工科畢業(yè)論文開題報(bào)告
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工科畢業(yè)論文開題報(bào)告 篇1
一、選題依據(jù)（簡述國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、生產(chǎn)需求狀況，說明選題目的、意義，列出主要參考文獻(xiàn)）
1、國內(nèi)外研究現(xiàn)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(jī)，將其成功改造為世界上第一輛靠電力驅(qū)動的車輛[1]但是隨后內(nèi)燃機(jī)的出現(xiàn)以及內(nèi)燃機(jī)汽車技術(shù)的成熟，使得內(nèi)燃機(jī)汽車取代了電動汽車。從20世紀(jì)90年代開始，電動汽車重新成為世界性的研發(fā)熱點(diǎn)，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(jì)劃，以促進(jìn)本國電動汽車的發(fā)展。
�。�1）美國的電動汽車研發(fā)計(jì)劃美國是汽車工業(yè)最發(fā)達(dá)的國家，汽車產(chǎn)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(qiáng)汽車制造業(yè)的競爭力，美國政府提出了著名的PNGV計(jì)劃和FreedomCAR計(jì)劃。其主要是為了開發(fā)出無污染、燃料能量轉(zhuǎn)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(jì)劃日本也是汽車生產(chǎn)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(jìn)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(shù)處于世界地位。日本的電動汽車研發(fā)計(jì)劃主要有：低公害汽車開發(fā)普及行動計(jì)劃、JHFC示范工程、專項(xiàng)研究計(jì)劃等。
（3）我國電動車研發(fā)計(jì)劃我國也早已將電動汽車的研發(fā)以及電動汽車產(chǎn)業(yè)化列為重點(diǎn)項(xiàng)目，并制定了電動汽車發(fā)展規(guī)劃。比如說863計(jì)劃的EV、FCEV和HEV研發(fā)綱領(lǐng)和973計(jì)劃的電動汽車專項(xiàng)計(jì)劃。在國家科學(xué)技術(shù)部、國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃中，設(shè)立了電動汽車重大專項(xiàng)，選擇新一代電動汽車技術(shù)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(jī)構(gòu)，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(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)。
然而，目前世界上關(guān)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(shí)間過長、行駛里程過短等。因此產(chǎn)生了一種電動汽車的初級或過渡產(chǎn)品，就是電動觀光車。目前國內(nèi)外對電動觀光車的研究已經(jīng)相當(dāng)成熟，20xx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(chǎn)銷量達(dá)到25000輛左右。企業(yè)的數(shù)量也從開始的一兩家，發(fā)展到多家。20xx年國家實(shí)行行政許可制度以來，已領(lǐng)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(nèi)比較優(yōu)秀的電動觀光車生產(chǎn)廠家有瑪西爾電動車、沃森電動車、朗逸電動車等
2、生產(chǎn)需求狀況
當(dāng)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(yùn)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(jì)的上半葉即將趨于枯竭。據(jù)資料，1999年到20xx年全球能源消費(fèi)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(dá)國家每年增長1.3%。按能源種類分析，石油預(yù)計(jì)增長率為每年2.2%，20年增長59%，到那時(shí)石油仍然維持第一能源的地位，在全球能源總消費(fèi)量中占40%以上的比例；天然氣將增長一倍，占能源消費(fèi)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(shù)問題、經(jīng)濟(jì)成本問題，水能、風(fēng)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(fēng)能、水能、太陽能遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(yán)重，而它們的儲量是有限的，這種供需矛盾導(dǎo)致了全球范圍迫在眉睫的能源危機(jī)�？茖W(xué)家預(yù)測，20xx年全球石油消費(fèi)將達(dá)到峰，從20xx年石油開始枯竭。這種供需矛盾的大勢導(dǎo)致石油價(jià)格不斷上漲。此外，各國為預(yù)防恐怖攻擊，正加強(qiáng)對能源生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)谋Ｗo(hù)設(shè)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(jià)格上。更何況擁有全球2/3石油儲量的中東地區(qū)，一直處于政治的動蕩或戰(zhàn)爭之中，在這些剴素的推波助瀾下，石油、天然氣價(jià)格一路飚升勢小可擋。在世界能源危機(jī)中，眾多石油、天然氣進(jìn)口國的國民經(jīng)濟(jì)受到了沉重地打擊，保證能源供應(yīng)的安全成了世界上許多國家（包括我國在內(nèi)）的頭等大事之一[4]。
同時(shí)，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(yán)重，霧霾現(xiàn)象日益嚴(yán)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(zhì)量不斷惡化。霧霾污染已經(jīng)給氣候、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、公眾健康和生活方式等帶來了越來越多的負(fù)面影響，它已經(jīng)成為一個(gè)社會公共問題。霧霾已經(jīng)不是完全的自然現(xiàn)象，它主要和人類的社會經(jīng)濟(jì)活動密切相關(guān)。氣候變化綠皮書（20xx）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(jī)動車尾氣的排放。汽車廢氣中的污染物有100多種，其中對人體危害的是一氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒌趸衔�、二氧化硫和碳微粒等。因此現(xiàn)有的以化石燃料為燃料的內(nèi)燃機(jī)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(yīng)運(yùn)而生。電動觀光車具有很多優(yōu)點(diǎn)：
（1）電動觀光車可以較好的解決汽車隊(duì)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(fēng)能、地?zé)崮�、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(nèi)燃機(jī)汽車少，而且電廠大多建在遠(yuǎn)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(zhì)較易清楚。正因?yàn)槿绱�，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(jī)組等。蓄電池充電所需的電能可充分利用水能、核能、風(fēng)能、地?zé)崮�、潮汐能、太陽能等豐富的能源轉(zhuǎn)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(jìn)行充電，從而避免大量富余電力的浪費(fèi)，提高電網(wǎng)電能的利用率。電動汽車還可以在減速、制動、下坡時(shí)，將電機(jī)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)能量回饋，進(jìn)一步提高能量的利用率[6]。
基于上述優(yōu)點(diǎn)，電動觀光車產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，20xx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(chǎn)銷量達(dá)到25000輛左右。企業(yè)的數(shù)量也從開始的一兩家，發(fā)展到現(xiàn)在領(lǐng)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(lì)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20xx年11月，國務(wù)院頒布了《新能源汽車生產(chǎn)準(zhǔn)入管理規(guī)則》、今年2月的《汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整振興規(guī)劃細(xì)則》，強(qiáng)調(diào)了對新能源汽車及車用電池組等關(guān)鍵技術(shù)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(jìn)行分析設(shè)計(jì)。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(nèi)電動觀光車的研發(fā)還處于初級階段，大都是采用內(nèi)燃機(jī)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(zhì)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(zhuǎn)向驅(qū)動橋和從動支持橋。要進(jìn)行分析設(shè)計(jì)的參數(shù)有很多，比如轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋和從動支持橋的結(jié)構(gòu)參數(shù)、輪胎的選型與轉(zhuǎn)向輪定位參數(shù)、懸架彈性元件、減震器、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的參數(shù)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(jié)構(gòu)參數(shù)、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(jié)構(gòu)參數(shù)和可靠性、安全性等。
參考文獻(xiàn)
[1]麻友良等。電動汽車概論[M]。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20xx：1—2
[2]張正杰。蓄電池觀光車走向純電動汽車的障礙[J]。第六屆全國輕型電動車技術(shù)研討會，20xx；
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二、主要研究（設(shè)計(jì)）內(nèi)容、研究（設(shè)計(jì)）思路及工作方法或工作流程
1、課題主要研究內(nèi)容
蓄電池觀光車與傳統(tǒng)汽車的區(qū)別在于動力輸出部分，用動力型電池、驅(qū)動電機(jī)代替了汽車的油箱、發(fā)動機(jī)。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(nèi)容有如下幾點(diǎn)：
�、欧治鲈O(shè)計(jì)并校核車橋結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋和從動支持橋
�、七x用并校核合適的車輪型號
�、欠治鲈O(shè)計(jì)并校核合適的懸架結(jié)構(gòu)
�、确治鲈O(shè)計(jì)并校核合適的制動器類型與具體參數(shù)，包括行車制動裝置與駐車制動裝置
�、煞治鲈O(shè)計(jì)并校核合適的制動控制裝置
2、研究思路
1、仔細(xì)閱讀任務(wù)書，了解畢業(yè)設(shè)計(jì)的整體規(guī)劃和要求。
2、根據(jù)任務(wù)書的要求，查閱相關(guān)資料，并整理，熟悉課題內(nèi)容，完成開題告。
3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。即根據(jù)給定的原始數(shù)據(jù)和使用要求選擇合適的各部件的結(jié)構(gòu)類型。
4、確定各結(jié)構(gòu)類型的具體形式和參數(shù)。
5、進(jìn)行計(jì)算分析與校核。
6、根據(jù)上面設(shè)計(jì)的具體參數(shù)，畫出部分零部件的圖紙。
7、進(jìn)行修改完善，準(zhǔn)備并參加答辯
3、工作流程
1、根據(jù)汽車?yán)碚�，汽車設(shè)計(jì)，汽車構(gòu)造研究電動觀光車的行駛系和制動系工作原理。
2、計(jì)算行駛系和制動系的相關(guān)數(shù)據(jù)。
3、進(jìn)行運(yùn)動和強(qiáng)度校核。
4、根據(jù)相關(guān)數(shù)繪制CAD二維圖和三維圖。
5、若校核不合格，則修改數(shù)據(jù)，再回到第二步，若校核合格，則完成設(shè)計(jì)
三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作進(jìn)度安排
第1—3周：實(shí)習(xí)，調(diào)研，收集資料，熟悉課題內(nèi)容，完成開題報(bào)告。
第4—5周：完成制動系和行駛系的總體方案設(shè)計(jì)及性能參數(shù)計(jì)算。
第6—9周：完成固定鉗盤式制動器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)說明書。5月底前完成畢業(yè)設(shè)計(jì)主要工作。
第14—16周：進(jìn)行修改完善，準(zhǔn)備并參加答辯。
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