公交车弱中度混合动力系统底盘机械部分的改进设计研究(精品)★(任务书,开题报告,外文翻译,论文设计说明书30000字,CAD图纸8张,答辩PPT)
摘 要
城市公交车行驶工况复杂。基于城市公交车低速、频繁启动和停止的特点，发动机工作达不到最佳状态，相当一部分能量被浪费。通过对城市公交车工况及其行驶动能的分析，采用城市公交车机电复合制动能量回收系统，该系统采用高速飞轮和电池来实现制动能量的回收，实现了二次牵引辅助启动的功能。在汽车减速、制动过程中将汽车动能转化为飞轮的动能，以此来实现能量的回收；当汽车起步时，储存在飞轮中的能量返还给汽车，从而起到起步助力的作用，如果能量足够大，完全可以实现飞轮单独带动汽车起步。
该系统与发动机并联，为了提高飞轮的效率，一个增速机构被设计安装在飞轮前面。它是由两个行星齿轮系串联组成的，实现三挡传动。制动模拟验证了其可行性。
本文以YBL6110GH车型为基础，选用上海柴油机股份有限公司SC8DK230Q3型柴油机，对变速器、主减速器、差速器和飞轮机构进行设计计算，并进行了强度的校核。AutoCAD绘制二维零件图和总装图。
关键字：车辆工程；混合动力；机械设计；城市公交车
ABSTRACT
City buses driving modes are complex. Aiming at the city bus characteristics of low speed and frequent start and stop conditions, Engine can not reach the best working state, a considerable number of energy is wasted. Through the analysis of driving conditions and kinetic energy for the city bus, an electro-mechanical braking energy regeneration system was proposed adopting a high-speed flywheel and a battery to recover the braking energy and achieve the secondary traction for the auxiliary start function. When the bus started, the energy stored in the flywheel is returned to the car, thus plays the role of start, if the energy is big enough, the flywheel can drive the car start alone.
The system and the engine is the parallel. In order to improve the efficiency of the flywheel, a growth institution is designed and installed in the flywheel before. It consists of two series consisting of planetary gear and can achieve three gears transmission. The braking simulation validates its feasibility.
This paper based on YBL6110GH models and choose Shanghai diesel engine Co., LTD SC8DK230Q3 type diesel engine for example, first makes a design calculation to the transmission, main reducing gear, differential mechanism and flywheel organization, and then checked about the intensity of them. AutoCAD draw 2d part drawing and assembly drawing.
Keywords: Vehicle Engineering; Hybrid Power; Machine Design; City Bus
本文对公交车弱中度混合动力系统底盘机械部分进行改进设计研究，本文采用了机电复合制动能量回收理论，利用高速飞轮（最高转速为6000r/min）、小功率电机（1kW）及蓄电池协同工作，在控制系统控制下进行机械能的转移和机械能与电能的相互转换，实现制动能量的回收利用和二次牵引的功能，达到起步助力的目的。
毕业设计的具体内容：
（1）确定变速器的型式、结构、传动比；
（2）确定起步辅助系统的型式；
（3）典型零部件的设计及计算、校核；
（4）画出总装配图及部分零部件图；
本课题对弱中度混合动力系统公交车起步阶段降低能耗及制动能量回收再利用进行研究，其研究意义如下：
（1）制动能量的回收利用，若采用液压马达和液压蓄能器的组合，吸收制动能量、进行二次牵引的方法，该方法存在液压蓄能器能量密度小，不能完全回收制动能量的缺点；蓄电池和超级电容复合电源设计理论，该方法具有环境特性好、寿命长和比功率大的特点，但其成本过高，难以实现在汽车上的商业应用。机电复合制动能量回收系统能有效地回收利用制动能量，非常适合城市公交车实际工况，与同类功能相似的系统相比具有成本低、易实现，易于维护等特点，具有可以预见的应用前景。
（2）对于日益严峻的全球气候环境，混合动力的广泛应用于城市公交有助于减少机动车对城市环境的污染，改善城市环境，还居民舒适的居住环境。
（3）面对油价的不断创新高，研究混合动力的能量回收再利用，在一定的能源消耗中，充分挖掘再利用能量，做到资源在充分的利用，更好地起到节能减排的目的。
（4）对混合动力系统的研究大量投入及产业化，为将来低资源消耗、零排放等的全电动绿色交通工具的研究积累技术和经验，做好技术的储备。
目 录
第一章 绪 论 1
1.1 引言 1
1.2 混合动力汽车简介 4
1.2.1 混合动力系统布置形式 4
1.2.2按混合度划分的混合动力电动汽车的类型 6
1.3 国内外混合动力汽车发展现状 7
1.3.1 国外混合动力汽车发展现状 7
1.3.2 国内混合动力汽车发展现状 9
1.4制约混合动力汽车发展的关键技术 11
1.4.1电源技术 11
1.4.2电力驱动系统 11
1.4.3能量管理系统 11
1.4.4系统优化 12
1.4.5车身技术 12
1.5 论文主要设计研究的内容及其意义 12
第二章 混合动力城市客车的参数匹配 14
2.1 城市公交车行驶工况分析 14
2.2 总体方案分析 16
2.3 混合动力城市客车的选型 17
第三章 飞轮机构设计 20
3.1系统设计 20
3.2.1 汽车制动时飞轮吸收的能量 21
3.2.2 起步过程中汽车从飞轮吸收的能量 23
3.2.3 飞轮尺寸的确定 25
3.3 增速机构的设计 26
3.3.1 行星排齿数的选择 26
3.3.2 齿轮主要参数选择 28
3.3.3 齿轮传动强度的校核 30
3.3.4.传动轴的设计 31
第四章 机械式变速器的设计 33
4.1 变速器传动机构布置方案 33
4.1.1 传动机构布置方案分析选择 33
4.1.2 零、部件结构方案分析 33
4.2 变速器主要参数选择 34
4.2.1 挡数 34
4.2.2 传动比范围 34
4.2.3 中心距A 36
4.3.4 外形尺寸 36
4.3.5 齿轮参数 36
4.3.6 各挡齿轮齿数的分配 38
4.4变速器的设计与计算 40
4.4.1齿轮的损坏形式 40
4.4.2齿轮强度计算 40
4.4.3 轴的强度计算 42
第五章 主减速器的设计 44
5.1 主减速器的结构形式的选择 44
5.2 主减速器基本参数选择与计算载荷的确定 44
5.2.1 主减速器齿轮计算载荷的确定 44
5.2.2主减速器锥齿轮主要参数的选择 46
5.3 主减速器锥齿轮强度计算 47
5.4 锥齿轮材料 49
第六章 差速器的设计 49
6.1 普通锥齿轮差速器齿轮设计 49
6.1.1 差速器齿轮主要参数选择 49
6.1.2 差速器齿轮强度计算 50
第七章 结 论 52
7.1 总结 52
7.1.1.主要工作及结论 52
7.1.2.存在的问题 52
7.2 设计体会 52
致 谢 54
参 考 文 献 55
附录A: 英文资料 56
附录B：英文资料翻译 65
附录C：参数表 73
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