本文選題：輪邊減速器　切入點(diǎn)：齒輪機(jī)構(gòu)　出處：《青島科技大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：輪邊驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車具有集中電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車和傳統(tǒng)電動(dòng)車無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是未來燃料電池汽車高端車輛的理想選擇，，世界上多家汽車公司和研究機(jī)構(gòu)在進(jìn)行輪邊驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車的研究。傳統(tǒng)的輪邊減速器基本都是行星輪結(jié)構(gòu)，行星輪減速器雖然具有傳動(dòng)精確和能夠傳遞大扭矩的特點(diǎn)，但是相對普通斜齒輪減速器來說行星輪減速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)裝配難度大。而小型電動(dòng)汽車對扭矩的傳遞要求相對較低，因此本文所設(shè)計(jì)的輪邊減速器在滿足工作要求的前提下具有結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)裝配難度低等特點(diǎn)。 本課題針對一種新型電動(dòng)汽車用輪邊減速器中斜齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，開展減速器齒輪的參數(shù)化三維建模設(shè)計(jì)及接觸應(yīng)力有限元分析研究，對提高汽車的整車性能和設(shè)計(jì)質(zhì)量無疑有著重要的意義。 闡述了輪邊減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，分析了減速器各零部件的功能特征，并與參數(shù)化技術(shù)有機(jī)結(jié)合，確定減速器各零部件的主參數(shù)、一般參數(shù)及它們之間的關(guān)系，最終實(shí)現(xiàn)了斜齒輪、軸、軸承、前箱體、后箱體等的特征參數(shù)化造型，得到了輪邊減速器的三維總體裝配模型。 利用有限元分析軟件ANSYS Workbench提出了對輪邊減速器齒輪機(jī)構(gòu)嚙合部位定義接觸對，實(shí)現(xiàn)了有限元強(qiáng)度分析、模態(tài)分析，得到了機(jī)構(gòu)裝配體的6階固有頻率，對輪邊減速器齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)起到了理論指導(dǎo)意義。 建立了輪邊減速器齒輪嚙合傳動(dòng)系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)模型，考慮齒側(cè)間隙、時(shí)變剛度的作用，推導(dǎo)出了齒輪嚙合傳動(dòng)非線性動(dòng)力學(xué)方程，利用五階龍格-庫塔法求解出了齒輪振動(dòng)位移響應(yīng)。 運(yùn)用多剛體動(dòng)力學(xué)理論結(jié)合ADAMS軟件對考慮摩擦的輪邊減速器齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真，詳細(xì)分析了摩擦以及摩擦所產(chǎn)生的間隙對輪邊減速器齒輪機(jī)構(gòu)的接觸傳動(dòng)。得到了對輪邊減速器齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及實(shí)際生產(chǎn)很有價(jià)值的結(jié)論。 本文的實(shí)際研究工作，勢必對國內(nèi)輪邊減速器的進(jìn)一步研究產(chǎn)生一定的積極指導(dǎo)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.
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U469.72;TH132.41

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本文編號：1572116