【第1篇】电动汽车用大功率无刷直流电机设计开题报告
电动汽车用大功率无刷直流电机设计开题报告
课题国内外研究现状
无刷直流电机启动转矩大、调速性能好、效率高、能量密度大、过载能力强、性能稳定、安全可靠，是电动汽车的理想驱动电机。目前，许多国外汽车厂商生产的电动汽车已采用无刷直流电机作为驱动系统，如：日本丰田公司的cuv-4、ev-pius电动轿车，日产公司的prairie joy厢式电动车，中部电力公司得dream mini电动轿车，东京电机大学的2座电动轿车等。国家“863”计划将永磁高速无刷直流电动机列为电动汽车驱动电机之一，已吸引了大批的科研院所及企业对其投入研究。但是，我国在大功率永磁无刷直流电动机的研究方面仍处于起步阶段。永磁无刷直流电动机在电动汽车领域的应 用，还有待其在本体设计和控制策略方面技术的成熟。
国内外研究动态及存在问题
目前，无刷直流电机在电动汽车中的应用主要存在低速转矩脉动和退磁问题。严重影响整车性能。对于转矩脉动，当前主要从电机本体设计和控制策略两方面入手对其进行抑制；对于退磁问题，在电机设计方面要考虑工作温度点、铁磁材料结构和表面处理等问题，在控制方面要采取措施，避免疲劳退磁和突然失磁。
研究内容
本论文拟设计一台满足电动汽车性能要求的30kw无刷直流电机。主要研究内容如下：
（1）合理设计电机槽开口宽度、合理配置电机的极槽组合、合理调整磁路系统的尺寸，从而提高bldc的功率密度，满足电动汽车对电机质量小、功率密度高的要求。
（2）通过合理的极槽组合，合理设计槽开口宽度抑制转矩脉动，从而改善电动汽车低速运行时的振动和噪声问题。
（3）对设计的样机进行实验仿真。
研究意义
无刷直流电机是应用于电动汽车驱动系统的最有前途的电机之一。本论文致力于对电动汽车用bldc存在的低速转矩脉动进行研究，并通过合理设计进一步提高电机的功率密度。通过实验仿真验证所提出方法的`有效性，从而促进bldc在电动汽车驱动系统上的应用。
可行性分析
bldc转矩脉动的抑制是当前研究的热点，通过阅读相关专业书籍和文献，结合电动汽车的性能要求，利用实验室良好的实验条件，完全可以设计出有效抑制低速转矩脉动的电动汽车用大功率bldc.
研究方法与步骤
1. 阅读相关专业书籍和文献，全面掌握bldc的原理和设计方法，深入了解课题当前的研究动态和方法。
2. 学习电机设计和仿真软件。
3. 结合电动汽车性能要求，以减小转矩脉动，提高功率密度为主要目标，设计电机。
4. 对设计的样机进行实验仿真，验证其性能。
拟采用的技术措施
1. 根据电动汽车的性能要求和电机的功率等级确定电机定转子的参数和主要尺寸。
2. 使用ansoft软件为bldc建模。
3. 利用有限元法验证所设计的磁路系统结构和尺寸，槽开口宽度等参数是否满足设计目标。
课题进展计划
20xx.x-20xx.x 阅读专业书籍和文献，掌握bldc基础知识，了解课题当前研究动态；
20xx.x-20xx.x 学习ansoft软件，对bldc进行建模。
20xx.x-20xx.x 在已有理论基础上，对bldc的磁路结构和尺寸、槽开口宽度和极槽组合进行合理设计，并进行有限元分析，验证其性能。
20xx.x-20xx.x 进一步优化设计的样机，以满足电动汽车的性能要求。
20xx.x-20xx.x 完成论文，毕业答辩。
主要参考文献
1.张存山，范瑜。永磁无刷电机的电磁设计参数研究。北京交通大学学报，2004,28（5）：99~102.
2. 张伟雄，郑婵君，张敬华。基于磁网络模型方波永磁电机气隙磁场的研究。微特电机，1999,（6）：2~7.
3. xie w,hao y,zhang x,wei w.performance analysis of brushless dc motor based on equivalent magnetic network model in propulsion system.proceeding of eighth international conference on electrical machines and systems,2005,v01.1:397~400.
4. 叶金虎。 现代无刷直流永磁电动机的原理和设计。北京：科学出版社，2007.
5. 谭建成。永磁无刷直流电机技术。北京：机械工业出版社，2011.
6. c.c. chan, k.t. chau, j.z. jiang, w. xia, m.zhu and r. zhang, “novel permanent magnet motor drives for electric vehicles”, international transactions on industrial electronics, vol. 43, no. 2, pp.331-338, 1996.
【第2篇】汽车油量检测器的设计开题报告
汽车油量检测器的设计开题报告
一、毕业论文课题背景和意义：
随着电子技术的飞速发展，电子控制电路在日常生活中有着大量的应用，各种报警专用集成电路、语音／音效集成电路、传感器的不断推出，一些新颖实用的报警器、警示器电路已广泛应用于家庭生活、工农业生产、交通、机动车、通信和防盗、防灾等领域。本检测器实用新型结构简单，成本低，使用寿命长，显示的油量数据精确，能形象、直观地显示出汽车油箱内燃油的多少，还可以在油位降低至一定值时发出声光报警，以提醒驾驶员及时加油。声和光的'结合使得报警更能起到警示作用，并能让司机随时关注油量的多少，为安全行驶提高了保障。 课题涉及到模拟电子线路、数字电路以及multisim软件仿真等。方案实行中应用到油量采集、放大电路、阈值控制、电压比较、单稳态电路、驱动电路。
二、毕业论文课题目的：
设计一个汽车油量监测报警器，能够采集汽车油量信号，当油量不足时报警，报警信号分声光两路进行。油箱的存油量达到预置的油量水平以下时警示灯常亮直至油量达到适当水平，声音报警时间约5s。
三、课题任务实施的思路与方案：
方案一：
由电桥构成油量采集信号，经过运算放大器作为电压比较器的一输入端，当把运算放大器的正相或反相输入端作为检拾输入端时，在电路中用作一比较器。选一固定电压值作为比较器的另一输入端。555构成单稳态电路实现延时功能。电路由脉冲的正向上沿触发的，因此检拾输入端是正相（或反相）输入端。本方案用的是运放反相输入端，也就是说，当油量水平下降时，此输入端检拾到变阻器的正向上升电压，此电压与正相输入端上的预置电压进行比较，当检拾到的输入电压高于预置电压时，触发器即被触发，比较器输出低电位蜂鸣器报警。
方案二：
采用cb556型高精度低功耗双时基电路，闭合点火开关启动汽车时，因无油压，低油压报警开关接通，报警指示灯亮。在油压正常情况下，低油压报警开关断开，切断了报警电路，此时无声光报警。如果油压低于阈值，低油压报警开关接通，点亮指示灯，cb556输入端2脚为高电平，6脚低电平，输出端5脚为高电平，片子开始振动，扬声器发声，即产生声光报警。毕业论文方案对比确定：
本设计采用的是方案一，555构成单稳态电路实现延时较容易实现且电路不复杂，且性价比较高因此选择第一种方案。由电桥与运放构成油量采集信号，作为电压比较器的一输入端，放大器选择lm741。该设计用到的运算放大器与555等都是日常所常用的器件，采用发光二极管作报警灯，发光二极管报警灯具有结构简单、寿命长、耗电省、美观鲜艳、易于识别等特点。
实现汽车油量监测的方法有许多种，可以通过传感器采集传递油量信息，来实现检测；本设计采用电桥来转换电压信号实现油量采集，此电路能设置在任意所需的低油量水平上而被触发，电路一旦被触发，内接的蜂鸣器首先发出5s的响声，与此同时，警告灯将常亮，提醒驾驶员油量不足尽快加油，直到油量达到适当值时警告灯熄灭。。在该电路中即lm741比较器的2脚电压小于6v时，6脚输出高电平，555输出低电平，这时蜂鸣器与报警灯不工作，不实行报警功能。当汽车油箱内油量不足时，比较器2脚电压大于6v，6脚输出低电平，经过单稳态电路后输出高电平，这时电路中的蜂鸣器与报警灯工作，实现报警功能。声音报警5s结束，灯泡持续报警直到油箱内油量达到适当值。
【第3篇】怎么设计汽车离合器开题报告
怎么设计汽车离合器开题报告
一、选题的意义
在科学技术飞速发展的今天，任何一项新技术的产生都是各种技术互相渗透的结果。机电一体化是一种复合化技术，它是机械技术和微电子技术、信息技术相互渗透的产物，是机电工业发展的必然趋势。
机电一体化的实体部分是机械技术及电子技术，又通过信息技术把两者有机的结合在一起，从而构成功能更为先进的产品，按照系统分析的观点，机电一体化就是把机械部分和电子部分各作为一个环节统一在一个“系统”之中。为了使系统运行达最优化，应该是构成系统的所有硬件采取最佳组合方式，为了强化机电一体化产品的功能从系统观点出发把机械部分和电子部分融合在一起进行通盘考虑，决定那些采用机械技术，那些采用电子技术，并通过信息传输与处理把两者有机组合。因此，从某种意义上来说，机电一体化技术是系统工程学在机械、电子领域的应用，而机电一体化则显示出它的应用效果。
20世纪80年代中期，汽车离合器在国外得以迅速发展，普及率愈来愈高，发动机排量在zl 以下的轿车也大量装备离合器，而且不少车型都把它作为标准配置推出。汽车离合器在我国一直是处于十分落后状态，除了70年代长春第一汽车制造厂曾为红旗牌轿车配置了汽车离合器之后，将近二十多年来，国产轿车从未出现过汽车离合器总成。自从20世纪80年代以来，国外大量的现代轿车进人我国市场，特别在一些国际化大都市，装备有汽车离合器的进口轿车迅速增长。随着我国改革开放的进一步深入，国家对汽车工业的投资规模日益扩大，国内外汽车生产企业对高质量、高水平、高效率的汽车离合器的需求越来越迫切。
随着国内汽车市场的发育成长，汽车离合器产品型谱逐步细化，产品的针对性越来越强，因此在保证现有汽车离合器生产和改进的同时，要充分认识到加入wto 后良好的合作开发机遇，取长补短，同时更应认识到供方、买方、替代者、产品竞争者的巨大压力。要紧跟重型商用车行业向高档、高技术含量和智能化方向发展的趋势，要紧跟客车低地板化、绿色环保化、城市公交大型化的`发展方向，开发和生产具有自主知识产权、适合我国国情的汽车离合器。
二、基本任务及要求
发动机转速： 3000rpm
最大传递转矩：200n.m
型 式： 单盘式
摩擦系数： 0.3
总压力，f n : 7kn
比较汽车用各种类型摩擦式离合器的组成结构、布置、传力路线和工作特性，分析螺旋弹簧离合器的优缺点及其应用。选择离合器的设计参数，校核离合器的工作性能。完成nj1041汽车螺旋弹簧离合器的设计和绘制工程图。在设计过程中学会查阅相关技术文献、资料、手册，并进行计算和绘图及编写文本。在解决工程问题时必须有全局观点、生产观点和经济观点，并树立正确的设计思路和严谨的工作作风，熟悉机电液一体化技术工作的一般程序和方法。
三、毕业设计（论文）工作进度安排
1、2019/01/20-2019/03/20
熟悉内容，查阅资料，完成开题报告；熟悉计算机辅助设计软件。
2、2019/03/21-2019/05/31
资料翻译。根据技术指标进行离合器结构初步设计，性能计算，绘制结构草图。进行结构强度计算和稳定性分析。绘制离合器工程图。
3、2019/06/01-2019/06
完成毕设论文，答辩。
四、主要参考文献
1、陈家瑞，汽车构造（下册），北京，机械工业出版社，2001.1
2、王望予，汽车设计，北京，机械工业出版社，2000.1
3、刘世恺，汽车的传动系，北京，人民交通出版社，1978.5
4、徐石安，肖德炳，刘惟信，离合器，北京，人民交通出版社，1981
5、崔洪斌，方忆湘，张嘉钰，计算机辅助设计基础及应用（第2版），北京，清华大学出版社，2004.12
6、刘继海，计算机辅助设计绘图，北京，国防工业出版社，2004
7、万小利，高志，计算机辅助机械设计，北京，机械工业出版社，2003
8、唐金松，简明机械设计手册，上海，上海科学技术出版社，1992.6
【第4篇】汽车轮毂专业毕业设计开题报告
汽车轮毂专业毕业设计开题报告范文
近几年，我国汽车行业处于高速发展时期，产销量不断提高，从长远发展考虑，各个制造商和用户对整车质量提出了更高的要求。这就要求轮毂轴承要有良好的性能，因而提高其使用寿命，制造高品质的轴承已经成为国各个汽车轮毂轴承生产加工企业共同的努力目标。汽车轮毂轴承的密封结构在轴承所在的空间和成本中占有量很小，但是对于轴承使用过程中起到的重要性作用是众所周知的。
如果轴承密封能力不好，会导致外界泥沙、灰尘和水汽等侵入，使其发生异响，加重沟道和钢球的磨损，使钢球、沟道表面疲劳剥落，严重的影响其使用命，有些情况下甚至会导致车轮突然卡死造成严重的事故。可见长寿命轴承必然离开优良的密封结构，优良的轴承密封能力是长寿命轴承有利的保障和可靠的支持。我国汽车工业起步较晚，汽车轮毂轴承密封在技术能力、制造水平上均与国外存在一定的差距。为此，了解轴承密封结构的发展过程，分析和学习国外的先进技术，借鉴一些有用的先进经验，对促进我国行业的发展、提高技术水平，将会起到积极的作用。
一、国内汽车轮毂外轴承密封差异
1、三个密封唇与甩油环的接触过盈量或间隙量不同。
国外轴承2唇的密封过盈量较小，3唇则为间隙密封，1唇的过盈量与国内轴承相等。从总体看，国外轴承为低扭矩式密封，摩擦力矩、过盈量、接触力都较小，轴承温升应比国内轴承温升低。
2、密封件3唇的结构差异。
国外和国内轴承密封件3唇的方向是相反的，而且国外轴承密封件3唇与甩油环之间为间隙。当轴承旋转，温度升高时，轴承内部空间的气体压力必然升高。在图1中，由于3唇与甩油环之间为间隙，形不成阻碍，在压力比较小时，就会经由2唇和1唇形成外泄通道；这样由于内外压差比较小，润滑脂的泄漏将是缓慢的。在图2中，当压力比较小时，3唇的密封过盈量会随着压力的升高而加大；当压力上升到足够高时，3唇将在瞬间被推开，经由2唇和1唇形成一条压力的外泄通道，压力和润滑脂将瞬时局部集中外泄。
3、密封件1唇的结构差异
国外轴承密封件的1唇与轴承轴心线的夹角比较大，虽然接触过盈量和国内轴承相等，但接触面积比较大，接触力较小。一方面减小了摩擦力矩，另一方面加强了密封效果。
4、密封件2唇的结构差异
国外轴承密封件2唇根部较薄、端部较厚，而且端部轮廓线向上倾斜。在2唇和3唇之间形成了存储空间。国内轴承2唇厚度比较均匀，2唇和3唇之间的区域则起不到存储外来泥水、灰尘的作用。
5、抵御外来泥浆、灰尘的能力
外来泥浆、灰尘将通过间隙4进入，首先滞留于空间①，空间①存满后，经由空间②、③进入轴承内部④。国外轴承空间①、②、③都有储存的功能，国内轴承只有空间①、③有储存的功能。因此国外轴承有较好的抵御外来泥浆、灰尘的`能力。
二、汽车轮毂毕业设计基本内容和技术方案
1。汽车轮毂轴承油封性能试验台需满足油封实验的项目
试验台主要包括两个部分：加载部分和驱动部分。plc控制变频器控制异步电机最后传动到轴承上，这部分是驱动部分。plc控制电机使实验用的灰尘或泥水喷射到轴承上，这部分是加载部分。在驱动部分中，可以使用步进电机、伺服电机或变频器控制异步电机调整转速，但步进电机、伺服电机的价格都比较贵，而且实验所需转速的调整不是很频繁，故采用变频器控制异步电机来控制转速，这样比较经济。异步电机与离合器用联轴器相连，离合器的作用是为了选择控制实验类型，有两个档位，分别控制高温箱轴承或密封箱轴承转动（如下图）。实验用轴承装夹在高温箱或密封箱中，轴承是装夹在一根相配合的轴上的。
2。试验台控制系统
对于油封性能的实验控制，采用plc来实现自动循环功能和转速控制，用plc控制电机和变频器来达到要求转速进行实验。
首先，试验台驱动是由电机驱动，电机带动轮毂轴承转动，满足实验所需转速。实验所需的灰尘和泥水由事先配给好后放入单独储存箱，由液压泵和真空泵实行喷射，实验后的灰尘和泥水和流入各自储存箱循环使用。喷射灰尘的油封耐久性实验所需温度为100度，定做一个高温箱来达到规定温度，喷射泥水时在密封箱内。
三、汽车轮毂毕业设计实验原理
进行泥水油封耐久实验时，装夹好轴承，开始实验后，离合器打到泥水实验档，plc控制变频器控制异步电机转速，异步电机带动离合器转动，离合器带动密封轴承箱内的轴承轴转动，轴承装夹在轴承轴上，一起转动，转速为300r/h。同时，plc控制电机1转动，电机1同时带动水泵和搅拌器转动，搅拌器配比实验用泥水，水泵把泥水抽到实验密封轴承箱喷射。达到1h后，电机1停止，同时plc控制变频器控制异步电机升速到1000r/h，运行1h。如此循环，直至实验100h。停止实验，拆下检测。
进行灰尘油封耐久实验时，装夹好轴承，开始实验后，离合器打到灰尘实验档，高温箱调到100℃恒定温度。plc控制变频器控制异步电机转速，异步电机带动离合器转动，离合器带动高温轴承箱内的轴承轴转动，轴承装夹在轴承轴上，一起转动，转速为1500r/h。。同时plc控制电机2转动，电机2带动鼓风机和搅拌器同时启动。，搅拌器配比实验用灰尘，鼓风机把灰尘吹到实验密封轴承箱喷射。达到20h后，plc控制所有电机停止转动4h。如此进行5次循环。结束实验，待轴承冷却后拆下，进行检测。
四、汽车轮毂毕业设计总结
进行泥水油封耐久性实验时，装上实验轴承，把泥水配比材料放入泥水储存箱，开始实验。首先打开试验台电源，将离合器档位打到泥水档，按下开始实验按钮，变频器控制异步电机先动动，达到要求转速300r/min，电机1开始控制搅拌器开始搅拌，同时电机1带动水泵开始喷射泥水，计时器满1h后，电机1停止，泥水喷射停止。然后plc控制变频器控制异步电机使转速达到1000r/min，转动1h。这样实验100h。plc控制停止实验。拆下轴承，进行检验，看泥水是否进入轴承。
