同軸電驅(qū)動(dòng)橋的案例
淺析電驅(qū)動(dòng)橋耐久試驗(yàn)方法
電驅(qū)動(dòng)橋是從傳統(tǒng)車橋衍變而來，它是汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)，起著承受負(fù)載、降低轉(zhuǎn)速、增大轉(zhuǎn)矩、保證左右車輪差速以及制動(dòng)等功能。通過合理的選型和充分的驗(yàn)證，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的緊湊化、輕量化、高效率和高壽命。
電驅(qū)動(dòng)橋的種類
按電動(dòng)機(jī)在整車中的布置形式可將電驅(qū)動(dòng)橋分為電動(dòng)機(jī)直聯(lián)式、平行軸式和同軸式。
1）直聯(lián)式結(jié)構(gòu)（見圖1）是采用電動(dòng)機(jī)取代燃油車的發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器，所采用的電驅(qū)動(dòng)橋是從傳統(tǒng)燃油車的驅(qū)動(dòng)橋上通過加大齒輪速比以及提升齒輪性能衍變而來，起初應(yīng)用于微型乘用車、物流車等領(lǐng)域，現(xiàn)主要集中應(yīng)用于輕型貨車、中型貨車等以上車型。
圖1 電動(dòng)機(jī)直聯(lián)式電驅(qū)動(dòng)橋
2）平行軸式結(jié)構(gòu)（見圖2）是采用電動(dòng)機(jī)進(jìn)一步取代燃油車的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器和傳動(dòng)軸，將電動(dòng)機(jī)集成為電驅(qū)動(dòng)橋的一個(gè)子零件并與電驅(qū)動(dòng)橋的輸出半軸呈平行布置，其減速器采用兩級(jí)傳動(dòng)，系統(tǒng)集成度高，能量損耗小，目前廣泛應(yīng)用于物流車、微型乘用車、輕型客車及皮卡上。從近年市場上的反饋來看，該電驅(qū)動(dòng)橋已經(jīng)完美地滿足了整車廠和客戶使用需求，大大加快了汽車的電動(dòng)化進(jìn)程。
圖2 平行軸式電驅(qū)動(dòng)橋
3）同軸式結(jié)構(gòu)（見圖3）是在平行軸式電驅(qū)動(dòng)橋基礎(chǔ)上，將電動(dòng)機(jī)與電驅(qū)動(dòng)的輸出半軸做同軸布置，使得產(chǎn)品的集成度更優(yōu)，是電驅(qū)動(dòng)橋的發(fā)展方向。
圖3 同軸式電驅(qū)動(dòng)橋
電驅(qū)動(dòng)橋的耐久試驗(yàn)
1.電動(dòng)機(jī)直聯(lián)式電驅(qū)動(dòng)橋的耐久試驗(yàn)
電動(dòng)機(jī)直聯(lián)式電驅(qū)動(dòng)橋是從傳統(tǒng)燃油驅(qū)動(dòng)橋衍變而來，因而可參考QC/T 533－2020《汽車驅(qū)動(dòng)橋臺(tái)架試驗(yàn)方法》、QC/T 534－2020《汽車驅(qū)動(dòng)橋臺(tái)架試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)》進(jìn)行耐久試驗(yàn)。
展開 一體式同軸多檔電驅(qū)動(dòng)橋技術(shù)
一體式同軸多檔電驅(qū)動(dòng)橋技術(shù)
中國首款量產(chǎn)的兩檔電驅(qū)動(dòng)橋，為何受SUV青睞？
面對(duì)日益嚴(yán)苛的汽車油耗目標(biāo)及排放法規(guī)要求，越來越多的汽車生產(chǎn)商開始考慮采用驅(qū)動(dòng)電機(jī)替代傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)，并與減速器和差速器一起，組成電驅(qū)動(dòng)橋系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)化。
9月12日，搭載舍弗勒兩擋電驅(qū)動(dòng)橋（2-speed eAxle）的長安CS75 PHEV上市，成為國內(nèi)第二款搭載該電驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品的插電混動(dòng)四驅(qū)SUV。
舍弗勒兩擋平行軸式電驅(qū)動(dòng)橋是中國市場上首款實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的兩擋電驅(qū)動(dòng)橋，已經(jīng)應(yīng)用在長安CS75 PHEV和長城WEY P8兩款插電式混動(dòng)四驅(qū)SUV車型上。
電驅(qū)動(dòng)橋系統(tǒng)可以直接取代發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器，靈活安裝在前軸或后軸，實(shí)現(xiàn)前輪或后輪純電驅(qū)動(dòng)。通過這種方式，傳統(tǒng)燃油車很容易實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化。
它也可以僅安裝在后軸，匹配前軸的動(dòng)力總成系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)四驅(qū)功能。此時(shí)，傳統(tǒng)四驅(qū)系統(tǒng)的重要部件，如分動(dòng)箱、傳動(dòng)軸、后橋差速器以及液壓附件等，均可被裝在后軸上的電驅(qū)動(dòng)橋取代，這樣既節(jié)約了傳動(dòng)線路中的大量空間，便于集成高壓電池，同時(shí)也減少了使用電驅(qū)動(dòng)橋的額外成本。
這種驅(qū)動(dòng)概念具有同軸式和平行軸式兩種布置形式可供選擇，它的整車應(yīng)用平臺(tái)覆蓋范圍極廣，可以覆蓋從對(duì)功率密度有極高要求的運(yùn)動(dòng)跑車，直到對(duì)半軸傳動(dòng)角度有極高要求的SUV。從弱混、強(qiáng)混、插電混動(dòng)到純電動(dòng)系統(tǒng)。目前，前后軸均搭載舍弗勒單檔電驅(qū)動(dòng)橋的高性能電動(dòng)四驅(qū)車，奧迪etron即將在今年年底發(fā)布。對(duì)于純電動(dòng)汽車，這款電驅(qū)動(dòng)橋有單檔方案和具備動(dòng)力換檔功能的兩檔方案。
相比很多電動(dòng)汽車采用的單擋電驅(qū)動(dòng)橋來說，使用兩擋電驅(qū)動(dòng)橋的電動(dòng)汽車在動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性上更有優(yōu)勢(shì)，尤其是對(duì)于SUV車型而言。
展開 五菱丨同軸式電驅(qū)橋減速器的開發(fā)
圖3 減速器殼體的有限元分析云圖
3 試驗(yàn)測試
設(shè)計(jì)方案確定后制造出了電驅(qū)橋樣件（如圖4），對(duì)樣件進(jìn)行了臺(tái)架疲勞試驗(yàn)、強(qiáng)度試驗(yàn)、性能試驗(yàn)等，由于前期進(jìn)行過詳細(xì)的CAE分析及相應(yīng)改進(jìn)，試驗(yàn)結(jié)果與CAE分析結(jié)論十分接近。
圖4 同軸橋臺(tái)架試驗(yàn)
為測試實(shí)際道路行駛情況，將同軸式電驅(qū)橋安裝到整車上，進(jìn)行道路NVH測試。測試采用LMS采集系統(tǒng)，同時(shí)采集驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速、電驅(qū)橋的噪聲值和振動(dòng)值等。為了能區(qū)分減速器各部位的噪聲水平，采用測量階次噪聲的方法，經(jīng)計(jì)算一級(jí)齒輪副的嚙合階次為76，二級(jí)齒輪副的嚙合階次為322。經(jīng)實(shí)際道路行駛測試，得出各工況下的76階次和322階次的噪音。與相同動(dòng)力性能的偏軸式電驅(qū)橋測試結(jié)果對(duì)比，發(fā)現(xiàn)同軸橋減速器的齒輪階次噪聲平均優(yōu)于后者2～3dB（A）。
綜上所述，開發(fā)的新結(jié)構(gòu)同軸式減速器，各參數(shù)滿足甚至有的好于預(yù)定要求。
4 結(jié)束語
1）結(jié)合現(xiàn)有問題和市場實(shí)際需求，設(shè)計(jì)了一種采用定軸式齒輪作同軸減速器的電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)后橋。
2）該電驅(qū)橋減速器采用新型的殼體支承結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了輸入軸與輸出軸共軸傳動(dòng)，解決了電機(jī)安裝偏置問題。
3）對(duì)減速器總成進(jìn)行了極限工況下的強(qiáng)度和剛度仿真分析，并改進(jìn)了設(shè)計(jì)方案。
4）制造出了產(chǎn)品樣件進(jìn)行臺(tái)架測試和整車試驗(yàn)，獲得了比偏軸減速器電驅(qū)橋更好的效果，完全滿足使用要求。
展開 
一種同軸式電驅(qū)橋減速器的開發(fā)
圖3 減速器殼體的有限元分析云圖
3 試驗(yàn)測試
設(shè)計(jì)方案確定后制造出了電驅(qū)橋樣件（如圖4），對(duì)樣件進(jìn)行了臺(tái)架疲勞試驗(yàn)、強(qiáng)度試驗(yàn)、性能試驗(yàn)等，由于前期進(jìn)行過詳細(xì)的CAE分析及相應(yīng)改進(jìn)，試驗(yàn)結(jié)果與CAE分析結(jié)論十分接近。
圖4 同軸橋臺(tái)架試驗(yàn)
為測試實(shí)際道路行駛情況，將同軸式電驅(qū)橋安裝到整車上，進(jìn)行道路NVH測試。測試采用LMS采集系統(tǒng)，同時(shí)采集驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速、電驅(qū)橋的噪聲值和振動(dòng)值等。為了能區(qū)分減速器各部位的噪聲水平，采用測量階次噪聲的方法，經(jīng)計(jì)算一級(jí)齒輪副的嚙合階次為76，二級(jí)齒輪副的嚙合階次為322。經(jīng)實(shí)際道路行駛測試，得出各工況下的76階次和322階次的噪音。與相同動(dòng)力性能的偏軸式電驅(qū)橋測試結(jié)果對(duì)比，發(fā)現(xiàn)同軸橋減速器的齒輪階次噪聲平均優(yōu)于后者2～3dB（A）。
綜上所述，開發(fā)的新結(jié)構(gòu)同軸式減速器，各參數(shù)滿足甚至有的好于預(yù)定要求。
4 結(jié)束語
1）結(jié)合現(xiàn)有問題和市場實(shí)際需求，設(shè)計(jì)了一種采用定軸式齒輪作同軸減速器的電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)后橋。
2）該電驅(qū)橋減速器采用新型的殼體支承結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了輸入軸與輸出軸共軸傳動(dòng)，解決了電機(jī)安裝偏置問題。
3）對(duì)減速器總成進(jìn)行了極限工況下的強(qiáng)度和剛度仿真分析，并改進(jìn)了設(shè)計(jì)方案。
4）制造出了產(chǎn)品樣件進(jìn)行臺(tái)架測試和整車試驗(yàn)，獲得了比偏軸減速器電驅(qū)橋更好的效果，完全滿足使用要求
展開 電驅(qū)動(dòng)橋關(guān)鍵技術(shù)綜述
1 前言
電驅(qū)動(dòng)橋是針對(duì)電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)的一種機(jī)電一體化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，具有集成化程度高、體積小、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。作為電動(dòng)汽車的核心部件，其性能直接影響電動(dòng)汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。
電驅(qū)動(dòng)橋可分為集中式電驅(qū)動(dòng)橋和分布式電驅(qū)動(dòng)橋。集中式電驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但具有成本低、對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)影響較小以及開發(fā)難度低的優(yōu)點(diǎn)。分布式電驅(qū)動(dòng)橋具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕以及效率高的優(yōu)點(diǎn)，但差速控制困難、非簧載質(zhì)量大。
電驅(qū)動(dòng)橋主要由電機(jī)、逆變器、變速器組成。由于在轉(zhuǎn)矩密度、功率密度以及效率等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，永磁同步電機(jī)已逐漸成為車用電機(jī)的主流。為進(jìn)一步減小電驅(qū)動(dòng)橋的體積和質(zhì)量，新一代電驅(qū)動(dòng)橋大多將電力電子元件集成到逆變器上。單擋變速器和多擋變速器各有優(yōu)缺點(diǎn)，但隨著電驅(qū)動(dòng)橋技術(shù)的發(fā)展，多擋電驅(qū)動(dòng)橋逐漸成為了研究的熱點(diǎn)。
本文將對(duì)電驅(qū)動(dòng)橋關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行綜述，并在此基礎(chǔ)上總結(jié)得出電驅(qū)動(dòng)橋的發(fā)展方向。
2 電驅(qū)動(dòng)橋關(guān)鍵技術(shù)
電驅(qū)動(dòng)橋性能主要受到3 個(gè)方面的影響：第一，電驅(qū)動(dòng)橋動(dòng)力傳遞路徑及分配方式隨著構(gòu)型的不同而改變，從而影響電驅(qū)動(dòng)橋的輸出；第二，電驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)會(huì)影響其自身的質(zhì)量、體積，進(jìn)而影響其性能；第三，電驅(qū)動(dòng)橋控制策略影響其各部件的協(xié)同工作。
2.1 多擋化構(gòu)型
目前，電驅(qū)動(dòng)橋通常配備單速變速器，以最大限度降低成本、體積，減輕質(zhì)量并提高其適配性。
相比于單擋變速器無法兼顧車輛起步時(shí)的轉(zhuǎn)矩和速度，多擋變速器可以通過低擋位提供大扭矩，高擋位提高車輛的速度達(dá)到起步扭矩與車速的兼容，并能夠降低電機(jī)的體積、質(zhì)量和轉(zhuǎn)速。在電池技術(shù)短時(shí)間內(nèi)難以取得重大突破的情況下，通過提高效率增加電動(dòng)汽車的續(xù)航里程就顯得尤為重要。在日常駕駛條件下，采用單擋變速器的電機(jī)實(shí)際效率與最高效率仍然存在一定差距。
展開 新能源減速器PTFE高速油封的開發(fā)應(yīng)用
新能源電驅(qū)動(dòng)的發(fā)展方向是高轉(zhuǎn)速、小型化、集成化，目前很多電驅(qū)動(dòng)總成集成化&小型化設(shè)計(jì)方案是同軸電橋（即電驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力輸入和輸出在同一軸線上，半軸需從電機(jī)軸和減速器輸入軸中心中空穿過），減速器輸入軸軸徑加大，對(duì)應(yīng)油封唇口直徑增大，則油封的最大線速度遠(yuǎn)超傳統(tǒng)橡膠油封的極限水平（傳統(tǒng)油封線速度的極限約＜20m/s，而同軸電橋的輸入軸油封線速度約30-40m/s）。油封的高速性能成為新能源電驅(qū)動(dòng)發(fā)展的技術(shù)瓶頸。
1 PTFE高速油封的創(chuàng)新開發(fā)應(yīng)用
通過行業(yè)不斷創(chuàng)新實(shí)踐，最終高速油封有了跨界的解決方案——PTFE（聚四氟乙烯），PTFE高速軸封原來大量成熟應(yīng)用于工業(yè)壓縮機(jī)及航空航天事業(yè)，PTFE材料具備以下優(yōu)點(diǎn)：
①超強(qiáng)的抗化學(xué)性能；
②極端的工作溫度（-50℃至200℃）；
③能承受 40m/s線速度（強(qiáng)化后可達(dá) 100m/s）；
④低摩擦，壽命長，可以在潤滑不足或無潤滑情況下運(yùn)行。
PTFE高速油封的缺點(diǎn)是價(jià)格貴，其大約是同尺寸規(guī)格的橡膠油封價(jià)格的10倍左右。
PTFE高速油封已經(jīng)成功應(yīng)用于歐洲一款高性能的新能源同軸電驅(qū)動(dòng)橋上。目前全球也僅有歐洲3家供應(yīng)商具備生產(chǎn)PTFE高速軸封的能力。
國內(nèi)新能源市場也開始探索開發(fā)同軸電驅(qū)動(dòng)橋，并且也陸續(xù)開始引入PTFE高速油封。
展開 電驅(qū)動(dòng)橋NVH解決思路
電驅(qū)動(dòng)橋NVH解決思路
Dana-商用車輛電驅(qū)動(dòng)橋的產(chǎn)品開發(fā)
-----------------------------------------------------------------
【免責(zé)聲明】版權(quán)歸原作者所有，僅用于技術(shù)分享與交流，非商業(yè)用途！對(duì)文中觀點(diǎn)判斷均保持中立，若您認(rèn)為文中來源標(biāo)注與事實(shí)不符，若有涉及版權(quán)等請(qǐng)告知，將及時(shí)修訂刪除，謝謝大家的關(guān)注！
電驅(qū)動(dòng)橋測試試驗(yàn)方法
一、傳統(tǒng)橋標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法
傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)橋
傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)橋采用QC/T 533-1999《汽車驅(qū)動(dòng)橋臺(tái)架試驗(yàn)方法》進(jìn)行測試，采用QC/T 534-1999《汽車驅(qū)動(dòng)橋臺(tái)架試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)》進(jìn)行評(píng)價(jià)。
1) 總成靜扭試驗(yàn)
2) 總成齒輪疲勞試驗(yàn)
3) 總成噪聲試驗(yàn)
4) 橋殼垂直彎曲疲勞試驗(yàn)
5) 橋殼垂直彎曲剛性試驗(yàn)
6) 橋殼垂直彎曲靜強(qiáng)度試驗(yàn)
二、電動(dòng)驅(qū)動(dòng)橋普遍試驗(yàn)方法介紹
近些年來，能源的短缺和人們對(duì)生活質(zhì)量的更高要求使得新能源汽車得以快速發(fā)展。電動(dòng)驅(qū)動(dòng)橋的產(chǎn)生與發(fā)展，則為電驅(qū)動(dòng)車的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。
電驅(qū)動(dòng)橋具有如下優(yōu)勢(shì)：
1) 污染低
2) 噪音小
3) 效率高
電驅(qū)動(dòng)橋
目前電驅(qū)動(dòng)橋采用電機(jī)+驅(qū)動(dòng)橋所形成的整體式驅(qū)動(dòng)橋型式，絕大多數(shù)試驗(yàn)項(xiàng)目仍舊可以采用QC/T 533-1999《汽車驅(qū)動(dòng)橋臺(tái)架試驗(yàn)方法》和QC/T 534-1999《汽車驅(qū)動(dòng)橋臺(tái)架試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)》進(jìn)行試驗(yàn)和評(píng)價(jià)。
展開 方正電機(jī)-集成式電驅(qū)動(dòng)橋系統(tǒng)開發(fā)
方正電機(jī)-集成式電驅(qū)動(dòng)橋系統(tǒng)開發(fā)
電驅(qū)動(dòng)橋技術(shù)及技術(shù)路線
點(diǎn)擊上方右側(cè)“EDC電驅(qū)未來”可訂閱哦！
-----------------------------------------------------------------
【免責(zé)聲明】版權(quán)歸原作者所有，僅用于技術(shù)分享與交流，非商業(yè)用途！對(duì)文中觀點(diǎn)判斷均保持中立，若您認(rèn)為文中來源標(biāo)注與事實(shí)不符，若有涉及版權(quán)等請(qǐng)告知，將及時(shí)修訂刪除，謝謝大家的關(guān)注！
電驅(qū)動(dòng)橋技術(shù)及技術(shù)路線
-----------------------------------------------------------------
【免責(zé)聲明】版權(quán)歸原作者所有，僅用于技術(shù)分享與交流，非商業(yè)用途！對(duì)文中觀點(diǎn)判斷均保持中立，若您認(rèn)為文中來源標(biāo)注與事實(shí)不符，若有涉及版權(quán)等請(qǐng)告知，將及時(shí)修訂刪除，謝謝大家的關(guān)注！
細(xì)高齒設(shè)計(jì)在電驅(qū)動(dòng)橋NVH 優(yōu)化中的應(yīng)用
6 結(jié)論
1）電驅(qū)動(dòng)橋的NVH 性能與齒輪的重合度有密切關(guān)系，齒輪設(shè)計(jì)中合理地提升重合度有利于獲得好的NVH 性能。
2）加大螺旋角雖然能提高重合度，但會(huì)帶來額外的軸向力，對(duì)軸承、軸和殼體等其他零部件的強(qiáng)度剛度造成不良的影響；而采用細(xì)高齒設(shè)計(jì)可以避免這些不良影響同時(shí)提高齒輪的重合度。
3）對(duì)比電驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品A 兩級(jí)齒輪和電驅(qū)動(dòng)橋產(chǎn)品B 的NVH 表現(xiàn)，可見細(xì)高齒設(shè)計(jì)可以有效提高電驅(qū)動(dòng)橋的NVH性能。同時(shí)也證明了小螺旋角設(shè)計(jì)可以獲得好的NVH 表現(xiàn)。
JJE丨一體化電驅(qū)動(dòng)橋（EDU）技術(shù)與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
JJE丨一體化電驅(qū)動(dòng)橋（EDU）技術(shù)與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
