电动车轮边驱动系统设计摘要工作长度,。
轴的直径,。
计算得。
由文献,表,设计满足要求。
半轴的设计计算半轴的主要尺寸是它的直径,设计与计算时首先应合理的确定其计算载荷。
半轴的计算应考虑到以下三种可能的载荷工况纵向力,驱动力或制动力最大时,附着系数取.,没有侧向力作用。
侧向力最大时,其最大值发生在侧滑时,为,侧滑时轮胎与地面的侧向滑动系数在计算中取.,没有纵向力作用。
垂向力最大时,这发生在汽车以可能的高速通过不平路面时,其值为,为动载荷系数,这时没有纵向力和侧向力作用。
由于车轮承受的纵向力,侧向力值的大小受车轮与地面最大附着力的限制,即有.故纵向力最大是不会有侧向力作用,侧向力最大是不会有纵向力作用。
全浮式半轴的设计计算时,纵向力按照最大附着系数计算,即对于驱动车轮来说,按照驱动电机折算到轮边的转矩计算或.式中驱动电机的最大转矩由于车辆要经常性的停车启动,故我们这里计算时采用电机的最大转矩值。
。
电机到轮边的传动效率。
由文献机械原理,.。
减速器传动比。
.。
车轮滚动半径。
.计算得或。
故轮边计算转矩为半轴材料选取钢,安全系数.,则其扭转许用应力可取。
结合结构设计,校核过程如下.故满足设计要求。
半轴花键挤压应力的校核本设计选用度标准压力角渐开线平底花键联接。
.式中载荷分配不均匀系数,与齿数的多少有关,由文献,取.。
花键的齿数,设计中取。
齿的工作长度,。
花键齿侧面的工作高度,.。
花键的平均直径,。
由文献,表查得,计算得.满足要求。
行星齿轮销的校核计算图.给出了销的受力简图图.销钉受力示意图图中销受的剪切力。
太阳轮作用于行星轮的齿面切向力。
壳体作用于行星轮的齿面切向力。
故,销钉所受剪切力为.计算得.查表的其许用剪切应力为,故销的设计满足要求。
式中电机最大输出扭矩由于车辆要求经常性的启动,故我们用最大值计算,这里取。
销外径。
销内径。
行星齿轮轴承的校核.根据结构要求,我们选取型号为的深沟球轴承。
已知电机的额定转速为,额定转矩为,额定功率为.,通过减速比,折算到轴承上的相关参数为轴承的径向载荷。
由减速器的结构我们知道,轴向载荷在这里可以忽略不计。
轴承转速为,预期寿命为。
故轴承计算时的当量载荷为。
轴承当量动载荷.而我们所选的轴承的当量动载荷为,可见根据结构上的需要而选择的轴承是满足要求的。
减速器桥壳的设计计算轮边减速器的桥壳在轮边减速器中起着至关重要的作用。
桥壳将作为内齿圈主支承轴承的支承件,且与内齿圈弹性销起构成行星轮系的均载装置,驱动电动机悬架转向拉或横向稳定杆制动卡钳等装置都是固结在桥壳上的.还起着存储润滑油的作用。
如图.所示,桥壳外部设计了分别与车辆悬架制动钳转向拉杆或者稳定杆相联接的凸缘部.同时左右两侧的减速器桥壳采用相同的型坯,这为加工制造提供了方便降低了制造费用。
桥壳凸缘可用于制动钳安装,由于设计了联接板,则只需要改变联接板结构就可以实现减速器桥壳与不同型式制动钳的安装,这也使得轮边减速器的加工制造更简单造价更低。
图.轮边减速器桥壳外形轮廓图.轮边减速器的润滑减速器在运转过程中,发生点蚀轮齿折断胶合等失效故障,通常是由于润滑油膜被破坏接触温度的升高以及润滑油中存在磨粒等原因,使得齿轮出现微观可视点蚀宏观可视点蚀胶合以及微磨损等失效问题,从而造成减速器不能正常工作。
同时,润滑还能够起到防锈的作用。
所以,在设计中需要提出减速器的润滑方案。
通常,闭式齿轮传动的润滑方式有浸油润滑和喷油润滑两种,般根据齿轮的圆周速度来定采用哪种润滑方式。
般来说,当齿轮的圆周速度小于时,常将齿轮浸入油池进行润滑。
由于行星齿轮传动系统的转速较低,且齿轮的半径较小,中心轮的圆周速度只有.,因此采用浸油润滑,为了减少润滑油更换次数,适当地增加齿轮浸油深度,使其在之间。
同时由于所设计的行星齿轮传动系统所承受的载荷较低,所以采用中载荷工业齿轮油。
为了防止润滑油外泄,需要在电动机与减速器桥壳的配合面上增加的密封圈。
.轮边减速器零部件之间的装配关系为了使制动卡钳车轮轮毂主轴承等零部件便于安装,在设计中还引入了轮毂支承件。
通过轮毂支承件解决车轮轮毂制动盘主轴承等零部件的安装问题。
轮边减速器的总装配图如图.所示。
此结构为全浮式半轴型断开式驱动桥,承载合理。
采用行星轮系减速装置,以行星轮系的中心轮输入,行星架输出的传动方式,较好地达到了电动汽车的性能要求。
同时,电动汽车悬架制动装置转向拉杆以及横向稳定杆的安装,常受到安装位置以及空间的制约,本设计较好地解决了以上装置的安装问题。
所开发的轮边减速器具有重量轻结构紧奏传动比高的特点。
.传动半轴.电机轴.中心轮.行星轮.支承销轴.轴承.轮边驱动电机.齿圈.定位销
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