发布时间 : 星期四 文章YD11电动观光车设计计算更新完毕开始阅读c07a7b2b178884868762caaedd3383c4bb4cb4e7
YD11电动观光车
设 计 计 算 书
衡阳市利美电瓶车制造有限责任公司
第一章总体计算
1.1 主要性能和尺寸参数 项 目 单 位 FB11
额定载人数(含驾驶员)/相当于载重量 个/kg 11/715 行驶速度(空载/满载) km/h 26/22 爬坡能力(满载) % 10 最小离地间隙 mm ＞80
外形尺寸(长 x 宽x 高) mm 3938×1650×1870 最小转弯半径 mm ＜6000
最大制动距离(速度20km/h时) m ＜6 轴 距 mm 2535
轮距(前/后) mm 1175/1220 整车整备质量 kg 800 蓄电 池组(8X6V) Ah/V 225/48 电机(功率/电压) KW/V 4/48 轮 胎 kg 18x8.50-8/3.1 电控形式 斩波器调速
制动方式 4轮液压制动
序号 零部件名称 重量（kg） 距前桥距(m) 离地高度(m) 备注 1 驱 动 桥（含轮胎、轮网、电机、弹簧钢板等） 140 2.535 0.22 2 转 向 桥 （含轮胎、轮网转向系统） 50 0 0.23 6 头面、车身 90 1.6 0.47 7 蓄电池 260 1.23 0.48
8 车架及棚架 （含座垫、靠垫） 260 1.29 0.6 9 总 重 800 1.442 0.457 10 载 重 715 1.897 0.794
1.2.1 观光车自重估算
参照国内外同等产品参数，并根据自身车载配置，初定自重为800Kg 1.2.3 轴荷分配计算 空载：
T前＝G（L-L0）/L ＝345 kg T后＝800－455 ＝455 kg 满载：
T前＝（G+Q）×（L-L0）/L ＝546.7 kg T后＝1515－546.7 ＝948.3 kg 载荷分配系数计算 空载： ξ前＝ T前/G ＝345÷800 ＝43% ξ后＝ T后/G ＝455÷800 ＝57% 满载：
ξ前＝ T前/（G+Q） ＝546.7÷1515 ＝36%
ξ后＝ T后/ (G+Q） ＝948.3÷1515 ＝64% 1.2.4轮胎选择
估算前后轮最大静负荷N1和N2 前轮N1＝0.35(G+Q)/n=264 kg 后轮N2＝0.65(G+Q)/n=495 kg
根据GB2982－82《工业轮胎系列》初选前轮,后轮为18x8.50-8 1.2.5驱动电机选择 G — 观光车自重，G=800kg Q — 观光车额定负载，Q=715 kg
V — 满载时观光车最大行驶速度，V=22km/h η— 传动系统效率，取η=0.85 f — 滚动阻力系数，取f=0.02
驱动电机为牵引电机，采用直流串激电动机。由于车速低,空气阻力忽略不计。电机功率按以下A、B两种工况计算：
A、观光车满载，以最高速度在良好平道上行驶所需功率 N＝(G+Q)fV/（367.1η）
＝(800+715)×0.02×22÷（367.1×0.85） ＝2.14 Kw
B、观光车满载，以V=6km/h速度爬10%(ɑ=5.71°)坡道所需功率
N=（G+Q）（fCosɑ+Sinɑ）V/367.1η
=(800+715)×(0.02Cos5.71°+Sin5.71°) ×6/367.1×0.85 =3.48Kw
B工况所需功率大于A工况，根据国内配套情况选用华盛4 Kw 电机(XQ-4-2H，额定转速为2800 r/min)。
第一章 车架计算 一、车架的结构型式
为了便于安装车身（包括驾驶室、车厢乃至特种装备等）和布置其他总成，有利于满足改变型和发展多品种的需要，我们采用了边梁式车架结构 二． 车架宽度
在设计车架时，一般根据整车总布置的参数（总宽、前后轮距、前轮转向角等）来确定车架的宽度。车架宽度是指左、右纵梁腹板外侧之间的宽度。车架前端宽度的 最大值受前轮最大转向角的限制，最小值则要满足车自身横向稳定性要求，车架后端宽度的最大值则根据装在车架外侧轮胎来确定，最小值则取决于电动机安装后的外轮廓宽度。
考虑整车的总布置，我们采用了前窄后宽这种型式的车架。参考国内汽车及其他电动车车架结构，根据国家标准我们将安装座位部分的车架宽度确定为830mm。 三． 纵梁设计 （一） 纵梁的型式
纵梁是电动车车架中的主要承载元件，它的长度大致上和整车总长相当。为了满足性能和生产成本要求，我们采用了抗弯强度大的闭口型截面梁，该梁为40X80X4的方管型材，直接切割去边即可满足使用，大大简化了工艺装备，四面的平直也便于安装和布置其他总成。 （二） 纵梁的强度计算
在车架设计的开始阶段，考虑到可能性和必要性，只需对车架纵梁进行简化的弯曲强度计算，以用来初步确定纵梁的截面尺寸，这时可以作以下几点假设： （1） 纵梁为支承在前后轴上的简支梁；
（2） 空车时的簧载重量G1均布在左、右二纵梁的全长上。满载时有效载荷G2则全部分布在前轮轴之后。由于电池是集中分两批布置的，所以电池的有效载荷Gd1、Gd2属集中作用力，车架受力分析图如下图所示：
前后支反力计算如下
R1＋R2=Gd1＋Gd2＋G1＋G2………………①
0.5×G1×（2563＋912）×（2563＋912）÷3760＋R2×2563=0.5×G2×（2563＋912）＋Gd1×856＋0.5×G1×（2563＋912）×（2563＋912）＋Gd2×（856＋795）＋0.5×G1×（2563＋912）×（2563＋912）÷3760………② 联立上面两式解之得
前支反力为 R1=5467N 后支反力为 R2=9483N
（4）由受力分析图可知，纵梁所受最大弯矩点在前支座点与后支座点之间 ①在前支座点和Gd1之间这段长度以内纵梁的弯矩为
Mx=R1X－G1÷3760×（3760-2563－912＋X）×0.5×（3760-2563－912＋X）－G2×0.5÷（2563＋912）×X×X
=3703168.6－（1.3×X-1940）×（1.3×X-1940） 由上式可知，在0～856mm范围内X=856mm时Mx值为 Mx=3018908.7N?mm 当X=12.3㎜时， Mx=0
当X=0时，
Mx=-60431.4N?㎜
分析方程曲线在各区间上的增减性和所得值可知，当X=856mm时Mx值最大，Mxmax=3018908.7N?mm 在该段内剪应力为
Qx=｛R1-G1÷3760×（X＋3760-2563－912）-G2÷（2563＋912）×X｝÷S =（5467-1.49X-424.65-1.9X）÷S =（5042-3.4X）÷S
由此可见Qx最大值在前支点上
Qxmax=5042/1792=2.813N/mm?mm
②在Gd1和Gd2之间这段长度以内纵梁弯矩为
Mx=R1X－G1×0.5÷3760×（285＋X）×（285＋X）－G2×0.5÷3475×X×X－Gd1×（X-856） =3151252.6－（1.3X－1478）×（1.3X－1478） 当1.3X-1478=0时，即X=1137㎜时 Mx=3151252.6N?㎜ 当X=1651㎜时 Mx=2704627.7N?㎜
分析方程曲线图可知，X=1137㎜时Mx为最大值 在该段内剪应力为
Qx=｛R1-G1÷3760×（285＋X）－G2÷3475×X－Gd1｝/S =（3842.4-3.39X）/S
当X=856时， Qx=0.5N/mm?mm 当X=1651mm时， Qx=0.98N/mm?mm
③在Gd2点和后支座点之间这段长度以内的弯矩为
Mx=R2X-｛G1÷3760×0.5×（912＋X）×（912＋X）＋G2÷3475×0.5×（912＋X）×（912＋X）｝ =9133X-1.7×（912＋X）×（912＋X） =-1.7（X-1774.5）×（X-1774.5）＋3939080.6 由上式，明显X越大Mx越大，