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篇一 電動汽車用大功率無刷直流電機設(shè)計開題報告
電動汽車用大功率無刷直流電機設(shè)計開題報告
課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
無刷直流電機啟動轉(zhuǎn)矩大、調(diào)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(qū)動電機。目前,許多國外汽車廠商生產(chǎn)的電動汽車已采用無刷直流電機作為驅(qū)動系統(tǒng),如:日本豐田公司的cuv-4、ev-pius電動轎車,日產(chǎn)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(xué)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(qū)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(lǐng)域的應(yīng) 用,還有待其在本體設(shè)計和控制策略方面技術(shù)的成熟。
國內(nèi)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(yīng)用主要存在低速轉(zhuǎn)矩脈動和退磁問題。嚴重影響整車性能。對于轉(zhuǎn)矩脈動,當(dāng)前主要從電機本體設(shè)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(shè)計方面要考慮工作溫度點、鐵磁材料結(jié)構(gòu)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(nèi)容
本論文擬設(shè)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(nèi)容如下:
(1)合理設(shè)計電機槽開口寬度、合理配置電機的極槽組合、合理調(diào)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(zhì)量小、功率密度高的要求。
(2)通過合理的極槽組合,合理設(shè)計槽開口寬度抑制轉(zhuǎn)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(shè)計的樣機進行實驗仿真。
研究意義
無刷直流電機是應(yīng)用于電動汽車驅(qū)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(zhuǎn)矩脈動進行研究,并通過合理設(shè)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(qū)動系統(tǒng)上的應(yīng)用。
可行性分析
bldc轉(zhuǎn)矩脈動的抑制是當(dāng)前研究的熱點,通過閱讀相關(guān)專業(yè)書籍和文獻,結(jié)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(shè)計出有效抑制低速轉(zhuǎn)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(guān)專業(yè)書籍和文獻,全面掌握bldc的原理和設(shè)計方法,深入了解課題當(dāng)前的研究動態(tài)和方法。
2. 學(xué)習(xí)電機設(shè)計和仿真軟件。
3. 結(jié)合電動汽車性能要求,以減小轉(zhuǎn)矩脈動,提高功率密度為主要目標(biāo),設(shè)計電機。
4. 對設(shè)計的樣機進行實驗仿真,驗證其性能。
擬采用的技術(shù)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(zhuǎn)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(shè)計的磁路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和尺寸,槽開口寬度等參數(shù)是否滿足設(shè)計目標(biāo)。
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(chǔ)知識,了解課題當(dāng)前研究動態(tài);
20xx.x-20xx.x 學(xué)習(xí)ansoft軟件,對bldc進行建模。
20xx.x-20xx.x 在已有理論基礎(chǔ)上,對bldc的磁路結(jié)構(gòu)和尺寸、槽開口寬度和極槽組合進行合理設(shè)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(shè)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
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篇二 汽車輪轂專業(yè)畢業(yè)設(shè)計開題報告
汽車輪轂專業(yè)畢業(yè)設(shè)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(chǎn)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(zhì)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(zhì)的軸承已經(jīng)成為國各個汽車輪轂軸承生產(chǎn)加工企業(yè)共同的努力目標(biāo)。汽車輪轂軸承的密封結(jié)構(gòu)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(dǎo)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?xí)?dǎo)致車輪突然卡死造成嚴重的事故。可見長壽命軸承必然離開優(yōu)良的密封結(jié)構(gòu),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(shù)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(jié)構(gòu)的發(fā)展過程,分析和學(xué)習(xí)國外的先進技術(shù),借鑒一些有用的先進經(jīng)驗,對促進我國行業(yè)的發(fā)展、提高技術(shù)水平,將會起到積極的作用。
一、國內(nèi)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(nèi)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(yīng)比國內(nèi)軸承溫升低。
2、密封件3唇的結(jié)構(gòu)差異。
國外和國內(nèi)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(dāng)軸承旋轉(zhuǎn),溫度升高時,軸承內(nèi)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(jīng)由2唇和1唇形成外泄通道;這樣由于內(nèi)外壓差比較小,潤滑脂的泄漏將是緩慢的。在圖2中,當(dāng)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(dāng)壓力上升到足夠高時,3唇將在瞬間被推開,經(jīng)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(jié)構(gòu)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(nèi)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(jié)構(gòu)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(nèi)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(jīng)由空間②、③進入軸承內(nèi)部④。國外軸承空間①、②、③都有儲存的功能,國內(nèi)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(shè)計基本內(nèi)容和技術(shù)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(qū)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(qū)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(qū)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(diào)整轉(zhuǎn)速,但步進電機、伺服電機的價格都比較貴,而且實驗所需轉(zhuǎn)速的調(diào)整不是很頻繁,故采用變頻器控制異步電機來控制轉(zhuǎn)速,這樣比較經(jīng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)速控制,用plc控制電機和變頻器來達到要求轉(zhuǎn)速進行實驗。
首先,試驗臺驅(qū)動是由電機驅(qū)動,電機帶動輪轂軸承轉(zhuǎn)動,滿足實驗所需轉(zhuǎn)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(nèi)。
三、汽車輪轂畢業(yè)設(shè)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(zhuǎn)速,異步電機帶動離合器轉(zhuǎn)動,離合器帶動密封軸承箱內(nèi)的軸承軸轉(zhuǎn)動,軸承裝夾在軸承軸上,一起轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速為300r/h。同時,plc控制電機1轉(zhuǎn)動,電機1同時帶動水泵和攪拌器轉(zhuǎn)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(diào)到100℃恒定溫度。plc控制變頻器控制異步電機轉(zhuǎn)速,異步電機帶動離合器轉(zhuǎn)動,離合器帶動高溫軸承箱內(nèi)的軸承軸轉(zhuǎn)動,軸承裝夾在軸承軸上,一起轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速為1500r/h。。同時plc控制電機2轉(zhuǎn)動,電機2帶動鼓風(fēng)機和攪拌器同時啟動。,攪拌器配比實驗用灰塵,鼓風(fēng)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(zhuǎn)動4h。如此進行5次循環(huán)。結(jié)束實驗,待軸承冷卻后拆下,進行檢測。
四、汽車輪轂畢業(yè)設(shè)計總結(jié)
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(zhuǎn)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(zhuǎn)速達到1000r/min,轉(zhuǎn)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(shè)計開題報告
汽車油量檢測器的設(shè)計開題報告
一、畢業(yè)論文課題背景和意義:
隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,電子控制電路在日常生活中有著大量的應(yīng)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(yīng)用于家庭生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通、機動車、通信和防盜、防災(zāi)等領(lǐng)域。本檢測器實用新型結(jié)構(gòu)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(nèi)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(jié)合使得報警更能起到警示作用,并能讓司機隨時關(guān)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(yīng)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(qū)動電路。
二、畢業(yè)論文課題目的:
設(shè)計一個汽車油量監(jiān)測報警器,能夠采集汽車油量信號,當(dāng)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(yù)置的油量水平以下時警示燈常亮直至油量達到適當(dāng)水平,聲音報警時間約5s。
三、課題任務(wù)實施的思路與方案:
方案一:
由電橋構(gòu)成油量采集信號,經(jīng)過運算放大器作為電壓比較器的一輸入端,當(dāng)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(gòu)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(dāng)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(yù)置電壓進行比較,當(dāng)檢拾到的輸入電壓高于預(yù)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(guān)啟動汽車時,因無油壓,低油壓報警開關(guān)接通,報警指示燈亮。在油壓正常情況下,低油壓報警開關(guān)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(guān)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(chǎn)生聲光報警。畢業(yè)論文方案對比確定:
本設(shè)計采用的是方案一,555構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)電路實現(xiàn)延時較容易實現(xiàn)且電路不復(fù)雜,且性價比較高因此選擇第一種方案。由電橋與運放構(gòu)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(shè)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(jié)構(gòu)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(shè)計采用電橋來轉(zhuǎn)換電壓信號實現(xiàn)油量采集,此電路能設(shè)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(nèi)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(dāng)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(dāng)汽車油箱內(nèi)油量不足時,比較器2腳電壓大于6v,6腳輸出低電平,經(jīng)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(jié)束,燈泡持續(xù)報警直到油箱內(nèi)油量達到適當(dāng)值。
篇四 怎么設(shè)計汽車離合器開題報告
怎么設(shè)計汽車離合器開題報告
一、選題的意義
在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天,任何一項新技術(shù)的產(chǎn)生都是各種技術(shù)互相滲透的結(jié)果。機電一體化是一種復(fù)合化技術(shù),它是機械技術(shù)和微電子技術(shù)、信息技術(shù)相互滲透的產(chǎn)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(shù)及電子技術(shù),又通過信息技術(shù)把兩者有機的結(jié)合在一起,從而構(gòu)成功能更為先進的產(chǎn)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(yīng)該是構(gòu)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(chǎn)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(shù),那些采用電子技術(shù),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(shù)是系統(tǒng)工程學(xué)在機械、電子領(lǐng)域的應(yīng)用,而機電一體化則顯示出它的應(yīng)用效果。
20世紀(jì)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(biāo)準(zhǔn)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(chǎn)轎車從未出現(xiàn)過汽車離合器總成。自從20世紀(jì)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(nèi)外汽車生產(chǎn)企業(yè)對高質(zhì)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(nèi)汽車市場的發(fā)育成長,汽車離合器產(chǎn)品型譜逐步細化,產(chǎn)品的針對性越來越強,因此在保證現(xiàn)有汽車離合器生產(chǎn)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(yīng)認識到供方、買方、替代者、產(chǎn)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(shù)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(chǎn)具有自主知識產(chǎn)權(quán)、適合我國國情的汽車離合器。
二、基本任務(wù)及要求
發(fā)動機轉(zhuǎn)速: 3000rpm
最大傳遞轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)、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(yīng)用。選擇離合器的設(shè)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(shè)計和繪制工程圖。在設(shè)計過程中學(xué)會查閱相關(guān)技術(shù)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(chǎn)觀點和經(jīng)濟觀點,并樹立正確的設(shè)計思路和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng),熟悉機電液一體化技術(shù)工作的一般程序和方法。
三、畢業(yè)設(shè)計(論文)工作進度安排
1、2019/01/20-2019/03/20
熟悉內(nèi)容,查閱資料,完成開題報告;熟悉計算機輔助設(shè)計軟件。
2、2019/03/21-2019/05/31
資料翻譯。根據(jù)技術(shù)指標(biāo)進行離合器結(jié)構(gòu)初步設(shè)計,性能計算,繪制結(jié)構(gòu)草圖。進行結(jié)構(gòu)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(shè)論文,答辯。
四、主要參考文獻
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