1. 研究目的与意义

为飞机场的货场、仓库、行李转运等场合应用较广泛的物流牵引车，进行新产品的设计。由于它牵引多个挂车形成列车行进，常在室内与室外交叉工作，故而要求环保、安全、速度变化范围大，且要求机动灵活、适应性强。它也可应用于车站站台、邮政货场、码头货场、物流企业的仓库等场地进行货物转运。

2. 课题关键问题和重难点

关键问题：

1、驱动系统中结构特点及传动的方案确定。

2、驱动系统结构组成及装配草图绘制。

3. 国内外研究现状（文献综述）

电动牵引车由电机带动，用于车间内外大批货物的运输、流水线物料的搬运、大型工厂区间物料搬运，物料往往存放在挂车中，需要牵引车来解决不同区间物料的高效运输。额定牵引载重1000kg-6000kg不等。

电动牵引车是由电机带动的，一般最大引力气在1000-20000KG，行驶速度：0-15Km/h，配置电机（按牵引力配置）自带的刹车系统：电磁刹车，配置车载电瓶，充气橡胶轮等。根据车的用途，坐驾式电动牵引车,站驾式电动牵引车,迷你型牵引车,电动双驱动牵引车，手扶式电动牵引车,电动物料牵引车,等很多类型。

图1机场牵引车工作图

图2机场牵引车

在牵引车选型和确定配置时，需要注意以下几个方面：

①不同的车型，工作效率不同，那么需要的牵引车数量、司机数量也不同，会改变成本。

②如果牵引车在仓库内作业，不同车型所需的通道宽度不同，提升能力也有差异。

③车型及其数量的变化，会对车队管理等诸多方面产生影响。

④不同车型的市场保有量不同，其售后保障能力也不同。

1、牵引车的组成

由于是电力驱动，所以直接由脚踏板控制电机给电断电，没有离合器。而且电机的软特性代替了变速器，也不存在离合器。所以牵引车的驱动桥由减速器，差速器，半轴，及桥壳组成。转向系由转向操纵机构、转向传动机构、转向器组成。制动系由供能装置、控制装置、传动装置、制动器组成行驶系由车架、车桥、悬架、车轮（或履带）组成。

图3一般牵引车总体外观

图4一般驾驶室及操作台

2.驱动系统设计：

对于牵引车而言，驱动系统是尤为重要的。驱动系统中电机的功率选择是根据汽车对最高车速、负载要求、加速时间和最大爬坡度的要求进行设计。电动牵引车对与加速时间要求不大，所以说电动机应为电动车提供恒定的汽车最高车速行驶一段时间来确定功率。其次还需要具备一定的承载能力以满足其要求。第三电动汽车应具备持续爬坡的能力，也需要根据最大爬坡度来计算电机的功率。此外，电机转速和转矩也应该都满足电动车的各项动力性能指标。考虑到车辆行驶环境的影响，电机的参数选择只应大于理论的计算值。

在一般的汽车结构中，驱动桥包括主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置及桥壳等部件。对于各种不同类型和用途的汽车，正确的确定上述机件的结构型式并成功地将它们组合成一个整体-驱动桥，是设计者必须首先解决的问题。

汽车驱动系的总任务是传递发动机的动力，并使之适应于汽车的行驶要求。在一般汽车的机械式传动中，有了变速器还不能完全解决发动机特性与汽车行驶要求的矛盾和结构布置上的问题。首先是因为绝大多数的电动机在汽车上是纵向安置的，为使其转矩能传给左、右驱动车轮。必须由驱动桥的主减速器来改变转矩的传递方向，同时还得由驱动桥的差速器来解决左、右车轮的差速要求及转矩分配问题。因此，为了使汽车的传动系统设计得合理，有了变速器还不能完全解决发动机特性与汽车行驶要求的矛盾和结构布置上的问题。首先是因为绝大多数的电动机在汽车上是纵向安置的，为使其转矩能传给左、右驱动车轮。必须由驱动桥的主减速器来改变转矩的传递方向，应选择好传动系的总传动比，并恰当的将其分配给变速器和驱动桥，后者的减速比成为主减速比。选择主减速比时应该考虑到是车既能满足车速和负载等各项要求时，又能在常用的速度范围内降低发动机的转速减小电量的消耗，提高电动机的寿命并改善振动等特性。

1、电机的选择

牵引车行驶的特点是频繁地启动、加速、减速、停车等。在低速和爬坡时需要高转矩，在高速行驶时需要低转矩。电动机的转速范围应能满足叉车从零到最大行驶速度的要求，即要求电动机具有高的比功率和功率密度。电动机应具有高效率、低损耗，并在车辆减速时，可进行制动能量回收；电气系统安全性和控制系统的安全性应达到有关的标准和规定；能够在恶劣条件下工作；结构简单，适合的大批量生产，使用维修方便，价格便宜等。

2、驱动系统

驱动系统的功用是在驾驶员的控制（加速和制动踏板）下，高效率地将蓄电池（燃料电池或发动机）的能量转化为车轮的动能，或者将车轮的动能反馈到蓄电池中。一般由电气和机械两大部分组成，一般都包括控制元件、电动机和传动系统。

方案一：后轮集中驱动（单电机）

由一个驱动电机经过变速箱、差速器、两个半轴分别带动左右车轮运转，给整车提供行走动力。

（1）牵引电机横置（图5）：无需改变传动方向，可以免除复杂的斜齿轮组，通过5个直齿轮，二级减速，带动后轮转动。

图5牵引电机横置

（2）牵引电机竖置（图6）：通过一对直齿、一对螺旋伞齿轮改变传动方向，将电机的旋转运动改为后车轮的转动。门架下部链接于驱动桥上，上部与倾斜缸的缸头铰接，通过液压系统供油，随着倾斜缸活塞杆的前后移动而实现前后倾。后轮没有驱动桥。

图6牵引电机竖置

优点：单电机控制结构较小，布局时空间较方便。

缺点：结构复杂，不易实现90度转向。

方案二：后轮驱动（双电机）

由二个驱动单元组成，每个单元由一个驱动电机经过二级减速的论辩齿轮箱通过半轴直接带动前轮。转弯时，驱动车轮的差速由二个电机的不同转速来实现。

双电机前轮驱动的工作原理为：司机有转向要求时，转动方向盘，通过全液压转向器将液压油传到转向油缸内，转向油缸位于车体后部，油缸活塞中带有齿条，与转向后轮支架轴上的齿轮相吻合，在液压油的推动下，活塞杆向左或向右移动。同时，由于转向支架周上安装一个小齿轮带动角度传感器的齿轮转动，将转角信息传至电子差速控制器，电控根据转向角的大小、停转或反转方向转动。二个驱动电机的速度差是前后轮轴距和转向角的函数。

图7后轮驱动

优点：二个电机并排布置于车体前腔，结构比较紧凑，电机与紧凑的驱动桥连成一体，加速和爬坡性能好，牵引力大，减速由几组定轴轮系组成，无需差速器，这样大大减小磨损，提高传动力矩的效率，降低了噪声。

缺点：对电机要求尺寸较小，一般国内电机较大，所以需要将二个电机交错布置，所占空间较大，车体宽度参数较大，通用性降低。

3、主减速比选择

主减速器速比选取应满足汽车最高行驶速度要求。

主减速比选择首先应满足车辆的最高车速要求，由最高车速与电机最高转速确定传动比的上限。其次又电机的最高转速对应的最大输出转矩和最高车速对应的行驶阻力确定传动比的下限。由电机最大输出转矩和最大爬坡度对应的行驶阻力确定总传动比。

4. 研究方案

5. 工作计划

毕业设计前一学期末完成英文翻译，收集、查阅、文献资料并准备开题报告。

第1周 开学第一天提交英文翻译终审稿，并上传至毕设管理系统。

周末提交开题报告初稿。（参观、调研寒假完成）；