滨州学院本科毕业设计（论文）
m1100? 25
也就是说，当车身在垂直方向上有震动后,悬架弹簧对悬架的反力将以22.5Hz的频率发生。
从以上的不同的悬架形式中，根据研究分析可设计为
?n ??k?15.8?1000?4?22. 5(Hz)
图11悬架机构 3.1.2 车轮
车轮有两个作用，首先它要承受车身载荷，因此强度要足够;其次，车轮
内部安装有减速器等零部件，相当于一个容器。对车轮提出以下要求: ①强度足够;②质量尽可能小;③结构尽可能简单，易于制造。
14
滨州学院本科毕业设计（论文）
图12 车轮结构
图13摩托车轮胎 由上表可知，轮惘尺寸为：
轮惘宽度x轮辆外径=1.85inch x 18inch=47mm x 457mm
车轮的轮毅的外径由决定，轮毅的外径等于齿圈尺寸这个数字加上两倍的安装齿圈处的厚度。
车轮的轮毅的长度由轮轴长度决定。至于轮辐，它的形状比较自由，只要 满足强度和刚度要求就可以了。 3.1.3 惰轮
体积较大的惰轮采用玻璃纤维纤增强型PA66制造, PA66强度中等, 因具有良好的自润滑性而广泛用在润滑条件不良或不便润滑的中轻载传动场合, 加入玻璃纤维后强度得到显著提高。考虑到PA66在高温时强度急剧下降, 故与之啮合的齿圈和中心小齿轮均采用导热性能较好的金属材料制造。为保证强度, 在分析时 必须使用最恶劣的工作状态. 按照设计要求和初期设计结果, 将
15
滨州学院本科毕业设计（论文）
m1 ?100?25?125 (kg)m2?3. 6?2?7. 2 (kg)R?(18?2. 75?2) ?0. 0254/2?0. 298 (m)?max ?5? ; ?max ?10?
代入式(4)解得：
5(N?m) M0max?99.惰轮驱动2只车轮, 而齿圈分度圆半径为dl/2?0. 103m, 故每只惰轮与齿圈间的圆周作用力为：
3.1.4轮轴
Ft ?99. 5/6?161(N)0. 103
轮轴是车轮的中心部件，它通过一些轴承、键等与车轮内的其它零部件构成连接。负载产生的重力对车轮的压力比较大，轮轴承受很大的力，因此在尺寸上不能太小。一方面，轮轴不能做得过粗，否则将不可避免地增加中心小齿轮的分度圆直径，这对提高传动比是极为不利的(轮壳尺寸有限);另一方面，轮轴也不能做得细，因为太细一方面会使内侧轴承过小，另一方面会降低轴右端键的强度。我们在定子右侧设计一凸台。
图14定子右端凸轮
为简化问题, 按全部载荷作用于齿面上部来计算齿根的弯曲强度。限制惰轮中央的所有自由度, 将载荷换算为压强, 施加在节圆与齿顶圆之间的齿面上。从惰轮的受力分析经验结果可以得出, 惰轮轮齿会发生变形, 最大位移发生在为齿顶部位,惰轮最大等效应力发生在齿根部位, 故惰轮保证该部位的弯曲强度符合要求即
16
滨州学院本科毕业设计（论文）
可。 3.1.5配电箱
配电箱是按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上，构成低压配电装置。正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路。故障或不正常运行时借助保护电器切断电路或报警。借测量仪表可显示运行中的各种参数，还可对某些电气参数进行调整，对偏离正常工作状态进行提示或发出信号。
（1）应考虑到配电箱的材料，考虑其散热问题。
（2）配电箱的体积应尽可能的做大，可放置更多的蓄电池。 （3）配电箱离地面的位置不宜太低，防止摩擦，破坏内部结构。 3.2 动力装置
本车采用无刷直流电机。无刷直流电机具有效率高，启动转矩大，过载能力强，操作性能好，结构简单、牢固，免维护或少维护，体积小，质量轻等优点。电机输出动力后经减速器降速来提高输出扭矩同时降低了负载的惯量，更有利于维持车体的平衡。
简单的讲，一般的永磁式直流有刷电动机的定子由永久磁钢组成，其主要作用是在其气隙中产生磁场，其电枢绕组通电后产生反映磁场。由于电刷的换向作用，使得这两个磁场的方向在直流电动机运行的过程中始终保持相互垂直，从而产生最大转矩而驱动电动机不停的旋转。为了实现无电刷换向的目的，直流无刷电动机一般将其电枢绕组放在定子上，把永磁磁钢放在转子上，这与传统直流永磁电动机的结构刚好相反。它采用转子位置传感器代替电刷，依靠转子位置传感器检测出转子的位置信号，通过换相驱动电路实现与电枢绕组连接的各功率开关管的导通与关断，达到换相的目的，从而使电机工作。
图15 无刷直流电机
17
滨州学院本科毕业设计（论文）
电源采用铅酸蓄电池。虽然铅酸蓄电池体积偏大，重量较重，但具有技术成熟、价格低廉、安全性高、较高的容量，较大的放电能力并可以免维护使用等突出优点。两轮自平衡电动车自身重量小且承载量不会超过1个人，速度限制在 15km/h以下也不用于远距离行驶,因此采用2节12V电动自行车铅酸蓄电池串联组成 24V供电电源.既满足使用要求又价格低廉，购买和更换都很方便。
图16铅酸蓄电池 3.3 转向控制装置
图17操纵杆主体结构及内部传感器安装位置
转向操纵杆由两个螺栓与车身连接，可以左右摇。采用旋转变阻器作为转角传感器安装在操作杆与车身的连接处，它直接输出与操纵杆的转角成正比的电压值。
18