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1、34 电 动 起 锚 机 计 算 书共21页34 电 动 起 锚 机计算书目 录一主要参数二总体计算三蜗轮箱选择四开式齿轮强度校核五轴的强度校核六.键的挤压强度校核七.刹车部分计算八.虎牙离合器应力校核一、主 要 参 数1锚链直径： 34(AM2)2工作负载： 49.13kN3过载拉力： 73.7kN4支持负载： 294.75 kN5起锚速度： 12.9m/min6. 抛锚深度：

蜗杆轴M3 239.1（Nm）（2）电机堵转时各轴转矩 电机额定功率时蜗杆轴转矩M3 225.2（Nm） 电机堵转时 蜗杆轴额定转矩Mmax2.5 M32.5

8、强度校核1.蜗轮轴 蜗轮轴由减速箱厂家提供，厂家按国家标准要求制造，保证轴的强度要求，伸出端与小齿轮联结，悬壁布置，在承受扭矩的同时，承受大齿轮的径向力，现校核蜗轮轴伸出端根部承受的弯扭应力。 轴材料45钢，调质处理HBMPa 由产品样本做出蜗轮轴伸出端受力图1.工作负载时，小齿轮轴扭矩T2232.5（Nm） 2232500（Nm） 圆周力29766.7（N） 径向力×834.2（N） 根部承受弯矩M××（Nm） 按弯扭合成计算危险截面应力 21.4（MPa） 许用应力0.4

9、0.4×360144（MPa） 许用应力远大于计算应力，超载时强度校核略。2.链轮轴强度校核 轴材料45钢，调质处理HBMPa <一>.轴的疲劳强度校核 轴的受力简图 工作负载时， 链轮处的水平力4346983（N） 链轮处的垂直力4414366（N）工作负载时，链轮轴转矩M12471（Nm）大齿轮圆周力（即垂直力）27713（N）大齿轮径向力（即水平力）2（N） <1>.在C点承受工作负载时，求A、B点水平力 C点受力时的水平受力图求A点受力1760

故安全<二>.电机堵转时轴强度的校核 按前计算可知，电机堵转时，轴的应力放大2.35倍 2.352.35×41.597.5（MPa） 电机堵转时，轴的许用应力 0.950.95×3

13、60342（MPa） 故安全<三>.承受支持负载时，轴的强度校核主轴只承受支持负载拉力及制动力处于静止状态，只承受弯矩链轮的支持负载拉力F支294750 N 链轮处的水平力.（N） 链轮处的垂直力.（N）制动力243434N，36662N制动力的水平力324050（N）制动力的垂直力-×0.（N）<1>.在C点承受支持负载时，求A、B点水平力 C点受力时的水平受力图求A点受力

15、（Nm） 73056（Nm） 所以123384Nm为最大弯矩，可在此点计算轴的应力。331（MPa）此公况下，轴的许用应力0.95×360342（MPa） 故安全六.键的挤压强度校核 1.蜗杆轴 主 要 参 数 工作负载时应力计算 电机堵转时应力计算 名称 数值 单位 计算公式 计算结果 计算公式 计算结果 工作转矩T 239.1 Nm 轴 径D 50 mm 23 MPa2.35

短期超载时，转矩放大2.35倍，应力相应放大2.35倍 则牙面挤压应力2.35P64.9 （MPa） 牙根弯曲应力2.359.9（MPa） 0.995（MPa） 故安全主要参考资料：CCS钢质海船入级与建造规范，2001GB/T海船用起锚机和起锚绞盘CB/T锚链轮机械设计手册（新版），机械工业出版社，200421

不少小伙伴在买车之前，都会大量地去看关于汽车的资讯、试驾文章和对比等等，来综合判断继而选择出最适合自己的车型。特别是动力部分，忘了谁曾经说过 " 动力就像存款，越多越好 "，发动机动力参数的被关注度变得比以往都要高。

但真要去看功率、扭矩、牛米这些参数和单位时，却发现羞涩难懂，究竟背后所代表的是什么意思也不甚了解。这次茶哥就带大家了解这些参数应该怎么看，背后所代表的是什么。

通常我们看燃油发动机还是新能源车的电动输出参数，首先看到的就是功率。字面去理解，功率指的是发动机单位时间里做功的快慢。也就是说发动机做功的效率高低，就体现在功率数据。

功率数据的单位是 kW 千瓦，另一种表示的单位就是我们所熟悉的 Ps 马力。两者之间的换算关系是 1kW=1.36Ps，而 1Ps=0.735kW。当看到不同单位的功率数据表示时，大家就可以灵活地换算出自己理解的数据。还有一种功率单位的表示，和我们认识的千瓦 kW 与马力 Ps 所不同，那就是 hp（horse power）。hp 和 Ps 之间的差距很小，它们之间的关系为

换句话说，一款发动机动力水准的表现是好还是一般，要看的是功率数值的高低。它所表示的，是发动机功率的最大值，而不是发动机功率的恒定值。也就是说，它在某一转速点能输出这么大的功率，但不是长时间甚至是一起步就能达到这个功率值。

在日常行驶的过程中，包括是匀速行驶或者部分加速动作，都是用不到数据上所显示的最大功率。只有在全油门加速时，才有可能使用到这个最大功率。

值得一提的是，我们所看到的这个最大功率数值，其实指的是发动机做功的功率。真正对车辆加速有影响的，是轮上功率。因为发动机做功后的动力，会经过传动系统和各个旋转零件的传递，再到车轮上实行推动。所以轮上功率的数值是要比最大功率值要低。

看上去，扭矩数据似乎与发动机能发多少力有比较大的关系。扭矩在物理学中就是力矩的大小，等于力和力臂的乘积。放在发动机结构里面去理解，就是活塞下行的力，乘以曲轴曲柄的长度，就等于发动机扭矩的值。

在参数上看到的扭矩数值，其实并不是真正推动车辆起步和行驶的扭矩数值。而指的是发动机做功时在曲轴段所输出的扭矩大小。至于真正推动车辆行驶的扭矩多少，下面我们再来详细说。

正如刚才所说，很多小伙伴知道扭矩数值与力有关，所以就认为扭矩输出大的发动机，力量就大所以加速就强。其实车辆加速的确是看扭矩，不过这个扭矩是轮上扭矩的数值，而不是发动机曲轴做功的扭矩。

这两个扭矩之间数值可以相差很多倍，它们之间的关系是轮上扭矩 = 发动机扭矩 * 挡位齿比 * 主减速比。挡位齿比大家都应该理解，而主减速比的大小主要是后差速器固定的。挡位齿比和主减速比在当中起到的作用，是一个减速增矩的作用。转速按倍数降低，而扭矩则以同等倍数增加。

简单来理解，假设某辆车以一挡起步。发动机扭矩为 200Nm，一挡齿比为 3，主减速比为 3 的话，那么算出来的轮上扭矩就是 1800Nm 了。轮上扭矩越大，加速就会越快。而功率是扭矩与转速的乘积，扭矩与转速关系是此消彼长的，所以到了最后不论扭矩与转速如何变化，功率是守恒的。

所以说发动机的性能表现真正要看的是功率，在高转速区间所输出的功率值越大，性能越好。

或许有朋友还是会纠结发动机的数据，从而来判断一辆车的性能如何。可是别忘了上面说的功率是扭矩与转速的乘积，扭矩是高了但转速低的话功率同样上不来。这也解释了为什么大家都不喜欢的 CVT 变速箱，能在百公里加速上能做出比使用 AT 变速箱要好的成绩。

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从手动工具，到气动工具，再到有线电动工具、无线电动工具和自动装配系统的过程，从以往传统汽车的装配过程进化史中，我们看到，科技的创新不仅改变了传统燃油汽车的生产制造，也对电动汽车产生了深远的影响。现在，动力电池作为电动汽车的重要零部件，已经走在了汽车工业创新装配的最前沿。

在交通运输领域，车辆的电动化已逐渐成为一种潮流。电动汽车利用来源多样化的电能取代传统的化石能源，不但可以显著提高能源转化效率，而且有助于减少温室气体排放、改善空气质量和降低噪声污染。此外，车辆的电动化还能提高国家的能源安全性，实现可持续发展，符合多种政策的要求。作为汽车行业中最具创新性的产业集群之一，电动汽车还具备增强经济和产业竞争力的巨大潜力，提高投资吸引力。

近年来，电动汽车市场在不断扩增。国家政策对电动汽车的扶持力度和汽车产业在电动汽车业务上的扩大投入都表明：这一趋势在未来10年内不会减弱。作为纯电动汽车的“心脏”，动力电池直接决定了车辆的安全、寿命和性能。随着电动汽车的普及，不仅其应用范围和数量不断扩大，单只电池的能量也越来越高，在动力电池能量密度和性能不断提升的过程中，安全性也成为备受关注与争议的话题。

由于动力电池多采用锂电池，其对温度和安全防护的要求极高。因此，锂电池的装配安全是电动汽车装配环节的重中之重。

动力电池装配的关键流程

动力电池系统是一个复杂的系统，包括电池管理系统、外壳部分和众多的电池模组。电池包由多个模组组成，每个模组又由多个动力电芯串并联组合而成。电池管理系统，对电池进行监控和管理的系统，通过对电压、电流和温度等参数的采集、计算，进而控制电池的充放电过程，实现对电池的保护，保证电池组正常且安全的工作。

动力电池包的装配主要是对多个模组进行排列、紧固，检测接线盒。在装配过程中，有很多工位都涉及到安全连接，这些装配过程直接关系到整车乘员的安全。

动力电池包的关键装配流程如图1所示。

图1 动力电池包的关键装配流程

1. 高低压连接器的装配

电池包或者 BMS 上分布有很多高低压连接器，这些接口的装配都是安全件，需要数据反馈，需要传感器式工具；接口拧紧时通常都是单手持工件，单手持工具，因此最好采用枪式工具握持拧紧最为方便；扭矩范围不大，易选用紧凑型的工具。

电池包内有总正总负的高压线束需要连接装配，模组充上电时，这部分连接的电压高达数百伏特。通常工位地面都会做绝缘处理，为高压防护工位。除此之外，在装配上也需要做绝缘处理，这部分工位的绝缘处理不仅影响着电池的安全，更影响着操作者的生命安全。

3. 高压铜巴的连接安装

高压铜巴用于连接模组之间的导通，电流大且使用密集，装配繁复，作为电池导通的关键结构，装配安全同样至关重要，装配的疏忽很有可能导致电池的短路。

电池包由多个电池模块组成，电池模块的装配要求松紧度适中，各结构部件具有足够的强度，防止因电池内部外力的作用而发生变形或破坏。电池模组又由多个动力电芯串并联组合而成，电池模块的装配需要将电池模块固定在铝制箱体里，一般使用长螺栓穿过模组固定到箱体底部的螺母上；也有电池包为了节约空间，采用双层模组的形式，会有安装模组支架用于固定上层模组。

电池包为了减重，通常为铝制壳体。电池包铝制壳体上盖和下箱体之间通过数十个螺栓连接装配，螺栓数量多且分布规则，拧紧方向都为垂直向下，在装配时需要顺序拧紧，保证上盖拧紧应力分布均匀。

动力电池的装配重难点及解决方案

从动力电池的关键装配流程可以了解到，动力电池的装配重难点主要集中在以下几方面：

动力电池中有很多部件在装配时或者装配之后会通过电流，我们称之为过流件。在拧紧过流件时，会有过流点拧紧要求：这些过流点通常为接线端子，接线端子未锁紧，会造成端子连接处的接触不好，有较大的接触电阻，相当于在回路中串接了一个电阻；由于这个电阻的存在，在流过电流时，此处将发热，流过大电流时，接线端子上会有较大压降，此处会过热，有可能烧毁接线端子。

据此，建议使用传感器式电动工具，实时监控拧紧过程曲线，保证装配接线端子达到正确的扭矩，防止假贴合、假扭矩等情况发生。

电池模组在生产工厂中会进行充放电，安装和更换模组一般也都是在带电操作。因此使用手持式有线工具就存在导电金属导通，最终形成回路的风险，电势差经由螺栓到拧紧工具，再到控制器，人手持着工具也会被串联到回路中。这种工况存在着很大的风险，因为在400 – 600V下产生的短时电流就可以让人致命。而电池包的装配中存在着很多装配位置会有高达几百伏特的电压，在这些位置的螺栓装配时，绝缘的处理尤为重要。

因此在使用电动装配工具时，为了预防人员伤害，杜绝环境的危害和产品责任案件，严格遵循工具使用的绝缘要求非常重要。通过可靠且正确的方式使用装配工具能为生产提供安全、高效的装配解决方案。

如图2所示，Desoutter电动工具给出了专业的绝缘工具解决方案，工具采用专为电池包设计的绝缘输出头：绝缘输出头完全内置集成，防止错用常规套筒；保护操作者，防止放电打火；国际电工委员会认证（IEC），有效绝缘电压高达1000V/AC和 1500V/DC。

在电池包的装配中，上盖工位、连接器装配工位等特别容易出现扭矩衰减的问题，主要是由于连接的位置安装有弹性材料、密封件等导致，所以在装配的时候要尤为注意螺栓拧紧的先后顺序，并需采用多段不同的螺栓装配拧紧速度，从而缓解螺栓的扭矩衰减。必要的时候还可以选用数显扭矩扳手检测螺栓的残余扭矩来进行质量的管控。

如表所示，针对于不同的扭矩衰减产生的原因，会采用不同的方式缓解。

电池包上盖等大平面的零部件拧紧装配时候需要保证应力分布均匀，因此会有拧紧顺序要求。通过控制拧紧螺栓的先后顺序，保证应力分布的尽可能均匀，同时这也能从一定程度上缓解扭矩衰减的发生。

通常，工厂里常用的拧紧顺序控制是采用人机工程学的力臂通过编码器来实现对位置点的控制。这种方式比较常规，但是对于电池包上盖螺栓定位并不是最优解，因为电池包上盖通常尺寸范围比较大，用力臂覆盖布置会很困难，人员操作也很困难，且容易有覆盖死角。为此，Desoutter专门为电池包上盖螺栓顺序拧紧定位设计的视觉定位系统能完美解决这一问题，视觉定位系统由红外摄像头实现三维坐标定位，定位精度高且稳定性好，安装操作十分方便。同时，它还能完美地与Desoutter的装配工具进行集成。

图3 Desoutter装配工具上的视觉定位系统能完美解决定位问题

未来动力电池装配技术的展望

现在，动力电池作为新能源汽车的重要零部件，已经走在了创新装配的最前沿，我们用到了很多的电动有线工具和无线工具，这些工具能很好地适应动力电池的装配工况，帮助动力电池这一关键部件实现全装配拧紧数据的可靠追溯。特别是无线电动工具（如图4所示），针对于动力电池扭矩不太大，产品操作范围较大的情况，能很好地兼顾便携灵活性与高性能的表现。

图4 无线工具智能拧紧中枢

除此之外，自动化的装配系统（如图5所示）也在动力电池的装配中得到了广泛的应用，从电池包的上盖到模组的装配，自动化的装配系统帮助客户提高了防错等级，提高了产品的装配质量，加快了生产节拍，节省了人力资源，为动力电池乃至电动汽车走向智能制造往前迈进了一大步。

图5 集成了送钉与拧紧的自动化装配系统