纯电动汽车减速器结构设计和分析

【摘要】：随着汽车工业的飞速发展,环境污染也日益严重,降低汽车有害气体污染物排放量、开发新能源汽车是未来的主要发展趋势。而电动车减速器的发展也直接推动电动车辆的发展,电动车减速器在影响电动车发展的关键点-续航里程和车辆性能上,能够起到关键的辅助作用。因此,对新能源汽车减速器的开发进行研究具有重大的现实意义。本文在国家大力推动电动汽车的大背景下,以某新开发纯电动车项目的减速器作为研究对象,开发一款满足整车动力性经济性、可靠性、安全性等及批量生产要求的减速器。本文对传动系统的关键零件进行了设计,合理的选择减速器的速比、齿轮参数、轴承参数和花键参数,并对轴的结构进行设计。通过运用有限元分析软件Romax对传动系统的各个零件进行建模和静力学分析,通过齿轮修形,降低了齿轮的传递误差,从而使传动更加平稳,提高了齿轮的安全系数。利用ADAMS软件对驻车系统的性能进行多体动力学分析,分析模拟驻车系统的锁紧速度,同时对当前的设计参数进行优化。模拟仿真考虑了两种载荷工况,即车辆在前进和倒车状态下,模拟分析出了车辆的锁紧速度、换挡扭矩及换挡力,并通过优化设计得到了相对合适的弹簧刚度,保证了驻车系统的性能。对减速器进行了台架试验,包括疲劳耐久试验、P档机构耐久试验、差速器可靠性试验、高速烧伤试验。各零件试验后均满足要求,验证了减速器的可靠性。 【关键词】：电动汽车减速器 结构设计 仿真分析 试验验证
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-15
• 1.2.1 国内外电动车研究现状11-12
• 1.2.2 国内外电动车减速器研究现状12-15
• 1.3 本文研究的内容15-18
• 第2章 减速器传动机构设计与分析18-26
• 2.1 概述18-19
• 2.2 齿轮元件的设计与分析19-23
• 2.2.1 减速箱的速比选择19-20
• 2.2.2 减速箱齿轮参数的确定20-23
• 2.3 其它元件的设计与分析23-25
• 2.3.1 减速箱轴承参数的确定23
• 2.3.2 轴结构设计23-25
• 2.3.3 花键参数25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 基于ROMAX的减速器传动机构性能分析26-70
• 3.1 概述26
• 3.2 传动机构有限元模型26-30
• 3.2.1 Romax传动模型26-27
• 3.2.2 有限元模型27-28
• 3.2.3 载荷谱28-30
• 3.3 疲劳强度分析30-56
• 3.3.1 齿轮评价结果30-31
• 3.3.2 轴承评价结果31-41
• 3.3.3 花键评价结果41-43
• 3.3.4 各工况下齿轮轴分析43-50
• 3.3.5 齿轮啮合错位量计算50-52
• 3.3.6 传递误差52-56
• 3.4 齿轮修形分析56-65
• 3.4.1 齿向修形57-58
• 3.4.2 齿形修形58-59
• 3.4.3 齿轮修形后的传递误差59-65
• 3.4.4 修形后齿轮评价结果65
• 3.5 驻车系统有限元分析65-69
• 3.5.1 网格划分66
• 3.5.2 边界条件66
• 3.5.3 分析结果66-69
• 3.6 本章小结69-70
• 第4章 基于ADAMS的减速器驻车机构性能分析70-82
• 4.1 概述70
• 4.2 驻车系统动力学模型建立70-72
• 4.3 动力学模型关键参数的确定72-74
• 4.3.1 载荷工况72
• 4.3.2 弹簧初始参数72-73
• 4.3.3 棘爪控制杆弹簧刚度73-74
• 4.4 典型工况仿真分析74-80
• 4.4.1 锁紧速度74-75
• 4.4.2 退出P挡速度75
• 4.4.3 行驶状态分析75-76
• 4.4.4 倒车状态分析76-78
• 4.4.5 优化分析78-80
• 4.5 本章小结80-82
• 第5章 减速器台架试验验证82-88
• 5.1 概述82
• 5.2 减速器疲劳耐久试验82-84
• 5.3 其他试验84-87
• 5.3.1 P挡机构耐久试验84
• 5.3.2 差速器可靠性试验84-85
• 5.3.3 高速烧伤试验85-86
• 5.3.4 整车驻车试验86-87
• 5.4 本章小结87-88
• 第6章 总结与展望88-90
• 6.1 全文总结88
• 6.2 研究不足与展望88-90
• 参考文献90-94
• 作者简介及科研成果94-95
• 致谢95

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