電機設計畢業(yè)論文開題報告
論文題目：電動觀光車的行駛系及制動系設計
一、選題依據(簡述國內外研究現狀、生產需求狀況， 說明選題目的、意義，列出主要參考文獻)
1.國內外研究現狀
早在1881年，人們就開始研究電動汽車。世界上第一輛電動汽，發(fā)明人為法國工程師古斯塔夫·特魯夫，這是一輛用鉛酸電池為動力的三輪車。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機，將其成功改造為世界上第一輛靠電力驅動的車輛[1].但是隨后內燃機的出現以及內燃機汽車技術的成熟，使得內燃機汽車取代了電動汽車。從20世紀90年代開始，電動汽車重新成為世界性的研發(fā)熱點，世界上各大汽車公司都投入巨資開發(fā)自己的電動汽車，各國政府也紛紛出臺政策或制定計劃，以促進本國電動汽車的發(fā)展。
(1)美國的電動汽車研發(fā)計劃 美國是汽車工業(yè)最發(fā)達的國家，汽車產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。為增強汽車制造業(yè)的競爭力，美國政府提出了著名的pngv計劃和freedomcar計劃。其主要是為了開發(fā)出無污染、燃料能量轉換效率高、成本具有競爭力的電動汽車。
(2)日本的電動汽車開發(fā)計劃 日本也是汽車生產大國，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口。因此，日本政府及日本各大汽車公司對電動汽車的開發(fā)也十分重視。日本的混合動力電動汽車技術處于世界領先地位。日本的電動汽車研發(fā)計劃主要有：低公害汽車開發(fā)普及行動計劃、jhfc示范工程、專項研究計劃等。
(3)我國電動車研發(fā)計劃 我國也早已將電動汽車的研發(fā)以及電動汽車產業(yè)化列為重點項目，并制定了電動汽車發(fā)展規(guī)劃。比如說863計劃的ev、fcev和hev研發(fā)綱領和973計劃的電動汽車專項計劃。在國家科學技術部、國家高技術研究發(fā)展計劃中，設立了電動汽車重大專項，選擇新一代電動汽車技術作為我國汽車工業(yè)自主創(chuàng)新和科技創(chuàng)新的主攻方向，組織企業(yè)、高等院校和科研機構，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行聯合攻關。
然而，目前世界上關于純電動汽車的研究還不是很成熟，目前市場上比較常見的電動汽車主要還是以混合動力汽車為主，電動汽車還存在很多問題需要解決，比如充電時間過長、行駛里程過短等。因此產生了一種電動汽車的初級或過渡產品，就是電動觀光車。目前國內外對電動觀光車的研究已經相當成熟，2000年至今，蓄電池觀光車(輕型電動車)在中國獲得了較快發(fā)展，從無到有，到07、08年產銷量達到25000輛左右。企業(yè)的數量也從開始的一兩家，發(fā)展到多家。 2003年國家實行行政許可制度以來，已領取制造許可證的企業(yè)超過60家[3].且大部分具有一定的研發(fā)能力，在國內比較優(yōu)秀的電動觀光車生產廠家有瑪西爾電動車、沃森電動車、朗逸電動車等
2.生產需求狀況
當今世界，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，世界石油總儲量為1.15萬億桶僅夠人類再使用41年;天然氣總儲最為176萬億立方米，僅夠人類再使用63年;煤炭蘊藏總量1.0316萬億噸僅可使用230年。即使改用核能也是困難重重。已探明核原料鈾礦的儲量436萬噸，也僅可供開采72年。海水中的鈾、鋰等儲量豐富，可供人類使用上萬年，可是人類近期還沒有能力從海水中提煉出核原料來。由此可見，目前全世界最為依賴的能源--石油和天然氣，在2l世紀的上半葉即將趨于枯竭。據資料，1999年到2020年全球能源消費量將增加60%,其中，亞洲及南美洲的發(fā)展中國家每年增長4%,20年翻一番;發(fā)達國家每年增長1.3%.按能源種類分析，石油預計增長率為每年2.2%,20 年增長59%,到那時石油仍然維持第一能源的地位，在全球能源總消費量中占40%以上的比例;天然氣將增長一倍，占能源消費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題，煤炭消耗的比例從目前的22%降到20%;由于技術問題、經濟成本問題，水能、風能、太陽能等綠色能源的使用占耗能總量的比例將會略有下降，核能將略有增長。換言之，在近二三十年里，核能和可再牛的風能、水能、太陽能遠遠無法替代石油、天然氣等礦物能，因此，人類對石油、天然氣的依賴將越來越嚴重，而它們的儲量是有限的，這種供需矛盾導致了全球范圍迫在眉睫的能源危機。
科學家預測，2040年全球石油消費將達到最高峰，從2050年石油開始枯竭。這種供需矛盾的大勢導致石油價格不斷上漲。此外，各國為預防恐怖攻擊，正加強對能源生產、運輸的保護設施和防范力量，這些增加的投入最終必然反映在石油、天然氣等能源的價格上。更何況擁有全球2/3石油儲量的中東地區(qū)，一直處于政治動蕩或戰(zhàn)爭之中，在這些剴素的推波助瀾下，石油、天然氣價格一路飚升勢小可擋。在世界能源危機中，眾多石油、天然氣進口國的國民經濟受到了沉重地打擊，保證能源供應的安全成了世界上許多國家(包括我國在內)的頭等大事之一[4].
同時，目前世界上很多發(fā)展中國家還面臨著環(huán)境污染的問題。我國近幾年來這一問題尤為嚴重，霧霾現象日益嚴重，其影響范圍越來越大，區(qū)域性霧霾頻繁發(fā)生，區(qū)域整體環(huán)境質量不斷惡化。霧霾污染已經給氣候、環(huán)境、經濟發(fā)展、公眾健康和生活方式等帶來了越來越多的負面影響，它已經成為一個社會公共問題。霧霾已經不是完全的自然現象，它主要和人類的社會經濟活動密切相關。氣候變化綠皮書(2015)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動車尾氣的排放。汽車廢氣中的污染物有100多種，其中對人體危害最大的是一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物、二氧化硫和碳微粒等。因此現有的以化石燃料為燃料的內燃機汽車對空氣污染非常大。
因此，電動觀光車作為電動汽車初級形式應運而生。電動觀光車具有很多優(yōu)點：
(1)電動觀光車可以較好的解決汽車隊城市環(huán)境污染問題 電動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自對大氣造成污染的能源，如水能、核能、風能、地熱能、潮汐能等。即使使用煤發(fā)電，除二氧化硫及微粒外，其他排放物均比內燃機汽車少，而且電廠大多建在遠離人口密集的城市，對居民損害較少。此外，電廠煤燃燒是固定集中排放，燃燒過程較易控制，有害物質較易清楚。正因為如此，電動汽車也被稱為綠色汽車。
(2)電動觀光車可以解決汽車對石油資源的依賴 電動汽車用車載電源有蓄電池、燃料電池、飛輪電池、太陽電池和車載發(fā)電機組等。蓄電池充電所需的電能可充分利用水能、核能、風能、地熱能、潮汐能、太陽能等豐富的能源轉化而來。也就是說，電動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)電動觀光車可以節(jié)約大量能源 電動汽車用蓄電池可利用晚間富余的電力進行充電，從而避免大量富余電力的浪費，提高電網電能的利用率。電動汽車還可以在減速、制動、下坡時，將電機轉換為發(fā)電機，實現能量回饋，進一步提高能量的利用率[6].
基于上述優(yōu)點，電動觀光車產業(yè)迅速發(fā)展，2000年至今，電動觀光車在中國獲得了較快發(fā)展，從無到有，到07、08年產銷量達到25000輛左右。企業(yè)的數量也從開始的一兩家，發(fā)展到現在領取制造許可證的企業(yè)超過60家，近一兩年來，國家制定了許多鼓勵企業(yè)發(fā)展新能源汽車的扶持政策，這其中就包括電動觀光車研制，但從目前已出臺的政策看，如2015年11月，國務院頒布了《新能源汽車生產準入管理規(guī)則》、今年2月的《汽車產業(yè)調整振興規(guī)劃細則》，強調了對新能源汽車及車用電池組等關鍵技術的支持。
3.選題目的和意義
此次選題主要是對電動觀光車的行駛系統(tǒng)和制動系統(tǒng)進行分析設計。電動觀光車的懸架系統(tǒng)與傳統(tǒng)燃油汽車懸架系統(tǒng)各部件大致相同，但國內電動觀光車的研發(fā)還處于初級階段，大都是采用內燃機汽車的車身和懸架系統(tǒng)。 因此電動觀光車與傳統(tǒng)汽車各系統(tǒng)有很大的質量、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汽車的懸架系統(tǒng)以及制動系統(tǒng)，來改善電動汽車的舒適程度和抗外界干擾的穩(wěn)定性能和制動性能[7].行駛系統(tǒng)包括車橋、車輪、懸架，其中車橋包括轉向驅動橋和從動支持橋。要進行分析設計的參數有很多，比如轉向驅動橋和從動支持橋的結構參數、輪胎的選型與轉向輪定位參數、懸架彈性元件、減震器、導向機構的參數尺寸與使用性能。制動系統(tǒng)包括制動裝置和制動控制裝置。制動器結構參數、制動器制動效能、制動器制動效能的恒定性、制動控制裝置的結構參數和可靠性、安全性等。
電機設計畢業(yè)論文開題報告 [篇2]
題 目： 75kW三相同步發(fā)電機電磁設計
學 院： 信息工程學院 系 自動化系
專 業(yè)：
班 級： 電機電器
學 號：
姓 名：
指導教師：
填表日期：日
一、選題的依據及意義
電機行業(yè)是我國制造行業(yè)中的較大的行業(yè)之一。電機，既是關系到各行各業(yè)自動化水平的重要基礎產品，是與人類生活密切相關的產品。國內通常按功率大小將電機分為大型電機、中小型電機、小功率電機等三大類。隨著改革開放的深入、我國加入WTO以及世界制造業(yè)重心正在向中國的轉移，中國已成為世界中小功率電機制造基地，電機產量占大約占世界總量的60%。隨著科學技術的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，各種類型的電機在工業(yè)中和人們的生活中正起著越來越大的作用。電機的質量和先進程度同樣也是反映一個國家工業(yè)水平的重要指標之一，一個國家所能生產的電機的質量決定著這個國家人們的生活質量高低和這個國家的工業(yè)化水平的高低。
中小功率電機是我國工業(yè)體系中的一個非常重要的組成部分，是很多主機產品的驅動、控制執(zhí)行部件，這些設備廣泛地應用于軍工產品、電子產品、工業(yè)自動控制系統(tǒng)、家用電器、交通工具、電動工具、玩具、儀器儀表等各個方面，是量大面廣的競爭性行業(yè)，隨著電機技術的不斷進步、技術創(chuàng)新的不斷發(fā)展，這個行業(yè)又是一個科技含量較高的一個成長性行業(yè)。
電能是能量的一種形式，與其他各種形式的能量相比，電能具有明顯的優(yōu)越性，比如適宜大量生產集中管理、遠距離傳輸和自動控制，是現代社會的基礎，。電力是國民經濟的重要基礎工業(yè)，是國家經濟發(fā)展戰(zhàn)略中的重點和先行產業(yè)。由于電能是一種清潔和可精確定時、定量加以利用的優(yōu)質能源，并可實現和很多其他能源的相互轉換，因此電能的使用已遍及國民經濟、社會和人民生活的各個領域，成為現代社會之必需，沒有電能就沒有現代社會，同步電機是當今世界電能的最重要的提供設備，而且同步電機在現代生活的應用非常廣泛，對其進行研究對現代生活的意義不言而喻。
同步電機，是將電能從能源形式轉換過來的的重要橋梁，它在國民經濟建設中起著重要作用，隨著生產的發(fā)展和科學技術水平的提高，它本身的內容也在不斷地深化和更新，所選的同步發(fā)電機是當今世界電能的主要提供者，對它的研究無疑對現代生活有著重大意義。電機行業(yè)是老動力密集型行業(yè)，我國發(fā)展電機制造業(yè)有非常大的優(yōu)勢；國家對電機行業(yè)的扶持對電機行業(yè)的發(fā)展也是利好的消息；隨著國內企業(yè)技術與實力的不斷增強，電機行業(yè)的競爭也在不斷加強，由此可知，對于中小型電機的研究有著廣闊的市場前景和很大的現實意義。對電機的研究對國民經濟、能源利用、環(huán)境保護和人民生活質量的提高都起著十分重要的作用。
因此，對同步電機進行研究，改善它的性能，提升它的各項指標有著非常大的意義。
二、研究現狀及發(fā)展趨勢（含文獻綜述）
國內對電機的研究現狀是電機的產品與品種、規(guī)格不斷增加，單機容量迅速擴大，技術指標逐步提高，十分注重新技術、新材料、新結構和新工藝的采用，標準化、系列化和通用化程度也在不斷提高，并且在對電機理論研究方面取的了不少成果。比如國內但是，由于我國基礎工業(yè)的薄弱，使得生產的電機產品還不能完全滿足國民經濟的需要，在產品質量方面，除少數達到世界先進水平外，多數與國外先進水平相比還存在一定差距
國外對電機的安全、噪聲、電磁兼容方面比較重視。注重對新產品的研究與開發(fā)。國外的先進水平主要體現在電機可靠性高，壽命長，通用化程度高，電機
效率不斷提高，噪聲低，體積小，電機外形美觀，絕緣等級高等方面。具體地就是，在采用新材料的基礎上，充分保證可靠性和在取得足夠運行經驗的前提下穩(wěn)步地發(fā)展更大容量的發(fā)電機機組；并且努力尋求更好的絕緣材料和絕緣結構以提高電機的耐壓等級；另一方面嘗試采用更加合理的冷卻系統(tǒng)和勵磁系統(tǒng)，用來提高運行穩(wěn)定性并且在一定范圍內提高單機容量。
在最新的研究成果中，采用新的復雜的算法比如模擬退火、遺傳算法、免疫算法和粒子群優(yōu)化算法等現代優(yōu)化算法得到迅速發(fā)展，進一步提高了電機設計的水平，電機設計工作者開始著重研究這些新的最優(yōu)化理論與電機設計技術的結合與交叉，同時進一步發(fā)展這些電機設計理論，并逐步形成了能夠實現全局最優(yōu)的現代電機優(yōu)化設計技術，這些研究形成了新的電機設計理論。
國外的先進方面，也是各個理論研究者的研究方向，通過查閱文獻，可以了解到文獻就是集中在對電機的效率、噪聲、安全性、可靠性、電磁兼容方面的優(yōu)化進行研究。和傳統(tǒng)電機設計相比，利用計算機快速準確的特點，不僅可以提高畫圖效率，還可以減輕設計人員的勞動強度，提高產品質量，縮短產品的開發(fā)周期。當今社會，工業(yè)電能中有65%的電能被電機消耗掉，節(jié)能成了一個重要的命題，因此節(jié)能環(huán)保也成為電機研究領域的熱點，電機節(jié)能技術成為其中一個重要的研究課題，除此之外各種新的電機設計的算法也為電機設計的發(fā)展
未來的電機發(fā)展趨勢就是在上述各個方面都有所優(yōu)化，隨著電機理論的不斷完善，高新技術的快速發(fā)展，未來的電機將朝著高性能化、智能化、微型化、網絡化得方向發(fā)展。
三、本課題研究內容
1.主要尺寸的確定
2.定子繞組的確定與分析 3.磁路的計算
4.穩(wěn)態(tài)參數的計算
5.額定負載時勵磁磁動勢和勵磁繞組的計算 6.阻尼繞組的設計 7.損耗與效率的計算
8.瞬態(tài)參數和時間常數的計算
四、本課題研究方案
本課題研究的是75KW同步發(fā)電機的'電磁設計
首先，運用所學知識設計出符合技術要求的第一方案 其次，在第一方案基礎上減小鐵芯長度后設計第二方案 再者，在第一方案基礎上減少每槽導體數設計第三方案
最后，對三個方案從理論上進行對比分析和比較，確定最好方案
五、研究目標、主要特色及工作進度
根據任務書中對電機的要求，結合技術經濟方面國家的方針政策和生產實際情況，運用有關的理論和計算方法，正確處理設計時遇到的各種矛盾，從而設計出最符合各種要求的75KW同步發(fā)電機。
主要特色就是設計三個方案進行對比，得出最佳方案。使得設計出來的電機在符合要求的條件下可以提高效率與減少耗材。
3.工作進度：
六、參考文獻
[1] 孟大偉 孔祥春 AutoCAD在電機設計中的應用 《哈爾濱電工學院學報》1991年九月第三期
[2] 陳楠 模塊化在電機設計中的應用 《電機技術》2015年第二期
[3] 飛兆半導體公司Eric zhang 提高電機設計的效率水平 《中國電子商報》2015年第十一期
[4] 曾憲爽 王建輝 一種高效硅鋼在電機設計中的應用 《電機技術》 [5] 林汀官 電機設計中幾何尺寸與性能關系的探討 《福州大學學報》（自然科學版）1990年12月
[6] 湯涌 基于電機參數的同步電機模型 《電網技術》2015年第十二期 [7] 穆鼎源 現代電機設計的新發(fā)展 《移動電源與車輛》1997年第三期
[8] 陳偉華 李秀英 姚鵬 中國中小型電機產業(yè)現狀及發(fā)展趨勢續(xù) 《電機與控制應用》2015年第三十五期
[9] 孟大偉 周美蘭 模擬退火算法在電機設計中的應用 《電機與控制學報》2001年9月第三期
[10] 陳麗 馮信華 于克訓 《中小型電機》1996年26（3）
電機設計畢業(yè)論文開題報告 [篇3]
一、選題依據(簡述國內外研究現狀、生產需求狀況， 說明選題目的、意義，列出主要參考文獻)
1.國內外研究現狀
早在1881年，人們就開始研究電動汽車。世界上第一輛電動汽，發(fā)明人為法國工程師古斯塔夫·特魯夫，這是一輛用鉛酸電池為動力的三輪車。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機，將其成功改造為世界上第一輛靠電力驅動的車輛[1].但是隨后內燃機的出現以及內燃機汽車技術的成熟，使得內燃機汽車取代了電動汽車。從20世紀90年代開始，電動汽車重新成為世界性的研發(fā)熱點，世界上各大汽車公司都投入巨資開發(fā)自己的電動汽車，各國政府也紛紛出臺政策或制定計劃，以促進本國電動汽車的發(fā)展。
(1)美國的電動汽車研發(fā)計劃 美國是汽車工業(yè)最發(fā)達的國家，汽車產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。為增強汽車制造業(yè)的競爭力，美國政府提出了著名的pngv計劃和freedomcar計劃。其主要是為了開發(fā)出無污染、燃料能量轉換效率高、成本具有競爭力的電動汽車。
(2)日本的電動汽車開發(fā)計劃 日本也是汽車生產大國，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口。因此，日本政府及日本各大汽車公司對電動汽車的開發(fā)也十分重視。日本的混合動力電動汽車技術處于世界領先地位。日本的電動汽車研發(fā)計劃主要有：低公害汽車開發(fā)普及行動計劃、jhfc示范工程、專項研究計劃等。
(3)我國電動車研發(fā)計劃 我國也早已將電動汽車的研發(fā)以及電動汽車產業(yè)化列為重點項目，并制定了電動汽車發(fā)展規(guī)劃。比如說863計劃的ev、fcev和hev研發(fā)綱領和973計劃的電動汽車專項計劃。在國家科學技術部、國家高技術研究發(fā)展計劃中，設立了電動汽車重大專項，選擇新一代電動汽車技術作為我國汽車工業(yè)自主創(chuàng)新和科技創(chuàng)新的主攻方向，組織企業(yè)、高等院校和科研機構，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行聯合攻關。
然而，目前世界上關于純電動汽車的研究還不是很成熟，目前市場上比較常見的電動汽車主要還是以混合動力汽車為主，電動汽車還存在很多問題需要解決，比如充電時間過長、行駛里程過短等。因此產生了一種電動汽車的初級或過渡產品，就是電動觀光車。目前國內外對電動觀光車的研究已經相當成熟，2000年至今，蓄電池觀光車(輕型電動車)在中國獲得了較快發(fā)展，從無到有，到07、08年產銷量達到25000輛左右。企業(yè)的數量也從開始的一兩家，發(fā)展到多家。 2003年國家實行行政許可制度以來，已領取制造許可證的企業(yè)超過60家[3].且大部分具有一定的研發(fā)能力，在國內比較優(yōu)秀的電動觀光車生產廠家有瑪西爾電動車、沃森電動車、朗逸電動車等
2.生產需求狀況
當今世界，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，世界石油總儲量為1.15萬億桶僅夠人類再使用41年;天然氣總儲最為176萬億立方米，僅夠人類再使用63年;煤炭蘊藏總量1.0316萬億噸僅可使用230年。即使改用核能也是困難重重。已探明核原料鈾礦的儲量436萬噸，也僅可供開采72年。海水中的鈾、鋰等儲量豐富，可供人類使用上萬年，可是人類近期還沒有能力從海水中提煉出核原料來。由此可見，目前全世界最為依賴的能源--石油和天然氣，在2l世紀的上半葉即將趨于枯竭。據資料，1999年到2020年全球能源消費量將增加60%,其中，亞洲及南美洲的發(fā)展中國家每年增長4%,20年翻一番;發(fā)達國家每年增長1.3%.按能源種類分析，石油預計增長率為每年2.2%,20 年增長59%,到那時石油仍然維持第一能源的地位，在全球能源總消費量中占40%以上的比例;天然氣將增長一倍，占能源消費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題，煤炭消耗的比例從目前的22%降到20%;由于技術問題、經濟成本問題，水能、風能、太陽能等綠色能源的使用占耗能總量的比例將會略有下降，核能將略有增長。換言之，在近二三十年里，核能和可再牛的風能、水能、太陽能遠遠無法替代石油、天然氣等礦物能，因此，人類對石油、天然氣的依賴將越來越嚴重，而它們的儲量是有限的，這種供需矛盾導致了全球范圍迫在眉睫的能源危機�？茖W家預測，2040年全球石油消費將達到最高峰，從2050年石油開始枯竭。這種供需矛盾的大勢導致石油價格不斷上漲。此外，各國為預防恐怖攻擊，正加強對能源生產、運輸的保護設施和防范力量，這些增加的投入最終必然反映在石油、天然氣等能源的價格上。更何況擁有全球2/3石油儲量的中東地區(qū)，一直處于政治動蕩或戰(zhàn)爭之中，在這些剴素的推波助瀾下，石油、天然氣價格一路飚升勢小可擋。在世界能源危機中，眾多石油、天然氣進口國的國民經濟受到了沉重地打擊，保證能源供應的安全成了世界上許多國家(包括我國在內)的頭等大事之一[4].
同時，目前世界上很多發(fā)展中國家還面臨著環(huán)境污染的問題。我國近幾年來這一問題尤為嚴重，霧霾現象日益嚴重，其影響范圍越來越大，區(qū)域性霧霾頻繁發(fā)生，區(qū)域整體環(huán)境質量不斷惡化。霧霾污染已經給氣候、環(huán)境、經濟發(fā)展、公眾健康和生活方式等帶來了越來越多的負面影響，它已經成為一個社會公共問題。霧霾已經不是完全的自然現象，它主要和人類的社會經濟活動密切相關。氣候變化綠皮書(2015)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動車尾氣的排放。汽車廢氣中的污染物有100多種，其中對人體危害最大的是一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物、二氧化硫和碳微粒等。因此現有的以化石燃料為燃料的內燃機汽車對空氣污染非常大。
因此，電動觀光車作為電動汽車初級形式應運而生。電動觀光車具有很多優(yōu)點：
(1)電動觀光車可以較好的解決汽車隊城市環(huán)境污染問題 電動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自對大氣造成污染的能源，如水能、核能、風能、地熱能、潮汐能等。即使使用煤發(fā)電，除二氧化硫及微粒外，其他排放物均比內燃機汽車少，而且電廠大多建在遠離人口密集的城市，對居民損害較少。此外，電廠煤燃燒是固定集中排放，燃燒過程較易控制，有害物質較易清楚。正因為如此，電動汽車也被稱為綠色汽車。
(2)電動觀光車可以解決汽車對石油資源的依賴 電動汽車用車載電源有蓄電池、燃料電池、飛輪電池、太陽電池和車載發(fā)電機組等。蓄電池充電所需的電能可充分利用水能、核能、風能、地熱能、潮汐能、太陽能等豐富的能源轉化而來。也就是說，電動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)電動觀光車可以節(jié)約大量能源 電動汽車用蓄電池可利用晚間富余的電力進行充電，從而避免大量富余電力的浪費，提高電網電能的利用率。電動汽車還可以在減速、制動、下坡時，將電機轉換為發(fā)電機，實現能量回饋，進一步提高能量的利用率[6].
基于上述優(yōu)點，電動觀光車產業(yè)迅速發(fā)展，2000年至今，電動觀光車在中國獲得了較快發(fā)展，從無到有，到07、08年產銷量達到25000輛左右。企業(yè)的數量也從開始的一兩家，發(fā)展到現在領取制造許可證的企業(yè)超過60家，近一兩年來，國家制定了許多鼓勵企業(yè)發(fā)展新能源汽車的扶持政策，這其中就包括電動觀光車研制，但從目前已出臺的政策看，如2015年11月，國務院頒布了《新能源汽車生產準入管理規(guī)則》、今年2月的《汽車產業(yè)調整振興規(guī)劃細則》，強調了對新能源汽車及車用電池組等關鍵技術的支持。
3.選題目的和意義
此次選題主要是對電動觀光車的行駛系統(tǒng)和制動系統(tǒng)進行分析設計。電動觀光車的懸架系統(tǒng)與傳統(tǒng)燃油汽車懸架系統(tǒng)各部件大致相同，但國內電動觀光車的研發(fā)還處于初級階段，大都是采用內燃機汽車的車身和懸架系統(tǒng)。 因此電動觀光車與傳統(tǒng)汽車各系統(tǒng)有很大的質量、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汽車的懸架系統(tǒng)以及制動系統(tǒng)，來改善電動汽車的舒適程度和抗外界干擾的穩(wěn)定性能和制動性能[7].行駛系統(tǒng)包括車橋、車輪、懸架，其中車橋包括轉向驅動橋和從動支持橋。要進行分析設計的參數有很多，比如轉向驅動橋和從動支持橋的結構參數、輪胎的選型與轉向輪定位參數、懸架彈性元件、減震器、導向機構的參數尺寸與使用性能。制動系統(tǒng)包括制動裝置和制動控制裝置。制動器結構參數、制動器制動效能、制動器制動效能的恒定性、制動控制裝置的結構參數和可靠性、安全性等。
二、主要研究(設計)內容、研究(設計)思路及工作方法或工作流程
1.課題主要研究內容
蓄電池觀光車與傳統(tǒng)汽車最大的區(qū)別在于動力輸出部分，用動力型電池、驅動電機代替了汽車的油箱、發(fā)動機。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。制動系用于控制車速和停車。包括制動器和制動控制裝置。主要研究內容有如下幾點：
⑴分析設計并校核車橋結構，包括轉向驅動橋和從動支持橋
電機設計畢業(yè)論文開題報告 [篇4]
一、選題依據(簡述國內外研究現狀、生產需求狀況， 說明選題目的、意義，列出主要參考文獻)
1.國內外研究現狀
早在1881年，人們就開始研究電動汽車。世界上第一輛電動汽，發(fā)明人為法國工程師古斯塔夫·特魯夫，這是一輛用鉛酸電池為動力的三輪車。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機，將其成功改造為世界上第一輛靠電力驅動的車輛[1].但是隨后內燃機的出現以及內燃機汽車技術的成熟，使得內燃機汽車取代了電動汽車。從20世紀90年代開始，電動汽車重新成為世界性的研發(fā)熱點，世界上各大汽車公司都投入巨資開發(fā)自己的電動汽車，各國政府也紛紛出臺政策或制定計劃，以促進本國電動汽車的發(fā)展。
(1)美國的電動汽車研發(fā)計劃 美國是汽車工業(yè)最發(fā)達的國家，汽車產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。為增強汽車制造業(yè)的競爭力，美國政府提出了著名的pngv計劃和freedomcar計劃。其主要是為了開發(fā)出無污染、燃料能量轉換效率高、成本具有競爭力的電動汽車。
(2)日本的電動汽車開發(fā)計劃 日本也是汽車生產大國，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口。因此，日本政府及日本各大汽車公司對電動汽車的開發(fā)也十分重視。日本的混合動力電動汽車技術處于世界領先地位。日本的電動汽車研發(fā)計劃主要有：低公害汽車開發(fā)普及行動計劃、jhfc示范工程、專項研究計劃等。
(3)我國電動車研發(fā)計劃 我國也早已將電動汽車的研發(fā)以及電動汽車產業(yè)化列為重點項目，并制定了電動汽車發(fā)展規(guī)劃。比如說863計劃的ev、fcev和hev研發(fā)綱領和973計劃的電動汽車專項計劃。在國家科學技術部、國家高技術研究發(fā)展計劃中，設立了電動汽車重大專項，選擇新一代電動汽車技術作為我國汽車工業(yè)自主創(chuàng)新和科技創(chuàng)新的主攻方向，組織企業(yè)、高等院校和科研機構，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行聯合攻關。
然而，目前世界上關于純電動汽車的研究還不是很成熟，目前市場上比較常見的電動汽車主要還是以混合動力汽車為主，電動汽車還存在很多問題需要解決，比如充電時間過長、行駛里程過短等。因此產生了一種電動汽車的初級或過渡產品，就是電動觀光車。目前國內外對電動觀光車的研究已經相當成熟，2000年至今，蓄電池觀光車(輕型電動車)在中國獲得了較快發(fā)展，從無到有，到07、08年產銷量達到25000輛左右。企業(yè)的數量也從開始的一兩家，發(fā)展到多家。2003年國家實行行政許可制度以來，已領取制造許可證的企業(yè)超過60家[3].且大部分具有一定的研發(fā)能力，在國內比較優(yōu)秀的電動觀光車生產廠家有瑪西爾電動車、沃森電動車、朗逸電動車等
2.生產需求狀況
當今世界，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，世界石油總儲量為1.15萬億桶僅夠人類再使用41年;天然氣總儲最為176萬億立方米，僅夠人類再使用63年;煤炭蘊藏總量1.0316萬億噸僅可使用230年。即使改用核能也是困難重重。已探明核原料鈾礦的儲量436萬噸，也僅可供開采72年。海水中的鈾、鋰等儲量豐富，可供人類使用上萬年，可是人類近期還沒有能力從海水中提煉出核原料來。由此可見，目前全世界最為依賴的能源--石油和天然氣，在2l世紀的上半葉即將趨于枯竭。據資料，1999年到2020年全球能源消費量將增加60%,其中，亞洲及南美洲的發(fā)展中國家每年增長4%,20年翻一番;發(fā)達國家每年增長1.3%.按能源種類分析，石油預計增長率為每年2.2%,20年增長59%,到那時石油仍然維持第一能源的地位，在全球能源總消費量中占40%以上的比例;天然氣將增長一倍，占能源消費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題，煤炭消耗的比例從目前的22%降到20%;由于技術問題、經濟成本問題，水能、風能、太陽能等綠色能源的使用占耗能總量的比例將會略有下降，核能將略有增長。換言之，在近二三十年里，核能和可再牛的風能、水能、太陽能遠遠無法替代石油、天然氣等礦物能，因此，人類對石油、天然氣的依賴將越來越嚴重，而它們的儲量是有限的，這種供需矛盾導致了全球范圍迫在眉睫的能源危機�？茖W家預測，2040年全球石油消費將達到最高峰，從2050年石油開始枯竭。這種供需矛盾的大勢導致石油價格不斷上漲。此外，各國為預防恐怖攻擊，正加強對能源生產、運輸的保護設施和防范力量，這些增加的投入最終必然反映在石油、天然氣等能源的價格上。更何況擁有全球2/3石油儲量的中東地區(qū)，一直處于政治動蕩或戰(zhàn)爭之中，在這些剴素的推波助瀾下，石油、天然氣價格一路飚升勢小可擋。在世界能源危機中，眾多石油、天然氣進口國的國民經濟受到了沉重地打擊，保證能源供應的安全成了世界上許多國家(包括我國在內)的頭等大事之一[4].
同時，目前世界上很多發(fā)展中國家還面臨著環(huán)境污染的問題。我國近幾年來這一問題尤為嚴重，霧霾現象日益嚴重，其影響范圍越來越大，區(qū)域性霧霾頻繁發(fā)生，區(qū)域整體環(huán)境質量不斷惡化。霧霾污染已經給氣候、環(huán)境、經濟發(fā)展、公眾健康和生活方式等帶來了越來越多的負面影響，它已經成為一個社會公共問題。霧霾已經不是完全的自然現象，它主要和人類的社會經濟活動密切相關。氣候變化綠皮書(2015)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動車尾氣的排放。汽車廢氣中的污染物有100多種，其中對人體危害最大的是一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物、二氧化硫和碳微粒等。因此現有的以化石燃料為燃料的內燃機汽車對空氣污染非常大。
因此，電動觀光車作為電動汽車初級形式應運而生。電動觀光車具有很多優(yōu)點：
(1)電動觀光車可以較好的解決汽車隊城市環(huán)境污染問題 電動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自對大氣造成污染的能源，如水能、核能、風能、地熱能、潮汐能等。即使使用煤發(fā)電，除二氧化硫及微粒外，其他排放物均比內燃機汽車少，而且電廠大多建在遠離人口密集的城市，對居民損害較少。此外，電廠煤燃燒是固定集中排放，燃燒過程較易控制，有害物質較易清楚。正因為如此，電動汽車也被稱為綠色汽車。
(2)電動觀光車可以解決汽車對石油資源的依賴 電動汽車用車載電源有蓄電池、燃料電池、飛輪電池、太陽電池和車載發(fā)電機組等。蓄電池充電所需的電能可充分利用水能、核能、風能、地熱能、潮汐能、太陽能等豐富的能源轉化而來。也就是說，電動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)電動觀光車可以節(jié)約大量能源 電動汽車用蓄電池可利用晚間富余的電力進行充電，從而避免大量富余電力的浪費，提高電網電能的利用率。電動汽車還可以在減速、制動、下坡時，將電機轉換為發(fā)電機，實現能量回饋，進一步提高能量的利用率[6].
基于上述優(yōu)點，電動觀光車產業(yè)迅速發(fā)展，2000年至今，電動觀光車在中國獲得了較快發(fā)展，從無到有，到07、08年產銷量達到25000輛左右。企業(yè)的數量也從開始的一兩家，發(fā)展到現在領取制造許可證的企業(yè)超過60家，近一兩年來，國家制定了許多鼓勵企業(yè)發(fā)展新能源汽車的扶持政策，這其中就包括電動觀光車研制，但從目前已出臺的政策看，如2015年11月，國務院頒布了《新能源汽車生產準入管理規(guī)則》、今年2月的《汽車產業(yè)調整振興規(guī)劃細則》，強調了對新能源汽車及車用電池組等關鍵技術的支持。
3.選題目的和意義
此次選題主要是對電動觀光車的行駛系統(tǒng)和制動系統(tǒng)進行分析設計。電動觀光車的懸架系統(tǒng)與傳統(tǒng)燃油汽車懸架系統(tǒng)各部件大致相同，但國內電動觀光車的研發(fā)還處于初級階段，大都是采用內燃機汽車的車身和懸架系統(tǒng)。 因此電動觀光車與傳統(tǒng)汽車各系統(tǒng)有很大的質量、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汽車的懸架系統(tǒng)以及制動系統(tǒng)，來改善電動汽車的舒適程度和抗外界干擾的穩(wěn)定性能和制動性能[7].行駛系統(tǒng)包括車橋、車輪、懸架，其中車橋包括轉向驅動橋和從動支持橋。要進行分析設計的參數有很多，比如轉向驅動橋和從動支持橋的結構參數、輪胎的選型與轉向輪定位參數、懸架彈性元件、減震器、導向機構的參數尺寸與使用性能。制動系統(tǒng)包括制動裝置和制動控制裝置。制動器結構參數、制動器制動效能、制動器制動效能的恒定性、制動控制裝置的結構參數和可靠性、安全性等。
二、主要研究(設計)內容、研究(設計)思路及工作方法或工作流程
1.課題主要研究內容
蓄電池觀光車與傳統(tǒng)汽車最大的區(qū)別在于動力輸出部分，用動力型電池、驅動電機代替了汽車的油箱、發(fā)動機。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。制動系用于控制車速和停車。包括制動器和制動控制裝置。主要研究內容有如下幾點：
⑴分析設計并校核車橋結構，包括轉向驅動橋和從動支持橋
⑵選用并校核合適的車輪型號
⑶分析設計并校核合適的懸架結構
⑷分析設計并校核合適的制動器類型與具體參數，包括行車制動裝置與駐車制動裝置
⑸分析設計并校核合適的制動控制裝置
2.研究思路
1. 仔細閱讀任務書，了解畢業(yè)設計的整體規(guī)劃和要求。
2. 根據任務書的要求，查閱相關資料，并整理，熟悉課題內容，完成開題告。
3. 結構設計。即根據給定的原始數據和使用要求選擇合適的各部件的結構類型。
4. 確定各結構類型的具體形式和參數。
5. 進行計算分析與校核。
6根據上面設計的具體參數，畫出部分零部件的圖紙。
6. 整理資料，編寫設計說明書。
7. 進行修改完善，準備并參加答辯
3.工作流程
1. 根據汽車理論，汽車設計，汽車構造研究電動觀光車的行駛系和制動系工作原理。
2. 計算行駛系和制動系的相關數據。
3. 進行運動和強度校核。
4. 根據相關數繪制cad二維圖和三維圖。
5. 若校核不合格，則修改數據，再回到第二步，若校核合格，則完成設計
三、畢業(yè)設計(論文)工作進度安排
第1-3周：實習，調研，收集資料，熟悉課題內容，完成開題報告。
第4-5周：完成制動系和行駛系的總體方案設計及性能參數計算。
第6-9周：完成固定鉗盤式制動器的結構設計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，編寫設計說明書。5月底前完成畢業(yè)設計主要工作。
第14-16周：進行修改完善，準備并參加答辯。
參考文獻
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