轮边驱动电动汽车高速齿轮系统的设计与研究
本文选题:轮边减速器 切入点:齿轮机构 出处:《青岛科技大学》2014年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:轮边驱动电动车具有集中电机驱动电动车和传统电动车无法比拟的优点,被认为是未来燃料电池汽车高端车辆的理想选择,,世界上多家汽车公司和研究机构在进行轮边驱动电动车的研究。传统的轮边减速器基本都是行星轮结构,行星轮减速器虽然具有传动精确和能够传递大扭矩的特点,但是相对普通斜齿轮减速器来说行星轮减速器结构复杂,生产装配难度大。而小型电动汽车对扭矩的传递要求相对较低,因此本文所设计的轮边减速器在满足工作要求的前提下具有结构简单,生产装配难度低等特点。 本课题针对一种新型电动汽车用轮边减速器中斜齿轮传动系统,开展减速器齿轮的参数化三维建模设计及接触应力有限元分析研究,对提高汽车的整车性能和设计质量无疑有着重要的意义。 阐述了轮边减速器的设计计算方法,分析了减速器各零部件的功能特征,并与参数化技术有机结合,确定减速器各零部件的主参数、一般参数及它们之间的关系,最终实现了斜齿轮、轴、轴承、前箱体、后箱体等的特征参数化造型,得到了轮边减速器的三维总体装配模型。 利用有限元分析软件ANSYS Workbench提出了对轮边减速器齿轮机构啮合部位定义接触对,实现了有限元强度分析、模态分析,得到了机构装配体的6阶固有频率,对轮边减速器齿轮机构的设计起到了理论指导意义。 建立了轮边减速器齿轮啮合传动系统非线性动力学模型,考虑齿侧间隙、时变刚度的作用,推导出了齿轮啮合传动非线性动力学方程,利用五阶龙格-库塔法求解出了齿轮振动位移响应。 运用多刚体动力学理论结合ADAMS软件对考虑摩擦的轮边减速器齿轮机构进行动力学仿真,详细分析了摩擦以及摩擦所产生的间隙对轮边减速器齿轮机构的接触传动。得到了对轮边减速器齿轮机构的设计以及实际生产很有价值的结论。 本文的实际研究工作,势必对国内轮边减速器的进一步研究产生一定的积极指导作用。
[Abstract]:The wheel-side drive electric vehicle has the advantages that the centralized motor drive electric vehicle and the traditional electric car can not compare, so it is considered to be the ideal choice for fuel-cell vehicles in the future. Many automobile companies and research institutions in the world are conducting research on wheel-side drive electric vehicles. The traditional wheel reducer is basically planetary wheel structure, although the planetary wheel reducer has the characteristics of accurate transmission and can transmit large torque. But compared with the ordinary helical gear reducer, the star wheel reducer has a complicated structure and is difficult to produce and assemble. Therefore, the wheel side reducer designed in this paper has the characteristics of simple structure and low difficulty in production and assembly. Aiming at a new type of helical gear drive system of wheel side reducer for electric vehicle, the paper develops the parameterized 3D modeling design and finite element analysis of contact stress of reducer gear. To improve the vehicle performance and design quality is undoubtedly of great significance. This paper expounds the design and calculation method of the wheel side reducer, analyzes the functional characteristics of the parts and components of the reducer, and organically combines with the parameterization technology to determine the main parameters, general parameters and the relationship between the components of the reducer. Finally, the characteristic parameterized modeling of helical gear, shaft, bearing, front box and rear box is realized, and the 3D overall assembly model of wheel side reducer is obtained. By using the finite element analysis software ANSYS Workbench, the contact pair is defined for the meshing position of the gear mechanism of the wheel side reducer. The finite element strength analysis and modal analysis are realized, and the sixth order natural frequency of the assembly of the mechanism is obtained. It plays a theoretical guiding role in the design of gear mechanism of wheel side reducer. The nonlinear dynamic model of gear meshing drive system of wheel side reducer is established. Considering the effect of tooth side clearance and time-varying stiffness, the nonlinear dynamic equation of gear meshing transmission is derived. The fifth order Runge-Kutta method is used to solve the displacement response of gear vibration. The dynamic simulation of wheel side reducer gear mechanism considering friction is carried out by using multi-rigid body dynamics theory and ADAMS software. The contact transmission of the gear mechanism of the wheel side reducer caused by friction and the gap produced by the friction is analyzed in detail. The design of the gear mechanism and the practical production of the gear mechanism of the gear reducer on the edge of the wheel are obtained. The actual research work in this paper is bound to produce positive guidance to the further study of the wheel side reducer in China.
【学位授予单位】:青岛科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:U469.72;TH132.41
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 李必文;张春良;;轮边减速器优化设计存在的问题及对策[J];中国工程机械学报;2008年01期
2 吴定才;;轮边减速器润滑油的检查与更换[J];汽车维修;2009年01期
3 尹道骏;高荣慧;缪玉桂;;基于载荷下的汽车轮边减速器太阳轮齿向误差的研究[J];现代制造技术与装备;2009年06期
4 玄昌英;徐焕安;张东梅;;轮边减速器行星架总成夹具设计及工艺改进[J];专用汽车;2010年04期
5 徐中明;史方圆;贺岩松;彭华东;周维林;;车辆轮边减速器的散热仿真分析[J];农业工程学报;2011年04期
6 傅廷森;轮边减速器轴承的改制[J];工程机械;1985年06期
7 孙遇春;;装载机轮边减速器的优化设计[J];矿山机械;1986年05期
8 秦义,趟世波,张志芳;汽车轮边减速器的维修[J];农机维修;1996年04期
9 张银保;汽车轮边减速器[J];湖北工业大学学报;2005年03期
10 王斌;过学迅;;越野车轮边减速器设计研究[J];汽车零部件;2010年05期
相关会议论文 前4条
1 张方海;;轮边减速器壳铸造工艺改进[A];中国重汽科协获奖学术论文选编(2000-2001)[C];2002年
2 张银保;;汽车轮边减速器[A];2005年十二省区市机械工程学会学术年会论文集(湖北专集)[C];2005年
3 杨钟胜;;对矿用自卸车驱动桥轮边减速器的研究与制造[A];现代露天采矿装备现场研讨会论文集[C];2010年
4 杨钟胜;;电动轮矿用自卸车轮边减速器异常噪声的分析与防治措施[A];节能·降本·增效——第三届露天矿山技术及装备现场研讨会会议资料[C];2014年
相关重要报纸文章 前2条
1 本报记者 邹洁;綦江打造百亿级齿轮产业集群[N];中国工业报;2008年
2 本报记者 张翼;以点带面 綦齿引出西部齿轮城[N];机电商报;2008年
相关硕士学位论文 前5条
1 尹道骏;重型汽车轮边减速器研究[D];合肥工业大学;2010年
2 温爱伟;重型汽车轮边减速器的分析研究[D];山东大学;2012年
3 刘建培;汽车轮边减速器系统耦合动态特性分析及动态响应优化[D];重庆大学;2014年
4 王岩;电动轮自卸车轮边减速器可靠性研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
5 李洋;电动轮轮边减速器的优化设计研究及有限元分析[D];山东大学;2012年
本文编号:1572116
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/1572116.html