摘 要

近几十年来，环境污染和能源危机的问题日益严重，混合动力汽车（HEV）在汽车工业领域得到快速发展。混合动力汽车（HEV）将电动汽车的特点和传统汽车的特点相结合，作为新能源汽车的标志,技术环境越来越成熟,不仅保证了整车的动力性,也能够大幅度地降低燃油的消耗,节能环保。

本文比较分析了串联式混合动力汽车、并联式混合动力汽车和混联式混合动力汽车的类型，确定了驱动系统的选型。然后对整车主要参数进行了确定，对转向系统，行驶系统进行了结构选型，并对主要部件进行设计计算。对研究的混合动力汽车的总布置进行设计，确定了性能指标，对电机，电池参数，发动机进行匹配，初步确定各部件的参数。并且结合计算机辅助设计，对6×6混合动力汽车总布置进行设计。

关键词：混合动力；总体设计；转向系统

Abstract

In recent decades, with the energy crisis and environmental pollution problems become increasingly serious, hybrid vehicles (HEV) in the automotive industry has been rapid development. HEV combines the advantages of both electric vehicles and traditional internal combustion engines. As a symbol of new energy vehicles, it has a mature technology environment, which not only can guarantee vehicle power, but also can greatly reduce fuel consumption, energy saving and environmental protection.

In this article, we first analyze and compare the driving structure of tandem, parallel and hybrid hybrid vehicles, and determine the selection of drive system. Then the main parameters of the vehicle were determined, the steering system, the driving system was selected, and the main components of the design and calculation. The design scheme of the hybrid electric vehicle is designed, and the performance index is established. The parameters of the engine, motor and battery are matched, and the parameters are determined preliminarily. And combined with computer-aided design, the 6×6 hybrid vehicle total layout design.

Key Words：Hybrid; overall design; steering system

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 设计的目的及意义 1

1.2 研究现状 1

1.3 设计的基本内容及要求 2

第2章 汽车总体设计 3

2.1 课题设计任务 3

2.2汽车结构型式的选择 3

2.2.1 轴数 3

2.2.2 驱动形式 3

2.2.3 汽车的布置型式 3

2.3汽车主要尺寸的确定 3

2.3.1 外廓尺寸 3

2.3.2 轴距 4

2.3.3 前后轮距 4

2.4汽车质量参数的确定 4

2.4.1 整车整备质量 4

2.4.2 整车的总质量 4

2.5 转向器的分类 4

2.5.1 齿轮齿条式转向器 4

2.5.2 循环球式转向器 5

2.5.3 蜗杆滚轮式转向器 5

2.5.4 蜗杆曲柄指销式转向器 5

2.6 悬架的种类 6

2.6.1 非独立悬架 6

2.6.2 独立悬架 7

第3章 整车型式选择计算 9

3.1发动机的选择 9

3.2 轮胎的选择 9

3.3 传动系统匹配 9

3.4 转向系统的选型计算 10

3.4.1 最小转弯半径 10

3.4.2 转向轮侧偏角计算 10

3.4.3 转向盘选择 10

3.4.4 转向器参数选择 11

3.4.5 转向系统设计结果 12

3.5 悬架的选型计算 12

3.5.1 悬架选型 12

3.5.2 悬架偏频和静挠度计算 13

3.5.3 螺旋弹簧的计算 13

第4章 混合动力驱动系统设计 14

4.1混合动力驱动系统的选型 15

4.1.1 串联式混合动力电动汽车 15

4.1.2 并联式混合动力电动汽车 15

4.1.3 混联式混合动力电动汽车 16

4.2动力系统参数计算 16

4.2.1 驱动电机的选择 16

4.2.2 动力电池的选择 18

第5章 结论 20

参考文献 21

附录A 设计中涉及的Matlab程序源代码及其调试结果 22

致 谢 26

第1章 绪论

1.1 设计的目的及意义

中国是能源消耗的大国，而且在全球的石油进口国中排名第二。汽车的发展越来越受到石油资源的约束，所以为了减小中国石油这方面的供需缺口，我们必须提高能源的使用效率,否则会影响社会的能源供应。混合动力汽车的技术环境已经十分成熟,能够保证汽车的动力性，并且降低燃油消耗，环保节能^[1]。研制和应用混合动力汽车,是解决城市的汽车排放污染和石油资源匮乏问题的最佳途径^[2]。因此,国内外对汽车混合动力技术的研发十分重视。混合动力汽车HEV是内燃机汽车与电动汽车的有效结合，在延续了内燃机汽车动力性十足的优点，而且明显提高了燃油经济性。所以，城市汽车普遍运用混合动力的方式来有效降低排放污染，并且能够完全满足车辆性能的要求^[3]。此外一般的轿车是采用前驱或者后驱的方式，在遇到路面不平时，会出现打滑的现象，而这种现象可以通过运用六轮驱动形式来处理。

混合动力电动汽车(ＨＥＶ)将电力驱动和辅助动力驱动(ＡＰＵ^[14])相结合,充分发挥两者各自的优势。总布置方案设计是一个车辆各项结构性能因素综合考虑的工作，布置时，需要尽可能的考虑清楚各项结构和性能需求。本设计基本梳理了布置过程中需要考虑的各类布置因素，在考虑以上因素的同时，对结构性能的了解和熟悉程度也将对布置过程产生重大的影响^[5]。