日期：2023-02-20 14:42:31瀏覽量：36003
引言和概述
輪轂減速電機(jī)結(jié)構(gòu)技術(shù)別稱“車輪內(nèi)裝電機(jī)技術(shù)”，它的最大特點(diǎn)就是將動(dòng)力、傳動(dòng)、制動(dòng)裝置都整合到輪轂內(nèi)，使電動(dòng)汽車的機(jī)械構(gòu)造獲得極大程度的簡(jiǎn)化。
輪轂減速電機(jī)結(jié)構(gòu)技術(shù)最早應(yīng)用于 1900 年，保時(shí)捷制造出了前輪裝備輪轂電機(jī)的電動(dòng)汽車，標(biāo)著著輪轂電機(jī)技術(shù)與電動(dòng)汽車完美結(jié)合的開端。到了 20 世紀(jì) 70 年代，輪轂電機(jī)技術(shù)進(jìn)一步在礦山自卸車等工業(yè)領(lǐng)域得到推廣應(yīng)用。
電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為電動(dòng)車的關(guān)鍵技術(shù)和重要設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，其驅(qū)動(dòng)形式通常包括輪轂減速電機(jī)結(jié)構(gòu)直接驅(qū)動(dòng)和帶減速器驅(qū)動(dòng)的兩種驅(qū)動(dòng)形式，減速驅(qū)動(dòng)多為一級(jí)減速驅(qū)動(dòng)，兩級(jí)輪邊減速驅(qū)動(dòng)很是少見。
法國(guó) TM4 公司設(shè)計(jì)的一體化輪邊驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用外轉(zhuǎn)子式永磁電動(dòng)機(jī)，將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子外殼直接與輪輞相連，將電動(dòng)機(jī)外殼作為車輪的組成部分，并且電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子外殼集成為鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)鼓，制動(dòng)蹄片直接作用在電動(dòng)機(jī)外殼上，省卻制動(dòng)鼓的結(jié)構(gòu)，減小了輪邊驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量，集成化設(shè)計(jì)程度相當(dāng)高。
該輪邊驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所使用的永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的性能非常高，其峰值功率可達(dá)到 80kW,峰值扭矩為 670Nm，最高轉(zhuǎn)速為 1385r/min，額定功率為 18.5kW，額定轉(zhuǎn)速為 950r/min，額定轉(zhuǎn)矩為 180Nm 額定工況下的平均效率可達(dá)到 96.3%。
米其林研發(fā)的將輪轂電機(jī)和電子主動(dòng)懸架都整合到輪內(nèi)的驅(qū)動(dòng)/懸掛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
本文的研究對(duì)象
本文將設(shè)計(jì)一種輪轂電機(jī)行星減速系統(tǒng)，并將其作為二級(jí)減速系統(tǒng)裝入輪轂，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)與行星減速系統(tǒng)的結(jié)合，并將其與輪轂裝配，以驅(qū)動(dòng)車輛行駛。
輪轂電機(jī)行星減速系統(tǒng)，強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)合理與否對(duì)于整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)有很大的影響，其設(shè)計(jì)也受到很多條件的限制，如安裝條件、鄰接條件和同心條件等，因此在設(shè)計(jì)輪轂電機(jī)行星減速系統(tǒng)時(shí)要綜合考慮各種約束條件。
一般輪轂電機(jī)減速系統(tǒng)有普通定軸直齒和行星齒輪傳動(dòng)兩種結(jié)構(gòu)形式，但由于普通 定軸直齒傳動(dòng)有很多不可避免的缺點(diǎn)，如速比的限制、安裝尺寸的限制、傳動(dòng)方向的限制等，現(xiàn)已使用較少。
在輪轂電機(jī)減速系統(tǒng)中，考慮到輪轂空間尺寸的限制，本文中所設(shè)計(jì)的輪轂電機(jī)減速系統(tǒng)采用的是齒輪齒圈嚙合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和 2K-H 型行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的復(fù)合傳動(dòng)方式。
本文所研究的輪邊減速系統(tǒng)主要為輪轂電機(jī)行星減速系統(tǒng)，其主要應(yīng)用于如下圖所示小型電動(dòng)車輛：
針對(duì)該類車輛的特征，具體研究?jī)?nèi)容如下：
介紹本文所述輪轂電機(jī)行星減速系統(tǒng)的工作原理，并對(duì)行星式輪邊減速器的特點(diǎn) 、傳動(dòng)類型及傳動(dòng)裝置進(jìn)行了闡述與分析。
由輪邊減速器的工作條件，確定減速器整體尺寸和系統(tǒng)各部件的主要參數(shù)，對(duì)相關(guān)零件進(jìn)行接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度的校核。最終并用 CATIA 軟件進(jìn)行虛擬制造和裝配或進(jìn)行相關(guān)零部件的有限元分析。
