纯电动汽车减速器设计.pptx
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纯电动汽车减速器设计
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目录
CONTENTS
01
减速器设计概述
02
减速器结构设计
03
关键参数校核
04
仿真验证方法
05
样机测试与改进
06
技术发展趋势
01
减速器设计概述
纯电动汽车动力系统需求
纯电动汽车动力系统需求
电机转速范围宽
效率高、噪音低
扭矩传递能力强
结构紧凑、重量轻
纯电动汽车电机转速范围通常较宽，减速器需能够适应电机转速的变化。
减速器需要具有较大的扭矩传递能力，以满足车辆起步、加速等工况的需求。
减速器需要具有高效率、低噪音的特点，以提高整车的能源利用效率和驾驶舒适性。
减速器需要在有限的空间内提供高效的传动比和扭矩传递能力，同时要求重量轻，以降低整车重量。
密封性和润滑性
减速器需要具有良好的密封性和润滑性，以防止灰尘、水分等杂质进入减速器内部，同时保证减速器内部的齿轮和轴承等部件的充分润滑。
减速增扭
减速器的主要功能是将电机的高转速降低到车轮所需的低转速，同时增大扭矩，以满足车辆行驶需求。
换挡平顺
减速器需要具有良好的换挡平顺性，以减少换挡过程中的冲击和噪声。
承受冲击和振动
减速器需要能够承受来自道路和电机的冲击和振动，以确保其长期可靠性和耐久性。
减速器功能与性能目标
设计流程
通常包括需求分析、概念设计、技术设计、样机试制、试验验证和生产准备等阶段。在设计过程中，需要充分考虑减速器的性能、可靠性、成本等方面的因素，并进行多次优化和改进。
设计流程与行业标准
01
行业标准
减速器设计需要遵循相关的国家和行业标准，如GB/T19001-2016《质量管理体系要求》、QC/T1037-2016《电动汽车用减速器总成技术条件》等。这些标准规定了减速器的技术要求、试验方法、检验规则等方面的内容，是减速器设计和生产的重要依据。同时，还需要参考行业内的最佳实践和先进技术，以提高减速器的性能和可靠性。
02
02
减速器结构设计
根据减速器的扭矩、转速和效率等要求，选择合适的齿轮类型，如直齿、斜齿、锥齿等。
齿轮类型
齿轮类型与布局方案
根据减速器安装空间和齿轮类型，确定齿轮的布局方案，如平行轴、相交轴或交错轴等。
布局方案
传动比优化策略
传动比范围
根据电机的转速和车轮的转速，确定合理的传动比范围，以满足车辆的动力性和经济性要求。
01
传动比分配
根据各级齿轮的承载能力、磨损情况和效率等因素，合理分配各级传动比，确保各级齿轮之间的协调配合。
02
壳体与密封结构设计
根据齿轮的类型、布局和传动比等因素，设计合理的壳体结构，保证齿轮的支撑和定位，同时考虑散热和轻量化等要求。
壳体结构设计
根据减速器的使用环境和密封要求，选择合适的密封材料和结构，如油封、密封圈等，防止润滑油泄漏和外部杂质侵入。
密封结构设计
03
关键参数校核
扭矩承载能力计算
扭矩计算公式
根据减速器传递的功率和转速，计算出减速器传递的扭矩。
01
扭矩承载能力校核
根据减速器内部齿轮、轴承等部件的强度，校核减速器是否能够承载计算出的扭矩。
02
安全系数评估
根据校核结果，评估减速器的扭矩承载能力是否满足设计要求，并给出相应的安全系数。
03
齿轮材料选择
根据减速器的工作条件，选择合适的齿轮材料，保证齿轮的强度和耐磨性。
齿轮强度与疲劳分析
齿轮强度校核
根据齿轮的几何参数和材料性能，计算齿轮的弯曲强度和接触强度，并进行校核。
齿轮疲劳分析
根据齿轮的载荷谱和应力状态，进行齿轮的疲劳寿命计算，确保齿轮在预期寿命内不会发生疲劳破坏。
润滑与散热参数匹配
润滑剂选择
散热设计
润滑方式确定
根据减速器的工作条件和齿轮类型，选择合适的润滑剂，保证齿轮的润滑效果和散热性能。
根据齿轮的转速和负荷情况，确定合适的润滑方式，如油浴润滑、喷油润滑等。
根据减速器的功率损失和发热情况，设计合理的散热结构，确保减速器在工作过程中能够保持适当的温度。
04
仿真验证方法
动力学仿真模型构建
多体动力学仿真
基于多体动力学理论，建立减速器齿轮、轴承、轴等部件的动力学模型，模拟其在工作过程中的运动状态。
柔性体仿真
接触仿真
考虑部件的柔性变形，通过有限元等方法建立柔性体模型，提高仿真精度。
模拟齿轮之间的接触力和摩擦力，计算齿轮的啮合刚度和传动效率。
1
2
3
NVH性能仿真分析
噪声仿真
计算减速器的固有频率和振型，评估其动态特性，避免共振。
振动响应分析
模态分析
基于声学仿真技术，计算减速器在工作过程中产生的噪声水平，评估其对乘坐舒适性的影响。
计算减速器在承受外部激励时的振动响应，评估其抗振性能。
热力学特性模拟验证
热传导仿真
计算减速器内部温度分布，评估齿轮、轴承等部件的热负荷和散热性能。
01
热变形分析
考虑温度对材料性能的影响，计算减速器部件的热变形，避免齿轮啮合不良