【摘要】：針對汽車高功率密度電動輪對高效高功密減速器的迫切需求,結(jié)合自行設(shè)計的汽車電動輪和牽引傳動的傳動特點,提出了一種同時具有減速器降速增扭和軸承徑向支撐的軸承裝置—行星牽引減速軸承。本文從理論計算、仿真分析和試驗研究三個方面對其展開設(shè)計和研究,為行星牽引減速軸承應用在汽車高功率密度電動輪展開可行性探討。本文主要完成了以下研究工作:(1)結(jié)合自行設(shè)計的汽車電動輪和牽引傳動的傳動特點,在過盈配合式牽引傳動裝置基礎(chǔ)之上,創(chuàng)新提出了一種同時具有減速器降速增扭和軸承徑向支撐的軸承裝置—行星牽引減速軸承,并對其進行初步設(shè)計。(2)為防止產(chǎn)生點蝕疲勞和為精確計算過盈量,展開了行星牽引減速軸承有限元接觸特性分析,提出了其有限元接觸特性分析一般方法。并在有限元接觸算法驗證的基礎(chǔ)之上,精確計算出牽引副的接觸特性,并對計算結(jié)果進行分析。(3)為提高行星牽引減速軸承的可靠性以及協(xié)調(diào)大過盈量和疲勞壽命之間的矛盾,展開了行星牽引減速軸承過盈量設(shè)計,得到外圈、滾動體壁厚對徑向變形量(即過盈量)及應力的影響規(guī)律,并最終確定一個合理的過盈量,防止發(fā)生彎曲疲勞斷裂和接觸疲勞破壞。(4)展開了行星牽引減速軸承有限元強度分析,校核得到其在額定工況下滿足疲勞強度要求。展開了行星牽引減速軸承有限元靜態(tài)徑向剛度分析,得到在1~10倍額定徑向靜載荷下其靜態(tài)徑向剛度值基本保持不變,并且輸入軸具有極高的回轉(zhuǎn)精度;展開了行星牽引減速軸承有限元模態(tài)分析,得到其固有頻率遠大于系統(tǒng)工作特征頻率,不會產(chǎn)生共振現(xiàn)象。(5)展開了行星牽引減速軸承傳動特性研究,在研究了行星牽引減速軸承傳動機理的基礎(chǔ)之上,結(jié)合等溫彈流潤滑理論和Evans-Johnson流變模型,建立了精確計算其傳動特性的數(shù)學模型和分析方法。得到其在額定工況下牽引副滿足全油膜潤滑條件,避免傳動件直接接觸產(chǎn)生摩擦磨損。揭示了傳動功率和效率隨滑動率的變化規(guī)律,以及探討了牽引副長度對其傳動特性的影響。(6)展開了行星牽引減速軸承傳動效率試驗,得到其傳動效率隨轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩的變化規(guī)律。驗證了本文傳動特性理論計算模型在傳動功率小、散熱良好下具有較高的精度并進行結(jié)果偏差分析,同時得到行星牽引減速軸承最佳牽引油。
【圖文】：

采用雙邊混合式磁路結(jié)構(gòu)式永磁式電機同時具有同步電機和異步機的雙重特性，額定功率達到 6.8kW，最大功率 15kW，最大轉(zhuǎn)矩可以達到 25Nm比亞迪公司研發(fā)的 ET 直驅(qū)式電動輪，其電機最高轉(zhuǎn)速可以達到 5500r/min，所用的純電動汽車時速最高可達 165km/h。雖然國內(nèi)汽車制造商和科研單位對汽車電動輪的研發(fā)能力不斷提高，但是國外先進技術(shù)相比還是有較大的差距[16-17]。因此，大力發(fā)展純電動汽車電動輪動技術(shù)，對提高我國純電動汽車核心基礎(chǔ)部件的研發(fā)能力，，促進我國純電動汽產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展具有重要的實際意義。電動輪驅(qū)動技術(shù)由于某些關(guān)鍵技術(shù)尚未完全突破，研發(fā)出新型高功率密度動輪是未來電動輪驅(qū)動技術(shù)的主要研究方向之一[18-19]，從而降低純電動汽車的簧載質(zhì)量，提高其平順性、舒適性和輪胎附著性能。在電動輪驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域，往采用高速電機和增大電機電磁負荷兩種方式來提高電動輪功率密度。目前，內(nèi)外研究人員有偏向于采用高速電機的趨勢，并為其匹配效率高、結(jié)構(gòu)緊湊和量輕的高性能減速裝置[4]。

車電動輪行星牽引減速軸承總體設(shè)計2 21 2'1 21 1 1 1E 2E E 半空間理論為基礎(chǔ)，在三個赫茲假以及邊界大小的理論解，之后又在以及邊界大小。赫茲假設(shè)：①接觸的物體可被看作是彈性半空間，接假設(shè)的接觸稱為赫茲接觸。兩彈性圓柱體在外載荷 Q 作用下軸向長度 L，接觸半寬 b 和接觸
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U469.72

【參考文獻】

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本文編號：2649634