小型清洁车驱动系统的设计(附件)
近年来，随着城市化的迅猛发展，城市道路清扫、住宅小区的保洁以及公园、景区的路面清扫工作量迅速增大。目前，除了城市公路外，其他公共区域主要通过人力清扫，不但清扫工作强度大，而且会造成扬尘污染。为了解决这一问题，小型清扫车的开发设计引起了汽车工作者的重视。本文结合当下实际，在借鉴前人经验的基础上尝试对电力驱动清扫车的驱动系统进行了相关设计。具体包括小型清洁车驱动系统中的电源电机选型，主减速器的设计校核，差速器的设计与校核，半轴的设计。通过公式计算以及CAD绘图，本文认为通过电力驱动的小型清洁车是能够胜任这部分清扫工作的。关键词 小型清洁车，驱动系统，电动车目 录
1 引言 1
1.1 课题的研究背景与研究意义 1
1.2 电动清扫车的优点 1
2 驱动方案的设计 2
2.1总体方案的提出 2
2.2 驱动方式的选择 2
3 电池与电机的选择 3
3.1 蓄电池的种类和特点 4
3.2 电池的布置和选择 4
3.3.电动机的选择 6
4. 主减速器的设计 7
4.1 主减速器的选择 7
4.2齿轮计算载荷的确定 8
4.3 主减速器齿轮基本参数 9
4.4 主减速器圆锥齿轮的集合 11
4.5 主减速器锥齿轮强度计算 12
4.6 主动锥齿轮轴参数设计 15
5.1 行星齿轮数目的选择 16
5.2 行星齿轮与半轴齿轮齿数的选择 16
5.3 差速器圆锥齿轮模数及半轴齿轮节圆直径的初步确定 16
5.4压力角 17
5.5行星齿轮轴直径d及支承长度L 17
5.6 差速器齿轮参数的集合 18
6半轴的设计 20
6.1 半轴计算载荷的确定 20
6.2 半轴杆部直径的选择 20
6.3 半轴的强度计算 21
结论 22
致谢 23
参 考 文 献 24
1 引言
1.1 课题的研究背景与研究意义
当今中国经
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
5.6 差速器齿轮参数的集合 18
6半轴的设计 20
6.1 半轴计算载荷的确定 20
6.2 半轴杆部直径的选择 20
6.3 半轴的强度计算 21
结论 22
致谢 23
参 考 文 献 24
1 引言
1.1 课题的研究背景与研究意义
当今中国经济迅速发展，城市化进程加快。因此而使得街道、住宅小区、以及公共路面部分的清扫任务加重。环境清扫保洁工作目前还是以人力清扫为主，虽然我国也应经使用了大量城市道路清扫车进行道路卫生保洁，但道路清扫车体积大，耗能高，很难适应诸如风景区、住宅、公园等场所的清洁。因此，这与城市化进程大相径庭，也催生了小型清洁车投入生产时间的必要性。
进入21世纪以来，能源问题成为全球关注的新问题，全球汽车的增加以及全球经济对汽车的依赖使得能源问题变得极其棘手。各个国家以积极投入到新能源的开发应用上去。而且，因为大量使用化石燃料使得环境问题异常严峻。我国第十二个五年规划中，节能减排成为经济结构的调整重点，因此，电力驱动的汽车拥有广阔的市场前景。
1.2 电动清扫车的优点
电动汽车是当今世界各国研发的主要的新能源汽车之一，电动清扫车是属于电动汽车类的道路清扫机械，具有以下优点：
a)排放低，污染小。内燃机主要靠燃烧化石燃料来工作，由此产生大量的废气，严重污染环境；除此以外还有很多粉尘颗粒，严重威胁民众身体健康。而电动车以电池作为动力源，电能的获得比石油更环保。水力发电、风力发电以及太阳能发电都是零污染的发电方式。
b)能量利用率高，能量获得途径可多样化。电动清扫车在能量利用率方面比燃油机汽车更高，在作业时的短暂停车和停止作业时无需消耗能量。电动清扫车可以利用夜晚或避开用电高峰期进行充电，这使得电网中的电能充分得以利用，也提高了电厂的经济效益。并且电动清扫车所需要的电能可以通过多种能源和途径获得，如风能、水能、太阳能、地热能、潮汐能、核能等。
c)舒适性好，振动小，噪声低。电动机比较平稳，震动小且噪声小；而内燃机工作粗暴，震动大。使用电动机驱动的清洁车无疑提高了作业舒适性，这有利于减小工作强度，提高工作效率。
本文在查阅大量资料后，结合当下实际情况对电动清扫车进行了设计。本文先从整体上分析了电动清扫车的驱动方案，预设车重、车速、续航里程后选取了合适的电源和电机；接下来分别对主减速器和差速器进行了设计。在对主减速器进行设计过程中，主要从主从动锥齿轮以及主动齿轮轴入手，通过计算、校核、确定其基本尺寸。在进行差速器设计时，从行星齿轮、半轴齿轮以及行星齿轮轴三个主要零件入手，计算其尺寸并进行CAD绘图。
2 驱动方案的设计
2.1总体方案的提出
如图2-1，由交流电机驱动液压系统3，从而使盘刷4转动以清扫路面，其作用是将是将清扫车两边的垃圾集中至车底中央，再由风机带动吸口将垃圾吸进集尘箱。排气口5的作用是将吸入箱体内多于的气体排到外界，以使风机能正常的工作。
1-方向盘 2-轮胎3-液压系统 4-盘刷 5-排气口 6-吸口 7-集尘箱 8排气箱
图2-1总体分布图
2.2 驱动方式的选择
现代汽车的布置与驱动方式通常有4种，即前置前驱（FF）、前置后驱（FR）、中置后驱（MR）、后置后驱（RR）。
方式1：前置前驱
前置前驱车将发动机安装在车体前部，有将发动机横置和纵置两张方式。此种方式使得发动机、变速箱安装十分紧凑。省略了传动轴，因此汽车地板得以降低，提高了汽车在高速行驶时的操纵稳定性。目前，几乎所有轿车都采用这种布置方案。但是，这种方案也有很明显的弊端，汽车前轮既是驱动轮也是转向轮，这就加速了轮胎的磨损。并且，发动机的种心在整车的前部，当上坡时汽车重心向后偏移使得驱动轮的附着力减小，易打滑。当汽车下坡时，重心又向前偏移，前轴负荷较大，后轴负荷较小，易先抱死引起侧滑。
方式2:前置后驱
前置后驱车将发动机安装在车辆前部，驱动桥为后桥。要通过传动轴传递动力，这使得整车的质量增加同时降低了效率。但是，此种方案使得发动机舱空间宽敞，便于对发动机的保养及维修。离合器及变速箱的操纵机构也比较简单。货车一般采取这种方案，有利于实现合理的轴荷分配。
方式3：中置后驱
中置后驱即发动机中置、后轮驱动。大多数高性能跑车采用这种型式。这种方式充分利用了车厢的空间，较好实现了轴荷的合理分配，但由于发动机中置，使得对发动机的维护和保养不易展开。
方式4：后置后驱
后置后驱车主要是公交车和客车在使用。这些车辆要满足乘客从前门上车的要求
1 引言 1
1.1 课题的研究背景与研究意义 1
1.2 电动清扫车的优点 1
2 驱动方案的设计 2
2.1总体方案的提出 2
2.2 驱动方式的选择 2
3 电池与电机的选择 3
3.1 蓄电池的种类和特点 4
3.2 电池的布置和选择 4
3.3.电动机的选择 6
4. 主减速器的设计 7
4.1 主减速器的选择 7
4.2齿轮计算载荷的确定 8
4.3 主减速器齿轮基本参数 9
4.4 主减速器圆锥齿轮的集合 11
4.5 主减速器锥齿轮强度计算 12
4.6 主动锥齿轮轴参数设计 15
5.1 行星齿轮数目的选择 16
5.2 行星齿轮与半轴齿轮齿数的选择 16
5.3 差速器圆锥齿轮模数及半轴齿轮节圆直径的初步确定 16
5.4压力角 17
5.5行星齿轮轴直径d及支承长度L 17
5.6 差速器齿轮参数的集合 18
6半轴的设计 20
6.1 半轴计算载荷的确定 20
6.2 半轴杆部直径的选择 20
6.3 半轴的强度计算 21
结论 22
致谢 23
参 考 文 献 24
1 引言
1.1 课题的研究背景与研究意义
当今中国经
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
5.6 差速器齿轮参数的集合 18
6半轴的设计 20
6.1 半轴计算载荷的确定 20
6.2 半轴杆部直径的选择 20
6.3 半轴的强度计算 21
结论 22
致谢 23
参 考 文 献 24
1 引言
1.1 课题的研究背景与研究意义
当今中国经济迅速发展，城市化进程加快。因此而使得街道、住宅小区、以及公共路面部分的清扫任务加重。环境清扫保洁工作目前还是以人力清扫为主，虽然我国也应经使用了大量城市道路清扫车进行道路卫生保洁，但道路清扫车体积大，耗能高，很难适应诸如风景区、住宅、公园等场所的清洁。因此，这与城市化进程大相径庭，也催生了小型清洁车投入生产时间的必要性。
进入21世纪以来，能源问题成为全球关注的新问题，全球汽车的增加以及全球经济对汽车的依赖使得能源问题变得极其棘手。各个国家以积极投入到新能源的开发应用上去。而且，因为大量使用化石燃料使得环境问题异常严峻。我国第十二个五年规划中，节能减排成为经济结构的调整重点，因此，电力驱动的汽车拥有广阔的市场前景。
1.2 电动清扫车的优点
电动汽车是当今世界各国研发的主要的新能源汽车之一，电动清扫车是属于电动汽车类的道路清扫机械，具有以下优点：
a)排放低，污染小。内燃机主要靠燃烧化石燃料来工作，由此产生大量的废气，严重污染环境；除此以外还有很多粉尘颗粒，严重威胁民众身体健康。而电动车以电池作为动力源，电能的获得比石油更环保。水力发电、风力发电以及太阳能发电都是零污染的发电方式。
b)能量利用率高，能量获得途径可多样化。电动清扫车在能量利用率方面比燃油机汽车更高，在作业时的短暂停车和停止作业时无需消耗能量。电动清扫车可以利用夜晚或避开用电高峰期进行充电，这使得电网中的电能充分得以利用，也提高了电厂的经济效益。并且电动清扫车所需要的电能可以通过多种能源和途径获得，如风能、水能、太阳能、地热能、潮汐能、核能等。
c)舒适性好，振动小，噪声低。电动机比较平稳，震动小且噪声小；而内燃机工作粗暴，震动大。使用电动机驱动的清洁车无疑提高了作业舒适性，这有利于减小工作强度，提高工作效率。
本文在查阅大量资料后，结合当下实际情况对电动清扫车进行了设计。本文先从整体上分析了电动清扫车的驱动方案，预设车重、车速、续航里程后选取了合适的电源和电机；接下来分别对主减速器和差速器进行了设计。在对主减速器进行设计过程中，主要从主从动锥齿轮以及主动齿轮轴入手，通过计算、校核、确定其基本尺寸。在进行差速器设计时，从行星齿轮、半轴齿轮以及行星齿轮轴三个主要零件入手，计算其尺寸并进行CAD绘图。
2 驱动方案的设计
2.1总体方案的提出
如图2-1，由交流电机驱动液压系统3，从而使盘刷4转动以清扫路面，其作用是将是将清扫车两边的垃圾集中至车底中央，再由风机带动吸口将垃圾吸进集尘箱。排气口5的作用是将吸入箱体内多于的气体排到外界，以使风机能正常的工作。
1-方向盘 2-轮胎3-液压系统 4-盘刷 5-排气口 6-吸口 7-集尘箱 8排气箱
图2-1总体分布图
2.2 驱动方式的选择
现代汽车的布置与驱动方式通常有4种，即前置前驱（FF）、前置后驱（FR）、中置后驱（MR）、后置后驱（RR）。
方式1：前置前驱
前置前驱车将发动机安装在车体前部，有将发动机横置和纵置两张方式。此种方式使得发动机、变速箱安装十分紧凑。省略了传动轴，因此汽车地板得以降低，提高了汽车在高速行驶时的操纵稳定性。目前，几乎所有轿车都采用这种布置方案。但是，这种方案也有很明显的弊端，汽车前轮既是驱动轮也是转向轮，这就加速了轮胎的磨损。并且，发动机的种心在整车的前部，当上坡时汽车重心向后偏移使得驱动轮的附着力减小，易打滑。当汽车下坡时，重心又向前偏移，前轴负荷较大，后轴负荷较小，易先抱死引起侧滑。
方式2:前置后驱
前置后驱车将发动机安装在车辆前部，驱动桥为后桥。要通过传动轴传递动力，这使得整车的质量增加同时降低了效率。但是，此种方案使得发动机舱空间宽敞，便于对发动机的保养及维修。离合器及变速箱的操纵机构也比较简单。货车一般采取这种方案，有利于实现合理的轴荷分配。
方式3：中置后驱
中置后驱即发动机中置、后轮驱动。大多数高性能跑车采用这种型式。这种方式充分利用了车厢的空间，较好实现了轴荷的合理分配，但由于发动机中置，使得对发动机的维护和保养不易展开。
方式4：后置后驱
后置后驱车主要是公交车和客车在使用。这些车辆要满足乘客从前门上车的要求
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