《驾校训练用车电动汽车的改装设计方案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《驾校训练用车电动汽车的改装设计方案.docx(51页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、驾校训练用车电动汽车的改装设计方案摘要由于电动机与发动机的动力特性不同,所以改装涉 及了多个方面,包括电机的选用,传动系统的改装,线路的设计 及用电安全.本文中改装的汽车为驾校训练使用,要求行驶 速度为23 kmph.根据这一要求得出驱动汽车所需力矩和 功率,据此选择电动机.由电动机输出转速确定传动比,从 而改装传动系统.最后考虑供电线路的布置及用电安全.目录第一章绪论41.1 引言41.2 汽车改装前后经济性比较71.3 汽车改装难度分析71.4 汽车改装后对环境的影响10第二章改装112.1 计算所需驱动力矩及功率112.2 选择电动机122.3 初步确定传动方案122.4 计算并确定传动
2、方案132.5 作零件图、装配图302.6 布置供电线路及检查电路安全30结论36海公用事业研究所进行蓄电池微型汽车研究,制成SWD-S2 电动汽车。满载量为968Kg,电机功率为2.5KW,蓄电池比 能量为23.8Wh/kg。行驶车速达到28.4km/h。一次充电持续行 程为82.8km,实际运行了几千公里。电池循环寿命达110次, 当时该车每百公里耗电费为1.95元,蓄电池折旧费为8.6 元。当时汽油车每公里汽油消耗费为3.65元,由于蓄电池技 术没过关,寿命太短,不得不终止。在70年代,研究锌空 气电池与钠硫电池没有取得实质性进展,80年代在北京、 天津、上海、洛阳、武汉、杭州、珠海等地
3、研制电动汽车, 12月成立了中国电工技术学会电动车辆研究会,组织了多 次学术交流,起了一定推动作用。我国已经研制成多辆电动 汽车,已列入国家计委“八五”项目的清华大学研制电动中型 面包车,四川内江中山湖电动微型汽车新宁汽车厂电动敞 篷轿车,拖拉机研究所LY5010EC电动轿车,珠海伟达电动 轿车,郑州华联机场电动牵引车及HL-42轿车投入市场,长 江动力公司双层电动大客车,中国远望总公司1990年开始 与北京理工大学、国防科技大学、河北胜利客车厂及北京市 电车公司联合对电动汽车进行了调研与深入论证,关键技术 大功率交流感应电动机驱动控制部分从美国合作引进,1996 年在首都北京亮相两辆美观大客
4、车。发展电动汽车要从实际 出发根据我国实际能达到行驶车速达50-70km/h,一次充电续 驶里程达100km,单价为燃油汽车的两倍左右。有五种车辆 有广泛的发展前途:城市大中型公共客车;机场摆渡车;城 市公用事业服务车,如清洁车;中小型商业送货车;游览场 所观光游览车,高尔夫球车等。也可以搞一些上述用途的豪 华型客车。L2汽车改装前后经济性比较目前汽油价格4.63元/升,驾校训练用车每天工作7小 时,耗油10升,即每天花费46.3元。学校用电为0.85元/度,电动机功率1.5KW,即每天花 费8.92元。1.3 汽车改装难度分析电动汽车的核心技术主要有:电机、电池和控制技术。电机技术对电动机的
5、主要性能要求是:使用寿命长、输出扭矩与 转动惯量之比较大、过载系数应为34、高速操纵性能好、 少维修或不维修、外型尺寸小自身质量轻、容易控制、成本 低廉,在电动汽车上应用的电动机最高输出功率大约50 lOOkWo各种电动机的性能比较见表1表1直流电刷式永磁式感应式开关式85899597949515000可靠性中等好优良.好成本(美元/kw)1010158-126-10电机是电动汽车的驱动单元,它的技术性能直接影响 车辆运行的动力性和经济性,所以选择设计符合电动汽车运 行要求的电机,具有调速范围宽、起动转矩大、后备功率高、 效率高、功率密度大和可靠性高的特性。如对感应电机,要 求提高额定工作点(
6、基频100HZ以上)和工作电流密度, 降低铜耗(高导电率材料)和铁耗(高磁导率)。而且,电 机采用液体冷却提高热容量,减少体积和质量。电机技术与 电力电子技术、微电子技术和控制技术完美结合,最后发展 成为可靠、易维护、高功率高密度、高集成度的智能电机。 牵引电机种类多,应用在电动汽车上的电机主要包括直流电 机、鼠笼式感应电机、永磁同步电机(包括永磁无刷直流电 机)和开关磁阻电机。鼠笼式感应电机(以下简称为感应电机)是最常用的 感应电机,具有可靠、易维护、价廉、效率较高(90%以上)、 比功率较高(lkw/kg左右)、转速高(15000r/min)、使用寿 命长、和功率因素变化大等特点。感应电机
7、的基本调速方式 有调压调速、变极调速和变频调速三种。目前基于IGBT的 PW式VVVF控制应用广泛,动静态性能优良的矢量控制可 与直流调速相媲美,而控制简单动态性能好的直接转矩控制 在机车牵引等领域显示了广阔的应用前景。在牵引控制中, 为了获得宽调速范围,感应电机控制一般分为三个阶段:(1) 保持转差不变,调节定子电流,获得恒转矩区;(2)保持定 子额定电压不变,调节定子电流,获得恒功率区;(3)保持 定子额定电压不变,调节转差,获得低转矩高速区。交流永 磁式同步电动机不需要电刷或滑环,其可靠性高,输出功率 较大,与相同转速的其他电动机相比,质量较轻,高效率(可 达到97%)、高功率因素和高成
8、本等特点。由于这种电动机 具有永久性磁场,所以在恒功率范围时电动机的控制较为困 难;在无载荷的情况下,易造成满磁通现象。由于永磁式电 动机没有转子的磨损,因此不必对其进行冷却。永磁同步电机根据定子电流波形的不同可分为矩形波 永磁同步电机和正弦波永磁同步电机,而矩形波永磁同步电 机又称为永磁无刷直流电机。变频调速是永磁同步电机的基 本调速方式,原理与感应电机变频调速原理基本相同。在理 想情况下,永磁无刷直流电机的气隙磁通是矩形波,定子感 生电动势也是矩形波,三相合成产生恒定的电磁转矩,没有 转矩纹波。而实际工作时由于磁饱和等因素产生脉动的梯形 波电磁转矩。永磁无刷直流电机、转子位置传感器和逆变器
9、 构成自控式永磁无刷直流电机,通过转子位置传感器提供的 信号控制变压变频装置的逆变器换流,从而达到改变定子绕 组的供电频率。开关式磁阻电动机的结构较为复杂,能实现比同级别感 应式电动机速度更高的操作控制。它有比感应式电动机更高 的“输出功率/质量”比和“输出转矩/转动惯量”比。开关式磁阻 电动机存在噪声和转矩波动问题,是必须解决的。同步式磁阻电动机具有感应式电动机和永磁式电动机 的优点、且有着更好的“功率/质量”比和“转矩/惯量”比。其定 子比感应式电动机要小,而转子没有绕组和磁性。它更象一个 在同频率下运行的具有凸极的同步电动机。同步式磁阻电动 机在低频轻载下的稳定性较差,解决这一问题是将其
10、应用到 电动汽车上的关键技术。目前,感应式电动机仍是电动汽车推 进系统最好的原动机,将来同步式磁阻电动机或许更有希望。 如果能使永磁式电动机在恒功率模式下的操纵更容易的话, 那么它将会有更强的生命力,这是因为它在同样的输出扭矩 情况下没有转子的磨损,而且永磁式电动机的效率比感应式 电动机的更高。电池技术蓄电池是电动汽车的动力源,蓄电池的选择将直接关系 到整车的性能。电动汽车用蓄电池的主要性能指标是比能 量、比功率和使用寿命等,因而关键是开发出比能高、比功 率大、使用寿命长,成本低的蓄电池。现代电池技术发展中 面临如下几个主要问题:(1)极低的电池能量密度。(2)过重的电池组。(3)有限的续驶里
11、程与汽车动力性能。(4)电池组昂贵的价格及有限的循环寿命。现有的电池主要有以下几种:铅蓄电池(Lead-acid)。铅酸蓄电池广泛用作内燃机 汽车的起动动力源,它也是成熟的电动汽车蓄电池。它可靠 性好、原材料易得、价格便宜,比功率也基本上能满足电动 汽车的动力性要求。但它有两大缺点:一是比能量低,另一 个是使用寿命短,这限制了它在电动汽车中的应用前景。银镉蓄电池(Nickel-acdium )。它的比能量可达 55W-h/kg,比功率超过190W/kg。可快速充电,使用寿命是 铅酸蓄电池的两倍多,可达到2000多次,但价格为铅酸蓄 电池的4 5倍。它的初期购置成本虽高,但由于其在比能 量和使用
12、寿命方面的优势,因此其实际使用成本并不比铅酸 蓄电池高多少。银镉电池注意的问题重金属镉造成环境污 染。银氢蓄电池(Nickl-metalhy-dride)。它和馍镉蓄电池 一样也属于碱性电池,其特性和银镉电池相似。不过银氢蓄 电池不含铜、铅,不存在重金属污染问题。由于价格较高目 前尚未大批量生产。钠硫蓄电池(Sodium-solphur)。钠硫蓄电池也是近期 普遍看好的电动汽车蓄电池,钠硫蓄电池主要存在高温腐蚀 严重,电池寿命较短,性能稳定性及使用安全性不太理想等 问题。锂电池(Lithium-Poly-mer)。它的最大优点是比能量 高,它种类繁多,常见的有锂离子电池、高温锂熔盐电池、 锂聚
13、合物电池和锂聚合物团体电解质电池等。它的比能量的 理论值为570wh/kg,目前达到的比能量为100wh/kg,比功 率200W/kg,循环使用寿命为1200次,充电时间24小时。锌空气电池(Zinc-air)。它的潜在比能量在200W h / kg左右。但锌空气电池目前尚存在寿命短、比功率小,不 能输出大电流及难以充电等缺点。飞轮电池(Flywheel)。飞轮以一定角速度旋转时就具 有一定的动能,飞轮电池正是以其动能转换成电能的。它有 一个电机,充电时为电机,电机带动飞轮加速(储能),放 电时为发电机对外输出电能。飞轮电池的比能量可达 150w-h/kg,比功率达500010000W/kg,
14、使用寿命长达25 年、可供电动汽车行驶500万公里。燃料电池(Fule-cell)。它是一种将燃料和氧化剂通过 电极反应直接转化为电能的发电装置。它能量转换效率高, 燃料电池的化学能转换效率在理论上可达100%,实际效率现 已达 60% 80%。超容量电容器。它也是高能量密度的储能元件,或者 称为电蓄能器。它能存贮大量电荷,并且能迅速地充放电。利 用它可以把蓄电池的冲击负载降低到适宜的水平,这样蓄电 池只需设计达到平均能量密度和平均循环寿命,而无需达到 最大峰值能量密度和循环寿命。超容量电容器也可以用来存储制动时产生的再生能量。电动汽车的控制技术电动汽车的驱动系统的控制方案取决于电动汽车的所
15、要求的动力性能,因此采用何种调速控制技术是十分重要 的。众所周知控制系统采用开环控制有很多不利的方面。高 性能的电动汽车应采用闭环控制并使用先进的控制算法。最 近几年发展起来的许多新的控制技术,如自适应控制、模糊 控制、神经网络和专家系统等技术,都已应用到各种控制中。 这些技术会在电动汽车中得到广泛的应用。更应注意到的是 微机、微处理器、数字信号处理器、微控制器和专用集成电 路芯片的不断发展与应用,对电动汽车驱动控制系统正产生 积极而深远的影响。他们能够快速完成复杂的控制算法,实 时的实现最优控制方案,增加驱动系统控制的灵活性和使用 的可靠性。电动汽车的PID控制技术。研究被控对象动态特性的目
16、的是配置合适的控制系统, 以满足被控对象在运动过程中的要求。控制系统在运动过程 中有两种状态,一是稳态,另一种是动态。评价控制系统的 品质既要评价其被调量的精确性,又要看系统的稳定性和调 整时间的敏捷性,既稳定、精确、快速三性。比例调节的显 著特点是有差调节,即在负荷扰动下的调节过程结束后,被 调量不可能与设定值准确相等,他们一定有残差。积分调节 的特点是无差调节。对同一控制对象,采用积分调节时其调 节进程总比采用比例调节缓慢,表现在振动频率比较低。结 合以上两种方法可以得到很好的控制效果。电动汽车的智能控制。智能控制系统的本质是模仿人的 智能,即宏观结构上和行为上对人控制器进行模拟,在人参
17、与的控制,经验丰富的操作者不是依据数学模型,而是根据 积累的经验和知识进行在线推理确定或变换控制策略,而这 些经验和知识反映系统运行状态所有的动态特征信息。简单的智能控制系统是有被控对象和仿人控制器组成 的负反馈闭环控制系统,借助计算机按照人的意志和愿望实 现对生产过程的控制。最简单的智能控制器包括知识库和推 理机。由此可见,智能控制完全模仿人的经验知识对系统实 施控制,他完全可以不了解对象的数学模型仅凭人的知识和 经验借助计算机来实现对生产过程的自动控制,通常称这种 自动控制系统为智能控制系统。电动汽车的自适应控制系统。自适应控制控制的研究对 象是具有不确定性的系统,这里所谓的不确定性是指被
18、控对 象及其环境的数学模型不是完全确定的,其中包含一些未知 的因素和随机因素。任何一个实际系统都具有不同程度的不 确定性,这些不确定性有时表现在系统内部有时表现在系统 外部,这些扰动通常是不可测的,他们可能是确定性的,也 可能是随机的。此外,还有一些量测的噪声从不同的测量反 馈回路进入系统。如何综合适当的控制,使得某一指定的性 能指标达到并保持最优或近似最优,这就是自适应控制所要 解决的问题。自适应控制系统可能存在两种不同的情况。一 种是系统本身数学模型不确定,另一种被控对象数学模型不 确定。自适应控制所依据的数学模型由于先验知识较少,需要 在系统的运行过程中去提取有关模型的信息,使模型逐渐完
19、 善。神经网络和模糊控制是发展比较快的控制方法。这些控 制方式在汽车上都有很好的运用,而且达到了较为理想的控 制效果。要达到目前汽油汽车的功能,电机、电池和控制技术方 面都有许多技术难题,但本文只对特定场合的特定车型进行 改装,大东驾校的训练用车(北京BJ2020S)。该车用于训练 倒桩,需要的行驶速度为23kmph,所以对电机要求不苛刻, 目前市场上的电机就可以满足要求。使用汽车的场合固定, 可以采用交流电缆供电。为了达到训练目的,汽车的操作不 能改变过大,所以保留原有的控制系统。1.4 改装后对环境的影响改装后的汽车是纯电动汽车,以市电为动力,用电机 驱动车轮行驶。它本身不排放污染大气的有
20、害气体.该车用 于倒桩,走走停停,行驶速度并不高,电动汽车此时比内燃 机汽车效率更高.所以,该车经过改装既节省能源,又没有绪论1.1引言汽车自1886年诞生至今,经过了 100多年的发展,极 大地推动了 20世纪文明的进程,汽车产业已成为当今世界 经济中的支柱产业。目前全世界客货车总量为8亿辆,预计 到2030年,客货车总量将翻一番。汽车是当今社会不可或 缺的工具,大量的使用汽车在促进社会发展时也带来了两大 问题,能源和环保。国内外市场燃油价格近年来波动起伏,不断攀升,使节 能汽车能源问题更加突显。随着汽车消费和保有量的增加, 能源与汽车消费之间的矛盾将日益激化。根据数据显示,目 前汽车消费第
21、一大国美国的石油进口依存度已经达到 58% o 而据国际能源社(INTERNATIONAL ENERGY AGENCY)今年发布的数据,今年世界对石油的消耗量增长 远远超过预期,石油日消耗量将达到7990万桶的水平,比 去年要增加140万桶/天。由于消耗量的增长超过预期,目前 经济合作发展组织(OECD)国家的石油库存量已经下降到只尾气污染.可谓“绿色环保汽车”改装第一章计算所需驱动力矩及功率V/vF为支承面正压力,在本文中即车重,F=15800N图1图1(标签丈0=0技2率,彩i= 系交ZH6 宣 &辛一 自安杷每管H8餐第一 汽车行驶所需的转矩:M = 3b= 0.02x15800= 31
22、6N 加汽车行驶所需的牵引力:MaF = 1.55x103Nd/2d为车轮直径,从北京BJ2020S使用手册中得到电动机需提供的功率:3口 1550x*P = =也=1359W0.952.1 选择电动机为保证电动机正常工作,电动机的功率应大于上述的 P=1500w选择XNYC-YC系列大马力单相电动机中YC100L-4这 一型号的电动机。其基本参数:电压 220V 电流 YC100L-4A 转速 n=1450r/min = 70%电动机输出转矩7; = 9.55- = 9.87n2.2 初步确定传动方案汽车的主传动比为4.55,所以前进所需的转矩 T=M/4.55=316/4.55=69.5N
23、*m前进时采用一档(传动比为3.15)所以仍需要传动比i=69.5/9.87/3.15=2.23根据如下的图2:图2.机械式传动系一般组成及布置图1 .离合器2.变速器3.万向节4.驱动桥5.差速器6.半 轴7.主减速器8.传动轴将车内的发动机拆除(引擎盖内部分直到飞轮),安装电动 机及一减速装置,其传动比为2.23即可达到以23kmph行驶 的要求。传动比为2.23的减素装置可以采用带传动减速或一个 一级减速箱。采用倒车档(传动比4.275)时,电动机提供的转矩大于一 档时驱动汽车所需的转矩,所以可以正常行驶。采用别的档位 时,无法提供足够力矩驱动汽车,所以不能使用。本文在安全 措施里提及,
24、为电动机串联一个空气开关,当采用二档、三 档时会导致电流过大,空气开关断开电动机停止。检验电动机启动转矩:由异步电动机固有的机械特性得Z,=12SIL nTsl电动机的启动转矩Tn电动机的额定转矩H0=115Nm,大于T,即电动机时可以正常启动。2 .4计算并确定传动方案用机械设计手册(软件版)R2。0得到带传动的设计结 果(结果),其中需要V型带12根,无法安装,所以采用二级减速 箱机构减速。要求:电动机输出功率p=1.5w,输出转矩T=9.56N*M, 传动比i=2.23一.根据传动要求设计齿轮传动比为i=2.23 (取/2.25),减速箱为二级减速箱,所 以用两对齿轮减速,传动比分别为%
25、 =1.5, z2 =1.5采用机械设计手册(软件版)R2.0设计传动所需的 两对齿轮:第一对齿轮设计参数传递功率P=1.5(kW)齿轮 1 转速 n 1=1450 (r/min)齿轮 2 转速 n2=966.7 (r/min)传动比i=1.5原动机载荷特性:均匀平稳工作机载荷特性:轻微振动预定寿命10000 (小时)布置与结构结构形式:闭式齿轮1布置形式:对称布置齿轮2布置形式:对称布置材料及热处理齿面啮合类型:硬齿面热处理质量级别:ML齿轮1材料及热处理:45表面淬火齿轮1硬度取值范围:45-50齿轮1硬度:48齿轮1材料类别:0齿轮1极限应力类别:11齿轮2材料及热处理:表面淬火齿轮2硬
26、度取值范围:45-50齿轮2硬度:48齿轮2材料类别:0齿轮2极限应力类别:11齿轮精度齿轮1第I组精度:7齿轮1第II组精度:7齿轮1第HI组精度:7齿轮1齿厚上偏差:F齿轮1齿厚下偏差:L齿轮2第I组精度:7齿轮2第H组精度:7齿轮2第HI组精度:7齿轮2齿厚上偏差:F齿轮2齿厚下偏差:L齿轮基本参数模数(法面模数)m=3端面模数Mt=3.00000螺旋角P=0.000000 (度)基圆柱螺旋角pb=0.0000000齿轮1齿数Z =19齿轮1变位系数X =0.00齿轮1齿宽B =25,00齿轮1齿宽系数 = 0.87719齿轮2齿数Z2 =29齿轮2变位系数X2 = 0.00齿轮2齿宽B
27、2 = 20.00(5)齿轮2齿宽系数% = 0.45997 u2总变位系数X sum = 0.00000标准中心距4)=72(mm)实际中心距 A = 72 (mm)齿数比U=l.52632端面重合度分=1.5948纵向重合度8p = 0.00000总重合度 = 1.5948齿轮1分度圆直径 4 = 57.00000 (mm) 齿轮1齿顶圆直径dm =63.00000 (mm) 齿轮1齿根圆直径dfl = 49.50000 (mm)齿轮1齿顶高 %=3.00000 (mm)齿轮1齿根高 hfi = 3.75000 ()齿轮1全齿高4 = 6.75000 (mm)齿轮1齿顶压力角% =31.7
28、66780(度)齿轮2分度圆直径d2 = 87.(XXXX) (mm) 齿轮2齿顶圆直径da2 =93.00000(/Tim) 齿轮2齿根圆直径d/2 =79.5.50000 (mm)齿轮2齿顶高 ha2 =3.0000 (mm)齿轮 2 齿根高 hf2 = 3.75000 (mm)齿轮2全齿高色=6.75000 (mm)齿轮2齿顶压力角% =28.4699(度)齿轮1分度圆弦齿厚4.70702 (mm) 齿轮1分度圆弦齿高3.09734 (mm) 齿轮1固定弦齿厚4.16114 (mm) 齿轮1固定弦齿高2.24267 (mm) 齿轮1公法线跨齿数 -2齿轮1公法线长度14.08291 (m
29、m)齿轮2分度圆弦齿厚4.71008 (mm) 齿轮2分度圆弦齿高3.0638 (mm) 齿轮2固定弦齿厚4.16114 (mm) 齿轮2固定弦齿高2.24267 (mm)齿轮2公法线跨齿数a =3齿轮2公法线长度23.35947 (mm)齿顶高系数瓦=loo顶隙系数c*=0.25压力角a*=20 (度)端面齿顶高系数=1.00000端面顶隙系数c; = 0.25000端面压力角* =20.00(度)检查项目参数齿轮1齿距累积公差= 0.04259齿轮1齿圈径向跳动公差Frl = 0.03600齿轮1公法线长度变动公差Fwi = 0.02861齿轮1齿距极限偏差 /p,()1 = 0.0156
30、0齿轮1齿形公差 =0.01171齿轮1 一齿切向综合公差fri = 0.01639齿轮1 一齿径向综合公差fin 1=0.02211齿轮1齿向公差/m =0.01255齿轮1切向综合公差品=0.05430齿轮1径向综合公差Fn = 0.05040齿轮1基节极限偏差fpb)= 0.01466齿轮1螺旋线波度公差/=0.01639齿轮1轴向齿距极限偏差FpxW = 0.01255齿轮1齿向公差 = 0.01255齿轮1X方向轴向平行度公差A, =0.01255齿轮ly方向轴向平行度公差 &=0.00628齿轮1齿厚上偏差耳以=-0.06239齿轮1齿厚下偏差E.i = -0.24958齿轮2齿距
31、累积公差 Fp2 = 0.05050齿轮2齿圈径向跳动公差Fr2 = 0.03948齿轮2公法线长度变动公差Fw2 = 0.03078齿轮2齿距极限偏差 几)2 = 0.01600齿轮2齿形公差 ff2 = 0.01209齿轮2齿切向综合公差fr2 = 0.01685齿轮2齿径向综合公差力,2 =0.02266齿轮2齿向公差 Fp2 = 0.0063齿轮2切向综合公差% =0.06259齿轮2径向综合公差 Fr2 = 0.05527齿轮2基节极限偏差源 = 0.01503齿轮2螺旋线波度公差ffpi = 0.01685齿轮2轴向齿距极限偏差Fpx()2 = 0.00630 够这些国家51天的消
32、耗量的水平,这比正常的库存量要低。 我国的形势更为严峻。2 0 0 3年中国已超过日本,成为全 球第二大原油消耗国,仅次于美国。国际能源署的最新估计 显示,去年中国的石油日消耗量达5 4 6万桶,日本则为每 日5 4 3万桶。预计今年中国与日本之间的石油消耗量差距 将进一步扩大。中国海关的数据显示,我国2003年进口了 创纪录的9 1 0 0万吨原油,比2 0 0 2年激增3 1%, 2003年中国市场上的汽油价格是2.8元/升,而2005年已经 达到了 4.3元/升,在国际市场上,石油50美元/桶,2005年 正向100美元/桶逼近。中国同时也出口石油与成品油,但到 2 0 3 0年,中国的
33、石油净进口预计将达到每日1 0 0 0万 桶,满足其需求的逾8 0%,而2 0 0 0年,中国的石油进 口仅占需求量的3 5%。所以从宏观上来看,对电动汽车的 研究是十分必要的。本文正是顺应了这一汽车工业的发展趋 势。从环保方面考虑,汽车尾气已经成为大气污染的首 要污染源。研究表明,广州市空气污染的主要污染来源是: 机动车尾气占22%、工业污染源占20. 4%、建筑工地扬尘 污染占19. 2%,汽车尾气被市民评为“最不可忍受的污染 物”。位列我国第一批环保模范城的深圳市,大气污染中机动 车尾气污染已占70%,每年排放的各种有害物质达20多万 吨,并且还在以每年超过20%的速度上升。控制汽车污染
34、,齿轮2齿向公差Fh2 = 0.00630齿轮2X方向轴向平行度公差 九=0.00630齿轮2y方向轴向平行度公差/y2 =0.00315齿轮2齿厚上偏差Eupl = -0.06399齿轮2齿厚下偏差Edn2 = -0.2559中心距极限偏差fa() = 0.02207强度校核数据齿轮1接触强度极限应力o-Hlinil =960.0(A)齿轮1抗弯疲劳基本值b阅=480.0(M)齿轮1接触疲劳强度许用值% = 931.2(孙a) 齿轮1弯曲疲劳强度许用值% = 342.9(孙a)齿轮2接触强度极限应力分所2 =%)。(的刈 齿轮2抗弯疲劳基本值aFE2 = 480.0(Mpa)齿轮2接触疲劳强
35、度许用值o-H2= 931.2() 齿轮2弯曲疲劳强度许用值6/=%2.9(孙a) 接触强度用安全系数S“min =L00弯曲强度用安全系数5Hmin=1.40接触强度计算应力% = 495.8(Mpa)接触疲劳强度校核( 时满足齿轮1弯曲疲劳强度计算应力 =55.7(如0 齿轮2弯曲疲劳强度计算应力02=52.1() 齿轮1弯曲疲劳强度校核时满足齿轮2弯曲疲劳强度校核时足强度校核相关系数齿形做特殊处理特殊处理齿面经表面硬化表面硬化齿形一般润滑油粘度V50 = 120 (mm2 / s)有一定量点馈允许小齿轮齿面粗糙度 Rz6pim ( Ral|im )载荷类型对称循环载荷齿根表面粗糙度 Rz
36、16|im ( Rae2=480O(M)齿轮2接触疲劳强度许用值a/=931.2(孙。) 齿轮2弯曲疲劳强度许用值 旧工=342.9(孙a) 成为每年该市“两会”的热点话题。如果尾气污染进一步加剧, 就会产生“光化学烟雾”。光化学烟雾是由碳氢化合物和氮氧 化物在阳光紫外线的作用下,发生光化学和热化学反应后, 产生的以臭氧为主的氧化剂及颗粒物混合物。在世界环境污 染八大公害事件中,这类烟雾事件便占了 5起,最有代表性 的是美国洛杉矶光化学烟雾事件。1955年9月的几天里,严 重的汽车尾气污染再加上气温偏高,洛杉矶光化学烟雾的浓 度非常高,导致了几千人受害,两天之内就有400多名65 岁以上老人死
37、亡。1971年,日本东京发生了较严重的光化学 烟雾事件,使一些学生中毒昏倒。同一天,日本的其他城市 也有类似的事件发生。此后,日本一些大城市连续不断出现 光化学烟雾。目前,由于我国内地汽车油耗量高,污染控制 水平低,已造成汽车污染日益严重。部分大城市交通干道的 NOx和CO严重超过国家标准,汽车污染已成为主要的空气 污染物;一些城市臭氧浓度严重超标,已具有发生光化学烟 雾污染的潜在危险。我国污染较严重的城市分别为:广州、 北京、上海、鞍山、武汉、关B州、沈阳、兰州、大连、杭州。 从总体上看,氮氧化物污染突出表现在人口 100万以上的大 城市或特大城市。以我们所处的城市南京为例。据统计,到2003年末, 南京市机动车保有量达49万辆,比上年净增7.5万辆,年增 长率为18% (当年上牌新车中,3/4为私家车)。与汽车市场接触强度用安全系数S.min = 1-00弯曲强度用安全系数S.m=L4O接触强度计算应力分 = 495.8(M?a)接触疲劳强度校核分工时满足齿轮1弯曲疲劳强度计算应力ba)齿轮2弯曲疲劳强度计算应力 分2 =52.1(孙)齿轮1弯曲疲劳强度校核0 M6小时满足齿轮2弯曲疲劳强度校核分2勺。2时足强度校核相关系数齿形做特殊处理特殊处理齿面经表面硬化表面硬化齿形一般润
限制150内