高爾夫球場專用電瓶車結構及外觀設計

1、高爾夫球場專用電瓶車結構及外觀設計【摘要】本文是關于高爾夫球場專用電瓶車的總體設計。首先是對大量電動汽車資料的查閱，然后從電機的選擇，電池的選擇著手，根據題目的要求，進行一系列的計算最后得出滿足行駛要求的電機和電池。在選好電機和電池后，和設計燃油汽車的底盤一樣，并同時綜合電動汽車的結構特點，對汽車的傳動系統(tǒng)，行駛系統(tǒng)，轉向系統(tǒng)，制動系統(tǒng)進行一一分析和設計。為電動汽車設計底盤的過程中，要特別注意電動汽車與燃油汽車不同的地方。在我所設計的這輛低速的電動車上，它的傳動系很簡單，沒有傳統(tǒng)的離合器和變速器，通過簡單萬向傳動系統(tǒng)使電機和主減速器相互連接，這樣使得整個底盤的空間大大增加，整個底盤的布置也可以

2、變的更加自由了。最后在這些的基礎上，利用計算所得數(shù)據，對汽車進行總布置設計?！娟P鍵詞】高爾夫球場專用電瓶車，電瓶車設計，底盤設計golf special battery car structure and designabstract：this article writes an two tourism electric automobile design. first is to the massive electric automobile material consult, then from the electrical machinery choice, the battery ch

3、oice begins, according to the topic request, carries on a series of computations finally to obtain satisfies the travel request the electrical machinery and the battery. after chooses the electrical machinery and the battery, is same with the design fuel oil automobile chassis, and simultaneously sy

4、nthesizes the electric automobile the unique feature, to the automobile transmission system, the travel system, the steering system, the braking system carries on 11 analyses and the design. designs the chassis in this for the electric automobile in the process, must pay attention to the electric au

5、tomobile and the fuel oil automobile different place specially. designs in me on this low speed tourism electric automobile, its power transmission is very simple, does not have the traditional coupling and the transmission gearbox, a simple universal motor and main gear box drive system to intercon

6、nect, like this causes the entire chassis the spatial big increase, the entire chassis arrangement also might change is more free. finally in these foundations, the use computed information, carries on to the automobile always arranges the design.key words：golf special battery ca,battery car design,

7、chassis design1 緒論1.1 選題的目的及依據都市生活的喧囂吵鬧會給人們生活以無形的壓力，來往的車輛，擁擠的人群，快節(jié)奏的生活方式，于是人們都在尋求著自己的解壓方式，時尚青年會去ktv去釋放滿腔的憤怒，個性白領在安靜的酒吧品著紅酒聽著沁人心脾的音樂，品味著工作的心酸，而社會高層們無論是商務會談還是娛樂休閑大多會去選擇這項室外體育運動高爾夫。打高爾夫球是一項具有特殊魅力的運動。它是人們在天然優(yōu)雅的自然的綠色環(huán)境中，鍛煉身體，陶冶情操，提高技巧的活動。率先涉及打高爾夫球的是蘇格蘭北海岸的士兵，后來逐漸引起宮庭貴族和民間青年的濃厚興趣，最終成為蘇格蘭的一項傳統(tǒng)項目。而后傳入英格蘭。十九

8、世紀末傳到美洲、澳洲及南非，二十世紀傳到亞洲。由于打高爾夫球最早在宮庭貴族中盛行，加之高爾夫球場地設備昂貴，故有“貴族運動”之稱。高爾夫球運動特點之一就是場地寬廣，也正是因此應該這樣的代步工具應運而生高爾夫練球車，高爾夫練球車也稱為電動高爾夫球車是專為高爾夫球場設計開發(fā)的環(huán)保型乘用車輛。整車性能卓越、外觀設計新穎、乘坐舒適，迎著微風馳騁在廣闊的綠草地上，高爾夫運動更加豐富多彩，而它還有個特點，就是并不是僅僅在高爾夫球場使用，也可在度假村、別墅區(qū)、花園式酒店、旅游景區(qū)等處使用。因此針對高消費的上流社會，高爾夫練球車的研發(fā)設計就更為重要。1.2 目前存在的問題1.2.1續(xù)駛里程有限問題：目前市場上

9、使用的電動汽車一次充電后的續(xù)駛里程一般為100-300 km，并且這個數(shù)字通常還需要保持適當?shù)男旭偹俣燃熬哂辛己玫碾姵卣{節(jié)系統(tǒng)才能得到保證，而絕大多數(shù)電動汽車在一般行駛環(huán)境下的續(xù)駛里程只有50100 km。比起傳統(tǒng)燃油汽車而言電動汽車的較短續(xù)駛里程成為其致命的弱點。1.2.2蓄電池使用壽命問題：普通蓄電池充放電次數(shù)僅為300400次，即使性能良好的蓄電池充放電次數(shù)也不過700900次，按每年充放電200次計算，一個蓄電池的壽命最多為4年，與燃油汽車的壽命相比太短。另外，不同類型的電池在性能方面都有各自的優(yōu)勢和不足，例如，鉛酸電池成本低，原材料豐富且易于回收，但續(xù)駛里程短、加速動力差且壽命短。鎳

10、鎘電池加速動力足、壽命較長但其成本高、可回收性差。鈉硫電池的比能量較高，能夠提供較長的續(xù)駛里程。但它要求的工作環(huán)境較苛刻且其沽性物質具有強腐化性并易爆炸。就整體來看成熟電池的壽命都相對較短。除滿足規(guī)范所規(guī)定的基本照，明要求外，住宅小區(qū)地下停車庫局部的照明可作適當?shù)恼{整以滿足特殊的需要(主車道上方)，適當?shù)恼彰鞑贾每梢云鸬揭龑ё饔茫虼嗽谠O計上應重視這一因素。1.2.3蓄電池使用壽命問題：現(xiàn)有電動汽車所使用的電池都不能在儲存足夠能量的前提下保持合理的尺寸和質量。如果電動汽車自身裝備質量大就會影響加速性能和最大車速的提高。例如，現(xiàn)有電動汽車電池的外體積一般要達到550 l當把這么大體積的電池用于家

11、庭轎車上時，就必然要擠占轎車的行李廂空間。1.2.4電動汽車價格昂貴：主要是電池技術復雜，成本太高，另外也由于采用一系列新材料、新技術，致使電動汽車的造價居高不下。電動汽車蓄電池的價格約為100美元kwh，甚至有的高達350美元kwh，成本太高，用戶難以承受。1.2.5間接污染嚴重：電動汽車本身雖無排放污染，但其間接污染也是不容忽視的。如鉛酸電池中的鉛，從開采、冶煉到生產的排污，都會對環(huán)境造成污染。再如所用電能，相當大一部分來自火力發(fā)電，煤炭燃料也會造成大氣污染。1.3 設計的主要內容1.3.1設計要求以及總體構想：額定乘員(人)2人外形尺寸23412001810mm續(xù)駛里程(滿載)60km最

12、大行駛速度20-30km/h最大爬坡度20最小轉彎半徑3m尺寸參數(shù)項目基本類型產品規(guī)格zc型兩座產品類型高爾夫球場專用總長(單位：mm)2340總寬(單位：mm)1200總高(單位：mm)1810軸距(單位：mm)1670前輪距(單位：mm)1070后輪距(單位：mm)1070質量整車裝備質量(單位： kg)780滿載總質量(單位：kg)1300載客數(shù)(含駕駛員)(單位：人)2性能參數(shù)最高車速(滿載)(單位：km/h)25最大爬坡度(滿載)(單位：%)20駐車能力(滿載)(單位：%)20最高車速制動距離(單位：m)4充電續(xù)駛里程(單位：km)602 設計內容計算及理論依據2.1 電機的選擇：高

13、密度、高效率、寬調速的車輛牽引電機及其控制系統(tǒng)既是電動汽車的心臟又是電動汽車研制的關鍵技術之一，已被列為863電動汽車重大專項的共性關鍵技術課題。20世紀80年代前，幾乎所有的車輛牽引電機均為直流電機，這是因為直流牽引電機具有起步加速牽引力大，控制系統(tǒng)較簡單等優(yōu)點。直流電機的缺點是有機械換向器，當在高速大負載下運行時，換向器表面會產生火花，所以電機的運轉不能太高。由于直流電機的換向器需保養(yǎng)，又不適合高速運轉，除小型車外，目前一般已不采用。近十年來，主要發(fā)展交流異步電機和無刷永磁電機系統(tǒng)。與原有的直流牽引電機系統(tǒng)相比，具有明顯優(yōu)勢，其突出優(yōu)點是體積小，質量輕（其比質量為0.5-1.0kg/kw）

14、、效率高、基本免維護、調速范圍廣。2.1.1異步電機驅動系統(tǒng)：異步電機其特點是結構簡單、堅固耐用、成本低廉、運行可靠，低轉矩脈動，低噪聲，不需要位置傳感器，轉速極限高。 異步電機矢量控制調速技術比較成熟，使得異步電機驅動系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢，因此被較早應用于電動汽車的驅動系統(tǒng)，目前仍然是電動汽車驅動系統(tǒng)的主流產品（尤其在美國），但已被其它新型無刷永磁牽引電機驅動系統(tǒng)逐步取代。最大缺點是驅動電路復雜，成本高；相對永磁電機而言，異步電機效率和功率密度偏低。2.1.2無刷永磁同步電機驅動系統(tǒng)：無刷永磁同步電機可采用圓柱形徑向磁場結構或盤式軸向磁場結構，由于具有較高的功率密度和效率以及寬廣的調速范圍，發(fā)

15、展前景十分廣闊，在電動車輛牽引電機中是強有力的競爭者，已在國內外多種電動車輛中獲得應用。 內置式永磁同步電機也稱為混合式永磁磁阻電機。該電機在永磁轉矩的基礎上迭加了磁阻轉矩，磁阻轉矩的存在有助于提高電機的過載能力和功率密度，而且易于弱磁調速，擴大恒功率范圍運行。內置式永磁同步電機驅動系統(tǒng)的設計理論正在不斷完善和繼續(xù)深入，該機結構靈活，設計自由度大，有望得到高性能，適合用作電動汽車高效、高密度、寬調速牽引驅動。 表面凸出式永磁同步電機也稱為永磁轉矩電機，相對內置式永磁同步電機而言，其弱磁調速范圍小，功率密度低。該結構電機動態(tài)響應快，并可望得到低轉矩脈動，適合用作汽車的電子伺服驅動，如汽車電子動力

16、方向盤的伺服電機。 無位置傳感器永磁同步電機驅動系統(tǒng)也是當前永磁同步電機驅動系統(tǒng)研究的一個熱點，將成為永磁同步電機驅動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢之一，具有潛在的競爭優(yōu)勢。永磁同步電機驅動系統(tǒng)低速時常采用矢量控制，高速時用弱磁控制。2.1.3電機的選擇：要選擇合適的電機，首先要知道電動車所需要的功率。電機的功率計算所需的公式(1)，汽車的總重量是估算的，下面進行驗證。 (1)：機械效率（一般取0.92）：汽車總重（n）：良好路面上汽車行駛阻力系數(shù)（0.015）：汽車車速（km/h）：空氣阻力系數(shù)（這里取0.5）：汽車迎風面積電動汽車總重量，估算總質量為1300kg，即12740n最高車速為設計要求的25km

17、/h迎風面積a=車寬車高其中車寬為1200mm車高為1810mm則a=12001810=2172000=2.17帶入上述數(shù)據由（1）計算得：=1.70kw從這可以知道電機的功率至少為1.70kw，但是所選擇的電機功率肯定要大一些所選用的是無刷永磁同步電機，選擇的電機的一些參數(shù)如下：型號：zy-cd-2.5 額定功率2.5kw峰值功率4.5kw額定電壓48v額定電流60a最大轉矩150nm額定轉速1100r/min最高轉速2000r/min絕緣等級f防護等級ip54冷卻方式自然風冷重 量50kg2.2 電池的選擇根據設計要求和已知條件，電動車的續(xù)行駛里程為60km，最高車速為25km/h。電機功

18、率為2.5kw.，則電動車能夠續(xù)行駛的時間為：電動車電池的容量應為:從上面的計算可知，所選電池的容量至少為125ah，現(xiàn)選擇的是200ah的鉛酸蓄電池，該電池的具體參數(shù)如下：額定電壓：24v額定容量：200ah外型尺寸（mm）：長寬高=520240 220總高（mm）：255重量：73kg每個電池的電壓為24v，電機的額定電壓為48v，故需要2個這樣的蓄電池來驅動電機。2.3 萬向傳動軸選擇萬向傳動軸由萬向節(jié)和傳動軸組成，有時還加裝中間支承。它主要用來在工作過程中相對位置不斷改變的兩根軸間傳遞轉矩和旋轉運動。為了保證動力在范圍內變動時，能可靠地傳遞動力，傳動的損失率最低，布置方案更加的合理，所

19、以本次設計在轉向傳遞和電機與驅動軸之間的動力傳輸應用到萬向傳動軸。萬向節(jié)按扭轉方向是否有明顯的彈性，可分為剛性萬向節(jié)和撓性萬向節(jié)。剛性萬向節(jié)是靠零件的鉸鏈式連接傳遞動力的，可分成不等速萬向節(jié)(如十字軸式)、準等速萬向節(jié)(如雙聯(lián)式、凸塊式、三銷軸式等)和等速萬向節(jié)(如球叉式、球籠式等)。撓性萬向節(jié)是靠彈性零件傳遞動力的，具有緩沖減振作用。 不等速萬向節(jié)是指萬向節(jié)連接的兩軸夾角大于零時，輸出軸和輸入軸之間以變化的瞬時角速度比傳遞運動，但平均角速度比為1的萬向節(jié)。準等速萬向節(jié)是指在設計角度下工作時以等于1的瞬時角速度比傳遞運動，而在其它角度下工作時瞬時角速度比近似等于1的萬向節(jié)。輸出軸和輸入軸以等于

20、1的瞬時角速度比傳遞運動的萬向節(jié)，稱之為等速萬向節(jié)。由于車底盤后驅動橋彈性懸架的變形，因此電動機與驅動橋輸入軸的軸線相對位置經常變化，所以采用不等速萬向傳動軸即十字軸萬向傳動軸。十字軸萬向軸包括十字軸萬向節(jié)和傳動軸組成，典型的十字軸萬向節(jié)主要由主動叉、從動叉、十字軸、滾針軸承及其軸向定位件和橡膠密封件等組成。十字軸萬向節(jié)結構簡單，強度高，耐久性好，傳動效率高，生產成本低。它的高性價比非常適合出現(xiàn)在我的設計里。2.4 傳動系布置和驅動橋的選擇2.4.1傳動系布置分類：發(fā)動機后置后輪驅動 ：對于發(fā)動機后置后輪驅動轎車，電動機、主減速器布置成一體，使結構緊湊以外，還有下述優(yōu)點：因為電動機后置，車前部

21、高度有條件降低，改善了駕駛員視野；整車裝備質量?。粋鲃虞S占空間較小，故廂內地板比較平整，只需用較低的凸包高度來容納操縱機構的件和加強地板剛度，乘客座椅能夠布置在舒適區(qū)內；在坡道上行駛時，由于驅動輪上附著力增加，爬坡能力提高；電動機布置在軸距外時，車軸距短，機動性能好。 主要缺點：后橋負荷重，使汽車具有過多轉向的傾向；前輪附著力小，高速行駛時轉向不穩(wěn)定，影響操縱穩(wěn)定性。2.4.2驅動橋選擇：驅動橋處于動力傳動系的末端，其基本功能是增大由傳動軸或變速器傳來的轉矩,并將動力合理地分配給驅動輪，另外還承受作用于路面和車架或車身之間的垂直力力和橫向力。驅動橋一般由主減速器、差速器、車輪傳動裝置和驅動橋殼

22、等組成。車橋(也稱車軸)通過懸架和車架(或承載式車身)相連，兩端安裝汽車車輪。其功能是傳遞車架(或承載式車身)與車輪之間各方向作用力。本設計的電動車，前輪和后輪均采用非獨立式懸架，后軸采用的是鋼板彈簧的非獨立懸架，故選用的后橋是整體式的。但為了保證汽車有良好的操縱性，前軸是采用麥弗遜式懸架，前橋為轉向橋，后橋為驅動橋。2.4.3主減速器的選擇：2.4.3.1主減速器結構分析 ：主減速器的結構形式主要是根據齒輪類型、減速器形式不同而不同。主減速器的齒輪主要有螺旋錐齒輪、雙曲面齒輪、圓柱齒輪和蝸輪蝸桿等形式。圖2-1 主減速齒輪傳動形式a)螺旋錐齒輪傳動b)雙曲面齒輪傳動c)圓柱齒輪傳動d)蝸桿傳

23、動本次設計選擇螺旋錐齒輪傳動，螺旋錐齒輪傳動(圖2-1a)的主、從動齒輪軸線垂直相交于一點，齒輪并不同時在全長上嚙合，而是逐漸從一端連續(xù)平穩(wěn)地轉向另一端。另外，由于輪齒端面重疊的影響，至少有兩對以上的輪齒同時嚙合，所以它工作平穩(wěn)、能承受較大的負荷、制造也簡單。但是在工作中噪聲大，對嚙合精度很敏感，齒輪副錐頂稍有不吻合便會使工作條件急劇變壞，并伴隨磨損增大和噪聲增大。為保證齒輪副的正確嚙合，必須將支承軸承預緊，提高支承剛度，增大殼體。2.4.3.2減速器的減速形式：主減速器的減速形式可分為單級減速、雙級減速、雙速減速、單雙級貫通、單雙級減速配以輪邊減速等。因本次設計電動車結構相對簡單，所以減速器

24、選用單級主減速器。單級主減速器可由一對圓錐齒輪、一對圓柱齒輪或由蝸輪蝸桿組成，具有結構簡單、質量小、成本低、使用簡單等優(yōu)點。但是其主傳動比扎不能太大，一般io7，進一步提高io將增大從動齒輪直徑，從而減小離地間隙，且使從動齒輪熱處理困難。圖2-2 單級主減速器 萬向節(jié) 軸 主動齒輪 半軸 從動齒輪 差速器 驅動橋殼2.4.3.3主減速器主、從動錐齒輪支承方案：主動錐齒輪的支承形式可分為懸臂式支承和跨置式支承兩種，本次設計采用懸臂式。 圖2-3 主減速齒輪的支撐形式a)主動錐齒輪懸臂式b)主動錐齒輪跨置式 c）從動錐齒輪懸臂式支承結構（圖2-3a）的特點是在錐齒輪大端一側采用較長的軸頸，其上安裝

25、兩個圓錐滾子軸承。為了減小懸臂長度a和增加兩支承間的距離凸b，以改善支承剛度，應使兩軸承圓錐滾子的大端朝外，使作用在齒輪上離開錐頂?shù)妮S向力由靠近齒輪的軸承承受，而反向軸向力則由另一軸承承受。為了盡可能地增加支承剛度，支承距離b應大于2.5倍的懸臂長度a，且應比齒輪節(jié)圓直徑的70還大，另外靠近齒輪的軸徑應不小于尺寸a。為了方便拆裝，應使靠近齒輪的軸承 的軸徑比另一軸承的支承軸徑大些?？拷X輪的支承軸承有時也采用圓柱滾子，這時另一軸承必須采用能承受雙向軸向力的雙列圓錐滾子軸承。支承剛度除了與軸承形式、軸徑大小、支承間距離和懸臂長度有關以外，還與軸承與軸及軸承與座孔之間的配合緊度有關。確定主減速比：

26、主減速比、驅動橋的離地間隙和計算載荷，是主減速器設計的原始數(shù)據，應在汽車總體設計時就確定。主減邊比的大小，對主減速器的結構型式、輪廓尺寸及重量影響很大。主減速比的選擇，應在汽車的總體設計時和傳動系的總速比(包括變速器、分動器或加力器、驅動橋等傳動裝置的速比)一起，由汽車的整車動力計算來確定。正如傳動系的總速比及其變化范圍（）為設計傳動系總成部分的重要依據一樣，驅動橋的主減速比i。是主減速器的設計依據，是設計主減速器時的原始參數(shù)，值應該下式來確定：=0.377 式中：車輪的滾動半徑(m)；最大功率時的發(fā)動機轉速(r/min)；最高車速(km/h)；變速器最高檔速比，通常為1由此可得，主減速器傳動

27、比：=0.377=4.14單級主減速器結構簡單、質量小、尺寸緊湊、制造成本低。廣泛的應用于主減速器傳動比7的汽車上。本車的主減速器比=4.14，因此，本車采用單級主減速器，減速齒輪采用螺旋錐齒輪，它具有齒輪強度高，工作更平穩(wěn)，增大從動齒輪直徑，從而減小離地間隙。2.5 轉向系統(tǒng)選擇2.5.1轉向系轉向系是用來保持或者改變汽車行駛方向的機構，在汽車轉向行駛時，保證各轉向輪之間有協(xié)調的轉角關系。 機械轉向系依靠駕駛員的手力轉動轉向盤，經轉向器和轉向傳動機構使轉向輪偏轉。有些汽車還裝有防傷機構和轉向減振器。采用動力轉向的汽車還裝有動力系統(tǒng)，并借助此系統(tǒng)來減輕駕駛員的手力。機械式轉向器應用比較多，根據

28、它們的結構特點不同，可分為齒輪齒條式轉向器、循環(huán)球式轉向器、蝸桿滾輪式轉向器和蝸桿指銷式轉向器等。2.5.2齒輪齒條式轉向器齒輪齒條式轉向器由與轉向軸做成一體的轉向齒輪和常與轉向橫拉桿做成一體的齒條組成。與其它形式轉向器比較，齒輪齒條式轉向器最主要的優(yōu)點是：結構簡單、緊湊；殼體采用鋁合金或鎂合金壓鑄而成，轉向器的質量比較小；傳動效率高達90；齒輪與齒條之間因磨損出現(xiàn)間隙后，利用裝在齒條背部、靠近主動小齒輪處的壓緊力可以調節(jié)的彈簧，可自動消除齒間間隙，這不僅可以提高轉向系統(tǒng)的剛度，還可以防止工作時產生沖擊和噪聲；轉向器占用的體積??；沒有轉向搖臂和直拉桿，所以轉向輪轉角可以增大；制造成本低。圖2-

29、4 齒輪齒條轉向器的四種形式根據輸入齒輪位置和輸出特點不同，齒輪齒條式轉向器有四種形式：中間輸入，兩端輸出(圖2-4a)；側面輸入，兩端輸出(圖2-4b)；側面輸入，中間輸出(圖2-4c)；側面輸入，一端輸出(圖2-4d)。圖 2-5 拉桿與齒條的聯(lián)接采用側面輸入、中間輸出方案時，由(圖2-5)可見，與齒條固連的左、右拉桿延伸到接近汽車縱向對稱平面附近。由于拉桿長度增加，車輪上、下跳動時拉桿擺角減小，有利于減少車輪上、下跳動時轉向系與懸架系的運動干涉。拉桿與齒條用螺栓固定聯(lián)接，因此，兩拉桿與齒條同時向左或右移動，為此在轉向器殼體上開有軸向方向的長槽，從而降低了它的強度。 采用兩端輸出方案時，由

30、于轉向拉桿長度受到限制，容易與懸架系統(tǒng)導向機構產生運動干涉。 側面輸入、一端輸出的齒輪齒條式轉向器，常用在乎頭微型貨車上。如果齒輪齒條式轉向器采用直齒圓柱齒輪與直齒齒條嚙合，則運轉平穩(wěn)性降低，沖擊大，工作噪聲增加。此外，齒輪軸線與齒條軸線之間的夾角只能是直角，為此因與總體布置不適應而遭淘汰。采用斜齒圓柱齒輪與斜齒齒條嚙合的齒輪齒條式轉向器，重合度增加，運轉平穩(wěn)，沖擊與工作噪聲均下降，而且齒輪軸線與齒條軸線之間的夾角易于滿足總體設計的要求。 我設計的是電動車，是結構比較簡單的微型車，前懸架是麥弗遜式懸架，鑒于上面所敘說的齒輪齒條式轉向器的特點，所以我選擇的是側面輸入、中間輸出式齒輪齒條式轉向器。

31、(圖2-6)是齒輪齒條式轉向器的幾種轉向輸出方式，根據設計的電動車的機構以及車架和前懸架的特點，選擇圖c 的轉向輸出方式。圖2-6 輸出方式2.6 制動系統(tǒng)的選擇2.6.1制動系統(tǒng)分析制動系的功用是使車以適當?shù)臏p速度降速行駛直至停車，在下坡行駛時使車保持適當?shù)姆€(wěn)定車速，使車可靠地停在原地或坡道上。制動系至少有行車制動裝置和駐車制動裝置。前者用來保證第一項功能和在不長的坡道上行駛時保證第二項功能，而后者則用來保證第三項功能。 除此之外，有些車還設有應急制動和輔助制動裝置。應急制動裝置利用機械力源(如強力壓縮彈簧)進行制動。在某些采用動力制動或伺服制動的汽車上，一旦發(fā)生蓄壓裝置壓力過低等故障時，可

32、用應急制動裝置實現(xiàn)汽車制動。同時，在人力控制下它還能兼作駐車制動用。輔助制動裝置可實現(xiàn)汽車下長坡時持續(xù)地減速或保持穩(wěn)定的車速，并減輕或者解除行車制動裝置的負荷。行車制動裝置和駐車制動裝置，都由制動器和制動驅動機構兩部分組成。汽車制動器有兩種形式，鼓式制動器和盤式制動器。2.6.2鼓式制動器鼓式制動器是最早形式的汽車制動器，當盤式制動器還沒有出現(xiàn)前，它已經廣泛用于各類汽車上。但由于結構問題使它在制動過程中散熱性能差和排水性能差，容易導致制動效率下降，因此在近三十年中，在轎車領域上已經逐步退出讓位給盤式制動器。但由于成本比較低，仍然在一些經濟類轎車中使用，主要用于制動負荷比較小的后輪和駐車制動。典

33、型的鼓式制動器主要由底板、制動鼓、制動蹄、輪缸（制動分泵）、回位彈簧、定位銷等零部件組成。底板安裝在車軸的固定位置上，它是固定不動的，上面裝有制動蹄、輪缸、回位彈簧、定位銷，承受制動時的旋轉扭力。每一個鼓有一對制動蹄，制動蹄上有摩擦襯片。制動鼓則是安裝在輪轂上，是隨車輪一起旋轉的部件，它是由一定份量的鑄鐵做成，形狀似園鼓狀。當制動時，輪缸活塞推動制動蹄壓迫制動鼓，制動鼓受到摩擦減速，迫使車輪停止轉動。2.6.3盤式制動器按摩擦副中固定元件的結構不同，盤式制動器分為鉗盤式和全盤式兩類。 鉗盤式制動器的固定摩擦元件是制動塊，裝在與車軸連接且不能繞車軸軸線旋轉的制動鉗中。制動襯塊與制動盤接觸面很小，

34、在盤上所占的中心角一般僅3050，故這種盤式制動器又稱為點盤式制動器。 鉗盤式制動器按制動鉗的結構不同，有以下幾種。 2.6.3.1 固定鉗式 ：如圖3-11a所示，制動鉗固定不動，制動盤兩側均有液壓缸。制動時僅兩側液壓缸中的制動塊向盤面移動。這種形式也稱為對置活塞式或浮動活塞式。 2.6.3.2浮動鉗式 ：2.6.3.2.1滑動鉗式 如圖3-11b所示，制動鉗可以相對于制動盤做軸向滑動，其中只在制動盤的內側置有液壓缸，外側的制動塊固裝在鉗體上。制動時活塞在液壓作用下使活動制動塊壓靠到制動盤，而反作用力則推動制動鉗體連同固定制動塊壓向制動盤的另一側，直到兩制動塊受力均等為止。 2.6.3.2.

35、 2擺動鉗式 如圖(2-7c)所示，它也是單側液壓缸結構，制動鉗體與固定于車軸上的支座鉸接。為實現(xiàn)制動，鉗體不是滑動而是在與制動盤垂直的平面內擺動。顯然，制動塊不可能全面均勻地磨損。為此，有必要將襯塊預先做成楔形(摩擦面對背面的傾斜角為6左右)。在使用過程中，襯塊逐漸磨損到各處殘存厚度均勻(一般為1mm左右)后即應更換。圖2-7 鉗盤式制動器示意圖固定鉗式的優(yōu)點有：除活塞和制動塊以外無其它滑動件，易于保證鉗的剛度；結構及制造工藝與一般的制動輪缸相差不多；容易實現(xiàn)從鼓式到盤式的改型；很能適應不同回路驅動系統(tǒng)的要求(可采用三液壓缸或四液壓缸結構)。 固定鉗式的缺點有：至少有兩個液壓缸分置于制動盤兩

36、側，因而必須用跨越制動盤的內部油道或外部油管來連通，這一方面使制動器的徑向和軸向尺寸增大，增加了在汽車上的布置難度，另一方面增加了受熱機會，使制動液溫度過高而汽化；固定鉗式制動器要兼作駐車制動器，必須在主制動鉗上另外附裝一套供駐車制動用的輔助制動鉗，或是采用盤鼓結合式制動器。輔助制動鉗結構比較簡單、摩擦襯塊面積小。盤鼓結合式制動器中，鼓式制動器直徑尺寸較小，常采用雙向增力式鼓式制動器。與輔助制動鉗式比較，它能產生可靠的駐車制動力矩。 浮動鉗式制動器的優(yōu)點有：僅在盤的內側有液壓缸，故軸向尺寸小，制動器能更進一步靠近輪轂；沒有跨越制動盤的油道或油管，加之液壓缸冷卻條件好，所以制動液汽化可能性小；成

37、本低；浮動鉗的制動塊可兼用于駐車制動。 制動鉗的安裝位置可以在車軸之前或之后。制動鉗位于軸前，則可避免輪胎向鉗內甩濺泥污。盤式制動器在液力助力下制動力大且穩(wěn)定，在各種路面都有良好的制動表現(xiàn)，其制動效能遠高于鼓式制動器，而且空氣直接通過盤式制動盤，故盤式制動器的散熱性很好。我所合計的電動觀光車是一輛低速的電動車，行駛路況較好，前后輪均采用浮動鉗式盤式制動器。2.6.4駐車制動器選擇駐車制動器可以使車可靠地停在原地或坡道上。駐車制動器分為鼓式制動和盤式制動，鼓式制動式限制驅動橋的轉動來實現(xiàn)駐車的作用，而盤式是依附在盤式制動器上來實現(xiàn)駐車的作用，因之前我選的制動器是盤式制動器，所以駐車制動器我選擇盤

38、式駐車制動器，結構如圖。圖3-12 盤式駐車制動器結構圖2.7 輪胎的選擇電動觀光車選用的是子午線輪胎。因為現(xiàn)在用的最為廣泛的就是子午線輪胎，綜合起來，其性價比也是最高的。子午線輪胎的優(yōu)點是：地面積大，附著性能好，胎面滑移小，對地面單位壓力也小，因而滾動阻力小，使用壽命長。胎冠較厚且有堅硬的帶束層，不易刺穿；行駛時變形小，可降低油耗3%8%。因為簾布層數(shù)少，胎側薄，所以徑向彈性大，緩沖性能好，負荷能力較大。 它的缺點是：因胎側較薄，胎冠較厚，在其與胎側的過渡區(qū)易產生裂口。側面變形大，導致汽車的側向穩(wěn)定性差，制造技術要求高，成本也高。我所設計的高爾夫球場專用電瓶車，所選擇的汽車輪胎是：195：輪

39、胎寬（mm）65 ：扁平率（胎高/胎寬）r ：子午線結構15 ：輪胎直徑88 ：載重指數(shù)h ：速度代號（最高安全極速是210km/h）2.8 參數(shù)校核在參數(shù)校核的第一步要進行的是汽車總質量的估算：電機的質量為50kg，鉛酸蓄電池一共2個，共計732=146 kg，乘客2名，共計275=150kg，除了這些電動車上面其余的質量預計為900 kg。預計汽車總質量：kg；計汽車的最高車速是已知的， 公式：.即可得出，故取=5.8其中：電動機最高轉速：車輪半徑：汽車減速比下面要驗證取5.8是否滿足要求：根據設計所要求的，汽車至少要能克服爬坡度為15%的坡道，即在坡度角為的坡道上也能正常行駛。下面根據公式來確定減速比的大小公式經計算汽車爬坡所要克服的阻力大小為：=2099.94其中：滾動阻力：坡道阻力：坡度角