隨著智能輪胎的發(fā)展,輪胎內(nèi)實(shí)時的傳感器數(shù)據(jù)成為高汽車安全性的關(guān)鍵因素,傳統(tǒng)的內(nèi)置電池的供電方式無法滿足智能輪胎傳感器系統(tǒng)數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸?shù)念l率要求和電能需求。在輪胎內(nèi)部設(shè)計能夠持續(xù)產(chǎn)生電能的裝置成為研究的主流,目前已有文獻(xiàn)的輪胎內(nèi)能量回收裝置大多基于壓電效應(yīng)、電磁感應(yīng)和電容效應(yīng)等,但發(fā)電功率多數(shù)為微瓦級。本文出的輪胎內(nèi)能量回收裝置采用機(jī)電一體化設(shè)計,目標(biāo)在于為智能輪胎實(shí)時傳感器系統(tǒng)供持續(xù)的電能,實(shí)現(xiàn)毫瓦級別的平均能量回收功率。本輪胎內(nèi)機(jī)電能量回收裝置安裝在輪輞和胎面之間,采用齒輪齒條、滑塊導(dǎo)軌的傳動機(jī)構(gòu),設(shè)計單向軸承的機(jī)械整流機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)單向旋轉(zhuǎn)并簡化整流電路,此外應(yīng)用飛輪儲能結(jié)構(gòu)穩(wěn)定裝置發(fā)電輸出。本文對出的能量回收裝置進(jìn)行了可行性理論驗(yàn)證、精細(xì)化和輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計、數(shù)學(xué)建模、仿真結(jié)果分析與參數(shù)優(yōu)化、裝置受力與車輪動平衡分析等,從理論仿真層面分析裝置的可行性和能量回收特性。進(jìn)一步加工樣機(jī)并設(shè)計校核實(shí)驗(yàn)臺架,進(jìn)行臺架試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果呈現(xiàn)相同的裝置發(fā)電規(guī)律與特性:能量回收裝置所供的電壓、功率隨車速或車輪載荷的高而增大;裝置發(fā)電具有周期性規(guī)律,單向軸承和飛輪的設(shè)計使得發(fā)電波形呈現(xiàn)單向平穩(wěn)的特點(diǎn)...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 輪胎內(nèi)傳感器研究現(xiàn)狀
        1.2.2 輪胎內(nèi)能量回收無源供電系統(tǒng)
        1.2.3 能量回收裝置總結(jié)與對比
    1.3 課題研究內(nèi)容與研究方法
        1.3.1 課題研究內(nèi)容
        1.3.2 課題研究方法
第2章 輪胎內(nèi)機(jī)電能量回收系統(tǒng)設(shè)計
    2.1 裝置初步設(shè)計及可行性分析
    2.2 裝置具體實(shí)現(xiàn)和三維建模裝配
    2.3 電路機(jī)電一體化設(shè)計
    2.4 本章小結(jié)
第3章 裝置數(shù)學(xué)建模及發(fā)電性能仿真
    3.1 裝置數(shù)學(xué)建模仿真
        3.1.1 輪胎變形的數(shù)學(xué)模型
        3.1.2 力和扭矩的傳遞模型
        3.1.3 微型發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
        3.1.4 電路系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
    3.2 裝置發(fā)電性能仿真與分析
        3.2.1 裝置及模型的參數(shù)優(yōu)化
        3.2.2 發(fā)電性能與車速的關(guān)系
        3.2.3 發(fā)電性能與載荷的關(guān)系
        3.2.4 電路設(shè)計的效果分析
    3.3 本章小結(jié)
第4章 裝置受力分析及動平衡設(shè)計
    4.1 關(guān)鍵零部件受力分析及強(qiáng)度校核
    4.2 裝置的動平衡分析
        4.2.1 裝置靜平衡分析
        4.2.2 裝置動平衡分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 臺架設(shè)計與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>    5.2 臺架設(shè)計
    5.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計
    5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 未來展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號：3822286