黃?？蛙囍苿?dòng)能量回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)本科學(xué)位論文.doc

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1、第1章緒論1.1課題研究現(xiàn)狀液壓傳動(dòng)由于其本身所具有的高功率重量比，體積小且能進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速等特點(diǎn)，使得液壓傳動(dòng)具有在汽車、工程機(jī)械、拖拉機(jī)及軍事車輛等中運(yùn)用的潛力。 在國(guó)外，70年代由于能源危機(jī)的出現(xiàn),以節(jié)能為目的的研究工作相繼開(kāi)，通過(guò)對(duì)二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)施以不同的控制策略，可使車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性提高，節(jié)省燃油可達(dá)30%。瑞典對(duì)二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)在牽引機(jī)車和叉車上的應(yīng)用進(jìn)行了理論研究，得出結(jié)論：在這兩個(gè)領(lǐng)域，二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)比飛輪儲(chǔ)能復(fù)合傳動(dòng)系統(tǒng)更有效。美國(guó)烕斯康星大學(xué)也對(duì)蓄能器儲(chǔ)能復(fù)合傳動(dòng)進(jìn)行了研究，并于1985年在德國(guó)禮公司的

2、公共汽車上得到實(shí)現(xiàn)。通過(guò)推算，得出結(jié)論：將公共汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)改成二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)后，三年內(nèi)車輛節(jié)省的開(kāi)支就可以回收改裝成本，而且同時(shí)還有降低發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣排放的好處。最近幾年加拿大、日本一些學(xué)者仍在繼續(xù)進(jìn)行此方面的研究，并將成果申請(qǐng)了專利。 在國(guó)內(nèi)，對(duì)該方面的硏究還不多，主要是哈爾濱工業(yè)大學(xué)和東北農(nóng)業(yè)大學(xué)。哈爾濱工業(yè)大學(xué)主要是對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行了理論分析和計(jì)算機(jī)仿真方面的研究。上海交通大學(xué)對(duì)二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)也進(jìn)行了理論上的研究,但是尚無(wú)樣車的試驗(yàn)研究。東北農(nóng)業(yè)大學(xué)提出了一種電控液壓復(fù)合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并對(duì)其進(jìn)行了理論研究。 與二次調(diào)節(jié)

3、系統(tǒng)節(jié)能原理相似的是混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。目前，從事該方面研究的人也越來(lái)越多。具有代表性的是1997年豐田公司在車上使用的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)則。該系統(tǒng)在減小排放，提髙燃油經(jīng)濟(jì)性方面是比較明顯，目前已有數(shù)種車型投放市場(chǎng)井將得到更廣泛的應(yīng)用。但是,由于作為該系統(tǒng)的重要組成元件之一的蓄電池的造價(jià)較高，使用壽命也較低。 而對(duì)于二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)，隨著液壓元件性能的提高和價(jià)格的降低，電子技術(shù)的飛越，將有越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外學(xué)者從事該領(lǐng)域的研究，并在未來(lái)將電控液驅(qū)汽車推向市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)商品化，使電控液驅(qū)汽車真正進(jìn)入百姓生活。 1.2研究的目的和

4、意義壓傳動(dòng)由于其本身所具有的高功率重量比，體積小且能進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速等特點(diǎn)，使得液壓傳動(dòng)具有在汽車、工程機(jī)械、拖拉機(jī)及軍事車輛等中運(yùn)用的潛力。在國(guó)外，70年代由于能源危機(jī)的出現(xiàn)，以節(jié)能為目的的研究工作相繼開(kāi)，通過(guò)對(duì)二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)施42以不地球是人類生存和發(fā)展的家園，地球上的資源是有限的。自從1973年石油危機(jī)以來(lái)，人們倍加意識(shí)到能源的有限性。與此同時(shí)，地球環(huán)境也遭受多種產(chǎn)業(yè)及交通工具污染的威脅，汽車工業(yè)及汽車對(duì)環(huán)境的污染是其中的一個(gè)重要方面。而交通事故造成很多人員的傷亡及巨大經(jīng)濟(jì)損失，已是社會(huì)的公害則。因此發(fā)展節(jié)能、環(huán)

5、保、安全型汽車是汽車行業(yè)的主要研究方向。汽車在制動(dòng)時(shí)，其動(dòng)能通過(guò)制動(dòng)器的摩擦片和制動(dòng)鼓的摩擦作用產(chǎn)生熱能而被浪費(fèi)掉，不能加以利用。本課題綜合考慮了上述多種因素設(shè)計(jì)了新型電控液驅(qū)汽車。它能很好滿足汽車節(jié)能、環(huán)保、安全等方面的要求。通過(guò)電控液驅(qū)客車的設(shè)計(jì)研究，可以掌握電控液驅(qū)汽車的關(guān)鍵技術(shù)，促進(jìn)定壓網(wǎng)絡(luò)液壓馬達(dá)控制系統(tǒng)（二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)）理論的發(fā)展，并使二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)盡快應(yīng)用于車輛中。同時(shí)，也為今后電控液驅(qū)汽車的研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。新型電控液驅(qū)汽車降低燃油消耗量和減少有害排放的效果是很明顯的。這對(duì)于當(dāng)前我國(guó)石化燃料不足，其

6、它代替能源尚未完全幵發(fā)利用的現(xiàn)狀以及緩解城市空氣污染狀況來(lái)說(shuō)具有很深遠(yuǎn)的意義。新型電控液驅(qū)汽車能夠顯著提高車輛經(jīng)濟(jì)性、排放性能和主動(dòng)安全性等多方面的性能，是對(duì)常規(guī)汽車有較大變革的、機(jī)電液一體化的高新技術(shù)產(chǎn)品。隨著對(duì)車輛節(jié)能環(huán)保性能的重視與要求的與日提高，具有良好節(jié)能環(huán)保性能的新型電控液驅(qū)客車。設(shè)計(jì)一種新型電控液驅(qū)汽車液壓系統(tǒng)。能夠相助提高車輛經(jīng)濟(jì)性，排放性和主動(dòng)安全性等多方面的性能。確定液壓系統(tǒng)的總體組成，進(jìn)行各個(gè)相關(guān)部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算。1.電控液驅(qū)客車底盤布置方案設(shè)計(jì)，分析與優(yōu)化。2.液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與相關(guān)部件的設(shè)

7、計(jì)與計(jì)算。3.重點(diǎn)是液壓元件的設(shè)計(jì)與計(jì)算。在保證性能的前提下，盡可能減小質(zhì)量和體積。4.對(duì)新型電控液驅(qū)汽車進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性分析42第2章新型電控液驅(qū)汽車工作原理及分析2.1新型電控液驅(qū)汽車的工作原理電控液驅(qū)汽車具有節(jié)能、環(huán)保、操縱方便等優(yōu)點(diǎn)。其液壓系統(tǒng)的基本方案見(jiàn)圖2.1。1、電控單元2、發(fā)動(dòng)機(jī)3、溢流閥4、單向閥5、液壓泵6、開(kāi)關(guān)閥7、液壓蓄能器8、二次元件〔液壓泵丨馬達(dá)）9、減速器10、驅(qū)動(dòng)車輪圖2.1新型電控液驅(qū)汽車的基本方案新型電控液驅(qū)汽車的工作原理：由電控單元1控制發(fā)動(dòng)機(jī)2間歇工作于最佳經(jīng)性區(qū)域，發(fā)動(dòng)

8、機(jī)直接驅(qū)動(dòng)液壓泵。給液壓系統(tǒng)和液壓蓄能器7提供恒定高壓油。壓力油的作用下二次元件（變量馬達(dá)）8通過(guò)減速器9驅(qū)動(dòng)車輛的驅(qū)動(dòng)輪10，實(shí)現(xiàn)車輛的加速和勻速行駛。當(dāng)車輛在制動(dòng)過(guò)程中，二次元件在電控單元1的控制下，使二次元件處于液壓泵工作狀態(tài)，所輸出的液壓油送入液壓蓄能器，將車輛的動(dòng)能以液壓能的形式存儲(chǔ)在液壓蓄能器中。在起動(dòng)和加速過(guò)程中液壓蓄能器中的壓力能又通過(guò)工作于液壓馬達(dá)工況的