【摘要】：動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)是插電式混合動(dòng)力汽車關(guān)鍵部件之一,其構(gòu)型設(shè)計(jì)越來越受到國內(nèi)外研究學(xué)者的關(guān)注。行星齒輪機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)自由度,能夠耦合發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩,因此逐漸被應(yīng)用于動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)構(gòu)型設(shè)計(jì)。本文以國家新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新工程項(xiàng)目為依托,設(shè)計(jì)了一種單電機(jī)單行星排動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu),并對其進(jìn)行有限元和動(dòng)力學(xué)仿真分析研究。主要研究內(nèi)容如下:首先,分析比較了動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)三種功率分配方式的優(yōu)缺點(diǎn),在此分析基礎(chǔ)上,本文設(shè)計(jì)了一種輸入功率分配方式的動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu),通過離合器和制動(dòng)器的控制,能夠?qū)崿F(xiàn)十種工作模式,并能夠滿足插電式混合動(dòng)力汽車工作所需模式。同時(shí)基于杠桿法等效原理,分析動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)的各工作模式。其次,基于插電式混合動(dòng)力汽車整車參數(shù)和性能指標(biāo)進(jìn)行整車主要?jiǎng)恿Σ考x型與參數(shù)匹配,同時(shí)在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)的參數(shù)設(shè)計(jì),確定了動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的主要參數(shù),并運(yùn)用CATIA軟件建立動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)的三維模型。最后,根據(jù)已建立的動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)三維模型,基于HyperWorks軟件進(jìn)行動(dòng)力耦合機(jī)有限元分析。通過靜力分析,得到動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)最大齒根彎曲應(yīng)力小于許用彎曲應(yīng)力,結(jié)果表明該動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)滿足工作使用要求。通過模態(tài)分析,獲得動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)前十階模態(tài)頻率,仿真結(jié)果表明該動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)能夠避免與外部激振頻率發(fā)生共振破壞。同時(shí)基于Adams軟件分析動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性,結(jié)果表明該動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)速度滿足運(yùn)動(dòng)關(guān)系要求,其嚙合力呈現(xiàn)周期性變化特性。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U469.7
【圖文】：

隨著全球經(jīng)濟(jì)和科技的不斷快速發(fā)展，氣候變暖和能源危機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)需要解決的兩大難題。氣候變暖的主要因素為溫室氣體二氧化碳大量排放；而石油以及其他自然資源作為一種不可再生能源，因此有必要尋找未來可替代能源以應(yīng)對能源危機(jī)。傳統(tǒng)燃油車不僅消耗大量的石油而加劇能源危機(jī)，而且排放出一氧化碳、氮氧化物、硫化物、未燃碳?xì)浠衔铩㈩w粒物等造成空氣污染[1]。對此多國已經(jīng)宣布禁售燃油汽車時(shí)間表來應(yīng)對上述兩大難題，同時(shí)各大車企也逐步加大對新能源汽車的研發(fā)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃油車[2]。新能源汽車主要指運(yùn)用非傳統(tǒng)可再生燃料作為動(dòng)力來源，并綜合汽車整車控制和電驅(qū)動(dòng)方面的新技術(shù)來開發(fā)出具有耗能低、排放污染小等優(yōu)點(diǎn)的汽車。新能源汽車大致可分為：純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車、太陽能電池汽車以及其他類型汽車等[3]。因此加大研究和推廣新能源汽車是應(yīng)對當(dāng)今社會(huì)兩大難題的首要舉措。我國已經(jīng)成為世界上第一大汽車產(chǎn)銷國，在今后的一段時(shí)期我國汽車產(chǎn)量還將繼續(xù)保持增長，由此我國將面臨能源和環(huán)境所帶來更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)[4]。為應(yīng)對上述挑戰(zhàn)，我國也逐步加快推進(jìn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。圖 1.1 為我國新能源汽車發(fā)展歷程。

圖 1.2 串聯(lián)式插電式混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)簡圖Fig 1.2 Schematic structure of series PHEV并聯(lián)式插電式混合動(dòng)力汽車聯(lián)式插電式混合動(dòng)力汽車其工作方式為發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)共同提供汽車工，二者動(dòng)力通過轉(zhuǎn)矩耦合裝置進(jìn)行耦合。發(fā)動(dòng)機(jī)提供主要?jiǎng)恿Γ姍C(jī)力用于汽車加速或爬坡工況下。其結(jié)構(gòu)簡圖如圖 1.3 所示。其主要優(yōu)于平衡發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速使其工作在最佳燃油區(qū)域，同時(shí)電機(jī)能夠?qū)⒍嘤嗟碾娔軆?chǔ)存起來。其主要缺點(diǎn)為發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)輪之間還存在機(jī)械連接，一直工作在最佳燃油區(qū)域[10]。

圖 1.2 串聯(lián)式插電式混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)簡圖Fig 1.2 Schematic structure of series PHEV并聯(lián)式插電式混合動(dòng)力汽車聯(lián)式插電式混合動(dòng)力汽車其工作方式為發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)共同提供汽車工，二者動(dòng)力通過轉(zhuǎn)矩耦合裝置進(jìn)行耦合。發(fā)動(dòng)機(jī)提供主要?jiǎng)恿Γ姍C(jī)力用于汽車加速或爬坡工況下。其結(jié)構(gòu)簡圖如圖 1.3 所示。其主要優(yōu)于平衡發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速使其工作在最佳燃油區(qū)域，同時(shí)電機(jī)能夠?qū)⒍嘤嗟碾娔軆?chǔ)存起來。其主要缺點(diǎn)為發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)輪之間還存在機(jī)械連接，一直工作在最佳燃油區(qū)域[10]。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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1 劉振濤;EVT混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的圖論建模與構(gòu)型綜合設(shè)計(jì)理論研究[D];重慶大學(xué);2016年

2 董海龍;剛?cè)狁詈闲行驱X輪減速器仿真研究[D];東北大學(xué);2013年

3 趙博聞;一種雙排行星輪系動(dòng)力耦合方案研究[D];上海交通大學(xué);2013年

4 吳為理;插電式混合動(dòng)力汽車動(dòng)力耦合系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究[D];華南理工大學(xué);2012年

5 王偉;并聯(lián)混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的調(diào)節(jié)和匹配[D];吉林大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2791680