電動(dòng)三輪車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真【說(shuō)明書(shū)+PROE+仿真】
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電動(dòng)三輪車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真目錄摘要3ABSTRACT4第一章緒論51.1引言51.2電動(dòng)三輪車基本結(jié)構(gòu)及工作原理51.2.1基本結(jié)構(gòu)51.2.2工作原理61.3電動(dòng)三輪車國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)61.3.1 電動(dòng)三輪車國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)61.3.2 電動(dòng)三輪車國(guó)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)91.4本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容10第二章 電動(dòng)三輪車結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)122.1 常見(jiàn)的電動(dòng)三輪車后橋的結(jié)構(gòu)樣式122.1.1 單側(cè)電機(jī)、外置車架型122.1.2 中置電機(jī)帶大軸型132.2 電動(dòng)三輪車根據(jù)用途不同的分類132.2.1休閑型電動(dòng)三輪車132.2.2客運(yùn)型電動(dòng)三輪車142.2.3客貨兩用型電動(dòng)三輪車152.2.4 貨運(yùn)型電動(dòng)三輪車152.3電動(dòng)三輪車設(shè)計(jì)方案的確定16第三章 電動(dòng)三輪車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建模183.1 電動(dòng)三輪車的參數(shù)選擇183.2電動(dòng)三輪車外形簡(jiǎn)介183.3電動(dòng)三輪車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)193.3.1驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)選擇193.3.2電池選型193.3.3鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算273.4電動(dòng)三輪車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)293.4.1電動(dòng)三輪車前輪制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)293.4.2 電動(dòng)三輪車后輪制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)303.4.3 電動(dòng)三輪車駐車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)313.5電動(dòng)三輪車三維模型32第四章 電動(dòng)三輪車運(yùn)動(dòng)仿真334.1鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)仿真334.2制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)仿真334.3整車運(yùn)動(dòng)仿真33結(jié)論34致謝35參考文獻(xiàn)36摘要目前,在國(guó)外有許多國(guó)家,尤其是日本,電動(dòng)車已經(jīng)風(fēng)靡。政府也鼓勵(lì)人們盡量使用沒(méi)有污染的交通工具電動(dòng)自行車。我國(guó)電動(dòng)車的技術(shù)水平基本和世界同步,生產(chǎn)電動(dòng)車的正規(guī)企業(yè)已經(jīng)達(dá)到百家以上,產(chǎn)品品種多樣,很多企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量符合和超過(guò)國(guó)外質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)入千家萬(wàn)戶。成為大眾的重要交通工具。電動(dòng)三輪車的使用對(duì)象主要老年人,利于中老年人走親、訪友、消閑郊游,逛市場(chǎng)購(gòu)物買菜也很方便適用。隨著全球經(jīng)濟(jì)的一體化,農(nóng)用三輪車行業(yè)在高技術(shù)、能源緊張背景下的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。產(chǎn)品不斷創(chuàng)新的一個(gè)方面體現(xiàn)在造型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn),節(jié)能和環(huán)保要求,安全性和舒適度等的提高。本文簡(jiǎn)要介紹了電動(dòng)三輪車的分類、用途以及各個(gè)類型的電動(dòng)三輪車的工作原理,并根據(jù)我對(duì)電動(dòng)三輪車的市場(chǎng)調(diào)查的情況進(jìn)行分析研究,并對(duì)電動(dòng)三輪車的某些結(jié)構(gòu)做了簡(jiǎn)要的介紹、改進(jìn)和整合。就電動(dòng)車的發(fā)展過(guò)程發(fā)展前景以及電動(dòng)車在發(fā)展過(guò)程中存在的問(wèn)題做了簡(jiǎn)要的介紹和分析,并對(duì)世界上其它國(guó)家電動(dòng)車的發(fā)展?fàn)顩r做了簡(jiǎn)要的敘述。最后,經(jīng)過(guò)認(rèn)真總結(jié)和對(duì)參考文獻(xiàn)資料并利用四年來(lái)所學(xué)的知識(shí),在指導(dǎo)老師和任課老師的指導(dǎo)和其他同學(xué)的幫助下,對(duì)電動(dòng)三輪車的整車結(jié)構(gòu)參數(shù)、外形尺寸、前叉結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)做了簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì),具體內(nèi)容如下:1. 對(duì)電動(dòng)三輪車整車結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)2利用三維軟件pro/e建模設(shè)計(jì);3對(duì)傳動(dòng)部分的鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算分析,并利用動(dòng)力學(xué)軟件進(jìn)行鏈傳動(dòng)仿真;4.對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)建模并完成剎車制動(dòng)仿真。關(guān)鍵詞: 電動(dòng)三輪車,運(yùn)動(dòng)仿真,鏈傳動(dòng),制動(dòng)系統(tǒng),PRO/E ABSTRACT第一章 緒論1.1引言目前,在國(guó)外有許多國(guó)家,尤其是日本,電動(dòng)車已經(jīng)風(fēng)靡。政府也鼓勵(lì)人們盡量使用沒(méi)有污染的交通工具電動(dòng)自行車。我國(guó)電動(dòng)車的技術(shù)水平基本和世界同步,生產(chǎn)電動(dòng)車的正規(guī)企業(yè)已經(jīng)達(dá)到百家以上,產(chǎn)品品種多樣,很多企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量符合和超過(guò)國(guó)外質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)入千家萬(wàn)戶。成為大眾的重要交通工具。電動(dòng)三輪車的使用對(duì)象主要老年人,利于中老年人走親、訪友、消閑郊游,逛市場(chǎng)購(gòu)物買菜也很方便適用。隨著全球經(jīng)濟(jì)的一體化,農(nóng)用三輪車行業(yè)在高技術(shù)、能源緊張背景下的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。產(chǎn)品不斷創(chuàng)新的一個(gè)方面體現(xiàn)在造型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn),節(jié)能和環(huán)保要求,安全性和舒適度等的提高。 為了順應(yīng)時(shí)代的潮流和人民生活的需要,我早已想對(duì)電動(dòng)車做進(jìn)一步的開(kāi)發(fā),通過(guò)和指導(dǎo)老師討論決定對(duì)電動(dòng)三輪車進(jìn)行進(jìn)一步的研究和改進(jìn),設(shè)計(jì)出一款更為實(shí)用經(jīng)濟(jì)的電動(dòng)三輪車產(chǎn)品。由于能源價(jià)格的日益攀升,電動(dòng)車具有方便,節(jié)能,環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),國(guó)家倡導(dǎo)綠色能源,電動(dòng)車將在世界各地逐漸普及,這對(duì)保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源和提升人們的生活質(zhì)量有重要的作用。針對(duì)掌握的資料知道電動(dòng)摩托車是以蓄電池作為輔助能源,它雖然具有普通三輪摩托車的外表特征,但主要的是,它是在普通三行車的基礎(chǔ)上,安裝了電機(jī)、控制器、蓄電池、轉(zhuǎn)把、閘把等操縱部件和顯示儀表系統(tǒng)的、機(jī)電一體化的個(gè)人交通工具。無(wú)論是國(guó)內(nèi)銷售,而是海外發(fā)展的電動(dòng)三輪車.現(xiàn)在還是處于一個(gè)摸索中成長(zhǎng)的階段。表現(xiàn)主要有以下幾點(diǎn):科技含量不夠高,整體產(chǎn)業(yè)鏈上中下游問(wèn)題百出,無(wú)具體的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求限制。電動(dòng)車行業(yè)經(jīng)過(guò)05和06年“井噴”式增長(zhǎng),到07年整個(gè)行業(yè)產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到了約6700萬(wàn)臺(tái),而08年市場(chǎng)需求只有2100萬(wàn)臺(tái)左右,由于產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩,行業(yè)開(kāi)始進(jìn)入洗牌階段,許多中小企業(yè)都陸續(xù)的退出了電動(dòng)車行業(yè),09年行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)會(huì)更加激烈。電動(dòng)車行業(yè)由于門檻低,技術(shù)含量不高,產(chǎn)品仿冒層出不窮,大多數(shù)企業(yè)在新品開(kāi)發(fā)上放棄了自主研發(fā)而采取市場(chǎng)跟進(jìn)策略,即市場(chǎng)上什么車型暢銷就上什么車型。電動(dòng)車市場(chǎng)消費(fèi)者的不成熟,對(duì)新鮮外觀的追逐喜好的特點(diǎn)使得電動(dòng)車新品更新?lián)Q代過(guò)于頻繁,企業(yè)要想投其所好吸引這些消費(fèi)者,就必須加快新品開(kāi)發(fā)的速度,可見(jiàn)電動(dòng)車新品開(kāi)發(fā)得重要性。1.2電動(dòng)三輪車基本結(jié)構(gòu)及工作原理1.2.1基本結(jié)構(gòu)電動(dòng)三輪車一般由行車部分、動(dòng)力部分、傳動(dòng)部分、操縱制動(dòng)部分、電氣儀表等部分組成,行車部分: 它主要由車架、前叉(前減振器)、前后輪、座墊等組成。構(gòu)成整體,支撐全車的總重量。傳動(dòng)部分:它由變速器、后傳動(dòng)裝置或直驅(qū)鏈傳動(dòng)等組成。動(dòng)力部分輸出的功率傳遞給驅(qū)動(dòng)輪,驅(qū)使電動(dòng)自行車行駛。通過(guò)調(diào)速器,使電動(dòng)自行車獲得行駛所需要的驅(qū)動(dòng)力和速度。它由變速器、后傳動(dòng)裝置等組成。操縱制動(dòng)部分: 車把、制動(dòng)裝置、調(diào)速手把等組成,作用是直接控制行車方向、行駛速度、制動(dòng)等。電氣儀表部分: 由數(shù)據(jù)顯示裝置、充電器等組成。反映車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的主要裝置。1.2.2工作原理電動(dòng)驅(qū)動(dòng):能源主要采用蓄電池,電路導(dǎo)通后,可驅(qū)動(dòng)輪轂電動(dòng)機(jī)后輪制動(dòng),推進(jìn)其余兩個(gè)從動(dòng)輪(一前輪、一后輪),車體整體行進(jìn)。車把處有速度調(diào)節(jié)裝置,應(yīng)用霍爾傳感器,控制輪轂電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。體力驅(qū)動(dòng):與自行車驅(qū)動(dòng)相同。騎行者腳踏踏板,曲柄飛盤轉(zhuǎn)動(dòng)。車架中間一處有固定的中軸裝配孔,中軸固定后,飛盤與中軸由鏈條連接,同時(shí),中軸也通過(guò)鏈條與主動(dòng)輪轂處的飛輪相連。飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)中軸旋轉(zhuǎn),進(jìn)而也使飛輪轉(zhuǎn)動(dòng),由于飛輪只能單向運(yùn)轉(zhuǎn),輪轂驅(qū)動(dòng)輪只能向前驅(qū)動(dòng)機(jī)車行進(jìn)。剎車結(jié)構(gòu),主要有兩部分,主動(dòng)漲閘與從動(dòng)抱閘。漲閘主要由蹄片,彈簧等組成,閘片通過(guò)螺紋與輪轂相連,與輪轂一體轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)扯動(dòng)主動(dòng)剎后,牽動(dòng)簧絲扳動(dòng)主抱閘開(kāi)關(guān),此時(shí),帶動(dòng)內(nèi)部凸輪轉(zhuǎn)一定角度,撐開(kāi)兩邊蹄片(蹄片間有彈簧相連),蹄片漲開(kāi),與閘片內(nèi)表摩擦,從而減速輪轂電動(dòng)機(jī),達(dá)到剎車功能。從動(dòng)抱閘減速?gòu)膭?dòng)輪,內(nèi)部原理類似。1.3電動(dòng)三輪車國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)1.3.1 電動(dòng)三輪車國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 中國(guó)電動(dòng)三輪車行業(yè)起步于2001年左右,至今已有近十年的發(fā)展歷程。從04年的總產(chǎn)量約50萬(wàn)輛到去年的約200萬(wàn)輛,電動(dòng)三輪車行業(yè)發(fā)展之迅速讓人為之振奮。短短的幾年時(shí)間內(nèi),徐州豐縣、河南商丘以及江蘇常州幾大重要板塊崛起,形成了電動(dòng)三輪車產(chǎn)業(yè)的三大根據(jù)地,幾乎占據(jù)行業(yè)總銷量的90%以上。此外,各地區(qū)的中小型電動(dòng)三輪車企業(yè)也在這幾年間如雨后春筍般成長(zhǎng)起來(lái),如山東、浙江等地,電動(dòng)三輪車企業(yè)發(fā)展勢(shì)頭良好。電動(dòng)三輪車產(chǎn)品涉及貨運(yùn)車、休閑觀光車、助殘車、沙灘車、太陽(yáng)能電動(dòng)車三輪車等多個(gè)車種。相對(duì)于電動(dòng)兩輪車來(lái)說(shuō),電動(dòng)三輪車產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景及空間更加廣闊,起步晚,市場(chǎng)并未全面開(kāi)發(fā);產(chǎn)品仍處于較低水平,整體質(zhì)量與功能還有待于提高;政策層面上,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題懸而未決;就企業(yè)而言,多為中小投資型,在資金、技術(shù)、渠道、營(yíng)銷等方面的積淀仍顯不夠,也并未形成實(shí)力雄厚的領(lǐng)導(dǎo)品牌,品牌格局并未形成穩(wěn)定局面。雖然如此,迅速擴(kuò)大的市場(chǎng)空間為電動(dòng)三輪車企業(yè)提供了快速發(fā)展的可能,而電動(dòng)三輪車產(chǎn)品憑借其環(huán)保、節(jié)能、便捷、實(shí)用的優(yōu)點(diǎn),在各地區(qū)特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村市場(chǎng)迅猛增長(zhǎng),而像旅游觀光車等特種車,也被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,并起著越來(lái)越重要的作用。最近幾年屬于電動(dòng)三輪車蓬勃發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)刻,預(yù)計(jì)2011年全國(guó)電動(dòng)三輪車行業(yè)總銷量將達(dá)到500萬(wàn)輛以上。電動(dòng)三輪車行業(yè)起步較晚,競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)并不激烈,然而與前幾年相比,近幾年由于行業(yè)發(fā)展增速,企業(yè)數(shù)量也隨之急速增長(zhǎng)。目前,全國(guó)共有電動(dòng)三輪車品牌廠家200余家,規(guī)模相對(duì)較大的企業(yè)有:金彭、宇峰、百事利、平安人家、淮海、福田、速利達(dá)、豐收、帥克、合旺牛、大安、富爾沃、普田、常力等。就銷量上來(lái)說(shuō),目前年產(chǎn)量接近十萬(wàn)輛或超過(guò)十萬(wàn)輛的企業(yè)有三家左右,分別是宇鋒、金彭與百事利,年產(chǎn)量在五萬(wàn)輛左右的企業(yè)約有十多家,包括平安人家、步步先、淮海、福田、速利達(dá)、豐收、帥克、合旺牛、大安、富爾沃、普天、常力等,另外,全國(guó)各區(qū)域分布著眾多中小型電動(dòng)三輪車企業(yè),如美時(shí)達(dá)、萬(wàn)吉、綠能達(dá)、金源、阿拉奇、蒙格馬、達(dá)爾福等。由于行業(yè)仍處于生長(zhǎng)期階段,現(xiàn)有電動(dòng)三輪車企業(yè)發(fā)展勢(shì)頭良好,而更多的企業(yè)躋身到這一行業(yè)中來(lái),其中包括摩托車企業(yè)、電動(dòng)車企業(yè)以及自行車企業(yè)等。另一方面市場(chǎng)的不成熟也導(dǎo)致了行業(yè)內(nèi)目前仍未出現(xiàn)實(shí)力明顯領(lǐng)先的企業(yè)與品牌,電動(dòng)三輪車行業(yè)品牌格局并未形成,而目前的基本格局也只是一個(gè)暫時(shí)的,并不穩(wěn)定的格局,在行業(yè)迅速發(fā)展的近一兩年內(nèi),這一格局將有可能被多次改變。目前來(lái)說(shuō),三大板塊內(nèi)的所有企業(yè),包括其他區(qū)域的電動(dòng)三輪車企業(yè)都處于擴(kuò)大規(guī)模中。2005年至今,電動(dòng)三輪車產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)井噴狀態(tài),其發(fā)展形勢(shì)猶如五年前的電動(dòng)自行車行業(yè)。市場(chǎng)的迅速增長(zhǎng)給企業(yè)帶來(lái)巨大機(jī)會(huì),同時(shí)也成為品牌突圍的最佳時(shí)機(jī),預(yù)計(jì)在三年之內(nèi),將會(huì)陸續(xù)有更多的企業(yè)進(jìn)入到這一行業(yè),電動(dòng)三輪車行業(yè)的企業(yè)數(shù)量將成倍增長(zhǎng),而行業(yè)品牌格局在產(chǎn)業(yè)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)張以及行業(yè)洗牌的雙重作用下將逐漸清晰,并形成相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。近十年間,電動(dòng)三輪車行業(yè)在各區(qū)域的發(fā)展程度各不相同,而總體上來(lái)說(shuō),已形成了三大主力板塊,江蘇豐縣板塊、河南商丘板塊,以及江蘇常州板塊,這三大板塊奠定了目前中國(guó)電動(dòng)三輪車行業(yè)的基本格局,占據(jù)了整個(gè)行業(yè)90%左右的市場(chǎng)份額。江蘇豐縣是三大板塊中實(shí)力最為雄厚的板塊,占據(jù)了全國(guó)60%以上市場(chǎng)份額,代表企業(yè)有百事利、速利達(dá)、富爾沃、平安人家等。豐縣擁有200多家企業(yè)從事電動(dòng)三輪車的裝配、零部件生產(chǎn)等,其中整車生產(chǎn)企業(yè)有80多家,配件生產(chǎn)企業(yè)120余家。豐縣電動(dòng)三輪車產(chǎn)品銷往全國(guó)各地,目前除西藏、澳門、香港、臺(tái)灣外,國(guó)內(nèi)其他所有省、直轄市、自治區(qū)都有豐縣產(chǎn)的電動(dòng)三輪車,并出口到馬來(lái)西亞、新加坡、印度、孟加拉、沙特、俄羅斯等十幾個(gè)國(guó)家。豐縣電動(dòng)三輪車產(chǎn)業(yè)的崛起歸結(jié)起來(lái)有兩大原因,一是民營(yíng)資本的介入,各企業(yè)自身發(fā)憤圖強(qiáng),另一方面則是當(dāng)?shù)卣畬?duì)這一產(chǎn)業(yè)的政策支持。今后,豐縣還將繼續(xù)向前邁進(jìn),成為全國(guó)最大、實(shí)力最強(qiáng)的電動(dòng)車研發(fā)、生產(chǎn)基地。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),豐縣板塊2010年預(yù)計(jì)產(chǎn)量將達(dá)到200萬(wàn)輛左右。今年,豐縣又上馬了幾個(gè)較成熟企業(yè)的大項(xiàng)目:投資1億元、建成后可年產(chǎn)20萬(wàn)輛整車、30萬(wàn)套電機(jī)、車架、車廂的徐州吉爾電動(dòng)車有限公司開(kāi)工建設(shè);投資1.2億元的徐州速利達(dá)公司年產(chǎn)25萬(wàn)輛電動(dòng)車、50萬(wàn)套電機(jī)及配件的三期擴(kuò)建項(xiàng)目。河南商丘是另一個(gè)重要的電動(dòng)三輪車生產(chǎn)基地,年產(chǎn)30萬(wàn)輛電動(dòng)三輪車,而且各企業(yè)正加緊擴(kuò)大規(guī)模,代表企業(yè)有世紀(jì)泰美車業(yè)有限公司、中山電動(dòng)車廠、白天鵝車業(yè)、清大快鳥(niǎo)車業(yè)等。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前,商丘市共有電動(dòng)三輪車生產(chǎn)企業(yè)30多家,并已有4家企業(yè)年產(chǎn)量超過(guò)1萬(wàn)輛,其中中山電動(dòng)車廠年產(chǎn)量達(dá)3萬(wàn)多輛,而世紀(jì)泰美車業(yè)有限公司則以年產(chǎn)7萬(wàn)輛的規(guī)模占據(jù)全國(guó)領(lǐng)先地位。對(duì)于一般的城鄉(xiāng)居民特別是廣大中老年來(lái)說(shuō),電動(dòng)三輪車無(wú)噪音、無(wú)污染、安全節(jié)能、既能載人又能載物,受到了這部分人的青睞。介于電動(dòng)三輪車的這些特殊性能,其市場(chǎng)主要集中于鄉(xiāng)鎮(zhèn)及農(nóng)村,因此其渠道分布也大多集中于縣城或鄉(xiāng)鎮(zhèn)。對(duì)于特殊用途的特種三輪車來(lái)說(shuō),由于是應(yīng)用到特殊領(lǐng)域,一般由特定組織或集團(tuán)從供應(yīng)商手中直接提貨,中間并不存在經(jīng)銷商環(huán)節(jié),這也是由特種三輪車應(yīng)用范圍的局限所決定的。對(duì)于普通電動(dòng)三輪車,從經(jīng)營(yíng)模式上來(lái)看,目前電動(dòng)三輪車行業(yè)的專營(yíng)店并不多見(jiàn),而大型超市、賣場(chǎng)等也少有電動(dòng)三輪車的鋪貨,廠家一般采取的是尋找經(jīng)營(yíng)電動(dòng)兩輪車的經(jīng)銷商來(lái)進(jìn)行順帶銷售,電動(dòng)三輪車在多數(shù)經(jīng)銷商經(jīng)營(yíng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)里,一般只占小部分,除了少數(shù)市場(chǎng)之外,大多數(shù)市場(chǎng)上電動(dòng)三輪車的銷量遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于電動(dòng)自行車,這也是經(jīng)銷商采取順帶銷售模式的原因之一。由此看來(lái),電動(dòng)三輪車行業(yè)的渠道模式仍然處于非常低的水平,也并未形成主流渠道。各種零散的銷售網(wǎng)點(diǎn)雖已建立,但并不穩(wěn)定,終端也未出現(xiàn)如電動(dòng)自行車行業(yè)一樣的大經(jīng)銷商和樣板市場(chǎng)??偟谜f(shuō)來(lái),電動(dòng)三輪車行業(yè)目前仍處在只關(guān)注生產(chǎn)的初級(jí)階段,而針對(duì)終端銷售市場(chǎng)的營(yíng)銷并未引起行業(yè)內(nèi)的足夠重視。據(jù)了解,截止目前,淮海、金彭等行業(yè)知名品牌已經(jīng)在某些區(qū)域建設(shè)起了品牌專賣店,行業(yè)的渠道格局將得到提升,專營(yíng)店、大賣場(chǎng)、大型超市等銷售模式將在今后幾年內(nèi)逐漸普遍起來(lái),電動(dòng)三輪車渠道格局也將迎來(lái)新局面。與電動(dòng)兩輪車一樣,電動(dòng)三輪車也具有多種車種與車型。車種上來(lái)說(shuō),大致可分為普通電動(dòng)三輪車和特種車,其中特種車包括旅游觀光車、助殘車、載客三輪車、電動(dòng)垃圾車、沙灘車等,根據(jù)功率大小,又可分為單電瓶三輪車和多電瓶三輪車。從款式上來(lái)說(shuō),可分為標(biāo)準(zhǔn)型、多功能型和豪華型三種。1、標(biāo)準(zhǔn)型:此類電動(dòng)車電機(jī)功率一般為150W,特點(diǎn)是造型簡(jiǎn)潔流暢,續(xù)行里程在40km50km,操作簡(jiǎn)便,價(jià)格適中,售價(jià)在2000元2600元左右,較適合上下班距離較長(zhǎng),工作、生活有一定機(jī)動(dòng)性的用戶使用。2、多功能型:此類電動(dòng)車一般是在標(biāo)準(zhǔn)型基礎(chǔ)上增加前叉避震、鞍座避震、前照燈、電喇叭等,它的特點(diǎn)是功能較多,騎行時(shí)比較舒適,夜間使用也比較方便,價(jià)格一般在2500元3000元左右。3、豪華型:此類電動(dòng)車的特點(diǎn)是造型比較新穎豪華,功能更全,通常在車把上增設(shè)儀表板,以顯示速度、里程、電壓、電量等,有的還裝有轉(zhuǎn)向燈、語(yǔ)言提示、后視鏡、工具箱、安全網(wǎng)等,價(jià)位通常在3000元3400元左右??钍缴希c電動(dòng)兩輪車行業(yè)相似,由于電動(dòng)三輪車行業(yè)發(fā)展的不成熟,研發(fā)、制造技術(shù)并未構(gòu)成所有企業(yè)自主研發(fā)與生產(chǎn)的條件,因此,在行業(yè)中普遍存在著仿冒的現(xiàn)象。據(jù)行業(yè)內(nèi)某些企業(yè)透露,行業(yè)中一款新品推出之后,少則十多天,多則一兩個(gè)月之內(nèi),必定會(huì)在多個(gè)廠家推出的車款中看到同樣的車型。設(shè)計(jì)人才的短缺,技術(shù)能力的相對(duì)落后以及開(kāi)發(fā)新品的成本增加等多種因素,使得電動(dòng)三輪車行業(yè)在產(chǎn)品的創(chuàng)新上顯得舉步維艱。價(jià)格上,由于今年的特殊形勢(shì),電動(dòng)三輪車行業(yè)出現(xiàn)了價(jià)格戰(zhàn)的苗頭,整車?yán)麧?rùn)開(kāi)始全面下滑,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中價(jià)格逐漸成為至關(guān)重要的因素。據(jù)有關(guān)人士透露,2007年的時(shí)候,一輛電動(dòng)三輪車的毛利還處于300元左右的水平,屬于正常水平,而到了2008年,整體價(jià)格下降,一輛車的毛利下降到200元左右,而到了2009年,毛利就降到了150元左右,今年,價(jià)格持續(xù)下滑,每輛車的毛利只有100元左右,凈利潤(rùn)更是只有三四十元上下。1.3.2 電動(dòng)三輪車國(guó)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)縱觀全世界,我國(guó)的電動(dòng)車行業(yè)用了最少的政府財(cái)政支持和行業(yè)監(jiān)管,已經(jīng)發(fā)展成為最大的電動(dòng)車生產(chǎn)基地。原始設(shè)備制造商的工業(yè)增長(zhǎng)從1998年的10增長(zhǎng)到了2005年的481。根據(jù)非官方網(wǎng)站估計(jì)的數(shù)目,原始設(shè)備的增張從1000到了5000個(gè)。電動(dòng)車制造廠的年生產(chǎn)輛從1000輛每年增加到了300000輛每年。多數(shù)自行車生產(chǎn)廠家的年產(chǎn)量在10000到50000輛,但有6家企業(yè)年產(chǎn)量超過(guò)了20萬(wàn)輛。造成這樣的局面的重要原因是在這個(gè)行業(yè)里,部分企業(yè)的技術(shù)不夠成熟,供應(yīng)商的網(wǎng)絡(luò)是巨大的,制造電動(dòng)車相對(duì)簡(jiǎn)單。8個(gè)原始設(shè)備廠供應(yīng)的零件的利潤(rùn)率只有6%。此外,和大公司的管理人員訪談時(shí)得知,相當(dāng)多的中小企業(yè)盜竊知識(shí)產(chǎn)權(quán)的現(xiàn)象嚴(yán)重(IP)。由于進(jìn)入這一行業(yè)的門檻太低和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)太差,有許多無(wú)牌的電動(dòng)自行車制造廠銷售劣質(zhì)電動(dòng)車,但是成本相當(dāng)?shù)汀R恍┰荚O(shè)備制造商預(yù)測(cè),在未來(lái)幾年,電動(dòng)自行車生產(chǎn)廠家數(shù)量將大幅下降并且保持相對(duì)穩(wěn)定的廠家數(shù)目 。該公司說(shuō)明。目前,制造電動(dòng)自行車的廠家背景各種各樣。有些成立的電動(dòng)車廠家是摩托車廠家,電器廠,甚至是玩具車廠家根據(jù)目前的電動(dòng)車市場(chǎng)的需要的增加而轉(zhuǎn)產(chǎn)的。其中一些公司已經(jīng)成立60多年的大公司,但是直到2000年才開(kāi)始制造電動(dòng)自行車。許多公司甚至沒(méi)有一點(diǎn)制造業(yè)的經(jīng)驗(yàn)就直接進(jìn)入制造電動(dòng)自行車的行業(yè)。德、日、法、美這幾個(gè)汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,到目前為止都已研制出實(shí)用的電動(dòng)汽車,其中包括大客車、轎車、摩托車等。美國(guó)幾大主要汽車制造商已廣泛深入的開(kāi)展了電動(dòng)車的研究。其中通用汽車公司是電動(dòng)汽車行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者。通用與美國(guó)能源部合作,用MH-Ni電池取代鉛蓄電池,使電動(dòng)車一次充電行使距離達(dá)到160km,他們計(jì)劃在2004年開(kāi)始生產(chǎn)燃料電池的電動(dòng)汽車。1.4本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容通過(guò)網(wǎng)上資料的搜集和對(duì)市場(chǎng)的親身調(diào)查發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在電動(dòng)三輪車的發(fā)展?fàn)顩r和技術(shù)水平,然后通過(guò)對(duì)資料的整合和自身大學(xué)四年學(xué)到的知識(shí)的運(yùn)用和指導(dǎo)老師的幫助,把各項(xiàng)新的技術(shù)運(yùn)用到設(shè)計(jì)的新產(chǎn)品中。論文由任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述、外文文獻(xiàn)、目錄、正文、附錄、圖紙、參考文獻(xiàn)和心得體會(huì)等文件組成。內(nèi)容主要是電動(dòng)三輪車的整車簡(jiǎn)介、電動(dòng)三輪車前叉的設(shè)計(jì)、電動(dòng)三輪車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和電動(dòng)三輪車制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等組成。主要內(nèi)容如下:1. 對(duì)電動(dòng)三輪車整車結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)2利用三維軟件pro/e建模設(shè)計(jì);3對(duì)傳動(dòng)部分的鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算分析,并利用動(dòng)力學(xué)軟件進(jìn)行鏈傳動(dòng)仿真;4.對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)建模并完成剎車制動(dòng)仿真。第二章 電動(dòng)三輪車結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)2.1 常見(jiàn)的電動(dòng)三輪車后橋的結(jié)構(gòu)樣式2.1.1 單側(cè)電機(jī)、外置車架型 單側(cè)輪電機(jī),外置車架(車架在車輪外邊),這種結(jié)構(gòu)的車沒(méi)有大軸,穩(wěn)定性不好,后兩輪不同步,載重量輕,車架易變形。這種電動(dòng)三輪車的優(yōu)點(diǎn)是制造工藝簡(jiǎn)單車身輕便,耗電量相對(duì)較小 ,沒(méi)有差速器,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單,成本低。缺點(diǎn)就是使用范圍比較狹小,不適合在路況不太好的鄉(xiāng)下使用。一般情況下此種車型車速較低,車子容易掌控,可作為老年人、殘疾人代步用車。如圖2.1所示。 圖2.1 外置車架電機(jī)型2.1.2 中置電機(jī)帶大軸型要選擇中置電機(jī)帶大軸的車,(大軸又稱后橋、后梁,是連接三輪車后兩輪之間的車軸,三輪車的重要部件)這種車穩(wěn)定性好,中置電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)后兩輪,啟動(dòng)平穩(wěn)。而且這類車不用外置車架,整車外觀也好看。 這種類型的車成本比較高、車身比較重、承載能力強(qiáng),適合城市貨運(yùn)和路況比較差的城鄉(xiāng)使用。隨著使用范圍的擴(kuò)大,還出現(xiàn)了電動(dòng)三輪出租車,電動(dòng)三輪環(huán)衛(wèi)車等,如圖2.1所示。圖2.1 中置電機(jī)帶大軸的三輪車2.2 電動(dòng)三輪車根據(jù)用途不同的分類2.2.1休閑型電動(dòng)三輪車 休閑型電動(dòng)三輪車以自用為主,通常作為老年人休閑娛樂(lè)、接送兒孫上學(xué)或者買菜走親戚所用。老年人可以用來(lái)作為結(jié)伴去釣魚(yú)、逛公園、健身等的代步工具。車身比較輕,車速比較低,比較省電,還有助理腳踏,可以作為低電或者沒(méi)電時(shí)應(yīng)急所用,也可以作為老年人鍛煉身體的工具,如圖2.3所示。 圖2.3 休閑型電動(dòng)三輪車2.2.2 客運(yùn)型電動(dòng)三輪車客運(yùn)型電動(dòng)三輪車以城鎮(zhèn)客運(yùn)為主,他的主要特點(diǎn)就是承載能力強(qiáng),可以坐五到六人,電池容量比較大,車身比較重比較長(zhǎng),一般采用中置電動(dòng)機(jī)或者是采用差速電機(jī)的方式作為后橋的驅(qū)動(dòng)方式。電池容量大、電機(jī)功率較大、電壓較高、行程比較遠(yuǎn)。同時(shí)也有助理腳踏,在低電、沒(méi)電或者上坡、起步時(shí)使用。這種客運(yùn)型點(diǎn)動(dòng)三輪車多用在城鄉(xiāng)客運(yùn)或者出租所用,車速比較高、車身比較大、軸距較長(zhǎng),穩(wěn)定性比較好,如圖2.4所示。 圖2.4 客運(yùn)型電動(dòng)三輪車2.2.3 客貨兩用型電動(dòng)三輪車客貨兩用型電動(dòng)三輪車集合了客運(yùn)和貨運(yùn)的長(zhǎng)處,用途更多、應(yīng)用范圍更廣泛。一般也是采用的中置電動(dòng)機(jī)或者差速電機(jī)作為后橋驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),不僅可以載人,還可以載貨,不管是城市還是農(nóng)村都可以用。它的電動(dòng)機(jī)功率、電池容量、電池組電壓更為高,這樣車速更高、動(dòng)力更強(qiáng)、行程更遠(yuǎn)、。同時(shí)車身使用的鋼材更厚、標(biāo)號(hào)更高,同時(shí)那整車成本更高。圖2.5 客貨兩用電動(dòng)三輪車2.2.4 貨運(yùn)型電動(dòng)三輪車 貨運(yùn)型電動(dòng)三輪車與客運(yùn)型電動(dòng)三輪車驅(qū)動(dòng)形式相差不大,也是以中置電動(dòng)機(jī)或者差速電動(dòng)機(jī)為主要的驅(qū)動(dòng)方式,只是電動(dòng)機(jī)的功率更大,電池電壓更高、電動(dòng)機(jī)功率更高,電池容量更大而已。主要作為城市的輕貨的運(yùn)輸工具,與其他機(jī)動(dòng)車相比居于價(jià)格低,操控簡(jiǎn)單,方便實(shí)用的特點(diǎn)。貨運(yùn)型電動(dòng)三輪車的鋼材標(biāo)號(hào)最高,鋼板厚度更厚,成本也相應(yīng)的會(huì)更高。 圖2.6 貨運(yùn)型電動(dòng)三輪車2.3 電動(dòng)三輪車設(shè)計(jì)方案的確定綜合所有電動(dòng)三輪車的特點(diǎn)和用途,再經(jīng)過(guò)我對(duì)本地區(qū)市場(chǎng)的需求,我決定設(shè)計(jì)一款新型的貨運(yùn)電動(dòng)三輪車。因?yàn)楝F(xiàn)在的貨運(yùn)型電動(dòng)三輪車整體來(lái)說(shuō)使用的是多塊電車組和中置電動(dòng)機(jī)。這樣呢就加重了車身的自重,還需要有鏈條的傳動(dòng)。這樣的電動(dòng)三輪車的缺點(diǎn)呢有兩點(diǎn):一、電動(dòng)三輪車的電池組的自重消耗了電池的電量,使得電動(dòng)三輪車的行程縮短;二、用鏈條傳動(dòng)在功率的傳遞過(guò)程中也消耗了一部分電能。那么我就想能不能在電動(dòng)三輪車上使用一種新型的電池組呢?它既有同樣的電池容量,也擁有比較低的自身重量。還有就是目前的貨運(yùn)型電動(dòng)三輪車外觀都是如圖四所示的樣式,千篇一律,雖說(shuō)是用來(lái)拉貨用的,但是總體來(lái)說(shuō)還是不夠美觀,不能吸引人們的眼球。那么我能不能在貨運(yùn)型的電動(dòng)三輪車的外觀上做點(diǎn)文章呢?通過(guò)我認(rèn)真的分析、導(dǎo)師的指點(diǎn)和通過(guò)搜集市場(chǎng)的資料和調(diào)研。一個(gè)全新的貨運(yùn)型電動(dòng)三輪車在我的腦海中應(yīng)運(yùn)而生。那就是使用新型的電池組和差速電機(jī)做為驅(qū)動(dòng)的改進(jìn)為方案,和更為講究而且符合大眾口味的電動(dòng)三輪車。不僅外觀漂亮,而且車身自重更輕、行程更遠(yuǎn),使用維護(hù)更為方便,噪音更低的電動(dòng)三輪車將會(huì)在不久的將來(lái)展現(xiàn)在大家的面前, 如圖2.7所示電動(dòng)三輪車結(jié)構(gòu)方案簡(jiǎn)圖。圖2.7 電動(dòng)三輪車結(jié)構(gòu)方案參考簡(jiǎn)圖第三章 電動(dòng)三輪車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建模3.1 電動(dòng)三輪車的參數(shù)選擇 外形尺寸:291010001210 額定功率:1500w 額定電壓:72 v電池容量:600Ah 最大行程:120km 最高車速:30 km/h 轉(zhuǎn)彎半徑:2.5m爬坡能力:16車輛自重:200kg(含電池) 總 承 重:450kg3.2 電動(dòng)三輪車外形簡(jiǎn)介經(jīng)過(guò)認(rèn)真的調(diào)研和對(duì)目前市場(chǎng)的考察,經(jīng)導(dǎo)師指點(diǎn)。我設(shè)計(jì)了一款新型電動(dòng)三輪車。其外觀如下:圖3.1 電動(dòng)三輪車外形車身效仿了原來(lái)比較流行的三輪摩托車的外觀,整體比較協(xié)調(diào),符合多數(shù)人的審美關(guān),市場(chǎng)前景很好。具體參數(shù)如下:前后軸距:1930mm 、后輪軸寬:810mm、整車長(zhǎng):2910mm、整車寬:1000mm、整車高:1210mm 。車斗為三開(kāi)門型新型設(shè)計(jì)方法,方便裝卸貨物,操作簡(jiǎn)單。3.3 電動(dòng)三輪車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.3.1驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)選擇電動(dòng)三輪車采用鏈傳動(dòng)驅(qū)動(dòng):電動(dòng)直驅(qū)鏈傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、傳動(dòng)效率高、故障率低、適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),專門用于實(shí)用三輪、小四輪電動(dòng)車。它的應(yīng)用重量應(yīng)用使車輛重量減輕,機(jī)構(gòu)布置合理、車輛控制操作簡(jiǎn)單、成本大幅下除、故障率明顯減少,是低價(jià)位鉛酸電池電動(dòng)車的最佳配套產(chǎn)品。為便于用戶了解,現(xiàn)將其技術(shù)參數(shù)簡(jiǎn)述如下,以供使用前參考。其寬度可根據(jù)用戶定制。電動(dòng)直驅(qū)鏈傳動(dòng),直接通過(guò)鏈輪傳動(dòng)傳到后輪上。較少了功率在傳動(dòng)過(guò)程中的能量損失,也簡(jiǎn)化了后橋的工藝流程和加工難度。既方便又實(shí)用美觀,一定是未來(lái)電動(dòng)三輪車的典范。車架部件是構(gòu)成電動(dòng)三輪車的基本結(jié)構(gòu)體,也是電動(dòng)三輪車的骨架和主體,其他部件也都是直接或間接安裝在車架上的。3.3.2電池選型電動(dòng)三輪車電機(jī)的功率選擇為1500w,那么就需要一種電容比較大的電池組來(lái)作為驅(qū)動(dòng)電源。 隨著電動(dòng)助力車行業(yè)從2006年下半年開(kāi)始進(jìn)入行業(yè)整合與戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型階段,其動(dòng)力電源配套產(chǎn)品也呈現(xiàn)出新的趨勢(shì)特征。典型的主流趨勢(shì)是鋰電池開(kāi)始以產(chǎn)業(yè)化模式用作電動(dòng)助力車動(dòng)力電池,以替代鉛酸蓄電池和鎳氫電池等傳統(tǒng)產(chǎn)品。在政府政策規(guī)范和行業(yè)協(xié)會(huì)大力倡導(dǎo)下,以及消費(fèi)升級(jí)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化的推動(dòng)下,電動(dòng)助力車用鋰電池的發(fā)展十分迅速,且呈現(xiàn)加速度的態(tài)勢(shì)。據(jù)估算,2007年電動(dòng)助力車用鋰離子電池出貨量在25萬(wàn)組以上,較上年增長(zhǎng)約110%;人們樂(lè)觀預(yù)測(cè)2008年出貨量可以達(dá)到50萬(wàn)組以上,再現(xiàn)翻番的增長(zhǎng)速度。經(jīng)過(guò)23年的行業(yè)磨合,在電動(dòng)助力車結(jié)構(gòu)逐漸梳理清晰的背景下,電動(dòng)助力車用鋰電池的年出貨量將可望達(dá)到100萬(wàn)組以上,占電動(dòng)助力車電池整個(gè)市場(chǎng)的約5%以上。 鋰電池由主要用于電子數(shù)碼終端消費(fèi)品的儲(chǔ)能型二次電源向動(dòng)力型二次電源發(fā)展,是其產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程中一次質(zhì)的飛躍。由此推動(dòng)鋰電池行業(yè)擴(kuò)張能力大幅度提升。其中,鋰電池用于電動(dòng)助力車動(dòng)力電源是其最具有劃時(shí)代意義的行業(yè)拓展。如果能夠成功,則是鋰電池自手機(jī)電池以后所開(kāi)拓的最具發(fā)展?jié)摿Φ氖袌?chǎng)空間。對(duì)此,分析并把握現(xiàn)階段鋰電池用于電動(dòng)助力車的關(guān)鍵特點(diǎn)顯得尤為重要。直接挑戰(zhàn)鉛酸蓄電池,較高的成本是用于電動(dòng)助力車的鋰電池的第一個(gè)關(guān)鍵特點(diǎn)。較低的成本所決定的高性價(jià)比特點(diǎn)是鉛酸蓄電池160多年長(zhǎng)盛不衰的關(guān)鍵因素。鋰電池在沒(méi)有任何中間過(guò)渡層產(chǎn)品的情況下用于電動(dòng)助力車,直接與鉛酸蓄電池競(jìng)爭(zhēng),主要是性價(jià)比競(jìng)爭(zhēng),因此產(chǎn)生非常大的壓力。相對(duì)于鉛酸蓄電池來(lái)說(shuō),鋰電池較高的成本主要由于以下原因:第一、原材料價(jià)格較高。鋰電池的正極材料、負(fù)極材料、集流體、隔膜、電解質(zhì)等主材價(jià)格比鉛酸蓄電池高出很多,其組裝輔材和外部電路系統(tǒng)成本則是鉛酸蓄電池幾乎沒(méi)有的。雖然鋰電池由于能量遠(yuǎn)高于鉛酸蓄電池,因此單位功率的原輔材料成本并沒(méi)有表現(xiàn)出來(lái)的成本差距那么大,但是二者的材料成本差距確實(shí)存在,而且差距以倍數(shù)計(jì);第二、由于制作工藝的原因,鋰電池的人工成本比較比例。在制造成本中,鋰電池的人工成本占40%以上,而鉛酸蓄電池的人工成本一般為10%20%;第三、鋰電池生產(chǎn)用的機(jī)器設(shè)備價(jià)值較高,單位功率的固定資產(chǎn)折舊金額較大;第四、鋰電池在生產(chǎn)中大部分過(guò)程是不可逆的,而鉛酸蓄電池是可逆修復(fù)的,因此鋰電池的總體合格率較低;第五、鉛酸蓄電池使用之后的回收價(jià)值在40%以上,而鋰電池的回收價(jià)值幾乎是零。綜上,相對(duì)于鉛酸蓄電池,鋰電池用于電動(dòng)助力車的成本較高是一個(gè)突出的特點(diǎn),也是影響鋰電池大規(guī)模替代鉛酸蓄電池用于電動(dòng)助力車的關(guān)鍵特點(diǎn)。對(duì)此,我們必須正視,不能回避。鋰電池是迄今所有商業(yè)化使用的二次化學(xué)電源中性能最為優(yōu)秀的電池,這也是促進(jìn)鋰電池用于電動(dòng)助力車的一個(gè)關(guān)鍵因素。主要的可以概括如下:(1)比能量高;無(wú)論是體積比能量,還是重量比能量,鋰電池均比鉛酸蓄電池高出三倍以上。由此決定了鋰電池體積更小、重量更輕,其市場(chǎng)消費(fèi)感覺(jué)很好;(2)循環(huán)壽命長(zhǎng);鋰電池用于電動(dòng)助力車的循環(huán)壽命一般在800次以上,采用磷酸鐵鋰正極材料的鋰電池可以達(dá)到2000次左右,超出鉛酸蓄電池1.5倍至5倍以上。這大大降低了鋰電池的使用成本,提高了消費(fèi)者的使用便利程度;(3)具有較寬的充電功率范圍;這是鋰電池具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。在需要時(shí),可以1C3C充電,使充電時(shí)間控制在20分鐘1小時(shí),充電效率達(dá)到85%以上。在進(jìn)一步技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)上,這一特性得到更好的發(fā)揮,可以具有很好的商業(yè)價(jià)值;(4)倍率放電性能好;鋰電池的倍率放電可以達(dá)到10倍率以上,特殊制作可以達(dá)到30倍率。這一特性非常有利于電動(dòng)助力車的智能控制騎行技術(shù)的發(fā)展。只是目前對(duì)這一特性尚未有很好的開(kāi)發(fā)與利用。在鋰電池發(fā)展過(guò)程中,因?yàn)椴捎玫恼?fù)極材料及其配方不同,出現(xiàn)過(guò)爆炸、燃燒等不安全現(xiàn)象。主要是負(fù)極采用金屬鋰,經(jīng)循環(huán)后產(chǎn)生枝晶,致使短路,出現(xiàn)燃燒爆炸;而正極材料采用鈷酸鋰或鎳鈷鋰等,其化學(xué)活潑性較高,在石墨負(fù)極的配合下,一旦出現(xiàn)高溫,容易發(fā)生爆炸燃燒。盡管實(shí)際發(fā)生的概率在十萬(wàn)分之一或百萬(wàn)分之一以上,但由于以手機(jī)及筆記本電腦等為主的電子消費(fèi)品數(shù)量極大,使用范圍極廣,因此累計(jì)發(fā)生的安全事故絕對(duì)數(shù)量使人們感覺(jué)很多。由于這些電子消費(fèi)品是人們?nèi)粘I罱?jīng)常相伴,不可或缺的用品,一旦發(fā)生安全問(wèn)題,影響很大,致使人們“談鋰電池色變”。這種在電子數(shù)碼產(chǎn)品中使用的鋰電池的安全問(wèn)題形成一種成見(jiàn),開(kāi)始影響電動(dòng)助力車用鋰電池。之所以說(shuō)這是一種“成見(jiàn)性”的特點(diǎn),是因?yàn)樵诩夹g(shù)創(chuàng)新的推動(dòng)下,這一問(wèn)題已經(jīng)得到解決。目前,多家研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新采用改性錳酸鋰或磷酸鐵鋰為正極材料,其氧化性呈惰性狀況,并具有很強(qiáng)的承受大電流、高電壓的能力,配以新型電解質(zhì)和耐高溫隔膜,制作的鋰電池經(jīng)過(guò)非??量痰臏y(cè)試,可以說(shuō),完全解決了安全性問(wèn)題。以浙江振龍電源股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱“振龍公司”)生產(chǎn)的動(dòng)力型聚合物鋰電池為例,過(guò)充達(dá)到3C15V,熱濫用達(dá)到150攝氏度,高溫95攝氏度擱置48小時(shí),短路、針刺、振動(dòng),反復(fù)多次測(cè)試,無(wú)一爆炸燃燒??梢哉f(shuō),這是一種與傳統(tǒng)鋰電池在基本性質(zhì)上不同的鋰電池,它具有很好的安全性。但是,仍然在發(fā)生著的某些鋰電池安全事故,以及人們已經(jīng)形成的成見(jiàn),至今仍嚴(yán)重影響鋰電池用于電動(dòng)助力車的進(jìn)一步推廣,這也是我們不得不重視的一個(gè)關(guān)鍵特點(diǎn)。當(dāng)鋰電池采用錳酸鋰正極材料以后;當(dāng)聚合物鋰電池改革了電解質(zhì)膜制作的特殊工藝以后,在技術(shù)創(chuàng)新的持續(xù)推進(jìn)下,鋰電池進(jìn)入了完全綠色環(huán)??稍偕茉窗l(fā)展的嶄新階段。從社會(huì)發(fā)展宏觀層面和政府政策導(dǎo)向?qū)用妫捎眠@種全環(huán)保無(wú)污染的二次化學(xué)電源替代鉛酸蓄電池,生產(chǎn)成千萬(wàn)輛甚至上億輛電動(dòng)助力車供中國(guó)廣大老百姓作為基本代步交通工具,其重大戰(zhàn)略意義是不言而喻的。從操作層面把握,關(guān)鍵是政策力度在什么時(shí)候逐步到位。以上四個(gè)方面是決定現(xiàn)階段鋰電池用于電動(dòng)助力車發(fā)展?fàn)顩r以及發(fā)展趨勢(shì)和空間的關(guān)鍵特點(diǎn)。針對(duì)這些特點(diǎn),采取積極的應(yīng)對(duì)措施和主動(dòng)有力的策略,是全行業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。我們目前的任務(wù)是將鋰電池這種綠色環(huán)保的可再生能源用于電動(dòng)助力車行業(yè),并推動(dòng)其得到盡可能廣泛的發(fā)展。對(duì)此,我們首先應(yīng)該分析并把握電動(dòng)助力車的行業(yè)本質(zhì)。無(wú)輪從我國(guó)自行車發(fā)展的歷史背景看,還是從我國(guó)人多地少,石油能源匱乏及經(jīng)濟(jì)尚不發(fā)達(dá)的國(guó)情特點(diǎn)看,電動(dòng)助力車是一種基本的、數(shù)量最多的代步交通工具。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,人民生活水平提高,及對(duì)傳統(tǒng)自行車更新?lián)Q代改進(jìn)的需要,電動(dòng)助力車的迅速發(fā)展具有必然的性質(zhì)。對(duì)這一新興的、正處于快速發(fā)展中的行業(yè)的本質(zhì),筆者的初步認(rèn)識(shí)是:高技術(shù)與低成本相結(jié)合,以滿足普通的代步交通工具需要。對(duì)這一行業(yè)本質(zhì)的把握,主要有三個(gè)層面的要點(diǎn):(1)高技術(shù):電動(dòng)助力車是一個(gè)高技術(shù)密集的產(chǎn)品,包括設(shè)計(jì)、電機(jī)、車身材質(zhì)、電池和騎行控制系統(tǒng),無(wú)一不是最新的高技術(shù)的成果。任何一個(gè)方面的技術(shù)含量欠缺不到位,都會(huì)使整個(gè)產(chǎn)品的性能和穩(wěn)定性大大下降;(2)低成本:電動(dòng)助力車在中國(guó)是自行車的更新產(chǎn)品,其歷史價(jià)格參照物是自行車;而且購(gòu)買電動(dòng)助力車的主體是收入較低的普通老百姓,其年可支配收入一般在1萬(wàn)元2萬(wàn)元。因此,低成本是一個(gè)重要前提;(3)普通代步交通工具;這也就是說(shuō),電動(dòng)助力車使用密度較高,騎行頻次較高,騎行的道路狀況可能不好,同時(shí)必然要求帶人載物。因此,消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)助力車的騎行距離、循環(huán)壽命、充電時(shí)間、牢固可靠性及對(duì)路面的適應(yīng)性等要求較高。把握電動(dòng)助力車行業(yè)本質(zhì),根據(jù)現(xiàn)階段鋰電池運(yùn)用的關(guān)鍵特點(diǎn),我們才能夠設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)策略和實(shí)現(xiàn)路徑,通過(guò)電動(dòng)助力車用鋰電池整個(gè)供應(yīng)鏈共同的努力,克服瓶頸,盡快把這個(gè)事業(yè)做大。對(duì)此,本文就以下對(duì)策進(jìn)行初步探討:對(duì)策一:節(jié)能環(huán)保政策加大落實(shí)力度,加快落實(shí)步伐這是需要整個(gè)社會(huì)和政府做的事情。大量生產(chǎn)鉛酸蓄電池用于電動(dòng)助力車,從微觀看,目前的性價(jià)比無(wú)出其右,低廉的成本是其他電池?zé)o法與之競(jìng)爭(zhēng)的;但是從社會(huì)成本看,酸霧、鉛粉(鉛煙塵)和污水對(duì)環(huán)境的影響和社會(huì)支付的代價(jià)是很大的,而且是需要長(zhǎng)期支付的。一個(gè)負(fù)責(zé)任的社會(huì)主體,一個(gè)負(fù)責(zé)任的政府應(yīng)該盡快阻止這種污染的繼續(xù)延續(xù),盡快鼓勵(lì)支持節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品的發(fā)展。這一對(duì)策的落實(shí),是鋰電池用于電動(dòng)助力車發(fā)展必要的前提和環(huán)境。對(duì)策二:以較高的整體性價(jià)比應(yīng)對(duì)高成本就絕對(duì)的成本比較,鋰電池不可能做到與鉛酸蓄電池一樣;也就是說(shuō),單純以放電功率的性價(jià)比而言,目前鋰電池?zé)o法與鉛酸蓄電池競(jìng)爭(zhēng)。但是整體性價(jià)比,是鋰電池與鉛酸蓄電池進(jìn)行成本競(jìng)爭(zhēng)的主要取勝之道。這包括兩個(gè)方面:一方面,以技術(shù)創(chuàng)新為基礎(chǔ),不斷降低成本,提高性價(jià)比。鋰電池的核心是通過(guò)鋰離子脫嵌與嵌入的轉(zhuǎn)移來(lái)實(shí)現(xiàn)電能與化學(xué)能之間的轉(zhuǎn)換??梢詫?shí)現(xiàn)并且更高效率的實(shí)現(xiàn)這一核心的鋰電池材料、制作工藝及其相關(guān)技術(shù)存在非常廣闊的創(chuàng)新空間。例如,研發(fā)創(chuàng)新采用錳酸鋰為鋰電池正極材料,既解決了安全性問(wèn)題,又使正極材料的成本大幅度下降;由60多萬(wàn)元一噸的鈷酸鋰下降為5萬(wàn)多元一噸的錳酸鋰。另外,通過(guò)研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新,使目前鋰電池所需要的部分材料得以國(guó)產(chǎn)化,打破日本美國(guó)企業(yè)的壟斷,從而大幅度降低成本。這方面的工作已經(jīng)取得了積極的進(jìn)展??梢猿醪焦烙?jì),經(jīng)過(guò)12年的努力,用于電動(dòng)助力車的鋰電池的制造成本可以下降30%以上。在鉛酸蓄電池的鉛資源價(jià)格不斷上漲的背景下,鋰電池的相對(duì)性價(jià)比將會(huì)大幅度提高。另一方面,通過(guò)整車的設(shè)計(jì)改進(jìn)和消費(fèi)理念的引導(dǎo),提高使用鋰電池的電動(dòng)助力車的“感受性價(jià)比”。所謂“感受性價(jià)比”,是指消費(fèi)者在消費(fèi)過(guò)程中主觀體驗(yàn)產(chǎn)品舒適度、便利度、新奇度及各種精神享受與其支付的價(jià)格的比較。例如,采用智能控制設(shè)計(jì)的電動(dòng)助力車以騎行使用的力度為控制主體,充分發(fā)揮鋰電池倍率放電特性,騎行者越是用力,放電功率越大,速度越快并且騎行效率越好;這可以使騎行者獲得一種特別的感受。鋰電池具有較高的比能量,具有快充的技術(shù)條件,聚合物鋰電池又有非常好的設(shè)計(jì)柔性,這些都可以更好的利用來(lái)提高“感受性價(jià)比”,彌補(bǔ)低層次的功率性價(jià)比的不足。對(duì)策三:加大產(chǎn)業(yè)鏈整合力度,充分發(fā)揮鋰電池的優(yōu)勢(shì)性能從目前的實(shí)際情況看,由于鋰電池剛剛進(jìn)入電動(dòng)助力車行業(yè),基本上采取的是就著鉛酸蓄電池軌跡走的路徑,按鉛酸蓄電池原有的設(shè)計(jì)套入鋰電池。例如電壓模式,因?yàn)殂U酸蓄電池是以2V單體為基礎(chǔ)進(jìn)行串聯(lián)而成的,所以目前絕大多數(shù)電動(dòng)助力車采用的電壓是24V、36V和48V等。而實(shí)際上,配合電機(jī)、載重、速度等等整車整體設(shè)計(jì)最佳的電壓、電流及放電功率卻未必如此。既然鋰電池有非常好的比能量、循環(huán)壽命、快充條件、倍率放電能力等等優(yōu)勢(shì)性能,那么電動(dòng)助力車生產(chǎn)廠商在進(jìn)行整車設(shè)計(jì)的時(shí)候,在制造過(guò)程安排的時(shí)候,在考慮售后服務(wù)維修的時(shí)候,將鋰電池制造企業(yè)更緊密的整合在一起,從而更好地發(fā)揮鋰電池的優(yōu)勢(shì)特性。例如放電功率,如果充分考慮鋰電池有效工作電壓在3.0V4.2V之間,則可以用緊設(shè)計(jì)方式,在充分發(fā)揮電機(jī)功能的前提下,將鋰電池做的更小、更輕;再譬如,如果進(jìn)一步完善技術(shù)創(chuàng)新,克服磷酸鐵鋰目前存在的弱點(diǎn),將鋰電池循環(huán)壽命做到1500次以上,則在整車設(shè)計(jì)的時(shí)候,特別是電機(jī)壽命、材質(zhì)壽命和控制系統(tǒng)壽命等,加大使用壽命延長(zhǎng)的設(shè)計(jì),推出5年以上的保質(zhì)期,同時(shí)在商務(wù)策略和售后服務(wù)策略上進(jìn)行調(diào)整,打造一種全新的概念車??傊?,加大產(chǎn)業(yè)鏈整合力度,盡快采用總體設(shè)計(jì)模式,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)流程再造,以充分發(fā)揮鋰電池優(yōu)勢(shì)性能,是鋰電池大規(guī)模用于電動(dòng)助力車發(fā)展的必由之路。對(duì)鋰電池用于電動(dòng)助力車的發(fā)展作為一次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型來(lái)對(duì)待,是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程;但是,以上述四個(gè)方面為抓手,從點(diǎn)的突破開(kāi)始,以點(diǎn)帶面,綱舉目張,我認(rèn)為是比較有效率的關(guān)鍵之處。在將鋰電池用于電動(dòng)助力車的過(guò)程中,以振龍公司為代表的一些鋰電池生產(chǎn)廠商開(kāi)發(fā)出具有更為高端技術(shù)的動(dòng)力型聚合物鋰電池,這與電動(dòng)助力車的需要更為契合。針對(duì)上述鋰電池應(yīng)用于電動(dòng)助力車的特點(diǎn),振龍公司開(kāi)發(fā)的動(dòng)力型聚合物鋰電池具有更為明顯的優(yōu)勢(shì)特性:1、具有非常好的比能量特點(diǎn),尤其是重量比能量聚合物鋰電池采用復(fù)合鋁塑膜為電芯外殼,因此在同樣技術(shù)和材料的情況下具有更好的重量比能量,見(jiàn)下表:在保持鋰電池工作電壓平臺(tái)最高的前提下,聚合物鋰電池的重量比能量是最好的;因此在消費(fèi)者的實(shí)際使用中,聚合物鋰電池是最輕便的;從目前正在緊鑼密鼓地制定行業(yè)政策和標(biāo)準(zhǔn)的角度看,聚合物鋰電池更適合用于電動(dòng)助力車。2、具有更好的安全性能,因此聚合物鋰電池可以完全消除“安全性成見(jiàn)”聚合物鋰電池在被發(fā)明出來(lái)時(shí),就是以其較高的安全性能為典型特征。聚合物鋰電池獨(dú)特的電解質(zhì)配方和制作工藝方式,優(yōu)化了極性材料與電解質(zhì)的結(jié)合關(guān)系,屏除了電池內(nèi)部產(chǎn)生較大氣體壓力的源頭因素。同時(shí),鋁塑膜外殼的軟包形式使得可能的內(nèi)部壓力可以得到緩解。因此,聚合物鋰電池可以較好的避免液態(tài)鋰電池常見(jiàn)的爆炸與燃燒現(xiàn)象。目前的動(dòng)力型聚合物鋰電池均采用錳酸鋰或磷酸鐵鋰為正極材料,這為徹底解決安全性問(wèn)題奠定了基礎(chǔ)。3、具有獨(dú)特的柔性設(shè)計(jì)特點(diǎn),因此聚合物鋰電池更適合產(chǎn)業(yè)流程整合聚合物鋰電池的極片規(guī)格、外形尺寸、極耳位置、連接方式等都具有很好的設(shè)計(jì)柔性,可以在較短的時(shí)間內(nèi),以較低的成本,盡可能貼近客戶的需要設(shè)計(jì)出新的款式、尺寸、規(guī)格、品種。這為推進(jìn)產(chǎn)業(yè)流程整合,適應(yīng)綜合設(shè)計(jì)需要提供了更好地條件,同時(shí)也為電動(dòng)助力車更多個(gè)性化設(shè)計(jì)提供了較大的空間,為電動(dòng)助力車生產(chǎn)廠家短平快地爭(zhēng)奪市場(chǎng)提供較好的支持。4、具有高倍率放電優(yōu)勢(shì),因此聚合物鋰電池更顯強(qiáng)勢(shì)瞬間動(dòng)能聚合物鋰電池在航模、玩具、電動(dòng)工具等市場(chǎng)拓展過(guò)程中呈現(xiàn)出無(wú)可比擬的高倍率放電優(yōu)勢(shì),相關(guān)技術(shù)已經(jīng)比較成熟。因此當(dāng)聚合物鋰電池用于電動(dòng)助力車時(shí),這一特性為電動(dòng)助力車動(dòng)力設(shè)計(jì)和智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了特別的技術(shù)支持;在電動(dòng)助力車啟動(dòng)、爬坡、瞬間加速等關(guān)鍵點(diǎn)和騎行中使用的力度大小,聚合物鋰電池的倍率放電性能可以提供非常到位的動(dòng)能支撐,從而發(fā)揮獨(dú)到的效率作用。5、由于鋁塑膜和工藝的特點(diǎn),聚合物鋰電池更具成本下降空間目前聚合物鋰電池的成本與液態(tài)鋰電池相當(dāng),但是,其在兩個(gè)方面具有更為確定的成本下降空間:一是鋁塑膜外殼,目前國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品的研發(fā)已經(jīng)取得階段性成果,估計(jì)近一兩年可以有適用的批量化的產(chǎn)品供應(yīng)。屆時(shí),鋁塑膜外殼的成本將會(huì)有較大的下降幅度;二是制作工藝成本下降。目前聚合物鋰電池成本較高的一個(gè)重要方面是比較復(fù)雜的工藝過(guò)程和較高的制作成本。隨著工藝技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新的進(jìn)一步深化和簡(jiǎn)化,聚合物鋰電池的制造工藝成本預(yù)期有較大的下降空間。 電動(dòng)助力車在實(shí)際使用過(guò)程中對(duì)快速充電性能有比較強(qiáng)烈的需求。針對(duì)此需求,振龍公司特別在材料匹配及特殊的工藝設(shè)計(jì)方面加大力度,開(kāi)發(fā)的聚合物鋰電池具有很好的充電電流寬度。目前已經(jīng)可以批量生產(chǎn)1C電流充電的聚合物鋰電池,可以使充電時(shí)間縮短到1小時(shí)。而已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室研發(fā)成功,并制作出樣品的3C充電模式,可以使充電時(shí)間達(dá)到20分鐘,其容量效率仍保持在86%以上。我們認(rèn)為,一旦實(shí)現(xiàn)工業(yè)化批量生產(chǎn),電動(dòng)助力車的使用便捷將會(huì)發(fā)生革命性的變化。綜上所述,新一代動(dòng)力型聚合物鋰電池具有更為鮮明的特點(diǎn),更有利于應(yīng)用于電動(dòng)助力車新的發(fā)展階段,因此,在國(guó)家政策進(jìn)一步落實(shí)支持的背景下,張揚(yáng)這些特點(diǎn),并使這些特點(diǎn)在更大規(guī)模的數(shù)量上得以實(shí)現(xiàn),將有力地推動(dòng)電動(dòng)助力車盡快進(jìn)入一個(gè)更高層次的新的發(fā)展軌道。項(xiàng)目指標(biāo)鉛酸蓄電池鎳鎘電池鎳氫電池液態(tài)鋰電池聚合物鋰電池重量比能量(Wh/kg)355065130160額定電壓(V)21.21.23.73.7現(xiàn)階段鋰電池應(yīng)用于電動(dòng)助力車及其發(fā)展的特點(diǎn)是解決行業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵,也是規(guī)范電動(dòng)助力車管理的重要條件,更是發(fā)展綠色代步交通工具,打造環(huán)保節(jié)能社會(huì)的一個(gè)方面努力的核心。博鰲(亞洲)論壇將建設(shè)綠色節(jié)能社會(huì)作為大會(huì)主題之一,并將發(fā)展可再生能源作為其中的一個(gè)重點(diǎn)。可以預(yù)期,對(duì)污染產(chǎn)業(yè)的制約,對(duì)綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)的扶持和倡導(dǎo),將越來(lái)越成為社會(huì)的共識(shí),中國(guó)政府的政策也一定會(huì)逐漸加大落實(shí)力度,鋰電池的用途也會(huì)會(huì)越來(lái)越多。3.3.3鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算已知條件如:電動(dòng)三輪車電機(jī)的功率選擇為1500w, (額定功率P=1.5kW,轉(zhuǎn)速n1=970r/min),從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2=300rpm,載荷平穩(wěn),鏈傳動(dòng)中心距不應(yīng)小于550mm,要求中心距可調(diào)整。1、選擇鏈輪齒數(shù)鏈傳動(dòng)速比:由表6-5選小鏈輪齒數(shù)z1=25。大鏈輪齒數(shù)z2=iz1=3.2325=81,z2550mm,符合設(shè)計(jì)要求。中心距的調(diào)整量一般應(yīng)大于2p。a2p=215.875mm=31.75mm實(shí)際安裝中心距 a=a-a=(643.3-31.75)mm=611.55mm6、求作用在軸上的力鏈速工作拉力F=1000P/v=10007.5/6.416=1168.9N工作平穩(wěn),取壓軸力系數(shù)KQ=1.2軸上的壓力FQ=KQ F=1.21168.9N=1402.7N7、選擇潤(rùn)滑方式根據(jù)鏈速v=6.416m/s,鏈節(jié)距p=15.875,按圖6-8鏈傳動(dòng)選擇油浴或飛濺潤(rùn)滑方式。設(shè)計(jì)結(jié)果:滾子鏈型號(hào)10A-1136GB1243.1-83,鏈輪齒數(shù)z1=25,z2=81,中心a=611.55mm,壓軸力FQ=1402.7N。三維模型如圖所示。3.4 電動(dòng)三輪車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)制動(dòng)器是制動(dòng)系統(tǒng)的主要組成部分,目前制動(dòng)器基本都是摩擦式制動(dòng)器,按照摩擦副中旋轉(zhuǎn)元件的不同,分為鼓式和盤式兩大類制動(dòng)器(如下表所示)。鼓式制動(dòng)器又有領(lǐng)從蹄式、雙領(lǐng)蹄式、雙向雙領(lǐng)蹄式、雙從蹄式、單向自增力式、雙向自增力式制動(dòng)器等結(jié)構(gòu)型式。盤式制動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)元件是一個(gè)垂向安放且以兩側(cè)面為工作面的制動(dòng)盤,其固定摩擦元件一般是位于制動(dòng)盤兩側(cè)并帶有摩擦片的制動(dòng)塊。當(dāng)制動(dòng)盤被兩側(cè)的制動(dòng)塊夾緊時(shí),摩擦表面便產(chǎn)生作用于制動(dòng)盤上的摩擦力矩。鼓式制動(dòng)器又分為內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器和外束型鼓式制動(dòng)器。內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器的固定摩擦元件是一對(duì)帶有摩擦蹄片的制動(dòng)蹄,后者又安裝在制動(dòng)底板上,而制動(dòng)底板則又緊固于前梁或后橋殼的突緣上(對(duì)車輪制動(dòng)器)或變速器殼或與其相固定的支架上(對(duì)中央制動(dòng)器);其旋轉(zhuǎn)摩擦元件為固定在輪轂上或變速器第二軸后端的制動(dòng)鼓,并利用制動(dòng)鼓的圓柱內(nèi)表面與制動(dòng)蹄摩擦片的外表面作為一對(duì)摩擦表面在制動(dòng)鼓上產(chǎn)生摩擦力矩,故又稱為蹄式制動(dòng)器。外束型鼓式制動(dòng)器的固定摩擦元件是帶有摩擦片且剛度較小的制動(dòng)帶;其旋轉(zhuǎn)摩擦元件為制動(dòng)鼓,并利用制動(dòng)鼓的外圓柱表面和制動(dòng)帶摩擦片的內(nèi)圓弧面作為一對(duì)摩擦表面,產(chǎn)生摩擦力矩作用于制動(dòng)鼓,故又稱為帶式制動(dòng)器。在汽車制動(dòng)系中,帶式制動(dòng)器曾僅用作某些汽車的中央制動(dòng)器,現(xiàn)代汽車已很少采用。由于外束型鼓式制動(dòng)器通常簡(jiǎn)稱為帶式制動(dòng)器,而且在汽車上已很少采用,所以內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器通常簡(jiǎn)稱為鼓式制動(dòng)器,而通常所說(shuō)的鼓式制動(dòng)器即是指這種內(nèi)張型鼓式結(jié)構(gòu)。鼓式制動(dòng)器可按其制動(dòng)蹄的受力情況分類(見(jiàn)圖 1),它們的制動(dòng)效能、制動(dòng)鼓的受力平衡狀況以及車輪旋轉(zhuǎn)方向?qū)χ苿?dòng)效能的影響均不同。制動(dòng)一般前輪制動(dòng)由手捏閘把來(lái)控制,后輪制動(dòng)由腳踩制動(dòng)踏板來(lái)完成。電動(dòng)三輪車的制動(dòng)裝置有機(jī)械鼓式制動(dòng)器和液壓盤式制動(dòng)器兩種。鼓式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)與汽車、拖拉機(jī)相似,制動(dòng)蹄塊由鋁合金壓鑄成型,上面粘有摩擦制動(dòng)片,通過(guò)制動(dòng)臂轉(zhuǎn)動(dòng)制動(dòng)凸輪并推開(kāi)制動(dòng)蹄塊起到制動(dòng)的目的。制動(dòng)器由油箱、柱塞閥油泵(均在車把上)、液壓油管、制動(dòng)鉗、制動(dòng)盤等組成。制動(dòng)錯(cuò)開(kāi)與前叉導(dǎo)向近固定在一起,是制動(dòng)裝置的固定部分。制動(dòng)盤與車輪固定在一起,隨車輪旋轉(zhuǎn)。制動(dòng)時(shí),握緊閘把,柱塞閥移動(dòng),推動(dòng)液壓油沿液壓油管進(jìn)入制動(dòng)鉗的兩個(gè)油缸。在壓力油的作用下,油缸推動(dòng)摩擦片從兩邊緊夾住制動(dòng)盤,產(chǎn)生很大的摩擦阻力,迫使車輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)。放松閘把時(shí),液壓油路中的壓力迅速回降,油缸帶動(dòng)摩擦片恢復(fù)原位,解除制動(dòng)。3.4.1電動(dòng)三輪車前輪制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)電動(dòng)三輪車前輪制動(dòng)系統(tǒng)采用手捏閘形式:制動(dòng)原理:通過(guò)電動(dòng)三輪車前叉手柄手柄拉線剎車?yán)瑒x車轉(zhuǎn)軸輪觳剎車皮剎車鍋達(dá)到剎車的作用。各部分參數(shù):前輪制動(dòng)總摩擦片面積為(單片):1870前輪制動(dòng)總面積為:18702=3740前輪輪觳直徑為:95mm摩擦片的直徑為:93.5mm轉(zhuǎn)軸為一個(gè):614(mm)的圓角長(zhǎng)方體 拉片兩中心孔的距離為:60mm前輪制動(dòng)系統(tǒng)圖如下:圖(11)前輪制動(dòng)系統(tǒng)圖3.4.2 電動(dòng)三輪車后輪制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)電動(dòng)三輪車后輪制動(dòng)系統(tǒng)采用腳踩制動(dòng)踏板式原理:通過(guò)制動(dòng)踏板連桿中間轉(zhuǎn)軸連桿拉片制動(dòng)轉(zhuǎn)軸制動(dòng)摩擦片壓緊輪觳完成制動(dòng)過(guò)程。后輪觳制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)直徑為:160mm后輪摩擦片的制動(dòng)直徑為:158mm制動(dòng)板總長(zhǎng)為:70mm制動(dòng)軸為:1416(mm)圓角長(zhǎng)方體后制動(dòng)踏板的力矩為:235mm踏板與拉桿力矩為:61mm后輪制動(dòng)摩擦片面積(單片):5370單個(gè)后輪制動(dòng)面積:53702=10740后輪制動(dòng)總面積:107402=214803.4.3 電動(dòng)三輪車駐車系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 原理:駐車手柄中間有一帶彈簧的導(dǎo)桿與車身上的齒狀鎖止開(kāi)關(guān)配合通過(guò)駐車手柄連桿中間轉(zhuǎn)軸連接制動(dòng)系統(tǒng)起到駐車的作用。駐車手柄長(zhǎng)度為:185mm駐車手柄的力矩為:38mm駐車中軸連接板長(zhǎng)度為:55mm電動(dòng)三輪車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖如下:圖3.5 電動(dòng)三輪車制動(dòng)系統(tǒng)總成圖3.5 電動(dòng)三輪車三維模型對(duì)電動(dòng)三輪車其它零部件進(jìn)行簡(jiǎn)單設(shè)計(jì),并利用三維軟件PRO/E建立模型如圖3.6所示。第四章 電動(dòng)三輪車運(yùn)動(dòng)仿真機(jī)構(gòu)仿真是PROE的功能模塊之一。術(shù)語(yǔ):創(chuàng)建機(jī)構(gòu)前,應(yīng)熟悉下列術(shù)語(yǔ)在PROE中的定義:主體 (Body) - 一個(gè)元件或彼此無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的一組元件,主體內(nèi)DOF=0。連接 (Connections) - 定義并約束相對(duì)運(yùn)動(dòng)的主體之間的關(guān)系。自由度 (Degrees of Freedom) - 允許的機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)。連接的作用是約束主體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)
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