电动装载机轮边驱动行走系统设计与研究
纯电动轮式装载机动力系统的仿真与研究
《装备制造技术》2018年第03期0前言随着能量消耗的不断增加,特别是空气污染的日趋严重,节能减排已成为当今中国最为迫切解决的问题之一。
工程机械作为大排放机械,技能减排势在必行。
因此,纯电动装载机应运而生。
纯电动装载机是指将动力电池或网电等作为能量源为整机提供动力以驱动整机作业行驶的机型。
目前,纯电动装载机多为单一的蓄电池来提供动力,但是蓄电池作为唯一的动力来源有很多缺陷:①蓄电池对温度比较敏感,给使用着带来诸多不便;②蓄电池的有限循环寿命,增加了使用者更换电源的费用;③废旧电池的环保问题。
超级电容作为新型的能源,它拥有蓄电池所不具备的优点:①有非常高的功率密度;②充电速度快;③循环寿命长,半永久性使用无需更换;④效率高;⑤低温性能优越[1]。
因此将超级电容作为辅助电源与动力电池组成联合体共同工作,组成蓄电池-超级电容的复合系统既可以将蓄电池的高比能量和超级电容的高比功率的优点结合到一起,又可以降低电动车辆对蓄电池大功率放电的限制要求,使系统同时满足动力性、经济性的要求,并对蓄电池起保护作用,大大延长蓄电池循环使用寿命,提高电动汽车的实用性,极有发展前途。
本文的研究为纯电动装载机单一电源和复合电源的比较,为现阶段纯电动装载机的研发提供一定的借鉴,复合电源的纯电动装载机相对于单一电源的纯电动装载机更有价值。
1复合动力系统装载机的结构复合动力系统装载机在动力系统与纯电动装载机有一定的区别,其储能装置是由蓄电池和超级电容联合提供。
超级电容与蓄电池构成的复合电源系统的拓扑结构主要有四种:①超级电容与蓄电池直接并联;②电源复合结构为蓄电池与DC/DC 变换器串联,然后再与超级电容并联;③电源复合结构为超级电容与DC/DC 变换器串联,然后与蓄电池并联;④超级电容、蓄电池均与DC/DC 变换器串联[2]。
综合比较,复合电源结构宜采用图1结构,如图1所示,超级电容与DC/DC 变换器串联后与蓄电池并联,蓄电池直接对外输出功率的方式提高了能量利用效率,超级电容通过DC/DC 变换器跟踪监测蓄电池组端电压,并调节自身电压,该种复合电源系统易于控制。
轮边综合驱动与转向电动车行走机构设计与分析
2 )选择 合适 的行 走 机构 主销 。减 少 转 向电 机
2 1 4月 1 0 0年 2日收到 第一作者简介 : 赵
动 态 模 拟 与仿 真 。
国家大学生创新性实验计划资助
鼎 (9 7 ) 河北 人 , 18 一 , 硕士研究 生 , 研究 方向 :
臂 一 杆 弹簧 ” 案 等 , 文 针 对 城 市 道 路 工 况 扭 方 本
复杂 、 速度 相 对 较 低 、 面平 坦 、 车 困难 等 特 点 , 路 泊
麓 盔
向量 转 篓 向 点塞 转 向
图 1 转 向 模 式 图
提 出了行走 机构 的设 计 目标 , 主销 参 数进 行 了选 对
旋 转运动 , 车轮跳 动 时 , 连接 车轮 的滑块 2相对 与主
制实 现传统 车横拉 杆 的 自适 应 功 能 , 这使 得 独 立转 向电动 车主销 立 的 系统 , 主销 内倾 角 与 主销 偏
移距不 能再起 到 回正 的作 用而 被设 为零 。驱 动 时 , 主销后倾 会 产 生 回 正 力 矩 , 而制 动 时 , 销 后 销 将 主
销 固连 的导 向机 构 3上 下 跳动 , 向 电机 4布置 在 转 机构 的上 方 。方 案 三 以 等长 双 纵 臂 悬 架 为 基 本 构 型 , 向 电机 2和 主销 1同轴布 置 , 和主销 通过导 转 并 向机构 的 约束共 同相 对 车架 跳 动 , 动 时 车辆 的轴 跳
1 1 设计 目标 .
1 行走机构方案设计及方案对比分析
针 对 的行 走机 构设计 提 出如下要 求 :
试验车多采用传统车辆 的转 向与悬架系统 , 这样做
带来 的 问题 是车 辆结 构 与 控 制算 法 不 匹 配 , 不能 充
XDE400矿用电动轮自卸车轮边减速器传动系统优化设计
XDE400矿用电动轮自卸车轮边减速器传动系统优化设计随着矿用电动车辆在矿山工作中的广泛应用,其轮边减速器传动系统的设计变得尤为重要。
XDE400矿用电动轮自卸车是一种性能卓越的矿用自卸车,其轮边减速器传动系统设计的性能直接影响了车辆的工作效率和可靠性。
本文将对XDE400矿用电动轮自卸车的轮边减速器传动系统进行优化设计,以提高其性能和可靠性。
1.现有轮边减速器传动系统存在的问题在XDE400矿用电动轮自卸车的现有轮边减速器传动系统中,存在一些问题需要优化。
首先,传动效率较低,造成能源的浪费。
其次,传动系统的结构设计不够合理,导致使用寿命较短,易出现故障。
另外,传动系统的噪音和振动较大,影响了车辆的舒适性和稳定性。
2.优化设计方案为解决上述问题,我们提出了以下优化设计方案:(1)优化传动结构针对现有传动系统结构设计不合理的问题,我们采用了新型的轮边减速器传动系统结构。
通过对齿轮、轴承和油封等关键部件的优化设计,提高了传动系统的使用寿命和可靠性。
此外,采用新型减震器和减振装置,有效降低了传动系统的噪音和振动。
(2)提高传动效率为提高传动效率,我们选用了高效率的传动部件和润滑系统。
优化齿轮的设计,减小齿轮传动时的能量损失;采用高质量的轴承和密封件,减少摩擦力和能量损失;优化油路系统,确保润滑油的充分循环和冷却。
这些措施有效提高了传动效率,减少了能源的浪费。
(3)增加智能化控制系统为提高矿用电动轮自卸车的自动化程度,我们增加了智能化控制系统。
通过传感器和控制器的精确监测和控制,实现了传动系统的智能化调节和优化。
例如,根据车速和工况自动调整传动比;实时监测传动系统的运行状态,提醒维护和保养。
3.结果与展望经过优化设计,XDE400矿用电动轮自卸车的轮边减速器传动系统性能得到了显著提升。
传动效率和可靠性大幅提高,传动系统的噪音和振动也得到了有效控制。
智能化控制系统的引入,使车辆的操作更加简便和安全。
未来,我们将继续研究和改进,不断提升矿用电动车辆的性能和可靠性,为矿山工作提供更好的技术支持。
一种轮边传动越野车辆电驱动系统设计
车辆工程技术37车辆技术1 整车特性1.1 整车需求 整车为四轮独立驱动轮架可调姿混合动力车辆,为满足全地形高通过性的要求,有原地转向、越野、最高速、越壕、侧倾坡行驶、越障、大坡度爬坡、松软路面、越野平均速度和续航里程等的基本功能和性能要求。
原地转向、越障、越壕、爬坡工况的动力性能分析需要与车身姿态调节相匹配实现。
1.2 整车特性设计1.2.1 牵引力计算考虑因素 根据整车动力学的仿真,进行整车阻力和动力性的分析实现整车牵引力的设计。
在动力学仿真的基础上,电驱动系统的设计根据整车动力性能要求综合整车电源系统资源配置校核整车的加减速和爬坡和原地转向等工况性能[1]。
根据车辆行驶动力学理论[2],车辆行驶阻力主要分为滚动摩擦阻力、坡道阻力、加速阻力和迎风阻力,可表示为: 其中: F-整车牵引力;f-轮胎与地面之间的滚动阻力系数;φ(f)-路面平均附着系数;m s -整车质量;α-坡道角度;δ-等效转动惯量;a-车辆加速度;C D -迎风阻力系数;A-迎风面积;v-车速。
1.2.2 牵引力及功率计算 综合考虑整车的质心和整车姿态的调节、电机负荷不均的程度、轮胎在各地面的附着能力分别进行原地转向所需牵引力和爬坡动力的计算。
经计算分析,满足大爬坡度的要求时整车牵引力需求最大。
整车在越野路面满载下按越野30km/h 速度并留有剩余加速度进行额定功率定额;最大功率按照满足最高车速、大爬坡基础上,综合校核整车的加减速性能、电源系统容量、制动性能和制动电阻的吸收能力等综合确定。
2 电驱动系统方案设计 综合考虑电机及驱动器的尺寸、重量限制的要求,采用紧凑化的电机结构和双模块的控制器机壳并采用铝合金材料。
针对整车的低速过载频繁、过载转矩倍数大的特性[3-4],综合电机的电磁方案和矢量控制算法降低低速过载下的铜耗,改善低速过载下电机的发热;为了满足整车的静默行驶动力性能要求,优化电机与驱动器的电压设计特性并采用过调制策略保证高速的动力输出;为了满足多轮独立驱动的转矩输出的实时性要求,电机驱动器与多轮独立驱动控制器间采用模块化的FlexRay 通信方案[5]。
ZL50轮式装载机转向系制动系及行走系的设计
ZL50轮式装载机转向系制动系及行走系的设计预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制目录概述 (1)第一章用途与特点 (1)第二章技术性能参数 (2)2.1总体几何参数 (2)2.2性能参数 (3)2.3动力与主要传动部件 (3)2.4转向系统 (4)2.5制动装置 (4)2.6工作装置液压系统 (4)第三章主要总成结构及工作原理 (4)3.1发动机系统 (4)3.2传动与行走系统 (5)3.2.1变矩器 (5)3.2.2变速箱 (5)3.2.3传动轴 (6)3.2.4驱动桥 (6)3.2.5行走装置 (6)3.3转向系统 (6)3.4制动系统 (7)3.5工作装置 (7)3.6车架 (8)3.7工作装置液压系统 (9)3.8电器系统 (9)第四章牵引力性能计算 (10)4.1发动机及传动方案的确定 (10)4.2牵引性能的计算 (11)4.2.1变矩器原始特性 (11)4.2.2发动机原始特性 (13)4.2.3驱动力 (14)4.2.3.1发动机与变矩器共同工作的输入特性 (15)4.2.3.2发动机与变矩器共同工作的输出特性 (18)4.2.3.3驱动力和车速计算 (19)4.3牵引功率及牵引效率 (20)第五章驾驶与操作 (22)5.1新车走合 (22)5.2使用与操作 (22)5.3注意事项 (22)第六章技术保养 (22)参考文献 (23)附录概述机械系统设计课程设计的目的及内容一、目的机械系统设计课程设计是专业课最后一个实践环节,是机械系统设计的一次全面训练,为毕业设计打下了良好的基础,其目的是:(1)联系生产实际,培养能力;(2)学会并掌握机械系统设计的特点与方法;(3)加强机械系统中基本技能的训练;(4)巩固和加强机械零件的设计与制造工艺的知识。
二、内容课程设计的内容,选择具有代表性的工程机械作为设计对象。
(1)参数设计(2)系统设计(3)子系统设计第一章用途与特点本机是单斗、前卸、铰接、轮胎式小型装载机(见图1-1),广泛适用于城市建筑、道路维修、邮电通讯、煤气电力、粮食贮存、环境保护、水利施工以及集约化农副业生产等方面,进行铲装或短距离转运松土、砂石、煤炭、饲料、工业废弃物以及生活垃圾等松散物料;还能进行牵引、平地、堆集、倒垛等作业,是一种多用途、高效率的工程机械。
XDE400矿用电动轮自卸车轮边减速器传动系统优化设计
XDE400矿用电动轮自卸车轮边减速器传动系统优化设计XDE400矿用电动轮自卸车轮边减速器传动系统优化设计近年来,全球矿业行业迅猛发展,对矿用设备的性能要求也越来越高。
矿用电动轮自卸车作为一种常用的装载设备,其传动系统的性能优化至关重要。
本文将围绕XDE400矿用电动轮自卸车轮边减速器传动系统的优化设计展开探讨。
首先,我们需要对该传动系统的工作原理进行了解。
XDE400矿用电动轮自卸车采用了轮边减速器传动系统,其主要原理是通过减速器将电动机的高速旋转转换为合适的转矩和速度,从而驱动车辆的轮胎。
传动系统的优化设计需要考虑几个关键因素,包括传动效率、可靠性和运动性能。
传动效率是传动系统设计的重要指标之一。
通过优化齿轮的设计,减小传动系统的摩擦和损耗,可以提高传动效率。
在XDE400矿用电动轮自卸车的传动系统中,我们可以考虑采用高效率的齿轮材料和润滑剂,减少功率损耗,提高传动效率。
另一个重要因素是传动系统的可靠性。
矿山作业环境恶劣,传动系统需要能够承受大扭矩和高负荷的工作条件。
为了提高传动系统的可靠性,我们可以采用高强度、耐磨损的材料来制造齿轮和轴承。
此外,传动系统的运动性能也是需要优化的。
矿用电动轮自卸车在工作中需要具备较高的动力输出和灵活的操作性能。
通过合理设计齿轮的数量和模数,以及优化齿轮的齿形,可以实现传动系统的良好运动性能。
对于XDE400矿用电动轮自卸车轮边减速器传动系统的优化设计,可以采取以下几个步骤:首先,进行传动系统的参数计算和选择。
根据车辆的负载要求和工作条件,确定合适的传动比和转速范围。
同时,选择合适的齿轮材料和润滑剂,以提高传动效率和可靠性。
其次,进行齿轮的设计和制造。
根据传动系统的参数和要求,进行齿轮的模数选择、齿数计算和齿形优化。
在制造过程中,应注意使用高强度材料和精密加工工艺,确保齿轮的耐磨损性和几何精度。
最后,进行传动系统的试验和验证。
通过实际测试,检验传动系统的运动性能、传动效率和可靠性,并根据测试结果进行相应的调整和改进。
纯电动装载机电驱控制系统及控制方法研究
纯电动装载机电驱控制系统及控制方法研究摘要:随着社会经济的快速发展,工业领域对于减少能源消耗和碳排放的需求日益迫切,纯电动装载机作为一种电动化的替代方案,具有广阔的市场前景和发展潜力。
在实际应用中,纯电动装载机电驱控制系统面临着一系列技术挑战,如电池寿命管理、动力系统协同控制等。
开展对纯电动装载机电驱控制系统及其控制方法的研究,对推动其技术进步和市场应用具有重要的意义。
关键词:纯电动装载机;电驱控制系统;控制方法引言纯电动装载机作为一种具有环保、低噪音和高效能的工程机械设备,受到了越来越多人的关注和重视。
电驱控制系统是其核心技术之一,对于电动装载机的性能和能效起着至关重要的作用。
对于纯电动装载机电驱控制系统及其控制方法的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
1纯电动装载机电驱控制系统的优势纯电动装载机电驱控制系统的优势主要体现在以下方面:(1)降低使用成本:相比传统燃油驱动装载机,纯电动装载机通过电池供电,减少了燃料消耗。
电驱控制系统具备更为精确和高效的动力分配与管理功能,能够根据实际工作负荷智能调整能量输出,从而提高整机的能源利用率。
电驱控制系统较少使用易损部件,减少了维护和更换成本,提高了装载机的可靠性和使用寿命。
(2)环境友好:纯电动装载机采用电动驱动,不产生尾气排放,减少了空气污染。
相较于燃油驱动的装载机,电驱装载机的噪音污染更低,减少了对周围环境和操作人员的影响。
这符合绿色发展理念,有助于改善工地和建筑现场的运营环境。
(3)提升性能表现:纯电动装载机的电驱控制系统具备更高的输出精确度和灵活性。
通过电动驱动及先进的控制算法,可以实现较快速的加速和动力输出响应,提供更好的操控性和作业效率。
电驱系统还具备能量回收功能,通过制动过程中的能量回收将能量转化为电能储存于电池中,提供额外的动力支持,提升了装载机的牵引力和爬坡能力。
2纯电动装载机电驱控制系统的组成纯电动装载机电驱控制系统的组成包括以下几个主要部分:(1)电机:纯电动装载机使用的电机通常包括主驱电机和辅助电机。
电铲行走装置驱动轮分析报告
驱动轮组件
1 设计要求:
(1)启动瞬时承受200T的启动力。
(2)考虑最大受力情况不屈服。
2 分析零件
该装置中,驱动轮、花键轴和履带板三个零件,其中驱动轮和花键轴是主要的受力零件,因此对这两个零件进行结构分析。
3 分析目的
(1)验证零件在给定的载荷下静强度是否满足要求。
(2)计算安全系数分布。
(3)提出更改建议。
4 分析结果
1.驱动轮
材料:铸造合金钢(正火)。
所得结果包括:
1 静力计算:
(1)应力。
如图1-1所示,由应力云图可知,最大应力为112.6Mpa,静强度设计符合要求。
(2)位移。
如图1-2所示,零件变形导致的最大静位移为1.759e-001mm。
(3)应变。
如图1-3所示,应变云图与应力云图的对应的,二者之间存在一转换关系。
图1-1 应力云图图1-2 位移云图
图1-3 应变云图
5 零件改进
驱动轮零件的安全系数很大,这里通过减小零件的厚度来减小零件的重量。
模型中有很大部分的应力很小,同时考虑零件的结构,如增大圆角,可以更换或去掉部分材料.
对改进后的模型运行静力分析,结果如图1-4所示:最大von Mises为137.8MPa,安全系数约5.8。
图1-4 改进模型应力云图。
重型工程运输车行走驱动控制系统的研究与实现
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E g er g rnp r r T e w aa z te icpe h dot i n i ei Ta sot . n e l e p nil o y rs t n n e h ny h r f ac
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使每个驱动桥实现同步的桥间差速控制。 本文提出了重型工程运输车的行走驱动系统的总体控制方案, 行走驱动系统 主要是对一台行走主泵的调速控制和对八个行走马达的差力控制,着重讨论了
实现该 控制方案的 硬件与软件实现问 () 题: 1 系统硬件电 路采用R 69 C-微控制器 作为主控制器,各个控制器、显示器之间基于C N A 总线进行数据通信,实现系 统的多任务协同控制; ()系统软件主要包括整车调速模块和打滑判断模块, 2 分别实现整车调速控制和差力差速控制, 此外,系统中还设计了人机显示界面,
电动车轮边驱动系统设计
摘要随着能源危机的日益严重以及人们环保意识的不断增强,研究开发清洁、节能和安全的汽车成为汽车工业发展的方向。
其中电动汽车具有行驶过程中零排放、能源利用多元化和高效化以及方便实现智能等优点,使之成为新型汽车研发的重点之一。
本文以减速型电动轮驱动电动汽车的优势为出发点,设计了利于电动汽车使用减速型电动轮的轮边减速装置,对轮边减速器的结构进行了设计、研究,增强了电机内转子驱动型电动轮在电动汽车上的应用能力。
以行星齿轮系为轮边减速器的减速传动形式,在减速传动链的设计中,引入了均载设计来提升行星齿轮传动的优势;出于减小轮边减速器的重量及体积、节省材料的目的,对轮边减速器的行星传动系统进行了以体积为目标的优化设计;为便于制动装置及轮毂与轮边减速器安装,设计了轮毂支承件,在满足功能的同时也减少了零件数目;轮边减速器桥壳的巧妙设计使减速器及其轮毂支承件的安装变得更容易、受力也更合理,为前后轮悬架导向机构、转向拉杆及横向稳定杆提供了支点,更进一步保证所设计的轮边减速器能够精确地实现与电动汽车其它零部件的安装及联接, 保证所设计的轮边减速器满足整车行驶工况要求。
关键词:轮边减速器;电动汽车;电动轮;行星齿轮减速器;电动机ABSTRACTWith improving environmental protection consciousness and the serious energy crisis,to research and develop the clear, energy-saving and safe auto become the new direction of development of automobile industry. Electric vehicle, which has much advantages, such as no emission, pluralism and high-efficient of energy utilization, and conveniently realizing intelligence erc, is about to become one of the focal points in researching and developing new—type automobile.The design and research takes a wheel reduction unit applied on reduced wheel-drive electric vehicle as the subjective.Research for the type of structure has been done in this thesis which will contribute to the application capability of reduced electric wheel.Load balancing structure is introduced into the drive line design of the planetary wheel reducer to fulfill the advantage of planetary transmission.In order to decrease weight and volume as well as save to material,the researcher optimized the volume of the planetary transmission.For easy to assemble the break system and the wheel--hub while reducing components number, a connection supporting part is designed.The most particular design is the transmission housing with pivots for assembling the upper and lower control arm,the stabilizer as well as the steering linkage.Optimization of the suspension, steering system and stabilizer bar has made for assembling the wheel reducer more accurate,then the optimization result feedbacks to modify the reducer design .For the purpose of guaranteeing the strength of the wheel reducer in work.Key words: Wheel Reducer;Electric Vehicle;Electric Wheel;Planetary Gear Reducer;Electric Motor目录摘要 (I)Abstract.............................................................................................................. I I 第1章绪论. (1)1.1课题的来源和背景 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3本文的研究思路与内容 (6)第2章轮边减速器设计 (7)2.1电动轮的类型及选择 (7)2.2轮边减速器的传动方案 (10)2.3本章小结 (17)第3章轮边驱动的参数确定及关键零部件的设计 (18)3.1驱动电机性能参数的确定 (18)3.1.1整车性能要求 (18)3.1.2驱动电机参数计算(两轮驱动) (18)3.2减速器关键零部件的设计 (21)3.2.1行星齿轮传动齿数分配应满足的条件 (21)3.2.2齿轮受力分析和强度设计计算 (23)3.2.3齿面接触强度的校核计算 (24)3.2.4其他相关零部件的设计计算 (28)3.3轮边减速器的润滑 (32)3.4轮边减速器零部件之间的装配关系 (32)3.5本章小结 (33)第4章行星齿轮传动的传动结构的设计 (34)4.1行星齿轮传动的均载机构 (34)4.2行星齿轮传动的齿轮结构设计 (35)4.3本章小结 (38)结论 (39)参考文献 (40)致谢 (41)附录A (42)附录B (46)第1章绪论1.1 课题的来源和背景随着汽车工业的高速发展,全球汽车总保有量不断增加,汽车所带来的环境污染、能源短缺,资源枯竭等方面的问题越来越突出。
ZL40_50装载机传动系统的改进设计与试验研究_第一章绪论_8_15
吉林大学硕士学位论文第一章绪论1.1 问题的提出 装载机是一种用途十分广泛的工程机械。
它主要用于对散状物料进行铲装运输、卸载及平整作业,已成为产量最大、适用面最广的工程机械机种,仅ZL40/50装载机我国2003年年产量达到了4.8万台,2004年年产量已达到近7万台,预计2005年产量将突破10万台[6]。
近年来国外装载机及国内高配置的装载机传动系方面发展趋势为变速器大多为定轴式动力换挡变速器并采用电液换挡,实现电子控制;驱动桥则采用带内藏多片湿式制动器,加上全液压制动系统,并可由用户选择配带防滑差速器,在转向或恶劣条件下可将动力全部传递到驱动桥的一侧,提高恶劣条件下桥的通过性及作业性能。
变速器和驱动桥的主要配套件厂家多为德国ZF或其与杭齿、柳工合资生产的产品,其中变速器为前四后四定轴式动力换挡变速器(含变矩器),驱动桥带有湿式制动器和防滑差速器。
国内ZL40/50装载机生产厂家除个别厂家采用自行研制生产的传动系外,多数厂家几乎采用同一套传动系,结构雷同,液力变速器和驱动桥均为我国六七十年代测绘国外公司产品设计的,数十年未作设计变动。
以某装载机厂生产的ZL50装载机为例,传动系的典型配置包括: 发动机:功率为154 kW,额定转速为2200r/min; 液力变矩器:单级、双涡轮液力变矩器,K0=4.7,与发动机直接相连; 变速器:与变矩器直接相连,为前二后一挡行星式,速比为iF1=2.155,iF2=0.578,iR=1.577; 1第一章绪论驱动桥:主要技术为上世纪七十年代引进国外公司的驱动桥,主传动为主被动螺伞一级减速,轮边传动为2K-H一级行星减速。
随着主机机型的发展、性能要求的提高以及新型部件的选用,例如整机重量、发动机功率的提高、连续作业时间的延长,逐渐显现出原配置噪音大、结构复杂、速度低、可靠性较差等缺点,传动系成为制约装载机发展的因素之一。
主要表现在: (1)驱动桥 主传动的可靠性,即螺旋锥齿轮副和差速器的可靠性较差,该产品多次出现主传动打齿、差速器损坏等严重故障。
电动汽车轮边驱动系统的设计与研究
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性, 使车轮动载荷过大和汽车行驶安全性降低1 因此设计一种结 3 ] 。
构紧凑 、 的轮边驱动系统具有重要 的工程实际意义 。 轻巧
对 比各类独立悬架的结构特点 和设计要求 , 了满足轮边 为 驱动系统在轴 向布局和四轮独立驱动 ( 进一步的有 四轮独立转 向) 的要求 , 以及电动汽车 自身行驶性能的要求 , 采用双横臂扭杆
m n n r s ls c m t ra d NGW d ld p a e e r r d c r t o b e wih o e s s e so . a e t b u he s d o o n o m ee ln t g a e u e ,wi a d u l s b n u p n in h
T ru hteip oe e tftet dt n l G g a d e n h e b aigs u tr d s , er- hog m rv m n o r io a N W r r u radw el e n rcue ei t e h h a i e ec r t g h n d cri m u tdi ieter Ota teit nl p eo tecrb a e ue . a w i iu l u e ne d h i S t h ne a a h a o yi rd cd n hl ava a so s n m h r sc f s Me e
电动车轮边驱动系统设计-开题报告
毕业设计(论文)开题报告结构,减轻了电动轮系统的质量.集成化设计程度相当高,电动轮结构如图错误!文档中没有指定样式的文字。
.4所示。
TM4公司研制的这个电动轮系统的永磁无刷直流电动机性能非常高,其峰值功率可咀达到80kw,峰值扭矩为670Nm.最高转速为1385rpm,额定功率为18.5kw.额定转速为950rpm,额定工况下的平均效率可以达到96.3%。
国内,哈尔滨工业大学一爱英斯电动汽车研究所研制开发的EV96-1型电动汽车驱动电动轮也属于外转予型电动机。
该电动机选用的是一种“多态电动机”的永磁电动机,兼有同步电动机和异步电动机的双重特性,集成盘式制动嚣,采用风净敖热系统。
同济大学汽车学院试制的四轮驱动电动汽车“春晖一号”、“春晖二号一和“春晖三号"均采用四个直流无刷轮毂电动机,外置式盘式制动器。
比亚迪于2004年在北京车展上展出的ET概念车也采用了4个轮边电机独立驱动的模式。
中国科学院北京三环通用电气公司研制的电动轿车用直流无刷轮毂电机,又称电动车轮。
单个电动车轮功率为7.5kW,电压264V,双后轮直接驱动。
国内,哈尔滨工业大学一爱英斯电动汽车研究所研制开发的EV96-1型电动汽车驱动电动轮也属于外转予型电动机。
该电动机选用的是一种“多态电动机”的永磁电动机,兼有同步电动机和异步电动机的双重特性,集成盘式制动嚣,采用风净敖热系统。
同济大学汽车学院试制的四轮驱动电动汽车“春晖一号”、“春晖二号一和“春晖三号"均采用四个直流无刷轮毂电动机,外置式盘式制动器。
比亚迪于2004年在北京车展上展出的ET概念车也采用了4个轮边电机独立驱动的模式。
中国科学院北京三环通用电气公司研制的电动轿车用直流无刷轮毂电机,又称电动车轮。
单个电动车轮功率为7.5kW,电压264V,双后轮直接驱动。
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机械毕业设计1088轮式装载机行走系统及其装置设计说明书
radmNmmN mkm hRr/前言轮胎式装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、码头、煤炭、矿山、水利、国防等工程和城市建设等场所的铲土运输机械。
它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、等散状物料,也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。
它是工程机械中发展最快、产销量及市场需求最大的机种之一。
国民经济的发展与国家基建规模及资金投入的增大,促进了我国装载机行业的迅速发展。
生产企业由1980年的20家增至现在的100余家,初步形成了规格为0.8~10t约19个型号的系列产品,并已成为工程机械主力机种。
我过装载机起步于50年代末。
1958年,上海港口机械厂首先测绘并绘制了67KW(90hp)、斗容量为13m的装载机。
这是我国自己制造的第一台装载机。
该机采用单桥驱动、滑动齿轮变速。
1964年,天津工程机械化研究所与天津交通局于1965年联合设计了Z425型铰接式装载机。
[1] 就轮胎式装载机的行走机构而言,按行走装置的不同,装载机分为轮胎式和履带式两种,用于支承整机并保证其行驶和作业,即承受整机重量及传动系和操纵系传来的力和力矩,以及承受推动整机的牵引力、停止时的制动力、转向时的横向力和作业时工作机构传来的各种力。
轮式装载机要求行走系有较好的附着性能和通过性能,且行驶阻力小和行驶平顺性好,以适应各种条件下的行走、爬坡和转弯等作业的需要;有合理的行走速度,既要保证行走的机动灵活,又要保证原动机功率和行走装置的结构尺寸不宜太大;有较大的承载面积,以保证对地的比压小和机器作业的稳定性,当行走装置承载面积不够大时,作业时需设稳车机构;组成行走系的各零部件,必须有足够的强度和刚度。
车轮是支承轮胎式机械的重量;保证与地面有良好的附着性能、传递驱动力矩和制动力矩;改变轮胎式机械的行驶方向,以及与悬架共同缓和底盘在行驶过程中由于不平路面所受到的冲击,并衰减由冲击而引起的振动。
我们首先有必要介绍轮式装载机的构成。
如图1所示为轮式装载机构成简图,按其功能,轮式装载机一般可以分为行走系统、工作装置系统和液压系统。
电动车轮边驱动系统设计
电动车轮边驱动系统设计随着人们对环境保护和能源的重视,在城市出行中电动车越来越受欢迎。
电动车的核心部件之一就是轮边驱动系统,它对电动车的性能和驾驶体验有很大的影响。
本文将介绍电动车轮边驱动系统的设计原理和应用。
一、电动车轮边驱动系统的设计原理电动车轮边驱动系统主要由电机、电控系统和轮毂组成。
这三部分将结合起来以实现电动车行驶的动力控制。
具体包括以下几个方面的设计原理:1.电机选择和设计电动车的驱动电机有很多种选择,如直流电机、异步电机和永磁电机等。
其中,永磁电机由于其高效、小型化、轻量化等特点已成为电动车的主要选择。
在电机的设计中,需要考虑电机的功率、效率和转矩等因素,以充分发挥电驱动的优势。
2.电控系统设计电动车的电控系统通常包括电池管理系统、电机驱动器和控制器等。
电池管理系统主要负责电池的充放电控制和管理,以确保电池的安全和寿命。
而电机驱动器和控制器则负责电机的转速和转矩控制,以实现平稳加速和刹车,提高电动车行驶的安全性和舒适性。
3.轮毂的设计轮毂是电动车轮边驱动系统的主要零部件之一,负责电机转速的传递和力量的传导。
轮毂需要具备高强度、低重量和良好的耐磨损性等优点。
同时,为了提高电动车的效率和性能,轮毂还需要具备良好的散热和噪音控制性能。
二、电动车轮边驱动系统的应用电动车轮边驱动系统广泛应用于城市出行中,如电动自行车、电动摩托车和电动汽车等。
这里以电动汽车为例,介绍其轮边驱动系统的应用。
1.提高行驶的舒适性和安全性电动车轮边驱动系统能够实现电机转速和转矩的平稳控制,使电动车在启动、行驶和刹车时都能够保持平稳和舒适,提高了行驶的舒适性。
此外,电动车的轮边驱动系统还能够实现动态调节力矩,确保电动车在发生危险情况时能够及时刹车,提高行驶的安全性能。
2.降低能耗和排放电动车轮边驱动系统开启之后,由于传动链条的简化,能够减少能量的损耗,从而降低电动车的能耗和排放。
与传统的六速变速器相比,电动车的轮边驱动系统的效率要高出很多,大概能够达到90%以上的转换效率。
微型电动汽车用轮边驱动系统的设计与研究
reducer
is
placed
inside the
rim.and
it makes the structure more compact in order t0
facilitate the suspension
arrangement.
In this paper,with the integrated
consists of wheel
wide range
of specific programs,one of the wheel drive system structures is the
much
suitable,and
to the
system
has
a
greater speed range and output torque,and it gives full play
design
wheel
of the structure,in-wheel motor system in the
motor,brake and
reducer
limited
space inside the of
a
wheel rim,and it is
compact,efficient transmission.With comparison
1.2轮边驱动电动汽车的国内外研究现状
f120世纪初保时捷开发第一辆轮边驱动电动汽车以来,由于驱动电机及控 制技术进步,悬架设计理论的成熟,轮边驱动系统在轻量化、一体化、高效率 化取得了很大进步。同时,轮边驱动电动汽车具有集中电机驱动电动车和传统
第1章绪论
电动车无法比拟的优点,被认为是未来燃料电池汽车高端车辆的理想选择,世 界上多家汽车公司和研究机构在进行轮边驱动电动车的研究。 目前国际上对轮毂式电动汽车的研究主要以日本为主。同本庆应义塾大学 环境信息学部清水浩教授领导的电动汽车研究小组在过去的十几年中已试制了 5种不同形式的样车。其中,1991年与东京电力公司共同开发的4座电动汽车IZA, 采用Ni.Cd电池为动力源,以4个额定功率为6.8kW、峰值功率达N25 kW的外转子 式永磁同步轮毂电机驱动,最高速度可达176km/h。1996年,该小组联合日本国家 环境研究所研制了采用电动轮驱动系统的后轮驱动电动汽车ECO,该车的电动轮 驱动系统选用永磁直流无刷电动机,额定功率为6.8kW,峰值功率为20kW,并匹配 行星齿轮减速机,该电动轮采用机械制动与电机再生制动相结合的方式。2001年, 该小组又推出了以锂电池为动力源,采用8个大功率交流同步轮毂电机独立驱动 的电动轿车KAZ。该车安装了8个车轮,大大增加了该车的动力,从而使该车的最 高速度可以达到惊人的31lkm/h。KAZ的电动轮系统中采用高转速的高性能内转 子型电动机,其峰值功率可达55kW,提高了KAz轿车的极限加速能力,使其O~
四轮独立电驱动装载机研发的关键技术
■ 张里丽 徐工集团铲运事业部,江 苏 徐 州 210000
摘 要 :电传动有能效高、结 构 简 单 、易排查故障等诸多优点,更适合于大型工程设备。为了满足矿山设备成套化的市场需求,拟开 发一款定位于中、高端市场的超大型装载机。电传动的关键技术需在设计过程中评审分析。 关键词:装载机;电传动;四轮独立驱动;关键技术
控 制 柜
发 电 机
发 动 机
〇 孽弓
_
液压系统
毫弓 擁
图 1 超大装载机电传动示意图
2 . 1 四轮独立电驱动控制技术 需 与 供 应 商 合 作 开 发 大 功 率 变 流 器 总 成 ,设计开发整
机 行 驶 控 制 系 统 、高 压 电 气 集 成 控 制 系 统 ,搭建基于动力
示的相关信息,提示操作人员及时注油。 2 . 2 辅助功能
是油泵无油提示和油嘴受堵提示功能。
3 效果
塔式起重机智能润滑系统可对操作人员进行预赘及报警, 并通过物联网对远程的起重机管理人员进行报警,还可对注 油时间、时 长 、次数等相关参数进行设置,将润滑数据进行 记 录 。未 来 可 接 入 云 端 ,使 塔 式 起 重 机 制 造 厂 、使用方 的 管 理 人 员 、操作人员收集相关的数据,以便对塔 式 起 重 机 的 使 用 、 保养等情况进行综合分析,从润滑方面提供相关数据。■
CM&M 2020.01 | 73
技 朮 • 维 修 j TECHNOLOGY &MAINTENANCE
图 2 四轮独立电驱动控制技术路线
表 1 液力传动与电传动优缺点对比
液力传动
电传动
结构 能量利用率 动力分配
结 构 复 杂 、体 积 大 ,需采 用变矩器、变速器、驱动 桥等相关大型传动件
装载机行走系统设计
1 前言1.1装载机国内外发展现状自90年代以来,国内外工程机械进入了一个新的发展阶段,工程机械产品以信息技术为主导,在发动机燃料燃烧与电控、可视化驾驶、液压控制系统、自动操纵、精确定位与作业、故障诊断与监控、环保与节能等方面,进行了大量的研究,开发出许多新结构和新产品,提高了工程机械的高科技含量,促进了工程机械的发展。
我国装载机行业通过十几年的发展走出了一条自主发展的道路,并逐渐发展壮大,牢牢控制了国内90%以上的市场份额。
同时国产装载机产品以其出色的性价比优势,已经开始在国际市场上崭露头角,呈现出较好的发展势头。
与工程机械其他机种相比,轮式装载机的桥、箱、泵、阀及缸等零部件产品配套相对成熟,已经形成了比较完整的配套体系。
目前全国装载机生产企业达到130多家,其中专业生产企业有30多家,主要生产企业有柳工、厦工、龙工、临工、徐工、江苏常林、成工和山工等,这些厂家凭借长期生产装载机的经验、较强的实力和较好的售后服务赢得了较高的市场占有率。
柳、厦、龙、临2000年销量分别为2831台、2828台、2100台、1362台,2006年销量则分别为20180台、16731台、20023台、14273台,年销量增长幅度分别为7倍、6倍、9.5倍、10倍。
市场份额逐步走向集中,行业正向稳定的结构演进,行业少数优势企业占据市场主导权,并获取了主要利润。
国内6t以及6t以上的装载机是国内潜在市场最大的产品,1998年以前大多数生产厂家均开发了ZL60装载机,但由于受传动件的制约,ZL60装载机没能成功地推向市场。
在99年北京国际工程机械博览会上,各厂家推出了新的一代ZL60装载机,多数厂家选择柳州ZF合资生产的箱或桥,液压元件也有新配置,发动机可选用斯太尔或上柴6121(Cat3306),整机可靠性上得到很大提高,给国内大吨位装载机带来发展机遇。
目前国内装载机的发展趋势是国产轮式装载机正在从低水平、低质量、低价位、满足功能型向高水平、高质量、中价位、经济实用型过渡。
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达到 9 %以上 , 5 车速 5k ・ 左右 ; m h 最大牵 引力 2 0 67 0N左右 , 电动轮效率高达 9 . %以上 ; 25 电动 轮能 自适应
差速 , 现整机平稳转 向. 实
关键词 : 轮边驱动 ;永磁同步电机 ;电动轮 ; 载机 装
中 图 分 类 号 : P2 2 T 4 . ; M 2 T 0 ; H 2 3 1 T 9 1 文 献标 识 码 : A 文 章 编 号 :17 —5 8 (00 0 —0 6 —0 6 2 5 12 1 )1 0 2 4
金 晓林 , 来德 , 石 卞永 明
( 同济大学 机械工程学 院, 上海 20 9 ) 0 02
摘要 : 设计并将永磁 同步 电动轮技术 引入 电动装载机轮边驱动行走系统 中. 先在 台架上进行 了永 磁 同步 电动轮
的 特 性 试 验 , 在 载 重 工 况 下 对 电动 装 载 机 进 行 了行 驶 、 引 和转 向等 试 验 . 重 试 验 数据 表 明 电 动 轮 行 驶 效 率 后 牵 载
在 大气 质量 趋于恶 化 、 全球 变暖 和石油 资源 日益 递减 的背景 下 , 为保 护地 球 自然 资源 , 现人 类 的 可 实 持续 发展 , 程机 械 的节能环 保要 求越来 越 高 . 工 由于近几 年混 合驱 动技术 在汽 车行业 中得 到 了长足 的发展 及广 泛 的认 同 , 目前工 程机 械行业 都积极 致 力于混 合 动力 技术 在 工程 机 械上 的应 用 研 究 . 就装 载 机方 面 , 20 0 3年 日立建机 成 功研制 出世 界上 第一 台混合 动力装 载机 _ ; 1 沃尔沃 的混合 动力 L 2 F轮式 装 载机 已于 20
wh e — d i e y t ms o e t i o d r .Fis l el rv n s s e felc rc la e s r ty,a b nc e tng i p i d t b an r l t d p o e te e h t s i sa pl o o t i e a e r p r is. e
De i n a e e r h on w he ldr v n s t m s ofe e t i o e s s nd r s a c g e - i e ys e l c r c l ad r
J N a — i , S id I Xi o l n HILa — e,B AN o g m i g I Y n- n
20 0 8年 3月 问世 L . 2 上述两 种混 合动 力装 载 机 的行 走 驱动 系统都 采 用 集 中驱 动 形式 , ] 即用 电机 驱 动 由变
速 箱 、 动轴 和差 速器 等构 成 的传统底 盘机 构 . 而 , 传 然 在汽 车行 业 中已得 到 应用 的轮边 驱 动技 术 _还 未 见 3 ]
第 8卷第 1期 21 0 0年 3月
中
国
工
程
机
械
学
报
VEJ UR ALO ⅪlS R C I N MA HI R HN S O N F( N T U T O C NE Y
M a .20 0 r 1
电动 装 载 机 轮 边 驱 动 行 走 系 统 设 计 与 研 究
( ol eo ca i l n ier g o gi nv ri ,S ag a 2 0 9 ,C ia C lg f e Meh nc gnei ,T nj U iest hn h i 0 0 2 hn ) aE n y
Ab t a t s r c :Th e h o o y o y c r n u e ma e t ma n t n lc rc wh e s i n r d c d t h e t c n l g f s n h o o s p r n n g e i a d ee t i e l s i t o u e o t e c
Th n,s c s sa rv n e u h t t sd i i g,t a t n a d s e rn r o l t d u d r h a y la i g c n iin .F n l e r c i n t e i g a e c mp e e n e e v ・ d n o d t s i a l o o o y。 i i r v a e r m h e t g d t h tt e d i i g e f in y o l c rc wh e sr a h s9 % a o e wih t s e e ld fo t e t s i a a t a h rv n fi e c fe e t i e l e c e 5 n c b v t
as e do m/ o n 。wh ra t ec e 2 5 % a o ewi h xmu tat nfre o . pe f k h ru d 5 ee si ra h s9 . b v t tema i m rci oc f2 6 t h o
rud o n .Th r i ,t e e e t i e l c n b d p e o t e s e d d fe e c O a o t a y s e rn . e e n h lc rc wh e s a e a a t d t h p e i r n e S s f r s e d t e i g f Ke r s y wo d :wh e - rv n e ma e tma n t t r l c rc wh e ;la e e l ie ;p r n n g e i mo o ;e e t i e l o d r d c