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中國地質大學長城學院畢業(yè)設計（論文）開題報告
學生姓名
趙東亮
學號
05208729
專業(yè)班級
08機制七班
指導教師
王澤河
職稱
教授
單 位
河北農大
課題性質
設計t 論文□
課題來源
科研□ 教學□ 生產□ 其它t
畢業(yè)設計（論文）題目
DDQC-1電動汽車車架設計
1、課題目的：
（1）能運用所學基本理論知識，正確解決電動車車架設計的問題，選擇合理的方案，進行必要的計算，根據題意設計出符合優(yōu)質、高效、低成本的車架。
（2）學習正確的調查研究方法，收集國內外有關資料，掌握正確的車架設計思想、方法和手段，學會正確使用有關手冊及其它技術資料。
（3）分析研究結構工藝性問題，提高結構設計能力。
（4）進一步了解電動車車架設計中的知識。
2、課題意義：
根據美國能源信息署EIA發(fā)布的國際能源展望，世界能源市場消耗量2005年到2030年預計增加50%。
隨著能源消耗的逐年增加，二氧化碳的排放量也將增加，目前二氧化碳排放中，25%來源于汽車，至2030年，將由2055年的281億噸增至423噸，在我國，汽車排放的污染已經成為城市大氣污染的主要因素，我國二氧化碳排放目前已局全球第二，減排二氧化碳的壓力將越來越大。
近年來，我國的汽車行業(yè)發(fā)展迅速，已成為世界第四大汽車生產國和第三大汽車消費國，根據國務院發(fā)展研究中心估計，2010年，我國的汽車保有量將接近6千萬輛，2020年將達到1.4億輛，機動車的燃油需求分別為1.38億噸和2.56億噸，為全國石油總需求的43%和57%，我國的石油資源短缺，目前石油的進口量以每年兩位數(shù)的百分百比增長， 2010年進口依存度達到了54.8%，預計2015年將達到60%，因此大力發(fā)展電動汽車，用電代油，是保證我國能源安全的戰(zhàn)略措施。
因此大力發(fā)展電動汽車是實現(xiàn)我國能源安全、環(huán)境保護以及中國汽車工業(yè)實現(xiàn)跨越試、可持續(xù)發(fā)展的需要。
3、研究現(xiàn)狀：
現(xiàn)在高性能的電動汽車通常是專門設計制造的，這種專門設計制造的電動汽車以原有的車體和車架設計為基礎。車架的作用是承受載荷，包括汽車自身零件的重量和行駛時所受的沖擊、扭曲、慣性力等?，F(xiàn)有的車架種類有非承載式式、承載式、鋼管式及特殊材料一體成型式等。
非承載式車架，又稱大梁式車架。原理很簡單：將粗壯的鋼梁焊接或鉚合起來成為一個鋼架，然后在這個鋼架上安裝引擎、懸架、車身等部件，這個鋼架就是名附其實的“車架”。
鋁合金車架是將鋁合金條梁焊接、鉚接或貼合在一起組成一個框架，可以理解為鋼管車架的變種，只是鋁合金是方梁狀而非管狀。鋁合金車架最大優(yōu)點是輕（相同剛度的情況下）。但是成本高，不宜大量生產，而且鋁合金本身的特性決定了其承載能力受限制。
碳纖維車架是特殊材料一體成型式車架，碳纖維車架的剛度極高，重量比其它任何車架都要輕，重心也可以造得很低，但是制造成本是它的致命傷。
非承載（大梁）式和承載式車架是占絕大多數(shù)的主流車架形式，但它們都分別有著顯著的缺點，即笨重和剛度不足。于是近年出現(xiàn)了融合這兩者優(yōu)點和車架設計方案，三菱PAJERO IO的獨創(chuàng)車架，在承載式結構的車廂底部增加了獨立的鋼框架，可以認為是簡化的大梁結構，從而在保證剛度的同時，重量和重心又比大梁式結構大為下降。
4、研究內容及要求：
4.1研究內容
車架構造：
（1）邊梁式車架的構造：由兩根位于兩邊的縱梁和若干道橫梁組成，用鉚接和焊接的方法將縱橫梁連接成堅固的剛性構架。縱梁通常用低合金鋼板沖壓而成，斷面一般為槽型，Z型或箱型斷面。橫梁用來連接縱梁，保證車架的抗扭剛度和承載能力，而且還用來支撐汽車上的主要部件。X形車架（邊梁式車架的改進）對于短而寬的汽車車架，為了降低重心高度和提高車架的扭轉剛度，通常制成前窄后寬而后部向上彎曲的車架結構，且兩根橫梁制成X形，故X形車架一般用于轎車車架。
（2）中梁式車架（脊骨式車架）結構：只有一根位于中央而貫穿汽車全長的縱粱，亦稱為脊骨式車架。中梁的斷面可做成管形、槽形或箱形。中梁的前端做成伸出支架，用以固定發(fā)動機，而主減速器殼通常固定在中梁的尾端，形成斷開式后驅動橋。中梁上的懸伸托架用以支承汽車車身和安裝其它機件。優(yōu)點：有較好的抗扭轉剛度和較大的前輪轉向角，在結構上容許車乾有較大的跳動空間，便于裝用獨立懸架，從而提高了汽車的越野性；與同噸位的載貨汽車相比，其車架輕，整車質量小，同時質心也較低，故行駛穩(wěn)定性好； 車架的強度和剛度較大；脊梁還能起封閉傳動軸的防塵罩作用。缺點：制造工藝復雜，精度要求高，總成安裝困難，維護修理也不方便，故目前應用較少。
（3）綜合式車架：綜合式車架是由邊粱式和中梁式車架聯(lián)合構成的。車架的前段或后段是邊梁式結構，用以安裝發(fā)動機或后驅動橋。而車架的另一段是中粱式結構的支架可以固定車身。傳動軸從中梁的中間穿過，使之密封防塵。
（4）無車架式：部分轎車和大型客車取消了車架，而以車身兼代車架的作用，即將所有部件固定在車身上，所有的力也由車身來承受，這種車架稱為無梁式車架，也可稱為承載式車身。如上海桑塔納、一汽奧迪100、捷達／高爾夫型轎車均為承載式車身。公共汽車及長途大客車，多數(shù)采用全金屬承載式車身，其中大部分是有骨架式，而無骨架承載式車身在一部分大客車上也有所采用。
（5）碳纖維車架：亦即“特殊材料一體成型式車架”。制造方法是用碳纖維澆鑄成一體化的底板、坐艙和引擎艙結構，再裝上機械零件和車身復蓋件。碳纖維車架的剛度極高，重量比其它任何車架都要輕，重心也可以造得很低。但是制造成本是它的致命傷，因此目前都只用于不計成本的賽車和極少數(shù)量產車上。碳纖維的剛度不僅有利于操控，對提高安全性也有很大的作用。
（6）“副車架”：副車架并非完整的車架，只是支承前后車橋、懸架的支架，使車橋、懸架通過它再與“正車架”相連，習慣上稱為“副架”。副架的作用是阻隔振動和噪聲，減少其直接進入車廂，所以大多出現(xiàn)在豪華的轎車和越野車上，有些汽車還為引擎裝上副架。
4.2設計要求
（1）載容：2人
（2）車速：30km-40km/h，最高車速50km/h
（3）輕型四輪
（4）太陽能蓄電池驅動
（5）結構簡單，成本低，安全可靠
（6）輕型電動車車架設計
5、研究方案：
（1）對車架進行強度和剛度分析，通過計算和查閱相關資料來初步確定其結構。
（2）對車架進行質量的優(yōu)化設計，根據車架的手里狀態(tài)進行優(yōu)化，在滿足靜態(tài)的前提下使其質量盡可能的小。
（3） 選擇合理的加工工藝，保證車架結構的強度和剛度達到最佳。
（4） 確定車架形式，保證輕型、經濟、低能耗。
電動車車架作為電動汽車的骨架，它的作用是承受載荷， 包括汽車自身零部件的重要和駕駛時所受的沖擊、扭曲、慣性力等。
6、設計進度安排:
（1）畢業(yè)論文動員會2011.12.01
（2）收集資料并選題2011.12.01-2011.12.10
（3）畢業(yè)論文任務書2011.12.10-2011.12.20
（4）完成開題報告并開題2011.12.21-2011.12.22
（5）完成外文翻譯2011.13.23-2011.12.31
（6）撰寫文獻綜述2012.01.01-2012.01.20
（7）論文撰寫初稿2012.01.21-2012.03.31
（8）中期檢查2012.04.01-2012.04.15
（9）修改定稿2012.04.16-2012.04.30
（10）論文答辯與成績評定2012.05.01-2012.05.24
（11）評優(yōu)與總結階段2012.05.25-2012.06.10
7、參考文獻:
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[4] 劉鴻文.材料力學Ⅰ[M].北京:高等教育出版社,2004.84~85.
[5] 于勇.中國材料工程大典（第2卷）鋼鐵材料工程，上[M].北京:化學工業(yè)出版社,2005.79-98.
[6] 曾正明.工業(yè)管材速查手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,2008.68-79.
[7] 楊黎明,楊志勤.機械設計簡明手冊[M].北京:國防工業(yè)出版社,2008.89-94.
指導教師意見：
指導教師簽名：
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教研室意見：
審查結果： 同 意□ 不 同 意□
教研室主任簽名：
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