3835_电动汽车左前车门设计

毕 业 论 文(设 计)

电动汽车左前车门的设计

The Design of electric car left front door

系      机械与汽车工程系

别:

专业名车辆工程

称:

学生姓XX

名:

学      XXXXXXXX

号:

指导教师姓名、职

称:

完成日期 2015 年 3 月 1 日XX 教授

摘要

随着科技和社会的发展和进步,各种各样的车辆将会陆续出现在公路上面,与此同时,车辆对环境造成的污染问题也越来越严重,严重影响了人们的生活环境,所以机动车辆所带来的环境污染问题是人类当前必须解决的一个问题。对这个问题解决的程度如何,反映着一个社会从科技水平到人文关怀等各方面的发达程度。我国对这种现状的重视程度还是不够,即在交通工具上没有安装减除费油废气排放的节能设施,这种现状存在着许多不和谐因素,更使群体分化加剧,社会人文关怀程度的下降。而如果能够大量使用无油污,无污染的电动汽车,将会大大减少环境污染程度,给人类一个无碳、环保的、绿色的生态环境。

实现绿色驾车无污染化,并实现通过司乘人员,以及经过专门培训的人员对此类电动汽车的简单辅助操作,即可完成的电动汽车充电、制动、行驶等等方面的控制,达到环保节能无污染的目的。首先应该从机理的可行性方案上进行深入讨论,通过对动力单元研究着手,然后经过反复细致的可行性,安全性分析以及对整个系统的运动校核,功能分析,而得到并形成系统的整体的结构,并且针对本系统的特点,来选择最适合的系统方案。

因此,本文首先就方案的选择进行了研究。通过设计者掌握的专业基础知识,互联网上的相关资料以及国内外已有的设计种类的现状,经过详细的方案调查,为本次毕业设计设计出了一套环保节能的电动汽车车门。

关键词:电动汽车;环保节能;车门

Abstract With the aging of the population problem is becoming more and more serious, the elderly and disabled travel, there is a problem in any country. How to solve this problem, which reflects the developed degree of a society from the level of science and technology to the humanistic care and other aspects of the. Our attention to this situation or not, that is no easy installation in vehicles off disabilities on facilities, this situation there are many inharmonious factors, more make the populationdifferentiation, a decline in social humanistic concern degree. The arrangement oflifting system for disabled people in the car, can improve the above situation.

The disabled to pedal accessibility, and realize the company by personnel, andtrained personnel to operate this set of machinery, control to complete the disabledspecial automobile seat lifting system, to enable the disabled smoothly on the trainobjective. Should first in-depth discussion from the feasibility scheme of the mechanism, through the hands of the power unit, and then after repeated and carefulfeasibility, safety analysis and correction of motion, the system function analysis, and get and the formation of system's overall structure, and according to the characteristics of the system, to select the most suitable system scheme the.

Therefore, this paper studied the scheme selection. Through the professional knowledge of master designers, relevant information on the Internet and the status ofdesign types at home and abroad, after detailed investigation plan, for this graduation design is to design a set of practical disabled only car seat lifting system. The system uses the locking mechanism in the hydraulic circuit as the power unit, the scissor lift mechanism.

Key Words :Electric vehicle ;Environmental protection and energy saving ;Car door

目录

1 绪论 .....................................................................1

1.1 电动汽车发展概述 .....................................................1

1.2 课题研究的背景及意义 .................................................2

1.3 电动汽车的发展趋势 ...................................................2

1.4 本课题的主要研究内容 .................................................3

2 电动汽车车门的总体方案设计 ...............................................4

2.1 电动汽车车门结构布局图 ...............................................4

2.2 电动汽车车门的主要形式 ...............................................5

2.2.1 内外板整体冲压成型式车门 .........................................5

2.2.2 窗框内藏式车门 ...................................................6

2.2.3 独立窗框式车门 ...................................................7

2.2.4 无窗框式车门 .....................................................7

2.3 电动汽车车门的组成部分 ...............................................8

2.3.1 车门钣金 .........................................................9

2.3.2 门锁 ............................................................10

2.3.3 门拉手 ..........................................................11

2.3.4 挡风玻璃 ........................................................12

3 三维软件设计总结 .......................................................12

参考文献 ...................................................................13

致谢 .......................................................................14

1 绪论

1.1 电动汽车发展概述

中国电动汽车重大科技项目的研发开始于2001年,经过两个五年计划的科技攻关以及奥运、世博、“十城千辆”示范平台的应用拉动,中国电动汽车从无到有,技术处于持续进步状态,建立起了具有自主知识产权的电动汽车全产业链技术体系。到2010底,全国共有25个城市加入“十城千辆”节能与新能源汽车示范推广工程,50多家企业的184个车型进入《节能与新能源汽车示范推广应用工程推荐车型目录》,各地示范运行各类电动汽车超过1万辆,示范运行里程超过2亿公里,累计载客90亿人次以上。电动汽车关键技术总体水平和应用规模位于国际前列,部分领域实现突破性进展。同时,中国的电动汽车在产品研发及示范推广方面已经取得了举世瞩目的成绩。截至2012年6月底,共有83家企业的454款节能与新能源汽车产品进入《节能与新能源汽车示范推广推荐车型目录》。截至2012年3月底,25个示范城市累计推广节能与新能源汽车超过1.9万辆。其中,公共服务领域1.68万辆,建成充(换)电站170座,充电桩6400余个,载客超过90亿人次。经过十年一剑的历程,中国的电动汽车已经开始从研究开发的阶段进入了产业化的阶段,冉冉升起的中国电动汽车产业正在呈现出蓬勃的生机。当前,在各种新能源汽车的技术路线中,以混合动力、纯电动汽车和燃料电池汽车为代表的电动汽车被普遍认为是未来汽车能源动力系统转型发展的主要方向,已经成为世界汽车强国和主要汽车制造商发展重点。中国已经是世界汽车产业大国,但“大而不强”,中国未来的汽车工业必须探求新的思路。电动汽车产业有望为中国汽车工业开拓新的增长点。未来10年是中国新能源汽车发展的战略机遇期,中国高度重视电动汽车的发展,在2011年3月出台的“十二五”规划纲要中,中国把新能源汽车列为战略性新兴产业之一,提出要重点发展插电式混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车技术,开展插电式混合动力汽车、纯电动汽车研发及大规模商业化示范工程,推进产业化应用。未来中国电动汽车将迎来新一轮的高速发展。2010 年年初国际气候组织曾对40 名电动汽车相关行业专家进行访谈,结果表明充电基础设施建设的重要程度在电动汽车发展众多影响因素中排名第2,超过了购买价格因素,仅次于排名第1的电池技术提高因素。充电设施的基础性、关键性作用各方已达成共识。从国外发展情况来看,尽管国外主要发达国家的充电设施建设还处于起步阶段,但是政府支持力度非常大。从国内发展情况来看,中国充电设施建设主要参与者包括国家电网公司、南方电网公司、普天海油、中石化、比亚迪等企业。近几年来,中国已经投产了一定数量的充电站与充电桩,充电方式有快充、慢充、换电池等多种,先期的工作为后续建设提供了宝贵经验。当下,国家电网公司、南方电网公司、普天海油、中石化等企业已经与多数地方政府签订了战略合作协议,制定了较为明确的建设目

标和计划,充电站建设开始呈现加速发展的势头。尽管充电基础设施建设在国内外普遍得到高度重视,但是当下世界各国都面临着相关技术标准与运营模式不明确等一系列问题,中国亟待在试点基础上加大研究和创新力度,探索一条适合中国国情的充电基础设施发展道路。

世界各国著名的汽车厂商都在加紧研制各类电动汽车,并且取得了一定程度的进展和突破。

第一,日本一直以来,出于对能源危机和环境保护的关注及占领未来世界汽车市场的考虑,日本十分重视电动汽车的研制与开发。从当下世界范围内的整个形势来看,日本是电动汽车技术发展速度最快的少数几个国家之一,特别是在混合动力汽车的产品发展方面,日本居世界领先地位。企业,只有日本的丰田和本田两家汽车公司。1997年12月,丰田汽车公司首先在日本市场上推出了世界上第一款批量生产的混合动力轿车

PRIUS 。该轿车于2000年7月开始出口北美,同年9月开始出口欧洲,已经在全世界20多个国家上市销售。当下推出的产品已经是多次改进后的第二代产品,其生产工艺更为成熟。根据丰田汽车公司的测试,PRIUS 轿车在城市工况下比同等排量的花冠轿车节油

44.4%;在市郊节油29.7%,综合节油40.5%。有关统计数据显示,丰田汽车公司已占有全球混合动力汽车市场90%的份额。2004年9月15日,一汽集团与日本丰田汽车公司在北京举行了混合动力汽车合作项目签字仪式,宣布双方在2005年内。共同生产丰田PRIUS 混合动力轿车。PRIUS 混合动力轿车将在同年进入中国市场。继PRIUS 混合动力轿车之后,丰田汽车公司还推出了ESTIMA 混合动力汽车和搭载软混合动力系统的CROWN 轿车。丰田汽车公司在普及混合动力系统的低燃耗、低排放和改进行驶性能方面已经走在了世界的前列。此外。本田汽车公司开发的Insight 混合动力电动汽车也已投放市场. 供不应求。2002年4月,本田汽车公司在美国市场上投放了Civic 混合动力汽车。日产汽车公司宣布,将于2006年向美国市场销售Ahima 牌混合动力汽车,这是其于2002年与丰田汽车公司签署联合生产混合动力汽车协议的第一个产品。

第二,美国。美国的汽车公司在电动汽车产业化方面比来自日本的同行逊色不少,三大汽车公司仅仅小批量生产、销售过纯电动汽车,而混合动力和燃料电池电动汽车还未能实现产业化,来自日本的混和动力电动汽车在美国市场上占据了主导地位。

第三,挪威。2012年挪威电动汽车销量达到了1万辆,占当年新车销量的比例达到

5.2%,这对人口仅500万人口的挪威来讲颇引人瞩目。挪威市场的电动汽车多为日产Leaf 车型,2012年日产Leaf 型车在挪威汽车销售市场上排名第13位,其他品牌的电动汽车有Revas 和KewetBuddies 等。

1.2 课题研究的背景及意义

近年以来,随着我国经济的高速增长,电动汽车在汽车工业中的地位也日益显著,

当今世界电子技术迅速发展,微处理器、微型计算机在各技术领域得到了广泛应用,对各领域技术的发展起到了极大的推动作用。一个较完善的机电一体化系统,应包含以下几个基本要素:机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。机电一体化是系统技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和机械技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。 对于选择电动汽车左前车门的设计作为这次的题目,我觉得当今各大汽车公司所生产的电动汽车车门,都耗时,成本高,使用不灵活等等,存在着各种各样的缺陷。因此,好的电动汽车车门的设计可以提高电动汽车的使用年限,降低电动汽车车门的维修成本,保证人身安全和大力地倡导了环保节能等等当今社会汽车工业发展主题。

当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求, 企业对电动汽车车门的设计及制造提出了更高的要求。我们这些即将大学毕业的机械设计制造及其自动化专业的学生,要进行对本专业所学习的知识进行综合的运用和掌握,为此我们要进行毕业设计,要自己动手进行思考问题,为社会主义现代化建设的发展贡献力量,也要从此迈出展现自己价值的第一步。

传统的电动汽车车门,结构简单,门锁安装繁琐,且安全系数不高,而本课题所设计的新型电动汽车车门,能够实现车门的自锁和无人时报警等等诸多功能,与传统的电动汽车车门相比,各方面功能得到了显著的提高。但从另一方面来说,特别与发达国家的电动汽车车门相比,还是有一定的差距,因此新型电动汽车车门的设计具有重要意义。

电动汽车体积小,变速灵活,价格成本低廉很受欢迎,越来越多的人们选择电动汽车作为载人的工具。根据市场调查发现,电动汽车必须满足当今人们对节能,环保等方面的需求,能够在不污染大气环境的情况下,能够很好地替代机动车辆的不足,以及结合机动车辆的所有优势。目前市面上的电动汽车大多都是采用传统的车门结构,在某些特定的区域,这种结构形式的电动汽车非常不受欢迎。由于以往的电动汽车车门采用传统的结构形式,这样就造成传动精度不好控制,保养维护费用较高; 同时存在一定的安全隐患。因此,对整机的安全性要求较高,操作时也会给工作人员带来强烈的震动,使得操作很不舒服。所以研究开发出一种新式的电动汽车车门势在必行!

1.3 电动汽车的发展趋势

现今,发展以电动车为代表的新能源汽车是我国汽车产业提升国际地位,特别是提升国际竞争力的重要举措。过去的几年中,政府有关部门为了鼓励电动汽车的发展,相继出台了一批扶植措施,这些政策不但对电动车技术研发起到了积极的作用,还对我国电动车的产业化有着不小的推动。如此优良的政策环境和市场预期下,我国目前的电动车产业化发展热情不断高涨,这也带动了以上游供应、关键零部件制造、整车组装和配套设施建设为主的电动车体产业系的孵化。中国是当今世界第一的汽车消费大国,世纪之交的2000年10月“鼓励轿车进入家庭”第一次被堂堂正正的写入“十五”规划的建议中,短短十年的发展,中国汽车行业的发展让世界瞩目。随着,越来越多的人开始关注地球环境,全球汽车产业的风向标也集体指向了“环保、节能、高效”。中国大力扶植发展电动汽车的产业政策更是引领了世界汽车行业的发展走势。4月22日是“世界地球日”,2011国际电动汽车示范城市及产业发展论坛上午在沪开幕,国家科技部部长万钢和上海市市长韩正上午共同为“中国(上海)电动汽车国际示范城市”揭牌。上海成为中国首个电动汽车国际示范城市,嘉定区被指定为电动汽车国际示范区,以嘉定为核心的电动汽车国际示范城市规划和实施方案同时公布。现代电动汽车一般可分为三类:纯电动汽车(PEV )、混合动力汽车(HEV )、燃料电池电动汽车(FCEV )。但是近几年在传统混合动力汽车的基础上,又派生出一种外接充电式(Plug-In )混合动力汽车,简称PHEV 。纯电动汽车(PEV )是指完全由动力蓄电池提供电力驱动的电动汽车,虽然它已有134年的悠久历史,但一直仅限于某些特定范围内应用,市场较小。主要原因是由于各种类别的蓄电池,普遍存在价格高、寿命短、外形尺寸和重量大、充电时间长等严重缺点。

混合动力电动汽车(HEV )由于完全由动力蓄电池驱动的纯电动汽车,其性能/价格比长期以来都远远低于传统的内燃机汽车,难于与传统汽车相竞争,上个世纪90年代以来各大汽车公司都着手开发混合动力汽车。丰田在1997年率先向市场推出Prius 混合动力汽车,并在日本、美国和欧洲各国市场上均获得较大成功,累计产销量已超过60万辆。随后本田、福特、通用和欧洲一些大公司,也纷纷向市场推出各种类型的混合动力汽车。 特别要说的是混合动力电动汽车是指具备两个动力总成、而其中有一个可以释放电能的汽车。混合动力汽车按混合方式不同,可分为串联式、并联式和混联式三种;按混合度的不同,又可分为微混合、轻度混合和全混合三种。目前我国若干汽车企业研制的混合动力汽车,大多采用轻度混合或微混合方案,主要是考虑这二种方案的技术难度较小,生产成本也较低。但是根据研究表明,混合动力汽车的节油率几乎与汽车功率的混合度和汽车的生产成正比上升。因此,从长远来看,研制全混合电动汽车是一种必然趋势。 外接充电式混合动力汽车(PHEV )是最新的一代混合动力汽车类型,近年来受到各国政府、汽车企业和研究机构的普遍关注。国内外专家认为,PHEV 有望在几年后得到广泛

的推广使用。

  据统计,法国城镇居民80%以上日均驾车里程少于50km ,在美国,汽车驾驶者也有60%以上日均行驶里程少于50km ,80%以上日均行驶里程少于90km 。PHEV 特别适合于一周有5天仅驾车用于上下班,行驶里程50~90km 之间的工薪族使用。PHEV 是在混合动力汽车上增加了纯电动行驶工况,并且加大了动力电池容量,使PHEV 采用纯电动工况可行驶50~90km ,超过这一里程,即必须起动内燃机,采用混合驱动模式。所以PHEV 的电池容量一般达5~10kW·h,约是纯电动汽车电池容量的30~50%,是一般混合动力汽车电池容量的3~5倍,可以说它是介于混合动力汽车与纯电动汽车之间的一种过渡性产品。与传统的内燃机汽车和一般混合动力汽车(HEV )对比,PHEV 由于更多的依赖动力电池驱动汽车,因此它的燃油经济性进一步提高,二氧化碳和氮氧化物排放更少。由于动力电池容量的加大,每辆车的售价至少比一般HEV 高2000美元左右。

而最后将要提到的是燃料电池电动汽车(FCEV )。国家科技部将研发燃料电池客车和燃料电池轿车列为“十五”和“十一五”计划“863”重大科技项目。并已取得一系列重大科技成果,但是在多年实践中,也暴露出:燃料电池发动机的耐久性寿命短;燃料电池发动机的制造成本居高不下;燃料电池发动机对工作环境的适应性很差;燃料电池汽车的使用成本过于高昂等一系列技术、经济诟病。即便存在如此多的问题,从环境效应和长远利益考虑,燃料电池汽车是未来电动汽车的发展方向是无需置疑的。燃料电池虽然是理想的清洁能源,但是目前它的性价比太低,要达到可以进入市场的性价比,可说是任重而道远,必须从基础材料和基本理论上有重大突破,才可能进入汽车市场。但目前燃料电池技术尚未成熟,产品还没有一个可以被市场接受的价值等式,安全供给氢气仍是一个技术难题,其市场前景既决定于技术、成本的突破程度,政府行为和产业政策对市场的影响更具有决定性作用

但是,我们注意到,早在鼓励电动车政策出台之前,社会上就存在着这样一种讨论:究竟是在现有的技术基础上发展柴油汽车还是从“0”开始做电动车呢?对于这个问题,至今我们还在争论不休。

简单来说,相比电动汽车,柴油动力的发展可在政府政策的鼓励下快速形成市场响应,市场推广难度小,消费者认知度高,技术成熟,结构简单、维修保养费用低,产品适应度强,但限于国内油品的品质较差,柴油车的推广还是受了一定的束缚。

我国目前的电动汽车示范推广财政补助政策,主要对代表未来电动汽车发展方向的混合动力、纯电动和燃料电池汽车给予补贴。在这3种类型中,由于混合动力汽车技术基本成熟、生产成本较低、基本不需要另行建设配套基础设施,并且企业适应性较强,基本可以实现规模化、批量化生产,因而是示范推广的重点。对纯电动和燃料电池汽车,由于技术复杂,生产成本高,并且需要另行建设有关充电装置、加氢站等配套基础设施,短期内还不具备大规模推广的条件。我认为,为形成相关技术储备、抢占未来汽车产业发展的制高点,有必要进行小规模的商业化示范推广。

1.4本课题的主要研究内容

本课题是针对电动汽车车门的毕业设计。具体包括以下内容:

(1)查阅各种关于电动汽车车门的资料和各种参考文献,确定电动汽车车门的结构原理和组成部分。

(2)对确定好方案的电动汽车车门利用Catia 制图软件进行设计和绘制,设计出电动汽车车门的装配图和零件图。

(3)电动汽车车门总成以及车门,门锁等等零部件的设计和绘制,图纸符合国家标准规范。

(4)编写设计说明书。

2 电动汽车车门的总体方案设计

2.1 电动汽车车门结构布局图

本次设计的电动汽车左前车门的设计,采取的方案是:车门外板和内板采用激光焊接的方式电焊,门外办上面装有门锁和拉手,车门上部装有挡风玻璃,铰链安装在门的侧边,上、下各一个。具体方案布局图如下:

2.2 电动汽车车门的主要形式

2.2.1 内外板整体冲压成型式车门

从车门的形状看,车门成型是从外向内(对于安装后)冲压成型,然后包上车门钣金的。车窗窗框比较窄,整体成型的车门要在整块钢板上冲压掉窗玻璃的位置,而车门下部还要冲压出深度。这样就需要经过更多次的冲压工艺步骤,如果金属材料的延展性不好,就会造成局部变形区由于金属晶粒拉伸变形较大而强度下降。、焊接位置并不一定造成金属强度下降,反倒是局部强度上升,但韧性会下降一些。不过如果焊接技术不好会造成局部脆硬,受到撞击变形较大时会容易出现断离。

整体成型车门优点是整体冲压成型,质量比分体冲压然后焊接成型的更容易控制,缺点是必须使用延展性好的钢板,而且冲压模具成本以及钢板用量比焊接成型的高;分体冲压然后焊接成型的车门,优点是模具以及钢板用量等方面的成本都会低一些,缺点是焊接工艺过程的质量控制比较难,因为车门钢板的厚度相对于焊接工艺来说有些偏薄,焊接工艺控制不好,会造成局部强度明显下降。

本次设计的车门就是采用以上形式,车门通过内外板冲压后电焊而成。其图纸如

下:

2.2.2 窗框内藏式车门

窗框内藏式车门即窗玻璃暴露在外面,与无窗框式车门极为相似。该类型又可以分为两种小类型如下:

1、门内板整体冲压。这种类型的车门,整体密封性能比较好,但浪费的材料比较多。

2、独立窗框式车门。这种类型的车门的内、外办可以共用一个模具成型,浪费的废料比较少,但其内外板的装配的难度会增大,装配过程中产生的间隙无可避免,所以会导致密封性能下降。其中,有窗框式车门和无窗框式车门结构图如下:

有窗框式车门 无窗框式车门

2.2.3 独立窗框式车门

顾名思义,独立窗框式车门就是窗框为滚压件,上面装配有密封条,起到密封的作用。独立窗框式车门的优点在于冲压产生的废料较少,具有强烈的整形能力,质量与其他类型的车门比较起来较好。下图即为独立窗框车门图。

2.2.4 无窗框式车门

无窗框式车门多用于跑车,即为没有窗框的车门,其结构图示如下:

2.3 电动汽车车门的组成部分

2.3.1 车门钣金

车门钣金分为内板和外板,是组成车门的必要构建,通过激光焊接使内板和外板成为一个整体,具有密封性能好,整体外观好看。其结构图如下:

2.3.2 门锁

门锁是控制电动汽车车门开合的重要组件,能够起到保证电动汽车以及车内财物的安全,其中,门锁的种类很多,按照结构形式可以分为以下几种:

有机械的和电子两种类型 机械的耐用有门锁和闭锁器两部分组成价格相对便宜不过关门声音可能不太好听 电子锁是塑料的就是一电子模块价格较高但遇水容易坏。

2.3.3 门拉手

门拉手是便于人们拉开电动汽车车门的重要组件,并且同时可以起到开关的作用,只有按下门拉手里面的按钮,才能把车门打开,起到一定的保险作用。其主要分为上掀式和横掀式,1982年引入中国的桑塔纳轿车,可以说是国内最早见到的横拉式把手了。不过早期版桑塔纳将开锁机构影藏在把手内部,这一设计需要开启车门时完成“捏+拽”的动作,所以一度受到消费者的弊病。早期上掀式门把手多见于价格低廉的家用车型。一方面车门较轻,所以把手不需要设计的过于粗壮。另一方面,由于造型简单,因此成本也更容易控制。此外,由于这种设计与车身弧度匹配更好,风阻系数也更低。隐藏式门把手算是上掀式的另一个分支,多见于一些比较个性化的车型。比如菲亚特COUPE 、阿尔法罗密欧156以及奇瑞A3。这一设计除了更低的风阻系数外,实际上也是设计师利用视觉的欺骗,力争想要营造一个2门版轿跑造型而生。来到21世纪,随着电子工业发展和普及,各种功能的电子集成电路被安全、巧妙地镶嵌在空心把手或开槽把手中。形成了多种开启方式门拉手,取代了传统机械钥匙开启车门锁的功能。比如早期有密码开锁,后来又逐渐普及了遥控开启,而无钥匙进入也越来越多的加入新车的配置中。不过由于成本原因,无钥匙进入也分为按键式、触摸式和感应式三种方式。从现阶段来看,无钥匙进入成为主流的趋势已经势不可挡。门把手在车身所占的比重也将逐渐降低。比如特斯拉,他的车门就是结合了隐藏式和无钥匙进入的优点,当车主靠近车门,门把手会自动弹出,并向地面投射灯光照亮地面,关上车门后门把手又会自动收回。这一设计的优点除了够炫、便捷以及降低风阻外,由于把手多数时间都影藏在车门内部,因此无论下雨、落灰都不会污染门把手,开启车门自然也可以避免弄脏手部。所以后期版本的桑塔纳加以改良,开汽车门只需“拉拽”一个动作就可以完成,而这一设计也是当今最为常见的工作方式。其具体结构图如下:

2.3.4 挡风玻璃

挡风玻璃,顾名思义,起到挡风的作用,其结构如下图所示:

3 三维软件设计总结

通过此次设计,又一次提升了运用三维软件的水平,并吸收了不少经验,总结为一下几点。有零件图纸作图与空想设计作图不同,零件尺寸已经给出,作图时先不考虑尺寸是否真的合适,根据尺寸作出零件的三维图,但到装配时必须要考虑尺寸是否合适,由于AutoCAD 图纸效果不好,导致尺寸会有出错,甚至有出现欠定义尺寸,所以,此时必须通过配合后在衡量尺寸,再进行修改,直到满足配合要求。

工具集的确方便了作图,通过选择零件类型,输入数据,就能生成出标准零件,但有时需要用到的零件在工具集上也未必能找到,所以此时要随机应变,运用其他零件代替并通过修改或添加零件使其满足要求。

作三维图时要灵活变通,解决问题的方法总比问题多,当一种方法不能正常作图时,试试另一种方法,这不但能完成零件制作,同时也可以培养出更好的作图思路,和打破规矩的新想法。规则的零件,要学会使用一些能够节省时间的命令,如镜向,阵列等,“能省则省”。关于装配,曾经带给我很大的阻碍,花了很多时间才弄清原因所在。在一可活动子装配体上,即使活动范围会产生干涉,也不能对其设定活动范围,如高级配合里的距离范围,和角度范围,即使在该活动范围并不影响父配体,也不可设定。因为一旦设定范围后,在父装配体上会将子装配体视为完全定义的模型,这样会对子装配体之间的配合产生矛盾,将不能完成装配。看懂图是作图的首要任务,看图就是了解零件的工具,没有工具则无法制出零件,所以画图不能急于下笔,想透了零件的结构,想透图中的虚实线,这才是高效作图的重中之重。进行零件建模前,一般应进行深入的特征分析,搞清零件是由那几个特征组成,明确各个特征的形状,他们之间的相对位置和表面连接关系,然后按照特征的主次关系,按一定的顺序进行建模。一个复杂的零件,可能是许多个简单特征经过相互之间的叠加、切除或相交组成。所以零件建模时,特征的生成顺序十分重要,不同的建模过程虽然可以构造出同样的实体零件,但其造型过程及实体的构型结构却直接影响到实体模型的稳定性、可修改性、可理解性及实体模型的应用。尤其在二维图纸上,我们能看到的只是零件的平面图,而内部特征则以虚线给予表示,另外还有零件的相贯线,这表示了各个特征相交时出现线段。在零件的草图绘制过程中,必须要选好第一个草绘平面,这很关键,这个平面决定了往后建模的所用到的命令,简单的说,一个圆柱可以作一个圆形然后拉伸,也可以作一个长方体旋转,虽然他们的结果都一样,但所用的草绘平面和命令就截然不同。如果我们要的是一条轴,那我们就应该选择第二种方法为好了。

由于此设计的零件都是比较规则的零件,所用到的命令大部分是拉伸命令和旋转命令,而且很多零件都是拥有对称关系,所以为了节省时间,提高效率,经常会用到镜向特征命令。

一张完整的工程图应具备以下4方面的内容。

1、一组视图:用一组视图(其中包括视图、剖视图、断面图、局部放大图)正确、完整、清晰地表达零件各部分的结构形状。

2、尺寸:确定零件各部分形状的大小和位置

3、技术要求:表明零件在制造和检验是应达到的一些要求,如表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、材料热处理方式和指标等。

4、标题栏:注明零件名称、材料、数量、图样比例以及图号等内容。

单击【新建文件】图标,系统显示新建Catia 文件对话框,双击该对话框中得装配体选项,即可进入装配体工作模式。调入第一个零件模型并放置在装配体的原点处,即零件原点与装配体原点重合。调入一个与第一个零件模型有装配关系的零件模型。分析两个零件之间的装配约束关系,然后选取相应的约束选项进行零件操作。调入其他与已装配零件有装配关系的零件模型并进行装配。全部零件装配完毕后,将装配体模型存盘。

参考文献

[1] . 张福学编著. 电动汽车技术及其应用. 北京:电子工业出版社.2000

[2] . 何发昌著,邵远编著. 电动汽车的原理及应用. 北京:高等教育出版社.1996

[3] . 宋学义著. 电动汽车车门设计速查手册. 北京:机械工业出版社.1995.3

[4] . 陈奎生著. 气与气压传动. 武汉:武汉理工大学出版社.2008.5

[5] . SMC(中国)有限公司. 电动汽车车门设计实用技术. 北京:机械工业出版社.2003.10

[6] . 徐文灿著. 电动汽车车门总成的设计. 北京:机械工业出版社.1995

[7] . 曾孔庚. 电动汽车的发展趋势. 机器人技术与应用论坛

[8] . 寿庆丰 机械设计1999年第3期,第3卷

[9] . 高微, 杨中平, 赵荣飞等. 电动汽车车门结构的优化设计. 机械设计与制造.2006.1

[10] . 孙兵, 赵斌, 施永辉. 一种新型电动汽车车门的研制. 中国期刊全文数据库

[11] . 马光, 申桂英. 工业机器人的现状及发展趋势. 中国期刊全文数据库2002年

[12] . 李如松. 电动汽车的应用现状与展望. 中国期刊全文数据库1994年第4期

[13] . 李明. 车门结构设计. 制造技术与机床2005年第7期

[14] . 李杜莉,武洪恩,刘志海. 电动汽车车门的运动学分析. 煤矿机械2007年2月[17]成大先主编. 机械设计手册(第三版). 北京:化学工业出版社.1994

[15] . Hirohiko Arai, Kazuo Tanie, and Susumu Tachi. Dynamic Control of a Manipulator with

Passive Joints in Operational Space

[16] . Abhinandan Jain and Guillermo Roderguez. An Analysis of the Kinematicsnd Dynamics of Underactuated Manipulators.IEEE Transactions on Robotics and Automation. Vo1.9.No.4.1993

XX 学院本科毕业论文

致谢

当我写到这里的时候,我心里是别提有多么的开心,不管前面的对与错,总之,我觉得自己做到这里已不错了,感谢我的老师和帮助我的同学一起到图书馆查资料的那些同学们,要不是你们恐怕我现在真不知道自己能做到哪里,首先您不仅在学习学业上对我以精心的指导,同时还在我改写论文时给我鼓励和支持,从这点看出老师当初选你当我的老师我是明智的,而且,通过这次写论文我知道遇到什么事总要靠别人来完成,现在我觉得这种想法是我错啦,也许自己做的比那些人做的会更好,同时,我要把这种态度放到工作当中,我相信我自己一定可以比别人做的出色。说实话,我从开始认真做毕业设计的时候,才领悟到知识确实是种强大的工具,我现在想来前面失去的,我想在通过在工作中补回来,想到这里自己说了句“呵呵”,但是话说回来,这次的毕业设计我花了挺大的功夫,虽然是苦,但心里挺开心的,我想如果大学这四年我好好来利用它的话,我的毕业设计不谈在班里第一个交,最少也在前十个人之前交,最后在这里衷心的对所有关心我帮助我的表达我由衷敬意,谢谢各位同学的帮助。

14

毕 业 论 文(设 计)

电动汽车左前车门的设计

The Design of electric car left front door

系      机械与汽车工程系

别:

专业名车辆工程

称:

学生姓XX

名:

学      XXXXXXXX

号:

指导教师姓名、职

称:

完成日期 2015 年 3 月 1 日XX 教授

摘要

随着科技和社会的发展和进步,各种各样的车辆将会陆续出现在公路上面,与此同时,车辆对环境造成的污染问题也越来越严重,严重影响了人们的生活环境,所以机动车辆所带来的环境污染问题是人类当前必须解决的一个问题。对这个问题解决的程度如何,反映着一个社会从科技水平到人文关怀等各方面的发达程度。我国对这种现状的重视程度还是不够,即在交通工具上没有安装减除费油废气排放的节能设施,这种现状存在着许多不和谐因素,更使群体分化加剧,社会人文关怀程度的下降。而如果能够大量使用无油污,无污染的电动汽车,将会大大减少环境污染程度,给人类一个无碳、环保的、绿色的生态环境。

实现绿色驾车无污染化,并实现通过司乘人员,以及经过专门培训的人员对此类电动汽车的简单辅助操作,即可完成的电动汽车充电、制动、行驶等等方面的控制,达到环保节能无污染的目的。首先应该从机理的可行性方案上进行深入讨论,通过对动力单元研究着手,然后经过反复细致的可行性,安全性分析以及对整个系统的运动校核,功能分析,而得到并形成系统的整体的结构,并且针对本系统的特点,来选择最适合的系统方案。

因此,本文首先就方案的选择进行了研究。通过设计者掌握的专业基础知识,互联网上的相关资料以及国内外已有的设计种类的现状,经过详细的方案调查,为本次毕业设计设计出了一套环保节能的电动汽车车门。

关键词:电动汽车;环保节能;车门

Abstract With the aging of the population problem is becoming more and more serious, the elderly and disabled travel, there is a problem in any country. How to solve this problem, which reflects the developed degree of a society from the level of science and technology to the humanistic care and other aspects of the. Our attention to this situation or not, that is no easy installation in vehicles off disabilities on facilities, this situation there are many inharmonious factors, more make the populationdifferentiation, a decline in social humanistic concern degree. The arrangement oflifting system for disabled people in the car, can improve the above situation.

The disabled to pedal accessibility, and realize the company by personnel, andtrained personnel to operate this set of machinery, control to complete the disabledspecial automobile seat lifting system, to enable the disabled smoothly on the trainobjective. Should first in-depth discussion from the feasibility scheme of the mechanism, through the hands of the power unit, and then after repeated and carefulfeasibility, safety analysis and correction of motion, the system function analysis, and get and the formation of system's overall structure, and according to the characteristics of the system, to select the most suitable system scheme the.

Therefore, this paper studied the scheme selection. Through the professional knowledge of master designers, relevant information on the Internet and the status ofdesign types at home and abroad, after detailed investigation plan, for this graduation design is to design a set of practical disabled only car seat lifting system. The system uses the locking mechanism in the hydraulic circuit as the power unit, the scissor lift mechanism.

Key Words :Electric vehicle ;Environmental protection and energy saving ;Car door

目录

1 绪论 .....................................................................1

1.1 电动汽车发展概述 .....................................................1

1.2 课题研究的背景及意义 .................................................2

1.3 电动汽车的发展趋势 ...................................................2

1.4 本课题的主要研究内容 .................................................3

2 电动汽车车门的总体方案设计 ...............................................4

2.1 电动汽车车门结构布局图 ...............................................4

2.2 电动汽车车门的主要形式 ...............................................5

2.2.1 内外板整体冲压成型式车门 .........................................5

2.2.2 窗框内藏式车门 ...................................................6

2.2.3 独立窗框式车门 ...................................................7

2.2.4 无窗框式车门 .....................................................7

2.3 电动汽车车门的组成部分 ...............................................8

2.3.1 车门钣金 .........................................................9

2.3.2 门锁 ............................................................10

2.3.3 门拉手 ..........................................................11

2.3.4 挡风玻璃 ........................................................12

3 三维软件设计总结 .......................................................12

参考文献 ...................................................................13

致谢 .......................................................................14

1 绪论

1.1 电动汽车发展概述

中国电动汽车重大科技项目的研发开始于2001年,经过两个五年计划的科技攻关以及奥运、世博、“十城千辆”示范平台的应用拉动,中国电动汽车从无到有,技术处于持续进步状态,建立起了具有自主知识产权的电动汽车全产业链技术体系。到2010底,全国共有25个城市加入“十城千辆”节能与新能源汽车示范推广工程,50多家企业的184个车型进入《节能与新能源汽车示范推广应用工程推荐车型目录》,各地示范运行各类电动汽车超过1万辆,示范运行里程超过2亿公里,累计载客90亿人次以上。电动汽车关键技术总体水平和应用规模位于国际前列,部分领域实现突破性进展。同时,中国的电动汽车在产品研发及示范推广方面已经取得了举世瞩目的成绩。截至2012年6月底,共有83家企业的454款节能与新能源汽车产品进入《节能与新能源汽车示范推广推荐车型目录》。截至2012年3月底,25个示范城市累计推广节能与新能源汽车超过1.9万辆。其中,公共服务领域1.68万辆,建成充(换)电站170座,充电桩6400余个,载客超过90亿人次。经过十年一剑的历程,中国的电动汽车已经开始从研究开发的阶段进入了产业化的阶段,冉冉升起的中国电动汽车产业正在呈现出蓬勃的生机。当前,在各种新能源汽车的技术路线中,以混合动力、纯电动汽车和燃料电池汽车为代表的电动汽车被普遍认为是未来汽车能源动力系统转型发展的主要方向,已经成为世界汽车强国和主要汽车制造商发展重点。中国已经是世界汽车产业大国,但“大而不强”,中国未来的汽车工业必须探求新的思路。电动汽车产业有望为中国汽车工业开拓新的增长点。未来10年是中国新能源汽车发展的战略机遇期,中国高度重视电动汽车的发展,在2011年3月出台的“十二五”规划纲要中,中国把新能源汽车列为战略性新兴产业之一,提出要重点发展插电式混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车技术,开展插电式混合动力汽车、纯电动汽车研发及大规模商业化示范工程,推进产业化应用。未来中国电动汽车将迎来新一轮的高速发展。2010 年年初国际气候组织曾对40 名电动汽车相关行业专家进行访谈,结果表明充电基础设施建设的重要程度在电动汽车发展众多影响因素中排名第2,超过了购买价格因素,仅次于排名第1的电池技术提高因素。充电设施的基础性、关键性作用各方已达成共识。从国外发展情况来看,尽管国外主要发达国家的充电设施建设还处于起步阶段,但是政府支持力度非常大。从国内发展情况来看,中国充电设施建设主要参与者包括国家电网公司、南方电网公司、普天海油、中石化、比亚迪等企业。近几年来,中国已经投产了一定数量的充电站与充电桩,充电方式有快充、慢充、换电池等多种,先期的工作为后续建设提供了宝贵经验。当下,国家电网公司、南方电网公司、普天海油、中石化等企业已经与多数地方政府签订了战略合作协议,制定了较为明确的建设目

标和计划,充电站建设开始呈现加速发展的势头。尽管充电基础设施建设在国内外普遍得到高度重视,但是当下世界各国都面临着相关技术标准与运营模式不明确等一系列问题,中国亟待在试点基础上加大研究和创新力度,探索一条适合中国国情的充电基础设施发展道路。

世界各国著名的汽车厂商都在加紧研制各类电动汽车,并且取得了一定程度的进展和突破。

第一,日本一直以来,出于对能源危机和环境保护的关注及占领未来世界汽车市场的考虑,日本十分重视电动汽车的研制与开发。从当下世界范围内的整个形势来看,日本是电动汽车技术发展速度最快的少数几个国家之一,特别是在混合动力汽车的产品发展方面,日本居世界领先地位。企业,只有日本的丰田和本田两家汽车公司。1997年12月,丰田汽车公司首先在日本市场上推出了世界上第一款批量生产的混合动力轿车

PRIUS 。该轿车于2000年7月开始出口北美,同年9月开始出口欧洲,已经在全世界20多个国家上市销售。当下推出的产品已经是多次改进后的第二代产品,其生产工艺更为成熟。根据丰田汽车公司的测试,PRIUS 轿车在城市工况下比同等排量的花冠轿车节油

44.4%;在市郊节油29.7%,综合节油40.5%。有关统计数据显示,丰田汽车公司已占有全球混合动力汽车市场90%的份额。2004年9月15日,一汽集团与日本丰田汽车公司在北京举行了混合动力汽车合作项目签字仪式,宣布双方在2005年内。共同生产丰田PRIUS 混合动力轿车。PRIUS 混合动力轿车将在同年进入中国市场。继PRIUS 混合动力轿车之后,丰田汽车公司还推出了ESTIMA 混合动力汽车和搭载软混合动力系统的CROWN 轿车。丰田汽车公司在普及混合动力系统的低燃耗、低排放和改进行驶性能方面已经走在了世界的前列。此外。本田汽车公司开发的Insight 混合动力电动汽车也已投放市场. 供不应求。2002年4月,本田汽车公司在美国市场上投放了Civic 混合动力汽车。日产汽车公司宣布,将于2006年向美国市场销售Ahima 牌混合动力汽车,这是其于2002年与丰田汽车公司签署联合生产混合动力汽车协议的第一个产品。

第二,美国。美国的汽车公司在电动汽车产业化方面比来自日本的同行逊色不少,三大汽车公司仅仅小批量生产、销售过纯电动汽车,而混合动力和燃料电池电动汽车还未能实现产业化,来自日本的混和动力电动汽车在美国市场上占据了主导地位。

第三,挪威。2012年挪威电动汽车销量达到了1万辆,占当年新车销量的比例达到

5.2%,这对人口仅500万人口的挪威来讲颇引人瞩目。挪威市场的电动汽车多为日产Leaf 车型,2012年日产Leaf 型车在挪威汽车销售市场上排名第13位,其他品牌的电动汽车有Revas 和KewetBuddies 等。

1.2 课题研究的背景及意义

近年以来,随着我国经济的高速增长,电动汽车在汽车工业中的地位也日益显著,

当今世界电子技术迅速发展,微处理器、微型计算机在各技术领域得到了广泛应用,对各领域技术的发展起到了极大的推动作用。一个较完善的机电一体化系统,应包含以下几个基本要素:机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。机电一体化是系统技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和机械技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。 对于选择电动汽车左前车门的设计作为这次的题目,我觉得当今各大汽车公司所生产的电动汽车车门,都耗时,成本高,使用不灵活等等,存在着各种各样的缺陷。因此,好的电动汽车车门的设计可以提高电动汽车的使用年限,降低电动汽车车门的维修成本,保证人身安全和大力地倡导了环保节能等等当今社会汽车工业发展主题。

当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求, 企业对电动汽车车门的设计及制造提出了更高的要求。我们这些即将大学毕业的机械设计制造及其自动化专业的学生,要进行对本专业所学习的知识进行综合的运用和掌握,为此我们要进行毕业设计,要自己动手进行思考问题,为社会主义现代化建设的发展贡献力量,也要从此迈出展现自己价值的第一步。

传统的电动汽车车门,结构简单,门锁安装繁琐,且安全系数不高,而本课题所设计的新型电动汽车车门,能够实现车门的自锁和无人时报警等等诸多功能,与传统的电动汽车车门相比,各方面功能得到了显著的提高。但从另一方面来说,特别与发达国家的电动汽车车门相比,还是有一定的差距,因此新型电动汽车车门的设计具有重要意义。

电动汽车体积小,变速灵活,价格成本低廉很受欢迎,越来越多的人们选择电动汽车作为载人的工具。根据市场调查发现,电动汽车必须满足当今人们对节能,环保等方面的需求,能够在不污染大气环境的情况下,能够很好地替代机动车辆的不足,以及结合机动车辆的所有优势。目前市面上的电动汽车大多都是采用传统的车门结构,在某些特定的区域,这种结构形式的电动汽车非常不受欢迎。由于以往的电动汽车车门采用传统的结构形式,这样就造成传动精度不好控制,保养维护费用较高; 同时存在一定的安全隐患。因此,对整机的安全性要求较高,操作时也会给工作人员带来强烈的震动,使得操作很不舒服。所以研究开发出一种新式的电动汽车车门势在必行!

1.3 电动汽车的发展趋势

现今,发展以电动车为代表的新能源汽车是我国汽车产业提升国际地位,特别是提升国际竞争力的重要举措。过去的几年中,政府有关部门为了鼓励电动汽车的发展,相继出台了一批扶植措施,这些政策不但对电动车技术研发起到了积极的作用,还对我国电动车的产业化有着不小的推动。如此优良的政策环境和市场预期下,我国目前的电动车产业化发展热情不断高涨,这也带动了以上游供应、关键零部件制造、整车组装和配套设施建设为主的电动车体产业系的孵化。中国是当今世界第一的汽车消费大国,世纪之交的2000年10月“鼓励轿车进入家庭”第一次被堂堂正正的写入“十五”规划的建议中,短短十年的发展,中国汽车行业的发展让世界瞩目。随着,越来越多的人开始关注地球环境,全球汽车产业的风向标也集体指向了“环保、节能、高效”。中国大力扶植发展电动汽车的产业政策更是引领了世界汽车行业的发展走势。4月22日是“世界地球日”,2011国际电动汽车示范城市及产业发展论坛上午在沪开幕,国家科技部部长万钢和上海市市长韩正上午共同为“中国(上海)电动汽车国际示范城市”揭牌。上海成为中国首个电动汽车国际示范城市,嘉定区被指定为电动汽车国际示范区,以嘉定为核心的电动汽车国际示范城市规划和实施方案同时公布。现代电动汽车一般可分为三类:纯电动汽车(PEV )、混合动力汽车(HEV )、燃料电池电动汽车(FCEV )。但是近几年在传统混合动力汽车的基础上,又派生出一种外接充电式(Plug-In )混合动力汽车,简称PHEV 。纯电动汽车(PEV )是指完全由动力蓄电池提供电力驱动的电动汽车,虽然它已有134年的悠久历史,但一直仅限于某些特定范围内应用,市场较小。主要原因是由于各种类别的蓄电池,普遍存在价格高、寿命短、外形尺寸和重量大、充电时间长等严重缺点。

混合动力电动汽车(HEV )由于完全由动力蓄电池驱动的纯电动汽车,其性能/价格比长期以来都远远低于传统的内燃机汽车,难于与传统汽车相竞争,上个世纪90年代以来各大汽车公司都着手开发混合动力汽车。丰田在1997年率先向市场推出Prius 混合动力汽车,并在日本、美国和欧洲各国市场上均获得较大成功,累计产销量已超过60万辆。随后本田、福特、通用和欧洲一些大公司,也纷纷向市场推出各种类型的混合动力汽车。 特别要说的是混合动力电动汽车是指具备两个动力总成、而其中有一个可以释放电能的汽车。混合动力汽车按混合方式不同,可分为串联式、并联式和混联式三种;按混合度的不同,又可分为微混合、轻度混合和全混合三种。目前我国若干汽车企业研制的混合动力汽车,大多采用轻度混合或微混合方案,主要是考虑这二种方案的技术难度较小,生产成本也较低。但是根据研究表明,混合动力汽车的节油率几乎与汽车功率的混合度和汽车的生产成正比上升。因此,从长远来看,研制全混合电动汽车是一种必然趋势。 外接充电式混合动力汽车(PHEV )是最新的一代混合动力汽车类型,近年来受到各国政府、汽车企业和研究机构的普遍关注。国内外专家认为,PHEV 有望在几年后得到广泛

的推广使用。

  据统计,法国城镇居民80%以上日均驾车里程少于50km ,在美国,汽车驾驶者也有60%以上日均行驶里程少于50km ,80%以上日均行驶里程少于90km 。PHEV 特别适合于一周有5天仅驾车用于上下班,行驶里程50~90km 之间的工薪族使用。PHEV 是在混合动力汽车上增加了纯电动行驶工况,并且加大了动力电池容量,使PHEV 采用纯电动工况可行驶50~90km ,超过这一里程,即必须起动内燃机,采用混合驱动模式。所以PHEV 的电池容量一般达5~10kW·h,约是纯电动汽车电池容量的30~50%,是一般混合动力汽车电池容量的3~5倍,可以说它是介于混合动力汽车与纯电动汽车之间的一种过渡性产品。与传统的内燃机汽车和一般混合动力汽车(HEV )对比,PHEV 由于更多的依赖动力电池驱动汽车,因此它的燃油经济性进一步提高,二氧化碳和氮氧化物排放更少。由于动力电池容量的加大,每辆车的售价至少比一般HEV 高2000美元左右。

而最后将要提到的是燃料电池电动汽车(FCEV )。国家科技部将研发燃料电池客车和燃料电池轿车列为“十五”和“十一五”计划“863”重大科技项目。并已取得一系列重大科技成果,但是在多年实践中,也暴露出:燃料电池发动机的耐久性寿命短;燃料电池发动机的制造成本居高不下;燃料电池发动机对工作环境的适应性很差;燃料电池汽车的使用成本过于高昂等一系列技术、经济诟病。即便存在如此多的问题,从环境效应和长远利益考虑,燃料电池汽车是未来电动汽车的发展方向是无需置疑的。燃料电池虽然是理想的清洁能源,但是目前它的性价比太低,要达到可以进入市场的性价比,可说是任重而道远,必须从基础材料和基本理论上有重大突破,才可能进入汽车市场。但目前燃料电池技术尚未成熟,产品还没有一个可以被市场接受的价值等式,安全供给氢气仍是一个技术难题,其市场前景既决定于技术、成本的突破程度,政府行为和产业政策对市场的影响更具有决定性作用

但是,我们注意到,早在鼓励电动车政策出台之前,社会上就存在着这样一种讨论:究竟是在现有的技术基础上发展柴油汽车还是从“0”开始做电动车呢?对于这个问题,至今我们还在争论不休。

简单来说,相比电动汽车,柴油动力的发展可在政府政策的鼓励下快速形成市场响应,市场推广难度小,消费者认知度高,技术成熟,结构简单、维修保养费用低,产品适应度强,但限于国内油品的品质较差,柴油车的推广还是受了一定的束缚。

我国目前的电动汽车示范推广财政补助政策,主要对代表未来电动汽车发展方向的混合动力、纯电动和燃料电池汽车给予补贴。在这3种类型中,由于混合动力汽车技术基本成熟、生产成本较低、基本不需要另行建设配套基础设施,并且企业适应性较强,基本可以实现规模化、批量化生产,因而是示范推广的重点。对纯电动和燃料电池汽车,由于技术复杂,生产成本高,并且需要另行建设有关充电装置、加氢站等配套基础设施,短期内还不具备大规模推广的条件。我认为,为形成相关技术储备、抢占未来汽车产业发展的制高点,有必要进行小规模的商业化示范推广。

1.4本课题的主要研究内容

本课题是针对电动汽车车门的毕业设计。具体包括以下内容:

(1)查阅各种关于电动汽车车门的资料和各种参考文献,确定电动汽车车门的结构原理和组成部分。

(2)对确定好方案的电动汽车车门利用Catia 制图软件进行设计和绘制,设计出电动汽车车门的装配图和零件图。

(3)电动汽车车门总成以及车门,门锁等等零部件的设计和绘制,图纸符合国家标准规范。

(4)编写设计说明书。

2 电动汽车车门的总体方案设计

2.1 电动汽车车门结构布局图

本次设计的电动汽车左前车门的设计,采取的方案是:车门外板和内板采用激光焊接的方式电焊,门外办上面装有门锁和拉手,车门上部装有挡风玻璃,铰链安装在门的侧边,上、下各一个。具体方案布局图如下:

2.2 电动汽车车门的主要形式

2.2.1 内外板整体冲压成型式车门

从车门的形状看,车门成型是从外向内(对于安装后)冲压成型,然后包上车门钣金的。车窗窗框比较窄,整体成型的车门要在整块钢板上冲压掉窗玻璃的位置,而车门下部还要冲压出深度。这样就需要经过更多次的冲压工艺步骤,如果金属材料的延展性不好,就会造成局部变形区由于金属晶粒拉伸变形较大而强度下降。、焊接位置并不一定造成金属强度下降,反倒是局部强度上升,但韧性会下降一些。不过如果焊接技术不好会造成局部脆硬,受到撞击变形较大时会容易出现断离。

整体成型车门优点是整体冲压成型,质量比分体冲压然后焊接成型的更容易控制,缺点是必须使用延展性好的钢板,而且冲压模具成本以及钢板用量比焊接成型的高;分体冲压然后焊接成型的车门,优点是模具以及钢板用量等方面的成本都会低一些,缺点是焊接工艺过程的质量控制比较难,因为车门钢板的厚度相对于焊接工艺来说有些偏薄,焊接工艺控制不好,会造成局部强度明显下降。

本次设计的车门就是采用以上形式,车门通过内外板冲压后电焊而成。其图纸如

下:

2.2.2 窗框内藏式车门

窗框内藏式车门即窗玻璃暴露在外面,与无窗框式车门极为相似。该类型又可以分为两种小类型如下:

1、门内板整体冲压。这种类型的车门,整体密封性能比较好,但浪费的材料比较多。

2、独立窗框式车门。这种类型的车门的内、外办可以共用一个模具成型,浪费的废料比较少,但其内外板的装配的难度会增大,装配过程中产生的间隙无可避免,所以会导致密封性能下降。其中,有窗框式车门和无窗框式车门结构图如下:

有窗框式车门 无窗框式车门

2.2.3 独立窗框式车门

顾名思义,独立窗框式车门就是窗框为滚压件,上面装配有密封条,起到密封的作用。独立窗框式车门的优点在于冲压产生的废料较少,具有强烈的整形能力,质量与其他类型的车门比较起来较好。下图即为独立窗框车门图。

2.2.4 无窗框式车门

无窗框式车门多用于跑车,即为没有窗框的车门,其结构图示如下:

2.3 电动汽车车门的组成部分

2.3.1 车门钣金

车门钣金分为内板和外板,是组成车门的必要构建,通过激光焊接使内板和外板成为一个整体,具有密封性能好,整体外观好看。其结构图如下:

2.3.2 门锁

门锁是控制电动汽车车门开合的重要组件,能够起到保证电动汽车以及车内财物的安全,其中,门锁的种类很多,按照结构形式可以分为以下几种:

有机械的和电子两种类型 机械的耐用有门锁和闭锁器两部分组成价格相对便宜不过关门声音可能不太好听 电子锁是塑料的就是一电子模块价格较高但遇水容易坏。

2.3.3 门拉手

门拉手是便于人们拉开电动汽车车门的重要组件,并且同时可以起到开关的作用,只有按下门拉手里面的按钮,才能把车门打开,起到一定的保险作用。其主要分为上掀式和横掀式,1982年引入中国的桑塔纳轿车,可以说是国内最早见到的横拉式把手了。不过早期版桑塔纳将开锁机构影藏在把手内部,这一设计需要开启车门时完成“捏+拽”的动作,所以一度受到消费者的弊病。早期上掀式门把手多见于价格低廉的家用车型。一方面车门较轻,所以把手不需要设计的过于粗壮。另一方面,由于造型简单,因此成本也更容易控制。此外,由于这种设计与车身弧度匹配更好,风阻系数也更低。隐藏式门把手算是上掀式的另一个分支,多见于一些比较个性化的车型。比如菲亚特COUPE 、阿尔法罗密欧156以及奇瑞A3。这一设计除了更低的风阻系数外,实际上也是设计师利用视觉的欺骗,力争想要营造一个2门版轿跑造型而生。来到21世纪,随着电子工业发展和普及,各种功能的电子集成电路被安全、巧妙地镶嵌在空心把手或开槽把手中。形成了多种开启方式门拉手,取代了传统机械钥匙开启车门锁的功能。比如早期有密码开锁,后来又逐渐普及了遥控开启,而无钥匙进入也越来越多的加入新车的配置中。不过由于成本原因,无钥匙进入也分为按键式、触摸式和感应式三种方式。从现阶段来看,无钥匙进入成为主流的趋势已经势不可挡。门把手在车身所占的比重也将逐渐降低。比如特斯拉,他的车门就是结合了隐藏式和无钥匙进入的优点,当车主靠近车门,门把手会自动弹出,并向地面投射灯光照亮地面,关上车门后门把手又会自动收回。这一设计的优点除了够炫、便捷以及降低风阻外,由于把手多数时间都影藏在车门内部,因此无论下雨、落灰都不会污染门把手,开启车门自然也可以避免弄脏手部。所以后期版本的桑塔纳加以改良,开汽车门只需“拉拽”一个动作就可以完成,而这一设计也是当今最为常见的工作方式。其具体结构图如下:

2.3.4 挡风玻璃

挡风玻璃,顾名思义,起到挡风的作用,其结构如下图所示:

3 三维软件设计总结

通过此次设计,又一次提升了运用三维软件的水平,并吸收了不少经验,总结为一下几点。有零件图纸作图与空想设计作图不同,零件尺寸已经给出,作图时先不考虑尺寸是否真的合适,根据尺寸作出零件的三维图,但到装配时必须要考虑尺寸是否合适,由于AutoCAD 图纸效果不好,导致尺寸会有出错,甚至有出现欠定义尺寸,所以,此时必须通过配合后在衡量尺寸,再进行修改,直到满足配合要求。

工具集的确方便了作图,通过选择零件类型,输入数据,就能生成出标准零件,但有时需要用到的零件在工具集上也未必能找到,所以此时要随机应变,运用其他零件代替并通过修改或添加零件使其满足要求。

作三维图时要灵活变通,解决问题的方法总比问题多,当一种方法不能正常作图时,试试另一种方法,这不但能完成零件制作,同时也可以培养出更好的作图思路,和打破规矩的新想法。规则的零件,要学会使用一些能够节省时间的命令,如镜向,阵列等,“能省则省”。关于装配,曾经带给我很大的阻碍,花了很多时间才弄清原因所在。在一可活动子装配体上,即使活动范围会产生干涉,也不能对其设定活动范围,如高级配合里的距离范围,和角度范围,即使在该活动范围并不影响父配体,也不可设定。因为一旦设定范围后,在父装配体上会将子装配体视为完全定义的模型,这样会对子装配体之间的配合产生矛盾,将不能完成装配。看懂图是作图的首要任务,看图就是了解零件的工具,没有工具则无法制出零件,所以画图不能急于下笔,想透了零件的结构,想透图中的虚实线,这才是高效作图的重中之重。进行零件建模前,一般应进行深入的特征分析,搞清零件是由那几个特征组成,明确各个特征的形状,他们之间的相对位置和表面连接关系,然后按照特征的主次关系,按一定的顺序进行建模。一个复杂的零件,可能是许多个简单特征经过相互之间的叠加、切除或相交组成。所以零件建模时,特征的生成顺序十分重要,不同的建模过程虽然可以构造出同样的实体零件,但其造型过程及实体的构型结构却直接影响到实体模型的稳定性、可修改性、可理解性及实体模型的应用。尤其在二维图纸上,我们能看到的只是零件的平面图,而内部特征则以虚线给予表示,另外还有零件的相贯线,这表示了各个特征相交时出现线段。在零件的草图绘制过程中,必须要选好第一个草绘平面,这很关键,这个平面决定了往后建模的所用到的命令,简单的说,一个圆柱可以作一个圆形然后拉伸,也可以作一个长方体旋转,虽然他们的结果都一样,但所用的草绘平面和命令就截然不同。如果我们要的是一条轴,那我们就应该选择第二种方法为好了。

由于此设计的零件都是比较规则的零件,所用到的命令大部分是拉伸命令和旋转命令,而且很多零件都是拥有对称关系,所以为了节省时间,提高效率,经常会用到镜向特征命令。

一张完整的工程图应具备以下4方面的内容。

1、一组视图:用一组视图(其中包括视图、剖视图、断面图、局部放大图)正确、完整、清晰地表达零件各部分的结构形状。

2、尺寸:确定零件各部分形状的大小和位置

3、技术要求:表明零件在制造和检验是应达到的一些要求,如表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、材料热处理方式和指标等。

4、标题栏:注明零件名称、材料、数量、图样比例以及图号等内容。

单击【新建文件】图标,系统显示新建Catia 文件对话框,双击该对话框中得装配体选项,即可进入装配体工作模式。调入第一个零件模型并放置在装配体的原点处,即零件原点与装配体原点重合。调入一个与第一个零件模型有装配关系的零件模型。分析两个零件之间的装配约束关系,然后选取相应的约束选项进行零件操作。调入其他与已装配零件有装配关系的零件模型并进行装配。全部零件装配完毕后,将装配体模型存盘。

参考文献

[1] . 张福学编著. 电动汽车技术及其应用. 北京:电子工业出版社.2000

[2] . 何发昌著,邵远编著. 电动汽车的原理及应用. 北京:高等教育出版社.1996

[3] . 宋学义著. 电动汽车车门设计速查手册. 北京:机械工业出版社.1995.3

[4] . 陈奎生著. 气与气压传动. 武汉:武汉理工大学出版社.2008.5

[5] . SMC(中国)有限公司. 电动汽车车门设计实用技术. 北京:机械工业出版社.2003.10

[6] . 徐文灿著. 电动汽车车门总成的设计. 北京:机械工业出版社.1995

[7] . 曾孔庚. 电动汽车的发展趋势. 机器人技术与应用论坛

[8] . 寿庆丰 机械设计1999年第3期,第3卷

[9] . 高微, 杨中平, 赵荣飞等. 电动汽车车门结构的优化设计. 机械设计与制造.2006.1

[10] . 孙兵, 赵斌, 施永辉. 一种新型电动汽车车门的研制. 中国期刊全文数据库

[11] . 马光, 申桂英. 工业机器人的现状及发展趋势. 中国期刊全文数据库2002年

[12] . 李如松. 电动汽车的应用现状与展望. 中国期刊全文数据库1994年第4期

[13] . 李明. 车门结构设计. 制造技术与机床2005年第7期

[14] . 李杜莉,武洪恩,刘志海. 电动汽车车门的运动学分析. 煤矿机械2007年2月[17]成大先主编. 机械设计手册(第三版). 北京:化学工业出版社.1994

[15] . Hirohiko Arai, Kazuo Tanie, and Susumu Tachi. Dynamic Control of a Manipulator with

Passive Joints in Operational Space

[16] . Abhinandan Jain and Guillermo Roderguez. An Analysis of the Kinematicsnd Dynamics of Underactuated Manipulators.IEEE Transactions on Robotics and Automation. Vo1.9.No.4.1993

XX 学院本科毕业论文

致谢

当我写到这里的时候,我心里是别提有多么的开心,不管前面的对与错,总之,我觉得自己做到这里已不错了,感谢我的老师和帮助我的同学一起到图书馆查资料的那些同学们,要不是你们恐怕我现在真不知道自己能做到哪里,首先您不仅在学习学业上对我以精心的指导,同时还在我改写论文时给我鼓励和支持,从这点看出老师当初选你当我的老师我是明智的,而且,通过这次写论文我知道遇到什么事总要靠别人来完成,现在我觉得这种想法是我错啦,也许自己做的比那些人做的会更好,同时,我要把这种态度放到工作当中,我相信我自己一定可以比别人做的出色。说实话,我从开始认真做毕业设计的时候,才领悟到知识确实是种强大的工具,我现在想来前面失去的,我想在通过在工作中补回来,想到这里自己说了句“呵呵”,但是话说回来,这次的毕业设计我花了挺大的功夫,虽然是苦,但心里挺开心的,我想如果大学这四年我好好来利用它的话,我的毕业设计不谈在班里第一个交,最少也在前十个人之前交,最后在这里衷心的对所有关心我帮助我的表达我由衷敬意,谢谢各位同学的帮助。

14


相关文章

  • 毕业论文课题调研报告
  • 上海应用技术学院 材料科学与工程学院 毕业论文课题调研报告 学 生 姓 名: 班级 / 学号:专 业:材料科学与工程(金属压力加工) 指 导 教 师: 徐 春.朱 文 峰 职 称: 2012年2月20日 1. 本课题的研究背景: 汽车已经成 ...查看


  • ★★★开闭件设计规则标准
  • 上海同济同捷科技有限公司企业标准 TJI/YJY 开闭件设计规则标准 2005-XX-XX 发布 2005-XX-XX 实施 上海同济同捷科技有限公司 发布 TJI/YJY 前 言 开闭件是车身中工艺较复杂的部件,它涉及到零件冲压.包边焊接 ...查看


  • 客车车门设计
  • ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 一 绪 论 1.1客车乘客门类型选择 乘客门是客车的重要组成部分,是乘客上下车的通道 ...查看


  • 汽车中控门锁的电路设计 格式修改版
  • 常州机电职业技术学院 毕业设计(论文) 作 者: 赵华辉 学 号: 31220231 系 部: 车辆工程系 专 业: 汽车检测与维修 题 目: 汽车中控门锁电路设计 校内指导教师: 潘天堂 周立波 : 副教授 技师 企业指导教师 评阅者: ...查看


  • 09401207关冬野汽车车身结构与设计
  • 汽车车身结构与设计作业 专业:车辆工程 学号:09401207 姓名:关冬野 第一章 车身概论 1.车身主要包括哪些部分? 答:一般说,车身包括白车身及其附件.白车身通常是指已经装焊好但未喷涂油漆的白皮车身,主要是车身结构件和覆盖件的焊接总 ...查看


  • 带限位器的复合门铰链性能研究
  • 第3期2007年客车技术与研究 ・设计・计算・研究・ 带限位器的复合门铰链性能研究 曾智光,顾力强 (上海交通大学机械与动力工程学院,上海200200) 摘要:介绍汽车复合门铰链结构,分析设计限位器开启力时应该考虑的因素:提出复合门铰链的基 ...查看


  • 车门和受电弓的毕业设计
  • 毕业设计说明书 课题名称:城轨车辆控制电路的 原理分析及故障排除 专 业 系 轨道交通系 班 级 08广州地铁订单班 学生姓名 夏立华 指导老师 陶艳 完成日期 2010.12.20 2011届毕业设计任务书 一. 课题名称 城轨车辆控制电 ...查看


  • 幼儿园小班安全教案:宝宝乘汽车
  • 设计意图: 伴随着私家车数量的不断增多,幼儿坐车的机会越来越多,因缺乏乘车常识而引发的伤害事故屡有发生.为了使幼儿了解基本的安全乘车常识,增强幼儿乘车的安全意识和自我保护能力,我设计了一节安全和户外活动相结合的教育活动--"宝宝做 ...查看


  • 幼儿园小班安全教案:注意坐汽车安全
  • 设计意图: 伴随着私家车数量的不断增多,幼儿坐车的机会越来越多,因缺乏乘车常识而引发的伤害事故屡有发生.为了使幼儿了解基本的安全乘车常识,增强幼儿乘车的安全意识和自我保护能力,我设计了一节安全和户外活动相结合的教育活动--"宝宝做 ...查看


热门内容