同軸式電驅動橋
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-26
同軸式電驅動橋的實例教程
一體式同軸多檔電驅動橋技術
電驅動橋是從傳統車橋衍變而來，它是汽車的傳動系統，起著承受負載、降低轉速、增大轉矩、保證左右車輪差速以及制動等功能。通過合理的選型和充分的驗證，可實現產品的緊湊化、輕量化、高效率和高壽命。
電驅動橋的種類
按電動機在整車中的布置形式可將電驅動橋分為電動機直聯式、平行軸式和同軸式。
1）直聯式結構（見圖1）是采用電動機取代燃油車的發動機和變速器，所采用的電驅動橋是從傳統燃油車的驅動橋上通過加大齒輪速比以及提升齒輪性能衍變而來，起初應用于微型乘用車、物流車等領域，現主要集中應用于輕型貨車、中型貨車等以上車型。
圖1 電動機直聯式電驅動橋
2）平行軸式結構（見圖2）是采用電動機進一步取代燃油車的發動機、變速器和傳動軸，將電動機集成為電驅動橋的一個子零件并與電驅動橋的輸出半軸呈平行布置，其減速器采用兩級傳動，系統集成度高，能量損耗小，目前廣泛應用于物流車、微型乘用車、輕型客車及皮卡上。從近年市場上的反饋來看，該電驅動橋已經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化進程。
圖2 平行軸式電驅動橋
3）同軸式結構（見圖3）是在平行軸式電驅動橋基礎上，將電動機與電驅動的輸出半軸做同軸布置，使得產品的集成度更優，是電驅動橋的發展方向。
圖3 同軸式電驅動橋
電驅動橋的耐久試驗
1.電動機直聯式電驅動橋的耐久試驗
電動機直聯式電驅動橋是從傳統燃油驅動橋衍變而來，因而可參考QC/T 533－2020《汽車驅動橋臺架試驗方法》、QC/T 534－2020《汽車驅動橋臺架試驗評價指標》進行耐久試驗。
展開 圖3 減速器殼體的有限元分析云圖
3 試驗測試
設計方案確定后制造出了電驅橋樣件（如圖4），對樣件進行了臺架疲勞試驗、強度試驗、性能試驗等，由于前期進行過詳細的CAE分析及相應改進，試驗結果與CAE分析結論十分接近。
圖4 同軸橋臺架試驗
為測試實際道路行駛情況，將同軸式電驅橋安裝到整車上，進行道路NVH測試。測試采用LMS采集系統，同時采集驅動輪的轉速、電驅橋的噪聲值和振動值等。為了能區分減速器各部位的噪聲水平，采用測量階次噪聲的方法，經計算一級齒輪副的嚙合階次為76，二級齒輪副的嚙合階次為322。經實際道路行駛測試，得出各工況下的76階次和322階次的噪音。與相同動力性能的偏軸式電驅橋測試結果對比，發現同軸橋減速器的齒輪階次噪聲平均優于后者2～3dB（A）。
綜上所述，開發的新結構同軸式減速器，各參數滿足甚至有的好于預定要求。
4 結束語
1）結合現有問題和市場實際需求，設計了一種采用定軸式齒輪作同軸減速器的電動汽車驅動后橋。
2）該電驅橋減速器采用新型的殼體支承結構，實現了輸入軸與輸出軸共軸傳動，解決了電機安裝偏置問題。
3）對減速器總成進行了極限工況下的強度和剛度仿真分析，并改進了設計方案。
4）制造出了產品樣件進行臺架測試和整車試驗，獲得了比偏軸減速器電驅橋更好的效果，完全滿足使用要求。
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3 試驗測試
設計方案確定后制造出了電驅橋樣件（如圖4），對樣件進行了臺架疲勞試驗、強度試驗、性能試驗等，由于前期進行過詳細的CAE分析及相應改進，試驗結果與CAE分析結論十分接近。
圖4 同軸橋臺架試驗
為測試實際道路行駛情況，將同軸式電驅橋安裝到整車上，進行道路NVH測試。測試采用LMS采集系統，同時采集驅動輪的轉速、電驅橋的噪聲值和振動值等。為了能區分減速器各部位的噪聲水平，采用測量階次噪聲的方法，經計算一級齒輪副的嚙合階次為76，二級齒輪副的嚙合階次為322。經實際道路行駛測試，得出各工況下的76階次和322階次的噪音。與相同動力性能的偏軸式電驅橋測試結果對比，發現同軸橋減速器的齒輪階次噪聲平均優于后者2～3dB（A）。
綜上所述，開發的新結構同軸式減速器，各參數滿足甚至有的好于預定要求。
4 結束語
1）結合現有問題和市場實際需求，設計了一種采用定軸式齒輪作同軸減速器的電動汽車驅動后橋。
2）該電驅橋減速器采用新型的殼體支承結構，實現了輸入軸與輸出軸共軸傳動，解決了電機安裝偏置問題。
3）對減速器總成進行了極限工況下的強度和剛度仿真分析，并改進了設計方案。
4）制造出了產品樣件進行臺架測試和整車試驗，獲得了比偏軸減速器電驅橋更好的效果，完全滿足使用要求
展開 方正電機-集成式電驅動橋系統開發
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2.平行軸/同軸式電驅動橋的耐久試驗
針對平行軸/同軸式電驅動橋，目前行業內還未有針對性的試驗檢測指導性文件，大多數業內人員均是參考QC/T 533－2020《汽車驅動橋臺架試驗方法》、QC/T 534－2020《汽車驅動橋臺架試驗評價指標》及QC/T 1022－2015《純電動乘用車用減速器總成技術條件》進行耐久試驗，其臺架結構形式可參考圖5所示臺架。
電驅橋是新能源汽車上最重要動力傳動部件，電驅橋總成的結構和傳動性能直接影響電動車輛的整車布置和整車性能。電驅橋總成一般包括電機、減速器、橋管、半軸等主要部件?？紤]體積、成本和可靠性等因素，將電機與減速器同時集成在電驅橋上是目前的趨勢。
目前市場上的大多數電驅橋減速器為偏軸式（展開式）減速器，采用定軸式圓柱齒輪的兩級減速結構，其電機的轉子軸相對輸出軸（差速器）的中心線是偏置布置的
電驅橋是新能源汽車上最重要動力傳動部件，電驅橋總成的結構和傳動性能直接影響電動車輛的整車布置和整車性能。電驅橋總成一般包括電機、減速器、橋管、半軸等主要部件?？紤]體積、成本和可靠性等因素，將電機與減速器同時集成在電驅橋上是目前的趨勢。
目前市場上的大多數電驅橋減速器為偏軸式（展開式）減速器，采用定軸式圓柱齒輪的兩級減速結構，其電機的轉子軸相對輸出軸（差速器）的中心線是偏置布置的（如圖1）
一體式同軸多檔電驅動橋技術
方正電機-集成式電驅動橋系統開發
其中即將發布的二代電橋產品-同軸式電驅動橋，電機與減速器同軸一體化設計，中段電機殼與減速器殼全鋁合金輕量化設計，已完成三種平臺化產品開發，滿足軸荷0.8-2.5T車型需求，已申請近10項專利，效率在原有平行軸基礎上提升約1-3%左右，噪音下降約5db，質量較平行軸降低約10%以上，布置空間節約10%以上。
早在2011年，舍弗勒就推出了第一代用于純電動車的同軸式電驅動橋系統。2013年，專門針對中國市場的兩擋平行軸電驅動橋進入概念設計階段，2014年和2016年分別啟動長城汽車和長安汽車的兩擋電驅動橋項目，2018年這兩個項目相繼實現SOP。
