机电一体化系统的设计课程的设计站立式单人电动代步车.doc

《机电一体化系统设计》综合课程设计 计算说明书 设计题目： 站立式单人电动代步车 设计组长： 陈文凯 设计成员： 张雪涛 马祥尧 陈立伟 邢海兵 段志明 专 业： 机电一体化 班 级： 09机制一班 指导教师： 孙艳萍 设计时间： 2012 年3 月20 日 至2012 年6 月 8 日 自动控制与机械工程学院 2012年2月 任务分配 总体设计及减震系统设计：陈文凯 传动系统设计：张雪涛 马祥尧 动力电机及控制系统：马祥尧 邢海兵 电力供电系统：邢海兵 制动系统设计：陈立伟 转向机构设计：段志明 目 录 任务分配 1 第一章 绪 论 4 1.1 产品设计背景 4 1.2 系统总体方案设计简述 5 第二章 方案设计 6 2.1 性能要求 6 2.2 设计思路 8 2.3 整体车辆以及各部件尺寸 8 第三章 传动系统的设计 9 3.1 电机、链及链轮的设计和选择 9 3.2 轴承的选择 13 3.3 轴的校核 13 第四章 转向系统的的设计 17 4.1 转向系统的作用意义 17 4.2 转向系统的设计定位 17 4.3 转向系统设计方案的选择 18 4.4 转向系统的结构设计 19 4.5 转向系统的总装配 25 4.6 转向角度 25 4.7 设计计算 26 4.8 小结 26 第五章 制动系统 27 5.1 液压盘式制动系统的结构 27 5.2 设计计算 28 5.3 应注意的问题 32 第六章 缓冲与减震系统的设计及计算 35 6.1 缓冲与减震系统的作用以及原理 35 6.2 缓冲弹簧的设计计算 38 6.3 缓冲及减震系统的截图 43 第七章 代步小车的控制电路系统设计 45 7.1 代步小车控制系统电路总体设计思想 45 7.2 电机选择： 46 7.3 调速及控制电路 47 第八章 供电部分 53 8.1 蓄电池的选择 53 8.2 充电器的选择 55 8.3 注意事项： 58 第九章 总 结 59 参考文献 60 第一章 绪 论 1.1 产品设计背景 从1990 至今：石油资源的日益减少、大气环境的污染严重，让人们重新关注的电动车。 1990年之前提倡使用电动车主要还是以民间为主。比如1969年建立的民间学术团体组织：世界电动车协会(World Electric Vehicle Association) 。世界电动车协会每一年半在世界不同国家和地区举办专业电动车学术会议和展览Electric Vehicle Symposium and Exposition(EVS)。 1990年代开始各个主要的汽车生产厂家开始关注电动车的未来发展并且开始投入资金和技术在电动车领域。 在1990年1月的洛杉矶汽车展上，通用汽车的总裁向全球推介Impact纯电动轿车。 1992年福特汽车使用钙硫电池的Ecostar , 1996年丰田汽车使用镍氢电池的RAV4LEV， 1996年法国雷诺汽车的Clio, 1997年丰田的Prius混合动力轿车下线， 1997年日产汽车世界上第一辆使用锂离子电池的电动车Prairie Joy EV, 1999年本田汽车发布、销售混合动力 Insight。 对于现在市面上的种种电动自行车的情况来看，有许多的不足之处，大多数的电动自行车的情况都源于从摩托车的设计理念和思想，并没有真正意义上的专门针对电力提供动力的代步小车的设计，而且针对电机提供动力的代步小车设计上处于一个混乱的情况，例如电机的功率过大，导致使用人在使用的过程中对于速度的控制完全由人控制，没有很好的调节控制，存在许多的安全隐患，从而不能保证人员的安全。 而针对这类情况我国出台的政策有了一定的规范。 电动自行车的市场前景是广阔的，对于现在许多的环境污染和化石资源的大量消耗，对于电力能源作为动力的电动机，其污染小，发展前景广阔，拥有不可替代的作用。所以对于电动车的开发拥有许多的要。是未来各行业的发展方向之一。 1.2 系统总体方案设计简述 对于电动代步车的设设计有以下几点要求： 以蓄电池作为辅助能源 具有良好的脚踏骑行功能,能实现人力骑行、电动或电助力功能； 最高车速不超过30公里每小时； 车重量不大于50kg； 蓄电池可持续提供动力行驶40~60公里。 第二章 方案设计 图2.1 系统总体原理