毕业设计（论文）-多轴分布式电驱动特种车驱动系统设计.docx

毕业设计（论文）多轴分布式电驱动特种车驱动系统设计学院（系）:专业班级:学生姓名:指导教师:摘要在当今21新世纪，随着人们生存环境问题日益严重，每个人的环保意识都在逐渐增强,在汽车的研究方面，开发利用洁净节能环保的新能源的汽车已经成为了汽车行业不断发展的新方向，其中电动汽车由于具有行驶过程中零排放能源利用来源广泛等杰出的特点，已经变成了新型汽车研究开发的重点。木设计从轮边电机出动方案的电动汽车的长处出发，找寻了不同类别的适用于电动汽车的减速传动装置，从不同类别的减速机构中，挑选出最合适于本设计的行星齿轮减速机构，并对行星齿轮减速机构的驱动形式和零部件的参数进行了设计，为了使轮边减速微的质量和体积较小，结构较为简维，并且可以使传动效率较高，工作更加梗定，引用了均栽设计来提升行星齿轮传动的优势，并且设计了轮边减速耦桥壳，使得减速器和其他零部件的安装变得较为容易而且受力更加均匀，工作更加可孤，为前后悬架导向机构转向机构提供了稳定的受力点，更好地使得所设计出的轮边减速驱动系统可以更好的实现与其他零件的安装和连接，以满足汽车在行驶过程中处于的不同工况。关键词：环保：电动汽车：轮边减速器：行星齿轮减速机构AbstractAstheenergycrisisbecomesmoreseriousandpeop1.e'senvironmenta1.awarenesscontinuestoincrease,researchanddeve1.opmentofc1.ean,energy-efficient,andsafeautomobi1.eshavebecomethedirectionoftheautomotiveindustry.Amongthem,e1.ectricvehic1.eshavetheadvantagesofzeroemissionsduringdriving,diversificationandhigh-efficiencyofenergyuti1.ization,andCaSyrea1.izationofinte1.1.igence,makingitoneofthekeyareasforthedcvck)pmcn1.ofnewautomobi1.es.Thisdesignstartsfromthestrengthsofthee1.ectricvehic1.eof(hewhee1.-sidemotordriveschemeandfindsdicrcntkindsofreductiongearssuitab1.efore1.ectricvehic1.es.From(hedifferenttypesofspeed-reductionmechanisms,thep1.anetarygearreductionmechanismmostsuitab1.eforthisdesignisse1.ected.Thedesignofthedriveformofthep1.anetarygearreductionmechanismand1.hcparanwtersofthecomponentshavebeendesigned.Inordertoreduce(hemassandvo1.umeofthewhee1.reducer,thestructureisre1.ative1.ysimp1.e,andtheIninsmissionefficiencyishigherandtheworkismorestab1.e.1.oaddesigntoimprovetheadvantagesofp1.anetarygeartransmission,anddesignofthewhee1.reducerax1.ehousing,makingtheinsta1.1.ationofreducerandothercomponentseasierandmoreuniformforce,morere1.iab1.ework,steeringforfromandrearsuspensionguideThemechanismprovidesastab1.estresspoint,sothatIhedesignedwhee1.-sidedece1.erationdrivesystemcanbetterrea1.izetheinsia1.1.ationandconnectionwithotherpans(omeetthedifferentworkingconditionsofthecarduringdriving.Keywords：Environmenta1.Protection：E1.ectricVehic1.e:Whee1.Reducer：P1.anetaryGearReducer目录第1章结论11.1 课题的来源和背景11.2 国内外电动汽车研究现状11.3 设计思路内容和工作安排2第2章轮边减速器设计32.1 驱动方式的选择32.2 减速涔的功用和分类42.3 轮边减速器的传动方案选择52.4 本章小结5第3章轮边减速器的参数确定83.1驱动电机的参数的确定83.1.1 整车性能要求83.1.2驱动电机的选择93.2轮边减速器关键零部件的设计103. 2.1行星齿轮传动齿数分配应该满足的条件103.1 2.2齿轮受力分析和强度计算123.3 轮边减速器的润滑与装配133.4 本章小结14第4总结和展望154. 1全文总结154.2屣望15参考文献16附录17致谢19第1章绪论1.1 课题的来源和背景在当今21世纪，汽车方向的工业上升进展很快，随着世界上汽车总量的越来越多，因为汽车行驶所导致的污染空气、资源不够充足、能量短少等方面的相关问期更加突出，环境保护是21世纪的主题，各国政府为r爱护我们人类的环境，不吝投入大批的物力人力来处理这些问题，其中开发、研究、生产和应用排员污染少、能源消耗低的汽车已经被各大汽车生产商作为生产汽车的主流。电驱动的汽车因为拥仃优越的环保方面和节能方面的特点，越来越受现代人的喜爱，可以预期将会变成了汽车发展的光明方向。电动汽车和传统燃料动力汽车相对比而说，其拥有的不可以相比的长处有：使用燃料范憎广，能够运用太阳能、水力等多种动力来源，能地利用率高，零排放，爱护环境等。在这个大环境下，本文设计/多轴分布式（6X6）特种电动汽车驱动系统，和传统汽车使用燃料的动力方案，电动汽车驱动系统在设计放置上相对自由灵动，其中独立电机驶动乍轮以驱动电动汽车的方案越来越变成了电动汽车驱动模式下的新目标，具仃控制方便构造紧凑的优点。使用独立电动机来驱动车轮的方案的最大的好处是可以使传动结构更加简单、传动效率更高、整车安排更加方便，有利于提高车辆的通过功能山。本设计采用轮边电机及减速机构的驱动方案，其中轮边减速机构聘采用的是单排行星齿轮机构方案，目前全球上许多发达国家.关于行星齿轮传动的钵研应用己经产生r相当水平的注重，对丁行星齿轮机构的传动构造方面的研究已经较深团。这时,通过数学建模，按照有差异的优化目标，产生了多种优化设计措施。关于行星齿轮均分我荷方面的研究已经有了些许成果咒并且对于功率分流方面也有所研究。有对于汽车行驶过程中传动机构的动态模拟优化建立模型，以上所有的优良的研究科研的杰出成就对于我们所有对行星齿轮传动技术的认识的工程人员的提高有巨大的作用。1.2 国内外电动汽车研究现状我们中国对于汽车行业的鼎力支持和投资，每个人都改变了对于清洁洁净能源的生活态度。这让钻研电动汽车的程度不断加深。当前对汽车的轮边电机出动方案比较广泛的由外国人提出的轮边电机一体化系统。这是是例国人提出的芯片直接集成封成技术，就是将原来封装在模块内部的IGBT芯片直接集成到汽车的轮边，这样设计的优点更便于小型化和轻用化需求.相对传统汽车电动汽车优点很多。其在节能环保和操纵稔定性方面十分良好.电驱动汽车亮无疑问将会成为未来新能源车辆市场上发展的主流方向，并为世界所认可。将来电动汽车发展方面的新形主流驾驶工具将会改变，其中高性能分布式驱动电动汽车将会是个很好的例了，随着汽车人的技术不断提高，其良好的性能将会在未来绽放光彩。在将来电动汽车运用方面的一些关键技术将会渐渐地得到处理和完善，我们可以确信电聊动汽车车辆在未来的车辆市场将会具有强大的技术生命力和宽广的市场前途。轮边电机驱动系统不仅驱动链少而且具备驱动效率较尚的长处，但是在此之上依旧存在一些问题：在轮边电机驱动中引进r的相关联的零部件增加了成本，可能产生车辆行驶中的动态性能方面的影响.由下轮边电机相对于地面的高度比较低，这就导致我们需要考虑相关的密封、防水的问题乜1.3 设计思路内容和工作安排影响分布式驱动电动汽车能效、性能和成本的关键技术问烟是其轮边电驱动传动系统总成，在本次毕业设计中其中最重要的环节是减速机构的设计。减速器是放置丁电动机和工作机构之间的独立的传动机构。减速罂的作用主要是为了实现原动机的降低转速，增大扭矩从而才可以带动大扭矩的机械的运动。因为减速器具有构造紧凑、传动效率比较高、传递运动准确可罪而且使用维护简堆并可成批牛产等优点，故在现代工程机器中应用很广IHO本文设计主要内容为完成驱动系统的设计，研究轮边电机对整车性能的影响设计符合要求的轮边电机及减速机构，完成减速机构的参数确定以及轮边电机的设计。减速机构画出三维总成图，采用Catia完成建模,依次完成驱动系统主要零件的结构尺寸设计计算。设计的工作安排为：在第7学期的第20周选定毕业设计的题目、毕业设计任务书（相关参数）并收集校内资料。在第8学期第1周进行方案构思、文献检索并完成开题报告，在第8学期第2到3周对外文翻译进行翻译、再收集相关资料，在第8学期第4到6周进行相关计算、绘制草图，在第8学期第7到9周进行图样绘制、编写计算说明书（论文）、预答辩，在第8学期第10到12周整理图样及设计计算说明书、整理资料，查询是否具有答辩资格，在第8学期第13周申请答辩，由相关老师检查图纸论文，在第8学期第14到15周参加答辩。第2章轮边减速器设计2.1 驱动方式的选择本设计要求采用轮边电机及减速冷驱动车轮的驶动方式，在传统电动汽乍轮式驱动中轮边减速罂作为选择装置应用很广泛。重型车辆和大型公共汽车，如矿山和水利工程，往往需要高功率和相对低的速度，所以低传动比将非常大。为了避免零部件的尺寸过大，传动系的传动比尽可能多地分配给驱动桥，使驱动桥拥有较大减速比。当其值大于12时，应采用单级（或双级）主减速器的结构，这样不仅减小了驱动桥中部主减速器的外形尺寸,增加r接地间隙，而且可以得到较大的驱动桥减速比。主减速器的半轴、差速器和从动齿轮等部件。尺寸也可以减少。图2.1驱动方案简图由丁本文设计主耍为6×6分布式电驱动特种车，由采用独立的电动电机分别单独驱动各自边的车轮，若采用双级或者多级诚速器，在换挡的瞬间，各个车轮不能同时保持同时的行驶速度，可能会影响汽车行驶，因此为使汽车各个轮胎具有相同的速度.于是本设计采用固定速比的减速机构来将郸动电机传过来的动力传递给车轮以郭动车辆行驶。2.2 减速器的功用和分类本次毕业设计中最重耍的环节就是对于减速机构的设计,减速器的作用是作用电动机和工作机之间进行动力的传递.减速机构的主要作用就是减低转动速度，增加扭矩以满足机械所需的较大的转矩。减速器的作用仃：-、减小电动机传递过来的转动速度，增大扭矩以满足不同的工况。二、改变转速和扭矩，在机械系统进行工作的时候，由于动力阻力的变化较大，为此我们就可以通过减速机构的作用改变原动机的转速和转矩，以适应不同工作情况下的阻力的变化。三、可以实现空档切断原动机传递过来的动力，可以在原动机继续运动的情况下切断动力的传输，以预防突发状况.减速机构的类别按它的传动构造的不同可大致区分为行星齿轮减速器、蜗杆诚速器、网推齿轮减速器、例柱齿轮减速罂等四大类。在下文中将会对这四种不同类别的减速机构的用处和构造进行简单的阐述：一.圆柱齿轮减速器：当我们所需要的传动比小于8的时候，我们可以选用单级的圆柱齿轮减速机构，若我们所需要的传动比例不小于8的时候，建议采用两级的或者多级的减速方案。两级或多级的阅柱齿轮减速机构的布置方案有许多，而且其可以进行传递的功率范闱和转速范用很广，因此它也在诚速器中得到了最宽广的应用。其结构如图2.2示：中伤住的轮Mi1.JSIrt开式双嫌网柱W轮Mjt器展开衣图2.2圆柱齿轮减速器二.圆锥齿轮减速微：它的使用常常在输入输出轴的分布安放位置处于交合时候的场所。由于加工方面的问题，圆锥齿轮减速器在应用方面不如1宽广，其结构如图2.3示：图2.3圆锥齿轮减速器三.蜗杆减速器：通常会安置在传动比较大的时候。对于大的减速比也可以实现紧凑的传动，体枳尺寸小。根据机械原理可以知道蜗杆传动效率低，而且如果在动力传动中长期连续，会导致传递效率的降低。其构造的方案主要有涡轮在下或者涡轮在下的两种方式。如果期杆的圆周速度不大于4米每秒的时候，最好采用涡轮在上的结构，便于得到更加良好的冷却泡滑。在期杆圆周速度大于4米每秒的时候，最好采用涡轮在卜的结构，可以减少发热。其结构如图2.4示。图2.4期杆减速器四.行星齿轮减速器：行星齿轮减速器的传动效果好和传动效率高是其最大的优点,而且可以实现更高的预期传动比例，其结构如图2.5所示.图2.5行星齿轮减速器2.3 轮边减速器的选择2.3.1 轮边减速器的设计要求为了挑选出最适合于本设计中的轮边减速器结构，我们首先要对于电动汽车轮边驱动系统的设计耍求进行分析“考虑到电动桥车的整车分布情况和对丁行驶中动力性的要求，能够大抵对轮边减速器设计进行要求：、在先进技术、批量生产和应用方便的方面，我们福要正确的抉择出相关的性能要求，而且在零部件的设计构造方面提出具体的要求。二、为了使得设计出来的轮边减速器能够达到维修简便、运动和谐、造型美丽等特点,需要让我们的减速器构造素凌质量小而且安全性高。三、设计出来的减速涔应该适配与其他相关的制动转向和减速港相关零部件的设计装置。四、减速器应该可以抵抗较为强的冲击与震动，能够使汽车的行驶较为平稳稳定。轮边减速机构常用齿轮进行传动，已经在工程中得到r广泛的运用。一般，一对圆柱齿轮就能组成一幅阅柱齿轮传动减速器.但是，假如在电动汽车轮边减速器装置上采用圆柱齿轮传动，它的缺点就十分明显：想要达到设计所需要的传动比例原动机端的齿轮直径将会减小，而和小齿轮相啮合的齿轮的直径依然较大，如果将驱动电机和布置在从动轮上部，就会导致卵动电机轴重心上升，减小了汽车行驶的稳定性：反之，如果将驱动电机轴布置在从动齿轮下部，会导致汽车与地面之间的间隙减少了许多，会影响汽车的通过性。2.3.2 轮边减速器的方案选择所以圆柱齿轮传动机构不是最适合T本设计的最为理想的设计目标。根据相关资料可以知道行星齿轮传动具有以下特点：、构造简单紧凑，重量小。因为行星齿轮传动过程中会具饴分流功率的特性而且每个中心轮共轴线的传动并合理的啮合。因为太阳轮的四周平均地散布着多个行星轮一起承受相应的载荷，这会减小每个齿轮所受到的载荷提高了优轮的强度，因而可以在齿轮的参数上选择较为小的齿数模数。另外构造上使用了内啮合和齿圈的本身容积使得空间利用合理，虽然结构简单质址小，但承受载荷的能力却比较强大。二、可以实现较大的传动比例.为达到较大的所需的传动比只需要抉择出最适合的传动方案和配齿参数。可是在需要设计出非常大的行星齿轮传动减速比的同时也可以具备质量轻结构累的优点。三、传动的效果好。由因为在结构上太阳轮的四周均匀分布了多个行星轮，这样的构造使得行星齿轮传动在空间分布上对称，可以使得太阳轮的受力在各个方向上的力可以相互平衡，这样会可以开窗传动效率，在选取合适的传动类型合理布置的时候，最高可以达到百分之九十九的传动效率。四、在传动的过程中可以抵消冲击并减少震动，因为结构上在太阳轮的四周分布了多个行星齿轮，使得力相互抵消平衡，同时，多个行星轮可以使在同一瞬间啮合中的齿数较多，使得运动平桎，工作十分可奔。尽管行星齿轮机构中对于齿轮的材料要求较荏，在制作和装配上也比较艰难。随着且国内外的行星齿轮传动技术的不断完善，最后，在制造和装配方面的一些麻烦，现在不再是件让人烦恼的事情。在当前些只具缶中等加工水平的工厂也是能够制作H1.满足精度要求的齿轮。综合圆柱齿轮传动机构和行星齿轮传动机构的比较，木设计中的轮边驱动减速器可以采用行星齿轮减速器，其在传动方式和加工制造的操作可行性上面都是十分合适的。所以本毕业设计中采用行星齿轮传动机构来作为减速机构方案主题.行星齿轮轮边减速器多数情况如图2,6所示的安装形式布置，以单排圆柱齿轮行星齿轮传动，因此乂被称为单排阴柱行星齿轮式轮边减速胧。其中分为3种传动方式：（D主动件为中心太阳轮，以齿圈作为从动件，行星齿轮架为固定件：（2）中心太阳轮为主动件,齿圈为固定件,以行星齿轮架为从动件；（3）中心太阳轮为固定件，齿圈为主动件，以行星齿轮架为从动件1.中心轮；2.为圈；3.利曾；4.行星轮：5.半轴；6.桥壳；7.飘动车轮图2.6单排圆柱行星齿轮式轮边减速器的结构方案简图通过隹阅文献资料，发现其中（2）方案更适合于本文中的特种车的轮边减速器的结构设计，即以中心轮为主动件、行星轮为从动件、齿圈固定的形式.这种结构具有合适的传动比，缩减传动所需的空间，减轻/车辆的质S1.2.4本章小结本章通过查询文献资料，对于分布式电驱动特种车的驱动方式进行了选择，选择了由原电动机符动力传输到轮边减速器经过减速增矩再带动车轮，使车辆运动，其中主减速器使用J'轮边减速器，并使用了以中心太阳轮为主动件、行星轮为从动件、齿圈固定的方式的行星齿轮减速机构传动，选出了最合适于本设计中轮边减速器的方法。第3章轮边减速器的参数确定3.1 驱动电机的参数的确定3.1.1 整车性能要求根据本文设计要求，本电动特种车的原始性能数据：表3.1特种车整车参数参数名称设计目标总质量(kg)18500整备质域(kg)11000驱动方式6x6轮边电机驱动轴距(mm)3375+1400轮距(mm)2072迎风面积(m')5.9银高车速(km/h)>90空气阻力系数0.8续驶里程(km)>40前/后轮胎规格195/60R18主减速比5最大爬坡度20%通过对相关资料的杳询，本设计中传动系的机械效率n取85%,滚动阻力系数f取。.01。根据公式停得轮胎半径r-195×0.6+180×2.54÷2345.6m-0.3456m根据汽车的行驶方程式：Ft=F<3.D其中，E为驱动车辆行驶的力，F为行驶过程中所产生的的阻力之和。强动力是经过发动机的转矩经过传动系传到驱动轮上而得到的，行驶阻力包括滚动阻力F,、空气阻力R、加速阻力E和坡度阻力F,：F=+F1.+fj=Cfcosa+Csina+(3.2)其中：G：汽车重力(N)f：滚动阻力系数：坡道角Cp：空气阻力系数A：迎风面积(m')u.:汽车速度(km/h)S：汽车旋转质量转换系数m：汽车质量(kg)du/dt：行驶加速度(msz)汽乍在行驶的过程中，驱动力和行驶阻力应该是相互平衡的，在同时间发动机输出功率和汽车行驶的阻力功率也一直是相互平衡的，将汽车行驶方程式的两边乘以行驶速度ua,并经单位换算整理出汽车功率平衡方程式,如下北f,三1.fe+*+f!)(3.3)<VjAmmMOO76MO3600atJ根据上式，即可大致推断出满足电动特种车所需要的动力性能要求。(I)根据当汽车以最大的行驶速度行驶时，估算每个电机降值功率和转矩最高车速时,汽车此时以90kmh的速度行驶.这时每个电机的总功率为：4=W般+蕊)=1775kW电机的转矩为：%=日(g+寒)=S57Nm两式中n=6,代表电机个数。i.=5,为主减速比。(2)根据当汽车以最大爬坡度时行驶时，汽车以20kmh速度行驶，此时估算每个电机的峰值功率和转矩。这时，每个电机的总功率为：Pe=+蕊+瑞)=41J7fcW此时,电机的转矩为：%=(Gf+黑坐+Gi)=51721NmWn9'21.15J综合上述(1)(2)两种汽车行驶情况，为了满足汽车行驶的要求.对于电机的选取必须要求电机最大转矩P-大于41.57kw,最大转矩大于517.21Nm.3.1.2驱动电机的选择为了选取满足运行工作条件的驱动电机，在互联网上搜寻了一系列相关电机，由于本设计是为电动特种车选取所需要的电机，故只需要选取一些适用电动大巴电动汽车的一些相关电机，其中合普动力股份有限公司研发出的一些永破同步电动机和交流电机等产品就十分适合于本设计，其动力系统节能绿色环保。通过对系列电动大巴电机的筛选，挑选出了满足条件的TZ290XS55H的永磁同步电机，该电机主要适用于电动中巴车、电动环保车、电动物流车、公交等，满足使用条件。其电机主要参数如F：表3.2驱动电机性能参数参数名称数值额定功率(kW)55峰值功率(kW)90额定转矩(Nm)350峰值转矩(Nm)1000最高转速(rmin)3500蓄电池电压(V)540额定电流（八）115重量(kg)160效率（三）97此时，根据所使用的电机的相关参数可以反推出汽车行驶过程中最大的行驶车速，即在电机在以其最大的转动速度3500rmin传输动力时，汽车行咬最高车速为91.2kmh°满足设计要求。3.2轮边减速器关键零部件的设计3.2.1 行星齿轮传动齿数分配应该满足的条件对于本文中采用的方案(2)以用中心轮为主动件、行星轮为从动件、齿圈固定的方式的行星齿轮减速机构，为了在传动过程中不出现问题，一定要满足传动比条件、邻接条件、同心条件、安装条件。其中各条件如下：传动比条件：在行星齿轮诚速机构传动过程中，每个齿轮的齿数选择必须满足设计要求，即能实现预期需要的传动比i。的大小,对于本方案中的行星齿轮传动必须满足：ri=-=1.+=1.+-(3.4)八表示当太阳轮为主动件，行星轮架为从动件而齿圈固定时候的传动比，1.应该与我们所预期得到的传动比i,相同或者相差不大，以实现预期的减速比，本式子中Z1.为太阳轮的转速和齿数,n,为行星齿齿轮架的转速，不为齿圈的齿数.邻接条件:在我们为了设计出满足所需要的条件的传动诚速机械的同时,要想可以升高机构的强度，并改善承受我荷的能力，并能减少功率的分流，与此同时能膨尽可.能的减少机构的尺寸大小结构并使机构的结构紧凑，常在太阳轮1和行星齿轮架2之间分布均匀、位置对称的几个相同大小和结构的行星轮3。在这时要使各个行星轮之间不发生干涉或者碰撞，一定要使它们每个齿轮的齿顶在连心线的距离上有相当程度的间隙，两相邻的行星齿轮的齿顶圆半径必须小于中心距离1.（3.5）式子中：r”，d”分别为行星齿轮3齿顶圆半径和直径。n1.,表示行星齿轮个数。1.代表相铭的行星齿轮中心之间的距高。a”表示1、3齿轮啮合副的中心距离.本设计中取n.=3,经验算，满足条件。（3）同心条件：在齿轮传动时为了满足中心太阳轮和行星架轴线重合卜的齿轮之间的正确啮合，需要让每对啮合的齿轮之间的中心距离等于其他啮合齿轮中心距。<4）安装条件：在行星齿轮传动机构中，如果ni1.即在整个行星齿轮机构中有且仅有一个行星轮，只要满足上述的同心条件就可以完整装配，但是个行星轮结构的行星齿轮机构的承载能力不强，为了使整体机构可以承载更高的力，可以安装两个到多个行星齿轮，这样可以使哂合时候齿轮之间产生的径向力相互抵消，使得齿轮传动更加稳定，寿命更长，一般情况卜我们会将中心轮周圉的行星轮均匀分布。所以，在本设计中n,=3时候除了应该满足前三个条件之外，还需要满足安装条件，使每个齿轮的齿数满足一定的装配条件，对于本方案中的安装条件为：中心太阳轮和行星齿轮数之和（z+z应该为我们所选取的n0的整数倍,综合上面的所仃情况，当我们的选取齿轮之间的中心距离定的时候，齿数选取的数星越多，重介度会增加,传动更加平稳，齿数多的同时齿轮模数会减小，可以使齿轮间滑动比减小，轮齿磨损和齿面之间的胶合的危险性也会减小，因此在中心距离一定的情况下最好采用较多的齿轮齿数和较小的模数这样可以使得设计更加完善。根据以上4个行星尚轮传动齿数分配应该满足的条件，查阅文献资料，最后确定J'本文的各个齿轮的参数数据：Z=19,Z2=77.Z,=29,由此算的传动比i=5.05.3.2.2齿轮受力分析和强度计算在上一小节中,我们选定了各个齿轮的齿数，和传动基本方案，根据相关的H籍的内容，时丁小齿轮的材料我们可以选用40Gr（调质），硬度为280HBS.根据传动过程中大齿轮相对于小齿轮摩擦较少，因此大齿轮的材料可以选取45钢（调质），其硬度为240HBS。首先，根据齿面接触强度我们可以初步估算小齿轮的分度圆的直径dI：&=（3.（6）式中：K.,一一算式系数，对于钢对钢配对的齿轮副，直齿轮传动凡=768。&一一使用系数，由文献UU结合实际工况，表67查得及=1.5。K.I综合系数，由文献II,表65查得取2.2。心一一计算齿轮强度的行星轮载荷分布不均匀系，由文献11,图7-9杳得跖,=1.45,.1齿宽系数，由文献12,表107杳得取0.6。U齿数比。其中a轮选择45Gr（调质），c轮选择45钢（调质）。£1.齿轮材料和热处理均达到中等要求。然后根据齿根弯曲疲劳强度初狂齿轮的模数m,齿轮模数m的初算公式为：（3.（7）式中：K.-算式系数，由文献11对于直齿轮传动，K=1.21。K、一一使用系数，由文献查得Ka=1.5.K1.,一一行星齿轮之间载荷分布不均匀系数。Kx-综令系数，由文献数I,表65查得人=1.9。W为一小齿轮齿型系数，由文献U2,表105杳得YF.产2.8型考虑到汽车行驶的工况有各种不同的怙况，为了使每个齿轮能筋拥有足蟾的弯曲疲劳极限以及合适的接触疲劳强度，最后综合考虑所有因素，我们取m=2.最后根据齿轮接触疲劳强度进行齿轮强度的校核：oH1.OMOJrKvKttpK1.1.aK1.t.H0ZHZKZCZ.式中:K、一一使用系数，由文献U1.,表67查得K=1.50Kv动载系数，由文献11,表66查得K、=1.2。一一计算接触强度的齿向载荷分布系数，由于本设计中的内齿轮宽度与行星轮分度圆直径的比值小于】,故宜产1.d1小齿轮分度圆直径。F,一一端面内分度圆上的名义切向力。最后参考前面的计算，算得齿轮的弯曲和接触疲劳强度都满足设计要求。3.3 轮边减速器的润滑与装配减速器在运转过程中，由于正常啮合过程中发生的摩擦发热，常可能齿轮发生一些失效例如齿面点蚀、轮齿折断或界齿面胶介等方面的问题，由于接触中齿轮温度的上升和润滑油之中的群粒等原因常可能产生微观可见点蚀以及微磨损等方面的问题，将会导致减速器的运行出现问题，与此同时，润滑油在设计中不仅能鲂起润滑作用还能鲂做到防锈。故而,在这次设计的方案中要提供出减速器的润滑方式。一般情况下，在使用闭式齿轮进行传动的时候，通常使用浸油或者喷油的润滑方案，我们可以根据齿轮的忸周速度初步选出最适合的润滑方案.在齿轮的圆周速度不大十二米每秒的时候，为了润滑效果更好常将齿轮浸入油池中来进行齿轮之间的涧滑。由于本设计中的齿轮的圆周速度相对较小，所以采用油池润滑的方法来进行润滑。在本设计中的轮边减速涔中减速涔的外桥壳的作用是十分巨大的。桥壳可以支撑内齿圈和主支摔轴承，而且可以和内齿圈、弹性销一起构成配套的均匀载荷的装置，而且悬架、转向杆或者横向稳拉杆、制动卡钳等都是在桥壳上固定连接的，桥壳还可以起到储蓄涧滑油进行润滑的功能“如下图3.1所示，桥壳外部设计/凸缘部A、B、C,可以分别和车辆悬架、制动钳、横向稳拉杆连接在起，而且本设计中6个车轮采用相同的减速机构，本减速器左右对称，可以使得本轮边减速落的制作加工更加荷维方便，可以实现批量生产，经济实心由于本设计中，电机的质量较大，不适合和汽车的车轮放置在一起，故本设计将电机与汽车车架固定连接在一起，使电机的质量固连在车身上，而减速器与驱动电机之间通过传动轴连接，使驱动电机的动力传递到减速器上，再通过减速器的减速增距，使动力传递13到外部驱动轴匕使动力能够传递到车轮上，由此来驱动6个军轮的运动，从而使汽乍能够满足我们需要的行驶工况。图01轮边减速器桥无外形轮怫图3.4 本章小结本章主要完成轮边驱动减速器的零部件的参数设计和确定，参考毕业设计任务说明总中的相关设计要求，计算出我们所需要的特种车的动力性能参数，由此参数选取适合我们使用的驱动电机，并根据驱动电机的转矩和转速设计我们所需要的行星齿（轮减速器的零部件的参数设计，并对于如何进行齿轮弯曲和接触疲劳强度的校核，并对于减速器的桥壳作用进行了说明，说明了轮边减速活的润滑和装配方式。第4章总结和展望4.1 全文总结本文根据设计说明书，以轮边驱动电机的电动特种车的优势为出发起点，设计出一套可以适用于本设计之中的减速型电动轮驱动电动特种车的行星齿轮减速机构，根据任务任之中的所有整车设计要求和参数，选择并设计出淌足本设计中的各个齿轮的具体详细参数。首先本文对于系列各种的减速器类别进行了分类和归纳，根据不同类型减速器的结构特点来挑选出最适合于本设计之中的减速模式，即单排【网柱行星齿.轮式轮边减速器机构。其次根据行星齿轮减速机构的三种输入和输出的方案，选取了最稳定最方便的适合于本设计中的以中心轮为主动件，行星轮架为从动件，而齿圈固定的传动减速方案，井对于各个齿轮的受力和强度计算方法进行了总结，并对每个齿轮的弯曲和接触疲劳强度校核方法进行了说明“4.2 展望在这次毕业设计之中，因为在于专业知识上面的些许欠缺，可能在设计中的一些细节的地方存在不完美的地方，在目前已经完成的相关工作的基础上，今后可以在相关的类似方面进行相关的拓展和优化分析，首先在本次设计中为了设计出适合本设汁方案中的减速机构，在设计减速器的布置和选择时，未对与轮边减速器相连接的相关悬架和其他部分的系统优化的分析需要进一步的完善，对丁相关的转向系统、制动系统的一系列优化分析还需要更多的进行探索，对于汽车轮边减速器机构的桥壳的优化和轻量化相关方面还需要进一步相关的研究探讨，对于行星齿轮减速机构的传动中的动力学分析和相关的震动和噪声问题需要进一步的补充。在以后的工作生活中，需要对各种类似的设计之中考虑问题更加全面，对汽车相关的轮边减速器有r更加深度的r解和认识，在以后的学习生活中将会更加有自己的优势，对日后的设计中会有更清甦的.思路.参考文献1柴海波,邱治国,况明伟,等.电动车驱动电机发展现状U1.微特电机，2013,41(4):52-57.2李斌花.纯电动汽车电机驱动系统控制策略研究(DJ.长沙：湖南大学，2005.3J王阳阳.电动汽车轮边电机一体化系统设计与控制策略研究U1.汽车实用技术，2017(22):76-78.4王知学，刘媛，张云.等.电动汽车驱动电机及控制系统研咒现状J1.山东科学.2010.23(3):67-70.5罗龙飞，袁守华.电动汽车驱动电机及其控制系统应用概述J.汽车实用技术，2014(4):5-7,6孙悦超.电动汽车驱动方式及未来发展UJ.电机与控制应用，2016,43(11):98-102.7IR稳康.电动特种车驱动及自动换档系统的研制D.南昌；江西理工大学，2015.8刘浩，钟再敏，敬辉,等.分布式驱动电动汽车轮边电机传动系统动态特性仿真U1.汽车工程,2014.36(5):597-602.9宗雪娇.轮边驱动电机专利技术发展J.电子测试.2016(4):22-23.10 阵庆梅，刘仁套，李晓珍,我国电动汽车的研究现状及发展趋势J.江西农业大学学报，2003(s1.):163-166.11 饶振刚.行星齿轮传动设计.北京：化学工业出版社，2002.12 濮良贵，纪明倒.机械设计(第七版).北京：商等教育出版社，2002.13 Sabin-ConstantinCarpiuc,Corne1.iu1.azar,vRea1.-TieeMu1.ti-RatePredictiveCascadeSpeedContro1.ofSynchronousMachinesinAutomotiveE1.ectrica1.TractionDrives".Industria1.E1.ectronicsIEEETransactionson,vo1.,63,pp.5133-5142,2016,ISSN02780016.14 ¥.Fan,1.Zhan瑞J.Huan.X.Han>"Designana1.ysisandSenSorICSScontro1.ofase1.f-dece1.eratingpermanent-magnetin-whee1.motor*,IEEETrans.Ind.E1.ectron.,vo1.61,no.10.pp.5788-5797,Oct.2014.15 P.C.Krause,0.Wasynczuk,S.I).Sudhoff,S.Pekarek,Ana1.ysisofE1.ectricMachineryandDriveSystems.Piscataway,NJ,US:IEEEPress,2013.16 J.Ro<1.riuez,R.M.Kenne1.,J.R.Espinoza,M.Trincado,C.A.Si1.va,C.A.Rojas,'Hih-performancecontro1.strategiesfore1.ectrica1.drives:Anexperimenta1.assessmentIEEETrans.Ind.E1.ectron.,vo1.,59,no.2,pp.812-820,Feb.2012.17 E.Fuentes,I).Ka1.ise,J.Rodriguez,R.M.Kenne1.,vCascade-freepredictivespeedcontro1.fore1.ectrica1.drives*,IEEETrans.Ind.E1.ectron.,vo1.61,no.5,pp.2176-2184,May2014附录对于式子RM2j4%.+%+C也亡+浊业进行Ina1.Iab编程，程序如下：Ca%(360036(X)7614()360Od1.y1.%M-fi1.e.caIPc.mfprintf('输入相关数据n');Cprinif('求此时发动机的功率Pe<ku>n,);IFinPUt('质量m(kg)：');G=n*9.8;f=input('滚动阻力系数f：Ua=input('行驶速度ua(kmh):');i=inp