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微型四轮独立驱动电动汽车底盘设计与研制
| 论文题名： | 微型四轮独立驱动电动汽车底盘设计与研制 |
| 关键词： | 四轮独立驱动电动汽车;底盘设计;车架系统;转向系统;操纵稳定性 |
| 摘要： | 随着电动汽车产业的不断发展和四轮独立驱动技术在控制和节能方面的显著优势，针对四轮独立驱动电动汽车的研究不断得到企业、高校和相关研究机构的重视。轮毂电机的引入，为电动汽车底盘设计带来了新的思路。本文主要开展对于四轮独立驱动电动汽车专用底盘的设计研究。 本文的主要研究内容如下: (1)对微型四轮独立驱动电动汽车底盘进行总体设计。首先基于微型车特点及市场定位，设计了微型车的整车参数及性能指标。然后对电动车底盘部件选型进行了详细的分析，随后基于轮毂电机驱动式电动汽车的基本结构，确定了整车的总体布置方案。 (2)利用三维几何建模软件SolidWorks对车架系统进行设计并利用有限元分析软件ANSYS/Workbench对车架进行校核和优化设计。首先根据整车总体布置的需要，结合人机工程学要求，建立车架模型，随后利用有限元分析软件对车架进行了静力学分析，最后对车架进行了结构优化设计，包括结构补强和参数化分析。 (3)对前悬架系统进行设计并利用多体动力学仿真软件ADAMS/CAR进行优化分析。首先根据电动汽车整车参数，初步匹配了前麦弗逊悬架。然后利用ADAMS/CAR建立了悬架仿真模型，并进行了同向平行轮跳试验，得出了前轮定位参数及前轴轮距随轮跳的变化曲线。最后利用ADAMS/CAR的Insight模块对悬架仿真模型进行优化设计。 (4)利用MATLAB优化工具箱对断开式齿轮齿条转向系统进行优化设计。首先建立了齿轮齿条转向机构数学模型，在已知转向系统各杆件长度的基础上推导了内外轮转角关系式，随后利用MATLAB优化工具箱，对齿轮齿条转向系统进行了优化设计。 (5)建立整车虚拟样机模型，根据汽车操纵稳定性试验方法对整车进行操纵稳定性分析及评价。首先介绍了汽车操纵稳定性的实验方法和评价标准，随后利用ADAMS/CAR建立了整车的虚拟样机模型，最后根据汽车操纵稳定性试验方法进行了整车的操纵稳定性仿真试验，并对其仿真结果进行了评价计分。 (6)根据整车性能设计要求，首先匹配了动力系统方案，然后介绍了底盘零部件的试制情况，包括车架、悬架等部件的材料选择、加工工艺的确定等。最后设计了底盘零部件的可调式连接方案，该方案可以实现有效的装配调试，提高整车的可维护性。 |
| 作者： | 王晓明 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 陈南;张丙军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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