电动车用扭转梁式驱动桥一体化设计及试验研究
发布时间：2022-10-17 13:20
近年来,在国家新能源政策导向下,汽车制造商不断加大电动汽车的研发力度,使电动汽车成为研究的热点。随着消费者节能环保意识的增强,电动汽车受到青睐,市场占有率不断提升。电动汽车投入市场后,质量问题受到考验,其中驱动桥问题较为突出:首先,驱动桥的体积较大,不适用于电动汽车;其次,传动机构较多,驱动桥壳设计比较复杂,设计难度较高;最后,低重量的驱动桥在强度与刚度上难以达到国家标准。本文针对驱动桥在使用过程中的质量问题,提出一种电动汽车用扭转梁式驱动桥的解决方案。首先根据电动汽车整车性能目标要求,对传动机构几何结构及性能参数进行设计计算;其次借助计算机仿真软件,从结构刚强度、疲劳分析着手,对驱动桥进行了仿真分析和优化,最后研制出物理样机并开展了试验验证。主要研究内容如下:1、通过对电动汽车的传动方式进行调研,选择了一种较优的传动方式,并基于该传动方式,提出一种新型扭转梁式驱动桥的设想。结合某汽车的基本参数,对该新型扭转梁式驱动桥传动机构与驱动电机进行了详细结构设计和参数计算。根据设计和计算结果,利用CAD软件建立了扭转梁式驱动桥三维几何模型。2、扭转梁式驱动桥刚强度有限元分析。基于上述建立的几何...
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 国外纯电动汽车的发展
1.1.2 我国纯电动汽车的研究与发展
1.2 分布式驱动电动汽车的种类
1.3 汽车驱动桥研究分析
1.4 本文的研究内容
第2章 扭转梁式驱动桥设计
2.1 扭转梁式驱动桥设计
2.2 整车基本参数
2.3 驱动电机参数的确定
2.3.1 满足最高车速时电机的功率参数
2.4 减速齿轮总传动比的设计与计算
2.4.1 减速齿轮减速比确定
2.5 传动轴的设计与计算
2.5.1 电机输出轴的设计计算
2.5.2 中间传动轴的设计计算
2.5.3 动力输出轴的设计与计算
2.6 传动齿轮的设计与计算
2.6.1 齿轮材料选择
2.6.2 第一级传动齿轮具体参数设计与校核
2.6.3 确定传动齿轮尺寸参数
2.6.4 校核齿根弯曲强度
2.7 本章小结
第3章 电动汽车扭转梁式驱动桥有限元分析
3.1 扭转梁式驱动桥三维几何模型的建立
3.1.1 扭转梁式驱动桥有限元模型建立
3.2 扭转梁式驱动桥不同工况下的受力分析
3.3 汽车在最大垂直力工况下桥壳的受力分析
3.3.1 最大垂直力工况下扭转梁式驱动桥壳所受载荷与约束
3.3.2 最大垂直力工况下扭转梁式驱动桥壳有限元分析
3.4 汽车在最大驱动力工况下桥壳的受力分析
3.4.1 最大驱动力工况下扭转梁式驱动桥壳所受载荷与约束
3.4.2 最大驱动力工况下扭转梁式驱动桥壳有限元分析
3.5 汽车在最大制动工况下桥壳的受力分析
3.5.1 最大制动力工况下扭转梁式驱动桥壳所受载荷与约束
3.5.2 最大制动力工况下扭转梁式驱动桥壳有限元分析
3.6 汽车在最大侧向力工况下桥壳的受力分析
3.6.1 最大侧向力工况下扭转梁式驱动桥壳所受载荷与约束
3.6.2 最大侧向力工况下扭转梁式驱动桥壳有限元分析
3.7 汽车在单电机驱动工况下桥壳的受力分析
3.7.1 单电机驱动工况下扭转梁式驱动桥壳所受载荷与约束
3.7.2 单电机驱动工况下扭转梁式驱动桥壳有限元分析
3.8 本章小结
第4章 扭转梁式驱动桥疲劳寿命分析及模态分析
4.1 扭转梁式驱动桥疲劳寿命分析
4.1.1 疲劳寿命分析方法
4.1.2 材料S-N曲线
4.1.3 驱动桥壳疲劳寿命分析
4.2 扭转梁式驱动桥壳模态分析
4.2.1 模态分析理论
4.2.2 模态计算及结果分析
4.3 本章小结
第5章 扭转梁式驱动桥优化分析
5.1 优化方案
5.2 优化后扭转梁式驱动桥壳体仿真分析
5.2.1 优化后扭转梁式驱动桥壳体刚度分析
5.2.2 优化后扭转梁式驱动桥壳体强度分析
5.2.3 优化后扭转梁式驱动桥壳体疲劳寿命分析
5.2.4 优化后扭转梁式驱动桥壳模态分析
5.3 本章小结
第6章 扭转梁式驱动桥样机研制
6.1 样机制造
6.2 样机的功能实验
6.2.1 差速实验
6.3 本章小结
第7章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
攻读研究生期间获得专利情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]重新定义汽车产业投资边界[J]. 左茂轩,杜巧梅. 现代商业银行. 2019(06)
[2]矿用自卸车驱动桥壳有限元分析与轻量化[J]. 杨芙蓉,陈锋锋,董志明,任学平. 煤炭技术. 2019(02)
[3]新能源汽车管理政策与改进建议[J]. 仲小华. 时代汽车. 2019(02)
[4]新能源汽车及动力锂电池的发展研究[J]. 冉艾玲. 汽车实用技术. 2019(02)
[5]纯电动汽车复合电源系统优化管理路径探析[J]. 张楚成. 时代汽车. 2019(01)
[6]分布式驱动电动汽车驱动控制技术研究现状与发展[J]. 程航,单金良,史扬杰,李磊,王凯强. 机械工程与自动化. 2018(06)
[7]纯电动汽车驱动桥模态分析[J]. 张爽,陈长征. 机械工程师. 2018(11)
[8]驱动桥桥壳振动模态分析及有限元优化研究[J]. 赵冰,范先虎. 汽车实用技术. 2018(19)
[9]新能源汽车分类及性能浅析[J]. 董子昌. 淮北职业技术学院学报. 2018(05)
[10]直联驱动桥桥壳模态分析及试验研究[J]. 赵明,王统,谭笑,王波. 汽车实用技术. 2018(18)
硕士论文
[1]四轮毂驱动电动汽车差速助力转向与转矩协调控制研究[D]. 赵琦.安徽工程大学 2018
[2]纯电动汽车驱动桥模态分析与故障诊断[D]. 张爽.沈阳工业大学 2018
[3]基于能耗最优的分布式驱动电动汽车前后驱动力分配及控制研究[D]. 赵红兵.江苏大学 2018
[4]后轴独立驱动电动汽车驱动系统构建与横摆稳定性控制[D]. 魏敬东.长安大学 2018
[5]电动汽车同轴一体化电驱动桥有限元分析及轻量化设计[D]. 赵来杰.重庆大学 2017
[6]汽车分段式冲压驱动桥壳的设计及加工工艺研究[D]. 赵建强.山东大学 2016
[7]一种新技术公路型驱动桥的开发应用[D]. 何甘林.湖南大学 2016
[8]载重5t驱动桥壳强度刚度及疲劳寿命的分析[D]. 刘巧红.燕山大学 2016
[9]汽车驱动桥壳开裂失效分析及改进措施研究[D]. 张书健.重庆大学 2016
[10]路面激励下车辆桥壳疲劳寿命分析技术研究[D]. 归文强.长安大学 2016
本文编号：3692142
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 国外纯电动汽车的发展
1.1.2 我国纯电动汽车的研究与发展
1.2 分布式驱动电动汽车的种类
1.3 汽车驱动桥研究分析
1.4 本文的研究内容
第2章 扭转梁式驱动桥设计
2.1 扭转梁式驱动桥设计
2.2 整车基本参数
2.3 驱动电机参数的确定
2.3.1 满足最高车速时电机的功率参数
2.4 减速齿轮总传动比的设计与计算
2.4.1 减速齿轮减速比确定
2.5 传动轴的设计与计算
2.5.1 电机输出轴的设计计算
2.5.2 中间传动轴的设计计算
2.5.3 动力输出轴的设计与计算
2.6 传动齿轮的设计与计算
2.6.1 齿轮材料选择
2.6.2 第一级传动齿轮具体参数设计与校核
2.6.3 确定传动齿轮尺寸参数
2.6.4 校核齿根弯曲强度
2.7 本章小结
第3章 电动汽车扭转梁式驱动桥有限元分析
3.1 扭转梁式驱动桥三维几何模型的建立
3.1.1 扭转梁式驱动桥有限元模型建立
3.2 扭转梁式驱动桥不同工况下的受力分析
3.3 汽车在最大垂直力工况下桥壳的受力分析
3.3.1 最大垂直力工况下扭转梁式驱动桥壳所受载荷与约束
3.3.2 最大垂直力工况下扭转梁式驱动桥壳有限元分析
3.4 汽车在最大驱动力工况下桥壳的受力分析
3.4.1 最大驱动力工况下扭转梁式驱动桥壳所受载荷与约束
3.4.2 最大驱动力工况下扭转梁式驱动桥壳有限元分析
3.5 汽车在最大制动工况下桥壳的受力分析
3.5.1 最大制动力工况下扭转梁式驱动桥壳所受载荷与约束
3.5.2 最大制动力工况下扭转梁式驱动桥壳有限元分析
3.6 汽车在最大侧向力工况下桥壳的受力分析
3.6.1 最大侧向力工况下扭转梁式驱动桥壳所受载荷与约束
3.6.2 最大侧向力工况下扭转梁式驱动桥壳有限元分析
3.7 汽车在单电机驱动工况下桥壳的受力分析
3.7.1 单电机驱动工况下扭转梁式驱动桥壳所受载荷与约束
3.7.2 单电机驱动工况下扭转梁式驱动桥壳有限元分析
3.8 本章小结
第4章 扭转梁式驱动桥疲劳寿命分析及模态分析
4.1 扭转梁式驱动桥疲劳寿命分析
4.1.1 疲劳寿命分析方法
4.1.2 材料S-N曲线
4.1.3 驱动桥壳疲劳寿命分析
4.2 扭转梁式驱动桥壳模态分析
4.2.1 模态分析理论
4.2.2 模态计算及结果分析
4.3 本章小结
第5章 扭转梁式驱动桥优化分析
5.1 优化方案
5.2 优化后扭转梁式驱动桥壳体仿真分析
5.2.1 优化后扭转梁式驱动桥壳体刚度分析
5.2.2 优化后扭转梁式驱动桥壳体强度分析
5.2.3 优化后扭转梁式驱动桥壳体疲劳寿命分析
5.2.4 优化后扭转梁式驱动桥壳模态分析
5.3 本章小结
第6章 扭转梁式驱动桥样机研制
6.1 样机制造
6.2 样机的功能实验
6.2.1 差速实验
6.3 本章小结
第7章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
攻读研究生期间获得专利情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]重新定义汽车产业投资边界[J]. 左茂轩,杜巧梅. 现代商业银行. 2019(06)
[2]矿用自卸车驱动桥壳有限元分析与轻量化[J]. 杨芙蓉,陈锋锋,董志明,任学平. 煤炭技术. 2019(02)
[3]新能源汽车管理政策与改进建议[J]. 仲小华. 时代汽车. 2019(02)
[4]新能源汽车及动力锂电池的发展研究[J]. 冉艾玲. 汽车实用技术. 2019(02)
[5]纯电动汽车复合电源系统优化管理路径探析[J]. 张楚成. 时代汽车. 2019(01)
[6]分布式驱动电动汽车驱动控制技术研究现状与发展[J]. 程航,单金良,史扬杰,李磊,王凯强. 机械工程与自动化. 2018(06)
[7]纯电动汽车驱动桥模态分析[J]. 张爽,陈长征. 机械工程师. 2018(11)
[8]驱动桥桥壳振动模态分析及有限元优化研究[J]. 赵冰,范先虎. 汽车实用技术. 2018(19)
[9]新能源汽车分类及性能浅析[J]. 董子昌. 淮北职业技术学院学报. 2018(05)
[10]直联驱动桥桥壳模态分析及试验研究[J]. 赵明,王统,谭笑,王波. 汽车实用技术. 2018(18)
硕士论文
[1]四轮毂驱动电动汽车差速助力转向与转矩协调控制研究[D]. 赵琦.安徽工程大学 2018
[2]纯电动汽车驱动桥模态分析与故障诊断[D]. 张爽.沈阳工业大学 2018
[3]基于能耗最优的分布式驱动电动汽车前后驱动力分配及控制研究[D]. 赵红兵.江苏大学 2018
[4]后轴独立驱动电动汽车驱动系统构建与横摆稳定性控制[D]. 魏敬东.长安大学 2018
[5]电动汽车同轴一体化电驱动桥有限元分析及轻量化设计[D]. 赵来杰.重庆大学 2017
[6]汽车分段式冲压驱动桥壳的设计及加工工艺研究[D]. 赵建强.山东大学 2016
[7]一种新技术公路型驱动桥的开发应用[D]. 何甘林.湖南大学 2016
[8]载重5t驱动桥壳强度刚度及疲劳寿命的分析[D]. 刘巧红.燕山大学 2016
[9]汽车驱动桥壳开裂失效分析及改进措施研究[D]. 张书健.重庆大学 2016
[10]路面激励下车辆桥壳疲劳寿命分析技术研究[D]. 归文强.长安大学 2016
本文编号：3692142
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