發(fā)布時(shí)間：2020-05-05 05:42

【摘要】：針對(duì)汽車高功率密度電動(dòng)輪對(duì)高效高功密減速器的迫切需求,結(jié)合自行設(shè)計(jì)的汽車電動(dòng)輪和牽引傳動(dòng)的傳動(dòng)特點(diǎn),提出了一種同時(shí)具有減速器降速增扭和軸承徑向支撐的軸承裝置—行星牽引減速軸承。本文從理論計(jì)算、仿真分析和試驗(yàn)研究三個(gè)方面對(duì)其展開設(shè)計(jì)和研究,為行星牽引減速軸承應(yīng)用在汽車高功率密度電動(dòng)輪展開可行性探討。本文主要完成了以下研究工作:(1)結(jié)合自行設(shè)計(jì)的汽車電動(dòng)輪和牽引傳動(dòng)的傳動(dòng)特點(diǎn),在過盈配合式牽引傳動(dòng)裝置基礎(chǔ)之上,創(chuàng)新提出了一種同時(shí)具有減速器降速增扭和軸承徑向支撐的軸承裝置—行星牽引減速軸承,并對(duì)其進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。(2)為防止產(chǎn)生點(diǎn)蝕疲勞和為精確計(jì)算過盈量,展開了行星牽引減速軸承有限元接觸特性分析,提出了其有限元接觸特性分析一般方法。并在有限元接觸算法驗(yàn)證的基礎(chǔ)之上,精確計(jì)算出牽引副的接觸特性,并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析。(3)為提高行星牽引減速軸承的可靠性以及協(xié)調(diào)大過盈量和疲勞壽命之間的矛盾,展開了行星牽引減速軸承過盈量設(shè)計(jì),得到外圈、滾動(dòng)體壁厚對(duì)徑向變形量(即過盈量)及應(yīng)力的影響規(guī)律,并最終確定一個(gè)合理的過盈量,防止發(fā)生彎曲疲勞斷裂和接觸疲勞破壞。(4)展開了行星牽引減速軸承有限元強(qiáng)度分析,校核得到其在額定工況下滿足疲勞強(qiáng)度要求。展開了行星牽引減速軸承有限元靜態(tài)徑向剛度分析,得到在1~10倍額定徑向靜載荷下其靜態(tài)徑向剛度值基本保持不變,并且輸入軸具有極高的回轉(zhuǎn)精度;展開了行星牽引減速軸承有限元模態(tài)分析,得到其固有頻率遠(yuǎn)大于系統(tǒng)工作特征頻率,不會(huì)產(chǎn)生共振現(xiàn)象。(5)展開了行星牽引減速軸承傳動(dòng)特性研究,在研究了行星牽引減速軸承傳動(dòng)機(jī)理的基礎(chǔ)之上,結(jié)合等溫彈流潤滑理論和Evans-Johnson流變模型,建立了精確計(jì)算其傳動(dòng)特性的數(shù)學(xué)模型和分析方法。得到其在額定工況下牽引副滿足全油膜潤滑條件,避免傳動(dòng)件直接接觸產(chǎn)生摩擦磨損。揭示了傳動(dòng)功率和效率隨滑動(dòng)率的變化規(guī)律,以及探討了牽引副長度對(duì)其傳動(dòng)特性的影響。(6)展開了行星牽引減速軸承傳動(dòng)效率試驗(yàn),得到其傳動(dòng)效率隨轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩的變化規(guī)律。驗(yàn)證了本文傳動(dòng)特性理論計(jì)算模型在傳動(dòng)功率小、散熱良好下具有較高的精度并進(jìn)行結(jié)果偏差分析,同時(shí)得到行星牽引減速軸承最佳牽引油。
【圖文】：

采用雙邊混合式磁路結(jié)構(gòu)式永磁式電機(jī)同時(shí)具有同步電機(jī)和異步機(jī)的雙重特性，額定功率達(dá)到 6.8kW，最大功率 15kW，最大轉(zhuǎn)矩可以達(dá)到 25Nm比亞迪公司研發(fā)的 ET 直驅(qū)式電動(dòng)輪，其電機(jī)最高轉(zhuǎn)速可以達(dá)到 5500r/min，所用的純電動(dòng)汽車時(shí)速最高可達(dá) 165km/h。雖然國內(nèi)汽車制造商和科研單位對(duì)汽車電動(dòng)輪的研發(fā)能力不斷提高，但是國外先進(jìn)技術(shù)相比還是有較大的差距[16-17]。因此，大力發(fā)展純電動(dòng)汽車電動(dòng)輪動(dòng)技術(shù)，對(duì)提高我國純電動(dòng)汽車核心基礎(chǔ)部件的研發(fā)能力，，促進(jìn)我國純電動(dòng)汽產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展具有重要的實(shí)際意義。電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)由于某些關(guān)鍵技術(shù)尚未完全突破，研發(fā)出新型高功率密度動(dòng)輪是未來電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)的主要研究方向之一[18-19]，從而降低純電動(dòng)汽車的簧載質(zhì)量，提高其平順性、舒適性和輪胎附著性能。在電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，往采用高速電機(jī)和增大電機(jī)電磁負(fù)荷兩種方式來提高電動(dòng)輪功率密度。目前，內(nèi)外研究人員有偏向于采用高速電機(jī)的趨勢(shì)，并為其匹配效率高、結(jié)構(gòu)緊湊和量輕的高性能減速裝置[4]。

車電動(dòng)輪行星牽引減速軸承總體設(shè)計(jì)2 21 2'1 21 1 1 1E 2E E 半空間理論為基礎(chǔ)，在三個(gè)赫茲假以及邊界大小的理論解，之后又在以及邊界大小。赫茲假設(shè)：①接觸的物體可被看作是彈性半空間，接假設(shè)的接觸稱為赫茲接觸。兩彈性圓柱體在外載荷 Q 作用下軸向長度 L，接觸半寬 b 和接觸
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U469.72

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2649634