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篇一 電動汽車用大功率無刷直流電機設計開題報告
電動汽車用大功率無刷直流電機設計開題報告
課題國內外研究現(xiàn)狀
無刷直流電機啟動轉矩大、調速性能好、效率高、能量密度大、過載能力強、性能穩(wěn)定、安全可靠，是電動汽車的理想驅動電機。目前，許多國外汽車廠商生產的電動汽車已采用無刷直流電機作為驅動系統(tǒng)，如：日本豐田公司的cuv-4、ev-pius電動轎車，日產公司的prairie joy廂式電動車，中部電力公司得dream mini電動轎車，東京電機大學的2座電動轎車等。國家“863”計劃將永磁高速無刷直流電動機列為電動汽車驅動電機之一，已吸引了大批的科研院所及企業(yè)對其投入研究。但是，我國在大功率永磁無刷直流電動機的研究方面仍處于起步階段。永磁無刷直流電動機在電動汽車領域的應 用，還有待其在本體設計和控制策略方面技術的成熟。
國內外研究動態(tài)及存在問題
目前，無刷直流電機在電動汽車中的應用主要存在低速轉矩脈動和退磁問題。嚴重影響整車性能。對于轉矩脈動，當前主要從電機本體設計和控制策略兩方面入手對其進行抑制；對于退磁問題，在電機設計方面要考慮工作溫度點、鐵磁材料結構和表面處理等問題，在控制方面要采取措施，避免疲勞退磁和突然失磁。
研究內容
本論文擬設計一臺滿足電動汽車性能要求的30kw無刷直流電機。主要研究內容如下：
（1）合理設計電機槽開口寬度、合理配置電機的極槽組合、合理調整磁路系統(tǒng)的尺寸，從而提高bldc的功率密度，滿足電動汽車對電機質量小、功率密度高的要求。
（2）通過合理的極槽組合，合理設計槽開口寬度抑制轉矩脈動，從而改善電動汽車低速運行時的振動和噪聲問題。
（3）對設計的樣機進行實驗仿真。
研究意義
無刷直流電機是應用于電動汽車驅動系統(tǒng)的最有前途的電機之一。本論文致力于對電動汽車用bldc存在的低速轉矩脈動進行研究，并通過合理設計進一步提高電機的功率密度。通過實驗仿真驗證所提出方法的`有效性，從而促進bldc在電動汽車驅動系統(tǒng)上的應用。
可行性分析
bldc轉矩脈動的抑制是當前研究的熱點，通過閱讀相關專業(yè)書籍和文獻，結合電動汽車的性能要求，利用實驗室良好的實驗條件，完全可以設計出有效抑制低速轉矩脈動的電動汽車用大功率bldc.
研究方法與步驟
1. 閱讀相關專業(yè)書籍和文獻，全面掌握bldc的原理和設計方法，深入了解課題當前的研究動態(tài)和方法。
2. 學習電機設計和仿真軟件。
3. 結合電動汽車性能要求，以減小轉矩脈動，提高功率密度為主要目標，設計電機。
4. 對設計的樣機進行實驗仿真，驗證其性能。
擬采用的技術措施
1. 根據(jù)電動汽車的性能要求和電機的功率等級確定電機定轉子的參數(shù)和主要尺寸。
2. 使用ansoft軟件為bldc建模。
3. 利用有限元法驗證所設計的磁路系統(tǒng)結構和尺寸，槽開口寬度等參數(shù)是否滿足設計目標。
課題進展計劃
20xx.x-20xx.x 閱讀專業(yè)書籍和文獻，掌握bldc基礎知識，了解課題當前研究動態(tài)；
20xx.x-20xx.x 學習ansoft軟件，對bldc進行建模。
20xx.x-20xx.x 在已有理論基礎上，對bldc的磁路結構和尺寸、槽開口寬度和極槽組合進行合理設計，并進行有限元分析，驗證其性能。
20xx.x-20xx.x 進一步優(yōu)化設計的樣機，以滿足電動汽車的性能要求。
20xx.x-20xx.x 完成論文，畢業(yè)答辯。
主要參考文獻
1.張存山，范瑜。永磁無刷電機的電磁設計參數(shù)研究。北京交通大學學報，2004,28（5）：99~102.
2. 張偉雄，鄭嬋君，張敬華?；诖啪W絡模型方波永磁電機氣隙磁場的研究。微特電機，1999,（6）：2~7.
3. xie w,hao y,zhang x,wei w.performance analysis of brushless dc motor based on equivalent magnetic network model in propulsion system.proceeding of eighth international conference on electrical machines and systems,2005,v01.1:397~400.
4. 葉金虎。 現(xiàn)代無刷直流永磁電動機的原理和設計。北京：科學出版社，2007.
5. 譚建成。永磁無刷直流電機技術。北京：機械工業(yè)出版社，2011.
6. c.c. chan, k.t. chau, j.z. jiang, w. xia, m.zhu and r. zhang, “novel permanent magnet motor drives for electric vehicles”, international transactions on industrial electronics, vol. 43, no. 2, pp.331-338, 1996.
篇二 汽車輪轂專業(yè)畢業(yè)設計開題報告
汽車輪轂專業(yè)畢業(yè)設計開題報告范文
近幾年，我國汽車行業(yè)處于高速發(fā)展時期，產銷量不斷提高，從長遠發(fā)展考慮，各個制造商和用戶對整車質量提出了更高的要求。這就要求輪轂軸承要有良好的性能，因而提高其使用壽命，制造高品質的軸承已經成為國各個汽車輪轂軸承生產加工企業(yè)共同的努力目標。汽車輪轂軸承的密封結構在軸承所在的空間和成本中占有量很小，但是對于軸承使用過程中起到的重要性作用是眾所周知的。
如果軸承密封能力不好，會導致外界泥沙、灰塵和水汽等侵入，使其發(fā)生異響，加重溝道和鋼球的磨損，使鋼球、溝道表面疲勞剝落，嚴重的影響其使用命，有些情況下甚至會導致車輪突然卡死造成嚴重的事故?？梢婇L壽命軸承必然離開優(yōu)良的密封結構，優(yōu)良的軸承密封能力是長壽命軸承有利的保障和可靠的支持。我國汽車工業(yè)起步較晚，汽車輪轂軸承密封在技術能力、制造水平上均與國外存在一定的差距。為此，了解軸承密封結構的發(fā)展過程，分析和學習國外的先進技術，借鑒一些有用的先進經驗，對促進我國行業(yè)的發(fā)展、提高技術水平，將會起到積極的作用。
一、國內汽車輪轂外軸承密封差異
1、三個密封唇與甩油環(huán)的接觸過盈量或間隙量不同。
國外軸承2唇的密封過盈量較小，3唇則為間隙密封，1唇的過盈量與國內軸承相等。從總體看，國外軸承為低扭矩式密封，摩擦力矩、過盈量、接觸力都較小，軸承溫升應比國內軸承溫升低。
2、密封件3唇的結構差異。
國外和國內軸承密封件3唇的方向是相反的，而且國外軸承密封件3唇與甩油環(huán)之間為間隙。當軸承旋轉，溫度升高時，軸承內部空間的氣體壓力必然升高。在圖1中，由于3唇與甩油環(huán)之間為間隙，形不成阻礙，在壓力比較小時，就會經由2唇和1唇形成外泄通道；這樣由于內外壓差比較小，潤滑脂的泄漏將是緩慢的。在圖2中，當壓力比較小時，3唇的密封過盈量會隨著壓力的升高而加大；當壓力上升到足夠高時，3唇將在瞬間被推開，經由2唇和1唇形成一條壓力的外泄通道，壓力和潤滑脂將瞬時局部集中外泄。
3、密封件1唇的結構差異
國外軸承密封件的1唇與軸承軸心線的夾角比較大，雖然接觸過盈量和國內軸承相等，但接觸面積比較大，接觸力較小。一方面減小了摩擦力矩，另一方面加強了密封效果。
4、密封件2唇的結構差異
國外軸承密封件2唇根部較薄、端部較厚，而且端部輪廓線向上傾斜。在2唇和3唇之間形成了存儲空間。國內軸承2唇厚度比較均勻，2唇和3唇之間的區(qū)域則起不到存儲外來泥水、灰塵的作用。
5、抵御外來泥漿、灰塵的能力
外來泥漿、灰塵將通過間隙4進入，首先滯留于空間①，空間①存滿后，經由空間②、③進入軸承內部④。國外軸承空間①、②、③都有儲存的功能，國內軸承只有空間①、③有儲存的功能。因此國外軸承有較好的抵御外來泥漿、灰塵的`能力。
二、汽車輪轂畢業(yè)設計基本內容和技術方案
1。汽車輪轂軸承油封性能試驗臺需滿足油封實驗的項目
試驗臺主要包括兩個部分：加載部分和驅動部分。plc控制變頻器控制異步電機最后傳動到軸承上，這部分是驅動部分。plc控制電機使實驗用的灰塵或泥水噴射到軸承上，這部分是加載部分。在驅動部分中，可以使用步進電機、伺服電機或變頻器控制異步電機調整轉速，但步進電機、伺服電機的價格都比較貴，而且實驗所需轉速的調整不是很頻繁，故采用變頻器控制異步電機來控制轉速，這樣比較經濟。異步電機與離合器用聯(lián)軸器相連，離合器的作用是為了選擇控制實驗類型，有兩個檔位，分別控制高溫箱軸承或密封箱軸承轉動（如下圖）。實驗用軸承裝夾在高溫箱或密封箱中，軸承是裝夾在一根相配合的軸上的。
2。試驗臺控制系統(tǒng)
對于油封性能的實驗控制，采用plc來實現(xiàn)自動循環(huán)功能和轉速控制，用plc控制電機和變頻器來達到要求轉速進行實驗。
首先，試驗臺驅動是由電機驅動，電機帶動輪轂軸承轉動，滿足實驗所需轉速。實驗所需的灰塵和泥水由事先配給好后放入單獨儲存箱，由液壓泵和真空泵實行噴射，實驗后的灰塵和泥水和流入各自儲存箱循環(huán)使用。噴射灰塵的油封耐久性實驗所需溫度為100度，定做一個高溫箱來達到規(guī)定溫度，噴射泥水時在密封箱內。
三、汽車輪轂畢業(yè)設計實驗原理
進行泥水油封耐久實驗時，裝夾好軸承，開始實驗后，離合器打到泥水實驗檔，plc控制變頻器控制異步電機轉速，異步電機帶動離合器轉動，離合器帶動密封軸承箱內的軸承軸轉動，軸承裝夾在軸承軸上，一起轉動，轉速為300r/h。同時，plc控制電機1轉動，電機1同時帶動水泵和攪拌器轉動，攪拌器配比實驗用泥水，水泵把泥水抽到實驗密封軸承箱噴射。達到1h后，電機1停止，同時plc控制變頻器控制異步電機升速到1000r/h，運行1h。如此循環(huán)，直至實驗100h。停止實驗，拆下檢測。
進行灰塵油封耐久實驗時，裝夾好軸承，開始實驗后，離合器打到灰塵實驗檔，高溫箱調到100℃恒定溫度。plc控制變頻器控制異步電機轉速，異步電機帶動離合器轉動，離合器帶動高溫軸承箱內的軸承軸轉動，軸承裝夾在軸承軸上，一起轉動，轉速為1500r/h。。同時plc控制電機2轉動，電機2帶動鼓風機和攪拌器同時啟動。，攪拌器配比實驗用灰塵，鼓風機把灰塵吹到實驗密封軸承箱噴射。達到20h后，plc控制所有電機停止轉動4h。如此進行5次循環(huán)。結束實驗，待軸承冷卻后拆下，進行檢測。
四、汽車輪轂畢業(yè)設計總結
進行泥水油封耐久性實驗時，裝上實驗軸承，把泥水配比材料放入泥水儲存箱，開始實驗。首先打開試驗臺電源，將離合器檔位打到泥水檔，按下開始實驗按鈕，變頻器控制異步電機先動動，達到要求轉速300r/min，電機1開始控制攪拌器開始攪拌，同時電機1帶動水泵開始噴射泥水，計時器滿1h后，電機1停止，泥水噴射停止。然后plc控制變頻器控制異步電機使轉速達到1000r/min，轉動1h。這樣實驗100h。plc控制停止實驗。拆下軸承，進行檢驗，看泥水是否進入軸承。
篇三 汽車油量檢測器的設計開題報告
汽車油量檢測器的設計開題報告
一、畢業(yè)論文課題背景和意義：
隨著電子技術的飛速發(fā)展，電子控制電路在日常生活中有著大量的應用，各種報警專用集成電路、語音／音效集成電路、傳感器的不斷推出，一些新穎實用的報警器、警示器電路已廣泛應用于家庭生活、工農業(yè)生產、交通、機動車、通信和防盜、防災等領域。本檢測器實用新型結構簡單，成本低，使用壽命長，顯示的油量數(shù)據(jù)精確，能形象、直觀地顯示出汽車油箱內燃油的多少，還可以在油位降低至一定值時發(fā)出聲光報警，以提醒駕駛員及時加油。聲和光的'結合使得報警更能起到警示作用，并能讓司機隨時關注油量的多少，為安全行駛提高了保障。 課題涉及到模擬電子線路、數(shù)字電路以及multisim軟件仿真等。方案實行中應用到油量采集、放大電路、閾值控制、電壓比較、單穩(wěn)態(tài)電路、驅動電路。
二、畢業(yè)論文課題目的：
設計一個汽車油量監(jiān)測報警器，能夠采集汽車油量信號，當油量不足時報警，報警信號分聲光兩路進行。油箱的存油量達到預置的油量水平以下時警示燈常亮直至油量達到適當水平，聲音報警時間約5s。
三、課題任務實施的思路與方案：
方案一：
由電橋構成油量采集信號，經過運算放大器作為電壓比較器的一輸入端，當把運算放大器的正相或反相輸入端作為檢拾輸入端時，在電路中用作一比較器。選一固定電壓值作為比較器的另一輸入端。555構成單穩(wěn)態(tài)電路實現(xiàn)延時功能。電路由脈沖的正向上沿觸發(fā)的，因此檢拾輸入端是正相（或反相）輸入端。本方案用的是運放反相輸入端，也就是說，當油量水平下降時，此輸入端檢拾到變阻器的正向上升電壓，此電壓與正相輸入端上的預置電壓進行比較，當檢拾到的輸入電壓高于預置電壓時，觸發(fā)器即被觸發(fā)，比較器輸出低電位蜂鳴器報警。
方案二：
采用cb556型高精度低功耗雙時基電路，閉合點火開關啟動汽車時，因無油壓，低油壓報警開關接通，報警指示燈亮。在油壓正常情況下，低油壓報警開關斷開，切斷了報警電路，此時無聲光報警。如果油壓低于閾值，低油壓報警開關接通，點亮指示燈，cb556輸入端2腳為高電平，6腳低電平，輸出端5腳為高電平，片子開始振動，揚聲器發(fā)聲，即產生聲光報警。畢業(yè)論文方案對比確定：
本設計采用的是方案一，555構成單穩(wěn)態(tài)電路實現(xiàn)延時較容易實現(xiàn)且電路不復雜，且性價比較高因此選擇第一種方案。由電橋與運放構成油量采集信號，作為電壓比較器的一輸入端，放大器選擇lm741。該設計用到的運算放大器與555等都是日常所常用的器件，采用發(fā)光二極管作報警燈，發(fā)光二極管報警燈具有結構簡單、壽命長、耗電省、美觀鮮艷、易于識別等特點。
實現(xiàn)汽車油量監(jiān)測的方法有許多種，可以通過傳感器采集傳遞油量信息，來實現(xiàn)檢測；本設計采用電橋來轉換電壓信號實現(xiàn)油量采集，此電路能設置在任意所需的低油量水平上而被觸發(fā)，電路一旦被觸發(fā)，內接的蜂鳴器首先發(fā)出5s的響聲，與此同時，警告燈將常亮，提醒駕駛員油量不足盡快加油，直到油量達到適當值時警告燈熄滅。。在該電路中即lm741比較器的2腳電壓小于6v時，6腳輸出高電平，555輸出低電平，這時蜂鳴器與報警燈不工作，不實行報警功能。當汽車油箱內油量不足時，比較器2腳電壓大于6v，6腳輸出低電平，經過單穩(wěn)態(tài)電路后輸出高電平，這時電路中的蜂鳴器與報警燈工作，實現(xiàn)報警功能。聲音報警5s結束，燈泡持續(xù)報警直到油箱內油量達到適當值。
篇四 怎么設計汽車離合器開題報告
怎么設計汽車離合器開題報告
一、選題的意義
在科學技術飛速發(fā)展的今天，任何一項新技術的產生都是各種技術互相滲透的結果。機電一體化是一種復合化技術，它是機械技術和微電子技術、信息技術相互滲透的產物，是機電工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
機電一體化的實體部分是機械技術及電子技術，又通過信息技術把兩者有機的結合在一起，從而構成功能更為先進的產品，按照系統(tǒng)分析的觀點，機電一體化就是把機械部分和電子部分各作為一個環(huán)節(jié)統(tǒng)一在一個“系統(tǒng)”之中。為了使系統(tǒng)運行達最優(yōu)化，應該是構成系統(tǒng)的所有硬件采取最佳組合方式，為了強化機電一體化產品的功能從系統(tǒng)觀點出發(fā)把機械部分和電子部分融合在一起進行通盤考慮，決定那些采用機械技術，那些采用電子技術，并通過信息傳輸與處理把兩者有機組合。因此，從某種意義上來說，機電一體化技術是系統(tǒng)工程學在機械、電子領域的應用，而機電一體化則顯示出它的應用效果。
20世紀80年代中期，汽車離合器在國外得以迅速發(fā)展，普及率愈來愈高，發(fā)動機排量在zl 以下的轎車也大量裝備離合器，而且不少車型都把它作為標準配置推出。汽車離合器在我國一直是處于十分落后狀態(tài)，除了70年代長春第一汽車制造廠曾為紅旗牌轎車配置了汽車離合器之后，將近二十多年來，國產轎車從未出現(xiàn)過汽車離合器總成。自從20世紀80年代以來，國外大量的現(xiàn)代轎車進人我國市場，特別在一些國際化大都市，裝備有汽車離合器的進口轎車迅速增長。隨著我國改革開放的進一步深入，國家對汽車工業(yè)的投資規(guī)模日益擴大，國內外汽車生產企業(yè)對高質量、高水平、高效率的汽車離合器的需求越來越迫切。
隨著國內汽車市場的發(fā)育成長，汽車離合器產品型譜逐步細化，產品的針對性越來越強，因此在保證現(xiàn)有汽車離合器生產和改進的同時，要充分認識到加入wto 后良好的合作開發(fā)機遇，取長補短，同時更應認識到供方、買方、替代者、產品競爭者的巨大壓力。要緊跟重型商用車行業(yè)向高檔、高技術含量和智能化方向發(fā)展的趨勢，要緊跟客車低地板化、綠色環(huán)?；?、城市公交大型化的`發(fā)展方向，開發(fā)和生產具有自主知識產權、適合我國國情的汽車離合器。
二、基本任務及要求
發(fā)動機轉速： 3000rpm
最大傳遞轉矩：200n.m
型 式： 單盤式
摩擦系數(shù)： 0.3
總壓力，f n : 7kn
比較汽車用各種類型摩擦式離合器的組成結構、布置、傳力路線和工作特性，分析螺旋彈簧離合器的優(yōu)缺點及其應用。選擇離合器的設計參數(shù)，校核離合器的工作性能。完成nj1041汽車螺旋彈簧離合器的設計和繪制工程圖。在設計過程中學會查閱相關技術文獻、資料、手冊，并進行計算和繪圖及編寫文本。在解決工程問題時必須有全局觀點、生產觀點和經濟觀點，并樹立正確的設計思路和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L，熟悉機電液一體化技術工作的一般程序和方法。
三、畢業(yè)設計（論文）工作進度安排
1、2019/01/20-2019/03/20
熟悉內容，查閱資料，完成開題報告；熟悉計算機輔助設計軟件。
2、2019/03/21-2019/05/31
資料翻譯。根據(jù)技術指標進行離合器結構初步設計，性能計算，繪制結構草圖。進行結構強度計算和穩(wěn)定性分析。繪制離合器工程圖。
3、2019/06/01-2019/06
完成畢設論文，答辯。
四、主要參考文獻
1、陳家瑞，汽車構造（下冊），北京，機械工業(yè)出版社，2001.1
2、王望予，汽車設計，北京，機械工業(yè)出版社，2000.1
3、劉世愷，汽車的傳動系，北京，人民交通出版社，1978.5
4、徐石安，肖德炳，劉惟信，離合器，北京，人民交通出版社，1981
5、崔洪斌，方憶湘，張嘉鈺，計算機輔助設計基礎及應用（第2版），北京，清華大學出版社，2004.12
6、劉繼海，計算機輔助設計繪圖，北京，國防工業(yè)出版社，2004
7、萬小利，高志，計算機輔助機械設計，北京，機械工業(yè)出版社，2003
8、唐金松，簡明機械設計手冊，上海，上海科學技術出版社，1992.6
