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轮边驱动电动汽车高速齿轮系统的设计与研究
| 论文题名： | 轮边驱动电动汽车高速齿轮系统的设计与研究 |
| 关键词： | 电动汽车;轮边减速器;齿轮机构;有限元分析软件;非线性动力学模型 |
| 摘要： | 轮边驱动电动车具有集中电机驱动电动车和传统电动车无法比拟的优点，被认为是未来燃料电池汽车高端车辆的理想选择，世界上多家汽车公司和研究机构在进行轮边驱动电动车的研究。传统的轮边减速器基本都是行星轮结构，行星轮减速器虽然具有传动精确和能够传递大扭矩的特点，但是相对普通斜齿轮减速器来说行星轮减速器结构复杂，生产装配难度大。而小型电动汽车对扭矩的传递要求相对较低，因此本文所设计的轮边减速器在满足工作要求的前提下具有结构简单，生产装配难度低等特点。 本课题针对一种新型电动汽车用轮边减速器中斜齿轮传动系统，开展减速器齿轮的参数化三维建模设计及接触应力有限元分析研究，对提高汽车的整车性能和设计质量无疑有着重要的意义。 阐述了轮边减速器的设计计算方法，分析了减速器各零部件的功能特征，并与参数化技术有机结合，确定减速器各零部件的主参数、一般参数及它们之间的关系，最终实现了斜齿轮、轴、轴承、前箱体、后箱体等的特征参数化造型，得到了轮边减速器的三维总体装配模型。 利用有限元分析软件ANSYSWorkbench提出了对轮边减速器齿轮机构啮合部位定义接触对，实现了有限元强度分析、模态分析，得到了机构装配体的6阶固有频率，对轮边减速器齿轮机构的设计起到了理论指导意义。 建立了轮边减速器齿轮啮合传动系统非线性动力学模型，考虑齿侧间隙、时变刚度的作用，推导出了齿轮啮合传动非线性动力学方程，利用五阶龙格-库塔法求解出了齿轮振动位移响应。 运用多刚体动力学理论结合ADAMS软件对考虑摩擦的轮边减速器齿轮机构进行动力学仿真，详细分析了摩擦以及摩擦所产生的间隙对轮边减速器齿轮机构的接触传动。得到了对轮边减速器齿轮机构的设计以及实际生产很有价值的结论。 本文的实际研究工作，势必对国内轮边减速器的进一步研究产生一定的积极指导作用。 |
| 作者： | 李登辰 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 常德功 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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