电动三轮摩托车的造型及总体设计.doc

1 绪 论1.1电动三轮摩托车的发展史我国大城市的大气污染已不能忽视，汽车排放是主要污染源之一，我国已有10个城市被列入全球大气污染最严重的20个城市之中。我国现今人均汽车是每1000人平均10辆汽车，但石油资源不足，每年已进口几千万吨石油，随着经济的发展，假如我国人均汽车持有量达到现在全球水平-每1000人有110辆汽车，我国汽车持有量将成10倍地增加，石油进口就成为大问题。因此在我国研究发展电动车不是一个临时的短期措施，而是意义重大的、长远的战略考虑。我国的交通同时也承受着更大的压力，人们出行便倾向于简便快捷的方式，更加环保，更加节能，随着人们生活的富足和生活水平的不段的提高，自行车已经满足不人们的需要，摩托车又存在污染，电能的应用越来越成熟。所以一种新型的交通工具就产生了，那就是电动三轮车，根据人们日常生产的需要，电动三轮摩托车自然而然的就走进了我们的生活。1.2电动摩托车标准将于年内出台 超标电动车安全问题严峻记者通过暗访发现，很多电动自行车在出厂时已超标，更有很多经销商和车主通过私下改装，提高了电动自行车的时速，有的甚至达到了45公里，这大大超过了“车速不大于20公里/小时”的国家标准。由于部分电动自行车存在超速等违规现象，导致电动自行车交通事故成为当前交通事故新的增长点。近日，记者从省自行车行业协会获悉，国家标准化委员会的电动摩托车标准将于年内出台，目前的信息显示，该标准将维持原来的车速不大于20公里/小时、重量不大于40公斤、有脚踏行驶能力、电动输出功率在300W以下为电动自行车的规定，“超标”车辆将被视为电动摩托车。一旦标准确定，“超标”电动车会被认定为机动车，那么就将缴纳养路费、车船税等，同时驾驶人还得领取驾驶证才能上路。2004年5月1日，道路交通安全法实施后，明确将电动自行车纳入了非机动车的范畴，这使电动自行车进入了产销两旺的时代。据统计，2004年，每10个非机动车交通事故死亡者中，有一人是因电动自行车造成的；今年，每10个非机动车交通事故死亡者中，就有4人是因电动自行车造成的，数字增加十分迅速，而且在这些交通事故中，近九成死亡者是电动自行车的驾驶人。1.3电动车发展现状1.3.1国外发展现状德、日、法、美这几个汽车工业发达国家，到目前为止都已研制出实用的电动汽车，其中包括大客车、轿车、摩托车等。美国几大主要汽车制造商已广泛深入的开展了电动车的研究。其中通用汽车公司是电动汽车行业的领导者。通用与美国能源部合作，用MH-Ni电池取代铅蓄电池，使电动车一次充电行使距离达到160km，他们计划在2004年开始生产燃料电池的电动汽车。1991年美国三大汽车公司签定协议，合作研究电动汽车用先进电池，成立先进电池联合体。同年7月美国电力研究院参加了美国先进电池联合体，10月布什总统批准了2。26亿美元拨款资助此项研究。福特汽车公司投资1。5亿英磅开发电动汽车，1993年研制成功，现已生产81辆，分赴美国各地进行试运行，采用480个钠硫单元电池，取代原来的铅酸蓄电池。通用汽车公司1990年在洛杉矶展出“冲击”电动骄车，1994年生产50辆。1991年1月美国电力研究院，1995年美国电力研究院、克莱斯勒公司与南加州爱迪生公司共同开发50辆电动货车。1995年3月统计数据，美国现有190家电动汽车生产企业，共有电动汽车2000多辆 纯电动汽车以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶。它本身不排放污染大气的有害气体，由于电能可以通过利用煤、核能得到，还可以从风能、水能、太阳能等可再生能源中获取，人们对石油的依赖性大大降低了。中国汽车工程学会电动汽车分会主任、清华大学的陈全世教授告诉记者，汽车在城市运行时，走走停停，行驶速度并不高，电动汽车此时比内燃机汽车效率更高，因为电动汽车停止时不消耗电量。本文讨论的驾校用车，行驶速度低，使用汽油则发动机效率极低，并且尾气排放更为严重。所以汽车该装对环保有极重要的意义。日本东京电力公司1988年联合日本电池公司共同开发TZA电动汽车，体现了当时最新技术水平，空载量1573kg，装有288v镍镉电池，四台直流无刷电机，输出功率为100kW，最高车速176km/h，每次充电后以40km/h行驶里程达548km。 法国标致雪铁龙与雷诺两大汽车公司一直在积极研制，1990年的J-5和C-25电动货车投入生产，1995年将标致106和雪铁龙AX电动车投入生产。法国能源部、标致雪铁龙公司和罗切里市签定协议从1993年9月开始，该市试用标致106和雪铁龙AX改装的电动轿车各25辆，并在该市建9个公共地面充电站，3个快速充电站，1994年7月50辆电动轿车已行驶32.7万公里，法国政府计划在巴黎等27个城市中继续推广电动车。 德国早在1900年波许公司就生产了早期的电动汽车。1972年开始欧宝公司研制电动汽车，1981年与ABB公司合作改装电动轿车。80年代初期奔驰生产电动大客车，至今还有十辆在运行中。德国政府科技部资助1.7亿马克开发电动汽车；1991年科尔州将300辆电动汽车投入运行，德国奔驰、大众两大汽车集团合资建立开发机构。 其他国家和地区如丹麦、奥地利、捷克、匈牙利、俄罗斯、澳大利亚、墨西哥等都在开展和研制电动汽车。特别值得关注的是亚洲许多新发展国家和地区，近30 年来经济发展迅速，人民生活提高很快，80 年代中国香港从欧洲及日本进口15 辆电动汽车，1983 年香港政府通过规定，免除电动汽车的首次登记税，即电动汽车价格为燃油车二倍时也与燃油车价格相当；泰国每月出售500 辆电动三轮车；马来西亚1995 年投产；中国台湾1987 年开始中华汽车公司外销电动车。亚洲电动汽车发展的前景令人乐观。1.3.2我国电动车发展现状本世纪40 年代重庆进行过电动汽车的研究与试验，条件所限未能实现。1958 年研制工作半途而废，在1962 年上海公用事业研究所进行蓄电池微型汽车研究，制成SWD-S2 电动汽车。满载量为968Kg，电机功率为2.5KW，蓄电池比能量为23.8Wh/kg。行驶车速达到28.4km/h。一次充电持续行程为82.8km，实际运行了几千公里。电池循环寿命达110 次，当时该车每百公里耗电费为1.95 元，蓄电池折旧费为8.6 元。当时汽油车每公里汽油消耗费为3.65 元，由于蓄电池技术没过关，寿命太短，不得不终止。在70 年代，研究锌空气电池与钠硫电池没有取得实质性进展，80 年代在北京、天津、上海、洛阳、武汉、杭州、珠海等地研制电动汽车，12 月成立了中国电工技术学会电动车辆研究会，组织了多次学术交流，起了一定推动作用。我国已经研制成多辆电动汽车，已列入国家计委“八五”项目的清华大学研制电动中型面包车，四川内江“中山湖”电动微型汽车新宁汽车厂电动敞篷轿车，拖拉机研究所LY5010EC 电动轿车，珠海伟达电动轿车，郑州华联机场电动牵引车及HL-42 轿车投入市场，长江动力公司双层电动大客车，中国远望总公司1990 年开始与北京理工大学、国防科技大学、河北胜利客车厂及北京市电车公司联合对电动汽车进行了调研与深入论证，关键技术大功率交流感应电动机驱动控制部分从美国合作引进，1996 年在首都北京亮相两辆美观大客车。发展电动汽车要从实际出发根据我国实际能达到行驶车速达50-70km/h，一次充电续驶里程达100km，单价为燃油汽车的两倍左右。有五种车辆有广泛的发展前途：城市大中型公共客车；机场摆渡车；城市公用事业服务车，如清洁车；中小型商业送货车；游览场所观光游览车，高尔夫球车等。也可以搞一些上述用途的豪华型客车。1.4未来三轮摩托车的发展方向经过多年的发展，全国电动车产业已初具规模，形成天津、浙江、江苏三大生产基地与华东、华中、华南、华北四大销售区域。浙江作为老牌电动车生产区域，依靠雄厚的经济实力与技术开发能力，并依托海外贸易的便利条件，在电动车产业发展之初曾独占鳌头，但由于浙江电动车销售市场的特殊性，目前浙江整车企业处于青黄不接的状态，而与整车产业不同的是浙江在电动车零配件方面却一枝独秀，在塑件、电机、电池等方面都占据了全国大部分的市场份额。而在这些零配件企业做大做强之后，都纷纷开始向整车生产领域迈进。由于这些零配件企业在技术与产品链上面都相对完善，且在业内都具有相当知名度，他们的进入使台州乃至整个浙江都逐渐形成一股整车产业复苏的风潮，可以说台州整车板块正随着行业的不断规范和完善逐渐崛起，这个过程布满了坎坷也充满了希望。以北京车展为转折，近期中国国内车市可谓降声一片：先是南北大众联合降价，随后东风雪铁龙紧紧相随。此番，降价主角大多为经济型轿车和中档轿车，降价目的无非是促进汽车销售。但事与愿违，从车市反映来看，降价潮非但没有给车市带来一个短暂的春天，反而产生了乱花渐欲迷人眼的效果，许多准购车族开始将目光投向价格走势一直平稳的小排量车。中国国家发改委于今年六月一日正式颁布实施了汽车产业发展政策，新政策第十二章消费政策第一条明确提出：培育以私人消费为主体的汽车市场，改善汽车使用环境，维护汽车消费者权益。引导汽车消费者购买和使用低能耗、低污染、小排量、新能源、新动力的汽车，加强环境保护。这一政策的出台，无疑在政策上给小排量车的发展“撑了把腰”、给想要买车的人吃了颗定心丸。众所周知，石油是不可再生资源，汽车数量却在一直增加。近年来，油价只涨不落，每次燃油加价，都牵动着每个有车一族敏感的神经。小排量车油耗低、排量小的优点在油费高涨、石油资源日益短缺的今天尤其具有现实意义。曾有人做过这样的试验，一辆排量为零点八L的spark小车，百公里油耗仅为四升，相对于一点三L、一点六L的汽车来说可谓非常的经济。当然，也有人担心，排量小，动力也会降低。事实上，面对拥挤不堪的交通状况，很多城市都出台了限速规定，一般道路限速在四十到五十公里/小时，高速公路最多也就允许开到一百二十到一百四十公里/小时。现在的小排量车，基本上都达到了这一要求。此外，小排量车一改大车的循规蹈矩，大多外观时尚、个性十足，新颖独特、夺人眼球的外型设计大多在小车上得到了很好的体现和运用；再加上小排量车污染少，有利于环保。 故此，人们有理由相信，借着国家政策的春风，依托汽车厂家技术的进步，小排量汽车将会成为中国汽车产业的发展方向。2电动三轮摩托车造型方案的选择自从接到此次设计任务书，本人对现有的电动三轮摩托车的市场情形进行了细致地观察和走访，结果显示以下三种电动三轮摩托车的款式备受顾客喜欢，即电动三轮摩托车的造型方案。2.1方案（I）2.2方案( II)2.3方案（III）2.4方案的确定方案（I ）是目前市场上载重最大的一款车型，动力大，适用拉货；该种车型外观比较单一，前叉是开放是的，类似于摩托车的前叉。体积又大，存放不方便。方案（ II）是市场上备受老人们喜欢的一款车型，是一种四人位车斗的载人车，该车最常见，是一种短途旅游首选的交通工具；该车由于车斗的限制只能在人，不能拉货。方案（ III）是一款大众车，市场上销售最好的一款车，外形设计美观，适用环境多。综上所述，从市场的角度和适用的需要，本人此次设计选用方案（ III）。3工作原理3.1制作原理目前我国绝大多数型号的电动三轮车，一般都以两个电压为12V的蓄电池串联起来作为动力源，容量为40A。通过直流电源驱动功率为200W的直流电机（图3.1）。电机的高速齿与相联的级减速器（一对齿轮）减速，减速器的一端装有链轮，通过与之啮合的传动链条，将速度与扭矩传至后轴，通过车轮实现车身运动。变化的车速由车内的电路控制装置来调节，通过改变电流强度来改变电机轴转速。 1电机；2联轴器；3齿轮；4轴承；5链轮.图3.1 减速系统示意图3.2机械结构电动三轮车采用无级调速装置，该车耗电少，每充1度电的连续行程为50公里。时速016公里，以日行10公里计，一年仅用电75度左右，其充电费用不超过50元，最大爬坡能力为8度，其电压显示5个半导体发光二极管。车上还装有照明灯，转向灯和电喇叭，以利安全行驶。车底盘示意图如图3.2所示：1左后轮；2刹车盘；3离合器；4链轮；5右后轮.图3.2 底盘结构示意图4设计准则4.1工作形式和内容 由全国汽车标准化技术委员会(SAC)、电动车辆分技术委员会(ACSC27)与摩托车分技术委员会(SAC/SCl)共同组成标准制订工作组，并吸收部分电动车及摩托车生产企业参加。对应的ISO下属部门是：ISO/TC22/SC22(摩托车分技术委员会)、ISO/TC22/SC23(轻便摩托车分技术委员会)、ISO/TC22/SC21(电力驱动道路车辆分技术委员会)。 工作周期为34年，第1年初步完成准入急需的项目，接下来逐步完善本标准体系。其中急需的标准包括：1)电动摩托车和电动轻便摩托车通用技术条件(GB/T)；2)电动摩托车和电动轻便摩托车安全要求(GB)；3)电动摩托车和电动轻便摩托车整车性能试验方法(GB/T)；4)电动摩托车能量消耗率和续驶里程试验方法(GB/T)；5)电动摩托车和电动轻便摩托车定型试验规程(QC/T)；6)电动摩托车和电动轻便摩托车电动机及控制器技术规范(QC/T)。4.2电动摩托车定义及制订标准基本原则 电动摩托车是由电力驱动的、最高设计车速>50 km/h的两轮机动车，或整车整备质量不超过400 kg的三轮机动车。电动轻便摩托车是由电力驱动的、最高设计车速50 km/h的两轮机动车，或最高设计车速<50 km/h的三轮机动车，不包括最高车速20 km/h、整车质量40 kg、能实现人力骑行功能的两轮电动车辆。 制订标准的基本原则： a)电动摩托车是电动车辆的一种，为保证标准间互相协调，凡是能够引用电动汽车标准的一些基础内容，不再另行编写。 b)目前的电动摩托车标准体系主要局限于纯电动摩托车，应用其它驱动技术(如燃料电池、混合动力等)的电动摩托车标准，待技术相对成熟后再制订。 c)标准中与普通摩托车相同的其它安全要求，可直接引用已有标准内容。 d)尽可能使确定的标准要求项目与国际上或其它地区的要求相协调。 4.3电动摩托车标准 4.3.1推荐性国家标准电动摩托车和电动轻便摩托车通用技术条件范围：规定了电动摩托车和电动轻便摩托车的有关术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输与贮存要求。 技术要求： a)基本要求：1)电动机总成应符合电动摩托车和电动轻便摩托车电  动机及控制器技术规范的规定。2)蓄电池应符合  QC/T742电动汽车用铅酸蓄电池、Q/T 743电动汽车用锂离子蓄电池、QC/T 744(电动汽车用金属氢化物镍蓄电池规定，企业产品使用说明书应  埘蓄电池的回收处理作规定，要求客户将废电池送到有资质的专业机构回收处理。3)控制器应符合电动摩托车和电动轻便摩托车电动机及控制器技术规范规定，控制器应有制动电气连锁功能，以防止车辆被意外驱动；操纵加速器和制动装置时，不应产生不期望的响应(制动时未松开加速器，随后松开制动时，车辆不应意外加速)；应具有行驶定速装置(无论采取何种定速方式)控制器，前、后轮中任一车轮制动时，定速装置应立即失效，电动机不再输出动力。4)符合普通摩托车传统要求，如灯光、制动等。 b)装备要求：1)电源指示灯颜色应为绿色；2)应有蓄电池剩余电能指示装置。 c)性能要求：1)电动摩托车和电动轻便摩托车的最高车速、爬坡能力、加速性能、能量消耗、续驶里程、电动机额定输出功率等应符合本标准所引用的有关标准及产品标准的规定；2)电动摩托车和电动轻便摩托车的可靠性应符合国标电动摩托车和电动轻便摩托车整车性能试验方法及企业标准的规定。 d)防漏电(绝缘性能)要求：应符合电动摩托车和电动轻便摩托车安全要求的规定。 e)制动机构装配要求：1)制动手柄或制动踏板应在全行程3/4内达到最大制动效能，踏板力不大于400 N，手握力不大于250 N；停止施加作用力时，制动力应随之消失。2)行驶过程中不得有自行制动。本次设计： a)主要尺寸及质量参数测定：主要尺寸及质量参数按GB/T5373(摩托车和轻便摩托车尺寸和质量参数的测定方法规定的方法测定。 b)前后轮中心平面偏差值测定：1)整车处于干质量状态，量具读数分辨率不大干0.5而mm。2)将车辆前、后轮同时置于支承面上，后轮中心平面垂直于支承面，前轮处于直线行驶状态，以后轮中心平面(三轮车指二后轮的对称中心平面)为基准，测量前轮中心面对基准面的最大偏差。 c)电器部件试验：1)绝缘性能测量：用250 v兆欧表按电动摩托车和电动轻便摩托车安全要求规定，检查绝缘性能。2)制动断电装置试验：在蓄电池和电动机回路上串接1个直流电流表，接通电路，让电动机驱动车轮，然后紧握制动闸把，观察电流表是否断流。3)欠压、过流保护功能试验：按企业产品说明书上规定的额定电压值，将电动机接上电源，后逐渐降低电压到说明书标明的欠压状态时，观察欠压保护装置是否动作；在蓄电池和电动机回路上串接1个直流电流表，接通电路，当电流增大到说明书标明的过流状态时，观察电流表是否断流或限流。 d)性能试验：按电动摩托车和电动轻便摩托车通用技术条件、电动摩托车和电动轻便摩托车安全要求、电动摩托车和电动轻便摩托车整车性能试验方法、电动摩托车能量消耗率和续驶里程试验方法、电动摩托车和电动轻便摩托车定型试验规程、电动摩托车和电动轻便摩托车电动机及控制器技术规范及普通摩托车性能试验方法规定进行。 4.3.2强制性国家标准电动摩托车和电动轻便摩托车安全要求 范围：规定了电动摩托车和电动轻便摩托车特殊的安全要求。本次设计要求如下：a)一般要求：1)除满足本标准规定的特殊安全要求，还要符合摩托车和轻便摩托车相关标准要求；2)电器装置所产生的热量不能造成燃烧、材料变质或人员烫伤；3)电控调速单元的设计应避免由于非正常操作或无操作而引起火灾、交通事故或触电危险；4)蓄电池应有良好的密封性和免维护性，在正常安装位置条件下，表面不得有电解液渗漏或溅出。 b)车辆结构要求：1)安放蓄电池的箱体应均匀散热和通风；箱体内电路中应设置过热保护和电动机反接保护装置；蓄电池产生的有害气体不可滞留于车辆的内部角落。2)动力蓄电池和动力电路系统通过断路器(GB/T 9596(电动汽车术语第3.1.2.3.1条)或熔断器进行保护；该装置应在企业规定的过流、与动力蓄电池连接的电路出现短路时，自动断开与动力蓄电池的连接电路；该装置的响应时间应由企业根据动力蓄电池参数、电路发生过流或短路防护方式等来确定。 带电部分(GB/T 19596第3.1.2.3.3条)的触电防护：1)本标准对标称电压不高于36 V(DC)、12 V(AC)的带电部分不提出要求；2)标准电压高于36V(DC)、12 V(AC)的带电部分应使用绝缘包覆，即基本绝缘或隔离密封，以防止直接接触。 车辆与充电电源连接要求：1)车辆与充电电源连接时，不能通过车辆自身的驱动系统使车辆移动，充电连接所使用的元件应具有可终止连接(阻断电流)、不损坏任何物体的功能；2)与充电电源连接的系统中可能带电的部件，在任何操作情况下均应有适当的防护装置，以防直接接触。 c)机械安全要求：1)车辆应通过一个明显的信号装置提示骑乘者车辆可以起步行驶，这个信号装置可以是GB/T4094.2汽车操纵件、指示器及信号装置的标志规定的“运行准备就绪”信号装置。2)动力蓄电池的剩余电量低于一定值时，应通过一个明显的信号装置(如声、光信号)显示，所显示的剩余电量的最低值由生产企业规定，并满足“能够使车辆通过自身驱动系统至少行驶3 km；如动力蓄电池为辅助电路的直接电源时，最小剩余电量应能为照明系统提供满足有关标准规定所需的电量。 4.3.3推荐性国家标准电动摩托车和电动轻便摩托车整车性能试验方法 适用范围：规定了纯电动摩托车、电动轻便摩托车整车性能试验方法，包括最高车速、加速性能、爬坡(定速爬坡、定坡度爬坡、陡峭斜坡爬坡)能力试验和可靠性试验方法。 根据设计任务进行各项对车的检测准备： a)试验车准备：1)在试验前7天内进行磨合，磨合里程至少为3个充、放电循环里程。2)试验车试验质量(无特殊规定时)按照GB/T 5378摩托车和轻便摩托车道路试验总则第4.1.5条规定。3)蓄电池出厂1年内充、放电次数在50次以内的全充满蓄电池；使用全新蓄电池时，按照生产企业提供的充电程序进行完全充电，如生产企业未规定充电程序，则按GB/T、183852001电动汽车动力性能试验方法第5.1条规定进行。4)除车辆必需设备及日常操纵件外，试验车的照明及信号装置、辅助装置必须关闭。5)试验开始前蓄电池在(25±2)温度下静置8 h。6)轮胎气压应达到生产企业规定，如生产企业元轮胎气压建议值，则充至0.2 MPa(2 kgf/cm2)。 b)试验方法总体要求：1)按准备试验车辆、最高车速试验、40%放电试验、加速性能试验、爬坡能力试验顺序进行试验。2)以上每项试验开始时，蓄电池的充电状态是前一项试验后的状态(更换试验场地过程中，避免消耗蓄电池电量)。如每项试验都单独进行，那每项试验的试验条件应按标准规定进行，最高车速试验开始时，蓄电池应处于100%95%荷电状态；在加速性，爬坡能力试验开始时，蓄电池应处于60%55%的荷电状态。3)用另外一辆试验车辆进行可靠性试验，试验开始时，蓄电池应处于完全充电状态。 c)爬坡试验：1)试验项目有定速爬坡试验、定坡度爬坡试验和陡峭斜坡爬坡试验；2)定速爬坡试验、定坡度爬坡试验在底盘测功机上进行；3)陡峭斜坡爬坡试验须有人工防滑的陡峭斜坡，或自然坚硬泥土、草地斜坡路面，坡度最好能与制造厂预估的车辆最大爬坡角度相近，而所使用的测量区域为10 m长的均匀斜坡，在测量区域的前端必须设置起动车道。 d)可靠性试验：1)车架(GB/T 5359.4摩托车和轻便摩托车两轮车零部件名称第2.3条振动强度试验；2)无故障道路行驶试验。 4.3.4推荐性国家标准电动摩托车能量消耗率和续驶里程试验方法 适用范围：规定了纯电动摩托车、电动轻便摩托车的能量消耗率及续驶里程试验方法。    本人的设计依据如下：1)能量消耗率电动摩托车，在以一定行驶工况、经过规定的试验循环后，使用匹配充电装置(或其它符合要求的充电装置)对动力蓄电池重新充电至试验前容量，从电网上得到的电能除以行驶里程值，单位为Wh/km。2)续驶里程电动摩托车在动力蓄电池完全充电状态下，能连续以一定的行驶工况行驶的最大距离，单位为km。设计试验方法：1)总则：根据电动摩托车和电动轻便摩托车整车性能试验方法规定，检测车辆的最高车速，以确定车辆类型；如果在底盘测功机上进行试验，则试验质量按照GB l8176轻便摩托车排气污染物排放限值及测量方法(工况法)或GB 14622摩托车排气污染物排放限值及测量方法(工况法)规定设定。2)试验条件：车上的照明、信号装置及辅助设备应关闭，除非试验时和车辆白天运行时对这些装置有要求；试验前，试验车辆应至少用安装在车辆上的动力蓄电池行驶300 km；试验驾驶员应按生产企业推荐的操作程序使动力蓄电池在正常运行温度下工作；除驱动用途外，所有储能系统应达到制造厂规定的最大值(电能、液压、气压等)。 试验程序及结束试验循环标准：1)按以下程序进行试验：对动力蓄电池进行初次充电，测量来自电网的能量；进行工况或等速条件下的续驶里程试验；试验后再次为动力蓄电池充电，测量来自电网的能量；计算能量消耗率。在每2个步骤之间，如果车辆需要移动，不允许使用车上的动力及制动能量回收等方法给车辆补充能量。2)结束试验循环的标准：当车辆配装的仪器指示驾驶员停车时，应停止试验或按规定的循环工况试验；在最高车速70设计最高车速时，应停止试验或进行规定循环工况试验；当不能满足规定公差要求时，应停止试验；按规定进行等速试验时，如行驶速度达不到70设计最高车速时，应停止试验。此次设计数据标准： 续驶里程试验分工况法和等速法2种，总的续驶里程为：D=(D工况+D等速)2，当对2种方法试验所得结果有争议时，以道路试验为准。 动力蓄电池充电和能量测量：完成规定的试验后，在2 h内将车辆与电网连接，车辆按技术文件要求(优先)或按GB/T18385规定的充电规程，使车辆动力蓄电池充满电。在电网与车辆充电器之间连接能量测量装置，测量充电期间来自电网的的能量E(Wh)。 能量消耗率的计算：用c=E/D计算能量消耗率C，将以Wh/km为单位的量值圆整到整数。 式中：E工况法和等速法续驶里程试验期间来自电网的总充电能量，Wh D工况法和等速法续驶里程试验行驶总距离，km 5总体设计 社会的发展、技术的进步、产品的更新、生活节奏的加快等等一系列的社会与物质的因素，使人们在享受物质生活的同时，更加注重产品在“方便”、“舒适”、“可靠”、“价值”、“安全”和“效率”等方面的评价，也就是在产品设计中常提到的人性化设计问题。 那么，对于一件产品是如何来评价它在人机工程学方面是否符合规范呢? 以德国Sturlgart设计中心为例，在评选每年优良产品时，人机工程上所设定的标准为： 1)产品与人体的尺寸、形状及用力是否配合； 2)产品是否顺手和好使用； 3)是否防止了使用人操作时意外伤害和错用时产生的危险； 4)各操作单元是否实用；各元件在安置上能否使其意义毫无疑问的被辨认； 5)产品是否便于清洗、保养及修理。 人机工程学的显著特点是，在认真研究人、机、环境三个要素本身特性的基础上，不单纯着眼于个别要素的优良与否，而是将使用“物”的人和所设计的“物”以及人与“物”所共处的环境作为一个系统来研究。在人机工程学中将这个系统称为“人机环境”系统。这个系统中，人、机、环境三个要素之间相互作用、相互依存的关系决定着系统总体的性能。本学科的人机系统设计理论，就是科学地利用三个要素间的有机联系来寻求系统的最佳参数。 系统设计的一般方法，通常是在明确系统总体要求的前提下，着重分析和研究人、机、环境三个要素对系统总体性能的影响，如系统中人和机的职能如何分工；如何配合；环境如何适应人；机对环境又有何影响等问题，经过不断修正和完善三要素的结构方式，最终确保系统最优组合方案的实现。这是人机工程学为工业设计开拓了新的思路，并提供了独特的设计方法和有关理论依据。5.1前叉、车前挡板外形以及车把车座配合设计 在人体接触车辆之前，首先给人的是视觉感官冲击，好的座椅设计能在第一时间获得人们的认同，因此，一个好的前叉设计能够给使用者带来良好的驾驶环境，营造舒适、安全的驾乘环境，有效的降低交通事故的发生。 前把手和车座是人机系统设计的重要内容，车座、车手把、速度操纵机构、仪表盘显示器等各种相关尺寸，都有人体尺寸及操作姿势或舒适程度来确定的。但是，相关尺寸非常复杂，人与“机”的相对位置要求十分严格，在设计中，可采用人体模板来校核有关驾驶空间尺寸、方向盘等操纵机构的位置，显示仪表的布置等，是否符合人体尺寸和舒适驾驶姿势的要求。座面与水平面的夹角是影响司机驾驶作业的关键。驾驶员在行驶中的视线垂直于视觉目标，观察效果最好，如果靠背倾角太大，就不得不使颈部向前弯曲，这样会造成颈部的疲劳。通常，司机在作业中，上身近于直立而稍后倾，保持胸部挺起，两肩微垂，肌肉放松，有利于操纵方向盘。车在行进中，驾驶员常常是手臂向前悬空着来操作手把的。手臂的悬空形成了肩颈部的静态疲劳，使得驾驶员对前叉高度有极高要求(后靠姿势会加大悬空的手臂的前伸程度，从而增大肩部所需要的平衡力矩，加快肩颈部的疲劳)，前叉过高，体重就全部需要由脊柱来承担，其结果或者是腰背的疲劳酸痛，或者是腰肌放弃维持直坐姿势而塌腰驼背，或者是把手腕抵在桌沿而引发腕管综合症。那么，要解决诸如此类的问题，设计师就必须充分考虑人机工程学的因素。综上所述，前叉设计图5.1如下图5.1 前叉图 前挡板外形图如图5.2所示：图5.2 前挡板外形图车把与外挡板结合后如图5.3所示：图5.3 车把与前挡板 车把车座配合后外形如图5.4所示图5.4 车座车把外形图5.2车架设计电动三轮摩托车车架总成装置，是电动三轮摩托车承载与驱动的重要组成部分。该装置由刹车座、主动轴、从动轴、轴套、后桥固定板、前、后端盖、前支架、联轴器、电动机、换向器等组成，特点是在后盖与前支架之间设置电动机；在电动机的转子轴右端设有换向器；电动机的机壳与输出轴座是由螺栓联接的。它是轴与机一体化的一种省电、节能、无废气排放的装置，具有一定的推广应用价值。 根据电动三轮摩托车的实际基本零件的装配，车架草图设计如图5.5：图5.5 车架设计图5.3车斗设计本次设计的电动三轮摩托车的功能是使用拉活，所以车斗设计应无做人装备，主要以使应货物的形状和载重为主，车斗的设计如图5.6：图5.6 车斗设计图5.4整车设计根据设计标准和市场调查，综合所有设计因素，此次设计整车如图5.7：图5.7 整车设计图结论此次毕业设计是我本科教学计划的最后一个重要环节，是落实专业培养目标的重要组成部分。最主要的是培养我综合运用所学知识和技能，理论联系实际，独立分析，解决实际问题的能力，使我得到从事本专业工作和进行相关的基本训练。毕业设计应反映出我能否准确地掌握大学阶段所学的专业基础知识，是否学会综合运用所学知识进行科学研究的方法。我对此次毕业设计的题目有一定的心得体会。毕业设计使我体会到：1、培养了我综合运用、巩固与扩展所学的基础理论和专业知识，培养我独立分析、解决实际问题能力；2、培养了我正确的把理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度；3、培养了我进行社会调查研究；文献资料收集、阅读和整理、使用；提出论点、综合论证、总结写作等基本技能。此次毕业设计是我总结性的独立作业，是我运用在校学习的基本知识和基础理论，去分析、解决一两个实际问题的实践锻炼过程，也是我在校学习期间学习成果的综合性总结，是整个专业教学活动中不可缺少的重要环节。此次毕业设计对于培养我初步的科学研究能力，提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。致谢本文是在曲老师精心指导和大力支持下完成的。曲老师以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响。他渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。同时，在此次毕业设计过程中我也学到了许多了关于机械设计方面的知识，制图软件的应用有了很大的提高。 另外，我还要特别感谢本组同学对我此次毕业设计及论文写作的指导，他们为我完成这篇论文提供了巨大的帮助，使我得以顺利完成论文。最后，再次对关心、帮助我的老师和同学表示衷心地感谢参考文献1 张琛直流无刷电动机原理及应用M北京：机械工业出版社，2004 2 冀溥， 宋伟， 杨玉波，等永磁无刷直流电动机应用概况J电机技术，20033(4)：32-36 3 夏长亮，王娟，史婷娜，等基于自适应径向基函数神经网络的无刷直流电机直接电流控制J中国电机工程学报，2003，23(6)：123-1274 夏长亮，文德，王娟基于自适应人工神经网络的无刷直流电机换相转矩波动抑制新方法J中国电机工程学报，2002，22(1)：54-58.5 秦伟，王立，唐树森直流调速系统抗环绕比例积分控制器的设计J. 大连轻工业学院学报, 2004，23(1)：42-446 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