履带式电动车辆与虚拟样机搭建【字数：14895】
摘 要本文的研究背景在于果树种植业在我国属于优势产业，同时也是劳动力密集型产业，所以农业机械车辆在水果生产中的施肥、喷药、采摘等作业环节都发挥着重要作用。为改变之前以人工作业为主的工作模式，本文就根据这个直接目的来设计履带式电动汽车。首先，通过查阅相关资料了解该类车辆在汽车市场上的发展现状，由此确立了基本的研究技术路线。然后对于电动汽车中最重要的部分，底盘驱动模块进行设计，选取基本参数，进行相关计算，根据所获得的计算数据来选取动力方案，其中就包括电池部分的设计。在选定动力来源之后，需要对电动功能模块进行试验研究，在实际运行过程中不断优化参数。其中需要用到仿真分析，是为了在最接近实际运行工况的状态下，来验证履带式电动汽车是否可以达到目标功能。对于虚拟样机的搭建过程，根据计算获取的参数，然后构建模型。这个过程仍需要不断优化设计参数，来调整样机以期达到理想效果。
目录
第一章 绪论 1
1.1研究背景和意义 1
1.1.1研究背景 1
1.1.2研究意义 1
1.2履带式电动农业机械的国内外现状及分析 2
1.2.1履带式电动农业机械的国内外现状 2
1.2.2针对现状的分析 2
1.3研究内容与技术线路 3
1.3.1研究内容 3
1.3.2研究技术的线路确定 4
1.4本章小结 4
第二章 底盘驱动模块设计 5
2.1总统设计目标 5
2.2行走部分设计 5
2.2.1行走部分设计目标 5
2.2.2行走部分方案选择 6
2.2.3行走部分设计计算 7
2.3电池部分设计 10
2.3.1电池单体类别选择 11
2.3.2箱体设计方案选择 13
2.3.3电池简单热分析 15
2.4驱动模块测试试验 16
2.4.1试验准备 16
2.4.2试验过程 17
2.4.3试验结果分析 18
2.5本章小结 18
第三章 电动功能模块设计 19
3.1提升部分设计 19
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/> 3.1.1提升部分设计目标 19
3.1.2提升部分设计方案选择 19
3.1.3提升部分设计计算 21
3.2提升部分仿真验证 21
3.2.1提升部分模型的建立 22
3.2.2提升部分模型的仿真验证 23
3.3本章小结 25
第四章 总结与展望 26
4.1主要工作总结 26
4.3研究建议 26
参考文献 28
致谢 29
第一章 绪论
1.1研究背景和意义
1.1.1研究背景
随着生活水平的提高,人们对物质水平的要求也越来越高。汽车作为主要的代步工具,极大地影响和改变着人们的生活。在方便人们出行的同时,汽车所产生的废弃污染也一跃跻身城市空气主要污染源的行列,城市的大气污染已逐渐由原来的煤烟型污染转变为煤烟和汽车尾气复合型污染,加大了大气污染防治的难度。同时,能源紧张问题,加之由于金融危机对汽车市场的影响,面对国外竞争对手的冲击,我国汽车工业由于力量单薄,只有发展新一代汽车,实现产业化,才能推动我国汽车工业跨越式的发展[1]。所以,电动车的开发有利于调整我国汽车产业结构,提高产业竞争力,减少与其他国家的差距[4]。同时我国农业机械化水平要想有大的提升，务必大力发展技术革新，不仅涉及原有的种植业、畜牧业方面，还包括那些新晋的农业产业[5]。通过对农业机械化的发展过程分析，传统农业机械所起到的作用不容小觑。农业耕种因为工作区域广泛性与生产季节性特征，工作时段比较集中，工作量巨大，经过多年的发展，农业机械使一部分生产力得以解放，体现了提升农业生产效率的重大作用[3]。另外，老式农业机械在技术上经过多次创新与发展，旨在适应新的农业作业模式的需求与满足生产发展的诉求[2]。
迈进21世纪，农业机械的装备水平随着我国产业战略的发展，融合了许多高科技成果，得到全方位的提升，在电力电子、信息联动与微控技术的引领下，朝着智能化、机电一体化方向大步前进[6]。政府提倡的跨领域应用型技术的研究与科技导向型农业产业化的发展，使一大批新技术成果应用到农业机械装备上，上述一系列的变化均是为了适应高质量、降成本、提效率的现代化农业生产需求而出现的，既有利于解放及发展农业生产力，又农业生产者的操作更为便利，有利于改善劳动环境，并大大加强了生产中的安全保障。因此这次毕业设计的研究方向就是电动车辆与农用机械的结合[7]，即履带式电动车辆的设计，目的在于既可以满足排放污染要求又可以运用于农业生产符合我国未来发展态势[9]。
1.1.2研究意义
本文通过对履带式电动车辆进行设计研究，并进行了虚拟样机的搭建[8]。此次研究目的是为了设计出为农业机械产业带来便捷性的产品。整个研究过程确定明确的设计路线，充分考虑实际需求，然后进行产品设计，开拓了在电动车辆行业的市场，在虚拟样机的搭建过程中，更能帮助了解车辆构造以及运作原理[10]，双向分析不断改进，突破技术难关。
1.2履带式电动农业机械的国内外现状及分析
1.2.1履带式电动农业机械的国内外现状[15]
国内现状：我国果园机械引入应用起步较晚，20世纪50年代才开始推广使用手动喷雾器，60年代中期开始发展动力喷雾机，此时的果园机械也主要是以喷洒农药作业为主的喷雾机，而专门用于果园条件下的机械底盘没有得到重视，果园工作基本采用人拉肩扛的原始方式代替底盘的运输作用。70年代后，在引进国外先进机械的同时，我国开始陆续开发使用专用于果园作业的机械。随着农林经济的发展，我国的果园机械化进入了快速发展的新时期，但截至目前我国果园机械化总体水平依然较低。近年来，新疆机械研究所、西北农林科技大学、河北农业大学、华南农业大学等对履带式果园作业装备等方面进行了新的探索工作。西北农林科技大学研制了履带式果园多功能作业平台。该平台使用柴油发动机作为动力源，由液压控制系统、液压驱动底盘、升降平台等组成。该机配有一套后三点悬挂装置，配有动力输出轴可向挂载农具传递旋转动力。针对一代原型机转向动力不足、液压油温过高等问题进行了二代机液压系统的开发，采用基于液压传动的电液比例控制技术和PID控制策略，改善了作业情况。河北农业大学对履带式多功能果园作业平台设计理论做了深入研究，总结出了一套可行的履带式多功能果园作业平台行走装置的设计原则。该平台由小功率柴油机提供动力，底盘使用静液压传动系统驱动。该机可以将320kg的重物举升至1.3米的高度可以满足果园管理需求[22]。但该平台仅有升降作用，不带标准三点悬挂接口无法挂载农具从事其他工作。
目录
第一章 绪论 1
1.1研究背景和意义 1
1.1.1研究背景 1
1.1.2研究意义 1
1.2履带式电动农业机械的国内外现状及分析 2
1.2.1履带式电动农业机械的国内外现状 2
1.2.2针对现状的分析 2
1.3研究内容与技术线路 3
1.3.1研究内容 3
1.3.2研究技术的线路确定 4
1.4本章小结 4
第二章 底盘驱动模块设计 5
2.1总统设计目标 5
2.2行走部分设计 5
2.2.1行走部分设计目标 5
2.2.2行走部分方案选择 6
2.2.3行走部分设计计算 7
2.3电池部分设计 10
2.3.1电池单体类别选择 11
2.3.2箱体设计方案选择 13
2.3.3电池简单热分析 15
2.4驱动模块测试试验 16
2.4.1试验准备 16
2.4.2试验过程 17
2.4.3试验结果分析 18
2.5本章小结 18
第三章 电动功能模块设计 19
3.1提升部分设计 19
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
/> 3.1.1提升部分设计目标 19
3.1.2提升部分设计方案选择 19
3.1.3提升部分设计计算 21
3.2提升部分仿真验证 21
3.2.1提升部分模型的建立 22
3.2.2提升部分模型的仿真验证 23
3.3本章小结 25
第四章 总结与展望 26
4.1主要工作总结 26
4.3研究建议 26
参考文献 28
致谢 29
第一章 绪论
1.1研究背景和意义
1.1.1研究背景
随着生活水平的提高,人们对物质水平的要求也越来越高。汽车作为主要的代步工具,极大地影响和改变着人们的生活。在方便人们出行的同时,汽车所产生的废弃污染也一跃跻身城市空气主要污染源的行列,城市的大气污染已逐渐由原来的煤烟型污染转变为煤烟和汽车尾气复合型污染,加大了大气污染防治的难度。同时,能源紧张问题,加之由于金融危机对汽车市场的影响,面对国外竞争对手的冲击,我国汽车工业由于力量单薄,只有发展新一代汽车,实现产业化,才能推动我国汽车工业跨越式的发展[1]。所以,电动车的开发有利于调整我国汽车产业结构,提高产业竞争力,减少与其他国家的差距[4]。同时我国农业机械化水平要想有大的提升，务必大力发展技术革新，不仅涉及原有的种植业、畜牧业方面，还包括那些新晋的农业产业[5]。通过对农业机械化的发展过程分析，传统农业机械所起到的作用不容小觑。农业耕种因为工作区域广泛性与生产季节性特征，工作时段比较集中，工作量巨大，经过多年的发展，农业机械使一部分生产力得以解放，体现了提升农业生产效率的重大作用[3]。另外，老式农业机械在技术上经过多次创新与发展，旨在适应新的农业作业模式的需求与满足生产发展的诉求[2]。
迈进21世纪，农业机械的装备水平随着我国产业战略的发展，融合了许多高科技成果，得到全方位的提升，在电力电子、信息联动与微控技术的引领下，朝着智能化、机电一体化方向大步前进[6]。政府提倡的跨领域应用型技术的研究与科技导向型农业产业化的发展，使一大批新技术成果应用到农业机械装备上，上述一系列的变化均是为了适应高质量、降成本、提效率的现代化农业生产需求而出现的，既有利于解放及发展农业生产力，又农业生产者的操作更为便利，有利于改善劳动环境，并大大加强了生产中的安全保障。因此这次毕业设计的研究方向就是电动车辆与农用机械的结合[7]，即履带式电动车辆的设计，目的在于既可以满足排放污染要求又可以运用于农业生产符合我国未来发展态势[9]。
1.1.2研究意义
本文通过对履带式电动车辆进行设计研究，并进行了虚拟样机的搭建[8]。此次研究目的是为了设计出为农业机械产业带来便捷性的产品。整个研究过程确定明确的设计路线，充分考虑实际需求，然后进行产品设计，开拓了在电动车辆行业的市场，在虚拟样机的搭建过程中，更能帮助了解车辆构造以及运作原理[10]，双向分析不断改进，突破技术难关。
1.2履带式电动农业机械的国内外现状及分析
1.2.1履带式电动农业机械的国内外现状[15]
国内现状：我国果园机械引入应用起步较晚，20世纪50年代才开始推广使用手动喷雾器，60年代中期开始发展动力喷雾机，此时的果园机械也主要是以喷洒农药作业为主的喷雾机，而专门用于果园条件下的机械底盘没有得到重视，果园工作基本采用人拉肩扛的原始方式代替底盘的运输作用。70年代后，在引进国外先进机械的同时，我国开始陆续开发使用专用于果园作业的机械。随着农林经济的发展，我国的果园机械化进入了快速发展的新时期，但截至目前我国果园机械化总体水平依然较低。近年来，新疆机械研究所、西北农林科技大学、河北农业大学、华南农业大学等对履带式果园作业装备等方面进行了新的探索工作。西北农林科技大学研制了履带式果园多功能作业平台。该平台使用柴油发动机作为动力源，由液压控制系统、液压驱动底盘、升降平台等组成。该机配有一套后三点悬挂装置，配有动力输出轴可向挂载农具传递旋转动力。针对一代原型机转向动力不足、液压油温过高等问题进行了二代机液压系统的开发，采用基于液压传动的电液比例控制技术和PID控制策略，改善了作业情况。河北农业大学对履带式多功能果园作业平台设计理论做了深入研究，总结出了一套可行的履带式多功能果园作业平台行走装置的设计原则。该平台由小功率柴油机提供动力，底盘使用静液压传动系统驱动。该机可以将320kg的重物举升至1.3米的高度可以满足果园管理需求[22]。但该平台仅有升降作用，不带标准三点悬挂接口无法挂载农具从事其他工作。
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