电动自行车拆装与维修实验教案

电动自行车拆装与维修实验教案

一、电动自行车拆装实习课时安排

8h

其中: 生产现场授课2 h，演示1.5 h，拆装实验4 h，实习报告0.5h。

二、电动自行车拆装实习的性质、目的和要求

1.1 实习的性质

电动自行车拆装实习是一门以实践及动手能力为主的技术基础课程，通过对电动自行车的分析与拆装训练，使学生初步了解电动自行车的工作原理、结构设计、制造工艺及装配工艺等，有利于机械、材料专业类学生将已学过的机械制图、公差配合、金属材料、机械设计、装配工艺等知识融会贯通、综合运用，建立起基本的工程背景知识，拓宽知识面。

1.2 实习的目的

1.2.1 通过生产现场部件装配全过程讲授，了解电动自行车的结构特点和工作原理。

1.2.2 通过生产现场装配流水线作业讲授，了解电动自行车装配全过程。

1.2.3 掌握工量具的正确选择和使用方法。

1.2.4 建立产品装配的基本概念。

1.2.5 培养按照装配图纸和技术要求进行产品的分解、装配、调试的基本能力。

1.3 实习的要求

1.3.1 能熟练的掌握和运用各种工具对产品进行分解与装配。

1.3.2 能严格按照装配图纸和技术要求对产品进行正确的分解、装配、调试与

故障排除。

三、电动自行车拆装实习的主要内容

2.1 电动自行车在现代社会中的地位和作用

电动自行车是在普通自行车的基础上加一套电动机驱动机构组成的，亦即为安装了电动机、控制器、蓄电池、转把、刹车等操纵部件和显示仪表系统的，机电一体化的个人交通工具。由蓄电池提供电能，电动机驱动自行车，即通过充电器将交流电转换成直流电，给蓄电池补充电能，电动机接通电源后，产生旋转磁场，使车

轮旋转前进，在连接器上连接一个手柄（即调速转把），转动手柄可以控制控制器输送给电动机电压，通过变换电压来控制车速的快慢。在人力驱动时同操作普通自行车一样，电力驱动时是以蓄电池为能源，通过控制器控制电动机转速，从而驱动电动自行车行驶，集安全、舒适、便捷、无污染与一身，是人们出行、健身的理想工具。

2.2 电动自行车的主要技术性能指标

a、最高车速不超过20km/h；

b、自重不超过40kg；

c、必须具有良好的脚踏行驶能力，在30min内最少行程应不少于7km；

d、充一次电后的续行里程不少于25km；

e、以15～18km/h的车速匀速前进时，噪声不能大于62(A)；

f、以电驱动方式骑行100km，所消耗的电能不大于1.2kwh；

g、电动机额定输出功率不大于240w。

2.3我国电动自行车的发展历史及发展方向

目前我国自行车用户约4.5亿，全国自行车保有量在6亿辆左右。我国是自行车大国，但是在电动自行车领域发展却很晚。一直以来，电动自行车在中国都是个有争议的行业，各地政府对其安全、二次污染、交通拥堵等问题的质疑一直困扰其发展。我国电动自行车的发展始于1998年，当年的产量还只有5.4万辆，2000年便突破30万辆，2002年突破150万辆，2003年突破400万辆，2004年突破670万辆，2005年突破1200万辆，2006年猛增至1950万辆，呈现出爆炸式成倍增长的大好局面。

但是，以电动自行车作为城市上班族的代步工具，尚存许多难以克服的缺点：如续驶里程短(般为30～40km)，需要频繁充电；电池使用寿命短（一般为1～2年），更换电池成本高；充电时间长(一般为6～8h),使用不方便；过载能力弱，加速易于熄火；报废的电池回收处理难，易于造成二次污染等。

因此，电动自行车今后的发展方向是开发使用长寿命的镍氢电池车、无需充电的高性能燃料电池、太阳能电池车以及智能化电动自行车等。

2.4. 电动自行车拆装实习的重点

2.4.1培养识图的基本能力，了解各部件的主要功能和作用

通过看电动自行车总装备图，培养识图的基本能力。要求了解电动自行车主要由如下7大部件组成（见图1），掌握各部件的主要功能和作用。

图1 电动自行车总体图

2.4.1.1 车体

车体与普通自行车的结构相同，按国标规定最高车速不超过20km/h。

2.4.1.2电动机

电动机是完成起步和加速等功能的关键部件，它将蓄电池的电能转换成机械能，使车轮转动。

2.4.1.3 蓄电池

蓄电池是电动自行车的“心脏”,是动力的来源、能源的载体，主要用于驱动电动机。目前应用的主要产品有小型密封式免维护铅酸蓄电池、镍镉电池和镍氢电池3种。

2.5.1.4 充电器

充电器是给蓄电池补充电能的装置，它一般为二阶段模式和三阶段模式2种。二阶段模式是先进的恒压充电。充电电流随电池电压的上升而逐渐减小，待电池电量补充到一定程度以后，蓄电池电压会上升到充电器的设定值，此时充电器转换为涓流（将大电流转换为小电流）充电。三阶段恒流充电，迅速给电池补充能量，等电池电压上升以后，再转换为恒压充电，此时电流能量缓慢补充，电池电压继续上升，达到充电器的充电终止电压值时，转为涓流充电，即浮充，这样可有效地保护蓄电池，延长蓄电池的使用寿命。

2.4.1.5 控制器

控制器是电动自行车电气系统的核心，也是控制电动机转速及能量管理和各种控制信号处理的核心部件，具有欠电压、限流和过电流保护等功能。智能型控制器还具有多种骑行模式和整车电气部件自检功能。

2.4.1.6 转把、刹把

转把、刹把是控制器的信号输入部件，当电动自行车进行速度控制时，转把将控制器传来的信号送出来进行控制；当电动自行车制动时，刹把内部的电子电路输出一个电信号给控制器，控制器接收到这个信号后，就会切断对电动机的供电，从而实现制动断电功能；当电动自行车处于助力状态时，助力传感器将检测到的骑行脚蹬转矩或脚蹬速度信号送给控制器，由控制器根据信号的大小，分配给电动机不同的电驱动功率，从而达到人力与电力自动匹配，共同驱动电动自行车的车轮旋转。

2.4.1.7 灯具、仪表

仪表是显示蓄电池电压、骑行状态、整车速度、灯具状态及整车各电气部件等是否存在故障（智能型仪表具有）的设备；灯具是起照明作用并指示电动自行车状态的部件。

2.4.2 掌握和了解电动自行车主要性能指标的含义和主要部件的工作原理

2.4.2.1 续驶里程

续驶是指新电池充满电后，在额定负载重量配置及平坦的路面（无强风条件下）骑行，骑至电池电压小于10.5v/节后，所行驶过的骑行里程数。一般由蓄电池决定，24v/10Ah电池组一般行驶里程为25～30km，36v/10Ah电池组一般行驶里程为45～