四輪電動代步車的設計

四輪電動代步車的設計機械科學與工程學院目錄產(chǎn)品信息………………21、市場信息………………22、產(chǎn)品介紹………………3問卷調(diào)查………………3問卷分析………………4參數(shù)對比………………13層次分析………………14需求轉換………………16參數(shù)設計………………181、設計目標…………182、設計原則…………193、具體設計…………194、總成設計…………21設計總結………………24產(chǎn)品信息1、市場信息現(xiàn)在生活中所見到的電動代步車越來越多，可以說這種電動代步車是應環(huán)境污染、人口老齡化、能源危機、交通擁堵等問題而興起的。首先，電動代步車是以電動機驅(qū)動的，而電能和現(xiàn)在機動車普遍使用的石油、柴油、天然氣等化學燃料相比是一種綠色清潔可再生能源，不但避免了廢氣對空氣的污染，而且節(jié)省了不可再生的化學能源，是一種綠色能源。其次，包括我國在內(nèi)的世界各國都正面臨著日益嚴重的人口老齡化問題，我國也正在進入人口老齡化階段，60歲及以上的老年人已達到1．43億，占全國人口總數(shù)的10．97％以上．2010年我國老齡人口將達1．6億，約占人口總數(shù)的12％，并將于2015年突破2億，而到2044年前后甚至將高達4億。為老齡人和殘疾人提供一種方便、簡單、安全可靠的代步工具越來越引起全社會的重視和關注，電動代步車的需求量在這樣的條件下逐年增長。另外，能源問題也是人們越來越關注的問題，石油、天然氣等礦物質(zhì)資源隨著開采機械化在快速的減少，世界各國都極力推進電動車的研究，而人們也逐漸接受和親近清潔高效的電動車。還有，交通擁堵也日益嚴重，車輛劇增，道路設施不足，使得交通供需矛盾加劇，城市道路網(wǎng)結構不合理，這些都給駕車出行帶來了極大的不便。電動車在城市的行駛速度與汽車相當(中國許多大城市市區(qū)汽車的平均行駛速度只有20千米左右)。但它落地面積小.行駛密度高。在當今城市道路資源緊缺、文通日益擁堵的情況下,電動車的優(yōu)勢是不言自明的?，F(xiàn)在對于電動代步車的研究主要是在歐洲、美國、日本和中國臺灣等國家和地區(qū)。實際上歐美、日本等國家在很早以前就己注意到了這種高齡人口的社會問題，為步行能力弱的高齡者和殘疾人開發(fā)了各種類型的電動輪椅代步工具。在歐美、日本等國家目前進入實用化階段的電動車幾乎都是作為外出移動手段的室外用的電動輪椅車和代步休閑車。臺灣電動代步車和輪椅車工業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為了地區(qū)經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。中國大陸在這方面的研究和發(fā)展才剛剛起步，目前全國各省都新興起一些開發(fā)研制電動代步車的廠家，尤其是在浙江、上海、廣州和香港比較多。中國醫(yī)學會已投入大量的人力物力來開發(fā)殘疾人使用的電動輪椅車。但大多數(shù)廠家都還處在研發(fā)階段，批量生產(chǎn)的的單位還很少。通過搜集資料，現(xiàn)在在國內(nèi)市場比較有影響力的17款電動代步車的牌子和廠家所在地主要有：必翔（臺灣）、綠源（浙江金華）、愛瑪（天津）、捷安特（臺灣）、百瑞康（江蘇蘇州捷奧比）、雅迪（江蘇無錫）、阿米尼（深圳）、康揚（德國）、pride（美國）、信步（徐州美世通）、ACEME艾司米（浙江金華）、黑鰭鯊（浙江永康）、捷奧比（上海）、格羅貝爾（上海）、日普（浙江金華）、英維康（美國）、瑪西爾（深圳）產(chǎn)品信息現(xiàn)在的電動車車型比較多，除了電動自行車、電動摩托車以外還有電動觀光車、高爾夫球車、老年人代步車。而電動代步車與其都有區(qū)別，電動自行車仍有腳踏的設備，不屬于機動車；而電動代步車與電動摩托車的區(qū)別就是：摩托車的許多構件設備（如剎車）仍是類似與轎車的比較傳統(tǒng)的模式，而代步車則是采用了控制器；而與觀光車等區(qū)別則主要就是功用及使用環(huán)境的不同。目前市場上的電動代步車主要是面向與老年人和居家婦女的（當然也有部分年輕人用以休閑娛樂），所以就決定了其需要滿足安全性高，舒適性好，速度不必太高，操作簡單，維修方便等與普通轎車不同的要求。電動代步車主要由車架、輪胎、座椅、轉向系、充電電池、控制系和一些輔助裝置組成，電動機一般安置在后橋采用后輪驅(qū)動，將電機、差速器、主減速器合在一起，前輪為轉向輪。車的控制系比較重要，也是其特點所在，采用了控制器后，使得車的結構大為簡化，省去了許多機械裝置，同時操作也比較簡單。代步車可以是單座的也了也可以是雙座的，可以設計的簡約輕巧便于攜帶使用，也可以設計的豪華些。雖然形式各種各樣，但總體上結構沒什么區(qū)別?，F(xiàn)在的代步車分三輪和四輪兩種，三輪代步車轉向簡單，駕駛靈活，但是穩(wěn)定性不高，尤其是在轉彎時容易發(fā)生傾翻，所以設計時要盡量保證底盤低、整車重，而四輪代步車則占地面積稍大，但駕駛安全。問卷調(diào)查為了很好的了解市場的需求及對電動代步車各種性能的要求，設計的調(diào)查問卷如下：電動代步車是應綠色環(huán)保和高齡人口的需求而興起的電動代步工具。國內(nèi)代步車主要有電動自行車、四輪電動代步車。電動代步車操作簡單，車速在6～10km/h左右，價格一般在五千左右（也有好的在一兩萬），可用于閑逛公園、上街買菜、接送小孩，老年出行等，有很廣闊的發(fā)展前景,其外形如下圖：您的性別（）A.女B.男2.您的年齡是（）A.小于20B.20～25C.26～30D.大于303.您的月工資或者生活費是（）A.小于2000B.2000～5000C.5000～10000D.10000以上您從事的職業(yè)類型是（）A.金融管理B.文藝娛樂C.工程技術D.醫(yī)教機關E.其他之前您對電動代步車了解嗎？（）A.很了解B.比較了解C.知道的不多D.基本沒聽過6．您將來可能會買電動代步車嗎？（）A.肯定會B.很有可能C.說不準D.肯定不會7.您買電動代步車的主要目的可能是什么（）A.上下班和買菜B.方便家里老人C.閑時娛樂休閑D.其他8.您比較喜歡那種車型（）A.外形豪華大氣B.功用齊全型C.性能優(yōu)越型D.簡約方便型9.您對安全性（轉彎、制動性能）的重要程度看法是（）A.非常重要B.比較重要C.不太重要D.不重要10.您對動力性（最高車速、加速時間、最大爬坡度）的重要程度看法是（）A.非常重要B.比較重要C.不太重要D.不重要11.您對駕駛性能（操縱方便）的重要程度看法是（）A.非常重要B.比較重要C.不太重要D.不重要12.您對外形（美觀獨特）的重要程度看法是（）A.非常重要B.比較重要C.不太重要D.不重要13.您對舒適性（乘坐舒適）的重要程度看法是（）A.非常重要B.比較重要C.不太重要D.不重要14.您對環(huán)境影響性（排放無污染、無噪音公害）的重要程度看法是（）A.非常重要B.比較重要C.不太重要D.不重要15．您對經(jīng)濟性（車輛價格、燃油經(jīng)濟性）的重要程度看法是（）A.非常重要B.比較重要C.不太重要D.不重要16．您對適應性（臺階、坡道等的通過性）的重要程度看法是（）A.非常重要B.比較重要C.不太重要D.不重要17.您能接受的電動代步車價格（）A.1000～4000B.4000～7000C.7000～10000D.10000以上問卷分析通過進行問卷調(diào)查及用戶需求轉換，可以獲得以下數(shù)據(jù)。為節(jié)約成本，本小組以網(wǎng)絡調(diào)查的方式進行問卷調(diào)查，發(fā)出500多份問卷，最后回收72份，以下是問卷的數(shù)據(jù)統(tǒng)計：1.性別比例統(tǒng)計：由圖表可以看出，參與調(diào)查的人中，男女比例約為1.57:1，這主要由于本小組成員皆為男性，社會關系都以男性為主。2.年齡比例統(tǒng)計由圖表可以看出，參與調(diào)查的人員中基本都是處于20~25歲年齡段，這一階段的人是購買電動代步車的最大潛在客戶的主體。3.收入比例統(tǒng)計由圖表可以看出，參與調(diào)查的人員月收入（生活費）大多少于2000，由于受訪者主要為學生，故不能由此劃分中、低、高收入人群，因而在此不做市場細分。4.職業(yè)類型統(tǒng)計由圖表可以看出，由于選項設置不合理，選擇“其他”項的人員占了大多數(shù)，故此數(shù)據(jù)統(tǒng)計無法正確顯示參與調(diào)查者的職業(yè)比例。5.了解程度統(tǒng)計由圖表可以看出，對電動代步車“很了解”和“比較了解”的人員不多，對之“知道得不多”的占大多數(shù)，少數(shù)人員之前對之“基本沒聽過”，故開發(fā)此類車型時要加大對它的宣傳力度。6.購買意向統(tǒng)計由圖表可以看出，肯定會買電動代步車的只有一人，肯定不會買的也寥寥無幾，絕大多數(shù)人都選擇了“很有可能買”或者“說不準”，所以若電動代步車比之于其他代步工具在性能、價格等方面有較大優(yōu)勢，再進行一定的市場宣傳，可以爭取到一定的潛在客戶。7.購買目的統(tǒng)計由圖表可以看出，參與調(diào)查的人員購買電動代步車的目的比較均衡，選擇“上下班和買菜”人員稍多。8.車型喜好統(tǒng)計由圖表可以看出，參與調(diào)查的人員對于電動代步車的主要訴求是簡約方便，之后依次是性能優(yōu)越、功能齊全、外形豪華大氣。故車型開發(fā)的重點應放在簡約方便上，兼顧性能優(yōu)越、功能齊全。9.對安全性看法統(tǒng)計由圖表可以看出，參與調(diào)查的人員都對電動代步車的安全性極為看重，這也必然是車型設計的重中之重。10.對動力性看法統(tǒng)計由圖表可以看出，參與調(diào)查的人員大多認為電動代步車的動力性比較重要，這也是車型設計的重要環(huán)節(jié)。11.對駕駛性能看法統(tǒng)計由圖表可以看出，參與調(diào)查的人員多認為電動代步車的駕駛性能非常重要或比較重要。12.對外形看法統(tǒng)計由圖表可以看出，參與調(diào)查的人員中對電動代步車的外形比較看重。13.對舒適性看法統(tǒng)計由圖表可以看出，參與調(diào)查的人員對舒適性的要求較高。14.對環(huán)境影響性看法統(tǒng)計由圖表可以看出，參與調(diào)查的人員對于環(huán)境影響性（排放無污染、無噪音公害）比較看重。15.對經(jīng)濟性看法統(tǒng)計由圖表可以看出，參與調(diào)查的人員對于經(jīng)濟性相當看重，故車型設計應致力于降低成本和電量消耗。16.對適應性看法統(tǒng)計由圖表可以看出，參與調(diào)查的人員對適應性（各種壞路無路及各種障礙的通過能力）比較看重。17.預期價格統(tǒng)計由圖表可以看出，參與調(diào)查的人員普遍選擇了最低價格“1000~4000”。造成這個結果的最主要原因在于，消費者對于物美價廉的商品的期待，另外一個很重要的原因在于，參與調(diào)查者以大學生為主體，經(jīng)濟承受能力不高。這對產(chǎn)品的經(jīng)濟性提出了進一步的要求。也有一定比例的人員表示價格在“4000~7000”可以接受。綜合考慮，電動代步車的單價在“4000~7000”可以在廠商和消費者的矛盾中尋到一個平衡。問卷總體分析：整合問卷數(shù)據(jù)可以看出，受調(diào)查者對電動代步車的最主要訴求在于其安全性以及簡約方便，對于經(jīng)濟性和舒適性的要求也較高，對動力性和環(huán)境影響性要求稍低，對外形美觀和適應性的需求不大，但總體上對以上所有需求都提出了較高的要求。故車型設計時宜以均衡為主，突出安全、簡約方便、經(jīng)濟、舒適的重點。同時，問卷數(shù)據(jù)顯示，大多受調(diào)查者之前對電動代步車了解不多，而且對于電動代步車的購買持觀望態(tài)度，故若要開發(fā)此類車型，應加大宣傳力度，提高整車性能，以爭取潛在客戶。由于主客觀的原因，問卷調(diào)查存在一些問題。首先，由于受調(diào)查者以學生為主，故所得數(shù)據(jù)在一定程度上失真。比如，在收入一欄中，無法因此而劃分高中低收入人群，故無法進行市場細分。其次，部分選項設置不合理，比如職業(yè)調(diào)查一項，無法顯示出受調(diào)查者的職業(yè)類型。最后，由于問卷設計者對于需求轉換了解不夠充分，故對于需求的設置存在重疊或遺漏。參數(shù)對比對于市場上的現(xiàn)有電動代步車的品牌及生產(chǎn)廠家，我們詳細搜集了國內(nèi)外比較有名的廠家。因為各廠家的車型是系列化的，即為了滿足不同需求，其所生產(chǎn)的車參數(shù)有很大的跨度，最后我們從17個品牌中選取了6個進行了參數(shù)比較，比較如下：必翔TE-889GX必翔是臺灣較大的電動代步車生產(chǎn)廠家，在電動代步車領域很有實力和勢力，因為其生產(chǎn)和研制電動代步車的時間較長，實力雄厚。必翔的車型很多，囊括了厚重型、簡約型、普通型等車款，TE-889GX在控制系統(tǒng)上采用數(shù)碼密閉控制器，加速平順、不抖動，下坡自動減速，節(jié)能省電。防爆沖設計，確保行車安全；在傳動系統(tǒng)上采用密閉離合器式齒輪箱（專利）所用齒輪都鍛造---熱處理---精密加工，效率高、噪音低，經(jīng)久耐用；采用人體工學設計，乘坐舒適，豪華美觀。格羅貝爾Zip'r4格羅貝爾Zip'r4電動代步車的特點如下：簡潔、輕便的結構讓您能輕松地將她放置在小汽車的后備箱中；簡易的操作方式使你駕駛起來輕松自如；一次充電可暢行16公里；良好的爬坡性能讓你可以去到更多不同的地方；最大可達113kg的承重量，讓您放心使用；實心輪胎，不必為爆胎或漏氣而擔心。綠源DHLF-4820Bt綠源DHLF-4820Bt有如下特點：1、液晶顯示儀表：使你更方便的掌控自己的時間，數(shù)字顯示一目了然；2、升級版三檔變速控制器：更人性化的設計各種模式任意選擇；3、雙掛鉤：更人性化的設計，從細節(jié)處體現(xiàn)對消費者的關心；4、超大坐桶：方便客戶攜帶更多的隨身物品；5、高速電機：后輪采用差速高速電機行駛動力強勁，上坡如履平地；6、推行開關：當車遇到故障時，拉上開關，可以輕易把車推行7、前進后退開關：紅色開關為前進后退開關，倒車時語音提示，安全方便。信步XB-C信步XB-C作為徐州美世通電動有限公司中比較有特色的電動代步車，有如下特點：1、美國進口柯蒂斯（Curtis）控制器，性能更穩(wěn)定；2、美國品牌（CCB）55Ah大容量電池，可以承受大電流放電（最大160A），電池使用壽命長；3、臺灣品牌充電器，與整車匹配更合理，可以有效延長電池的使用壽命；4、500/800W電機（帶差速器，后置軸傳動），采用汽車驅(qū)動原理，行駛里程更遠，動力更強勁，持續(xù)爬坡能力強；5、PCB板智能控制，可以連續(xù)以恒定速率爬坡和下坡；坡上可以靜止狀態(tài)下啟動，可以在低于12度的坡上停住。6、英國進口（Warner）電磁剎車系統(tǒng)，斷電自動剎車，方便老年人操作，性能更安全。7、豪華汽車座椅，可以前后移動，使乘坐空間更舒服；可以前后左右四個方向移動，方便上下車；8、方向把可以三檔調(diào)節(jié)，以滿足不同人群的要求；9、調(diào)速旋鈕，可以有效限定最高時速；10、加速柄有效調(diào)節(jié)車速，前進和后退。黑鰭鯊HQS-11黑鰭鯊HQS-11由永康市黑鰭鯊工貿(mào)有限公司生產(chǎn)的四輪電動代步車，前輪采用獨立懸掛減震系統(tǒng)，采用無刷差速后輪驅(qū)動，后輪帶有超長雙減震，前后加有超長減震，行駛更加安全，穩(wěn)定，舒適?？祿PKS-100康揚KS-100作為德國康揚公司生產(chǎn)的電動代步車中典型車型具有以下特點：1.德國品牌，臺灣原裝，外觀時尚，迷你型scooter，輕便小巧，德國機械產(chǎn)品，品質(zhì)出眾；2.免工具快速拆卸，外出旅行最便利，超小車身，進出電梯、逛商場超靈活；3.KS-100最高時速6公里，最大續(xù)航力10-12公里；4.安全載重：115kg層次分析根據(jù)問卷調(diào)查等方式構造如下簡單用戶需求層次模型：用戶需求用戶需求安全性好加速性能較好經(jīng)濟性好乘坐舒適對環(huán)境影響小外形美觀圖1用戶需求樹形圖構建判斷矩陣，需求元素的判斷尺度如下表所示：重要性比較比較結果重要性比較比較結果i和j同樣重要1I比j重要的多7i比j重要些3I比j極端重要9I比j明顯重要5介于以上比較的中間2,4,6,8 表1需求元素比較的判斷尺度通過對問卷調(diào)查的結果分析以及網(wǎng)上查詢等途徑歸納得出各個性能的重要性，并由此得到如下的矩陣：繼而計算: 得到：歸一化處理得：可直接求得矩陣A的特征根為：（公式為，可用matlab直接求得） 故而最大值為： 則：C.I.=(6.1225-6)/(6-1)=0.0245123456789000.580.901.121.241.321.411.45表2R.I.取值表由表2知R.I.的值為1.24故C.R.=0.0245/1.24=0.0198<0.1矩陣滿足一致性的要求由此可得安全性，加速性能，經(jīng)濟性，舒適性，對環(huán)境影響以及美觀性的重要性權值依次為：。需求轉換依據(jù)問卷調(diào)查中所涉及到的用戶信息、問卷分析以及市場上現(xiàn)有的車型進行需求轉換，主要是采用了QFD方法中的質(zhì)量屋工具，對應于6項用戶需求提出以下6種針對性較強的技術特征：發(fā)動機功率發(fā)動機噪聲輪胎及減震裝置制動等控制器性能代步車外形和尺寸耗電量構建質(zhì)量屋如下圖所示：圖2 用戶需求轉換質(zhì)量屋由屋頂表示出的各技術特征之間的相關矩陣為：由質(zhì)量屋中部表示的各個用戶需求項與各技術特征項的相互關系：可得： 計算出技術特征的權重向量為跟據(jù)對技術特征、成本和設計時間三項目標的約束對比分析（層次分析兩兩比較法），得到它們的相對權重分別為0.109，05816，0.309。通過問卷調(diào)查分析可知能接受的價格大致為4000~10000，故可將這幾項技術特征的成本控制為3000，改進設計的時間為50天各項技術特征的成本和時間：單位成本/元1000500400600350150需要的時間/天854652表3技術特征需要的成本和時間本次改進設計模型可表達為：約束于迭代計算得技術特征改進率最優(yōu)值為：X=[0.9912,0.3056,0.8564,0.9156,0.8026,0.2489]用戶需求滿意度為0.98，總成本為2879.5元，時間為30天。質(zhì)量屋的建立對于比較模糊的用戶需求和技術特征分析能夠進行一定的量化，給出一個具體的方案，但是由于各種方面的限制，無法獲得全面準確的信息，并缺乏實際的經(jīng)驗，所以以上的一些參數(shù)還是存在缺陷的。參數(shù)設計設計目標根據(jù)國家規(guī)定的《電動代步車安全技術條件標準SN-T1658-2005》中的技術要求以及在上一步通過用戶需求的質(zhì)量屋轉換后的優(yōu)化目標值，再綜合參考已有的6款車型的相關技術參數(shù)，我們初步確定所要設計的電動代步車主要參數(shù)的目標如下：電動機功率：250～400W最高車速：不大于20km/h爬坡度：不小于12o續(xù)航里程：15～30Km充電時間：8～10h制動距離：小于兩倍車長最小轉彎半徑：回轉一周外側車輪所繞半徑不大于2.5倍軸距最大噪聲：62分貝整車外形：不大于1800mm900mm1800mm整車質(zhì)量：60～90kg載重：110～150kg座椅寬度和高度均可調(diào)節(jié)設計原則通過對用戶的問卷調(diào)查和市場上的已有車型的對比分析，我們知道目前在我們國內(nèi)電動代步車還是主要用于家庭老年人的出行以及家庭婦女的購物等，而極少用于娛樂休閑或作為交通工具。在此基礎之上，我們可以看到，平常使用代步車的均為城市中的人群，在城市里有著比較好的道路條件，有利于代步車的行走，而農(nóng)村較差的道路狀況，對于動力較小的電動代步車是個極大的挑戰(zhàn)。因此我們確定我們設計的電動代步車主要面向城市人群。在考慮各方面因素之后，我們確定了以下幾條原則：1）由于我們面向的是廣大老年人以及家庭婦女，因此電動代步車在設計時在滿足動力性、安全性、舒適性和經(jīng)濟性等各方面的基本要求的基礎上，應重點考慮滿足老人身體要求的安全性和舒適性，采取人性化設計，而對通過性、經(jīng)濟性可以稍微放松；2）電動代步車應有良好的啟動加速性以及制動性能，便于在交通狀況復雜的城市中行走，同時盡量簡化代步車的操作，使其更加便于老年人乘坐；3）在設計時應多于與市場上現(xiàn)有車型比較，使代步車在用戶比較看重的方面有明顯的長處和優(yōu)勢，同時在部件的選取上多采用通用性部件，降低成本，提高代步車的競爭力。具體參數(shù)車型、驅(qū)動、布置形式的選擇我們設計的代步車面向的群體是廣大的中老年人以及家庭婦女，所以我們確定代步車為普通型，即各方面參數(shù)按普通車型的參數(shù)選取。而因后輪驅(qū)動有較好的動力性且城市道路行駛條件較好，同時考慮電池及電機的放置方便，選擇后置后輪驅(qū)動形式。又因四輪行駛穩(wěn)定性較高，能很好地滿足代步車最為重要的安全性與舒適性，所以選擇四個車輪。最終的車型為主要尺寸參數(shù)的選擇在選取尺寸參數(shù)主要是參考現(xiàn)有同類型的車的參數(shù)：軸距選擇L=850mm，因為是后置后輪驅(qū)動，選擇比例系數(shù)C=0.55，則初選總長為La=L/C=850/0.55=1545mm；為了保證一定的通過性，選擇前懸為LF=350mm,后懸為LR=300mm，則實際總長為La=LF+LR+L=1500mm。車標準總高1250mm。車總寬700mm，再考慮了總質(zhì)量和穩(wěn)定性后選擇前后輪距均為600mm。尺寸數(shù)據(jù)統(tǒng)計如下：單位mm軸距前懸后懸總長總高總寬前輪距后輪距85035030015001250700600600主要質(zhì)量參數(shù)的選擇我們設計的電動代步車為單人的，即核載人數(shù)為一人。盡量減小整車質(zhì)量不但減少消耗同時能節(jié)省更多的功率來增加載客量和載貨量，參考實際車型選擇整車裝備質(zhì)量m0=80kg；因為是核載一人，所以考慮人體體重及必備的一些貨物重量，選擇裝載量為ma=130kg；則質(zhì)量系數(shù)ηm0=ma/m0=130/80=1.625；因為是后置后輪驅(qū)動，所以載荷分配選擇：滿載時前輪40%，后輪60%；空載時前輪50%，后輪50%。質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計如下：整車裝備質(zhì)量裝載量質(zhì)量系數(shù)載荷分配滿載空載80kg130kg1.62540%60%50%50%主要性能參數(shù)的選擇最高車速選擇為15km/h，加速時間15s，最小轉彎半徑1700mm，上坡能力選擇為120（21.26%），續(xù)航里程選擇為25km，充電時間為9h，最小離地高度不能太大也不能太小，過大則重心高，穩(wěn)定性不足，行駛時易傾翻；過小則通過性下降，故參考現(xiàn)有車型選擇hmin=110mm；車以0.4g向心加速度作勻速圓周運動，車身側傾角應小于40；以0.4g減速度制動時前俯角小于10；制動距離小于3m。性能參數(shù)統(tǒng)計如下：最高車速加速時間最小轉彎半徑爬坡度續(xù)航里程充電時間離地高度側傾角前俯角制動距離15km/h15s1700mm12025km9h110mm40103m總成選擇電動機選擇：電動車總質(zhì)量為:210kg；因為主要是在城市水泥或瀝青路面行駛，所以選擇滾動阻力系數(shù)f=0.015,；估算迎風面積：A=0.875m2；車速為15km/h；因為車身形狀較為復雜，有較多凸起物，故選空氣阻尼系數(shù)CD=0.6；因為設計的電動車爬坡度為120，所以坡度i=0.2126；傳動效率取ηT=0.9；選擇輪胎尺寸為R=12’（30.48cm）；在使用時大多數(shù)情況為勻速行駛，加速情況較少，若取重力加速度g=9.794m/s2（武漢），則電動車電動機的最大驅(qū)動力為：當在平路上行駛時只需要克服滾動阻力和空氣阻力:當在上坡行駛時還要克服上坡阻力,則驅(qū)動力為:因為一般電動代步車的電動機是和主減速器合制在一起的，其減速比一般為i0=18：1，而調(diào)速則通過調(diào)速手把對電機進行無級調(diào)速，所以為了滿足電動車所需的驅(qū)動力和15km/h的速度要求，電動機需要的最大轉矩和最高轉速分別為：平路時：上坡時：則所需電動機最大功率為：平路時：上坡時：由于在上坡時電機工作在最大轉矩狀態(tài)，根據(jù)直流電機特性，此時的電機轉速必然遠小于最大轉速，所以上坡時的功率遠小于上式計算功率（詳細功率計算可根據(jù)確切電機特性參數(shù)計算），但為了照顧一定的爬坡能力和加速能力，參考同檔次的車型，選擇電動機功率為500W的直流電機，轉速選5000r/min。則最高車速、最大爬坡度為：根據(jù)參考粗略估計旋轉質(zhì)量換算系數(shù)為：則加速度為：蓄電池的選擇：雖然鋰電池的續(xù)航能力比較強，也較環(huán)保，但是同時也價格昂貴，不易保養(yǎng)和維修，所以現(xiàn)在市場上使用較多的還是鉛酸蓄電池，所以為了贏得市場，還是選擇封裝鉛酸電池。選擇24V50Ah兩塊，能量密度=40Wh/kg，功率密度=300W/kg，質(zhì)量為=20kg，則電池容量為：則平均續(xù)航里程為：座椅的選擇：根據(jù)我國人體的百分位尺寸和人機工程中座椅的設計原則，可設計座椅大體尺寸如下：座寬：兩臀或兩股間距離+5cm，基本座寬取500mm。座位太窄，上下輪椅比較困難臀部及大腿組織受到壓迫；座位太寬則不易坐穩(wěn)，操縱不方便，雙肢易疲勞。座深：后臀部至小腿腓腸肌間水平距離-6.5cm，座深選取500mm。若座位太短，體重將主要落在坐骨上，易造成局部易受壓過多；若座位太長會壓迫腘窩部影響局部的血液循環(huán)，并易刺激該部皮膚。座高：鞋跟至腘窩距離+4cm，腳踏距地大于5cm，選擇基本座高500mm，根據(jù)需要可以設計為按5cm檔位高度可調(diào)。座椅過高則駕駛不方便，過低則坐骨承受壓力過大，背高：坐面至肩枕部，背高則穩(wěn)定，低則活動靈活方便，選取610mm高背。扶手高度：椅面至平放的前臂下緣+2.5cm，選取300mm。輪胎的選擇：輪胎選擇12寸充氣胎，可提高舒適性，因為行駛條件和承載負荷都比較好，類型選擇普通斜交輪胎即可。傳動系統(tǒng)的選擇：因為電動代步車設計為后置后驅(qū)，而變速又由變速手把對電機直接調(diào)速，所以傳動系統(tǒng)只有主減速和驅(qū)動橋。根據(jù)現(xiàn)有車型選擇減速比為18，過大則為了滿足車速而對電機轉速要求較高，較小則轉矩不足。后驅(qū)動橋可選擇整體式，前轉向橋可選非整體式。轉向系統(tǒng)選擇：因為電動代步車承受載荷不大，所以可以選擇人力操作轉向系統(tǒng)，轉向器選擇普通的齒輪齒條式。轉向傳動機構的梯形機構底角為：梯形臂長度為：制動系統(tǒng)選擇：因為電動代步車的動力源是電池和電機，根據(jù)其特點選擇電磁制動比較有優(yōu)勢，既可以節(jié)省能耗，又可以保證制動性能，減少抱死制動發(fā)生的概率。車架的選擇因為設計的電動代步車的質(zhì)量較小，所以車架選擇鋁合金和鋼架合制較好，而車的踏板及電池、電機保護殼用復合塑料即可。設計總結在完成這次的電動代步車的設計作業(yè)后，我們感到了輕松和收獲以及很大的成就，雖然設計內(nèi)容有一些不足和錯誤。對于這次電動代步車的設計任務，我們認為主要是要學會和理解掌握汽車的一般設計過程。因為我們課程所學習的內(nèi)燃機的設計，但是設計任務是電動車的設計，這使得許多設計過程充滿了難度，不但設計方法不同，更重要的所需的資料、信息、數(shù)據(jù)很少，所以從一開始我們就只有借助課外資料、圖書以及大量的通過上網(wǎng)搜集資料信息數(shù)據(jù)。在搜集到這些數(shù)據(jù)資料之后我們又花了大力氣進行整理和分析，因為在設計車型時我們主要以此為設計參考。整個設計任務從開始的搜集信息了解電動代步車到問卷調(diào)查，再到車型分析對比，這些都主要是大家合作借助網(wǎng)絡來完成。之后進行用戶需求層次分析和用戶需求模型轉換，將模糊抽象的用戶需求轉換為定量的數(shù)值表示。雖然在這一部分花費了許多精力來進行計算和整理、填表，但是這一部分也是我們收獲最大的地方。因為這種方法是當今工程設計中普遍使用的很有效的方法，雖然我們所學習和使用的僅僅是很少很淺的一部分，但這些內(nèi)容是接觸和深入學習這些知識的基礎。最后是真正課程設計的重點，即車輛的技術參數(shù)的選擇和確定，但這一部分我們遇到了很大的阻力，因為在設計和計算時，需求確切的數(shù)據(jù)，但這些數(shù)據(jù)很難獲得，尤其這些數(shù)據(jù)對某些生產(chǎn)廠家來說是生產(chǎn)機密。即使在網(wǎng)上搜到也是收費的，最后我們只能以有限的參考資料進行參數(shù)設計。在總成選擇時也只能參考現(xiàn)有車型進行選擇，所有的這些都只是概念層面的。不管怎么說我們從最初搜集信息到市場方面的用戶問卷調(diào)查、需求分析、需求轉化再到車型對比分析、參數(shù)設計、總成選擇，這些一步步的設計流程是大致符合車輛設計過程的，通過這次的設計練習我們對這一汽車設計有了全面又深刻的認識，對用戶需求的層次分析、模型轉換產(chǎn)生了濃厚興趣，以及對如何有效利用網(wǎng)絡資源搜集信息數(shù)據(jù)都有了新的認識。這些都是我們的收獲?；贑8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的嵌入式Web服務器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設計及其應用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構件開發(fā)的技術研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設計和應用基于單片機的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉變壓器-數(shù)字轉換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設計Pico專用單片機核的可測性設計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學生單片機應用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術的應用研究基于單片機的疊圖機研究與教學方法實踐基于單片機嵌入式Web服務器技術的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學實驗中的應用研究基于單片機系統(tǒng)的網(wǎng)絡通信研究與應用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應用研究基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機與Internet互聯(lián)的研究與實現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機控制器的研究基于單片機γ-免疫計數(shù)器自動換樣功能的研究與實現(xiàn)基于單片機的倒立擺控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)單片機嵌入式以太網(wǎng)防盜報警系統(tǒng)基于51單片機的嵌入式Internet系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)HYPERLIN