動(dòng)力系數(shù)參數(shù)匹配設(shè)計(jì)的案例
純電動(dòng)物流車動(dòng)力系數(shù)參數(shù)匹配設(shè)計(jì)
表6 動(dòng)力電池參數(shù)匹配表
4 結(jié)束語(yǔ)
本文基于純電動(dòng)物流車的組成部分，對(duì)電機(jī)、變速器、電池的參數(shù)進(jìn)行了匹配。從動(dòng)力性的角度分析了所確定參數(shù)應(yīng)該滿足的取值范圍，將工程余量引入到參數(shù)匹配中，確定了相應(yīng)的安全系數(shù)，使所設(shè)計(jì)的參數(shù)不僅滿足車輛動(dòng)力性的理論需要，更能符合工程實(shí)際，為純電動(dòng)物流車的動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配提供了一種有效的方法。
純電動(dòng)物流車動(dòng)力系數(shù)參數(shù)匹配設(shè)計(jì)
表6 動(dòng)力電池參數(shù)匹配表
4 結(jié)束語(yǔ)
本文基于純電動(dòng)物流車的組成部分，對(duì)電機(jī)、變速器、電池的參數(shù)進(jìn)行了匹配。從動(dòng)力性的角度分析了所確定參數(shù)應(yīng)該滿足的取值范圍，將工程余量引入到參數(shù)匹配中，確定了相應(yīng)的安全系數(shù)，使所設(shè)計(jì)的參數(shù)不僅滿足車輛動(dòng)力性的理論需要，更能符合工程實(shí)際，為純電動(dòng)物流車的動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配提供了一種有效的方法。
純電動(dòng)物流車動(dòng)力系數(shù)參數(shù)匹配設(shè)計(jì)
本文主要基于純電動(dòng)物流車的動(dòng)力性，對(duì)電機(jī)、變速器、電池的主要參數(shù)進(jìn)行匹配。結(jié)合工程實(shí)際，引入了安全系數(shù)，為純電動(dòng)物流車的動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配提供了一種有效的方法。
2 純電動(dòng)物流車結(jié)構(gòu)分析
純電動(dòng)物流車的動(dòng)力傳動(dòng)部分主要基于傳統(tǒng)車的底盤(pán)平臺(tái)開(kāi)發(fā)所建，其核心是將蓄電池和電動(dòng)機(jī)相結(jié)合作為動(dòng)力源來(lái)代替了發(fā)動(dòng)機(jī)。這樣純電動(dòng)物流車以蓄電池和充電系統(tǒng)作為能源系統(tǒng)，變速器和電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，構(gòu)成了純電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)的核心部分，簡(jiǎn)化了汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)與動(dòng)力傳動(dòng)路線。本文以某款純電動(dòng)物流車開(kāi)發(fā)為例，其整車基本參數(shù)如表1[6]，所設(shè)計(jì)的整車性能參數(shù)如表2。根據(jù)動(dòng)力性能指標(biāo)結(jié)合工程實(shí)際，來(lái)確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比、動(dòng)力電池的參數(shù)，從而提供一種可用于工程實(shí)際的有效設(shè)計(jì)方法。
展開(kāi) 220 基于matlab的考慮直齒輪熱彈耦合的動(dòng)力學(xué)分析，輸入主動(dòng)輪、從動(dòng)輪各類參數(shù)，考慮潤(rùn)滑油溫度、潤(rùn)滑油粘度系數(shù)等參數(shù)，輸出接觸壓力、接觸點(diǎn)速度、摩擦系數(shù)、對(duì)流傳熱系數(shù)等結(jié)果。程序已調(diào)通，可直接運(yùn) ￥54.9
220 基于matlab的考慮直齒輪熱彈耦合的動(dòng)力學(xué)分析，輸入主動(dòng)輪、從動(dòng)輪各類參數(shù)，考慮潤(rùn)滑油溫度、潤(rùn)滑油粘度系數(shù)等參數(shù)，輸出接觸壓力、接觸點(diǎn)速度、摩擦系數(shù)、對(duì)流傳熱系數(shù)等結(jié)果。程序已調(diào)通，可直接運(yùn)行。
電驅(qū)動(dòng)兩擋AMT新型動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配與研究
引入2AMT后，2AMT工作在不同檔位，對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的扭矩需求和轉(zhuǎn)速需求不同，同時(shí)影響著動(dòng)力電池的放電效率，因此需要對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)各部件參數(shù)進(jìn)行重新匹配與選型。首先針對(duì)某款微型電動(dòng)車進(jìn)行電驅(qū)動(dòng)2AMT動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)，確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)基本參數(shù)、2AMT速比及動(dòng)力電池系統(tǒng)基本參數(shù)。所研究的電動(dòng)車整車基本參數(shù)，如表1所示。整車設(shè)計(jì)性能指標(biāo)主要包括動(dòng)力性能指標(biāo)和續(xù)駛里程設(shè)計(jì)指標(biāo)，所制定的整車性能指標(biāo)，如表2所示。
圖1 電驅(qū)動(dòng)2AMT系統(tǒng)簡(jiǎn)圖
Fig.1 Schematic Diagram of Power Driven 2AMT System
表1 整車基本參數(shù)
Tab.1 Basic Parameters of the Vehicle
表2 整車性能設(shè)計(jì)指標(biāo)
Tab.2 Performance Design Index of Vehicle
3 電驅(qū)動(dòng)兩擋AMT系統(tǒng)參數(shù)匹配
3.1 驅(qū)動(dòng)電機(jī)參數(shù)匹配與選型
驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為微型電動(dòng)車唯一動(dòng)力來(lái)源決定著整車動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能。在進(jìn)行參數(shù)匹配時(shí)，首選確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)的基本參數(shù)。在驅(qū)動(dòng)電機(jī)參數(shù)匹配時(shí)，首先進(jìn)行功率匹配確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)峰值功率和額定功率，其次，根據(jù)確定的功率范圍確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速、基速和峰值轉(zhuǎn)矩等參數(shù)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)峰值功率主要用來(lái)滿足最高車速、最大爬坡度和加速時(shí)間的要求。
展開(kāi) 基于動(dòng)力性的純電動(dòng)汽車電機(jī)參數(shù)匹配-最高車速性能需求計(jì)算 ￥6
基于動(dòng)力性需求的，采用MATLAB2019b版本的APP Designer編寫(xiě)的最高車速性能需求電機(jī)參數(shù)匹配計(jì)算小程序，程序界面如下：以某款上市的4.5T純電動(dòng)物流輕卡參數(shù)為例，進(jìn)行電機(jī)的參數(shù)匹配計(jì)算；可以修改正常及最高車速需求參數(shù)，點(diǎn)擊計(jì)算按鈕后，即可完成電機(jī)的參數(shù)計(jì)算。
附件是開(kāi)源可編輯源程序文件。
電動(dòng)汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力性匹配設(shè)計(jì)
電動(dòng)汽車動(dòng)力特性通常由加速性、爬坡能力、最高車速等性能來(lái)評(píng)價(jià)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)性能參數(shù)設(shè)計(jì)成為滿足整車動(dòng)力性能首要考慮的問(wèn)題，而所有驅(qū)動(dòng)電機(jī)的這些性能參數(shù)都取決于電驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩 （功率）特性。本文以某款純電動(dòng)物流車進(jìn)行研究，對(duì)其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)匹配選型與驗(yàn)證。
實(shí)戰(zhàn)拉伸模具設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)：拉伸系數(shù)、吃透參數(shù)，學(xué)會(huì)選材，拉伸模成功了一大半
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拉伸模具，尤其是深拉伸、多次拉伸模，很多設(shè)計(jì)師不愿意做，很多非專業(yè)設(shè)計(jì)拉伸模的模具廠都不愿意接單。
因?yàn)槔炷Ｒ话銇?lái)說(shuō)不可能完全按照理論來(lái)走，很多東西理論是對(duì)的就是搞不出來(lái)，需要試模多次，花費(fèi)大量時(shí)間調(diào)試模具。下面小編給大家一些實(shí)戰(zhàn)拉伸模具設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，供大家參考：
選材
一般拉伸件產(chǎn)品材料是由客戶指定，但是同一種材料可能會(huì)有不同型號(hào)，比如冷軋板就分：08Al、08、08F、10、15、20號(hào)鋼，如果選擇不當(dāng)就可能設(shè)計(jì)不出合格產(chǎn)品。
開(kāi)毛坯料
一般規(guī)則且形狀簡(jiǎn)單的回轉(zhuǎn)體拉伸產(chǎn)品，大部分都屬于非變薄拉伸，可以直接根據(jù)其拉伸前、后面積不變?cè)瓌t進(jìn)行確定。如果是形狀非常復(fù)雜的拉伸件，有時(shí)可能材料會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的流動(dòng)而變薄，一般無(wú)法精確計(jì)算其開(kāi)料尺寸，都是事先用3D展開(kāi)預(yù)估，也就是所謂的試料。
拉伸計(jì)算系數(shù)
拉伸系數(shù)非常重要，一個(gè)拉伸件需要分幾步拉伸才能保證不出現(xiàn)開(kāi)裂、起皺等問(wèn)題都需要用拉伸系數(shù)公式進(jìn)行計(jì)算。是拉伸工藝核算中的首要工藝參數(shù)之一，一般用它來(lái)決議拉伸的次序和次數(shù)。
但是，拉伸系數(shù)也不是固定不變的。影響拉伸系數(shù)m的因素比較多，其中包括：材料型號(hào)、厚度、拉伸結(jié)構(gòu)類型、拉伸次數(shù)、拉伸速度、拉伸鑲件圓弧過(guò)度大小等等。不過(guò)，一般都可以查表進(jìn)行大概計(jì)算。
拉伸常見(jiàn)試模問(wèn)題
拉伸件在調(diào)試模具過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到拉裂、起皺等問(wèn)題。如果出現(xiàn)拉裂，需要考慮材料流動(dòng)問(wèn)題，可以在凹模上涂潤(rùn)滑油(不要在凸模涂)，或者在產(chǎn)品靠凹模一面覆0.013--0.018mm的薄膜。
."
展開(kāi) 模具設(shè)計(jì)——拉伸系數(shù)、吃透參數(shù)，學(xué)會(huì)選材，拉伸模就成功了一大半
拉伸模具，尤其是深拉伸、多次拉伸模，很多設(shè)計(jì)師不愿意做，很多非專業(yè)設(shè)計(jì)拉伸模的模具廠都不愿意接單。
因?yàn)槔炷Ｒ话銇?lái)說(shuō)不可能完全按照理論來(lái)走，很多東西理論是對(duì)的就是搞不出來(lái)，需要試模多次，花費(fèi)大量時(shí)間調(diào)試模具。下面小編給大家一些實(shí)戰(zhàn)拉伸模具設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，供大家參考：
選材
一般拉伸件產(chǎn)品材料是由客戶指定，但是同一種材料可能會(huì)有不同型號(hào)，比如冷軋板就分：08Al、08、08F、10、15、20號(hào)鋼，如果選擇不當(dāng)就可能設(shè)計(jì)不出合格產(chǎn)品。
開(kāi)毛坯料
一般規(guī)則且形狀簡(jiǎn)單的回轉(zhuǎn)體拉伸產(chǎn)品，大部分都屬于非變薄拉伸，可以直接根據(jù)其拉伸前、后面積不變?cè)瓌t進(jìn)行確定。如果是形狀非常復(fù)雜的拉伸件，有時(shí)可能材料會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的流動(dòng)而變薄，一般無(wú)法精確計(jì)算其開(kāi)料尺寸，都是事先用3D展開(kāi)預(yù)估，也就是所謂的試料。
拉伸計(jì)算系數(shù)
拉伸系數(shù)非常重要，一個(gè)拉伸件需要分幾步拉伸才能保證不出現(xiàn)開(kāi)裂、起皺等問(wèn)題都需要用拉伸系數(shù)公式進(jìn)行計(jì)算。是拉伸工藝核算中的首要工藝參數(shù)之一，一般用它來(lái)決議拉伸的次序和次數(shù)。
但是，拉伸系數(shù)也不是固定不變的。影響拉伸系數(shù)m的因素比較多，其中包括：材料型號(hào)、厚度、拉伸結(jié)構(gòu)類型、拉伸次數(shù)、拉伸速度、拉伸鑲件圓弧過(guò)度大小等等。不過(guò)，一般都可以查表進(jìn)行大概計(jì)算。
拉伸常見(jiàn)試模問(wèn)題
拉伸件在調(diào)試模具過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到拉裂、起皺等問(wèn)題。如果出現(xiàn)拉裂，需要考慮材料流動(dòng)問(wèn)題，可以在凹模上涂潤(rùn)滑油(不要在凸模涂)，或者在產(chǎn)品靠凹模一面覆0.013-0.018mm的薄膜。
."多則皺，少則裂”，按此方法判斷材料的流動(dòng)情況。辦法有：調(diào)整壓邊圈的壓力、增加拉深筋、改變上下模鑲件的圓弧過(guò)度半徑、工件上切工藝口等。
拉伸件總之是比較有技術(shù)含量的模具類型，不管是對(duì)設(shè)計(jì)、加工、組裝、還是調(diào)試都是一個(gè)挑戰(zhàn)，需要十分謹(jǐn)慎。
展開(kāi) 基于動(dòng)力性指標(biāo)的純電動(dòng)汽車電機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)
在初步設(shè)計(jì)中，汽車的空氣阻力系數(shù)估算為：0.3～0.6，對(duì)于轎車默認(rèn)取值為0.33，對(duì)于SUV或MAP外形的車默認(rèn)為0.37，對(duì)于箱式物流車默認(rèn)為0.45，則二次項(xiàng)系數(shù)為：
式中，Cw為汽車空氣阻力系數(shù)，S為汽車迎風(fēng)面積，在初步設(shè)計(jì)時(shí)，迎風(fēng)面積取值根據(jù)如下經(jīng)驗(yàn)公式：
表2 已定汽車和動(dòng)力總成部分參數(shù)
式中W為車身寬度，H為車身高度。
汽車的一次項(xiàng)阻力系數(shù)通常取1～3.5之間。其物理意義對(duì)應(yīng)于汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的軸承、齒輪嚙合損耗，與汽車整備質(zhì)量約為正比，初步設(shè)計(jì)時(shí)估算為：
若使用傳動(dòng)系統(tǒng)平均效率取值不為100%時(shí)，則該參數(shù)默認(rèn)為0，若傳動(dòng)系統(tǒng)平均效率取值為100%，則以上經(jīng)驗(yàn)公式系數(shù)有效。
汽車的常數(shù)項(xiàng)系數(shù)與汽車的滾動(dòng)阻力系數(shù)有關(guān)，計(jì)算公式如下：
式中，f0為汽車滾動(dòng)阻力系數(shù)，與路面及車輪胎壓等因素有關(guān)，通常取值為0.01～0.02，在初步設(shè)計(jì)中，通常取值為0.012.為標(biāo)準(zhǔn)載荷，在空載與滿載設(shè)計(jì)時(shí)，則替換該參數(shù)，下同。
對(duì)于設(shè)計(jì)時(shí)汽車的標(biāo)準(zhǔn)載荷，是汽車的整備質(zhì)量與附加質(zhì)量的和。對(duì)于附加質(zhì)量，舊國(guó)標(biāo)與新國(guó)標(biāo)《GBT 18386-2017 電動(dòng)汽車 能量消耗率和續(xù)駛里程 試驗(yàn)方法》有微小的差異，詳見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn) [7]。新國(guó)標(biāo)于2017年10月14日發(fā)布，于2018年5月1日起實(shí)行。對(duì)于最大設(shè)計(jì)質(zhì)量≤3.5t的乘用汽車，附加質(zhì)量為100kg。
3.1 最高車速指標(biāo)設(shè)計(jì)
電機(jī)轉(zhuǎn)速剛性傳遞至輪邊，因此最高車速?zèng)Q定電機(jī)最大轉(zhuǎn)速。設(shè)計(jì)公式如下：
根據(jù)能量守恒法，在最高車速下電機(jī)的最大功率設(shè)計(jì)如下：
而30min最高車速一定≤最高車速。因此，對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速將不再做進(jìn)一步設(shè)計(jì)，只對(duì)汽車的峰值功率需求再做設(shè)計(jì)。由圖1可知，汽車在30min最高車速時(shí)，電機(jī)應(yīng)滿足30min持續(xù)輸出功率線。
展開(kāi) 基于動(dòng)力性指標(biāo)的純電動(dòng)汽車電機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)
在初步設(shè)計(jì)中，汽車的空氣阻力系數(shù)估算為：0.3～0.6，對(duì)于轎車默認(rèn)取值為0.33，對(duì)于SUV或MAP外形的車默認(rèn)為0.37，對(duì)于箱式物流車默認(rèn)為0.45，則二次項(xiàng)系數(shù)為：
式中，Cw為汽車空氣阻力系數(shù)，S為汽車迎風(fēng)面積，在初步設(shè)計(jì)時(shí)，迎風(fēng)面積取值根據(jù)如下經(jīng)驗(yàn)公式：
表2 已定汽車和動(dòng)力總成部分參數(shù) 式中W為車身寬度，H為車身高度。
汽車的一次項(xiàng)阻力系數(shù)通常取1～3.5之間。其物理意義對(duì)應(yīng)于汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的軸承、齒輪嚙合損耗，與汽車整備質(zhì)量約為正比，初步設(shè)計(jì)時(shí)估算為：
若使用傳動(dòng)系統(tǒng)平均效率取值不為100%時(shí)，則該參數(shù)默認(rèn)為0，若傳動(dòng)系統(tǒng)平均效率取值為100%，則以上經(jīng)驗(yàn)公式系數(shù)有效。
汽車的常數(shù)項(xiàng)系數(shù)與汽車的滾動(dòng)阻力系數(shù)有關(guān)，計(jì)算公式如下：
式中，f0為汽車滾動(dòng)阻力系數(shù)，與路面及車輪胎壓等因素有關(guān)，通常取值為0.01～0.02，在初步設(shè)計(jì)中，通常取值為0.012.為標(biāo)準(zhǔn)載荷，在空載與滿載設(shè)計(jì)時(shí)，則替換該參數(shù)，下同。
對(duì)于設(shè)計(jì)時(shí)汽車的標(biāo)準(zhǔn)載荷，是汽車的整備質(zhì)量與附加質(zhì)量的和。對(duì)于附加質(zhì)量，舊國(guó)標(biāo)與新國(guó)標(biāo)《GBT 18386-2017 電動(dòng)汽車 能量消耗率和續(xù)駛里程 試驗(yàn)方法》有微小的差異，詳見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn) [7]。新國(guó)標(biāo)于2017年10月14日發(fā)布，于2018年5月1日起實(shí)行。對(duì)于最大設(shè)計(jì)質(zhì)量≤3.5t的乘用汽車，附加質(zhì)量為100kg。
3.1 最高車速指標(biāo)設(shè)計(jì)
電機(jī)轉(zhuǎn)速剛性傳遞至輪邊，因此最高車速?zèng)Q定電機(jī)最大轉(zhuǎn)速。設(shè)計(jì)公式如下：
根據(jù)能量守恒法，在最高車速下電機(jī)的最大功率設(shè)計(jì)如下：
而30min最高車速一定≤最高車速。因此，對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速將不再做進(jìn)一步設(shè)計(jì)，只對(duì)汽車的峰值功率需求再做設(shè)計(jì)。由圖1可知，汽車在30min最高車速時(shí)，電機(jī)應(yīng)滿足30min持續(xù)輸出功率線。
展開(kāi) 
純電動(dòng)載貨車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)型參數(shù)設(shè)計(jì)
表7
注：1.用電量均為儀表顯示100%-10%；
通過(guò)道路試驗(yàn)和仿真數(shù)據(jù)對(duì)比，我們可以發(fā)現(xiàn)兩者數(shù)據(jù)基本一致，因此可以認(rèn)為前期匹配計(jì)算的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和動(dòng)力電池參數(shù)是在合理的范圍內(nèi)。
5 結(jié)論
本文以純電動(dòng)輕型載貨車為研究對(duì)象，根據(jù)整車性能指標(biāo)確定了整車動(dòng)力總成形式并對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和動(dòng)力電池主要參數(shù)進(jìn)行了參數(shù)匹配。利用CRUISE 軟件搭建了車輛仿真模型，對(duì)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比表明，該純電動(dòng)輕型載貨車動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配過(guò)程合理。
展開(kāi) 動(dòng)力系數(shù)參數(shù)匹配設(shè)計(jì)的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
動(dòng)力系數(shù)參數(shù)匹配設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車動(dòng)力系數(shù)參數(shù)匹配設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配設(shè)計(jì)動(dòng)力系統(tǒng)匹配阻力系數(shù)應(yīng)力系數(shù) 汽車動(dòng)力動(dòng)力綜合電力系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)EDA設(shè)計(jì)工業(yè)設(shè)計(jì) 燃油汽車動(dòng)力參數(shù)匹配優(yōu)化設(shè)計(jì)如何設(shè)計(jì)四選翼無(wú)人機(jī)動(dòng)力匹配動(dòng)力匹配匹配層 參數(shù)動(dòng)力系統(tǒng)匹配發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力匹配
