纯电驱动蓝牌物流车用电驱动桥总成设计
能源纯电动物流车计算设计书.docx
一、 设计要求二、 整车技术参数 三、 驱动结构设计 四、 驱动系统设计 五、 供电系统设计 六、 空调系统设计 七、 真空助力系统设计 八、 设计结果一、 设计要求1、整车性能技术指标A 运输类新能源专用车、货车动力电池系统总质量占整车整备质量比例不超过25%，作业类新能源专用车、货车不超过20%。
B 吨百公里电耗不超过10kWh ；M1、N1类采用工况法，其他暂采用40km/h 等速法，其中作业类专用车检测时上装部分不工作。
（1）最高车速：90km/h ； （2）最大爬坡度：20%；（3）加速性能0-50 Km/h ：<15s ；最新能源纯电动物流车-计算设计书【最新资料，WORD 文档，可编辑修改】（4）60km/h续驶里程≥200km（等速法）；（5）工况法续航里程≥180km；二、整车技术参数新能源厢式运输车选用长安传统载货汽车底盘（SC1031GDD43）为改装主体。
新能源厢式运输车是在长安底盘改装成纯电动可承载式底盘的基础上，加装载货物厢体而形成的一款新能源厢式运输车，该车配置5MT手动变数箱、永磁同步驱动电机及控制器、整车控制器、三元锂离子锂电池、高压配电和BMS管理系统、智能车载充电器、直流快充充电系统、冷却系统、真空助力制动系统、助力转向系统、车载冷暖空调以及远程监控系统等。
驱动电机采用电机前置通过法兰固定于变速箱，变速箱固定于整车中部，控制器及车载充电器布置在车身前中部，动力锂离子电池、高压配电系统及电池管理系统布置在车体中前两侧部位，车载空调布置在车体前部，远程监控终端固定于驾驶室中控台内部，采用5MT手动变数箱/2档AT自动变速箱。
1.整车控制系统的工作原理图2.相关设计的参数计算1)整车技术参数及常数值标定2) 电机峰值功率及额定功率的匹配电机的功率大小直接关系到电动汽车的动力性的好坏。
电机功率越大，电动汽车的加速性能和最大爬坡度越好，但电机的体积和质量也会相应地增加，同时电机不能经常保持在高效率下工作，降低了电动汽车的能量利用率，降低了汽车的行驶里程。
纯电动汽车一体化驱动后桥结构设计及优化分析
交通科技与管理93技术与应用0 引言本篇文章以市面上某款电动汽车的驱动桥为研究对象，使用ANSYS workbench 对其进行有限元模型分析，证实其强度刚度等都可满足使用标准，在此基础上采取直接优化方法，制定目标函数和输入参数后实施优化，从而获得更加可靠的数据，达到了轻量化的目标。
1 有限元分析1.1 构建车架模型及网格划分在建立驱动桥壳的模型时，需要抹去不影响整体性能的小孔与圆角，如此可降低网格划分难度。
选用的桥壳材料为45Cr 合金钢，屈服应力为450 MPa，总质量为28.15 kg，对各部件材料属性设置完成后，采取网格划分，使用的是六面体网格，网格数量为27 620，节点数为119 725。
1.2 极限工况仿真分析汽车在道路中行驶时会受到不同方向和大小的力，不过大都可以概括为四类工况，在进行计算时选用了这四类工况下的极限数值，对驱动桥桥壳进行仿真计算，获得了四类极限工况下桥壳的应力、位移分布规律。
最终的结论表明，一体化驱动桥桥壳在最大垂直力工况下桥壳中心处应力较大，为438.63 MPa；最大单位变形量是0.904 mm/m，都远低于国家标准值，所以此次研发的后桥结构满足极限工况中的应用要求，在极限状态下不会出现损伤。
1.3 疲劳寿命分析根据汽车规定标准QCT533-1999中对驱动桥壳疲劳试验的要求，测试负载最大按照满载时的2.5倍加载，为36 kN；最小按照满载时的0.25倍加载，为3.6 kN。
所得结果为在满载轴荷作用下驱动桥桥壳的最低寿命为52万次，与国家规定的最低次数50万次相比略高，所以驱动桥壳在该极限工况中的疲劳寿命仿真计算中是满足要求的。
2 优化设计2.1 目标函数设定经过上面的计算可以了解到，桥壳的最大应力为438.63 MPa，最大位移为1.529 2，远小于材料极限值，所以驱动桥在强度及刚度方面远超过车辆的使用要求。
考虑到生产成本及耗油量等问题，在确保安全基础下可采取轻量化设计，此处可对其尺寸进行优化设计。
新能源纯电动物流车计算设计书图文
新能源厢式运输车选用长安传统载货汽车底盘（SC1031GDD43）为改装主体。
新能源厢式运输车是在长安底盘改装成纯电动可承载式底盘的基础上，加装载货物厢体而形成的一款新能源厢式运输车，该车配置5MT手动变数箱、永磁同步驱动电机及控制器、整车控制器、三元锂离子锂电池、高压配电和BMS管理系统、智能车载充电器、直流快充充电系统、冷却系统、真空助力制动系统、助力转向系统、车载冷暖空调以及远程监控系统等。驱动电机采用电机前置通过法兰固定于变速箱，变速箱固定于整车中部，控制器及车载充电器布置在车身前中部，动力锂离子电池、高压配电系统及电池管理系统布置在车体中前两侧部位，车载空调布置在车体前部，远程监控终端固定于驾驶室中控台内部，采用5MT手动变数箱/2档AT自动变速箱。
电机的峰值功率与额定功率的关系为： (所选电机功率关系 =2)
式中： ——电机峰值功率，kw；
——电机额定功率，kw；
——电机过载系数。
根据 选择驱动电机的峰值功率，这里选择 ， 。
传动系参数
内部结构减速箱原理差速器原理图
提供变速箱参数
差速器固定速比：
二、电机最高转速和额定转速选择与匹配
驱动电机的额定转速（ ）和最高转速（ ）的选取应符合驱动电机的转矩转速特性要求，如图1所示。在启动即低转速时得到恒定的最大转矩（ ），同时在高转速时得到恒定的较高功率（ ）。
动力电池（组）性能参数
电池类型
磷酸铁锂
单体容量
25AH
单体电压
安时数
100AH
电池组标称电压
320V
电池总能量
32kWh
电池单体参数
方案二
选用三元锂离子电池，经过估算包含电池在内整车准备质量约1600KG.则电池包质量小于400KG;因此电池容量配比换算，则电池容量约40KWH.循环寿命约800次。
东风EQ1090E型载货汽车驱动桥部分设计
东风EQ1090E型载货汽车驱动桥部分设计摘要本次设计为EQ1090载货汽车驱动桥设计。
汽车驱动桥作为汽车传动系中一重要组成部分，它设置在传动系的末端，由主减速器、差速器、半轴和桥壳等组成。
它将经万向传动装置传来的发动机转矩通过主减速器、差速器、半轴等传到驱动车轮。
它通过主减速器的主、从动齿轮之间的配合，改变由传动轴传到主动齿轮上的转速，使之在工作中实现增大转矩、降低转速，改变转矩的传递方向[1]。
本说明书中，根据给定的参数，首先对主减速器进行设计。
主要是对主减速器的结构，以及几何尺寸进行了设计。
主减速器的形式主要有单级主减速器和双级主减速器。
本次设计采用的是双级主减速器，第一级采用一对螺旋锥齿轮，第二级采用一对斜齿圆柱齿轮。
其次,对差速器的形式进行选择，并对差速器齿轮的几何尺寸进行了设计和计算。
之后，对半轴的尺寸、支承形式，以及桥壳的形式和特点进行了分析设计。
接着，对齿轮的强度进行了校核。
最后对二级主减速器、差速器总成、半轴、轮胎做了三维模型，将它们装配起来，以分析设计与布置的合理性，并通过PRO/E对装配体进行运动仿真来了解运动速度情况。
采用非断开式驱动桥具有结构简单，加工工艺性好，制造容易，拆装，调整方便，工作可靠等优点。
采用双级主减速器，保证要求的离地间隙和预定的传动比。
采用普通锥齿轮差速器，结构简单、工作平稳、制造方便。
关键词: 驱动桥；主减速器；差速器；半轴；齿轮AbstractThis design of EQ1090’s medium truck drive axle is introduced in the graduation. As one of the major parts in the automobile transmission, the drive axle locates at the end of the transmission, which consists of main reducer, differential, half axle and drive axle case. Drive axle can pass the engine torque which is brought from universal joint to the drive wheel through main reducer, differential, half axle. The speed of the main drive gear is changed with the help of the cooperation of the main drive gear and driven gear. It can decelerate, increase the torque and change its transmitting direction in the process[1].The main reducer is designed in this paper firstly accounting to the given parameters. Single and double reducers are the two major types of main reducer. The double-level main reducer is used in my article. The first level reduction uses one pair of spiral bevel gears. The second level reduction uses a pair of helical-spur gears. Secondly, the main form of differential are General symmetric cone planetary gear differential and Non-slip differential. The form of differential is chosen and the geometry size of the differential gear is calculated. Thirdly, the size of half axle and its supporting form is analysis. Then, the intensity is checked up. Finally made a three-dimensional model of the tire, the two main gear, differential assembly, axle. They are assembled to analyze the rationality of design and layout and by PRO/E for assembly motion simulation to understand the situation velocity.Non-breakaway drive axle has a simple structure, good processing, easy to manufacture,easy adjustment reliable work and so on using ordinary bevel gear differential, simple structure, smooth, easy to manufacture.keywords ：Drive axle；the main reducer；differential；Axle；gear总论驱动桥一般由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等组成。
纯电动汽车驱动桥设计
目录第一章绪论1.1纯电动汽车概述电动汽车的分类1.2驱动桥的概述1.2.1驱动桥的功能1.2.2驱动桥的分类1.2.3驱动桥的组成1.2.4驱动桥的设计1.3电动车显现的背景、意义及国内外纯电动车驱动桥进展现状第二章传动系统工作原理轿车采纳的传动方案主减速器的确信电动轿车动力性能要求电机参数和减速器传动比的选择匹配结果主减速器的结构形式主减速器结构方案分析圆柱齿轮传动的要紧参数锥齿轮传动的要紧参数差速器的确信差速器的工能原理差速器的选择差速器要紧参数的计算相关轴及轴承设计减速器输入轴齿轮中间传动轴相关轴承的选择键的选择和校核轴承的强度校核第三章毕业设计总结与感想第1章绪论纯电动汽车概述电动汽车的分类电动汽车在广义上可分为3 类,即纯电动汽车(BEV) 、混合动力电动汽车(HEV) 和燃料电池电动汽车(FCEV)。
纯电动汽车是完全由二次电池（如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池）提供动力的汽车。
目前，这三种汽车都处于不同的研究时期。
由于一次石化能源的日趋缺乏，纯电动汽车被以为是汽车工业的以后。
可是车用电池的许多关键技术还在冲破，因此，纯电动汽车多用于低速短距离的运输。
混合动力车的开发是从燃油汽车到以后纯电动汽车的一种过渡时期，它既能够知足用户的需求，有具有低油耗、低排放的特点，在目前的技术水平下是最符合市场的，可是混合动力车有两个动力源，在造价和如何匹配操纵上还需要继续尽力。
燃料电池电动汽车才有燃料电池作为能源。
燃料电池确实是利用氢气和氧气（或空气）在催化剂的作用下直接经电化学反映产生电能的装置，具有无污染，只有水作为排放物的优势。
但现时期，燃料电池的许多关键技术还处于研发实验时期。
纯电动汽车的大体结构电动汽车系统可分为三个子系统，即电力驱动子系统，主能源子系统，辅助操纵子系统。
采纳不同的电力驱动系统可组成不同形式的电动汽车。
A由发动机前置前轮驱动的燃油车进展而来，它由电动机、聚散器、齿轮箱和差速器组成。
CA1040轻型货车驱动桥设计(全套图纸)
摘要驱动桥位于传动系末端，其基本功用是增矩、降速，承受作用于路面和车架或车身之间的作用力。
它的性能好坏直接影响整车性能，而对于载重汽车显得尤为重要。
轻型货车在商用货运汽车生产中占有很大的比重，为满足目前当前载货汽车的高速度、高效率、高效益的需要，必须要搭配一个高效、可靠的驱动桥。
因此设计出结构简单、工作可靠、造价低廉的驱动桥，能大大降低整车生产的总成本，推动汽车经济的发展，并且通过对汽车驱动桥的学习和设计实践，可以更好的学习并掌握现代汽车设计与机械设计的全面知识和技能，所以本课题设计一款结构优良的轻型货车驱动桥具有一定的实际意义。
驱动桥设计应主要保证汽车在给定的条件下具有最佳的动力性和燃油经济性。
本设计根据给定的参数，按照传统设计方法并参考同类型车确定汽车总体参数，再确定主减速器、差速器、半轴和桥壳的结构类型，最后进行参数设计并对主减速器主、从动齿轮、半轴齿轮和行星齿轮进行强度以及寿命的校核。
驱动桥设计过程中基本保证结构合理，符合实际应用，总成及零部件的设计能尽量满足零件的标准化、部件的通用化和产品的系列化及汽车变型的要求，修理、保养方便，机件工艺性好，制造容易。
关键词：驱动桥；单级主减速器；差速器；半轴；桥壳ABSTRACTDrive axle is at the end of the power train, and its basic function is increasing the torque and reducing the speed, bearing the force between the road and the frame or body. Its performance will have a direct impact on automobile performance .Because using the big power engine with the big driving torque satisfied the need of high speed，heavy-loaded，high efficiency，high benefit today’ heavy truck，must exploiting the high driven efficiency single reduction final drive axle is becoming the heavy truck’ developing tendency. Because using the big power engine with the big driving torque satisfied the need of high speed, heavy-loaded, high efficiency, high benefit today` truck, must exploiting the high driven efficiency single reduction fin al drive axle is becoming the trucks’ developing tendency. Design a simple, reliable, low cost of the drive axle, can greatly reduce the total cost of vehicle production, and promote the economic development of automobile and automotive drive axle of the study and design practice, can better learn and to master modern automotive design and mechanical design of a comprehensive knowledge and skills, so the title of the fine structure of the design of a pickup vehicle drive axle has a certain practical significance.According to the design parameters given ,firstly determine the overall vehicle parameters in accordance with the traditional design methods and reference the same vehicle parameters, then identify the main reducer, differential, axle and axle housing structure type, finally design the parameters of the main gear, the driven gear of the final drive, axle gears and spiral bevel gear and check the strength and life of them. In design process of the drive axle, we should ensure a reasonable structure, practical applications, the design of assembly and parts as much as possible meeting requirements of the standardization of parts, components and products’ universality and the serialization and change , convenience of repair and maintenance, good mechanical technology, being easy to manufacture.Key words: Drive axle; Single reduction final drive; Differential; Axle; Drive Axle housing目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 论文研究的背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.2.1 国外研究现状 (2)1.2.2 国内研究现状 (3)1.3 设计的主要内容 (4)第2章驱动桥总体方案设计 (5)2.1 汽车车桥的种类 (5)2.2 驱动桥的种类 (5)2.2.1 非断开式驱动桥 (5)2.2.2 断开式驱动桥 (6)2.3 多驱动桥的布置 (6)2.4 驱动桥的设计要求 (7)2.5 设计车型参数 (7)2.6 主减速器方案 (8)i的确定 (8)2.6.1 主传动比2.6.2 主减速器的齿轮类型 (9)2.6.3 主减速器的减速形式 (10)2.6.4 主减速器主从动锥齿轮的支撑方案 (11)2.7 差速器结构方案的确定 (12)2.8 半轴形式的确定 (13)2.9 桥壳形式的确定 (14)2.10 本章小结 (15)第3章主减速器设计 (16)3.1 概述 (16)3.2 主减速器齿轮参数的选择及强度计算 (16)3.2.1 主减速器齿轮计算载荷的确定 (16)3.2.2 锥齿轮主要参数的选择 (17)3.2.3 主减速器齿轮材料的选择 (21)3.2.4 主减速器齿轮强度的计算 (21)3.3 主减速器轴承的选择 (25)3.4 主减速器的润滑 (30)3.5 本章小结 (30)第4章差速器设计 (31)4.1概述 (31)4.2 对称式行星齿轮差速器工作原理 (31)4.3 对称式行星齿轮差速器的结构 (32)4.4 对称式行星圆锥齿轮设计 (32)4.4.1 差速器齿轮的材料 (32)4.4.2 差速器齿轮的基本参数选择 (33)4.4.3 差速器齿轮几何尺寸计算 (35)4.4.4 差速器齿轮强度计算 (36)4.5 本章小结 (38)第5章半轴设计 (39)5.1 概述 (39)5.2 半轴的设计 (39)5.2.1半轴材料与热处理 (39)5.2.2全浮式半轴的计算载荷的确定 (39)5.2.3全浮半轴杆部直径的初选 (41)5.2.4全浮半轴强度计算 (41)5.2.5全浮式半轴花键强度计算 (42)5.3 本章小结 (43)第6章驱动桥桥壳的设计 (44)6.1 概述 (44)6.2桥壳的受力分析及强度计算 (44)6.2.1桥壳的静弯曲应力计算 (44)6.2.2在不平路面冲击载荷作用下桥壳的强度计算 (46)6.2.3汽车以最大牵引力行驶时的桥壳的强度计算 (46)6.2.4汽车紧急制动时的桥壳强度计算 (48)6.2.5 汽车受最大侧向力时桥壳的强度计算 (50)6.3 本章小结 (53)结论 (55)参考文献 (56)致谢 (58)第1章绪论1.1 论文研究的背景及意义近年来，我国汽车行业迅猛发展，2009年我国汽车产销分别完1379.10万辆和1364.48万辆，同比分别增长48%和46%。
CA1040轻型货车驱动桥设计(全套图纸)
摘要驱动桥位于传动系末端，其基本功用是增矩、降速，承受作用于路面和车架或车身之间的作用力。
它的性能好坏直接影响整车性能，而对于载重汽车显得尤为重要。
轻型货车在商用货运汽车生产中占有很大的比重，为满足目前当前载货汽车的高速度、高效率、高效益的需要，必须要搭配一个高效、可靠的驱动桥。
因此设计出结构简单、工作可靠、造价低廉的驱动桥，能大大降低整车生产的总成本，推动汽车经济的发展，并且通过对汽车驱动桥的学习和设计实践，可以更好的学习并掌握现代汽车设计与机械设计的全面知识和技能，所以本课题设计一款结构优良的轻型货车驱动桥具有一定的实际意义。
驱动桥设计应主要保证汽车在给定的条件下具有最佳的动力性和燃油经济性。
本设计根据给定的参数，按照传统设计方法并参考同类型车确定汽车总体参数，再确定主减速器、差速器、半轴和桥壳的结构类型，最后进行参数设计并对主减速器主、从动齿轮、半轴齿轮和行星齿轮进行强度以及寿命的校核。
驱动桥设计过程中基本保证结构合理，符合实际应用，总成及零部件的设计能尽量满足零件的标准化、部件的通用化和产品的系列化及汽车变型的要求，修理、保养方便，机件工艺性好，制造容易。
关键词：驱动桥；单级主减速器；差速器；半轴；桥壳ABSTRACTDrive axle is at the end of the power train, and its basic function is increasing the torque and reducing the speed, bearing the force between the road and the frame or body. Its performance will have a direct impact on automobile performance .Because using the big power engine with the big driving torque satisfied the need of high speed，heavy-loaded，high efficiency，high benefit today’ heavy truck，must exploiting the high driven efficiency single reduction final drive axle is becoming the heavy truck’ developing tendency. Because using the big power engine with the big driving torque satisfied the need of high speed, heavy-loaded, high efficiency, high benefit today` truck, must exploiting the high driven efficiency single reduction fin al drive axle is becoming the trucks’ developing tendency. Design a simple, reliable, low cost of the drive axle, can greatly reduce the total cost of vehicle production, and promote the economic development of automobile and automotive drive axle of the study and design practice, can better learn and to master modern automotive design and mechanical design of a comprehensive knowledge and skills, so the title of the fine structure of the design of a pickup vehicle drive axle has a certain practical significance.According to the design parameters given ,firstly determine the overall vehicle parameters in accordance with the traditional design methods and reference the same vehicle parameters, then identify the main reducer, differential, axle and axle housing structure type, finally design the parameters of the main gear, the driven gear of the final drive, axle gears and spiral bevel gear and check the strength and life of them. In design process of the drive axle, we should ensure a reasonable structure, practical applications, the design of assembly and parts as much as possible meeting requirements of the standardization of parts, components and products’ universality and the serialization and change , convenience of repair and maintenance, good mechanical technology, being easy to manufacture.Key words: Drive axle; Single reduction final drive; Differential; Axle; Drive Axle housing目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 论文研究的背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.2.1 国外研究现状 (2)1.2.2 国内研究现状 (3)1.3 设计的主要内容 (4)第2章驱动桥总体方案设计 (5)2.1 汽车车桥的种类 (5)2.2 驱动桥的种类 (5)2.2.1 非断开式驱动桥 (5)2.2.2 断开式驱动桥 (6)2.3 多驱动桥的布置 (6)2.4 驱动桥的设计要求 (7)2.5 设计车型参数 (7)2.6 主减速器方案 (8)i的确定 (8)2.6.1 主传动比2.6.2 主减速器的齿轮类型 (9)2.6.3 主减速器的减速形式 (10)2.6.4 主减速器主从动锥齿轮的支撑方案 (11)2.7 差速器结构方案的确定 (12)2.8 半轴形式的确定 (13)2.9 桥壳形式的确定 (14)2.10 本章小结 (15)第3章主减速器设计 (16)3.1 概述 (16)3.2 主减速器齿轮参数的选择及强度计算 (16)3.2.1 主减速器齿轮计算载荷的确定 (16)3.2.2 锥齿轮主要参数的选择 (17)3.2.3 主减速器齿轮材料的选择 (21)3.2.4 主减速器齿轮强度的计算 (21)3.3 主减速器轴承的选择 (25)3.4 主减速器的润滑 (30)3.5 本章小结 (30)第4章差速器设计 (31)4.1概述 (31)4.2 对称式行星齿轮差速器工作原理 (31)4.3 对称式行星齿轮差速器的结构 (32)4.4 对称式行星圆锥齿轮设计 (32)4.4.1 差速器齿轮的材料 (32)4.4.2 差速器齿轮的基本参数选择 (33)4.4.3 差速器齿轮几何尺寸计算 (35)4.4.4 差速器齿轮强度计算 (36)4.5 本章小结 (38)第5章半轴设计 (39)5.1 概述 (39)5.2 半轴的设计 (39)5.2.1半轴材料与热处理 (39)5.2.2全浮式半轴的计算载荷的确定 (39)5.2.3全浮半轴杆部直径的初选 (41)5.2.4全浮半轴强度计算 (41)5.2.5全浮式半轴花键强度计算 (42)5.3 本章小结 (43)第6章驱动桥桥壳的设计 (44)6.1 概述 (44)6.2桥壳的受力分析及强度计算 (44)6.2.1桥壳的静弯曲应力计算 (44)6.2.2在不平路面冲击载荷作用下桥壳的强度计算 (46)6.2.3汽车以最大牵引力行驶时的桥壳的强度计算 (46)6.2.4汽车紧急制动时的桥壳强度计算 (48)6.2.5 汽车受最大侧向力时桥壳的强度计算 (50)6.3 本章小结 (53)结论 (55)参考文献 (56)致谢 (58)第1章绪论1.1 论文研究的背景及意义近年来，我国汽车行业迅猛发展，2009年我国汽车产销分别完1379.10万辆和1364.48万辆，同比分别增长48%和46%。
毕业设计--纯电动汽车驱动桥设计
目录第一章绪论1.1纯电动汽车概述1.1.1 电动汽车的分类1.2驱动桥的概述1.2.1驱动桥的功能1.2.2驱动桥的分类1.2.3驱动桥的组成1.2.4驱动桥的设计1.3电动车出现的背景、意义及国内外纯电动车驱动桥发展现状第二章传动系统工作原理2.1 轿车采用的传动方案2.2 主减速器的确定2.2.1 电动轿车动力性能要求2.2.2 电机参数和减速器传动比的选择2.2.3 匹配结果2.3 主减速器的结构形式2.3.1 主减速器结构方案分析2.3.2 圆柱齿轮传动的主要参数2.3.3 锥齿轮传动的主要参数2.4 差速器的确定2.4.1 差速器的工能原理2.4.2 差速器的选择2.4.3 差速器主要参数的计算2.5 相关轴及轴承设计2.5.1减速器输入轴2.5.2齿轮中间传动轴2.5.3相关轴承的选择2.5.4键的选择和校核2.5.5轴承的强度校核第三章毕业设计总结与感想第1章绪论1.1纯电动汽车概述1.1.1电动汽车的分类电动汽车在广义上可分为3 类,即纯电动汽车(BEV) 、混合动力电动汽车(HEV) 和燃料电池电动汽车(FCEV)。
纯电动汽车是完全由二次电池（如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池）提供动力的汽车。
目前，这三种汽车都处于不同的研究阶段。
由于一次石化能源的日趋缺乏，纯电动汽车被认为是汽车工业的未来。
但是车用电池的许多关键技术还在突破，因此，纯电动汽车多用于低速短距离的运输。
混合动力车的开发是从燃油汽车到未来纯电动汽车的一种过渡阶段，它既能够满足用户的需求，有具有低油耗、低排放的特点，在目前的技术水平下是最切合市场的，但是混合动力车有两个动力源，在造价和如何匹配控制上还需要继续努力。
燃料电池电动汽车才有燃料电池作为能源。
燃料电池就是利用氢气和氧气（或空气）在催化剂的作用下直接经电化学反应产生电能的装置，具有无污染，只有水作为排放物的优点。
但现阶段，燃料电池的许多关键技术还处于研发试验阶段。
新能源车用电驱动桥的设计
图4 承载与承扭分离型电驱动桥
从目前各整车厂及车桥企业的研究方向看，第二 代以及第三代电驱动桥可减轻电动机质量，降低整车 成本，提升整车续驶里程。其中第二代电驱动桥因其 前期投入低、技术易实现及性价比高，而备受市场青 睐，本文将以实例着重介绍。
众所周知，全浮式驱动桥较半浮式驱动桥有着更 好的刚度和更高的承载能力，轴承失效和油封漏油的 故障率更低。电驱动桥相较传统驱动桥的簧下质量和 设计载荷均有所增加，对驱动桥的各项性能要求也更 为严格。故在此摒弃半浮式驱动桥而优选全浮式第二 代电驱动桥进行设计。
轴承额定动载荷Cr/kN 轴承理论寿命（S10≥50万）/km
4100 2400 345.6 1720 1049 345.6 40.8 105 62.8
表11 刚性桥壳计算结果
电驱动桥满载负荷/kg 驱动轮滚动半径/mm 电动机最大输出转矩/N·m
减速比 后备系数 轮距B/mm 板簧中心距S/mm 满载时的质心高度hg/mm 桥管截面规格Dt/mm×mm 桥壳本体的总长L/mm 板簧表面到桥中心距h/mm 半轴套管危险断面外径D/mm 半轴套管危险断面内径d/mm 桥壳静弯曲应力（σ≤150）/MPa
汽车技术 | Auto Technology
黄苏刚1，徐雁超2，邹兵凤1
随着新能源汽车电动化步伐的加快，且电驱动桥具备高集成度、低成本、高传动效率和轻量化等诸多优 点，传统汽车上的发动机、传动系统将逐渐被电驱动桥取代[1]。本文先后介绍新能源汽车用电驱动桥的种类和 设计开发 [2]，同时列举实例对设计过程加以说明，为汽车相关从业人员提供借鉴。
平行轴式结构是采用电动机取代燃油车的发动 机、变速器和传动轴，将电动机集成为电驱动桥的一 个子零件，并与电驱动桥的输出半轴呈平行布置，这
唐骏蓝牌电动物流车设计任务
整备质量
2810公斤
整车总质量
4500kg
轴距
2850
轮胎规格
6.50R16
最高车速
95公里/小时
传动系
变速器六安MSC-5S(ZB2Q04)
后桥减速比
2、设计参考数据
项目
开发目标
轮胎滚动半径m
0.379
机械传动效率
0.8
空气阻力系数
0.45
迎风面积m2
3.363
滚动阻力系数
0.0076+0.000056u
⑶纯电动力总成要重新设计悬置，并且添加拖动附件的轮系,目的是提高电机负载率。
旋转质量换算Biblioteka 数1.16满载质量
4625
最高车速km/h
95
最大爬坡度%
0.2
次爬坡度%
0.07
3、对目标车的设计说明
⑴整车尺寸要求
整车尺寸、通过性能不变，底盘专业需要重新调整悬架刚度，使整车姿态与原车一致。
⑵底盘与电池包结合，是本项目设计重点。按照电动汽车产业化要求，设置动力电池包（最高电压，总电量，快充模式）。
唐骏蓝牌电动物流车设计建议
1、唐骏蓝牌电动物流车设计目标
项目
目标
驱动型式
驱动系统前置、后驱动
动力组合
电机+变速器
驱动电机
永磁同步电机（70/90kw at 3000rpm）
变速器
5挡手动（MSC-5S）
驱动电池
分体式磷酸铁锂电池包，总电量75kwh
控制系统
电机逆变器（含整车控制）、电池管理系统
额定载质量
电驱动力总成的设计流程与关键步骤
电驱动力总成的设计流程与关键步骤下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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纯电驱动蓝牌物流车用电驱动桥总成设计
摘要：
现有市场上的纯电动蓝牌物流车都是在传统轻卡上改制而来，将原有柴油车的发动机变速箱去掉换成驱动电机，油箱换成电池，增加了电机控制器和整车控制器等设备后就成电动轻卡了。
基本功能可以使用，但是动力源和驱动形式发生重大变化后整车其他地方没有跟着相应的改进，从结构布置和车型性能上不是最经济最优化的，随着补贴的退坡和退出，将来这种车是无法参与市场竞争的。
本文基于纯电动驱动模式提出了一种全新的适合纯电驱动车辆的动力总成设计方案。
关键词：纯电驱动；电驱桥；集成化；轻量化；城市物流
中图分类号：U469.72
文献标识码：A
文章编号：1671-5799（2019）04-0135-02
1、现有蓝牌物流电动车动力总成
现有市场上主流的纯电动蓝牌物流车虽然品牌很多，车型更多，但技术路线只有一种：都是在传统轻卡上改制而来，将原有柴油车的发动机变速箱去掉换成驱动电机，油箱换成电池，增加了电机控制器和整车控制器等软硬件后就成现在流行的电动轻卡了。
这种电动轻卡的优点是整车布置不需要发生大的变化，动力总成的布置形式为:电机+传动轴+车桥。
缺点也很明显：电池布置在车辆外测两边，不利于碰撞安全。
同时电动车的最大特点是可以在制动工况下车桥反拖电机发电，实现能量回收。
这种布置结构车桥还是传动的车桥，有锥齿轮的存在，锥齿轮的特性决定了齿轮凹面受力能力只有凸面能力的30%，因此，反向发电的瓶颈是车桥齿轮。
这点从市场上目前常用的电动车在运行2-3万公里后主减开始出现批量异响就可以得到验证。
同时，蓝牌物流的车受法规的限制，车辆的整备质量不能超过3吨，这个要求对传统的轻卡来说都有很高的要求，更别提对电动车而言。
目前的电池能力密度大多在120wh/kg,以常用的80度电来计算，电池的重量超过660kg，再算上电池箱、支架之类的附件这块增加的种类超过800kg，电机电控及电机悬置的重量超过200kg。
电动车新增加的重量超过1吨重，而替换掉的发动机变速箱的重量远没有这么多。
因此，轻量化是电动车动力总成设计的一个很重要指标。
图一：现有纯电动动力总成布置图二：平行轴纯电动动力总成布置
2、全新平台纯电驱动桥总成技术路线分析
基于现有蓝牌纯电动物流车动力总成布置的几个痛点，本文提出了几种全新的适合纯电驱动的动力总成设计方案，并通过了几个维度的对比评价没选择最优的可行技术路线为研究方向。
2.1、同轴刚性：这种结构最大的优点是高度集成化，缺点是没有可维修性，如果电机或者减速器坏了只能把桥拆了。
再者，需要用到空心轴电机及2-3组行星减速机机构串联起来，从加工制造、重量和成本方面都不占优势。
2.2、平行轴刚性：这种结构的最大优点是电机和减速机构相互连接在一起，桥壳可以借用传统车桥的桥壳，整车悬架不需要发生大的变化，电机和减速箱都可以在整车上单独拆下来维修。
另外电机只需要新开发壳体，减速机构可以用外啮合圆柱齿轮，技术成熟，加工制造简单，成本经济，重量轻。
缺点是簧下重量相比传统方案有所增大，不适用于车速100km/h的高速车辆。
2.3、独悬结构：这种结构的最大优点是簧下质量最轻，但是对城市物流这种常用车速在50km/h 左右的车辆来说，体现不出优势，更适合在车速 100km/h 以上的高速车辆上。
缺点是悬架结构复杂，车架及悬架结构要做相应的适应性设计，且独悬的结构中用到大量的球铰和胶套，更适合于标载工况，超载后寿命和可靠性会有较大问题。
2.4、半独悬结构：
这种结构是以上第2种路线和第3种路线的组合。
将传动部分电机和减速箱作为簧上质量，悬置在车架上，承载部分桥壳作为簧下质量，主减和轮边之间用可伸缩的传动轴连接起来。
这种机构的优点是簧下质量小，且承载能力介于刚性桥和独悬桥之间。
缺点是结构过于复杂，对商用车来说轮边传动轴的可靠性是主要的故障点，拼焊桥壳的可靠性决定了不能用于重载版车辆。
2.5、轮边电机驱动：
这种结构是两个电机各自有一套减速机构，减速增扭后各自驱动每个轮边。
优点是双电机驱动，动力性更好，且电机之间有很大的空间，适合于城市低地板客车。
缺点是只能用空气悬架，且重量和成本更高，尤其是簧下质量。
再者，两个轮边在转弯时无法自动差速，需要借助电子差速控制单元，有一定的技术难度，差速策略的优劣直接会影响轮胎寿命。
2.6、轮毂电机驱动：
这种结构的特点是没有齿轮，没有减速机构，完全靠两个电机独自驱动各自的轮边。
优点是结构简单，零部件种类少。
缺点是傻大笨粗，电极的扭矩要大到足够驱动一个轮边，低速大扭矩带来的后果就是重量重和体积大，且成本高，不适合于商用车。
通过以上6 种技术路线的优劣势对比，不难看出现阶段最经济、最成熟，性能和重量最适合城市物流车工况的技术路线只有平行轴刚性电驱动桥。
3、城市物流车用电驱动桥总成设计
以下列参数为例：整车总质量GVW=4.5 吨，最高车速90km/h，常用车速40-60km/h，爬坡能力30%。
传统方案用的电机功率55kw，扭矩在850Nm，转速4000r/min，电机重量大约105kg，车速桥比 i=6.143，车桥重量大约295kg。
传动轴和电机悬置的和重量大约 50kg。
输出扭矩为 N=850X6.143=5221Nm
动力总成的重量 G=105+295+50=450kg
本文选择平行轴方案进行设计：电机选择功率 55kw，扭矩350Nm，转速 12000r/min，减速机构速比选择 i=16；
输出扭矩为 N=350X16=5600Nm
动力总成的重量及电驱动桥的重量 G=312kg
通过以上对比可以发现动力性和轻量化指标有明显提升：
其中动力性提升为（5600-5221）/5221=7.3%
重量减轻（450-312）/450=30.7%
集成化之后，车桥自成动力总成，对整车的底盘布置更加简单，以前放置电机和传动轴的空间可以空出来布置电池。
没有锥齿轮之后，圆柱齿轮的反向发电能力和正向驱动能力相当。
高速电机的应用、锥齿轮和传动轴的取消，系统的传动效率也会有大幅提升，通过台架模拟会高 5%。
通过以上对比，该方案比市场现有技术路线有明显得更适合蓝牌车应用的巨大优势。
图三：电驱动桥动力总成
图四：电驱动桥效率map图
【参考文献】
[1] 陈家瑞.《汽车构造》（第二版）北京：机械工业出版社，2005[Z].
[2] 邱宣怀.《机械设计》北京：高等教育出版社，1997[Z].
[3] 刘惟信 .《汽车车桥设计》，清华大学出版社，2006[Z].
[4] 朱龙根 .《机械系统设计》，机械工业出版社，2001[Z].
作者简介：
童宁娟王锋刚，单位：陕西汉德车桥有限公司。