四轮独立驱动智能车的整车结构研制

发布时间：2017-10-14 10:16

  本文关键词：四轮独立驱动智能车的整车结构研制

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【摘要】：四轮独立驱动智能车相对传统的汽车而言是一种全新的车辆模式,它拥有更加之多的可以控制的自由度,一般汽车没办法实现的原地转弯、斜向行驶和横向行驶等功能,四轮独立驱动智能车都可以实现,大大地提升了汽车的机动能力。四轮独立驱动智能车是现在电动汽车领域里的热门研究方向之一,它可以说是未来智能车辆的一个重要发展方向。本课题研制了一辆四轮独立驱动智能车样车,这辆样车为每个轮子都装上了一个轮毂电机,整个车辆系统包括了制动系统、驱动系统、转向系统和悬架系统以及行驶系统等。本文详细论述了轮毅电机驱动式车辆的发展状况和技术特点,对电动汽车领域内的轮毅电机驱动式车辆展开了研究和分析。针对轮毅电机驱动式车辆整车的结构进行设计以及对设计方案进行研究。根据整车的布置和设计要求选取四轮独立驱动智能车底盘的结构类型,然后设计了驱动系统、行驶系统、转向系统、制动系统和悬架系统的结构,并计算了这些系统主要结构的尺寸和性能参数。并根据参数设计的结果,应用CATIA软件建立了整车的三维模型。运用有限元分析软件ANSYS建立车架的有限元模型,通过车架模型的静力学分析,得出车架结构的静力学特性,根据它的应力和应变结果,检查其结构性能是否满足整车的要求。对车架进行模态分析,得出车架的振动特性并进行分析,判断它是否会发生共振现象。在满足强度和刚度的条件下对车架结构进行了改进,加工车架并完成整车的装配,验证了四轮独立驱动智能车整车结构设计的合理性。
【关键词】：无人驾驶智能车 轮毂电机 结构设计 ANSYS 有限元分析
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U462
【目录】：

• 摘要3-5
• abstract5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 轮毂驱动电动汽车国内外发展现状11-14
• 1.3 本文主要研究内容14-15
• 2 四轮独立驱动智能车整体设计15-40
• 2.1 整车设计目标15
• 2.2 总体布置方案15-17
• 2.3 总体参数设计17-18
• 2.3.1 主要尺寸参数的确定17-18
• 2.3.2 主要质量参数的确定18
• 2.3.3 主要性能参数的确定18
• 2.4 驱动系统设计18-24
• 2.4.1 电机特性分析19-20
• 2.4.2 驱动电机选择20-21
• 2.4.3 驱动电机参数计算21-24
• 2.5 悬架系统设计24-26
• 2.5.1 悬架系统类型24-25
• 2.5.2 悬架系统参数设计25
• 2.5.3 减震器参数设计25-26
• 2.6 制动系统设计26-35
• 2.6.1 制动器类型27-29
• 2.6.2 制动器参数设计29-35
• 2.7 转向系统设计35-36
• 2.8 车架设计及整车三维建模36-39
• 2.8.1 车架结构类型36-37
• 2.8.2 车架结构设计37-38
• 2.8.3 整车三维建模38-39
• 2.9 本章小结39-40
• 3 四轮独立驱动智能车有限元分析40-54
• 3.1 有限元法基本原理与方法40-41
• 3.1.1 有限元法基本原理40-41
• 3.1.2 有限元法分析步骤41
• 3.2 车架有限元模型建立41-42
• 3.2.1 车架材料特性41
• 3.2.2 单元类型选取与网格划分41-42
• 3.3 车架静力学分析42-48
• 3.3.1 弯曲工况分析43-44
• 3.3.2 扭转工况分析44-45
• 3.3.3 匀速工况分析45-46
• 3.3.4 制动工况分析46-48
• 3.3.5 强度和刚度校核48
• 3.4 车架模态分析48-53
• 3.5 本章小结53-54
• 4 四轮独立驱动智能车样车试制54-57
• 4.1 轮毂电机加工54-55
• 4.2 车架加工55
• 4.3 整车装配55-56
• 4.4 本章小结56-57
• 5 总结与展望57-59
• 5.1 总结57
• 5.2 展望57-59
• 参考文献59-62
• 攻读硕士学位期间发表的专利和论文62-63
• 致谢63-65

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本文编号：1030496