（轉(zhuǎn)）

混合動力和電動汽車給汽車工程界帶來巨大的技術(shù)創(chuàng)新，變速器和傳動鏈技術(shù)首當(dāng)其沖。作為世界領(lǐng)先的汽車傳動鏈零部件制造商，GKN一直采用Romax軟件和專家級技術(shù)服務(wù)不斷優(yōu)化電車變速器效率，同時保證變速器的耐久度和振噪性能。

采用RomaxDesigner分析功率損耗的原因、研究齒輪宏觀和微觀參數(shù)對效率的影響、對傳動系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。隨后，GKN按照優(yōu)化方案制造新齒輪，通過 試驗評估改進(jìn)效果。試驗結(jié)果表明，在規(guī)定的扭矩和轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，變速器傳動效率提高2%，而且并未犧牲耐久度和振噪性能。這就是GKN能夠不斷提高產(chǎn)品性能的訣竅。

解決方案

GKN與Romax有長達(dá)十年的緊密合作關(guān)系，GKN采用RomaxDesigner對傳動系統(tǒng)進(jìn)行建模和高級仿真分析，并通過Romax專家咨詢服務(wù)解決項目中的技術(shù)難點。

混合動力和電動汽車：新的市場契機

GKN開發(fā)了最新型的傳動軸和齒輪零部件技術(shù)。“四、五年前，電動汽車掀起第一波熱潮時，人人都在熱議盡早開發(fā)出電動汽車技術(shù)” ，先進(jìn)工程部副總裁Theo Gassmann說，“事實上當(dāng)時該技術(shù)還不成熟。例如，電池技術(shù)成本高昂，而且客戶也沒有廣泛接受電動汽車，行駛里程受限的困擾也尤為突出。因此當(dāng)時的電動汽車市場進(jìn)展非常緩慢。這導(dǎo)致車企們改變策略，積極投身于開拓混合動力市場”。

“作為傳動鏈技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，GKN的傳統(tǒng)型傳動鏈和電車傳動鏈業(yè)務(wù)發(fā)展迅速。過去幾年，我們借助全時四驅(qū)系統(tǒng)成功開發(fā)出混合動力和電動汽車變速器。盡管變速器不是核心業(yè)務(wù)，但我們還是借助傳動鏈方面的技術(shù)特長，成功拓展了產(chǎn)品線”，Gassmann繼續(xù)說道，“混合動力和電動汽車的變速箱問題大體上與傳統(tǒng)變速箱類似：動力總成效率、耐久度和振動噪聲性能，而主要區(qū)別則在于兩者正拖與反拖間的載荷及應(yīng)力循環(huán)不同。此外，傳動鏈技術(shù)本身也存在差異，比如，當(dāng)你不得不提升電池容量時，你并不希望把能量浪費在變速箱里。目前最大的挑戰(zhàn)是振動噪聲性能：純電動汽車沒有發(fā)動機掩蓋變速器噪聲，而且變速器必須重量較輕，因此設(shè)計早期就得專注于提升NVH性能”。

“客戶期望值持續(xù)走高，對研發(fā)速度要求也越來越快，GKN必須‘一次性成功’，取得預(yù)期的產(chǎn)品性能，Romax幫助我們實現(xiàn)此目標(biāo)”。

用“全系統(tǒng)方法”優(yōu)化設(shè)計

Romax提升變速器效率的能力在GKN取得了實際驗證。某款PSA的乘用車，后橋為電驅(qū)齒輪箱驅(qū)動，前橋為傳統(tǒng)發(fā)動機驅(qū)動。原始的齒輪箱設(shè)計經(jīng)RomaxDesigner分析后，進(jìn)行齒輪參數(shù)優(yōu)化、耐久度優(yōu)化和振動噪聲性能優(yōu)化。GKN制造優(yōu)化后的齒輪，并開展了大量測試。測試結(jié)果表明，不僅變速器整體傳動效率得到提升，而且滿足所有重要反拖工況下的能量回收要求，即全轉(zhuǎn)速和扭矩范圍內(nèi)能量回收率達(dá)到1~2%。“通過計算齒輪、軸承、密封等部件及攪油所導(dǎo)致的功率損失，我們評估了齒輪箱傳動效率”，Grunwald博士說，“將計算效率值與一定轉(zhuǎn)速和扭矩下的實測摩擦力矩進(jìn)行對比，我們獲得了最終的評估結(jié)果。RomaxDesigner全面的功能，允許我們用全系統(tǒng)方法評估設(shè)計參數(shù)，在全扭矩和轉(zhuǎn)速范圍研究設(shè)計更改對效率、耐久度和振噪性能的影響”。

他補充道：“我們和Romax專家共同工作多年，他們非常專業(yè)、值得信賴，寶貴的經(jīng)驗讓我們受益匪淺。從商業(yè)的角度來看，我們希望對仿真問題有更加普遍的認(rèn)識度，擁有貫穿產(chǎn)品壽命周期的設(shè)計方法。對于未來的項目和產(chǎn)品，我們將不斷提高全系統(tǒng)分析方法的要求，并將其拓展到不同領(lǐng)域和產(chǎn)品線。此外，RomaxDesigner還集成了其他軟件包的功能，幫助我們節(jié)約大量時間。GKN全球多個公司使用RomaxDesigner，還因為它提供接口，使工程師共享分析數(shù)據(jù)、詮釋分析結(jié)果”。

Theo Gassmann 還補充道：“我們正步入混合動力與電動汽車的新紀(jì)元。開發(fā)真正高性能的產(chǎn)品需要有效地應(yīng)用系統(tǒng)性知識，將其貫穿于概念設(shè)計到批量生產(chǎn)的全過程，這樣才能找到最佳平衡點。為了滿足不斷增長的客戶需求并縮短研發(fā)周期，GKN 的設(shè)計必須

做到‘一次性成功’，以達(dá)到產(chǎn)品性能要求，而Romax幫助我們實現(xiàn)此目標(biāo)，因此我們能夠不斷改進(jìn)設(shè)計流程、提升產(chǎn)品質(zhì)量，以滿足客戶需求”。