本文關(guān)鍵詞：新型電動(dòng)輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能分析

  更多相關(guān)文章： 輪轂電機(jī) 集成設(shè)計(jì) 電磁制動(dòng) 整車仿真 試驗(yàn)研究

【摘要】：目前,集中電機(jī)驅(qū)動(dòng)是目前電動(dòng)汽車主要的驅(qū)動(dòng)形式,然而集中電機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車一般需要機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng),不僅使得底盤結(jié)構(gòu)復(fù)雜、車內(nèi)空間狹小,而且在傳動(dòng)過(guò)程中還會(huì)造成能量損失;同時(shí)集中電機(jī)驅(qū)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲,影響汽車的駕駛舒適性。針對(duì)上述集中電機(jī)驅(qū)動(dòng)所帶來(lái)的問題,國(guó)內(nèi)外學(xué)者利用輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)來(lái)改善。由于出于對(duì)輪轂尺寸限制的考慮,國(guó)內(nèi)外大都停留在僅僅只安裝摩擦制動(dòng)器,但是摩擦制動(dòng)器存在著“熱衰退”、噪聲大、粉塵多等弊端。再者,由于電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電制動(dòng)容量較小,無(wú)法滿足整車對(duì)制動(dòng)性能的要求;電機(jī)的再生制動(dòng)受到摩擦制動(dòng)器、電機(jī)特性等諸多條件的限制,造成實(shí)際制動(dòng)力矩產(chǎn)生波動(dòng),制動(dòng)力利用率較低;電機(jī)進(jìn)行再生制動(dòng)時(shí)可能引發(fā)電機(jī)的過(guò)熱而燒壞電機(jī)。電磁制動(dòng)器制動(dòng)平穩(wěn)、響應(yīng)快,制動(dòng)力利用率高等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者一直致力于對(duì)電磁制動(dòng)器的研究,并提出把摩擦制動(dòng)器與電磁制動(dòng)器集成在一起作為新型制動(dòng)器。本文首先查詢國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn),了解電動(dòng)輪相關(guān)結(jié)構(gòu)和國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展。然后基于本人三年來(lái)從事電動(dòng)輪及摩擦-電磁復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)的研究工作,認(rèn)為將電磁制動(dòng)器集成于電動(dòng)輪中可以較好地解決當(dāng)前電動(dòng)輪采用單一的摩擦制動(dòng)器制動(dòng)時(shí)造成制動(dòng)器熱衰退及制動(dòng)反應(yīng)慢等問題,于是提出了一種新型電動(dòng)輪摩擦-電磁復(fù)合制動(dòng)結(jié)構(gòu)方案,并且對(duì)該新型電動(dòng)輪結(jié)構(gòu)方案中各個(gè)零部件的連接方式、工作原理、尺寸進(jìn)行了詳細(xì)介紹。然后對(duì)新型電動(dòng)輪結(jié)構(gòu)方案中的輪轂電機(jī)和電磁制動(dòng)器分別進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算。采用Ansoft/RMxprt軟件,對(duì)該輪轂電機(jī)進(jìn)行了性能仿真;采用Ansoft/Maxwell 2D軟件,對(duì)輪轂電機(jī)的二維瞬態(tài)磁場(chǎng)進(jìn)行了仿真,結(jié)果表明,該電機(jī)性能滿足設(shè)計(jì)要求。通過(guò)綜合考慮電磁制動(dòng)器在電動(dòng)輪中與摩擦制動(dòng)器、輪轂電機(jī)的連接方式以及自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),對(duì)電磁制動(dòng)器的鐵芯結(jié)構(gòu)參數(shù)、線圈結(jié)構(gòu)參數(shù)等分別進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算。其次,通過(guò)對(duì)整車受力情況的分析,在Matlab/Simulink中建立了七自由度車輛整車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型。在該模型的基礎(chǔ)上,分別對(duì)純摩擦制動(dòng)、純電磁制動(dòng)以及摩擦-電磁復(fù)合制動(dòng)工況進(jìn)行了仿真分析,結(jié)果表明:采用摩擦-電磁復(fù)合制動(dòng)能夠增大制動(dòng)力矩、明顯改善制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間,提高了車輛制動(dòng)安全性。最后,把所設(shè)計(jì)的輪轂電機(jī)、電磁制動(dòng)器及其它連接部件委托企業(yè)加工,制作出新型電動(dòng)輪樣品實(shí)物,在輪轂電機(jī)動(dòng)力性試驗(yàn)臺(tái)架和基于電動(dòng)輪的摩擦-電磁復(fù)合制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)架上進(jìn)行試驗(yàn)。在輪轂電機(jī)動(dòng)力性試驗(yàn)臺(tái)架上對(duì)輪轂電機(jī)的輸出功率特性、力矩特性進(jìn)行了研究;在基于電動(dòng)輪摩擦-電磁復(fù)合制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)架上對(duì)電動(dòng)輪的電磁制動(dòng)的制動(dòng)性能、摩擦制動(dòng)的制動(dòng)性能和摩擦-電磁復(fù)合制動(dòng)的制動(dòng)性能分別進(jìn)行了研究。試驗(yàn)表明:所設(shè)計(jì)的輪轂電機(jī)樣品滿足目標(biāo)設(shè)計(jì)的動(dòng)力性要求,同時(shí)也滿足與輪轂、摩擦制動(dòng)器、電磁制動(dòng)器安裝結(jié)構(gòu)的要求;電動(dòng)輪采用摩擦-電磁復(fù)合制動(dòng)器聯(lián)合作用時(shí),能夠改善制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間、增大制動(dòng)力矩,有效的提高了汽車的行駛安全性。
【關(guān)鍵詞】：輪轂電機(jī) 集成設(shè)計(jì) 電磁制動(dòng) 整車仿真 試驗(yàn)研究
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U469.72
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-20
• 1.1 課題背景及意義11-12
• 1.2 輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的研究進(jìn)展12-18
• 1.2.1 輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.2 輪轂電機(jī)在汽車上的應(yīng)用現(xiàn)狀15-17
• 1.2.3 輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的關(guān)鍵問題17-18
• 1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容18-20
• 第二章 新型電動(dòng)輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)20-42
• 2.1 新型電動(dòng)輪結(jié)構(gòu)方案的確定20-25
• 2.1.1 單一摩擦制動(dòng)器的電動(dòng)輪結(jié)構(gòu)方案20-22
• 2.1.2 電動(dòng)輪摩擦-電磁復(fù)合制動(dòng)結(jié)構(gòu)方案22-24
• 2.1.3 新型電動(dòng)輪結(jié)構(gòu)方案的確定24-25
• 2.2 輪轂電機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)25-37
• 2.2.1 輪轂電機(jī)的動(dòng)力性計(jì)算25-29
• 2.2.2 輪轂電機(jī)的繞組設(shè)計(jì)29
• 2.2.3 輪轂電機(jī)的槽極數(shù)配合29-30
• 2.2.4 輪轂電機(jī)的槽型和硅鋼片的選擇30-31
• 2.2.5 永磁無(wú)刷直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型31-34
• 2.2.6 輪轂電機(jī)定子軸強(qiáng)度校核34-37
• 2.3 電磁制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)37-41
• 2.3.1 最大制動(dòng)力矩的確定37
• 2.3.2 氣隙大小的確定37-38
• 2.3.3 軟磁體工作點(diǎn)的選取38
• 2.3.4 鐵芯與勵(lì)磁線圈繞組參數(shù)的確定38-41
• 2.4 本章小結(jié)41-42
• 第三章 基于Ansoft軟件的輪轂電機(jī)性能仿真42-50
• 3.1 基于Ansoft/RMxprt電機(jī)性能的仿真42-45
• 3.2 基于Maxwell/2D軟件的輪轂電機(jī)瞬態(tài)磁場(chǎng)分析45-49
• 3.3 本章小結(jié)49-50
• 第四章 電動(dòng)輪電動(dòng)汽車摩擦-電磁復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)的理論模型50-63
• 4.1 電動(dòng)輪電動(dòng)汽車摩擦-電磁復(fù)合制動(dòng)理論模型50-58
• 4.1.1 車輛動(dòng)力學(xué)模型50-54
• 4.1.2 輪胎模型54-55
• 4.1.3 制動(dòng)器模型55-56
• 4.1.4 電機(jī)模型56-58
• 4.2 整車動(dòng)力學(xué)模型的仿真驗(yàn)證58-62
• 4.2.1 純摩擦制動(dòng)時(shí)整車制動(dòng)性能仿真59-60
• 4.2.2 純電磁制動(dòng)時(shí)整車制動(dòng)性能仿真60-61
• 4.2.3 摩擦-電磁復(fù)合制動(dòng)時(shí)整車制動(dòng)性能仿真61-62
• 4.3 本章小結(jié)62-63
• 第五章 新型電動(dòng)輪臺(tái)架試驗(yàn)研究63-75
• 5.1 輪轂電機(jī)動(dòng)力性試驗(yàn)研究63-68
• 5.1.1 輪轂電機(jī)動(dòng)力性試驗(yàn)臺(tái)架的結(jié)構(gòu)與原理63-64
• 5.1.2 輪轂電機(jī)動(dòng)力性臺(tái)架試驗(yàn)研究64-68
• 5.2 電動(dòng)輪摩擦-電磁復(fù)合制動(dòng)試驗(yàn)研究68-73
• 5.2.1 電動(dòng)輪摩擦-電磁復(fù)合制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)架的結(jié)構(gòu)與工作原理68-71
• 5.2.2 電動(dòng)輪摩擦-電磁復(fù)合制動(dòng)力矩特性試驗(yàn)71-73
• 5.3 本章小結(jié)73-75
• 第六章 總結(jié)與展望75-77
• 6.1 論文總結(jié)75-76
• 6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)76
• 6.3 工作展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 致謝81-82
• 在研究生期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與專利82

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 郭俊義;;影響630E卡車電動(dòng)輪壽命的原因分析及管理技術(shù)措施[J];露天采礦技術(shù);2013年03期

2 萬(wàn)海如,唐新蓬,段家典;重型礦用電動(dòng)輪自卸車的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J];汽車工業(yè)研究;2001年04期

3 陳彥來(lái);羊彥;李閱薄;韋鴻任;;雙路電動(dòng)輪協(xié)調(diào)控制的策略設(shè)計(jì)與仿真[J];西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2008年05期

4 湯雙清;王姣菊;曾虎彪;;電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究[J];機(jī)械工程與自動(dòng)化;2009年02期

5 孟磊;葉世偉;;基于永磁同步電機(jī)的電動(dòng)輪仿真方法研究[J];計(jì)算機(jī)仿真;2011年05期

6 王淑坤;王宏健;呂瓊瑩;;全向驅(qū)動(dòng)電動(dòng)輪系統(tǒng)研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì);2012年10期

7 郭曉宏;;630E卡車電動(dòng)輪故障分析及應(yīng)對(duì)措施[J];露天采礦技術(shù);2013年01期

8 王樹斌;;730E卡車電動(dòng)輪故障分析及應(yīng)對(duì)措施[J];露天采礦技術(shù);2013年03期

9 李國(guó)華,王義民,曲敬信,祁成柱,馬忠林,張鼎華;電動(dòng)輪在線溫度監(jiān)測(cè)研究[J];煤礦機(jī)械;1999年07期

10 李新彪;布特格勒其;;630E卡車電動(dòng)輪故障分析及防范措施[J];露天采礦技術(shù);2014年01期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 王志學(xué);;康明斯QSK60型發(fā)動(dòng)機(jī)在湘電重裝SF33900型電動(dòng)輪礦用車的應(yīng)用[A];現(xiàn)代露天采礦裝備現(xiàn)場(chǎng)研討會(huì)論文集[C];2010年

2 張永進(jìn);;別拉斯電動(dòng)輪礦車的點(diǎn)檢與維護(hù)管理[A];第二十屆“冀魯川遼晉瓊粵”七省礦業(yè)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2013年

3 李吉平;;創(chuàng)新 跨越以及應(yīng)對(duì)措施 SF33900型220t電動(dòng)輪自卸車問世[A];現(xiàn)代露天采礦裝備現(xiàn)場(chǎng)研討會(huì)論文集[C];2010年

4 譚元發(fā);;108噸電動(dòng)輪自卸車牽引系統(tǒng)的可靠性分析[A];數(shù)學(xué)及其應(yīng)用文集——中南模糊數(shù)學(xué)和系統(tǒng)分會(huì)第三屆年會(huì)論文集（下卷）[C];1995年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 記者 祝福 通訊員 祁威 朱文軍;世界最大電動(dòng)輪礦用車在包頭問世[N];內(nèi)蒙古日?qǐng)?bào)(漢);2007年

2 記者 張紅梅;首臺(tái)NTE260電動(dòng)輪礦用車下線[N];包頭日?qǐng)?bào);2011年

3 遠(yuǎn)新;持續(xù)自主創(chuàng)新才能走得更遠(yuǎn)[N];中華工商時(shí)報(bào);2011年

4 劉炬;國(guó)內(nèi)最大電動(dòng)輪自卸車生產(chǎn)線湖南湘潭安家[N];中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2008年

5 馮濟(jì)武;首臺(tái)220噸電動(dòng)輪自卸車下線[N];中國(guó)企業(yè)報(bào);2008年

6 本報(bào)記者 彭航海 通訊員 陳文;湘機(jī)大型電動(dòng)輪自卸車全國(guó)市場(chǎng)占九成[N];湘潭日?qǐng)?bào);2010年

7 本報(bào)記者 馮濟(jì)武　通訊員 周卓;我國(guó)首臺(tái)300噸電動(dòng)輪自卸車下線[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2011年

8 本報(bào)記者 馮濟(jì)武　通訊員 黃曼莉 楊艷紅;首臺(tái)220噸電動(dòng)輪自卸車在湘電集團(tuán)下線[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2008年

9 本報(bào)記者 俞慧友;挺起民族工業(yè)脊梁[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 喻厚宇;基于四輪協(xié)調(diào)的電動(dòng)輪車輛縱橫向耦合動(dòng)力學(xué)控制研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 笪穎帆;鉸接式電動(dòng)輪自卸車動(dòng)力學(xué)建模與仿真分析[D];西南交通大學(xué);2015年

2 周杰;高速電動(dòng)輪輕量化設(shè)計(jì)[D];重慶大學(xué);2015年

3 李姿逸;低速叉車橫置式轉(zhuǎn)向電動(dòng)輪設(shè)計(jì)與優(yōu)化研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

4 張瑞軍;新型電動(dòng)輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能分析[D];江蘇大學(xué);2016年

5 李月輝;全向驅(qū)動(dòng)電動(dòng)輪關(guān)鍵技術(shù)研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2011年

6 陳湘云;減速驅(qū)動(dòng)型電動(dòng)輪的設(shè)計(jì)與研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

7 鄧景新;154T交流電動(dòng)輪自卸車電控系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D];湖南科技大學(xué);2012年

8 李勇;大型電動(dòng)輪自卸車交流變頻調(diào)速系統(tǒng)研究[D];湖南科技大學(xué);2009年

9 宋佑川;新一代電動(dòng)汽車中電動(dòng)輪設(shè)計(jì)方法的研究[D];華中科技大學(xué);2004年

10 韓德火;基于SRD電動(dòng)輪控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];北京交通大學(xué);2014年

，

本文編號(hào)：1118417