【摘要】：本文所研究的電動車高速差減齒輪箱傳動系統(tǒng)是電機(jī)將動力輸出、通過減速器以及差速器組合的齒輪箱進(jìn)行減速增扭,驅(qū)動汽車正常行駛。由于電動車差減齒輪箱體積小、集成度高,轉(zhuǎn)速達(dá)12000r/min,且散熱面積小、傳熱、導(dǎo)熱條件惡劣,高速運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致箱內(nèi)部件溫度升高較快,長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)極易使得箱內(nèi)齒輪、軸承等核心部件發(fā)生膠合失效、以及油池內(nèi)潤滑油發(fā)生分解變質(zhì)等一系列嚴(yán)重后果,因此對該款電動車高速差減齒輪箱傳動系統(tǒng)進(jìn)行熱平衡分析就顯得尤為必要,通過研究分析其傳動系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)部件在不同工況下的溫度場分布規(guī)律情況,對今后齒輪箱的熱特性設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)意義與工程價(jià)值。論文的主要內(nèi)容包括:(1)通過分析電動車差減齒輪箱傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與傳動原理,根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)設(shè)計(jì)方法及理論知識,對電動車差減速齒輪箱的核心零部件如軸承、齒輪等進(jìn)行了對應(yīng)的受力分析與計(jì)算。(2)基于摩擦損失相關(guān)原理建立了電動車差減速齒輪箱傳動系統(tǒng)主要產(chǎn)熱源嚙合齒輪、軸承摩擦功率損失計(jì)算模型與零部件之間的傳熱、對流換熱熱阻計(jì)算模型。對于齒輪嚙合功率損失計(jì)算模型,從滑動摩擦功率損失、滾動摩擦功率損失、攪油功率損失以及風(fēng)阻功率損失四中形式分別建立對應(yīng)的數(shù)學(xué)計(jì)算模型;對于軸承摩擦功率損失模型,根據(jù)軸承類型的不同,研究了深溝球軸承、圓錐滾子軸承以及滾針軸承的摩擦力矩計(jì)算方法,從而建立對應(yīng)的軸承摩擦功率損失模型。根據(jù)傳熱、導(dǎo)熱學(xué)相關(guān)理論及熱阻理論,研究得到齒輪、軸承、箱體等核心部件與潤滑油及空氣潤滑劑接觸的傳熱和對流換熱系數(shù),從而建立電動車差減齒輪箱傳動系統(tǒng)各零部件的熱阻計(jì)算分析模型。(3)研究分析電動車差減齒輪箱內(nèi)熱量傳遞路徑,依據(jù)該款齒輪箱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),進(jìn)行節(jié)點(diǎn)劃分并建立齒輪箱的熱網(wǎng)絡(luò)模型。建立電動車差減速齒輪箱的熱網(wǎng)絡(luò)模型,列出對應(yīng)溫度節(jié)點(diǎn)的熱平衡方程,通過MATLAB編程進(jìn)行輔助求解,得到電動車高速差減齒輪箱傳動系統(tǒng)在各個(gè)工況條件下的所有溫度節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)溫度值及分布規(guī)律,當(dāng)齒輪箱運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間后,齒輪箱與外界的熱交換達(dá)到平衡,各溫度節(jié)點(diǎn)的溫度值都分別達(dá)到穩(wěn)定。(4)通過考慮不同浸油深度對齒輪箱熱平衡的分析,浸油深度過高,將增加齒輪的攪油功率損失,熱功率損失增加,浸油深度過低,齒輪副之間、軸承之間由于潤滑不足,摩擦產(chǎn)生的熱量不能得到及時(shí)的散熱,導(dǎo)致電動車齒輪箱溫度升高;分析不同運(yùn)動粘度的潤滑油對電動車差減齒輪箱熱平衡溫度及平衡時(shí)間的影響,分別計(jì)算獲取齒輪、軸承等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)溫度場,為電動車差減齒輪箱的熱平衡設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)。
【圖文】：

可以說目前大氣污染的主要來源之一就是交通運(yùn)內(nèi)生產(chǎn)總值與生產(chǎn)能力的提高，我國汽車保有量還在世界主要汽車消費(fèi)國。隨著我國汽車保有量的逐年增源消耗也在逐年增加，不可避免，汽車的尾氣排放量油資源的消耗也逐年增大，如圖 1-1，美國在 2012 年化碳排放量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中國成為了世界上二氧化碳排尾氣排放對環(huán)境的污染，各個(gè)國家均采取一系列的減G20 漢堡峰會上在關(guān)于氣候變化這一話題上，全球許實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》而共同努力，部分國家已經(jīng)率先宣國家政策施行時(shí)間如表 1-1 所示。面對能源危機(jī)與環(huán)境，新能源汽車以電力、燃料電池和太陽能等為動力替內(nèi)燃機(jī)，大大緩解了石油資源短缺的問題[4][5][6]。另外、柴油為動力而采用電機(jī)拖動，在未來的行駛過程中，甚至做到零污染、零排放。

圖 1.2 近年來新能源汽車產(chǎn)銷量Fig1.2 New energy vehicle production and sales in recent years2012年銷量2013年銷量2014年銷量2015年銷量2016年銷量2017年銷量2018E 2019E 202產(chǎn)量（萬輛） 1.28 1.76 7.85 34.05 51.65 60.25 85 110 12銷量（萬輛） 1.26 1.75 7.48 33.11 50.66 59.35 85 110 12增速（百分比） 36% 39% 300% 326% 53% 18% 43% 29% 9%020406080100120140
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U469.72

【參考文獻(xiàn)】

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1 羅艷托;湯湘華;胡愛君;陳劍鋒;;國內(nèi)外電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢及其對車用燃料的影響[J];國際石油經(jīng)濟(jì);2014年05期

2 于東洋;張超;葉盛鑒;李威;鄭浩;;齒輪傳動系統(tǒng)溫度預(yù)測方法研究[J];機(jī)械傳動;2013年06期

3 邵玉霞;;純電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)及其布置形式[J];汽車維護(hù)與修理;2013年03期

4 賈清健;趙寧;;高速圓柱直齒輪風(fēng)阻功率損失參數(shù)研究[J];機(jī)械傳動;2012年10期

5 吳曉鈴;陳立鋒;秦大同;陳會濤;虞正平;;土壓平衡盾構(gòu)機(jī)行星減速器熱平衡分析[J];中國機(jī)械工程;2012年07期

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7 王燕霜;劉U，

本文編號：2658406