日期：2023-02-20 14:42:31瀏覽量：36079
引言和概述
輪轂減速電機結(jié)構(gòu)技術(shù)別稱“車輪內(nèi)裝電機技術(shù)”，它的最大特點就是將動力、傳動、制動裝置都整合到輪轂內(nèi)，使電動汽車的機械構(gòu)造獲得極大程度的簡化。
輪轂減速電機結(jié)構(gòu)技術(shù)最早應(yīng)用于 1900 年，保時捷制造出了前輪裝備輪轂電機的電動汽車，標著著輪轂電機技術(shù)與電動汽車完美結(jié)合的開端。到了 20 世紀 70 年代，輪轂電機技術(shù)進一步在礦山自卸車等工業(yè)領(lǐng)域得到推廣應(yīng)用。
電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)作為電動車的關(guān)鍵技術(shù)和重要設(shè)計環(huán)節(jié)，其驅(qū)動形式通常包括輪轂減速電機結(jié)構(gòu)直接驅(qū)動和帶減速器驅(qū)動的兩種驅(qū)動形式，減速驅(qū)動多為一級減速驅(qū)動，兩級輪邊減速驅(qū)動很是少見。
法國 TM4 公司設(shè)計的一體化輪邊驅(qū)動系統(tǒng)采用外轉(zhuǎn)子式永磁電動機，將電動機轉(zhuǎn)子外殼直接與輪輞相連，將電動機外殼作為車輪的組成部分，并且電動機轉(zhuǎn)子外殼集成為鼓式制動器的制動鼓，制動蹄片直接作用在電動機外殼上，省卻制動鼓的結(jié)構(gòu)，減小了輪邊驅(qū)動系統(tǒng)的質(zhì)量，集成化設(shè)計程度相當高。
該輪邊驅(qū)動系統(tǒng)所使用的永磁無刷直流電動機的性能非常高，其峰值功率可達到 80kW,峰值扭矩為 670Nm，最高轉(zhuǎn)速為 1385r/min，額定功率為 18.5kW，額定轉(zhuǎn)速為 950r/min，額定轉(zhuǎn)矩為 180Nm 額定工況下的平均效率可達到 96.3%。
米其林研發(fā)的將輪轂電機和電子主動懸架都整合到輪內(nèi)的驅(qū)動/懸掛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
本文的研究對象
本文將設(shè)計一種輪轂電機行星減速系統(tǒng)，并將其作為二級減速系統(tǒng)裝入輪轂，實現(xiàn)電動機與行星減速系統(tǒng)的結(jié)合，并將其與輪轂裝配，以驅(qū)動車輛行駛。
輪轂電機行星減速系統(tǒng)，強度和結(jié)構(gòu)合理與否對于整個傳動系統(tǒng)有很大的影響，其設(shè)計也受到很多條件的限制，如安裝條件、鄰接條件和同心條件等，因此在設(shè)計輪轂電機行星減速系統(tǒng)時要綜合考慮各種約束條件。
一般輪轂電機減速系統(tǒng)有普通定軸直齒和行星齒輪傳動兩種結(jié)構(gòu)形式，但由于普通 定軸直齒傳動有很多不可避免的缺點，如速比的限制、安裝尺寸的限制、傳動方向的限制等，現(xiàn)已使用較少。
在輪轂電機減速系統(tǒng)中，考慮到輪轂空間尺寸的限制，本文中所設(shè)計的輪轂電機減速系統(tǒng)采用的是齒輪齒圈嚙合傳動機構(gòu)和 2K-H 型行星齒輪傳動機構(gòu)的復合傳動方式。
本文所研究的輪邊減速系統(tǒng)主要為輪轂電機行星減速系統(tǒng)，其主要應(yīng)用于如下圖所示小型電動車輛：
針對該類車輛的特征，具體研究內(nèi)容如下：
介紹本文所述輪轂電機行星減速系統(tǒng)的工作原理，并對行星式輪邊減速器的特點 、傳動類型及傳動裝置進行了闡述與分析。
由輪邊減速器的工作條件，確定減速器整體尺寸和系統(tǒng)各部件的主要參數(shù)，對相關(guān)零件進行接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度的校核。最終并用 CATIA 軟件進行虛擬制造和裝配或進行相關(guān)零部件的有限元分析。
