電機懸置框架的案例
電動汽車電機懸置框架的安全性能和輕量化研究
兩種汽車類型的懸置，在布置和結構形式上，與燃油車存在明顯的差異。某SUV電動車采用非全框式副車架，其驅動電機與前縱梁的空間間隙較大，無法將左、右懸置直接安裝在左右側前縱梁上。因此，需要設計懸置框架來裝載電機和電器設備。懸置框架作為關鍵的承載部件，在機艙中占據重要的位置，因此有必要對其安全性能進行研究。
本文研究了電動汽車懸置框架的布置和結構設計方法，對懸置框架進行建模，開展整車碰撞仿真分析評估安全性能，并對上掛式懸置框架結構開展輕量化設計，優化鋁合金框架的性能。
1電機懸置框架的設計
1.1懸置布置形式
電動汽車電驅動系統總成采用三點式懸置。圖1所示的是下托式和上掛式兩種懸置布置方式。下托式的懸置橫梁在電機前方，與前縱梁下端面通過螺栓連接。前方兩個懸置通過懸置支架安裝在懸置橫梁上；后懸置通過懸置支架安裝在副車架上方。下托式的三個懸置點都承受Z向力。由于懸置橫梁在實際道路工況中受力較大，因此對懸置橫梁的左右側安裝點的強度要求比較高。
上掛式將電機通過左、右懸置掛載到一個懸置框架上，懸置框架再安裝到前縱梁的上端面。上掛式的左、右側懸置主要起到承載作用；后懸置采用嵌入方式安裝在前副車架的上、下蓋板中間，起到Y向抗扭作用。由于上掛式通過懸置框架裝配在前縱梁上方，承載效果優于下托式。
1.2框架結構設計
上掛式懸置框架由兩根橫梁和5根小縱梁相互焊接構成。框架橫梁的厚度為2.0mm，材料為45#型鋼，框架整體重量為7kg。在橫梁上焊接有一排小套筒，電器件可通過安裝支架和套筒裝配在框架上方。
懸置框架前、后橫梁的跨度設計應控制在300~350mm范圍內。通常在縱梁后段需要設計碰撞折彎點。
展開 汽車專題第五期 |新能源汽車—電機篇（一）
本期為新能源汽車專題之電機篇，里面有優質文章、免費視頻、最新文檔，快看看有沒有大家感興趣的內容吧！
文章
1.電動汽車電機懸置框架的安全性能和輕量化研究
主要內容：電機懸置框架的設計、懸置布置形式、框架結構設計、電器和線束布置、安全性能仿真分析、碰撞安全性能、方案結果及討論、、輕量化設計、鋁合金框架設計、碰撞安全性、結論...
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2.純電動汽車驅動電機NVH開發探討
主要內容：驅動電機NVH問題概述、驅動電機噪聲來源及機理介紹、驅動電機NVH開發核心要點、開發案例分享...
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3.純電動汽車電機嘯叫噪聲優化
主要內容：電機&階嘯叫問題、電機&階噪聲傳遞路徑分析、電機結構改進方案及效果驗證、電機&階噪聲主客觀對應分析、結論...
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4.電動汽車電機NVH技術
主要內容：電機電控基礎、正向開發關鍵技術、案例（電機仿真、電機噪聲優化、電控噪聲優化）...
展開 電動汽車電機總成懸置系統仿真分析及優化
摘要
：為了對電動汽車電機懸置系統的固有特性進行分析，利用 ＡＤＡＭＳ 建立電機懸置系統六自由度仿真模型，計算電機總成懸置系統的固有頻率和能量解耦率，得出懸置系統各階固有頻率均大于內燃機汽車，且繞電機軸線方向振動的固有頻率遠大于內燃機汽車，整車豎直方向和俯仰方向存在嚴重的振動耦合。通過改變電機的懸置位置和剛度對電機懸置系統進行仿真優化。優化結果表明：通過改變電機的懸置位置和剛度，可以使懸置系統的固有頻率分布更加合理，能量解耦率得到提高。
關鍵詞
：電動汽車；電機懸置系統；ＡＤＡＭＳ；仿真
全球能源危機、環境污染問題日益嚴重，純電動汽車作為新能源汽車的一個重要方向，符合國家節能環保的發展趨勢，國內諸多汽車制造廠和研究機構對電動汽車進行了深入研究［１］
。電動汽車與傳統內燃機汽車的振動噪聲源差別較大。傳統內燃機汽車的噪聲主要來源于發動機噪聲、進排氣噪聲、散熱風扇噪聲、傳動系統噪聲、路面輪胎噪聲、車身振動噪聲和風噪聲［２］。電動汽車由于沒有發動機噪聲和進排氣噪聲這兩大主要噪聲，其噪聲比內燃機汽車噪聲在一般工況下減小很多［３］，但由于電動汽車驅動電機的特殊性，在加速時電機會產生轉矩波動，并且瞬時轉矩沖擊較大［４-６］，這些振動和沖擊會傳給車架，引起
車內振動噪聲和部件的疲勞破壞，此時噪聲比內燃機汽車噪聲要大。
牽引電機通過懸置系統安裝在汽車車架上，懸置系統支撐電機的重量，對動力總成與車架間的振動起雙向隔離作用［７-９］。驅動電機在工作過程中，在懸置系統某一個自由度方向作用變化的激振力，并引起該方向的振動時，導致其他自由度方向的振動，出現耦合振動。由于耦合振動擴大了振動頻率的范圍，為了達到相同程度的隔離效果，懸置必須要更軟，從而使得穩定性降低。因此，需要對懸置系統進行解耦優化。
展開 電機測試底座會“抬頭”：框架定義操作高度
抬現象是電機測試底座使用過程中較為典型的異常問題，而框架操作高度作為底座設計與安裝的關鍵參數，與該現象的產生、防控密切相關不合理的框架操作高度，不僅會加劇底座“抬頭”風險，還可能引發測試誤差、設備損耗甚至安全事故。
電機測試底座的“抬頭”，本質上是底座在測試過程中，因受力失衡、結構設計缺陷或安裝不當，導致底座一端向上翹起的現象，屬于底座受力變形的一種典型表現，并非簡單的安裝松動。這種現象的產生，核心是底座所受的縱向力、扭矩力與自身約束力、支撐力形成失衡，打破了底座的受力平衡狀態，進而引發局部翹曲變形。
電機測試過程中，底座主要承受電機自身重量、測試加載時的扭矩力、電機運行產生的振動沖擊力，這些力均需通過底座框架傳遞至地面，形成穩定的受力循環。框架操作高度過高，會導致底座上移，受力支點與的垂直距離大，此時若電機安裝偏心、加載力不均衡，易打破受力平衡，使底座一端因受力集中而向上翹起，小幅的受力偏差就會引發明顯的翹曲變形。
若框架操作高度過低，雖然較低、受力支點相對穩定，可減少“抬頭”風險，但會導致操作空間不足，無法正常安裝減振墊、散熱結構或線纜，同時電機運行產生的熱量無法有效散發，會導致底座熱脹冷縮不均，引發局部翹曲，間接增加“抬頭”隱患，同時還會影響操作人員的調試、維護效率，不符合測試場景的實操需求。
底座的抗變形能力是抵御“抬頭”現象的核心基礎，而框架操作高度與底座剛性存在直接關聯。框架高度設計需與底座本體厚度、加強筋布局相匹配：若框架操作高度過高，但底座本體厚度不足、加強筋稀疏，框架的抗扭、抗彎能力會大幅下降。
框架操作高度不合理，還會間接導致電機安裝偏差，進而加劇“抬頭”現象。
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