微型纯电动园林修机承载车的创新设计与性能仿真研究

摘要

随着城市化进程的加快,国内园林绿化工作得到迅速发展。但园林修剪设备受承载车体积庞大、转向不灵活、能耗高等缺点制约,适用范围有限。本文结合课题组已获得的修剪刀架,着重对承载车进行创新设计与研究,旨在研发一种适用于小区、公园等场所的微型纯电动园林修剪机承载车。具体的研究工作如下:
　　1.根据园林修剪机的工作特点制定总体设计方案,确定整车总体参数,按照对车辆的使用需求及定位,进行了车身和转向系统的创新设计,并申请了四项发明专利;通过对车身创新方案的分析、对比,确定合适的承载车车身创新方案,并对该方案进行结构优化;在完成转向系统常规零部件选型设计及关键参数计算后,提出后三轮和前三轮两种小半径转向的创新设计方案;结合车身和转向系统的创新设计,最终获得一种行车视野好、机动性能好、实用性强且成本低的,可用于微型纯电动园林修剪机的全新承载车。
　　2.根据整车总体参数及承载车工作需求确定整车动力性能目标参数,对驱动系统进行设计及传动系统参数匹配设计;在 Advisor仿真软件中建立整车模型和工况模型;运用Advisor在多种工况下对整车动力性能及续驶里程进行仿真,从仿真结果可知,所设计的动力系统能满足承载车的动力性能要求。
　　3.在ADAMS中建立车身创新设计的运动学仿真模型,分析对比仿真结果,获得最优的驱动方案及驱动参数;在 ADAMS中建立整车动力学模型及后三轮和前三轮两个转向系统动力学模型,通过对上述所建三个模型最小转弯半径的仿真分析,验证转向系统创新设计的可行性和先进性;通过对后三轮和前三轮两个转向系统进行转弯半径与转向轮偏角、行车速度、轴距关系的仿真分析,获得了随着转向轮偏角的增大,转弯半径会不断减小,而在极限偏角的情况下,轴距和行车速度对转弯半径的影响不明显的结论。

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第1章 绪论

1.1 课题研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文的主要研究内容

1.4 课题来源

第2章 总体方案与总体创新设计研究

2.1 总体方案的制定

2.2 总体参数的确定

2.3 车身创新设计

2.4 转向系统创新设计

2.5 关键零部件设计选型

2.6 本章小结

第3章 承载车动力系统的匹配及性能仿真分析

3.1 驱动系统的设计

3.2 传动部件参数匹配设计

3.3 建立Advisor仿真模型

3.4 微型纯电动园林修剪机承载车动力性能仿真

3.5 本章小结

第4章 创新设计的仿真验证

4.1 车身创新设计的仿真研究

4.2 建立ADAMS动力学仿真模型及转弯半径仿真分析

4.3 转向系统创新设计仿真分析

4.4 本章小结

第5章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

致谢

学位期间发表的学术成果