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双座两轮自平衡电动车的设计研究
| 论文题名： | 双座两轮自平衡电动车的设计研究 |
| 关键词： | 双座两轮自平衡电动车;结构设计;有限元分析;平顺性分析 |
| 摘要： | 以双轮自平衡系统为研究对象,参考国内外研究文献,对站立式的双轮自平衡电动车研究较多,而对于能够实现承载双人的自平衡电动车却很少。针对其机械结构的研究更是很少,本文总结国内外相关领域的研究成果,利用现代设计方法对双座两轮自平衡电动车结构进行设计研究,具体工作如下: 1、分析国内外两轮自平衡系统研究成果,总结其优势和不足,为接下来双座两轮自平衡电动车的具体结构设计及分析打下基础。 2、利用现代设计方法,对双座两轮自平衡电动车进行总体设计,提出其总体设计方案,进行整车设计。主要是整车布置型式的确定,通过分析和对比选定整车的关键部件。参考三维人体模型尺寸和汽车设计理论确定整车的内部布置尺寸。并根据整车的目标设计参数以及电机的类型,确定电机的转速及功率等参数,并确定其主减速比。对蓄电池进行参数匹配计算,结果表明满足整车动力性能要求。最后进行了整车装配。 3、在双座两轮自平衡电动车总体设计的基础上,对其关键部件进行具体的设计。主要包括:悬架系统、车架、配电箱以及转向系统。对悬架进行了较详细的结构设计,特别是弹簧的设计与计算。为了符合人们的驾驶习惯,本课题中采用了以电位器为主的机械式转向结构,能精确的实现整车的方向控制。为了增加驾驶的安全性以及保护车辆的系统结构,增加了前后辅助轮。本课题对其位置的确定进行了详细的几何计算。在车架上安装了滑动导轨系统以方便驾驶员及乘客启动车辆或改变车辆的行驶状态。 4、利用有限元分析软件ANSYS对双座两轮自平衡电动车的关键部件进行了分析,包括悬架、车架、配电箱的静力学分析和模态分析。经分析,悬架、车架及配电箱均符合强度以及刚度要求,且结构之间以及和外界激励不会发生共振现象。但车架的裕度很大,对车架结构进行优化设计。并对优化后的结构进行分析满足要求,也达到了轻量化设计的目的。 5、运用多体系统动力学方法对双座两轮自平衡电动车的行驶平顺性进行了分析,建立了整车仿真模型,运用动力学分析软件ADAMS/View,使车行驶在B级路面上改变其车速进行平顺性分析。采用加权加速度均方根值的方法,对整车的舒适性进行客观评价。结果表明,驾驶员不会感觉不适,具有较好的平顺性。 |
| 作者： | 崔红娟 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张三川 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 郑州大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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