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纯电驱动轿车动力传动系统耦合分析与多目标优化设计
| 论文题名： | 纯电驱动轿车动力传动系统耦合分析与多目标优化设计 |
| 关键词： | 纯电驱动轿车;自动变速器;传动系统;多目标优化;多场耦合 |
| 摘要： | 动力传动系统是影响纯电驱动轿车经济性、安全性、舒适性的重要部件。由于我国的电动汽车产业相关技术基础薄弱，动力传动系统的研发已成制约我国纯电动汽车进一步发展和推广的技术难题之一。 本文发明了适合纯电动汽车用的多种两档自动变速器结构方案，经过比较认为两档AMT结构变速器适合我国目前的国情。并以我国国家标准“电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法”为依据，选取城市道路工况中的城市基本循环为行驶工况，按照某型电动汽车的设计参数，设计匹配其电机，建立电动汽车百公里能耗模型。 在此基础上，以变速器传动比、齿数、模数等为设计变量，以车辆百公里能耗、变速器齿轮系的体积为目标函数，将车辆的动力性能、变速器的尺寸及齿轮强度等作为约束条件建立多目标优化设计数学模型。将数学模型输入到MATLAB软件，采用分层顺序法进行分析，得出了变速器的设计参数。与常规设计方法相比，多目标优化设计的参数结果在百公里能耗及齿轮系体积均有明显降低。 根据多目标优化设计的参数结果建立纯电动汽车两档AMT结构的变速器三维模型，并初步设计了变速器箱体。以ANSYS Workbench软件为平台，采用序贯耦合方法，对齿轮进行热—结构耦合分析。提取齿轮的接触应力最大值，与理论计算的接触应力最大值相符;验证了本文耦合分析方法的可靠性。采用该方法对变速器箱体进行了热—结构耦合场分析，结果显示本文设计的变速器箱体符合强度要求。 通过本文研究，得到了以纯电动动车百公里能耗、变速器齿轮系体积为优化目标的多目标优化设计方法，并使用多场耦合分析方法对变速器齿轮及箱体进行了强度校核;为我国自主研发纯电驱动轿车动力传动系统提供了理论依据。 |
| 作者： | 陈戈 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 黄康 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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