纯电动汽车两挡自动变速器的研究开发

【摘要】：面对全球能源危机和环境问题,汽车产业作为能源消耗大户和空气污染制造者,为应对这两大问题,除了对传统内燃机汽车进行改进达到节能减排,发展电动汽则更具有长远前景和重要意义。由于受到电池和电机技术的限制,电动汽车需要变速器来更好地满足汽车的动力性和经济性。随着电动汽车越来越全面的开发和广泛的应用,自动变速器则更具有优势,受到人们喜爱。 论文以有级机械式变速器(AMT)为参考,设计纯电动汽车两挡自动变速器。两轴式变速器因为轴和轴承数少,所以具有结构简单、轮廓尺寸小和容易布置的特点,且中间挡位只经过一对齿轮传递动力,故传动效率高同时噪声也低。汽车采用前置前驱形式,同时考虑要求变速器的整体尺寸较小,故变速器设计将采用两轴式变速器形式。根据电动汽车参数与性能要求,确定其驱动电机的转矩、转速和功率。纯电动汽车的动力来自车载式电源,而电池容量是有限的,所以提高汽车的续驶里程是十分必要的。本文以整车经济性最优为目标,在动力性约束条件下,采用我国检测用CYC-ECE-EUDC工况,运用进化算法对变速器传动比进行优化设计,使其消耗的电能最少。确定变速器布置形式与基本参数后,对变速器的传动机构、主减速器和差速器进行设计计算与校核,并对传动机构各零件进行建模与装配。 【关键词】：纯电动汽车 自动变速器 传动比优化 传动机构 UG
【学位授予单位】：青岛大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U469.72;U463.2
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-6
• 第一章 绪论6-11
• 1.1 研究背景与意义6-7
• 1.2 电动汽车变速器概述7-8
• 1.3 国内外电动汽车变速器的研究现状及发展趋势8-10
• 1.3.1 国外研究现状及发展趋势8-9
• 1.3.2 国内研究现状及发展趋势9-10
• 1.4 论文主要研究内容10-11
• 第二章 电动汽车动力系统的选择11-16
• 2.1 引言11
• 2.2 电动汽车的基本参数与性能要求11-12
• 2.2.1 我国对纯电动汽车性能的要求11-12
• 2.2.2 整车参数12
• 2.3 电机的选择12-15
• 2.3.1 电机额定功率和峰值功率的确定13-14
• 2.3.2 电机额定转速和最高转速的确定14
• 2.3.3 电机额定转矩和最大转矩的确定14-15
• 2.4 电池系统的设计15
• 2.5 本章小结15-16
• 第三章 变速器传动比优化16-21
• 3.1 引言16
• 3.2 传动比的确定16-17
• 3.2.1 最小传动比的确定16
• 3.2.2 最大传动比的确定16-17
• 3.3 优化数学模型的建立17-20
• 3.3.1 进化算法17
• 3.3.2 优化设计变量的确定17
• 3.3.3 目标函数的建立17-19
• 3.3.4 优化约束条件的建立19
• 3.3.5 优化结果19-20
• 3.4 本章小结20-21
• 第四章 变速器传动装置的设计21-48
• 4.1 引言21
• 4.2 变速器传动机构布置方案21-22
• 4.3 变速器齿轮参数的计算与校核22-28
• 4.3.1 齿轮参数22-23
• 4.3.2 各挡齿轮参数的计算23-25
• 4.3.3 齿轮强度校核25-27
• 4.3.4 齿轮建模27-28
• 4.4 主减速器的设计28-29
• 4.4.1 主减速器的齿轮类型28
• 4.4.2 主减速器主、从动齿轮的支承方案28
• 4.4.3 主减速器齿轮材料及基本参数的选择28-29
• 4.4.4 主减速器齿轮建模29
• 4.5 差速器的设计29-30
• 4.5.1 差速器结构形式选择29
• 4.5.2 普通锥齿轮差速器齿轮设计29-30
• 4.6 轴参数的计算30-36
• 4.6.1 轴的结构及工艺要求31
• 4.6.2 轴的尺寸计算31
• 4.6.3 轴的校核计算31-35
• 4.6.4 轴的建模35-36
• 4.7 轴承的选择和校核36-43
• 4.8 湿式离合器的设计43-46
• 4.8.1 摩擦副元件材料与形式43-44
• 4.8.2 摩擦偶件数量44
• 4.8.3 摩擦副44-45
• 4.8.4 摩擦片表面沟槽45
• 4.8.5 摩擦片内外径45
• 4.8.6 储备系数45-46
• 4.8.7 摩擦副需要压力计算46
• 4.8.8 液压缸尺寸的估算及传递转矩能力验算46
• 4.9 变速器模型装配46-47
• 4.10 本章小结47-48
• 第五章 总结与展望48-49
• 参考文献49-51
• 攻读学位期间的研究成果51-52
• 致谢52-53

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