壓縮包已打包上傳。下載文件后為完整一套設(shè)計(jì)?！厩逦?，無水印，可編輯】dwg后綴為cad圖紙，doc后綴為word格式，所見即所得。有疑問可以咨詢QQ 197216396 或 11970985
電動(dòng)三輪車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真
目錄
摘要 3
ABSTRACT 4
第一章 緒論 5
1.1引言 5
1.2電動(dòng)三輪車基本結(jié)構(gòu)及工作原理 5
1.2.1基本結(jié)構(gòu) 5
1.2.2工作原理 6
1.3電動(dòng)三輪車國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 6
1.3.1 電動(dòng)三輪車國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 6
1.3.2 電動(dòng)三輪車國(guó)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 9
1.4本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 10
第二章 電動(dòng)三輪車結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 12
2.1 常見的電動(dòng)三輪車后橋的結(jié)構(gòu)樣式 12
2.1.1 單側(cè)電機(jī)、外置車架型 12
2.1.2 中置電機(jī)帶大軸型 13
2.2 電動(dòng)三輪車根據(jù)用途不同的分類 13
2.2.1休閑型電動(dòng)三輪車 13
2.2.2 客運(yùn)型電動(dòng)三輪車 14
2.2.3 客貨兩用型電動(dòng)三輪車 15
2.2.4 貨運(yùn)型電動(dòng)三輪車 15
2.3 電動(dòng)三輪車設(shè)計(jì)方案的確定 16
第三章 電動(dòng)三輪車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建模 18
3.1 電動(dòng)三輪車的參數(shù)選擇 18
3.2 電動(dòng)三輪車外形簡(jiǎn)介 18
3.3 電動(dòng)三輪車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19
3.3.1驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)選擇 19
3.3.2電池選型 19
3.3.3鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 27
3.4 電動(dòng)三輪車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 29
3.4.1電動(dòng)三輪車前輪制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 29
3.4.2 電動(dòng)三輪車后輪制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 30
3.4.3 電動(dòng)三輪車駐車系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 31
3.5 電動(dòng)三輪車三維模型 32
第四章 電動(dòng)三輪車運(yùn)動(dòng)仿真 33
4.1鏈傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)仿真 33
4.2制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)仿真 33
4.3整車運(yùn)動(dòng)仿真 33
結(jié)論 34
致謝 35
參考文獻(xiàn) 36
摘要
目前，在國(guó)外有許多國(guó)家，尤其是日本，電動(dòng)車已經(jīng)風(fēng)靡。政府也鼓勵(lì)人們盡量使用沒有污染的交通工具電動(dòng)自行車。我國(guó)電動(dòng)車的技術(shù)水平基本和世界同步，生產(chǎn)電動(dòng)車的正規(guī)企業(yè)已經(jīng)達(dá)到百家以上，產(chǎn)品品種多樣，很多企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量符合和超過國(guó)外質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)入千家萬戶。成為大眾的重要交通工具。電動(dòng)三輪車的使用對(duì)象主要老年人，利于中老年人走親、訪友、消閑郊游，逛市場(chǎng)購(gòu)物買菜也很方便適用。隨著全球經(jīng)濟(jì)的一體化，農(nóng)用三輪車行業(yè)在高技術(shù)、能源緊張背景下的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。產(chǎn)品不斷創(chuàng)新的一個(gè)方面體現(xiàn)在造型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)，節(jié)能和環(huán)保要求，安全性和舒適度等的提高。
本文簡(jiǎn)要介紹了電動(dòng)三輪車的分類、用途以及各個(gè)類型的電動(dòng)三輪車的工作原理，并根據(jù)我對(duì)電動(dòng)三輪車的市場(chǎng)調(diào)查的情況進(jìn)行分析研究，并對(duì)電動(dòng)三輪車的某些結(jié)構(gòu)做了簡(jiǎn)要的介紹、改進(jìn)和整合。就電動(dòng)車的發(fā)展過程發(fā)展前景以及電動(dòng)車在發(fā)展過程中存在的問題做了簡(jiǎn)要的介紹和分析，并對(duì)世界上其它國(guó)家電動(dòng)車的發(fā)展?fàn)顩r做了簡(jiǎn)要的敘述。
最后，經(jīng)過認(rèn)真總結(jié)和對(duì)參考文獻(xiàn)資料并利用四年來所學(xué)的知識(shí)，在指導(dǎo)老師和任課老師的指導(dǎo)和其他同學(xué)的幫助下，對(duì)電動(dòng)三輪車的整車結(jié)構(gòu)參數(shù)、外形尺寸、前叉結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)做了簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，具體內(nèi)容如下：
1. 對(duì)電動(dòng)三輪車整車結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)
2．利用三維軟件pro/e建模設(shè)計(jì)；
3．對(duì)傳動(dòng)部分的鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算分析，并利用動(dòng)力學(xué)軟件進(jìn)行鏈傳動(dòng)仿真；
4.對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)建模并完成剎車制動(dòng)仿真。
關(guān)鍵詞： 電動(dòng)三輪車，運(yùn)動(dòng)仿真，鏈傳動(dòng)，制動(dòng)系統(tǒng)，PRO/E
ABSTRACT
At present, there are many countries abroad, especially Japan, electric vehicles have become popular. The government also encourages people to try to use electric bicycles, which are pollution-free means of transportation. The technical level of electric vehicles in China basically keeps pace with that in the world. The number of regular enterprises producing electric vehicles has reached more than 100, with various products. The product quality of many enterprises has met and exceeded the quality standards of foreign countries and entered thousands of households. Become an important means of transportation for the public. The electric tricycle is mainly used by the elderly, which is conducive to the elderly to visit relatives, friends, leisure outings and shopping in the market. With the integration of global economy, the market competition of agricultural tricycle industry is increasingly fierce under the background of high technology and energy shortage. One aspect of continuous product innovation is the improvement of modeling and structural design, the requirements of energy conservation and environmental protection, the improvement of safety and comfort.
This paper briefly introduces the classification, application and working principle of each type of electric tricycle, analyzes and studies the market investigation of electric tricycle according to me, and briefly introduces, improves and integrates some structures of electric tricycle. This paper briefly introduces and analyzes the development prospect of electric vehicles and the problems existing in the development process of electric vehicles, and briefly describes the development status of electric vehicles in other countries in the world.
Finally, with the help of the guidance of the instructor and the teacher and other students, the paper makes a simple design of the whole vehicle structure parameters, overall dimensions, front fork structure, driving system and braking system of the electric tricycle, and the specific contents are as follows:
1. Reasonable design of the whole structure of the electric tricycle
2. Using three-dimensional software Pro / E to model and design;
3. Analyze the chain drive design of the transmission part, and use the dynamics software to simulate the chain drive;
4. Design and model the brake system and complete the brake simulation.
Key words: electric tricycle, dynamic simulation, chain drive, brake system, Pro / E
第一章 緒論
1.1引言
目前，在國(guó)外有許多國(guó)家，尤其是日本，電動(dòng)車已經(jīng)風(fēng)靡。政府也鼓勵(lì)人們盡量使用沒有污染的交通工具電動(dòng)自行車。我國(guó)電動(dòng)車的技術(shù)水平基本和世界同步，生產(chǎn)電動(dòng)車的正規(guī)企業(yè)已經(jīng)達(dá)到百家以上，產(chǎn)品品種多樣，很多企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量符合和超過國(guó)外質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)入千家萬戶。成為大眾的重要交通工具。電動(dòng)三輪車的使用對(duì)象主要老年人，利于中老年人走親、訪友、消閑郊游，逛市場(chǎng)購(gòu)物買菜也很方便適用。隨著全球經(jīng)濟(jì)的一體化，農(nóng)用三輪車行業(yè)在高技術(shù)、能源緊張背景下的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。產(chǎn)品不斷創(chuàng)新的一個(gè)方面體現(xiàn)在造型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)，節(jié)能和環(huán)保要求，安全性和舒適度等的提高。
為了順應(yīng)時(shí)代的潮流和人民生活的需要，我早已想對(duì)電動(dòng)車做進(jìn)一步的開發(fā)，通過和指導(dǎo)老師討論決定對(duì)電動(dòng)三輪車進(jìn)行進(jìn)一步的研究和改進(jìn)，設(shè)計(jì)出一款更為實(shí)用經(jīng)濟(jì)的電動(dòng)三輪車產(chǎn)品。由于能源價(jià)格的日益攀升，電動(dòng)車具有方便,節(jié)能,環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，國(guó)家倡導(dǎo)綠色能源，電動(dòng)車將在世界各地逐漸普及，這對(duì)保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源和提升人們的生活質(zhì)量有重要的作用。針對(duì)掌握的資料知道電動(dòng)摩托車是以蓄電池作為輔助能源，它雖然具有普通三輪摩托車的外表特征，但主要的是，它是在普通三行車的基礎(chǔ)上，安裝了電機(jī)、控制器、蓄電池、轉(zhuǎn)把、閘把等操縱部件和顯示儀表系統(tǒng)的、機(jī)電一體化的個(gè)人交通工具。無論是國(guó)內(nèi)銷售,而是海外發(fā)展的電動(dòng)三輪車.現(xiàn)在還是處于一個(gè)摸索中成長(zhǎng)的階段。表現(xiàn)主要有以下幾點(diǎn):科技含量不夠高，整體產(chǎn)業(yè)鏈上中下游問題百出，無具體的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求限制。電動(dòng)車行業(yè)經(jīng)過05和06年“井噴”式增長(zhǎng)，到07年整個(gè)行業(yè)產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到了約6700萬臺(tái)，而08年市場(chǎng)需求只有2100萬臺(tái)左右，由于產(chǎn)能嚴(yán)重過剩，行業(yè)開始進(jìn)入洗牌階段，許多中小企業(yè)都陸續(xù)的退出了電動(dòng)車行業(yè)，09年行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)會(huì)更加激烈。電動(dòng)車行業(yè)由于門檻低，技術(shù)含量不高，產(chǎn)品仿冒層出不窮，大多數(shù)企業(yè)在新品開發(fā)上放棄了自主研發(fā)而采取市場(chǎng)跟進(jìn)策略，即市場(chǎng)上什么車型暢銷就上什么車型。電動(dòng)車市場(chǎng)消費(fèi)者的不成熟，對(duì)新鮮外觀的追逐喜好的特點(diǎn)使得電動(dòng)車新品更新?lián)Q代過于頻繁，企業(yè)要想投其所好吸引這些消費(fèi)者，就必須加快新品開發(fā)的速度，可見電動(dòng)車新品開發(fā)得重要性。
1.2電動(dòng)三輪車基本結(jié)構(gòu)及工作原理
1.2.1基本結(jié)構(gòu)
電動(dòng)三輪車一般由行車部分、動(dòng)力部分、傳動(dòng)部分、操縱制動(dòng)部分、電氣儀表等部分組成，
行車部分: 它主要由車架、前叉（前減振器）、前后輪、座墊等組成。構(gòu)成整體，支撐全車的總重量。
傳動(dòng)部分：它由變速器、后傳動(dòng)裝置或直驅(qū)鏈傳動(dòng)等組成。動(dòng)力部分輸出的功率傳遞給驅(qū)動(dòng)輪，驅(qū)使電動(dòng)自行車行駛。通過調(diào)速器，使電動(dòng)自行車獲得行駛所需要的驅(qū)動(dòng)力和速度。它由變速器、后傳動(dòng)裝置等組成。
操縱制動(dòng)部分: 車把、制動(dòng)裝置、調(diào)速手把等組成，作用是直接控制行車方向、行駛速度、制動(dòng)等。
電氣儀表部分: 由數(shù)據(jù)顯示裝置、充電器等組成。反映車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的主要裝置。
1.2.2工作原理
電動(dòng)驅(qū)動(dòng)：能源主要采用蓄電池，電路導(dǎo)通后，可驅(qū)動(dòng)輪轂電動(dòng)機(jī)后輪制動(dòng)，推進(jìn)其余兩個(gè)從動(dòng)輪（一前輪、一后輪），車體整體行進(jìn)。車把處有速度調(diào)節(jié)裝置，應(yīng)用霍爾傳感器，控制輪轂電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
體力驅(qū)動(dòng)：與自行車驅(qū)動(dòng)相同。騎行者腳踏踏板，曲柄飛盤轉(zhuǎn)動(dòng)。車架中間一處有固定的中軸裝配孔，中軸固定后，飛盤與中軸由鏈條連接，同時(shí)，中軸也通過鏈條與主動(dòng)輪轂處的飛輪相連。飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)中軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而也使飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)，由于飛輪只能單向運(yùn)轉(zhuǎn)，輪轂驅(qū)動(dòng)輪只能向前驅(qū)動(dòng)機(jī)車行進(jìn)。
剎車結(jié)構(gòu)，主要有兩部分，主動(dòng)漲閘與從動(dòng)抱閘。漲閘主要由蹄片，彈簧等組成，閘片通過螺紋與輪轂相連，與輪轂一體轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)扯動(dòng)主動(dòng)剎后，牽動(dòng)簧絲扳動(dòng)主抱閘開關(guān)，此時(shí)，帶動(dòng)內(nèi)部凸輪轉(zhuǎn)一定角度，撐開兩邊蹄片（蹄片間有彈簧相連），蹄片漲開，與閘片內(nèi)表摩擦，從而減速輪轂電動(dòng)機(jī)，達(dá)到剎車功能。從動(dòng)抱閘減速?gòu)膭?dòng)輪，內(nèi)部原理類似。
1.3電動(dòng)三輪車國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1.3.1 電動(dòng)三輪車國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
中國(guó)電動(dòng)三輪車行業(yè)起步于2001年左右，至今已有近十年的發(fā)展歷程。從04年的總產(chǎn)量約50萬輛到去年的約200萬輛，電動(dòng)三輪車行業(yè)發(fā)展之迅速讓人為之振奮。短短的幾年時(shí)間內(nèi)，徐州豐縣、河南商丘以及江蘇常州幾大重要板塊崛起，形成了電動(dòng)三輪車產(chǎn)業(yè)的三大根據(jù)地，幾乎占據(jù)行業(yè)總銷量的90%以上。此外，各地區(qū)的中小型電動(dòng)三輪車企業(yè)也在這幾年間如雨后春筍般成長(zhǎng)起來，如山東、浙江等地，電動(dòng)三輪車企業(yè)發(fā)展勢(shì)頭良好。電動(dòng)三輪車產(chǎn)品涉及貨運(yùn)車、休閑觀光車、助殘車、沙灘車、太陽能電動(dòng)車三輪車等多個(gè)車種。
相對(duì)于電動(dòng)兩輪車來說，電動(dòng)三輪車產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景及空間更加廣闊，起步晚，市場(chǎng)并未全面開發(fā)；產(chǎn)品仍處于較低水平，整體質(zhì)量與功能還有待于提高；政策層面上，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)問題懸而未決；就企業(yè)而言，多為中小投資型，在資金、技術(shù)、渠道、營(yíng)銷等方面的積淀仍顯不夠，也并未形成實(shí)力雄厚的領(lǐng)導(dǎo)品牌，品牌格局并未形成穩(wěn)定局面。
雖然如此，迅速擴(kuò)大的市場(chǎng)空間為電動(dòng)三輪車企業(yè)提供了快速發(fā)展的可能，而電動(dòng)三輪車產(chǎn)品憑借其環(huán)保、節(jié)能、便捷、實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)，在各地區(qū)特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村市場(chǎng)迅猛增長(zhǎng)，而像旅游觀光車等特種車，也被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，并起著越來越重要的作用。
最近幾年屬于電動(dòng)三輪車蓬勃發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)刻，預(yù)計(jì)2011年全國(guó)電動(dòng)三輪車行業(yè)總銷量將達(dá)到500萬輛以上。
電動(dòng)三輪車行業(yè)起步較晚，競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)并不激烈，然而與前幾年相比，近幾年由于行業(yè)發(fā)展增速，企業(yè)數(shù)量也隨之急速增長(zhǎng)。目前，全國(guó)共有電動(dòng)三輪車品牌廠家200余家，規(guī)模相對(duì)較大的企業(yè)有：金彭、宇峰、百事利、平安人家、淮海、福田、速利達(dá)、豐收、帥克、合旺牛、大安、富爾沃、普田、常力等。
就銷量上來說，目前年產(chǎn)量接近十萬輛或超過十萬輛的企業(yè)有三家左右，分別是宇鋒、金彭與百事利，年產(chǎn)量在五萬輛左右的企業(yè)約有十多家，包括平安人家、步步先、淮海、福田、速利達(dá)、豐收、帥克、合旺牛、大安、富爾沃、普天、常力等，另外，全國(guó)各區(qū)域分布著眾多中小型電動(dòng)三輪車企業(yè)，如美時(shí)達(dá)、萬吉、綠能達(dá)、金源、阿拉奇、蒙格馬、達(dá)爾福等。
由于行業(yè)仍處于生長(zhǎng)期階段，現(xiàn)有電動(dòng)三輪車企業(yè)發(fā)展勢(shì)頭良好，而更多的企業(yè)躋身到這一行業(yè)中來，其中包括摩托車企業(yè)、電動(dòng)車企業(yè)以及自行車企業(yè)等。另一方面市場(chǎng)的不成熟也導(dǎo)致了行業(yè)內(nèi)目前仍未出現(xiàn)實(shí)力明顯領(lǐng)先的企業(yè)與品牌，電動(dòng)三輪車行業(yè)品牌格局并未形成，而目前的基本格局也只是一個(gè)暫時(shí)的，并不穩(wěn)定的格局，在行業(yè)迅速發(fā)展的近一兩年內(nèi)，這一格局將有可能被多次改變。
目前來說，三大板塊內(nèi)的所有企業(yè)，包括其他區(qū)域的電動(dòng)三輪車企業(yè)都處于擴(kuò)大規(guī)模中。2005年至今，電動(dòng)三輪車產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)井噴狀態(tài)，其發(fā)展形勢(shì)猶如五年前的電動(dòng)自行車行業(yè)。市場(chǎng)的迅速增長(zhǎng)給企業(yè)帶來巨大機(jī)會(huì)，同時(shí)也成為品牌突圍的最佳時(shí)機(jī)，預(yù)計(jì)在三年之內(nèi)，將會(huì)陸續(xù)有更多的企業(yè)進(jìn)入到這一行業(yè)，電動(dòng)三輪車行業(yè)的企業(yè)數(shù)量將成倍增長(zhǎng)，而行業(yè)品牌格局在產(chǎn)業(yè)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)張以及行業(yè)洗牌的雙重作用下將逐漸清晰，并形成相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。
近十年間，電動(dòng)三輪車行業(yè)在各區(qū)域的發(fā)展程度各不相同，而總體上來說，已形成了三大主力板塊，江蘇豐縣板塊、河南商丘板塊，以及江蘇常州板塊，這三大板塊奠定了目前中國(guó)電動(dòng)三輪車行業(yè)的基本格局，占據(jù)了整個(gè)行業(yè)90%左右的市場(chǎng)份額。
江蘇豐縣是三大板塊中實(shí)力最為雄厚的板塊，占據(jù)了全國(guó)60%以上市場(chǎng)份額，代表企業(yè)有百事利、速利達(dá)、富爾沃、平安人家等。豐縣擁有200多家企業(yè)從事電動(dòng)三輪車的裝配、零部件生產(chǎn)等，其中整車生產(chǎn)企業(yè)有80多家，配件生產(chǎn)企業(yè)120余家。
豐縣電動(dòng)三輪車產(chǎn)品銷往全國(guó)各地，目前除西藏、澳門、香港、臺(tái)灣外，國(guó)內(nèi)其他所有省、直轄市、自治區(qū)都有豐縣產(chǎn)的電動(dòng)三輪車，并出口到馬來西亞、新加坡、印度、孟加拉、沙特、俄羅斯等十幾個(gè)國(guó)家。豐縣電動(dòng)三輪車產(chǎn)業(yè)的崛起歸結(jié)起來有兩大原因，一是民營(yíng)資本的介入，各企業(yè)自身發(fā)憤圖強(qiáng)，另一方面則是當(dāng)?shù)卣畬?duì)這一產(chǎn)業(yè)的政策支持。今后，豐縣還將繼續(xù)向前邁進(jìn)，成為全國(guó)最大、實(shí)力最強(qiáng)的電動(dòng)車研發(fā)、生產(chǎn)基地。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，豐縣板塊2010年預(yù)計(jì)產(chǎn)量將達(dá)到200萬輛左右。
今年，豐縣又上馬了幾個(gè)較成熟企業(yè)的大項(xiàng)目：投資1億元、建成后可年產(chǎn)20萬輛整車、30萬套電機(jī)、車架、車廂的徐州吉爾電動(dòng)車有限公司開工建設(shè)；投資1.2億元的徐州速利達(dá)公司年產(chǎn)25萬輛電動(dòng)車、50萬套電機(jī)及配件的三期擴(kuò)建項(xiàng)目。
河南商丘是另一個(gè)重要的電動(dòng)三輪車生產(chǎn)基地，年產(chǎn)30萬輛電動(dòng)三輪車，而且各企業(yè)正加緊擴(kuò)大規(guī)模，代表企業(yè)有世紀(jì)泰美車業(yè)有限公司、中山電動(dòng)車廠、白天鵝車業(yè)、清大快鳥車業(yè)等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前，商丘市共有電動(dòng)三輪車生產(chǎn)企業(yè)30多家，并已有4家企業(yè)年產(chǎn)量超過1萬輛，其中中山電動(dòng)車廠年產(chǎn)量達(dá)3萬多輛，而世紀(jì)泰美車業(yè)有限公司則以年產(chǎn)7萬輛的規(guī)模占據(jù)全國(guó)領(lǐng)先地位。
對(duì)于一般的城鄉(xiāng)居民特別是廣大中老年來說，電動(dòng)三輪車無噪音、無污染、安全節(jié)能、既能載人又能載物，受到了這部分人的青睞。介于電動(dòng)三輪車的這些特殊性能，其市場(chǎng)主要集中于鄉(xiāng)鎮(zhèn)及農(nóng)村，因此其渠道分布也大多集中于縣城或鄉(xiāng)鎮(zhèn)。對(duì)于特殊用途的特種三輪車來說，由于是應(yīng)用到特殊領(lǐng)域，一般由特定組織或集團(tuán)從供應(yīng)商手中直接提貨，中間并不存在經(jīng)銷商環(huán)節(jié)，這也是由特種三輪車應(yīng)用范圍的局限所決定的。
對(duì)于普通電動(dòng)三輪車，從經(jīng)營(yíng)模式上來看，目前電動(dòng)三輪車行業(yè)的專營(yíng)店并不多見，而大型超市、賣場(chǎng)等也少有電動(dòng)三輪車的鋪貨，廠家一般采取的是尋找經(jīng)營(yíng)電動(dòng)兩輪車的經(jīng)銷商來進(jìn)行順帶銷售，電動(dòng)三輪車在多數(shù)經(jīng)銷商經(jīng)營(yíng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)里，一般只占小部分，除了少數(shù)市場(chǎng)之外，大多數(shù)市場(chǎng)上電動(dòng)三輪車的銷量遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于電動(dòng)自行車，這也是經(jīng)銷商采取順帶銷售模式的原因之一。
由此看來，電動(dòng)三輪車行業(yè)的渠道模式仍然處于非常低的水平，也并未形成主流渠道。各種零散的銷售網(wǎng)點(diǎn)雖已建立，但并不穩(wěn)定，終端也未出現(xiàn)如電動(dòng)自行車行業(yè)一樣的大經(jīng)銷商和樣板市場(chǎng)?？偟谜f來，電動(dòng)三輪車行業(yè)目前仍處在只關(guān)注生產(chǎn)的初級(jí)階段，而針對(duì)終端銷售市場(chǎng)的營(yíng)銷并未引起行業(yè)內(nèi)的足夠重視。
據(jù)了解，截止目前，淮海、金彭等行業(yè)知名品牌已經(jīng)在某些區(qū)域建設(shè)起了品牌專賣店，行業(yè)的渠道格局將得到提升，專營(yíng)店、大賣場(chǎng)、大型超市等銷售模式將在今后幾年內(nèi)逐漸普遍起來，電動(dòng)三輪車渠道格局也將迎來新局面。
與電動(dòng)兩輪車一樣，電動(dòng)三輪車也具有多種車種與車型。車種上來說，大致可分為普通電動(dòng)三輪車和特種車，其中特種車包括旅游觀光車、助殘車、載客三輪車、電動(dòng)垃圾車、沙灘車等，根據(jù)功率大小，又可分為單電瓶三輪車和多電瓶三輪車。
從款式上來說，可分為標(biāo)準(zhǔn)型、多功能型和豪華型三種。1、標(biāo)準(zhǔn)型：此類電動(dòng)車電機(jī)功率一般為150W，特點(diǎn)是造型簡(jiǎn)潔流暢，續(xù)行里程在40km~50km，操作簡(jiǎn)便，價(jià)格適中，售價(jià)在2000元~2600元左右，較適合上下班距離較長(zhǎng)，工作、生活有一定機(jī)動(dòng)性的用戶使用。2、多功能型：此類電動(dòng)車一般是在標(biāo)準(zhǔn)型基礎(chǔ)上增加前叉避震、鞍座避震、前照燈、電喇叭等，它的特點(diǎn)是功能較多，騎行時(shí)比較舒適，夜間使用也比較方便，價(jià)格一般在2500元~3000元左右。3、豪華型：此類電動(dòng)車的特點(diǎn)是造型比較新穎豪華，功能更全，通常在車把上增設(shè)儀表板，以顯示速度、里程、電壓、電量等，有的還裝有轉(zhuǎn)向燈、語言提示、后視鏡、工具箱、安全網(wǎng)等，價(jià)位通常在3000元~3400元左右。
款式上，與電動(dòng)兩輪車行業(yè)相似，由于電動(dòng)三輪車行業(yè)發(fā)展的不成熟，研發(fā)、制造技術(shù)并未構(gòu)成所有企業(yè)自主研發(fā)與生產(chǎn)的條件，因此，在行業(yè)中普遍存在著仿冒的現(xiàn)象。據(jù)行業(yè)內(nèi)某些企業(yè)透露，行業(yè)中一款新品推出之后，少則十多天，多則一兩個(gè)月之內(nèi)，必定會(huì)在多個(gè)廠家推出的車款中看到同樣的車型。設(shè)計(jì)人才的短缺，技術(shù)能力的相對(duì)落后以及開發(fā)新品的成本增加等多種因素，使得電動(dòng)三輪車行業(yè)在產(chǎn)品的創(chuàng)新上顯得舉步維艱。價(jià)格上，由于今年的特殊形勢(shì)，電動(dòng)三輪車行業(yè)出現(xiàn)了價(jià)格戰(zhàn)的苗頭，整車?yán)麧?rùn)開始全面下滑，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中價(jià)格逐漸成為至關(guān)重要的因素。據(jù)有關(guān)人士透露，2007年的時(shí)候，一輛電動(dòng)三輪車的毛利還處于300元左右的水平，屬于正常水平，而到了2008年，整體價(jià)格下降，一輛車的毛利下降到200元左右，而到了2009年，毛利就降到了150元左右，今年，價(jià)格持續(xù)下滑，每輛車的毛利只有100元左右，凈利潤(rùn)更是只有三四十元上下。
1.3.2 電動(dòng)三輪車國(guó)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
縱觀全世界，我國(guó)的電動(dòng)車行業(yè)用了最少的政府財(cái)政支持和行業(yè)監(jiān)管，已經(jīng)發(fā)展成為最大的電動(dòng)車生產(chǎn)基地。原始設(shè)備制造商的工業(yè)增長(zhǎng)從1998年的10增長(zhǎng)到了2005年的481。根據(jù)非官方網(wǎng)站估計(jì)的數(shù)目，原始設(shè)備的增張從1000到了5000個(gè)。電動(dòng)車制造廠的年生產(chǎn)輛從1000輛每年增加到了300000輛每年。多數(shù)自行車生產(chǎn)廠家的年產(chǎn)量在10000到50000輛，但有6家企業(yè)年產(chǎn)量超過了20萬輛。
造成這樣的局面的重要原因是在這個(gè)行業(yè)里，部分企業(yè)的技術(shù)不夠成熟，供應(yīng)商的網(wǎng)絡(luò)是巨大的，制造電動(dòng)車相對(duì)簡(jiǎn)單。8個(gè)原始設(shè)備廠供應(yīng)的零件的利潤(rùn)率只有6%。此外，和大公司的管理人員訪談時(shí)得知，相當(dāng)多的中小企業(yè)盜竊知識(shí)產(chǎn)權(quán)的現(xiàn)象嚴(yán)重（IP）。由于進(jìn)入這一行業(yè)的門檻太低和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)太差，有許多無牌的電動(dòng)自行車制造廠銷售劣質(zhì)電動(dòng)車，但是成本相當(dāng)?shù)?。一些原始設(shè)備制造商預(yù)測(cè)，在未來幾年，電動(dòng)自行車生產(chǎn)廠家數(shù)量將大幅下降并且保持相對(duì)穩(wěn)定的廠家數(shù)目 。
該公司說明。目前，制造電動(dòng)自行車的廠家背景各種各樣。有些成立的電動(dòng)車廠家是摩托車廠家，電器廠，甚至是玩具車廠家根據(jù)目前的電動(dòng)車市場(chǎng)的需要的增加而轉(zhuǎn)產(chǎn)的。其中一些公司已經(jīng)成立60多年的大公司，但是直到2000年才開始制造電動(dòng)自行車。許多公司甚至沒有一點(diǎn)制造業(yè)的經(jīng)驗(yàn)就直接進(jìn)入制造電動(dòng)自行車的行業(yè)。德、日、法、美這幾個(gè)汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，到目前為止都已研制出實(shí)用的電動(dòng)汽車，其中包括大客車、轎車、摩托車等。美國(guó)幾大主要汽車制造商已廣泛深入的開展了電動(dòng)車的研究。其中通用汽車公司是電動(dòng)汽車行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者。通用與美國(guó)能源部合作，用MH-Ni電池取代鉛蓄電池，使電動(dòng)車一次充電行使距離達(dá)到160km，他們計(jì)劃在2004年開始生產(chǎn)燃料電池的電動(dòng)汽車。
1.4本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容
通過網(wǎng)上資料的搜集和對(duì)市場(chǎng)的親身調(diào)查發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在電動(dòng)三輪車的發(fā)展?fàn)顩r和技術(shù)水平，然后通過對(duì)資料的整合和自身大學(xué)四年學(xué)到的知識(shí)的運(yùn)用和指導(dǎo)老師的幫助，把各項(xiàng)新的技術(shù)運(yùn)用到設(shè)計(jì)的新產(chǎn)品中。論文由任務(wù)書、開題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述、外文文獻(xiàn)、目錄、正文、附錄、圖紙、參考文獻(xiàn)和心得體會(huì)等文件組成。內(nèi)容主要是電動(dòng)三輪車的整車簡(jiǎn)介、電動(dòng)三輪車前叉的設(shè)計(jì)、電動(dòng)三輪車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和電動(dòng)三輪車制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等組成。主要內(nèi)容如下:
1. 對(duì)電動(dòng)三輪車整車結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)
2．利用三維軟件pro/e建模設(shè)計(jì)；
3．對(duì)傳動(dòng)部分的鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算分析，并利用動(dòng)力學(xué)軟件進(jìn)行鏈傳動(dòng)仿真；
4.對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)建模并完成剎車制動(dòng)仿真。
第二章 電動(dòng)三輪車結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)
2.1 常見的電動(dòng)三輪車后橋的結(jié)構(gòu)樣式
2.1.1 單側(cè)電機(jī)、外置車架型
單側(cè)輪電機(jī)，外置車架（車架在車輪外邊），這種結(jié)構(gòu)的車沒有大軸，穩(wěn)定性不好，后兩輪不同步，載重量輕，車架易變形。這種電動(dòng)三輪車的優(yōu)點(diǎn)是制造工藝簡(jiǎn)單車身輕便，耗電量相對(duì)較小 ，沒有差速器，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單，成本低。缺點(diǎn)就是使用范圍比較狹小，不適合在路況不太好的鄉(xiāng)下使用。一般情況下此種車型車速較低，車子容易掌控，可作為老年人、殘疾人代步用車。如圖2.1所示。
圖2.1 外置車架電機(jī)型
2.1.2 中置電機(jī)帶大軸型
要選擇中置電機(jī)帶大軸的車，（大軸又稱后橋、后梁，是連接三輪車后兩輪之間的車軸，三輪車的重要部件）這種車穩(wěn)定性好，中置電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)后兩輪，啟動(dòng)平穩(wěn)。而且這類車不用外置車架，整車外觀也好看。 這種類型的車成本比較高、車身比較重、承載能力強(qiáng)，適合城市貨運(yùn)和路況比較差的城鄉(xiāng)使用。隨著使用范圍的擴(kuò)大，還出現(xiàn)了電動(dòng)三輪出租車，電動(dòng)三輪環(huán)衛(wèi)車等，如圖2.1所示。圖2.1 中置電機(jī)帶大軸的三輪車
2.2 電動(dòng)三輪車根據(jù)用途不同的分類
2.2.1休閑型電動(dòng)三輪車
休閑型電動(dòng)三輪車以自用為主，通常作為老年人休閑娛樂、接送兒孫上學(xué)或者買菜走親戚所用。老年人可以用來作為結(jié)伴去釣魚、逛公園、健身等的代步工具。車身比較輕，車速比較低，比較省電，還有助理腳踏，可以作為低電或者沒電時(shí)應(yīng)急所用，也可以作為老年人鍛煉身體的工具,如圖2.3所示。
圖2.3 休閑型電動(dòng)三輪車
2.2.2 客運(yùn)型電動(dòng)三輪車
客運(yùn)型電動(dòng)三輪車以城鎮(zhèn)客運(yùn)為主，他的主要特點(diǎn)就是承載能力強(qiáng)，可以坐五到六人，電池容量比較大，車身比較重比較長(zhǎng)，一般采用中置電動(dòng)機(jī)或者是采用差速電機(jī)的方式作為后橋的驅(qū)動(dòng)方式。電池容量大、電機(jī)功率較大、電壓較高、行程比較遠(yuǎn)。同時(shí)也有助理腳踏，在低電、沒電或者上坡、起步時(shí)使用。這種客運(yùn)型點(diǎn)動(dòng)三輪車多用在城鄉(xiāng)客運(yùn)或者出租所用，車速比較高、車身比較大、軸距較長(zhǎng)，穩(wěn)定性比較好，如圖2.4所示。
圖2.4 客運(yùn)型電動(dòng)三輪車
2.2.3 客貨兩用型電動(dòng)三輪車
客貨兩用型電動(dòng)三輪車集合了客運(yùn)和貨運(yùn)的長(zhǎng)處，用途更多、應(yīng)用范圍更廣泛。一般也是采用的中置電動(dòng)機(jī)或者差速電機(jī)作為后橋驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，不僅可以載人，還可以載貨，不管是城市還是農(nóng)村都可以用。它的電動(dòng)機(jī)功率、電池容量、電池組電壓更為高，這樣車速更高、動(dòng)力更強(qiáng)、行程更遠(yuǎn)、。同時(shí)車身使用的鋼材更厚、標(biāo)號(hào)更高，同時(shí)那整車成本更高。
圖2.5 客貨兩用電動(dòng)三輪車
2.2.4 貨運(yùn)型電動(dòng)三輪車
貨運(yùn)型電動(dòng)三輪車與客運(yùn)型電動(dòng)三輪車驅(qū)動(dòng)形式相差不大，也是以中置電動(dòng)機(jī)或者差速電動(dòng)機(jī)為主要的驅(qū)動(dòng)方式，只是電動(dòng)機(jī)的功率更大，電池電壓更高、電動(dòng)機(jī)功率更高，電池容量更大而已。主要作為城市的輕貨的運(yùn)輸工具，與其他機(jī)動(dòng)車相比居于價(jià)格低，操控簡(jiǎn)單，方便實(shí)用的特點(diǎn)。貨運(yùn)型電動(dòng)三輪車的鋼材標(biāo)號(hào)最高，鋼板厚度更厚，成本也相應(yīng)的會(huì)更高。
圖2.6 貨運(yùn)型電動(dòng)三輪車
2.3 電動(dòng)三輪車設(shè)計(jì)方案的確定
綜合所有電動(dòng)三輪車的特點(diǎn)和用途，再經(jīng)過我對(duì)本地區(qū)市場(chǎng)的需求，我決定設(shè)計(jì)一款新型的貨運(yùn)電動(dòng)三輪車。因?yàn)楝F(xiàn)在的貨運(yùn)型電動(dòng)三輪車整體來說使用的是多塊電車組和中置電動(dòng)機(jī)。這樣呢就加重了車身的自重，還需要有鏈條的傳動(dòng)。這樣的電動(dòng)三輪車的缺點(diǎn)呢有兩點(diǎn)：一、電動(dòng)三輪車的電池組的自重消耗了電池的電量，使得電動(dòng)三輪車的行程縮短；二、用鏈條傳動(dòng)在功率的傳遞過程中也消耗了一部分電能。那么我就想能不能在電動(dòng)三輪車上使用一種新型的電池組呢？它既有同樣的電池容量，也擁有比較低的自身重量。還有就是目前的貨運(yùn)型電動(dòng)三輪車外觀都是如圖四所示的樣式，千篇一律，雖說是用來拉貨用的，但是總體來說還是不夠美觀，不能吸引人們的眼球。那么我能不能在貨運(yùn)型的電動(dòng)三輪車的外觀上做點(diǎn)文章呢？
通過我認(rèn)真的分析、導(dǎo)師的指點(diǎn)和通過搜集市場(chǎng)的資料和調(diào)研。一個(gè)全新的貨運(yùn)型電動(dòng)三輪車在我的腦海中應(yīng)運(yùn)而生。那就是使用新型的電池組和差速電機(jī)做為驅(qū)動(dòng)的改進(jìn)為方案，和更為講究而且符合大眾口味的電動(dòng)三輪車。不僅外觀漂亮，而且車身自重更輕、行程更遠(yuǎn)，使用維護(hù)更為方便，噪音更低的電動(dòng)三輪車將會(huì)在不久的將來展現(xiàn)在大家的面前, 如圖2.7所示電動(dòng)三輪車結(jié)構(gòu)方案簡(jiǎn)圖。
圖2.7 電動(dòng)三輪車結(jié)構(gòu)方案參考簡(jiǎn)圖
第三章 電動(dòng)三輪車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建模
3.1 電動(dòng)三輪車的參數(shù)選擇
外形尺寸：2910×1000×1210
??? 額定功率：1500w????
??? 額定電壓：72 v?
????電池容量：600Ah??
??? 最大行程：120km??????
??? 最高車速：30 km/h
??? 轉(zhuǎn)彎半徑：2.5m???
????爬坡能力：16°
????車輛自重：200kg（含電池）
??? 總 承 重：450kg??
3.2 電動(dòng)三輪車外形簡(jiǎn)介
經(jīng)過認(rèn)真的調(diào)研和對(duì)目前市場(chǎng)的考察，經(jīng)導(dǎo)師指點(diǎn)。我設(shè)計(jì)了一款新型電動(dòng)三輪車。其外觀如下：
圖3.1 電動(dòng)三輪車外形
車身效仿了原來比較流行的三輪摩托車的外觀，整體比較協(xié)調(diào)，符合多數(shù)人的審美關(guān)，市場(chǎng)前景很好。具體參數(shù)如下：前后軸距:1930mm 、后輪軸寬:810mm、整車長(zhǎng):2910mm、整車寬:1000mm、整車高:1210mm 。車斗為三開門型新型設(shè)計(jì)方法，方便裝卸貨物，操作簡(jiǎn)單。
3.3 電動(dòng)三輪車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.3.1驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)選擇
電動(dòng)三輪車采用鏈傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)：電動(dòng)直驅(qū)鏈傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、傳動(dòng)效率高、故障率低、適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，專門用于實(shí)用三輪、小四輪電動(dòng)車。??
????它的應(yīng)用重量應(yīng)用使車輛重量減輕，機(jī)構(gòu)布置合理、車輛控制操作簡(jiǎn)單、成本大幅下除、故障率明顯減少，是低價(jià)位鉛酸電池電動(dòng)車的最佳配套產(chǎn)品。??
????為便于用戶了解，現(xiàn)將其技術(shù)參數(shù)簡(jiǎn)述如下，以供使用前參考。其寬度可根據(jù)用戶定制。
電動(dòng)直驅(qū)鏈傳動(dòng)，直接通過鏈輪傳動(dòng)傳到后輪上。較少了功率在傳動(dòng)過程中的能量損失，也簡(jiǎn)化了后橋的工藝流程和加工難度。既方便又實(shí)用美觀，一定是未來電動(dòng)三輪車的典范。車架部件是構(gòu)成電動(dòng)三輪車的基本結(jié)構(gòu)體，也是電動(dòng)三輪車的骨架和主體，其他部件也都是直接或間接安裝在車架上的。
3.3.2電池選型
電動(dòng)三輪車電機(jī)的功率選擇為1500w,那么就需要一種電容比較大的電池組來作為驅(qū)動(dòng)電源。 隨著電動(dòng)助力車行業(yè)從2006年下半年開始進(jìn)入行業(yè)整合與戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型階段，其動(dòng)力電源配套產(chǎn)品也呈現(xiàn)出新的趨勢(shì)特征。典型的主流趨勢(shì)是鋰電池開始以產(chǎn)業(yè)化模式用作電動(dòng)助力車動(dòng)力電池，以替代鉛酸蓄電池和鎳氫電池等傳統(tǒng)產(chǎn)品。在政府政策規(guī)范和行業(yè)協(xié)會(huì)大力倡導(dǎo)下，以及消費(fèi)升級(jí)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化的推動(dòng)下，電動(dòng)助力車用鋰電池的發(fā)展十分迅速，且呈現(xiàn)加速度的態(tài)勢(shì)。據(jù)估算，2007年電動(dòng)助力車用鋰離子電池出貨量在25萬組以上，較上年增長(zhǎng)約110%；人們樂觀預(yù)測(cè)2008年出貨量可以達(dá)到50萬組以上，再現(xiàn)翻番的增長(zhǎng)速度。經(jīng)過2～3年的行業(yè)磨合，在電動(dòng)助力車結(jié)構(gòu)逐漸梳理清晰的背景下，電動(dòng)助力車用鋰電池的年出貨量將可望達(dá)到100萬組以上，占電動(dòng)助力車電池整個(gè)市場(chǎng)的約5%以上。
鋰電池由主要用于電子數(shù)碼終端消費(fèi)品的儲(chǔ)能型二次電源向動(dòng)力型二次電源發(fā)展，是其產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程中一次質(zhì)的飛躍。由此推動(dòng)鋰電池行業(yè)擴(kuò)張能力大幅度提升。其中，鋰電池用于電動(dòng)助力車動(dòng)力電源是其最具有劃時(shí)代意義的行業(yè)拓展。如果能夠成功，則是鋰電池自手機(jī)電池以后所開拓的最具發(fā)展?jié)摿Φ氖袌?chǎng)空間。對(duì)此，分析并把握現(xiàn)階段鋰電池用于電動(dòng)助力車的關(guān)鍵特點(diǎn)顯得尤為重要。
直接挑戰(zhàn)鉛酸蓄電池，較高的成本是用于電動(dòng)助力車的鋰電池的第一個(gè)關(guān)鍵特點(diǎn)。較低的成本所決定的高性價(jià)比特點(diǎn)是鉛酸蓄電池160多年長(zhǎng)盛不衰的關(guān)鍵因素。鋰電池在沒有任何中間過渡層產(chǎn)品的情況下用于電動(dòng)助力車，直接與鉛酸蓄電池競(jìng)爭(zhēng)，主要是性價(jià)比競(jìng)爭(zhēng)，因此產(chǎn)生非常大的壓力。相對(duì)于鉛酸蓄電池來說，鋰電池較高的成本主要由于以下原因：
第一、原材料價(jià)格較高。鋰電池的正極材料、負(fù)極材料、集流體、隔膜、電解質(zhì)等主材價(jià)格比鉛酸蓄電池高出很多，其組裝輔材和外部電路系統(tǒng)成本則是鉛酸蓄電池幾乎沒有的。雖然鋰電池由于能量遠(yuǎn)高于鉛酸蓄電池，因此單位功率的原輔材料成本并沒有表現(xiàn)出來的成本差距那么大，但是二者的材料成本差距確實(shí)存在，而且差距以倍數(shù)計(jì)；
第二、由于制作工藝的原因，鋰電池的人工成本比較比例。在制造成本中，鋰電池的人工成本占40%以上，而鉛酸蓄電池的人工成本一般為10%～20%；
第三、鋰電池生產(chǎn)用的機(jī)器設(shè)備價(jià)值較高，單位功率的固定資產(chǎn)折舊金額較大；
第四、鋰電池在生產(chǎn)中大部分過程是不可逆的，而鉛酸蓄電池是可逆修復(fù)的，因此鋰電池的總體合格率較低；
第五、鉛酸蓄電池使用之后的回收價(jià)值在40%以上，而鋰電池的回收價(jià)值幾乎是零。
綜上，相對(duì)于鉛酸蓄電池，鋰電池用于電動(dòng)助力車的成本較高是一個(gè)突出的特點(diǎn)，也是影響鋰電池大規(guī)模替代鉛酸蓄電池用于電動(dòng)助力車的關(guān)鍵特點(diǎn)。對(duì)此，我們必須正視，不能回避。鋰電池是迄今所有商業(yè)化使用的二次化學(xué)電源中性能最為優(yōu)秀的電池，這也是促進(jìn)鋰電池用于電動(dòng)助力車的一個(gè)關(guān)鍵因素。主要的可以概括如下：
（1）比能量高；無論是體積比能量，還是重量比能量，鋰電池均比鉛酸蓄電池高出三倍以上。由此決定了鋰電池體積更小、重量更輕，其市場(chǎng)消費(fèi)感覺很好；
?。?）循環(huán)壽命長(zhǎng)；鋰電池用于電動(dòng)助力車的循環(huán)壽命一般在800次以上，采用磷酸鐵鋰正極材料的鋰電池可以達(dá)到2000次左右，超出鉛酸蓄電池1.5倍至5倍以上。這大大降低了鋰電池的使用成本，提高了消費(fèi)者的使用便利程度；
?。?）具有較寬的充電功率范圍；這是鋰電池具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。在需要時(shí)，可以1C～3C充電，使充電時(shí)間控制在20分鐘～1小時(shí)，充電效率達(dá)到85%以上。在進(jìn)一步技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，這一特性得到更好的發(fā)揮，可以具有很好的商業(yè)價(jià)值；
（4）倍率放電性能好；鋰電池的倍率放電可以達(dá)到10倍率以上，特殊制作可以達(dá)到30倍率。這一特性非常有利于電動(dòng)助力車的智能控制騎行技術(shù)的發(fā)展。只是目前對(duì)這一特性尚未有很好的開發(fā)與利用。
在鋰電池發(fā)展過程中，因?yàn)椴捎玫恼?fù)極材料及其配方不同，出現(xiàn)過爆炸、燃燒等不安全現(xiàn)象。主要是負(fù)極采用金屬鋰，經(jīng)循環(huán)后產(chǎn)生枝晶，致使短路，出現(xiàn)燃燒爆炸；而正極材料采用鈷酸鋰或鎳鈷鋰等，其化學(xué)活潑性較高，在石墨負(fù)極的配合下，一旦出現(xiàn)高溫，容易發(fā)生爆炸燃燒。盡管實(shí)際發(fā)生的概率在十萬分之一或百萬分之一以上，但由于以手機(jī)及筆記本電腦等為主的電子消費(fèi)品數(shù)量極大，使用范圍極廣，因此累計(jì)發(fā)生的安全事故絕對(duì)數(shù)量使人們感覺很多。由于這些電子消費(fèi)品是人們?nèi)粘Ｉ罱?jīng)常相伴，不可或缺的用品，一旦發(fā)生安全問題，影響很大，致使人們“談鋰電池色變”。這種在電子數(shù)碼產(chǎn)品中使用的鋰電池的安全問題形成一種成見，開始影響電動(dòng)助力車用鋰電池。之所以說這是一種“成見性”的特點(diǎn)，是因?yàn)樵诩夹g(shù)創(chuàng)新的推動(dòng)下，這一問題已經(jīng)得到解決。目前，多家研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)通過技術(shù)創(chuàng)新采用改性錳酸鋰或磷酸鐵鋰為正極材料，其氧化性呈惰性狀況，并具有很強(qiáng)的承受大電流、高電壓的能力，配以新型電解質(zhì)和耐高溫隔膜，制作的鋰電池經(jīng)過非?？量痰臏y(cè)試，可以說，完全解決了安全性問題。以浙江振龍電源股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“振龍公司”）生產(chǎn)的動(dòng)力型聚合物鋰電池為例，過充達(dá)到3C15V，熱濫用達(dá)到150攝氏度，高溫95攝氏度擱置48小時(shí)，短路、針刺、振動(dòng)，反復(fù)多次測(cè)試，無一爆炸燃燒?？梢哉f，這是一種與傳統(tǒng)鋰電池在基本性質(zhì)上不同的鋰電池，它具有很好的安全性。但是，仍然在發(fā)生著的某些鋰電池安全事故，以及人們已經(jīng)形成的成見，至今仍嚴(yán)重影響鋰電池用于電動(dòng)助力車的進(jìn)一步推廣，這也是我們不得不重視的一個(gè)關(guān)鍵特點(diǎn)。當(dāng)鋰電池采用錳酸鋰正極材料以后；當(dāng)聚合物鋰電池改革了電解質(zhì)膜制作的特殊工藝以后，在技術(shù)創(chuàng)新的持續(xù)推進(jìn)下，鋰電池進(jìn)入了完全綠色環(huán)保可再生能源發(fā)展的嶄新階段。從社會(huì)發(fā)展宏觀層面和政府政策導(dǎo)向?qū)用?，采用這種全環(huán)保無污染的二次化學(xué)電源替代鉛酸蓄電池，生產(chǎn)成千萬輛甚至上億輛電動(dòng)助力車供中國(guó)廣大老百姓作為基本代步交通工具，其重大戰(zhàn)略意義是不言而喻的。從操作層面把握，關(guān)鍵是政策力度在什么時(shí)候逐步到位。
以上四個(gè)方面是決定現(xiàn)階段鋰電池用于電動(dòng)助力車發(fā)展?fàn)顩r以及發(fā)展趨勢(shì)和空間的關(guān)鍵特點(diǎn)。針對(duì)這些特點(diǎn)，采取積極的應(yīng)對(duì)措施和主動(dòng)有力的策略，是全行業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。我們目前的任務(wù)是將鋰電池這種綠色環(huán)保的可再生能源用于電動(dòng)助力車行業(yè)，并推動(dòng)其得到盡可能廣泛的發(fā)展。對(duì)此，我們首先應(yīng)該分析并把握電動(dòng)助力車的行業(yè)本質(zhì)。無輪從我國(guó)自行車發(fā)展的歷史背景看，還是從我國(guó)人多地少，石油能源匱乏及經(jīng)濟(jì)尚不發(fā)達(dá)的國(guó)情特點(diǎn)看，電動(dòng)助力車是一種基本的、數(shù)量最多的代步交通工具。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人民生活水平提高，及對(duì)傳統(tǒng)自行車更新?lián)Q代改進(jìn)的需要，電動(dòng)助力車的迅速發(fā)展具有必然的性質(zhì)。對(duì)這一新興的、正處于快速發(fā)展中的行業(yè)的本質(zhì)，筆者的初步認(rèn)識(shí)是：高技術(shù)與低成本相結(jié)合，以滿足普通的代步交通工具需要。對(duì)這一行業(yè)本質(zhì)的把握，主要有三個(gè)層面的要點(diǎn)：
?。?）高技術(shù)：電動(dòng)助力車是一個(gè)高技術(shù)密集的產(chǎn)品，包括設(shè)計(jì)、電機(jī)、車身材質(zhì)、電池和騎行控制系統(tǒng)，無一不是最新的高技術(shù)的成果。任何一個(gè)方面的技術(shù)含量欠缺不到位，都會(huì)使整個(gè)產(chǎn)品的性能和穩(wěn)定性大大下降；
?。?）低成本:電動(dòng)助力車在中國(guó)是自行車的更新產(chǎn)品，其歷史價(jià)格參照物是自行車；而且購(gòu)買電動(dòng)助力車的主體是收入較低的普通老百姓，其年可支配收入一般在1萬元～2萬元。因此，低成本是一個(gè)重要前提；
（3）普通代步交通工具；這也就是說，電動(dòng)助力車使用密度較高，騎行頻次較高，騎行的道路狀況可能不好，同時(shí)必然要求帶人載物。因此，消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)助力車的騎行距離、循環(huán)壽命、充電時(shí)間、牢固可靠性及對(duì)路面的適應(yīng)性等要求較高。
把握電動(dòng)助力車行業(yè)本質(zhì)，根據(jù)現(xiàn)階段鋰電池運(yùn)用的關(guān)鍵特點(diǎn)，我們才能夠設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)策略和實(shí)現(xiàn)路徑，通過電動(dòng)助力車用鋰電池整個(gè)供應(yīng)鏈共同的努力，克服瓶頸，盡快把這個(gè)事業(yè)做大。對(duì)此，本文就以下對(duì)策進(jìn)行初步探討：
對(duì)策一：節(jié)能環(huán)保政策加大落實(shí)力度，加快落實(shí)步伐
這是需要整個(gè)社會(huì)和政府做的事情。大量生產(chǎn)鉛酸蓄電池用于電動(dòng)助力車，從微觀看，目前的性價(jià)比無出其右，低廉的成本是其他電池?zé)o法與之競(jìng)爭(zhēng)的；但是從社會(huì)成本看，酸霧、鉛粉（鉛煙塵）和污水對(duì)環(huán)境的影響和社會(huì)支付的代價(jià)是很大的，而且是需要長(zhǎng)期支付的。一個(gè)負(fù)責(zé)任的社會(huì)主體，一個(gè)負(fù)責(zé)任的政府應(yīng)該盡快阻止這種污染的繼續(xù)延續(xù)，盡快鼓勵(lì)支持節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品的發(fā)展。這一對(duì)策的落實(shí)，是鋰電池用于電動(dòng)助力車發(fā)展必要的前提和環(huán)境。
對(duì)策二：以較高的整體性價(jià)比應(yīng)對(duì)高成本
就絕對(duì)的成本比較，鋰電池不可能做到與鉛酸蓄電池一樣；也就是說，單純以放電功率的性價(jià)比而言，目前鋰電池?zé)o法與鉛酸蓄電池競(jìng)爭(zhēng)。但是整體性價(jià)比，是鋰電池與鉛酸蓄電池進(jìn)行成本競(jìng)爭(zhēng)的主要取勝之道。這包括兩個(gè)方面：
一方面，以技術(shù)創(chuàng)新為基礎(chǔ)，不斷降低成本，提高性價(jià)比。鋰電池的核心是通過鋰離子脫嵌與嵌入的轉(zhuǎn)移來實(shí)現(xiàn)電能與化學(xué)能之間的轉(zhuǎn)換?？梢詫?shí)現(xiàn)并且更高效率的實(shí)現(xiàn)這一核心的鋰電池材料、制作工藝及其相關(guān)技術(shù)存在非常廣闊的創(chuàng)新空間。例如，研發(fā)創(chuàng)新采用錳酸鋰為鋰電池正極材料，既解決了安全性問題，又使正極材料的成本大幅度下降；由60多萬元一噸的鈷酸鋰下降為5萬多元一噸的錳酸鋰。另外，通過研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新，使目前鋰電池所需要的部分材料得以國(guó)產(chǎn)化，打破日本美國(guó)企業(yè)的壟斷，從而大幅度降低成本。這方面的工作已經(jīng)取得了積極的進(jìn)展?？梢猿醪焦烙?jì)，經(jīng)過1～2年的努力，用于電動(dòng)助力車的鋰電池的制造成本可以下降30%以上。在鉛酸蓄電池的鉛資源價(jià)格不斷上漲的背景下，鋰電池的相對(duì)性價(jià)比將會(huì)大幅度提高。
另一方面，通過整車的設(shè)計(jì)改進(jìn)和消費(fèi)理念的引導(dǎo)，提高使用鋰電池的電動(dòng)助力車的“感受性價(jià)比”。所謂“感受性價(jià)比”，是指消費(fèi)者在消費(fèi)過程中主觀體驗(yàn)產(chǎn)品舒適度、便利度、新奇度及各種精神享受與其支付的價(jià)格的比較。例如，采用智能控制設(shè)計(jì)的電動(dòng)助力車以騎行使用的力度為控制主體，充分發(fā)揮鋰電池倍率放電特性，騎行者越是用力，放電功率越大，速度越快并且騎行效率越好；這可以使騎行者獲得一種特別的感受。鋰電池具有較高的比能量，具有快充的技術(shù)條件，聚合物鋰電池又有非常好的設(shè)計(jì)柔性，這些都可以更好的利用來提高“感受性價(jià)比”，彌補(bǔ)低層次的功率性價(jià)比的不足。
對(duì)策三：加大產(chǎn)業(yè)鏈整合力度，充分發(fā)揮鋰電池的優(yōu)勢(shì)性能?
從目前的實(shí)際情況看，由于鋰電池剛剛進(jìn)入電動(dòng)助力車行業(yè)，基本上采取的是就著鉛酸蓄電池軌跡走的路徑，按鉛酸蓄電池原有的設(shè)計(jì)套入鋰電池。例如電壓模式，因?yàn)殂U酸蓄電池是以2V單體為基礎(chǔ)進(jìn)行串聯(lián)而成的，所以目前絕大多數(shù)電動(dòng)助力車采用的電壓是24V、36V和48V等。而實(shí)際上，配合電機(jī)、載重、速度等等整車整體設(shè)計(jì)最佳的電壓、電流及放電功率卻未必如此。既然鋰電池有非常好的比能量、循環(huán)壽命、快充條件、倍率放電能力等等優(yōu)勢(shì)性能，那么電動(dòng)助力車生產(chǎn)廠商在進(jìn)行整車設(shè)計(jì)的時(shí)候，在制造過程安排的時(shí)候，在考慮售后服務(wù)維修的時(shí)候，將鋰電池制造企業(yè)更緊密的整合在一起，從而更好地發(fā)揮鋰電池的優(yōu)勢(shì)特性。例如放電功率，如果充分考慮鋰電池有效工作電壓在3.0V～4.2V之間，則可以用緊設(shè)計(jì)方式，在充分發(fā)揮電機(jī)功能的前提下，將鋰電池做的更小、更輕；再譬如，如果進(jìn)一步完善技術(shù)創(chuàng)新，克服磷酸鐵鋰目前存在的弱點(diǎn)，將鋰電池循環(huán)壽命做到1500次以上，則在整車設(shè)計(jì)的時(shí)候，特別是電機(jī)壽命、材質(zhì)壽命和控制系統(tǒng)壽命等，加大使用壽命延長(zhǎng)的設(shè)計(jì)，推出5年以上的保質(zhì)期，同時(shí)在商務(wù)策略和售后服務(wù)策略上進(jìn)行調(diào)整，打造一種全新的概念車?？傊?，加大產(chǎn)業(yè)鏈整合力度，盡快采用總體設(shè)計(jì)模式，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)流程再造，以充分發(fā)揮鋰電池優(yōu)勢(shì)性能，是鋰電池大規(guī)模用于電動(dòng)助力車發(fā)展的必由之路。
對(duì)鋰電池用于電動(dòng)助力車的發(fā)展作為一次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型來對(duì)待，是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程；但是，以上述四個(gè)方面為抓手，從點(diǎn)的突破開始，以點(diǎn)帶面，綱舉目張，我認(rèn)為是比較有效率的關(guān)鍵之處。
在將鋰電池用于電動(dòng)助力車的過程中，以振龍公司為代表的一些鋰電池生產(chǎn)廠商開發(fā)出具有更為高端技術(shù)的動(dòng)力型聚合物鋰電池，這與電動(dòng)助力車的需要更為契合。針對(duì)上述鋰電池應(yīng)用于電動(dòng)助力車的特點(diǎn)，振龍公司開發(fā)的動(dòng)力型聚合物鋰電池具有更為明顯的優(yōu)勢(shì)特性：
1、具有非常好的比能量特點(diǎn)，尤其是重量比能量
聚合物鋰電池采用復(fù)合鋁塑膜為電芯外殼，因此在同樣技術(shù)和材料的情況下具有更好的重量比能量，見下表：
在保持鋰電池工作電壓平臺(tái)最高的前提下，聚合物鋰電池的重量比能量是最好的；因此在消費(fèi)者的實(shí)際使用中，聚合物鋰電池是最輕便的；從目前正在緊鑼密鼓地制定行業(yè)政策和標(biāo)準(zhǔn)的角度看，聚合物鋰電池更適合用于電動(dòng)助力車。
2、具有更好的安全性能，因此聚合物鋰電池可以完全消除“安全性成見”
聚合物鋰電池在被發(fā)明出來時(shí)，就是以其較高的安全性能為典型特征。聚合物鋰電池獨(dú)特的電解質(zhì)配方和制作工藝方式，優(yōu)化了極性材料與電解質(zhì)的結(jié)合關(guān)系，屏除了電池內(nèi)部產(chǎn)生較大氣體壓力的源頭因素。同時(shí)，鋁塑膜外殼的軟包形式使得可能的內(nèi)部壓力可以得到緩解。因此，聚合物鋰電池可以較好的避免液態(tài)鋰電池常見的爆炸與燃燒現(xiàn)象。目前的動(dòng)力型聚合物鋰電池均采用錳酸鋰或磷酸鐵鋰為正極材料，這為徹底解決安全性問題奠定了基礎(chǔ)。
3、具有獨(dú)特的柔性設(shè)計(jì)特點(diǎn)，因此聚合物鋰電池更適合產(chǎn)業(yè)流程整合
聚合物鋰電池的極片規(guī)格、外形尺寸、極耳位置、連接方式等都具有很好的設(shè)計(jì)柔性，可以在較短的時(shí)間內(nèi)，以較低的成本，盡可能貼近客戶的需要設(shè)計(jì)出新的款式、尺寸、規(guī)格、品種。這為推進(jìn)產(chǎn)業(yè)流程整合，適應(yīng)綜合設(shè)計(jì)需要提供了更好地條件，同時(shí)也為電動(dòng)助力車更多個(gè)性化設(shè)計(jì)提供了較大的空間，為電動(dòng)助力車生產(chǎn)廠家短平快地爭(zhēng)奪市場(chǎng)提供較好的支持。
4、具有高倍率放電優(yōu)勢(shì)，因此聚合物鋰電池更顯強(qiáng)勢(shì)瞬間動(dòng)能
聚合物鋰電池在航模、玩具、電動(dòng)工具等市場(chǎng)拓展過程中呈現(xiàn)出無可比擬的高倍率放電優(yōu)勢(shì)，相關(guān)技術(shù)已經(jīng)比較成熟。因此當(dāng)聚合物鋰電池用于電動(dòng)助力車時(shí)，這一特性為電動(dòng)助力車動(dòng)力設(shè)計(jì)和智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了特別的技術(shù)支持；在電動(dòng)助力車啟動(dòng)、爬坡、瞬間加速等關(guān)鍵點(diǎn)和騎行中使用的力度大小，聚合物鋰電池的倍率放電性能可以提供非常到位的動(dòng)能支撐，從而發(fā)揮獨(dú)到的效率作用。
5、由于鋁塑膜和工藝的特點(diǎn)，聚合物鋰電池更具成本下降空間
目前聚合物鋰電池的成本與液態(tài)鋰電池相當(dāng)，但是，其在兩個(gè)方面具有更為確定的成本下降空間：一是鋁塑膜外殼，目前國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品的研發(fā)已經(jīng)取得階段性成果，估計(jì)近一兩年可以有適用的批量化的產(chǎn)品供應(yīng)。屆時(shí)，鋁塑膜外殼的成本將會(huì)有較大的下降幅度；二是制作工藝成本下降。目前聚合物鋰電池成本較高的一個(gè)重要方面是比較復(fù)雜的工藝過程和較高的制作成本。隨著工藝技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新的進(jìn)一步深化和簡(jiǎn)化，聚合物鋰電池的制造工藝成本預(yù)期有較大的下降空間。
電動(dòng)助力車在實(shí)際使用過程中對(duì)快速充電性能有比較強(qiáng)烈的需求。針對(duì)此需求，振龍公司特別在材料匹配及特殊的工藝設(shè)計(jì)方面加大力度，開發(fā)的聚合物鋰電池具有很好的充電電流寬度。目前已經(jīng)可以批量生產(chǎn)1C電流充電的聚合物鋰電池，可以使充電時(shí)間縮短到1小時(shí)。而已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室研發(fā)成功，并制作出樣品的3C充電模式，可以使充電時(shí)間達(dá)到20分鐘，其容量效率仍保持在86%以上。我們認(rèn)為，一旦實(shí)現(xiàn)工業(yè)化批量生產(chǎn)，電動(dòng)助力車的使用便捷將會(huì)發(fā)生革命性的變化。
綜上所述，新一代動(dòng)力型聚合物鋰電池具有更為鮮明的特點(diǎn)，更有利于應(yīng)用于電動(dòng)助力車新的發(fā)展階段，因此，在國(guó)家政策進(jìn)一步落實(shí)支持的背景下，張揚(yáng)這些特點(diǎn)，并使這些特點(diǎn)在更大規(guī)模的數(shù)量上得以實(shí)現(xiàn)，將有力地推動(dòng)電動(dòng)助力車盡快進(jìn)入一個(gè)更高層次的新的發(fā)展軌道。
?項(xiàng)目指標(biāo)
?鉛酸蓄電池
?鎳鎘電池
?鎳氫電池
?液態(tài)鋰電池
?聚合物鋰電池
?重量比能量（Wh/kg）
?35
?50
??65
?130
?160
?額定電壓（V）
?2
?1.2
?1.2
?3.7
?3.7
現(xiàn)階段鋰電池應(yīng)用于電動(dòng)助力車及其發(fā)展的特點(diǎn)是解決行業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵，也是規(guī)范電動(dòng)助力車管理的重要條件，更是發(fā)展綠色代步交通工具，打造環(huán)保節(jié)能社會(huì)的一個(gè)方面努力的核心。博鰲（亞洲）論壇將建設(shè)綠色節(jié)能社會(huì)作為大會(huì)主題之一，并將發(fā)展可再生能源作為其中的一個(gè)重點(diǎn)?？梢灶A(yù)期，對(duì)污染產(chǎn)業(yè)的制約，對(duì)綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)的扶持和倡導(dǎo)，將越來越成為社會(huì)的共識(shí)，中國(guó)政府的政策也一定會(huì)逐漸加大落實(shí)力度，鋰電池的用途也會(huì)會(huì)越來越多。
3.3.3鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算
已知條件如：電動(dòng)三輪車電機(jī)的功率選擇為1500w, (額定功率P=1.5kW，轉(zhuǎn)速n1=970r/min)，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2=300rpm，載荷平穩(wěn)，鏈傳動(dòng)中心距不應(yīng)小于550mm，要求中心距可調(diào)整。
1、選擇鏈輪齒數(shù)
鏈傳動(dòng)速比：
由表6-5選小鏈輪齒數(shù)z1=25。
大鏈輪齒數(shù)z2=iz1=3.23×25=81，z2<120，合適。
2、確定計(jì)算功率
已知鏈傳動(dòng)工作平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，由表6-2選KA=1.3，計(jì)算功率為
Pc=KAP=1.3×7.5kW=9.75kW
3、初定中心距a0，取定鏈節(jié)數(shù)Lp
初定中心距a0=(30~50)p，取a0=40p。
取Lp =136節(jié)(取偶數(shù))。
4、確定鏈節(jié)距p
首先確定系數(shù)KZ，KL，KP。
由表6-3查得小鏈輪齒數(shù)系數(shù)KZ=1.34；
由圖6-9查得KL=1.09。
選單排鏈，由表6-4查得KP=1.0。
所需傳遞的額定功率為
由圖6-7選擇滾子鏈型號(hào)為10A，鏈節(jié)距p=15.875mm