轮边驱动系统-轮边减速器设计

目录

摘要 (3)

Abstract. (4)

0文献综述 (5)

0.1轮边驱动系统发展背景 (5)

0.2轮边驱动系统国内外发展现状 (5)

1引言 (6)

2研究基本内容 (7)

3轮边驱动系统方案设计 (7)

3.1驱动系统方案选定 (7)

3.2减速装置方案选定 (8)

4轮边驱动系统齿轮传动设计 (10)

4.1轮边减速器的传动啮合计算 (10)

4.1.1确定齿轮满足条件，进行配齿计算 (10)

4.1.2齿轮材料及热处理工艺的确定 (11)

4.1.3齿轮配合模数m计算 (12)

4.1.4几何尺寸计算 (13)

4.1.5齿轮传动啮合要素计算 (13)

4.1.6齿轮强度校核 (13)

5轮边减速器行星齿轮传动的均载机构选取 (21)

6各传动轴的结构设计与强度校核 (22)

6.1电机轴设计 (22)

6.2行星轴设计 (23)

6.3输出轴设计 (23)

7减速器润滑与密封 (24)

8轮边驱动系统三维建模与仿真 (24)

8.1驱动系统齿轮零件建模 (25)

8.2行星架建模 (27)

8.3壳体与端盖建模 (28)

8.4总装配爆炸模型 (29)

8.5轮边驱动系统运动仿真 (30)

8.5.1运动仿真建模 (30)

9总结 (32)

参考文献 (33)

致谢 (34)

基于Pro/E的小型电动车轮边驱动系统设计与运动仿真

摘要：电动汽车一般使用可再生能源，其能源多元化与高效化，在城市交通中，可以实现极低排放，甚至零排放。目前电动车能源主要来自电力，在众多的驱动系统形式中，采用轮边减速驱动系统结构形式是目前的主要发展方向。目前轮边驱动系统主要采用的是轮毂电机，这种电机成本较高，制造过程复杂，并且主要应用于大型电动轿车上，在小型电动车上采用结构简单的轮边驱动系统还较少，本文提出了由一级2K-H (NGW)型行星传动组成的小型电动汽车用轮边驱动系统，并按照齿根弯曲强度和齿面接触强度计算公式对各级齿轮进行了设计；对各级齿轮、轴、轴承等进行了强度和寿命校核；对行星架的结构、齿轮箱的结构进行设计，并根据设计结果画出小型电动汽车轮边驱动系统零件图和总装图。

关键词：行星齿轮减速器；轮边驱动系统；轮边减速器；NGW；轮毂电机；

Based on the Pro/E small electric wheel driving system design and

simulation

Abstract：Electric vehicles generally use of renewable energy,In the urban transport,the energy diversification and efficiency can achieve very low emissions, or even zero emission.Now EV energy mainly from electricity.In the form of different drive systems,The Reducer Beside the Wheels is the main development direction.In-wheel motor is mainly used in Direct Wheel Drives System.Because the high cost of this motor, difficult to manufacture and mainly used in large-scale electric car,The simple structure side-wheel drive system is less in the small electric car.This paper presents a Small electric vehicle using the side-wheel drive system that consisting of Principle of 2K-V Type Planetary Transmission.and design all the gears according to formulas of bending fatigue strength of the tooth root and the surface contact fatigue strength of the gears; And checking the life and strength of all the gears, shafts, bearings and so on; And design the structure of planet shelf, gears box and shafts. And draw the part drawings and assembly drawing of the side-wheel drive system according to the results of the design .

Key Words: Planetary gear reducer;side-wheel drive system; Reducer Beside the Wheels; NGW;In-wheel motor ;

0文献综述

0.1轮边驱动系统发展背景

随着世界经济的发展，环境与能源的冲突现象越来越明显。据统计，石油预计将在五十年左右消失殆尽，煤也只能维持一百年左右，然而，汽车行业的耗能却占石油资源的三分之二。为了改善人文环境，降低能耗，各国都在寻找不同的解决办法，这使得具有节能环保汽车有了进一步的发展。电动汽车一般使用可再生能源，其能源多元化与高效化，在城市交通中，可以实现极低排放，甚至零排放。

目前电动车能源主要来自动力，在众多的驱动系统形式中，采用轮边减速驱动系统结构形式是目前的主要发展方向。轮边减速驱动系统广泛运用于各种交通系统中，

例如：电动自行

车、电动摩托车、

电动轮椅、矿用

车辆、电动轿车

等；

图0.1 轮毂电机应用领域

Fig0.1 In-wheel motor applications

不同的应用场合对轮边驱动系统的结构形式和技术性能等都提出了不同的要求，相应的产生了各种轮毂电机系统及其特色技术。本文主要的研究方向是小型电动汽车用轮边驱动系统。

0.2轮边驱动系统国内外发展现状

电动汽车的发明由来已久，但是真正意义上采用轮边减速驱动系统的电动汽车，是20世纪初保时捷制造的。随着电动汽车技术的发展，电机控制与机械制造工艺不断完善，轮边驱动系统已经有了长足进步。

在国外，很多国家都在研究采用轮边驱动系统的电动汽车，其中日本为主要研究国家。1991年与东京电力公司共同开发的4座电动汽车IZA，采用Ni2Cd电池为动力