车用轮边减速器设计

黑龙江工程学院本科生毕业设计I摘要本论文是结合当今汽车行业发展的形势，对微型电动汽车的车用轮边减速器进行设计，设计一种微型电动车用的轮边减速器，是为微型电动汽车的轮边驱动系统使用，工作力矩较小，但因没有主减速器而需要更大的减速比。以大型车辆的轮边减速器的结构型式可以为电动汽车的轮边减速器提供参考，缩小结构尺寸，而增大减速比，满足轮边驱动系统的使用要求。近年来随着汽车工业的高速发展，全球汽车总保有量不断增加，汽车所带来的环境污染、能源短缺，资源枯竭等方面的问题越来越突出。日益严重的石油危机与人们环保意识的加强，对汽车工业的发展提出了极为严峻的挑战。采用电能为驱动设备的电动汽车由于能真正实现“零排放”，而成为各国汽车研发的焦点。为了保护人类的居住环境和保障能源供给，各国政府不惜投入大量人力、物力寻求解决这些问题的途径。而电动汽车(包括纯电动汽车、混合动力电动汽车以及燃料电池汽车)，即全部或部分用电能驱动电动机作为动力系统的汽车，具有高效、节能、低噪声、零排放等显著优点，在环保和节能方面具有不可比拟的优势，因此它是解决上述问题的最有效途径。本论文所设计的微型电动汽车用的轮边减速器在电动汽车上的应用提供了一种可以借鉴的减速装置形式，有助于电动汽车的设计和研发。关键词：电动；轮边；减速器；设计；驱动黑龙江工程学院本科生毕业设计IIABSTRACTThisthesisistocombinecurrentsituationofthedevelopmentofautomobileindustryofminiatureelectriccars,carwheeledgesreducerdesign,designakindofmini-bevwheeledgespeedreducer,miniatureelectriccarsfordrivingwheeledgessystemUSES,worktorquesmaller,butbecausethereisnomainreducerandneedmorethantheslowdown.Thewheeledgeswithlargevehiclesforthestructuraltypegearreducerelectriccarwheeledgesprovidereference,narrowgearreducerwhileincreasingstructuresizethan,satisfywheeledgesslowingtheuserequirementdrivingsystem.Inrecentyears,withtherapiddevelopmentofautoindustry,globalcartotalquantitiesincreasesunceasingly,carbringstheenvironmentpollution,energyshortage,resourceexhaustionissuessuchasmoreandmoreoutstanding.Theincreasinglyseriousoilcrisisandthepeopleenvironmentalprotectionconsciousness,thestrengtheningofthedevelopmentofautomobileindustryforwardveryseriouschallenges.Usingelectricityfordrivingequipmentelectriccartrueisaresultofzeroemissionandbecomethefocusoftheworldautomobileresearch.Inordertoprotectthehumanlivingenvironmentandsafeguardenergysupply,governmentsinvestalotofmanpowerandmaterialresourcesatthewaytoseeksolutionstotheseproblems.Butelectriccars(includingpureelectriccars,hybridelectriccarsandfuelcellcars),namelyallorpartoftheelectricitycandrivemotorcars,aspowersystemwithhighefficiency,energysaving,lownoise,zeroemissionsandothersignificantadvantagesinenvironmentalprotectionandenergysaving,hasincomparableadvantage,thereforeitsolvetheaboveproblemisthemosteffectiveway.Thisthesisminiatureelectricvehicledesignedbythewheeledgeswiththeelectriccaronthespeedreducercanbeusedprovidedareferenceofthedecelerationdeviceform,helpelectricvehicledesignanddevelopment.Keywords:Power-driven；Weltingrolling；Reducer；Devise；Drive黑龙江工程学院本科生毕业设计目录摘要………………………………………………………………………………………ⅠAbstract………………………………………………………………………………Ⅱ第1章绪论……………………………………………………………………………11.1选题的依据和意义………………………………………………………………11.2国内外研究概况及发展趋势…………………………………………………3第2章行星齿轮的初步计算与选取………………………………………………52.1已知条件…………………………………………………………………………52.2设计计算…………………………………………………………………………52.2.1选取行星轮传动的传动类型和传动简图………………………………52.2.2行星轮传动的配齿计算…………………………………………………62.2.3初步计算齿轮的主要参数………………………………………………72.3本章小结………………………………………………………………………8第3章装配条件及传动效率的计算………………………………………………93.1装配条件的验算………………………………………………………………93.2传动效率的计算………………………………………………………………93.3减速器的润滑和密封………………………………………………………143.4本章小结………………………………………………………………………14第4章齿轮强度验算…………………………………………………………154.1齿轮强度验算………………………………………………………………154.2校核其齿面接触强度…………………………………………………………154.3校核其齿跟弯曲强度…………………………………………………………174.4本章小结………………………………………………………………………20第5章减速器结构设计计算………………………………………………………225.1行星架的结构设计与计算……………………………………………………225.1.1行星架的结构设计………………………………………………………225.1.2行星架结构计算…………………………………………………………225.2齿轮联轴器的结构设计与计算…………………………………………………22黑龙江工程学院本科生毕业设计5.3轴的结构设计与计算…………………………………………………………225.3.1输入轴的结构设计与计算………………………………………………235.3.2输出轴的设计计算………………………………………………………245.4铸造箱体的结构设计计算……………………………………………………255.5本章小结………………………………………………………………………26结论………………………………………………………………………………………28参考文献………………………………………………………………………………30致谢………………………………………………………………………………………31附录………………………………………………………………………………………32黑龙江工程学院本科生毕业设计1第1章绪论1.1选题的依据及意义汽车是人类生活中不可缺少的重要工具，随着近年来汽车工业的发展，中国政府已将汽车工业确定为国民经济的支柱产业。随着《汽车工业产业政策》的颁布实施，中国汽车工业步入了新的历史发展阶段，2010年中国汽车产销分别为1826.47万辆和1806.19万辆，居全球第一。但是汽车工业要成为真正的支柱产业，则必须具备自我发展能力。尽快建立中国汽车工业的技术开发体系，形成自主开发产品的能力，这将关系到汽车工业发展的全局和长远规划。近年来随着汽车工业的高速发展，全球汽车总保有量不断增加，汽车所带来的环境污染、能源短缺，资源枯竭等方面的问题越来越突出。日益严重的石油危机与人们环保意识的加强，对汽车工业的发展提出了极为严峻的挑战。为了汽车工业的可持续发展，以开发和推广电动车，多种代用燃料汽车为主要内容的绿色汽车工程已在世界范围内展开。世界各大汽车公司争相研制各种1新型的无污染环保车，力图使自己生产的汽车达到或接近零污染标准。采用电能为驱动设备的电动汽车由于能真正实现零排放，而成为各国汽车研发的焦点。为了保护人类的居住环境和保障能源供给，各国政府不惜投入大量人力、物力寻求解决这些问题的途径。而电动汽车(包括纯电动汽车、混合动力电动汽车以及燃料电池汽车)，即全部或部分用电能驱动电动机作为动力系统的汽车，具有高效、节能、低噪声、零排放等显著优点，在环保和节能方面具有不可比拟的优势，因此它是解决上述问题的最有效途径。在20世纪50年代，荚国科学家罗伯特发明了电动汽车轮毂。其设计是将电动机、减速器、传动系统和制动系统融为一体。1968年，通用电气公司将这种电动轮毂装置运用到大型矿用自卸车上，并取名为“电动轮”，这是第一次在汽车上采用电动轮结构，近年来，随着电动汽车的兴起．轮毂电机驱动又得到重视。轮彀电机驱动系统的布置非常灵活．直接将电动机安装在车轮轮毅中，省略了传统的离合器、变速箱、主减速器及差速器等部件t因而简化整车结构、提高了传动效率、同时能借助现代计算机控制技术直接控制各电动轮实现电子差速．无论从体积、质量，还是从功率、载重能力看，电动轮相较于传统汽车动力传动系统．其结构更加简单、囊凑，占用空间更小，更容易实现全轮驱动。这些突出优点，使电动轮驱动成为电动汽车发展的一个独特方黑龙江工程学院本科生毕业设计2向。电动汽车驱动系统布置比传统燃油汽车有着更大的灵活性，由驱动电动机所在位置以及动力传递方式的不同，通常可以分为集中单电机驱动、多电机驱动以及电动轮驱动等型式。其中独立电动轮驱动的电动汽车由于其控制方便、结构紧凑等优点，成为电动汽车驱动型式研究的新方向。电动机本身具有调速的功能，如果在电动汽车上继续保留内燃机汽车必须使用的变速箱就显得累赘了。而轮边减速器，作为轮边驱动的一个选择装置，在传统动力汽车上已获得了较多的应用。一些矿山、水利等大型工程所用的重型车、大型公交车等，常要求具有高的动力性，而车速则可相对较低，因此其低档传动比就会很大，为了避免变速器、分动器、传动轴等总成因需承受过大的转矩而使尺寸及质量过大，则应将传动系的传动比尽可能多地分配给驱动桥，这就导致了这些重型车辆驱动桥的主减速比很大，当其值大于12时，则需要采用单级(或双级)主减速器附加轮边减速器的结构型式，不仅使驱动桥中间部分主减速器的