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电驱桥规划概述v1
发布日期: 2023-04-06 07:15:37 | 来源: kaiyun.com
跟着各国对环保及节能减排的要求,国家对动力结构的战略调整,国际动力消费结构趋向清洁、低碳和多元化,推动了轿车职业电动化趋势。别的,越来越多国家从国家层面规划禁售燃油车,鼓舞新动力轿车打开,加快了电驱桥等职业打开。
电驱桥归于驱动桥的一种,仅仅动力装置由原内燃机驱动调整为电机驱动,一起大部分电驱桥将电机集成至车桥上以完结集成化、高功率等功能。
1、电驱桥的分类电驱桥依据结构不同,现在首要有商用车使用为主的整体式电驱桥和乘用车使用为主的集成式电驱动体系,以及轮毂电机散布式驱动体系(如图)。
电驱桥项目开发进程一般按下图轿车零部件开发规范流程进行,以下以平行轴整体式电驱桥为例,首要阐明电驱桥的具体规划进程及办法。
在一个电驱桥项目开端之前,一般由市场调研或许客户直接给定需求,输入研发部门包括整车根本信息,产品功能、尺度鸿沟以及项目节点等内容。例如,下表为一款新动力厢式物流车根本信息。
研发部门收到规划输入后,将其转化为能够量化操作的数据,确认产品的根本功能要求并做可行性研究,随后供给初版计划以供打开评定。
计划评定通往后,将电驱桥总成拆解为三大部件体系:减速器总成、桥壳组件以及制动体系。依据总成功能要求,分化并拟定各部件具体功能参数,打开具体结构规划。
减速器总成作为电驱桥的核心部件,规划阶段应要点重视。纯电动车因为续航的短板,以及现在因为电机高速化的趋势导致的较高的输入转速,相较传统燃油车变(减)速箱,电动车对减速器提出高功率、高扭矩密度、高可靠性及高NVH功能,且结构简略等要求。
现在大都减速器产品选用单速规划,其一般选用两级圆柱斜齿轮减速,首要由两级齿轮副、轴承、差速器总成、减速器箱体及油封等结构组成。
齿轮副的功能决议了减速器总成功能,其宏、微观参数对电驱桥的NVH、寿数等功能起关键性的效果,规划阶段应依据整车要求,细心酌量其参数规划。
因重合度对齿轮的啮合噪音有关键性影响,现在轿车变速箱用圆柱斜齿轮简直都选用细高齿齿形规划。
一般要求其一级齿轮副端面重合度为2或尽量挨近,特别防止其挨近x.5(x为恣意整数),轴向重合度也尽量接近整数,总重合度至少为4;二级因转速较低,端面重合度可适当下降至1.8+,轴向重合度接近整数。
因细高齿齿形变尖,齿轮规划进程中需注意齿顶宽,防止齿轮热处理进程中齿尖淬透。
齿轮副齿数规划时,需充分考虑电机避频需求。如8极对电机的主阶次及其倍频首要为8的倍数,齿轮齿数需避开16、24等齿数。全扭矩范围下的低啮合差错:
核算齿轮副啮合差错需求考虑一切零部件的刚度影响,包括减速器箱体、齿轮轴、轴承的根本特点、游隙及合作联系等。一般要求齿轮副榜首级PPTE≤0.4,第二级PPTE≤0.7。关于其各阶谐波,也需求逐级递减。
因为电驱体系较高的输入转速,考虑齿轮齿面胶合强度,防止呈现齿面烧结等毛病,一般要求榜首级齿轮副规划时齿面滑动率≤3,第二级因较低的转速可适当放宽要求。
齿轮齿厚公役的规划需归纳考虑箱体中心距的加工差错,在保证何种温度下都不能呈现夹齿的情况下,减小齿轮副侧隙,防止传动体系静态发动或力矩方向切换瞬间呈现的齿面敲击现象。
现在电驱减速器用齿轮副精度等级至少为GB 6级,齿面粗糙度≤Ra0.8,一般选用磨齿或珩齿工艺;滚刀规划时需考虑齿顶倒棱需求,考虑热处理变形及加工余量后,制品需控制在0.2-0.4mm。
因齿轮副核算公式冗杂且较多,齿轮副规划一般选用专业软件核算,依照整车根本信息输入参数,选定电机峰值功率Pmax=60kw,峰值扭矩Tmax=240N.m,输入转速n=2387转/min。
选用KISSsoft软件举例核算,依照以上齿轮副根本原则选取齿轮副参数,经校核其齿轮强度成果、重合度及啮合差错剖析如图3、4所示。
参照经历对齿形齿向修形后,代入常用工况载荷进行啮合剖析,其齿面载荷散布如图5。
齿轮副参数确认后,可依据齿轮副受力状况进行轴承的选型,选型完结后,进行受力分化并核算该轴承当量载荷,校核其寿数。依据整车载荷谱确认轴承寿数要求后,其损害率一般不能超越80%,球轴承滚道接触应力不该超越4000MPa,滚子轴承不该超越4200MPa。
满意寿数的情况下需进步减速器总成输入转速、下降体系冲突转矩,一般优先考虑选用球轴承等低滚阻轴承。
齿轮副及轴承确认后能够进行减速器箱体规划,箱体规划时需考虑对NVH及其动刚度的影响。箱体一阶自在模态主张在1500Hz以上,一阶束缚模态在700Hz以上;各个方位(轴承孔、安点缀等)动刚度有必要大于20000N/mm,尽量削减薄壁大平面结构。后续才能答应情况下,针对振荡辐射大的频率区域,进行谐响以及频响仿真及实验。
结构方面需考虑整车空间安置要求以及可安装性,进步安装功率、精度,一起轻量化也要要点重视。
因为现在电机的高转速趋势,导致对减速器输入轴油封密封功能要求越来越高,低冲突且有必要耐高温。现在解决办法是进步油封唇口资料功能,常选用FPM(氟橡胶),乃至PTFE(聚四氟乙烯)等胶料。与油封合作的轴径在不影响强、刚度情况下尽量缩小,对合作的轴外表进行无轴向进给精磨或抛光,外表粗糙度至少≤Ra0.4等办法来进步油封寿数。
满意扭矩及安装要求的情况下,行星齿轮及半轴齿轮选用较小的止推空隙(0.05-0.15)mm,以减小传动体系空隙,防止齿面碰击等现象,进步NVH功能。
3.1.6、光滑要求现在大部分电驱体系减速器选用飞溅光滑方法;首要选用低油量、低粘度光滑油;干式油底壳、强制光滑等规划,以下降搅油功率丢失,进步电驱体系功率。
桥壳组件首要起承载、转递力及力矩,为关重件,对安全系数要求较高。现在大都集成式电驱桥桥壳借用原燃油车车桥结构,使用老练广泛。
桥壳首要起承载及支撑效果,为空心梁结构。规划时需依据不同车型及路况,考虑冲击系数,核算校核其曲折强度、刚度及疲惫并依照GB/T533、534进行台架实验并保证仿线 桥壳静曲折应力的核算简图
制动体系规划一般依据整车参数或主机厂要求,匹配制动器类型并核算其制动力矩,满意整车制动要求。
依据榜首轮实验成果优化完结后进行第二轮小批量试制并进行PV实验,验证出产可行性并完结批量前出产预备。
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