機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)--站立式電動代步車設(shè)計(jì)

1、<p>　　機(jī)電一體化方向綜合課程設(shè)計(jì)說明書</p><p>　　學(xué) 院 </p><p>　　專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 </p><p>　　班 級

2、 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　學(xué)生姓名 _ 日 期 </p><p>　　站立式電動代步車設(shè)計(jì)</p>&l

3、t;p>　　摘要：社會的高速發(fā)展伴隨著環(huán)境的嚴(yán)重污染，環(huán)境問題已經(jīng)引起了各方面單位的重視，在全球應(yīng)對氣候變化和能源安全的背景下，國家發(fā)改委、國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、國家能源局等各大部委都啟動或支持“低碳城市”、“低碳示范區(qū)”等城市建設(shè)，本文主要敘述了一種站立式電動代步車的設(shè)計(jì)。</p><p>　　該代步車該車設(shè)計(jì)采用四輪方式，其中以后輪驅(qū)動為驅(qū)動方式，轉(zhuǎn)向以前輪轉(zhuǎn)向?yàn)檗D(zhuǎn)向方式，運(yùn)用牛頭式轉(zhuǎn)向柄。總系統(tǒng)包括一

4、下幾個(gè)子系統(tǒng)：傳動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、減震與緩沖系統(tǒng)、電路控制系統(tǒng)、電池充放電系統(tǒng)等。采用直流電機(jī)作為驅(qū)動動力源，傳動鏈和鏈輪作為力和運(yùn)動的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：站立式；減震；直流電機(jī)；后輪驅(qū)動</p><p>　　Vertical electric vehicle design</p><p>　　Abstract: the rapid d

5、evelopment of society with the serious pollution of the environment, environmental problems have aroused the attention of unit, in response to climate change and energy security and global background, the national develo

6、pment and Reform Commission, the State Ministry of housing and urban rural development, the national energy board and other major ministries have initiated or supported "low carbon city", "a low carbon dem

7、onstration zone" city construction, this paper describ</p><p>　　Keywords: standing; damping; DC motor; rear wheel drive</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　題目：站立式電動代步車設(shè)計(jì)

8、</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)：</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)微機(jī)控制的站立式電動代步車，具體內(nèi)容如下：</p><p>　　1、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)：通過計(jì)算正確選擇傳動機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動電機(jī)等，并給出計(jì)算依據(jù)，繪制機(jī)械系統(tǒng)裝配圖；</p><p>　　2、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：根據(jù)系統(tǒng)要求，選擇正確控制策

9、略，設(shè)計(jì)合理的控制系統(tǒng)，繪制控制系統(tǒng)原理電路圖；</p><p>　　3、主程序設(shè)計(jì)：在機(jī)械系統(tǒng)與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，開發(fā)控制主程序，列出程序清單；</p><p><b>　　4、設(shè)計(jì)說明書撰寫</b></p><p><b>　　系統(tǒng)主要參數(shù)：</b></p><p><b>　　時(shí)間

10、及任務(wù)安排</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 系統(tǒng)總統(tǒng)設(shè)計(jì)5</p><p>　　1.1總體性能要求與整體方案5</p><p>　　1.2各系統(tǒng)方案確定5</p><p>　　1.3課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容安排6</p><

11、p>　　2 驅(qū)動與執(zhí)行部分設(shè)計(jì)7</p><p><b>　　2.1電機(jī)選用7</b></p><p>　　2.2鏈的設(shè)計(jì)計(jì)算7</p><p><b>　　2.3鏈輪選擇9</b></p><p>　　3 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.1整體車輛

12、以及各部件尺寸10</p><p>　　3.2 軸承的選擇10</p><p>　　3.3軸的選用和校核10</p><p>　　3.4轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)12</p><p>　　3.5制動系統(tǒng)設(shè)計(jì)17</p><p>　　3.6緩沖與減震系統(tǒng)的設(shè)計(jì)19</p><p>　　4 傳感檢測部

13、分設(shè)計(jì)23</p><p>　　4.1代步小車控制系統(tǒng)電路總體設(shè)計(jì)思想23</p><p>　　4.2方案論證23</p><p>　　4.3設(shè)計(jì)原理23</p><p>　　4.5軟件設(shè)計(jì)27</p><p><b>　　5 能源部分31</b></p><p&g

14、t;　　5.1 蓄電池的選擇31</p><p>　　5.2充電器的選擇31</p><p><b>　　6總結(jié)33</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)33</b></p><p><b>　　1 系統(tǒng)總統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>

15、　　1.1總體性能要求與整體方案</p><p>　　本課題構(gòu)思站立式單人電動代步車運(yùn)用了一般電動自行車的供能模式——采用電池供能，采用直流電動機(jī)作為動力源。由于本車采用了普通電動車的的供能和動力提供方式，因此在電池的選擇以及電動機(jī)的選擇上與普通電動車的選擇具有部分的相同。</p><p>　　總體系統(tǒng)方框圖如圖1.1所示</p><p>　　圖1.1 系統(tǒng)總體方案

16、圖</p><p>　　1.2各系統(tǒng)方案確定</p><p><b>　　機(jī)械本體</b></p><p>　　組成結(jié)構(gòu)：機(jī)身、框架、機(jī)械聯(lián)接等產(chǎn)品支持結(jié)構(gòu)</p><p>　　主要功能：實(shí)現(xiàn)構(gòu)造功能</p><p><b>　　驅(qū)動與執(zhí)行部分</b></p>

17、<p>　　組成結(jié)構(gòu)：驅(qū)動部分由電機(jī)、鏈和鏈條組成。</p><p>　　主要功能：根據(jù)信息處理部分的命令，驅(qū)動運(yùn)動機(jī)械動作完成規(guī)定的機(jī)械運(yùn)動。</p><p><b>　　傳感檢測中部分</b></p><p>　　組成結(jié)構(gòu)：通過轉(zhuǎn)動霍爾轉(zhuǎn)把控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而控制小車的速度。</p><p>　　主要功能：檢

18、測運(yùn)動機(jī)構(gòu)或其他需要檢測的物理量，并將心送回信息處理與控制部分，作為發(fā)送控制信息的依據(jù)。將所測得的各種參量轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一規(guī)格的電信號輸入到信息處理系統(tǒng)中，并由此產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號以決定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動形式和動作幅度。</p><p><b>　　信息處理與控制部分</b></p><p>　　組成結(jié)構(gòu)： 根據(jù)系統(tǒng)要求用PWM(脈沖調(diào)寬電路)滿足控制要求，同時(shí)兼顧控制系統(tǒng)。&

19、lt;/p><p>　　主要功能： 進(jìn)行信息處理與控制的核心 軟件和硬件的功能對系統(tǒng)的功能具有重要影響。將傳感器檢測的信號根據(jù)一定的算法對數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行存儲、變換等處理，再通過接口向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出執(zhí)行命令。</p><p><b>　　能源部分</b></p><p><b>　　組成結(jié)構(gòu)：蓄電池</b></p>

20、<p>　　主要功能：負(fù)責(zé)為系統(tǒng)提供能量和動力功能</p><p>　　1.3課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容安排</p><p>　　第一章 總體設(shè)計(jì) 根據(jù)任務(wù)書明確課程設(shè)計(jì)內(nèi)容，確定總體及各子系統(tǒng)方案。</p><p>　　第二章 驅(qū)動與執(zhí)行部分設(shè)計(jì) 根據(jù)系統(tǒng)要求以及滿足控制要求，同時(shí)兼顧控制系統(tǒng)。</p><p>　　第三章 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) 工

21、作臺外形尺寸及重量估算，機(jī)械傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p>　　第四章 傳感檢測部分設(shè)計(jì) 檢測運(yùn)動機(jī)構(gòu)或其他需要檢測的物理量，并將心送回信息處理與控制部分。</p><p>　　第五章 信息處理與控制部分 進(jìn)行信息處理與控制的核心</p><p>　　第六章 能源部分 主要由蓄電池和充電器構(gòu)成。</p><p><b>　　第七

22、章 總結(jié)</b></p><p>　　2 驅(qū)動與執(zhí)行部分設(shè)計(jì)</p><p>　　直流伺服電機(jī)是伺服系統(tǒng)中應(yīng)用最早的，也是應(yīng)用最為廣泛的執(zhí)行元件，直流伺服電機(jī)具有起動轉(zhuǎn)矩大、體積小、重量輕和轉(zhuǎn)速容易控制、、穩(wěn)定性好、響應(yīng)迅速、效率高等優(yōu)點(diǎn)。本機(jī)電一體化系統(tǒng)選擇了一種直流伺服電機(jī)作為驅(qū)動電機(jī)。</p><p><b>　　2.1電機(jī)選用</

23、b></p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)要求和工作要求</p><p>　　選用電機(jī)為：稀土永磁無刷直流電動機(jī)； </p><p><b>　　圖2.1電機(jī)</b></p><p><b>　　確定計(jì)算功率：</b></p><p>　　查表可得： ， 選用單排鏈，那

24、么計(jì)算功率由公式</p><p><b>　　可得計(jì)算功率 </b></p><p><b>　　2.2鏈的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p><b>　　圖2.4鏈條</b></p><p>　?、?鏈選擇鏈條型號和節(jié)距</p><p>　　由及 ，查圖

25、表，可選：08A型鏈條；</p><p>　　查表得，鏈條節(jié)距為：=12.70mm，滾子外徑d=7.95，內(nèi)鏈板高度h=12.07，內(nèi)鏈節(jié)鏈寬b=7.85，銷軸直徑d0=3.96，極限拉伸載荷Q=13.8KN；</p><p>　　圖2.5 A系列滾子鏈的額定功率曲線（v>0.6m/s）</p><p>　　表2.1滾子鏈規(guī)格和主要參數(shù)</p>

26、<p>　　② 計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距</p><p><b>　　初選中心距：</b></p><p>　　?。?，相應(yīng)鏈節(jié)數(shù)為：</p><p><b>　　計(jì)算得到： </b></p><p><b>　　則取鏈節(jié)數(shù)為： </b></p><p&

27、gt;<b>　　查表得：</b></p><p><b>　　則最大中心距為：</b></p><p>　　鏈速V為： </p><p>　　查表可知：該傳動鏈可用開式鏈輪傳動。</p><p><b>　　2.3鏈輪選擇</b></p>

28、<p>　　材料選擇：鏈輪無劇烈沖擊，耐磨性較好，故可選用：45鋼（淬火加回火）</p><p><b>　　傳動比： </b></p><p>　　小鏈輪：模數(shù) ，齒數(shù) </p><p>　　大鏈輪：模數(shù) ，齒數(shù) </p><p>　　圖2.2 小鏈輪 圖2.

29、3大鏈輪</p><p><b>　?、?鏈輪直徑</b></p><p>　　由公式D=P/Sin（180/Z）確定</p><p><b>　　3 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1整體車輛以及各部件尺寸</p><p><b>　　車寬：500m

30、m</b></p><p><b>　　車長：1400mm</b></p><p><b>　　車高：1500mm</b></p><p>　　轉(zhuǎn)向架：1200mm</p><p>　　外輪直徑：250mm</p><p>　　前軸寬：550 mm</p&g

31、t;<p><b>　　后軸寬：500mm</b></p><p>　　車輛地盤最低點(diǎn)距地面高度：100mm</p><p>　　車輛保險(xiǎn)杠寬： 230mm</p><p><b>　　3.2 軸承的選擇</b></p><p>　　軸承 (用于后軸車輪輪轂)：選用深溝球軸承6000系

32、列。</p><p>　　型號：6002，內(nèi)徑：15mm，外徑：32mm，寬9mm。</p><p>　　額定載荷：5.58KN，極限轉(zhuǎn)速：18000r/min，重量：0.03KG/套；</p><p><b>　　圖3.1軸承</b></p><p>　　3.3軸的選用和校核</p><p>&

33、lt;b>　　①軸的選擇</b></p><p>　　預(yù)選軸的直徑為，材料，，,。</p><p><b>　　②軸抗扭強(qiáng)度校核</b></p><p>　?。?）已知 ；電機(jī)，鏈傳動的機(jī)械效率 </p><p><b>　　則⑵ </b></p><p>

34、<b>　　由 得： </b></p><p><b>　　由 得：</b></p><p>　?。?）由強(qiáng)度條件得：</p><p>　　（：抗扭截面系數(shù) ：許用切應(yīng)力）</p><p>　?。?）由剛度條件得：</p><p><b>　　（4）抗彎強(qiáng)度校核

35、</b></p><p><b>　　圖3.2 軸彎矩圖</b></p><p><b>　　A點(diǎn)：</b></p><p><b>　　B點(diǎn)：</b></p><p><b>　　C點(diǎn)：</b></p><p><

36、;b>　　由上計(jì)算可得：</b></p><p><b>　　， </b></p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　　由得：</b></p><p>　　所以，預(yù)選的最小軸徑滿足要求。</p><p>&l

37、t;b>　　3.4轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　?、俎D(zhuǎn)向系統(tǒng)的作用意義</p><p>　　轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是代步車的核心系統(tǒng)之一，對代步車的主要控制就是車輛的轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)小車功能不可缺少的系統(tǒng)之一。因此在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)時(shí)必須要對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一些功能進(jìn)行限制，例如對車輛最大轉(zhuǎn)向角的控制范圍，對載重和車體重量的控制等。</p><p>　?、谵D(zhuǎn)

38、向系統(tǒng)的方案選擇</p><p>　　考慮到我們的代步小車的車速限制范圍為30km/h，車輛載人總重僅有150kg，為操作方便我們完全可以使用把式操作轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在雙輪車的單輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)四輪小車的前輪雙輪轉(zhuǎn)向控制。</p><p>　?、坜D(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　為實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的操作和安全性及穩(wěn)定性要求，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要設(shè)計(jì)為以下

39、主要部件組成：</p><p><b>　?。?）車把</b></p><p>　　直線式車把加工制造方便，便于安裝供電系統(tǒng)的控制開關(guān)，因此我們使用直線車把作為代步車的車把，</p><p>　　該零件的材料為45鋼，毛坯為鍛件，由于45鋼有良好的切削加工性，加工時(shí)不會出現(xiàn)難加工現(xiàn)象。模鍛毛坯表面光滑，余量分部均勻，不會產(chǎn)生打刀現(xiàn)象，由于毛坯是

40、鍛件，在加工前應(yīng)經(jīng)正火處理改善加工性能后再進(jìn)行加工。加工完畢后在外層鍍鉻防銹，使零件不易被刮出劃痕。如下圖所示：</p><p><b>　　圖3.3轉(zhuǎn)向把</b></p><p>　　車把的中間部位用于與轉(zhuǎn)向軸的安裝定位</p><p><b>　?。?）轉(zhuǎn)向軸</b></p><p>　　轉(zhuǎn)向軸

41、是實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的核心部件之一，主要用于傳遞轉(zhuǎn)動扭矩，不僅節(jié)約空間，而且提高了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的穩(wěn)定性，更便于安裝。材料選擇上可選45鋼。零件的熱處理要求為調(diào)質(zhì)處理。</p><p><b>　　圖3.4轉(zhuǎn)向軸</b></p><p>　　轉(zhuǎn)向軸的兩個(gè)端孔分別用于軸與車把的定位和轉(zhuǎn)向軸與轉(zhuǎn)向器的定位。軸的中間部分要用定位套筒固定在車體上，因此該軸很長。</p><

42、;p><b>　?。?）軸定位組合件</b></p><p>　　將轉(zhuǎn)向軸固定在車底盤上的部件，上套筒和下壓板之間為車底盤，采用4跟螺栓將定位組合件連同穿過組合件套筒的軸固定在車底盤上，保證車底板與車把桿最低點(diǎn)的垂直距離為120mm，方便操作者站立操作。該零件的材料為鑄鐵，毛坯為鑄件。如下圖所示：</p><p><b>　　圖3.5上套桶</b

43、></p><p><b>　　圖3.6下壓板</b></p><p>　　上套筒的4條肋板保證套筒與底板之間的定位剛度。</p><p><b>　?。?）轉(zhuǎn)向器</b></p><p>　　轉(zhuǎn)向器是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)向的核心部件之一，主要作用是將轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)向拉桿的橫向移動。</

44、p><p>　　該部件材料要選45鋼，制造方法為鍛造，以保證零件的機(jī)械性能。與轉(zhuǎn)向軸連接部分的套筒內(nèi)部要求較小的粗糙度值，一般在Ra3.2以下。在與轉(zhuǎn)向拉桿的接觸部分因受摩擦力，因此表面粗糙度要求很高。不超過Ra3.0。如下圖所示：</p><p><b>　　圖3.7轉(zhuǎn)向器</b></p><p>　　長方體兩端孔用于轉(zhuǎn)向器與轉(zhuǎn)向拉桿的定位，套上

45、兩孔用于與轉(zhuǎn)向軸的定位。套上的兩根突出的圓柱桿用于限制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的最大轉(zhuǎn)角不超過45度，與下壓板反面的四根援助限位體配合完成角度的限位。</p><p>　　在正常轉(zhuǎn)動范圍內(nèi)，車輛可以自由轉(zhuǎn)向，當(dāng)轉(zhuǎn)向到達(dá)45度，套上的圓柱桿就會接觸下壓板底部的限位體，使車輛不能再有更大幅度的轉(zhuǎn)向，以保證車輛行駛過程中轉(zhuǎn)向的安全。下壓板底部的限位體如下圖3.8所示：</p><p>　　圖3.8下壓板限位體&

46、lt;/p><p><b>　?。?）轉(zhuǎn)向拉桿</b></p><p>　　轉(zhuǎn)向拉桿是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向的直接工作者，作用是將橫向位移轉(zhuǎn)換為車輪盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。</p><p>　　材料為45鋼，制造方式為鍛造。以保證拉桿的力學(xué)性能。轉(zhuǎn)向拉桿成對使用才能達(dá)到轉(zhuǎn)向的目的。</p><p>　　拉桿的安裝螺栓松緊要適度，保證拉桿能自由轉(zhuǎn)

47、動。制造完畢，要對拉桿的桿部進(jìn)行噴漆等防銹處理。如下圖所示：</p><p><b>　　圖3.9轉(zhuǎn)向拉桿</b></p><p><b>　?。?）輪盤</b></p><p>　　輪盤是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向最后一個(gè)環(huán)節(jié)的部件，主要用于轉(zhuǎn)向的直接工作。輪盤不僅只是單一的轉(zhuǎn)向部件，還是安裝前車輪、實(shí)現(xiàn)車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、減震系統(tǒng)等與

48、車體連接的重要部件。材料選擇可以為鑄鐵。輪盤的設(shè)計(jì)制造最主要的就是要保證各部分的連接強(qiáng)的，部件的各個(gè)部分都比較厚大。如下圖所示：圖3.10轉(zhuǎn)向輪盤</p><p>　　與輪盤相垂直的軸為安裝車輪的軸，與輪盤相平行的軸為輪盤連接車體的示意軸，輪盤方條上的兩端孔為連接轉(zhuǎn)向拉桿的孔。輪盤方條在鑄造后要打磨，保證表面的粗糙度不大于Ra3.2。輪盤連接車體的部分必須安裝減震機(jī)構(gòu)，使車輛運(yùn)行平穩(wěn)，乘坐舒適。</p>

49、;<p><b>　?、苻D(zhuǎn)向系統(tǒng)的總裝配</b></p><p>　　裝配是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最后環(huán)節(jié)。也是保證轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)。以上介紹的所有零件裝配在一起必須保證轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能正常，平穩(wěn)的工作。因此要求其裝配定位精度不能有太大誤差，否則會產(chǎn)生噪音。轉(zhuǎn)配的所有連接環(huán)節(jié)，除軸定位組合件與底板之間的配合外，都需要潤滑。轉(zhuǎn)配總圖如下圖3.11所示：</p><p

50、><b>　　圖3.11總裝配圖</b></p><p>　　以上裝配為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的骨架裝配，在裝配的細(xì)節(jié)處理上還需要與之相匹配的配合部件。</p><p><b>　?、菰O(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　小車的總重量為200kg為2000N，小車最大加速度a=0.3m/s2作用在前輪軸的最大法向力為Fa=2000

51、N，最大切向力，小車前進(jìn)時(shí)轉(zhuǎn)軸的輸出功率 。根據(jù)后輪轉(zhuǎn)速與前輪轉(zhuǎn)速相同可知前輪轉(zhuǎn)速為165r/min=2.75r/s。查表得45鋼的校核系數(shù)A0=110.由以上數(shù)據(jù)可得軸的最小直徑 。選取軸的最小直徑為15mm足以滿足軸的強(qiáng)度和轉(zhuǎn)矩要求。后輪的載荷要比前輪大的多，前輪使用與后輪直徑相同的軸不僅能更好的滿足軸的力學(xué)性能需求，而且便于制造和裝配。但是在使用45鋼時(shí)要求對45鋼作調(diào)制和表面滲碳處理，使軸的剛度更高，使用壽命更長。</p

52、><p><b>　　3.5制動系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　制動器是保證車輛安全行駛的重要部件。它的作用是控制行駛中的車輛的車速，保證車輛以適當(dāng)?shù)臏p速度降低車速，并在緊急情況下，使車輛在最短的制動時(shí)間（或距離）內(nèi)穩(wěn)定可靠地停止行駛。</p><p>　　在代步小車中所用的制動系統(tǒng)類似于摩托車上的制動系統(tǒng)。</p><p

53、>　?、僖簤罕P式制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理</p><p>　　它運(yùn)用杠桿原理和帕斯卡定律，通過制動液將手柄制動力放大并傳遞到制動鉗活塞上，活塞推動摩擦襯片與隨車輪一起旋轉(zhuǎn)的制動盤相互摩擦而產(chǎn)生阻礙制動盤運(yùn)動的力，即為制動力。該制動力通過制動盤傳遞到車輪，從而達(dá)到進(jìn)行制動的目的動力。制動器工作原理圖如圖所示。</p><p><b>　?、?設(shè)計(jì)計(jì)算</b></

54、p><p>　　為保證制動器可靠工作，要通過計(jì)算制動減速度和地面制動力來計(jì)算制動器的管路壓力、制動力距、制動液排量和工作行程。</p><p>　?。?）制動減速度和制動效率</p><p>　　現(xiàn)按摩托車制動性能試驗(yàn)方法的要求，受試代步車在試驗(yàn)區(qū)間至規(guī)定的初速度時(shí)進(jìn)行緊急制動，直至停車，制動距離應(yīng)滿足制動性能要求。為了計(jì)算方便通常設(shè)計(jì)摩托車施壓制動后為勻減速行駛。初速

55、度為（km/h），制動距離為（由相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)可知為5m），則滿足制動距離要求的最小減速度和制動效率分別為：</p><p><b>　　(1)</b></p><p><b>　　(2)</b></p><p>　　考慮到從發(fā)現(xiàn)障礙物到實(shí)施制動，其間經(jīng)歷了反應(yīng)時(shí)間，系統(tǒng)協(xié)調(diào)時(shí)間等因素，所以為了保證制動距離不超過規(guī)定性能要求

56、，設(shè)計(jì)時(shí)按規(guī)定施加的制動力產(chǎn)生的制動減速度應(yīng)比（1）式計(jì)算值大即：</p><p>　　=9.38(m/s2) (3)</p><p>　　式中為安全系數(shù)，通常 =1.2～1.5。</p><p>　　3.6緩沖與減震系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　緩沖與減震在任何車輛系統(tǒng)中都是重要的部分，它不僅能夠使騎乘者的騎乘更加舒適，而且由于

57、現(xiàn)在的減震系統(tǒng)一般都裝有氣壓或液壓減震，使得車輛的行駛更加的安全，不易側(cè)翻。</p><p>　?、倬彌_與減震系統(tǒng)的作用以及原理</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中，緩沖及減震器的工作原理圖如下圖</p><p>　　圖3.12工作原理圖</p><p>　?、诰彌_彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　（1）初始條件的確定

58、</p><p>　　已知：車輛總重為 車重</p><p>　　1）、最小工作載荷及最大工作載荷由得：</p><p>　　平均分配到四組彈簧上，得：</p><p>　　設(shè)車在行走過程中車輪不離開地面，取最小工作載荷為空載時(shí)的載荷的60%，即，平均分配到四組彈簧，得： </p><p>　　2）、確定工作行程：

59、</p><p>　　車輪半徑為R=125mm，取工作行程H=40%R=50mm</p><p>　　3）、彈簧類別 ：確定彈簧類別為Ⅱ類。</p><p>　　4）、確定載荷性質(zhì)：沖擊載荷。</p><p>　　5）、端部結(jié)構(gòu)確定：兩端圈并緊并磨平。</p><p>　　6）、彈簧材料： 碳素彈簧鋼絲C級，取材料

60、為65Mn。</p><p><b>　?。?）、參數(shù)計(jì)算</b></p><p>　　1）、彈簧的最大工作載荷。</p><p>　　2）、的最小工作載荷</p><p>　　3）、彈簧要求的剛度</p><p>　　4）、要求的工作極限載荷</p><p><b&

61、gt;　　外：</b></p><p>　　5）、初選材料直徑d及中徑D（mm），根據(jù)、值，從機(jī)械設(shè)計(jì)手冊查表得：</p><p><b>　　表3.2</b></p><p>　　注：d 材料直徑 D 彈簧中徑 極限工作載荷 工作極限載荷下的單圈變形量 單圈剛度 最大心軸直徑 最小套筒直徑</p

62、><p>　　6）、最大工作載荷下的變形量</p><p>　　7）、選用彈簧的最大工作載荷Pmax(N)</p><p>　　8)、選用彈簧的最小工作載荷Pmin(N)</p><p>　　9）、驗(yàn)算工作載荷P(N)</p><p>　　最大工作載荷（Pmax=490N）</p><p>　　最小

63、工作載荷（Pmin =58.8N）</p><p>　　10)、最大工作載荷下的單圈變形量</p><p><b>　　11）、有效圈數(shù)n</b></p><p><b>　　n取9.0</b></p><p><b>　　12）、總?cè)?shù)N</b></p><

64、;p><b>　　外：</b></p><p>　　13）、最大工作載荷下的實(shí)際變形量（mm）</p><p>　　14）、最小工作載荷下的實(shí)際變形量</p><p>　　15）、極限工作載荷下的變形量</p><p>　　16）、節(jié)距t(mm)</p><p>　　17)、自由高度計(jì)算&l

65、t;/p><p>　　表3.3 彈簧參數(shù)表</p><p>　　4 傳感檢測部分設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1代步小車控制系統(tǒng)電路總體設(shè)計(jì)思想</p><p>　　根據(jù)電動車的工作原理可以知道，電動車控制器是通過霍爾轉(zhuǎn)換器把采集的信號通過ADC0809數(shù)模轉(zhuǎn)換器將模擬信號傳給單片機(jī)，利用單片機(jī)控制、驅(qū)動電路及顯示電路從而達(dá)到控制電動車的要求。&

66、lt;/p><p><b>　　4.2方案論證</b></p><p>　　從該系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求可知，通過霍爾傳感器感應(yīng)外界信號傳給單片機(jī)，由單片機(jī)計(jì)算出車速并傳給數(shù)碼管顯示器顯示出來。車速的控制有ADC0809接受的外界數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號傳給單片機(jī)，由單片機(jī)控制其加速或減速。顯示系統(tǒng)用串行口輸出方式顯示，外接串并轉(zhuǎn)換芯片74HC164可以實(shí)現(xiàn)靜態(tài)顯示，串口P3.0，P3

67、.1外擴(kuò)兩片74LSHC164串并轉(zhuǎn)換芯片既可滿足要求，選用共陽接法的數(shù)碼管。</p><p><b>　　4.3設(shè)計(jì)原理</b></p><p><b>　　①硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)的硬件電路主要包括最小系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、驅(qū)動電路四大部分組成。最小系統(tǒng)主要是為了是單片機(jī)正常工作；控制電路主要

68、由ADC0809組成，由操作者根據(jù)相應(yīng)的工作需求進(jìn)行操作；顯示電路由數(shù)碼管和74HC164芯片組成，主要是顯示電動車的車速；驅(qū)動電路有OP07及其他相關(guān)元件組成，主要是對單片機(jī)輸出的脈沖進(jìn)行功率放大，從而驅(qū)動電機(jī)。</p><p><b>　?、抛钚∠到y(tǒng)</b></p><p><b>　　圖4.1最小系統(tǒng)</b></p><

69、p>　　單片機(jī)最小系統(tǒng)或者成之為最小應(yīng)用系統(tǒng)，是指用最少的元件所組成的單片機(jī)可以工作的電路系統(tǒng)，而對于51系列的單片機(jī)來說，最小系統(tǒng)一般包括：單片機(jī)，復(fù)位電路，晶振電路。</p><p>　　復(fù)位電路通常有兩種基本形式：上電或開關(guān)復(fù)位和上電復(fù)位。上電復(fù)位是要求電路接通電源后，自動實(shí)現(xiàn)復(fù)位。而上電或開關(guān)復(fù)位是要求電路接同電源后，單片機(jī)自動復(fù)位，并在單片機(jī)運(yùn)行期間，用開關(guān)操作也能實(shí)現(xiàn)復(fù)位。常用上電后開關(guān)復(fù)位。上

70、電后，由于電容C3的充電作用，使RST持續(xù)一段時(shí)間的高電平，持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上就將復(fù)位。單片機(jī)在運(yùn)行當(dāng)中時(shí)，按下復(fù)位健S1后松開，也能使RST為一段時(shí)間的高電平，從而實(shí)現(xiàn)上電或開關(guān)復(fù)位的操作。</p><p>　　晶振電路：8051單片機(jī)酌時(shí)鐘信號通常有兩種形式的到，內(nèi)部震蕩方式和外部震蕩方式。在引腳XTALI和XTAL2外接晶體振蕩器或陶瓷諧振器，就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩方式。由于單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益反向放大器，當(dāng)

71、外接晶振后，就構(gòu)成了自激振蕩器并產(chǎn)生震蕩時(shí)鐘脈沖。內(nèi)部振蕩電路的外部電路圖如圖2所示。其電容一般在5-30PF。晶振頻率的典型值為12MHZ，采用6MHZ的情況也比較多。內(nèi)部振蕩方式所得的時(shí)鐘信號比較穩(wěn)定，實(shí)用電路中使用較多。</p><p><b>　?、瓶刂齐娐?lt;/b></p><p>　　ADC0809是CMOS工藝，采用逐次逼近法的8位A/D轉(zhuǎn)換芯片，28引腳

72、雙列直插式封裝，片內(nèi)除A/D轉(zhuǎn)換部分外還有許多模擬開關(guān)部分。其電源電壓由于是COMS芯片，允許的電壓較寬，可以是+5-+15V。</p><p>　　控制電路由以98C51單片機(jī)和ADC0809為主組成的電路，控制信號從ADC0809的12管腳(REF)進(jìn)入，通過ADC0809進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換成的模擬信號傳給單片機(jī)由P2進(jìn)入。再有單片機(jī)根據(jù)采集的數(shù)字量的大小進(jìn)行，來控制P3.7輸出脈沖的占空比進(jìn)而控制驅(qū)動電路

73、功率管的開通與關(guān)閉。這樣通過改變PWM的方法來控制功率管輸出功率進(jìn)而控制電動機(jī)的運(yùn)行速度，從而進(jìn)一步控制電動車進(jìn)行加速或者減速。</p><p><b>　　圖4.2控制電路</b></p><p><b>　?、球?qū)動電路</b></p><p>　　從ADC0809轉(zhuǎn)換成的模擬控制信號傳給單片機(jī)并由其分析轉(zhuǎn)化，使單片機(jī)從

74、P3.7管腳輸出驅(qū)動信號經(jīng)過OP07放大后，驅(qū)動Q1，Q2進(jìn)而驅(qū)動永磁直流電動機(jī)進(jìn)行工作。</p><p><b>　　圖4.3驅(qū)動電路</b></p><p><b>　　⑷顯示電路</b></p><p>　　單片機(jī)中通常使用顯示器主要有發(fā)光二極管顯示器，簡稱LED。單片機(jī)中經(jīng)常使用7段LED構(gòu)成字型“8”，另外，還有

75、一個(gè)小說點(diǎn)發(fā)光二極管，以顯示數(shù)字、符號及小數(shù)點(diǎn)。這種顯示器由共陽極和共陰極兩種。</p><p>　　在顯示電路中，主要是利用了單片機(jī)的串行口，單片機(jī)89C51的串行口是一個(gè)全雙工的串行通信口，可以作為同步移位寄存器使用，其數(shù)據(jù)有RXD(P3.0)端串行輸入和輸出；而同步移位時(shí)鐘有TXD (P3.1)端串行輸出，在同步時(shí)鐘的作用下，可以實(shí)現(xiàn)由串行到并行的數(shù)據(jù)通信。在該電路中，主要利用單片機(jī)的串行口外加芯片74HC

76、164構(gòu)成了該電路的顯示器。該電路主要用來顯示電動車的車速和電動車電瓶的剩余電量，在本電路中數(shù)碼管使用共陽極的。</p><p><b>　　圖4.4顯示電路</b></p><p><b>　?、诒Ｗo(hù)電路</b></p><p>　?、胚^流、欠壓保護(hù)電路</p><p>　　圖4.5欠流、過流保護(hù)

77、電路</p><p>　　電動車在爬坡、頂風(fēng)等情況下均會產(chǎn)生大電流，影響電機(jī)及蓄電池的使用．另外，蓄電池電量下降到某一值（如80%）時(shí)，不可繼續(xù)使用，否則會對蓄電池造成不可恢復(fù)的損害，所以有必要對過流、欠壓進(jìn)行設(shè)定保護(hù)．同時(shí)，考慮到蓄電池如果有較大電流放電，即使電量較多，電壓也會下降到低點(diǎn)（如欠壓設(shè)定值），而這時(shí)，應(yīng)認(rèn)為工作正常，以充分發(fā)揮電池能力．具體電路如圖6所示從主電路R上取來的電流反饋信號經(jīng)濾波后送到放大

78、器A3，Vo3=[1+R6/(R5+W1)]3·Vi3．如果Vo3> V4，則Vo5為“1”，端10得到高電平，關(guān)閉PWM輸出，實(shí)現(xiàn)大電流保護(hù)．其設(shè)定值可由W1或V4調(diào)節(jié)．另一方面，蓄電池電壓U分壓后與Vo3共同作用于A4反相端，組成“或非”功能電路．只有兩個(gè)信號均為“低”（U下降到欠壓設(shè)定值，電流不大于額定值）時(shí)，Vo4為"1”，關(guān)閉PWM輸出，實(shí)現(xiàn)欠壓保護(hù)．只要兩個(gè)輸入信號中有一個(gè)是“高”（U不小于欠壓設(shè)定

79、值，或電流較大），Vo4為'O”．電路正常可控．本電路為暫態(tài)保護(hù)，如需對保護(hù)時(shí)間進(jìn)行設(shè)定，則可對控制信號進(jìn)行延時(shí)保存，直至形成需人工復(fù)位的“死保護(hù)”。</p><p><b>　?、苿x車保護(hù)</b></p><p>　　剎車時(shí)，為避免大電流對控制器、電機(jī)、蓄電池的沖擊，要求在剎車瞬間即刻關(guān)閉PWM輸出，即關(guān)掉電動機(jī)電源，電動車隨即進(jìn)行剎車。</p>

80、<p>　　圖4.6剎車保護(hù)電路</p><p><b>　?、堑蛪褐甘緹?lt;/b></p><p>　　當(dāng)電動車電瓶電壓小于一定值時(shí)，欠壓保護(hù)電路將會發(fā)出一觸發(fā)信號，觸發(fā)單片機(jī)的低壓保護(hù)程序，單片機(jī)發(fā)出信號使發(fā)光二極管發(fā)光。該電路能提示車主給電動車電瓶充電，具有保護(hù)電動車電瓶的作用。</p><p><b>　　圖4.7

81、低壓指示燈</b></p><p><b>　　4.4總硬件原理圖</b></p><p><b>　　圖4.8總原理圖</b></p><p><b>　　4.5軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　通過分析可以看出，可以有多種方法實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的功能，由于隨時(shí)有可能

82、輸入加速、減速信號，因而用中斷方式效率最高，本設(shè)計(jì)主要用到外部中斷0，用它來計(jì)算車輪旋轉(zhuǎn)圈說，且用定時(shí)器T1來記憶固定旋轉(zhuǎn)圈數(shù)所需要的時(shí)間用以計(jì)算車速。而對于低壓保護(hù)和剎車保護(hù)則用查詢方式。數(shù)碼管顯示使用靜態(tài)顯示。</p><p><b>　?、僦鞒绦蛟O(shè)計(jì)</b></p><p>　　主程序中要完成的工作主要有系統(tǒng)初始值的設(shè)置、系統(tǒng)狀態(tài)的顯示、及驅(qū)動程序。其中顯示程序

83、有電壓過低時(shí)的警示，車速的顯示。驅(qū)動程序也就是把霍爾手柄的變動的0-5v的模擬電壓信號通過AD0809轉(zhuǎn)換成數(shù)字量用這個(gè)數(shù)字量作為輸出脈沖高低電平的延遲子程序中的參數(shù)變量，這樣就實(shí)現(xiàn)改變PWM占空比從而改變車速的目的。主程序流程如圖4-9所示。</p><p>　　圖4-9主程序流程圖</p><p><b>　?、诳偝绦?lt;/b></p><p&g

84、t;　　HICOUNT EQU 72H</p><p>　　LOWCOUNT EQU 71H</p><p>　　TOCOUNT EQU 70H</p><p>　　SCOUNT EQU 60H</p><p>　　ADC EQU 35H</p>&

85、lt;p>　　ST BIT P1.2</p><p>　　OE BIT P1.4</p><p>　　EOC BIT P1.3</p><p>　　PWM BIT P3.7</p><p>　　ORG 0000H<

86、/p><p>　　AJMP MAIN</p><p>　　ORG 0003H</p><p>　　AJMP INSERO</p><p><b>　　主程序</b></p><p>　　ORG OO30H</p><p><b>　　MAI

87、N:</b></p><p><b>　　SETB EA</b></p><p>　　SETB EX0</p><p>　　MOV P0，#00H</p><p>　　MOV P1，#00H</p><p>　　SETB P1.0</p><p&

88、gt;　　MOV TH1，#3CH</p><p>　　MOV TL1，#0B0H</p><p><b>　　WAIT:</b></p><p>　　JB P1.1，LOWPOWER</p><p>　　JNB TF1，GOON1</p><p>　　INC RO&

89、lt;/p><p><b>　　GOON1：</b></p><p>　　CJNE RO,#0FEH,GOON2</p><p>　　MOV 71H,#00H</p><p>　　MOV 72H,#00H</p><p><b>　　GOON2：</b><

90、/p><p>　　LJMP OUTPUTSPEED</p><p>　　JNB P1.0，STOP</p><p>　　CLR ST</p><p>　　SETB ST</p><p>　　CLR ST</p><p>　　JNB EOC,$&

91、lt;/p><p>　　SETB OE</p><p>　　MOV ADC,P2</p><p>　　CLR OE</p><p>　　SETB PWM</p><p>　　MOV A,ADC</p><p>　　LCALL DELAY</p>&

92、lt;p>　　CLR PWM</p><p>　　MOV A,#255</p><p>　　SUBB A,ADC</p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　SJMP WAIT</p><p><b>　　延時(shí)子程序</b></p

93、><p>　　DELAY: MOV R6，#1</p><p>　　D1： DJNZ R6，D1</p><p>　　DJNZ ACC,D1</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　剎車時(shí)停止PWM輸出子程序</p><p>　　STOP:

94、 CLR PWM</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　電池電壓過低警示子程序</p><p>　　LOWPOWER: MOV P1,#0FEH</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　代步車時(shí)速顯示子程序

95、</p><p>　　OUTPUTSPEED:</p><p>　　PUSH PSW</p><p>　　PUSH ACC</p><p>　　LJMP TOSPEED</p><p>　　MOV R1，LOWCOUNT</p><p>　　MOV A,@

96、R1</p><p>　　MOV DPTR,#TAB</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV SBUF,A</p><p><b>　　KLO:</b></p><p>　　JNB T1，KLO</p><p>

97、;　　CLR T1</p><p>　　INC R1</p><p>　　MOV A,@R1</p><p>　　MOV DPTR,#TAB</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV SBUF,A</p><p>　　P

98、OP ACC</p><p>　　PUSH PSW</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　求時(shí)速子程序</b></p><p><b>　　TOSPEED:</b></p><p>　　PUSH

99、 PSW</p><p>　　PUSH ACC</p><p>　　MOV R6，#02H</p><p>　　MOV R5，#0D0H</p><p>　　DV: MOV R7，#08H</p><p><b>　　SO:</b></p>

100、<p>　　CLR C</p><p>　　MOV A,R5</p><p>　　RLC A</p><p>　　MOV R5，A</p><p>　　MOV A,R6</p><p>　　RLC A</p><p>

101、　　MOV 07H,C</p><p>　　CLR C</p><p>　　SUBB A,TCOUNT</p><p>　　JB 07H,S1</p><p>　　JNC S1</p><p>　　ADD A,TOCOUNT</p><

102、p>　　SJMP S2</p><p><b>　　S1：</b></p><p>　　INC R5</p><p><b>　　S2：</b></p><p>　　MOV R6,A</p><p>　　DJNZ R7，S0</

103、p><p>　　MOV A,R5</p><p><b>　　DA A</b></p><p>　　MOV R5，A</p><p>　　ANL A,#0FH</p><p>　　MOV LOWCOUNT,A</p><p>　　MOV

104、 A,R5</p><p>　　SWAP A</p><p>　　ANL A,#OFH</p><p>　　MOV HICOUNT,A</p><p>　　POP ACC</p><p>　　POP PSW</p><p><b>　　RE

105、T</b></p><p>　　外部中斷0中斷服務(wù)子程序</p><p><b>　　INSERO:</b></p><p>　　PUSH PSW</p><p>　　PUSH ACC</p><p>　　INC SCOUNT</p><p&g

106、t;　　MOV A,SCOUNT</p><p>　　CJNE A,#01H,LOOP1</p><p>　　SETB TR1</p><p>　　SJMP LOOP2</p><p><b>　　LOOP1：</b></p><p>　　MOV A,SCO

107、UNT</p><p>　　CJNE A,#0BH,LOOP2</p><p>　　CLR TR1</p><p>　　CLR TF1</p><p>　　MOV TH1，#3CH</p><p>　　MOV TL1，#0B0H</p><p>　　M

108、OV TOCOUNT,R0</p><p>　　MOV RO,#00H</p><p>　　MOV SCOUNT,#00H</p><p><b>　　LOOP2：</b></p><p>　　POP ACC</p><p>　　POP PSW</

109、p><p><b>　　RET1</b></p><p><b>　　TAB:</b></p><p>　　DB 11H,77H,92H,74H</p><p>　　DB 38H,18H,73H,10H,30H,0FEH</p><p><b>　　

110、END</b></p><p><b>　　5 能源部分</b></p><p>　　該系統(tǒng)供電部分主要由蓄電池和充電器構(gòu)成。蓄電池是電動代步小車的動力來源，是能源載體，其輸出能量用于驅(qū)動電動機(jī)，輸出受控于控制器。充電器是給蓄電池充電的電器，它將市電轉(zhuǎn)換為直流電并控制其電流和電壓充入蓄電池貯存起來，充電器質(zhì)量參數(shù)的好壞直接影響蓄電池的電氣性能和使用壽命，必

111、須相互搭配。</p><p>　　5.1 蓄電池的選擇</p><p>　?、旁撓到y(tǒng)選用鉛酸蓄電池</p><p>　　因其價(jià)格低廉，材料來源豐富，技術(shù)和制造工藝較成熟，電池容量大，跟隨負(fù)荷輸出特性好，無記憶效應(yīng)，其含污染的成分比較少，可回收性好等。</p><p>　?、齐姵貐?shù)：48V20Ah</p><p>　　

112、⑶鉛酸蓄電池的充電以及放電特性</p><p>　　所謂蓄電池即是儲存化學(xué)能量，于必要時(shí)放出電能的一種電氣化學(xué)設(shè)備。而鉛酸蓄電池是通過陽極的二氧化鉛以及陰極的鉛浸到電解液（稀硫酸）中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來進(jìn)行充電和放電的，當(dāng)鉛酸蓄電池連接外部電路放電時(shí)，稀硫酸即會與陰，陽極板上的活性物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)，生成新化合物硫酸鉛，在此過程中會產(chǎn)生自由電子，從而產(chǎn)生電流。而由于放電時(shí)在陽極板，陰極板上所產(chǎn)生的硫酸鉛會在充電時(shí)被分解還原成

113、硫酸，鉛及過氧化鉛，因此電池內(nèi)電解液的濃度逐漸增加，亦即電解液之比重上升，并逐漸回復(fù)到放電前的濃度，這種變化顯示出蓄電池中的活性物質(zhì)已還原到可以再度供電的狀態(tài)，當(dāng)兩級的硫酸鉛被還原成原來的活性物質(zhì)時(shí)，即等于充電結(jié)束。</p><p><b>　　5.2充電器的選擇</b></p><p>　?、?為與蓄電池搭配，該系統(tǒng)選用48V的充電器，充電器采用三段式充電，充電器先

114、以恒流對蓄電池快速充電，隨著蓄電池存儲能量的升高，充電電流減小，被充電控制電路檢測后充電器自動轉(zhuǎn)入恒壓充電，繼續(xù)為蓄電池補(bǔ)充能量，電壓上升的幅度較小并且速度放慢，直到電壓穩(wěn)定。當(dāng)充電電流小于300mA的轉(zhuǎn)折電流后自動轉(zhuǎn)為涓流充電，以補(bǔ)償蓄電池的自放電電流，并起到保養(yǎng)蓄電池的作用。</p><p>　　普通三段式鉛蓄電池充電器充電過程如圖所示：</p><p><b>　　圖5-1

115、充電過程</b></p><p>　　1. 恒流充電階段，充電電流保持恒定，充入電量快速增加，電壓上升；</p><p>　　2. 恒壓充電階段，充電電壓保持恒定，充入電量繼續(xù)增加，充電電流下降；</p><p>　　3. 蓄電池充滿，電流下降到低于浮充轉(zhuǎn)換電流，充電電壓降低到浮充電壓；</p><p>　　4. 浮充充電階段，充

116、電電壓保持為浮充電壓。</p><p>　　⑵48V20Ah三段式充電器最佳參數(shù)：</p><p>　?。?）恒流：3.0A±0.2A</p><p>　　最高限壓：59.2V</p><p>　　轉(zhuǎn)燈電流:500mA±30mA</p><p>　　浮充電壓：55.2-55.6V</p>

117、<p>　?。?）輸入電壓: AC 220V /50Hz </p><p>　　工作環(huán)境: 0～40℃ 室內(nèi)使用 防潮 防水 通風(fēng)良好</p><p>　　充電時(shí)間：2-8小時(shí)（視電池使用狀態(tài)而定）</p><p><b>　　6總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過三周的機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)，我們覺

118、得收獲相當(dāng)大，在這個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)中學(xué)到了很多知識，同時(shí)也提高了自身的實(shí)踐能力。</p><p>　　在這次機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)中我們發(fā)現(xiàn)了很多問題，對于出現(xiàn)的問題，我們就是翻閱以前的專業(yè)書籍來復(fù)習(xí)，以前學(xué)的大多是理論極強(qiáng)的東西，而這次卻遇到了一個(gè)實(shí)際的應(yīng)用問題。在課程設(shè)計(jì)開始之前，我們就從圖書館找相關(guān)參考資料，當(dāng)在課程設(shè)計(jì)中遇到難以解決的問題的時(shí)候，就上網(wǎng)查閱問題的解決方法，當(dāng)在課堂上遇到不懂的問題，就會主動和同學(xué)探討

119、或者請教老師，所有的渠道都在想辦法解決疑問，為的是把問題盡快地解決。</p><p>　　實(shí)習(xí)過程中，我們深刻地認(rèn)識到，在運(yùn)用四年所學(xué)的專業(yè)知識來解決實(shí)際問題時(shí)，卻很難找到突破口。原因就在于我們用在實(shí)踐上的時(shí)間太少了，還不能熟練地將所學(xué)的理論知識應(yīng)用于實(shí)際中，還有就是缺乏一個(gè)完整的知識體系，以前所學(xué)的知識沒有在學(xué)完之后進(jìn)行歸納總結(jié)，對機(jī)械類和電子類的知分別進(jìn)行總結(jié)，只有這樣才能形成自己的知識體系，在面對像機(jī)電一體

120、化這樣的綜合性問題時(shí)才能有步驟地進(jìn)行解決。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】濮良貴,紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)（第8版）[M].高等教育出版社,2006.</p><p>　　【2】秦曾煌.電工學(xué)（第6版）[M]. 高等教育出版社,2009.</p><p>　　【3】劉鴻文.材料力學(xué)Ⅰ（第

121、4版）[M].高等教育出版社,2011.</p><p>　　【4】哈爾濱工業(yè)大學(xué). 理論力學(xué)Ⅰ（第7版）[M].高等教育出版社,2009.</p><p>　　【5】張世昌,李旦,高航.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)（第二版）[M].高等教育出版社,2007.</p><p>　　【6】張建民.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)（第三版）[M].高等教育出版社,2007.</p>