由上述两种形式组合而成，主要用于汽车上，框架的前端和后端相互靠近。

它似乎是一个侧梁结构，中间有一根短的主干管。

这种结构中间的脊柱的宽度和高度相对较大，这可以提高扭转刚度。

同时，由于门槛附近没有侧梁，所以可以降低地板外侧的高度。

缺点是制造过程复杂。

图2-6集成框架示意图

从上述框架的分析中可以得出以下结论:

框架形式能充分发挥材料的结构效率。

框架结构空间大，结构高度高

弯矩承载能力很强，同时因为空间的尺寸远大于结构单元的尺寸，所以有些零件

钻头的结构元素可视为桿元素，通过合理的设计可以形成无力矩结构或使其最小化。

弯矩，充分发挥桿元的轴向承载力。

脊柱型具有良好的抗扭性，但在正常载荷下其结构效率不高。

这也是纪的这种形式

车架通常用于越野车辆和其他驾驶环境恶劣的车辆。

当路况不好时，车架成对

结构的扭转刚度要求很高。

为了提高脊柱框架的抗扭刚度，中间的短脊柱管必须成形

作为封闭的箱形截面，可以传递连续的剪切应力流，但这降低了结构的承载能力

当弯矩载荷效率较高时，所以这种形式的框架一般较重。

综合形式具有较高的性能指标，但复杂而沉重。

集成框架是各种各样的追求

性能指标较高的形式，考虑了各种荷载的影响，但有两种性质的结构（框架型和

脊柱管的过渡导致了整体结构的复杂性和重量的增加。

根据社区汽车的使用环境和负载，最好采用框架式。

社区交通工具的形式环境

相对固定，路况一般较好，行驶速度也很低。

在这种环境下，车辆上的载荷相对单一，主要是由载荷引起的弯矩载荷。

因此，采用的结构空间大，材料利用率高。

新型框架结构是降低框架质量、充分利用材料的最佳选择。

这类似于外围框架，可用于参考并根据空间要求进行更改。

框架结

结构的荷载传递路线相似，荷载形式与结构形式相对应

连接悬架时，中间部分应满足地板和窗台的安装和尺寸要求，两端和中间框架的宽度不应满足要求

一对，所以用扭力管来传递两端的弯矩载荷，在车架中间达到平衡。

和

此外，框架的纵樑和横梁均由钢板冲压件制成，结构高度大，截面形状紧密。