減速器總成
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試驗方法總結
新能源電動汽車用電機+減速器動力總成系統尚未形成具有指導意義的規范和標準，通過分析比較業內試驗方法，發現針對電機+減速器動力總成系統，業內均基于電機、減速器、新能源整車的國標或行標完成，其試驗內容都可大致統一分為三部分：
1) 電機性能試驗
2) 減速器性能試驗
3) 電機＋減速器總成動力性能試驗、可靠性試驗
電機性能試驗
依據《GB T 18488.2-2006 電動汽車電機及控制器第2部分試驗方法》中第7章電機轉矩-特性及效率測試開展電機性能相關試驗，主要包括以下試驗項目：
1) 轉矩精度試驗
2) 轉矩響應試驗
3) 轉速精度試驗
4) 轉速響應試驗
5) 堵轉試驗
6) 不同電壓等級驅動工況下轉矩/轉速特性及效率測試
7) 不同電壓等級制動工況下轉矩/轉速特性及效率測試
8) 最高工作轉速
減速器性能試驗
依據《QC/T 1022-2015純電動乘用車用減速器總成技術條件》的要求進行減速器試驗，主要包括以下試驗項目：
1) 減速器磨合試驗
2) 動態密封性能試驗
3) 溫升性能試驗
4) 高溫性能
5) 疲勞壽命試驗
6) 傳動效率試驗
7) 差速可靠性試驗
8) 高速性能試驗
9) 超速性能試驗
10) 靜扭強度試驗
電機＋減速器總成性能試驗
關于電機和減速器獨立本體性能的相關試驗方法均依據國標完成，在此不作闡述。
展開 作者：皮旭明、劉德福丨EDC電驅未來
本文從驅動電機外特性曲線、驅動電機與減速器（變速器）的連接方式等方面分析了故障產生的機理，并采集了純電動汽車道路試驗的載荷譜作為設計輸入條件，對減速器及內部差速器進行了強度仿真分析，最后提出了典型故障模式的解決方法，提高其可靠性。
純電動汽車經過近十年的高速發展，其傳動系統的安全性、可靠性問題也值得我們深入研究。純電動汽車傳動系統包括與驅動電機連接的減速器和減速器內含轉彎差速的差速器總成。差速器的輸出半軸齒輪與驅動半軸相連，純電動汽車在道路試驗及售后使用時常出現差速器故障、驅動半軸斷裂、動力中斷和轉彎異響等問題。
近年來，隨著純電動汽車的高速發展，其減速器可靠性的研究也取得了一些成果。這些研究均基于傳統燃油車思維對電動汽車的可靠性進行研究，沒有針對純電動汽車傳動系統的特點對其故障原因及可靠性進行分析。本文首先分析了純電動汽車減速器的一些常見但特有的故障，然后通過理論計算及仿真分析技術，挖掘出純電動汽車減速器故障的產生機理，提出了一套提高減速器可靠性的方法，并進行試驗驗證。
展開 作者：
屈峰 劉棟良 李阿強 楊響攀丨杭州電子科技大學、臥龍電氣
摘要：針對電動汽車中的噪聲、振動與舒適性問題，對電動汽車電機-減速器組成的動力總成系統進行了振動與噪聲的研究。首先提出了一種綜合考慮電機-減速器總成系統的建模方法，并針對該模型進行了模態分析；根據實際需求設計了電機-減速器的基本參數，分析了使得電機與減速器振動與噪聲的主要激勵源；然后針對電磁激勵與機械激勵，對電機-減速器系統的影響進行了振動與噪聲分析；最后進行了多源激勵作用下，動力總成振動與噪聲特性的仿真與實驗驗證。
筆者將建立永磁同步電機與減速器的動力總成有限元模型，并對結構模態進行分析；然后分別對永磁同步電機電磁力特性與減速器齒輪傳動特性進行分析；最后通過施加電磁力與機械力，進行多物理場耦合振動噪聲分析，并通過實驗分析驗證考慮多源激勵的動力總成一體化建模的可行性。
1 動力總成建模與模態分析
1.1 動力總成系統結構建模
該動力總成系統由電動機產生轉速和轉矩，通過軸與減速器齒輪副將轉速與轉矩進一步轉化，因此，可以分成外殼系統與傳動系統兩個部分。
動力總成系統結構如圖1所示。
圖1 動力總成系統結構
1-電機端蓋；2-電機殼體；3-定子鐵心；4-轉子；5-電機與減速器連接面；6-減速器殼體；7-輸入軸；8-一級齒輪副；9-二級齒輪副；10-軸承；11-輸出軸
圖1中：1、2、3、5、6為動力總成外殼系統；4、7、8、11為傳動系統；10為軸承，用于殼體系統與傳動系統的連接，電機通過轉子帶動輸入軸，通過兩級齒輪副減低轉速增大轉矩。傳動系統由于存在轉矩脈動以及齒輪嚙合效應，通過軸承與殼體的連接直接將產生的振動作用在殼體系統上。
因此，該動力總成系統主要噪聲來源有：(1)殼體振動；(2)減速器齒輪嚙合與嘯叫。
展開 耐久疲勞試驗工況設置參考QC/T 1022—2015《純電動乘用車用減速器總成技術條件》，分為高速低扭和低速高扭兩種工況，時間總計430 h。
噪聲測試時，減速器置于半消音室中，麥克風布置在減速器前、后、上、左4個方向，距離減速器殼體表面1 m位置處。根據上述標準，選取運行工況為輸入轉速6 000 r/min，輸入扭矩116 N·m。
整個減速器試驗過程如圖3所示。
圖3 減速器臺架試驗
3.2 試驗結果
在試驗過程中，減速器沒有發生滲漏油現象；試驗完成后且經拆解檢驗，主要零部件無斷裂、齒面嚴重點蝕(點蝕面積超過4 mm2或者深度超過0.5 mm)、剝落、軸承卡滯等異常現象，減速器耐久疲勞試驗合格。
減速器噪聲測試結果如圖4所示，前方聲壓級數據為71.30 dB(A)，后方聲壓級數據為73.33 dB(A)，左側聲壓級數據為81.70 dB(A)，上方聲壓級數據為72.96 dB(A)。因為減速器左側殼體面積較大，輻射噪聲數據偏大。根據上述標準，要求減速器加載噪聲應不大于83 dB(A)，結果表明符合標準，而且前、后、上3個方向的噪聲結果遠低于83 dB(A)。
圖4 減速器噪聲測試數據
4 結論
文中基于細高齒思路設計了電動汽車減速器，并對減速器開展了臺架耐久疲勞性能試驗和噪聲測試，通過以上分析研究，可以得出以下結論：
(1)標準壓力角下，提高齒頂高系數超過1.3時，齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度可以滿足安全設計要求。
(2)齒輪端面重合度略超過2時，傳動更平穩，有利于提高減速器的NVH性能。
(3)采用細高齒設計減速器齒輪時，要充分考慮齒輪材料的選取及熱處理工藝，保證齒輪的綜合性能。
展開 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。考慮體積、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）。這種結構出現時間比較早，工藝相對成熟，但是無法解決電機偏置所帶來的問題：
圖1 采用偏軸式減速器的電驅橋結構圖
減速器的徑向尺寸較大，影響電動車輛的整車布置，特別是影響動力電池或電機控制器的安裝空間。
由于電機重量較大，電機偏置懸掛會導致橋體上的彈簧座板承受額外的傾覆力矩，導致電驅橋在車輛運行過程中出現低頻抖動，產生額外噪聲，影響駕駛舒適性。
電機軸與減速器輸入軸在進行花鍵耦合時，容易由于內外花鍵不同心而引起可靠性問題和NVH問題。
以上亟需解決的難題，關鍵點就在于減速器上。而采用同軸減速器結構的電驅橋，因其結構緊湊，在電動汽車上應用具有無可比擬的優勢，能較好地解決上述問題。
在現有技術中的同軸式電驅橋大部分為行星齒輪減速結構，這種結構能夠將徑向和軸向尺寸都控制的較好，是電驅橋中結構最緊湊的設計之一。但行星減速用的內齒圈制造難度大，而且行星齒輪需求數量多，總的成本高，在同樣動力下至少是普通定軸式齒輪兩倍以上的成本，所以不能夠很好的廣泛運用。
有鑒于此，某公司設計研發了一種采用定軸式圓柱齒輪作同軸減速器的電驅橋總成，這種結構讓電機總成和差速器總成實現了同軸居中，由于這兩部分合起來的重量在電驅橋上占比最大的，保證了重心基本居中。另外，定軸式齒輪的生產廠家比較多，工藝成熟且產量大。
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電機與車輛測試：在新能源汽車等領域，用于固定電機、減速器、動力總成等測試設備，保證測試過程中的穩定性和同軸度。
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材質與處理：主流材質為HT200-300灰口鑄鐵。
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作為車用動力總成動力學分析領域的專業級工具，AVL EXCITE M 具備全面且深度的仿真分析能力：不僅可精準實現傳統發動機領域的核心動力學分析（包括彈性液力潤滑（EHD）仿真、振動噪聲（NVH）性能預測、扭轉振動特性分析及載荷傳遞路徑仿真等），還能針對新能源動力系統中的關鍵部件（如發動機、電機、減速器總成）開展精細化動力學評估，涵蓋發動機動力學、電機轉子動力學特性
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摘 要：制動性能作為評價車輛減速器的重要指標，通常需在駝峰編組站通過實際測量的雷達測速曲線獲得。為進一步優化減速器制動性能的獲取方式，采用虛擬樣機仿真的方法對車輛減速器建模并進行動力學分析。首先，基于車輛減速器的工作原理，結合車輛減速器的結構參數和運行狀態，構建了“車輛-鋼軌-減速器”的剛柔耦合動力學模型；然后，以21t軸重、走行速度5m/s(18km/h)的車輛為例，利用仿真模型分析減速器的制動能力
由于壓縮機安裝在驅動電機上，接下來對由驅動電機及差減速器組成的動力總成進行剛體模態測試，結果顯示該樣車原狀態動力總成存在約48Hz的Pitch剛體模態，振形為繞整車Y軸旋轉，如圖9所示。
圖9 整車動力總成剛體模態測試圖
而經過原點頻響測試發現該樣車方向盤上也分別存在46Hz、50Hz的模態，如圖10所示。
摘 要
電驅動系統屬于結構核心零部件，受社會發展趨勢影響，其未來發展趨勢為高速化、集成化。將其與傳統動力系統相對比發現，電驅動系統內部缺少噪聲掩蓋裝置
摘 要
電驅動系統屬于結構核心零部件，受社會發展趨勢影響，其未來發展趨勢為高速化、集成化。將其與傳統動力系統相對比發現，電驅動系統內部缺少噪聲掩蓋裝置，使得電機噪聲、齒輪嚙合階次噪聲日益嚴重，在高速化、集成化發展過程中，電驅動系統內部耦合性不斷提高，系統響應日益復雜，如何降低噪聲成為了一項重點內容。本文通過高速電驅動系統剛柔耦合建模及動力學特性，針對其振動噪聲展開分析，旨在為相關人員優化電驅動系統提供幫助
