工科碩士開(kāi)題報(bào)告分享

本文是一篇開(kāi)題報(bào)告，開(kāi)題報(bào)告中整個(gè)研究在時(shí)間及順序上的安排，要分階段進(jìn)行，對(duì)每一階段的起止時(shí)間、相應(yīng)的研究?jī)?nèi)容及成果均要有明確的規(guī)定，階段之間不能間斷，以保證研究進(jìn)程的連續(xù)性。（以上內(nèi)容來(lái)自百度百科）今天為大家推薦一篇開(kāi)題報(bào)告，供大家參考。

 

題目：電動(dòng)觀光車的行駛系及制動(dòng)系設(shè)計(jì)

 

一、選題依據(jù)（簡(jiǎn)述國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、生產(chǎn)需求狀況， 說(shuō)明選題目的、意義，列出主要參考文獻(xiàn)）

 

1.國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

 

早在1881年，人們就開(kāi)始研究電動(dòng)汽車。世界上第一輛電動(dòng)汽，發(fā)明人為法國(guó)工程師古斯塔夫·特魯夫，這是一輛用鉛酸電池為動(dòng)力的三輪車。到了1839年，蘇格蘭的羅伯特·安德森給四輪馬車裝上了電池和電動(dòng)機(jī)，將其成功改造為世界上第一輛靠電力驅(qū)動(dòng)的車輛[1].但是隨后內(nèi)燃機(jī)的出現(xiàn)以及內(nèi)燃機(jī)汽車技術(shù)的成熟，使得內(nèi)燃機(jī)汽車取代了電動(dòng)汽車。從20世紀(jì)90年代開(kāi)始，電動(dòng)汽車重新成為世界性的研發(fā)熱點(diǎn)，世界上各大汽車公司都投入巨資開(kāi)發(fā)自己的電動(dòng)汽車，各國(guó)政府也紛紛出臺(tái)政策或制定計(jì)劃，以促進(jìn)本國(guó)電動(dòng)汽車的發(fā)展。

 

（1）美國(guó)的電動(dòng)汽車研發(fā)計(jì)劃

 

美國(guó)是汽車工業(yè)最發(fā)達(dá)的國(guó)家，汽車產(chǎn)量和保有量均位居世界前列，每年的石油消耗量和汽車污染物排放量也都居世界首位。為增強(qiáng)汽車制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，美國(guó)政府提出了著名的pngv計(jì)劃和freedomcar計(jì)劃。其主要是為了開(kāi)發(fā)出無(wú)污染、燃料能量轉(zhuǎn)換效率高、成本具有競(jìng)爭(zhēng)力的電動(dòng)汽車。

 

（2）日本的電動(dòng)汽車開(kāi)發(fā)計(jì)劃

 

日本也是汽車生產(chǎn)大國(guó)，汽車保有量位居世界第二，而且日本的石油匱乏，石油幾乎全部依賴進(jìn)口。因此，日本政府及日本各大汽車公司對(duì)電動(dòng)汽車的開(kāi)發(fā)也十分重視。日本的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位。日本的電動(dòng)汽車研發(fā)計(jì)劃主要有：低公害汽車開(kāi)發(fā)普及行動(dòng)計(jì)劃、jhfc示范工程、專項(xiàng)研究計(jì)劃等。

 

（3）我國(guó)電動(dòng)車研發(fā)計(jì)劃

 

我國(guó)也早已將電動(dòng)汽車的研發(fā)以及電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化列為重點(diǎn)項(xiàng)目，并制定了電動(dòng)汽車發(fā)展規(guī)劃。比如說(shuō)863計(jì)劃的ev、fcev和hev研發(fā)綱領(lǐng)和973計(jì)劃的電動(dòng)汽車專項(xiàng)計(jì)劃。在國(guó)家科學(xué)技術(shù)部、國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃中，設(shè)立了電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)，選擇新一代電動(dòng)汽車技術(shù)作為我國(guó)汽車工業(yè)自主創(chuàng)新和科技創(chuàng)新的主攻方向，組織企業(yè)、高等院校和科研機(jī)構(gòu)，以及政府部門、汽車企業(yè)、高等院校、科研院所四位一體的方式進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)。

 

然而，目前世界上關(guān)于純電動(dòng)汽車的研究還不是很成熟，目前市場(chǎng)上比較常見(jiàn)的電動(dòng)汽車主要還是以混合動(dòng)力汽車為主，電動(dòng)汽車還存在很多問(wèn)題需要解決，比如充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、行駛里程過(guò)短等。因此產(chǎn)生了一種電動(dòng)汽車的初級(jí)或過(guò)渡產(chǎn)品，就是電動(dòng)觀光車。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)電動(dòng)觀光車的研究已經(jīng)相當(dāng)成熟，2000年至今，蓄電池觀光車（輕型電動(dòng)車）在中國(guó)獲得了較快發(fā)展，從無(wú)到有，到07、08年產(chǎn)銷量達(dá)到25000輛左右。企業(yè)的數(shù)量也從開(kāi)始的一兩家，發(fā)展到多家。2003年國(guó)家實(shí)行行政許可制度以來(lái)，已領(lǐng)取制造許可證的企業(yè)超過(guò)60家[3].且大部分具有一定的研發(fā)能力，在國(guó)內(nèi)比較優(yōu)秀的電動(dòng)觀光車生產(chǎn)廠家有瑪西爾電動(dòng)車、沃森電動(dòng)車、朗逸電動(dòng)車等

 

2.生產(chǎn)需求狀況

 

當(dāng)今世界，石油、煤炭、天然氣三種傳統(tǒng)能源占全球能源消耗總量的90%以上，其中石油又占一半以上。然而，最新資料顯示，世界石油總儲(chǔ)量為1.15萬(wàn)億桶僅夠人類再使用41年；天然氣總儲(chǔ)最為176萬(wàn)億立方米，僅夠人類再使用63年；煤炭蘊(yùn)藏總量1.0316萬(wàn)億噸僅可使用230年。即使改用核能也是困難重重。已探明核原料鈾礦的儲(chǔ)量436萬(wàn)噸，也僅可供開(kāi)采72年。海水中的鈾、鋰等儲(chǔ)量豐富，可供人類使用上萬(wàn)年，可是人類近期還沒(méi)有能力從海水中提煉出核原料來(lái)。由此可見(jiàn)，目前全世界最為依賴的能源--石油和天然氣，在2l世紀(jì)的上半葉即將趨于枯竭。據(jù)資料，1999年到2020年全球能源消費(fèi)量將增加60%,其中，亞洲及南美洲的發(fā)展中國(guó)家每年增長(zhǎng)4%,20年翻一番；發(fā)達(dá)國(guó)家每年增長(zhǎng)1.3%.按能源種類分析，石油預(yù)計(jì)增長(zhǎng)率為每年2.2%,20年增長(zhǎng)59%,到那時(shí)石油仍然維持第一能源的地位，在全球能源總消費(fèi)量中占40%以上的比例；天然氣將增長(zhǎng)一倍，占能源消費(fèi)總量的比例由目前的23%上升到28%;由于空氣污染和二氧化碳排放問(wèn)題，煤炭消耗的比例從目前的22%降到20%;由于技術(shù)問(wèn)題、經(jīng)濟(jì)成本問(wèn)題，水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等綠色能源的使用占耗能總量的比例將會(huì)略有下降，核能將略有增長(zhǎng)。換言之，在近二三十年里，核能和可再牛的風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法替代石油、天然氣等礦物能，因此，人類對(duì)石油、天然氣的依賴將越來(lái)越嚴(yán)重，而它們的儲(chǔ)量是有限的，這種供需矛盾導(dǎo)致了全球范圍迫在眉睫的能源危機(jī)。科學(xué)家預(yù)測(cè)，2040年全球石油消費(fèi)將達(dá)到最高峰，從2050年石油開(kāi)始枯竭。這種供需矛盾的大勢(shì)導(dǎo)致石油價(jià)格不斷上漲。此外，各國(guó)為預(yù)防恐怖攻擊，正加強(qiáng)對(duì)能源生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)谋Ｗo(hù)設(shè)施和防范力量，這些增加的投入最終必然反映在石油、天然氣等能源的價(jià)格上。更何況擁有全球2/3石油儲(chǔ)量的中東地區(qū)，一直處于政治動(dòng)蕩或戰(zhàn)爭(zhēng)之中，在這些剴素的推波助瀾下，石油、天然氣價(jià)格一路飚升勢(shì)小可擋。在世界能源危機(jī)中，眾多石油、天然氣進(jìn)口國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)受到了沉重地打擊，保證能源供應(yīng)的安全成了世界上許多國(guó)家（包括我國(guó)在內(nèi)）的頭等大事之一[4].

 

同時(shí)，目前世界上很多發(fā)展中國(guó)家還面臨著環(huán)境污染的問(wèn)題。我國(guó)近幾年來(lái)這一問(wèn)題尤為嚴(yán)重，霧霾現(xiàn)象日益嚴(yán)重，其影響范圍越來(lái)越大，區(qū)域性霧霾頻繁發(fā)生，區(qū)域整體環(huán)境質(zhì)量不斷惡化。霧霾污染已經(jīng)給氣候、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、公眾健康和生活方式等帶來(lái)了越來(lái)越多的負(fù)面影響，它已經(jīng)成為一個(gè)社會(huì)公共問(wèn)題。霧霾已經(jīng)不是完全的自然現(xiàn)象，它主要和人類的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)密切相關(guān)。氣候變化綠皮書(shū)（2013）指出，霧霾形成的最根本原因是空氣中的污染物不斷積累[5],其主要原因之一就是機(jī)動(dòng)車尾氣的排放。汽車廢氣中的污染物有100多種，其中對(duì)人體危害最大的是一氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒌趸衔铩⒍趸蚝吞嘉⒘５取Ｒ虼爽F(xiàn)有的以化石燃料為燃料的內(nèi)燃機(jī)汽車對(duì)空氣污染非常大。

 

因此，電動(dòng)觀光車作為電動(dòng)汽車初級(jí)形式應(yīng)運(yùn)而生。電動(dòng)觀光車具有很多優(yōu)點(diǎn)：

 

（1）電動(dòng)觀光車可以較好的解決汽車隊(duì)城市環(huán)境污染問(wèn)題

 

電動(dòng)汽車的電源本身不排放有害氣體。給蓄電池充電所用的電力可以來(lái)自對(duì)大氣造成污染的能源，如水能、核能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒊毕艿取＜词故褂妹喊l(fā)電，除二氧化硫及微粒外，其他排放物均比內(nèi)燃機(jī)汽車少，而且電廠大多建在遠(yuǎn)離人口密集的城市，對(duì)居民損害較少。此外，電廠煤燃燒是固定集中排放，燃燒過(guò)程較易控制，有害物質(zhì)較易清楚。正因?yàn)槿绱耍妱?dòng)汽車也被稱為綠色汽車。

 

（2）電動(dòng)觀光車可以解決汽車對(duì)石油資源的依賴

 

電動(dòng)汽車用車載電源有蓄電池、燃料電池、飛輪電池、太陽(yáng)電池和車載發(fā)電機(jī)組等。蓄電池充電所需的電能可充分利用水能、核能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒊毕堋⑻?yáng)能等豐富的能源轉(zhuǎn)化而來(lái)。也就是說(shuō)，電動(dòng)汽車可以不依賴于石油資源，所節(jié)省的大量石油可緩解依賴石油的化工原料日益匱乏的壓力。

 

（3）電動(dòng)觀光車可以節(jié)約大量能源

 

電動(dòng)汽車用蓄電池可利用晚間富余的電力進(jìn)行充電，從而避免大量富余電力的浪費(fèi)，提高電網(wǎng)電能的利用率。電動(dòng)汽車還可以在減速、制動(dòng)、下坡時(shí)，將電機(jī)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)能量回饋，進(jìn)一步提高能量的利用率[6].

 

基于上述優(yōu)點(diǎn)，電動(dòng)觀光車產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，2000年至今，電動(dòng)觀光車在中國(guó)獲得了較快發(fā)展，從無(wú)到有，到07、08年產(chǎn)銷量達(dá)到25000輛左右。企業(yè)的數(shù)量也從開(kāi)始的一兩家，發(fā)展到現(xiàn)在領(lǐng)取制造許可證的企業(yè)超過(guò)60家，近一兩年來(lái)，國(guó)家制定了許多鼓勵(lì)企業(yè)發(fā)展新能源汽車的扶持政策，這其中就包括電動(dòng)觀光車研制，但從目前已出臺(tái)的政策看，如2007年11月，國(guó)務(wù)院頒布了《新能源汽車生產(chǎn)準(zhǔn)入管理規(guī)則》、今年2月的《汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整振興規(guī)劃細(xì)則》，強(qiáng)調(diào)了對(duì)新能源汽車及車用電池組等關(guān)鍵技術(shù)的支持。

 

3.選題目的和意義

 

此次選題主要是對(duì)電動(dòng)觀光車的行駛系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)。電動(dòng)觀光車的懸架系統(tǒng)與傳統(tǒng)燃油汽車懸架系統(tǒng)各部件大致相同，但國(guó)內(nèi)電動(dòng)觀光車的研發(fā)還處于初級(jí)階段，大都是采用內(nèi)燃機(jī)汽車的車身和懸架系統(tǒng)。 因此電動(dòng)觀光車與傳統(tǒng)汽車各系統(tǒng)有很大的質(zhì)量、幾何外形、安裝空間位置的差異，所以必須研制出一種適合電動(dòng)汽車的懸架系統(tǒng)以及制動(dòng)系統(tǒng)，來(lái)改善電動(dòng)汽車的舒適程度和抗外界干擾的穩(wěn)定性能和制動(dòng)性能[7].行駛系統(tǒng)包括車橋、車輪、懸架，其中車橋包括轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋和從動(dòng)支持橋。要進(jìn)行分析設(shè)計(jì)的參數(shù)有很多，比如轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋和從動(dòng)支持橋的結(jié)構(gòu)參數(shù)、輪胎的選型與轉(zhuǎn)向輪定位參數(shù)、懸架彈性元件、減震器、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的參數(shù)尺寸與使用性能。制動(dòng)系統(tǒng)包括制動(dòng)裝置和制動(dòng)控制裝置。制動(dòng)器結(jié)構(gòu)參數(shù)、制動(dòng)器制動(dòng)效能、制動(dòng)器制動(dòng)效能的恒定性、制動(dòng)控制裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)和可靠性、安全性等。

 

二、主要研究（設(shè)計(jì)）內(nèi)容、研究（設(shè)計(jì)）思路及工作方法或工作流程

 

1.課題主要研究?jī)?nèi)容

 

蓄電池觀光車與傳統(tǒng)汽車最大的區(qū)別在于動(dòng)力輸出部分，用動(dòng)力型電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)代替了汽車的油箱、發(fā)動(dòng)機(jī)。蓄電池觀光車一般有3大部分組成，包括電氣系統(tǒng)、底盤和車身。此處主要研究其中底盤部分的行駛系和制動(dòng)系，其中行駛系起紐帶和承載的作用。主要包括車橋、車輪和懸架。制動(dòng)系用于控制車速和停車。包括制動(dòng)器和制動(dòng)控制裝置。主要研究?jī)?nèi)容有如下幾點(diǎn)：

 

⑴分析設(shè)計(jì)并校核車橋結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋和從動(dòng)支持橋

 

⑵選用并校核合適的車輪型號(hào)

 

⑶分析設(shè)計(jì)并校核合適的懸架結(jié)構(gòu)

 

⑷分析設(shè)計(jì)并校核合適的制動(dòng)器類型與具體參數(shù)，包括行車制動(dòng)裝置與駐車制動(dòng)裝置

 

⑸分析設(shè)計(jì)并校核合適的制動(dòng)控制裝置

 

2.研究思路

 

1. 仔細(xì)閱讀任務(wù)書(shū)，了解畢業(yè)設(shè)計(jì)的整體規(guī)劃和要求。

 

2. 根據(jù)任務(wù)書(shū)的要求，查閱相關(guān)資料，并整理，熟悉課題內(nèi)容，完成開(kāi)題告。

 

3. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。即根據(jù)給定的原始數(shù)據(jù)和使用要求選擇合適的各部件的結(jié)構(gòu)類型。

 

4. 確定各結(jié)構(gòu)類型的具體形式和參數(shù)。

 

5. 進(jìn)行計(jì)算分析與校核。

 

6根據(jù)上面設(shè)計(jì)的具體參數(shù)，畫(huà)出部分零部件的圖紙。

 

6. 整理資料，編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。

 

7. 進(jìn)行修改完善，準(zhǔn)備并參加答辯

 

3.工作流程

 

1. 根據(jù)汽車?yán)碚摚囋O(shè)計(jì)，汽車構(gòu)造研究電動(dòng)觀光車的行駛系和制動(dòng)系工作原理。

 

2. 計(jì)算行駛系和制動(dòng)系的相關(guān)數(shù)據(jù)。

 

3. 進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和強(qiáng)度校核。

 

4. 根據(jù)相關(guān)數(shù)繪制cad二維圖和三維圖。

 

5. 若校核不合格，則修改數(shù)據(jù)，再回到第二步，若校核合格，則完成設(shè)計(jì)

 

三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作進(jìn)度安排

 

第1-3周：實(shí)習(xí)，調(diào)研，收集資料，熟悉課題內(nèi)容，完成開(kāi)題報(bào)告。

第4-5周：完成制動(dòng)系和行駛系的總體方案設(shè)計(jì)及性能參數(shù)計(jì)算。

第6-9周：完成固定鉗盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和三維建模與裝配及中期答辯。

第10-11周：完成裝配總圖及主要零部件圖。

第12-13周：整理資料，編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。5月底前完成畢業(yè)設(shè)計(jì)主要工作。

第14-16周：進(jìn)行修改完善，準(zhǔn)備并參加答辯。

 

四、參考文獻(xiàn)

 

[1] 麻友良等。電動(dòng)汽車概論[m].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012:1-2

[2] 張正杰。蓄電池觀光車走向純電動(dòng)汽車的障礙[j].第六屆全國(guó)輕型電動(dòng)車技術(shù)研討會(huì)，2007;

[3] 陳寶強(qiáng)。旅游觀光車現(xiàn)狀分析[j].第六屆全國(guó)輕型電動(dòng)車技術(shù)會(huì)，2007;

[4] 懂守聰。從國(guó)際能源危機(jī)看建筑節(jié)能[j].建筑設(shè)計(jì)管理，2006;

[5] 姜丙毅等。霧霾治理的政府間合作機(jī)制[j].學(xué)術(shù)探索，2014;

[6] 麻友良等。電動(dòng)汽車概論[m].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012:6;

[7] 喬長(zhǎng)勝等。基于adams/view微型旅游觀光電動(dòng)汽車懸架仿真分析[j].機(jī)械工程師，2013;