电动车设计计算书.docx

. . .. ..页脚. 一、车型设计的主要参数指标 表 1 主要参数 参数 数值 参数 数值 整车满载质量（kg） 7365 整备质量（kg） 4180 长*宽*高(m*m*m) 5995*2150*3110 轴距（m) 3300 迎风面积（错误!未找到 引用源。） 滚动阻力系数 4.65 0.012 风阻系数 后桥速比 0.7 5.833 车轮滚动半径(m) 0.391 重力加速度 9.8 传动效率 0.95 滚动阻力系数 0.012 二、车型设计的计算方程式 电动汽车动力传动系统的设计应该满足车辆对动力性能的要求和续驶里程 的要求。我们得到动力性能的要求，即最高车速80km/h，加速性能 0~50km/h 小于 10s，爬坡度不小于20%（20 km/h），续航里程150kw（50km/h）。为此，需要掌握沿汽车行驶方向作用于汽车的各种外力，即驱动力与行驶阻力。根据这些力的平衡关系建立汽车行驶方程式，就可以估算汽车的最高车速、加速度、最大爬坡度和续航里程。 汽车的行驶方程式为： 式中：F ——驱动力； t ΣF——行驶阻力之和。 F ? ? F t 车辆行驶的驱动力是路面作用在车辆驱动轮上的，电动汽车的电动机输出轴 输出转矩，经过车辆传动系传递到驱动轮的驱动力矩为Tt，同时，地面对驱动轮产生反作用力Ft，这个反作用力就是驱动汽车行驶的外力，即驱动力。 其数值为： TF ? t T t r 式中：T —作用与驱动轮上的转矩； t r—车轮半径。 电动汽车中T 是由电动机输出的转矩经传动系统传递到车轮上的。令传动系 t 统总传动比为i，传动系统的机械效率为η 。驱动电动机的输出转矩为T ，则有： t tq T ? T t tq ? i ?? t 汽车在水平道路上等速行驶时，必须克服来自地面的滚动阻力和来自空气的空气阻力。当汽车在坡道上上坡行驶时，还必须克服坡度阻力。汽车加速行驶时还需要克服加速阻力。因此汽车行驶过程中的总阻力为： 式中：F —滚动阻力 f F —空气阻力 w F —坡度阻力 i F —加速阻力 j ? F ? F f F ? F ? F w i j 其中：（1）滚动阻力：F 可以等效的表示为： f F ? W ? f f 式中：W—作用于车辆上的法向载荷； ｆ—滚动阻力系数，与路面种类，行驶车速以及轮胎的结构、材料、气 压等有关。研究中滚动阻力系数，按经验公式取值。 空气阻力： 1 2F ? ? C 2 w D A ? ? ? u 2 r 式中：Ｃ —空气阻力系数； Ｄ Ａ—迎风面积，即车辆行驶方向的投影面积； ρ—空气密度，一般ρ＝1.2258Ns2m-4。 ｕ —相对速度，在无风时即车辆的行驶速度。 ｒ 在无风条件下汽车的运动，ｕ 即为汽车的行驶速度u 。如u 以km／h计， ｒ a a A以m2计，则空气阻力(N)为： 坡度阻力： F ? CD w A ? ? ? u 2 r21.15 r F ? G ?sin? i 式中：α—坡度。一般道路的坡度均较小，此时sinα=tanα=i。 加速阻力： 式中：δ—车辆旋转质量换算系数。m—车辆质量； du —行驶加速度。 dt 这样，汽车行驶阻力为： F ? ? ? m ? du j dt ? F ? W ? f ? C A? u D a221.15 D a 2  G ?sin? ?? ? m ? du dt 在车辆行驶的每一时刻，电动机发出的功率Pe总是等于机械传动损失的功率与全部运动阻力所消耗的功率之和。在纯电动汽车中，Pe为电动机的输出功率。车辆运动阻力所消耗的功率有滚动阻力功率Pf，空气阻力功率Pw,坡度阻力功率 Pi以及加速阻力功率Pj。即： 1P ? ? (P ? P ? P ? P ) 1 e ? f w i j 根据以上的推导，可得车辆行驶过程中的平衡方程如下： T ? n P ? tq e 9550 P ? 1 ? (W ? fua CD  A ? u a  3 G ? u ?a ? ? i ? ? ? m ? ua  du ) e ? 3600 76140 3600 3600 dt 对纯电动汽车而言，式中：P —电动机输出功率(kW)。 e n—电动机输出转速(rpm)。 传动系主要参考设计参数如表1所示，动力性要求如表2所示： 表 2 动力性要求 最高车速 加速性能 0—50km/h 爬坡度 续航里程 80 km/h 小于 10S 不小于 20%（20 km/h） 不小于 150 km 三、车型设计的参数计算 传动比的确定 传动比的选择首先应满足车辆最高车速的要求，由最高车速v 与电机的最 m