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中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
學(xué)生姓名
趙東亮
學(xué)號(hào)
05208729
專業(yè)班級(jí)
08機(jī)制七班
指導(dǎo)教師
王澤河
職稱
教授
單 位
河北農(nóng)大
課題性質(zhì)
設(shè)計(jì)t 論文□
課題來(lái)源
科研□ 教學(xué)□ 生產(chǎn)□ 其它t
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目
DDQC-1電動(dòng)汽車車架設(shè)計(jì)
1、課題目的：
（1）能運(yùn)用所學(xué)基本理論知識(shí)，正確解決電動(dòng)車車架設(shè)計(jì)的問(wèn)題，選擇合理的方案，進(jìn)行必要的計(jì)算，根據(jù)題意設(shè)計(jì)出符合優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的車架。
（2）學(xué)習(xí)正確的調(diào)查研究方法，收集國(guó)內(nèi)外有關(guān)資料，掌握正確的車架設(shè)計(jì)思想、方法和手段，學(xué)會(huì)正確使用有關(guān)手冊(cè)及其它技術(shù)資料。
（3）分析研究結(jié)構(gòu)工藝性問(wèn)題，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。
（4）進(jìn)一步了解電動(dòng)車車架設(shè)計(jì)中的知識(shí)。
2、課題意義：
根據(jù)美國(guó)能源信息署EIA發(fā)布的國(guó)際能源展望，世界能源市場(chǎng)消耗量2005年到2030年預(yù)計(jì)增加50%。
隨著能源消耗的逐年增加，二氧化碳的排放量也將增加，目前二氧化碳排放中，25%來(lái)源于汽車，至2030年，將由2055年的281億噸增至423噸，在我國(guó)，汽車排放的污染已經(jīng)成為城市大氣污染的主要因素，我國(guó)二氧化碳排放目前已局全球第二，減排二氧化碳的壓力將越來(lái)越大。
近年來(lái)，我國(guó)的汽車行業(yè)發(fā)展迅速，已成為世界第四大汽車生產(chǎn)國(guó)和第三大汽車消費(fèi)國(guó)，根據(jù)國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心估計(jì)，2010年，我國(guó)的汽車保有量將接近6千萬(wàn)輛，2020年將達(dá)到1.4億輛，機(jī)動(dòng)車的燃油需求分別為1.38億噸和2.56億噸，為全國(guó)石油總需求的43%和57%，我國(guó)的石油資源短缺，目前石油的進(jìn)口量以每年兩位數(shù)的百分百比增長(zhǎng)， 2010年進(jìn)口依存度達(dá)到了54.8%，預(yù)計(jì)2015年將達(dá)到60%，因此大力發(fā)展電動(dòng)汽車，用電代油，是保證我國(guó)能源安全的戰(zhàn)略措施。
因此大力發(fā)展電動(dòng)汽車是實(shí)現(xiàn)我國(guó)能源安全、環(huán)境保護(hù)以及中國(guó)汽車工業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越試、可持續(xù)發(fā)展的需要。
3、研究現(xiàn)狀：
現(xiàn)在高性能的電動(dòng)汽車通常是專門設(shè)計(jì)制造的，這種專門設(shè)計(jì)制造的電動(dòng)汽車以原有的車體和車架設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)。車架的作用是承受載荷，包括汽車自身零件的重量和行駛時(shí)所受的沖擊、扭曲、慣性力等。現(xiàn)有的車架種類有非承載式式、承載式、鋼管式及特殊材料一體成型式等。
非承載式車架，又稱大梁式車架。原理很簡(jiǎn)單：將粗壯的鋼梁焊接或鉚合起來(lái)成為一個(gè)鋼架，然后在這個(gè)鋼架上安裝引擎、懸架、車身等部件，這個(gè)鋼架就是名附其實(shí)的“車架”。
鋁合金車架是將鋁合金條梁焊接、鉚接或貼合在一起組成一個(gè)框架，可以理解為鋼管車架的變種，只是鋁合金是方梁狀而非管狀。鋁合金車架最大優(yōu)點(diǎn)是輕（相同剛度的情況下）。但是成本高，不宜大量生產(chǎn)，而且鋁合金本身的特性決定了其承載能力受限制。
碳纖維車架是特殊材料一體成型式車架，碳纖維車架的剛度極高，重量比其它任何車架都要輕，重心也可以造得很低，但是制造成本是它的致命傷。
非承載（大梁）式和承載式車架是占絕大多數(shù)的主流車架形式，但它們都分別有著顯著的缺點(diǎn)，即笨重和剛度不足。于是近年出現(xiàn)了融合這兩者優(yōu)點(diǎn)和車架設(shè)計(jì)方案，三菱PAJERO IO的獨(dú)創(chuàng)車架，在承載式結(jié)構(gòu)的車廂底部增加了獨(dú)立的鋼框架，可以認(rèn)為是簡(jiǎn)化的大梁結(jié)構(gòu)，從而在保證剛度的同時(shí)，重量和重心又比大梁式結(jié)構(gòu)大為下降。
4、研究?jī)?nèi)容及要求：
4.1研究?jī)?nèi)容
車架構(gòu)造：
（1）邊梁式車架的構(gòu)造：由兩根位于兩邊的縱梁和若干道橫梁組成，用鉚接和焊接的方法將縱橫梁連接成堅(jiān)固的剛性構(gòu)架?？v梁通常用低合金鋼板沖壓而成，斷面一般為槽型，Z型或箱型斷面。橫梁用來(lái)連接縱梁，保證車架的抗扭剛度和承載能力，而且還用來(lái)支撐汽車上的主要部件。X形車架（邊梁式車架的改進(jìn)）對(duì)于短而寬的汽車車架，為了降低重心高度和提高車架的扭轉(zhuǎn)剛度，通常制成前窄后寬而后部向上彎曲的車架結(jié)構(gòu)，且兩根橫梁制成X形，故X形車架一般用于轎車車架。
（2）中梁式車架（脊骨式車架）結(jié)構(gòu)：只有一根位于中央而貫穿汽車全長(zhǎng)的縱粱，亦稱為脊骨式車架。中梁的斷面可做成管形、槽形或箱形。中梁的前端做成伸出支架，用以固定發(fā)動(dòng)機(jī)，而主減速器殼通常固定在中梁的尾端，形成斷開(kāi)式后驅(qū)動(dòng)橋。中梁上的懸伸托架用以支承汽車車身和安裝其它機(jī)件。優(yōu)點(diǎn)：有較好的抗扭轉(zhuǎn)剛度和較大的前輪轉(zhuǎn)向角，在結(jié)構(gòu)上容許車乾有較大的跳動(dòng)空間，便于裝用獨(dú)立懸架，從而提高了汽車的越野性；與同噸位的載貨汽車相比，其車架輕，整車質(zhì)量小，同時(shí)質(zhì)心也較低，故行駛穩(wěn)定性好； 車架的強(qiáng)度和剛度較大；脊梁還能起封閉傳動(dòng)軸的防塵罩作用。缺點(diǎn)：制造工藝復(fù)雜，精度要求高，總成安裝困難，維護(hù)修理也不方便，故目前應(yīng)用較少。
（3）綜合式車架：綜合式車架是由邊粱式和中梁式車架聯(lián)合構(gòu)成的。車架的前段或后段是邊梁式結(jié)構(gòu)，用以安裝發(fā)動(dòng)機(jī)或后驅(qū)動(dòng)橋。而車架的另一段是中粱式結(jié)構(gòu)的支架可以固定車身。傳動(dòng)軸從中梁的中間穿過(guò)，使之密封防塵。
（4）無(wú)車架式：部分轎車和大型客車取消了車架，而以車身兼代車架的作用，即將所有部件固定在車身上，所有的力也由車身來(lái)承受，這種車架稱為無(wú)梁式車架，也可稱為承載式車身。如上海桑塔納、一汽奧迪100、捷達(dá)／高爾夫型轎車均為承載式車身。公共汽車及長(zhǎng)途大客車，多數(shù)采用全金屬承載式車身，其中大部分是有骨架式，而無(wú)骨架承載式車身在一部分大客車上也有所采用。
（5）碳纖維車架：亦即“特殊材料一體成型式車架”。制造方法是用碳纖維澆鑄成一體化的底板、坐艙和引擎艙結(jié)構(gòu)，再裝上機(jī)械零件和車身復(fù)蓋件。碳纖維車架的剛度極高，重量比其它任何車架都要輕，重心也可以造得很低。但是制造成本是它的致命傷，因此目前都只用于不計(jì)成本的賽車和極少數(shù)量產(chǎn)車上。碳纖維的剛度不僅有利于操控，對(duì)提高安全性也有很大的作用。
（6）“副車架”：副車架并非完整的車架，只是支承前后車橋、懸架的支架，使車橋、懸架通過(guò)它再與“正車架”相連，習(xí)慣上稱為“副架”。副架的作用是阻隔振動(dòng)和噪聲，減少其直接進(jìn)入車廂，所以大多出現(xiàn)在豪華的轎車和越野車上，有些汽車還為引擎裝上副架。
4.2設(shè)計(jì)要求
（1）載容：2人
（2）車速：30km-40km/h，最高車速50km/h
（3）輕型四輪
（4）太陽(yáng)能蓄電池驅(qū)動(dòng)
（5）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，安全可靠
（6）輕型電動(dòng)車車架設(shè)計(jì)
5、研究方案：
（1）對(duì)車架進(jìn)行強(qiáng)度和剛度分析，通過(guò)計(jì)算和查閱相關(guān)資料來(lái)初步確定其結(jié)構(gòu)。
（2）對(duì)車架進(jìn)行質(zhì)量的優(yōu)化設(shè)計(jì)，根據(jù)車架的手里狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化，在滿足靜態(tài)的前提下使其質(zhì)量盡可能的小。
（3） 選擇合理的加工工藝，保證車架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度達(dá)到最佳。
（4） 確定車架形式，保證輕型、經(jīng)濟(jì)、低能耗。
電動(dòng)車車架作為電動(dòng)汽車的骨架，它的作用是承受載荷， 包括汽車自身零部件的重要和駕駛時(shí)所受的沖擊、扭曲、慣性力等。
6、設(shè)計(jì)進(jìn)度安排:
（1）畢業(yè)論文動(dòng)員會(huì)2011.12.01
（2）收集資料并選題2011.12.01-2011.12.10
（3）畢業(yè)論文任務(wù)書2011.12.10-2011.12.20
（4）完成開(kāi)題報(bào)告并開(kāi)題2011.12.21-2011.12.22
（5）完成外文翻譯2011.13.23-2011.12.31
（6）撰寫文獻(xiàn)綜述2012.01.01-2012.01.20
（7）論文撰寫初稿2012.01.21-2012.03.31
（8）中期檢查2012.04.01-2012.04.15
（9）修改定稿2012.04.16-2012.04.30
（10）論文答辯與成績(jī)?cè)u(píng)定2012.05.01-2012.05.24
（11）評(píng)優(yōu)與總結(jié)階段2012.05.25-2012.06.10
7、參考文獻(xiàn):
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[7] 楊黎明,楊志勤.機(jī)械設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2008.89-94.
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
指導(dǎo)教師簽名：
年 月 日
教研室意見(jiàn)：
審查結(jié)果： 同 意□ 不 同 意□
教研室主任簽名：
年 月 日