車輛減速器的案例
基于ADAMS的車輛減速器制動(dòng)性能分析
摘 要：制動(dòng)性能作為評(píng)價(jià)車輛減速器的重要指標(biāo)，通常需在駝峰編組站通過實(shí)際測(cè)量的雷達(dá)測(cè)速曲線獲得。為進(jìn)一步優(yōu)化減速器制動(dòng)性能的獲取方式，采用虛擬樣機(jī)仿真的方法對(duì)車輛減速器建模并進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。首先，基于車輛減速器的工作原理，結(jié)合車輛減速器的結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)，構(gòu)建了“車輛-鋼軌-減速器”的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)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(dòng)能力。結(jié)果表明：該模型的分析結(jié)果與減速器制動(dòng)性能的理論值和實(shí)測(cè)結(jié)果相吻合，可為后續(xù)減速器的設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供參考。
關(guān)鍵詞：車輛減速器;動(dòng)力學(xué)模型;制動(dòng)性能;駝峰編組站;重力鉗夾式;
隨著我國(guó)鐵路貨運(yùn)的快速發(fā)展，為更好的適應(yīng)重載需求，需對(duì)相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行全面升級(jí)。編組站作為鐵路貨運(yùn)的核心樞紐，正不斷通過技術(shù)創(chuàng)新提高其工作效率和性能，為重載貨運(yùn)順利發(fā)展提供有力保障。
車輛減速器作為編組站的主要調(diào)速設(shè)備，用于間隔制動(dòng)位和目的制動(dòng)位調(diào)速，直接影響編組站調(diào)車作業(yè)效率。目前，車輛減速器主要采用重力鉗夾式減速器，其對(duì)車輛車輪的制動(dòng)力可根據(jù)車輛自重進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)，并通過兩側(cè)制動(dòng)軌完成制動(dòng)減速[1]。
制動(dòng)性能是車輛減速器的重要技術(shù)指標(biāo)，目前主要是通過雷達(dá)測(cè)速曲線計(jì)算的方式獲取。這種現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的方式，不僅對(duì)駝峰正常溜放作業(yè)有一定影響，且需要耗費(fèi)大量的人力、物力。邱戰(zhàn)國(guó)等[2]提出通過測(cè)出單臺(tái)減速器對(duì)單個(gè)車輛制動(dòng)時(shí)的減速度后，依據(jù)實(shí)時(shí)算法計(jì)算減速器的單位制動(dòng)能高；郭玉華等[3]提出利用中值濾波法對(duì)雷達(dá)測(cè)速曲線進(jìn)行濾波處理，通過編程實(shí)現(xiàn)減速器單位制動(dòng)能高的實(shí)時(shí)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)展示。但這些研究均依托于實(shí)測(cè)的雷達(dá)速度曲線，對(duì)減速器的制動(dòng)性能進(jìn)行計(jì)算，雖然有較好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，但適用范圍有一定的局限性。
展開 重載車輛減速制動(dòng)過程中輪胎力作用下的路面力學(xué)響應(yīng)研究
分析可以得到，當(dāng)減速度在3.3m/s2左右時(shí)，此時(shí)車輛的滑移率為22.79%，輪胎與路面的相互作用達(dá)到最大值，則此時(shí)輪胎的制動(dòng)效能最好，與滑移率的相關(guān)理論對(duì)應(yīng)。汽車?yán)碚撝姓J(rèn)為車輛所受到的減速度是同時(shí)取決于制動(dòng)器制動(dòng)力和路面附著系數(shù)的，一般是由制動(dòng)器制動(dòng)力先進(jìn)行決定的。減速度越大，制動(dòng)距離也就越短，這也對(duì)人員安全有一定的保障。
因此可以在頻繁剎車的路口、坡起處等路段應(yīng)增強(qiáng)路面抗壓強(qiáng)度，讓其在保證車輛有足夠大的制動(dòng)效能的同時(shí)，還可以增加路面的承載能力。
②不同初始速度下的路面力學(xué)響應(yīng)
50km/h
55km/h
60km/h
65km/h
70m/h
最大的Mises應(yīng)力（MPa）
4.50
4.49
4.65
4.68
5.21
最大的剪切應(yīng)力（MPa）
2.50
2.51
2.55
2.60
2.91
最大的法向位移（mm）
3.16
3.19
3.20
3.18
3.25
當(dāng)初始速度不斷增加時(shí)，最大Mises應(yīng)力與最大剪切應(yīng)力整體都是成增加的趨勢(shì)；最大法向位移變化趨勢(shì)較為復(fù)雜，但是在輪胎速度達(dá)到了65km/h之后，有明顯增加的趨勢(shì)。
展開 長(zhǎng)江學(xué)者石照耀剖析精密減速機(jī)國(guó)產(chǎn)化之路—山坳上的機(jī)器人精密減速器
國(guó)產(chǎn)自動(dòng)變速器的發(fā)展帶來兩個(gè)結(jié)果：國(guó)內(nèi)自動(dòng)變速器市場(chǎng)在劇烈地重新洗牌；另外手動(dòng)變速器的市場(chǎng)需求下降，手動(dòng)變速器企業(yè)的日子越來越難過。
增長(zhǎng)點(diǎn)之二就是精密減速器，涉及面很寬。數(shù)控機(jī)床曾經(jīng)連齒輪都沒有更別說減速器了，現(xiàn)在高檔數(shù)控機(jī)床都帶有精密減速器，因?yàn)樘砑?em>減速器能提高整個(gè)機(jī)床的動(dòng)態(tài)性能。此外自動(dòng)化生產(chǎn)線對(duì)減速器的需求也很大。這個(gè)市場(chǎng)國(guó)內(nèi)發(fā)展很快，空白點(diǎn)也很多，現(xiàn)在成規(guī)模進(jìn)口；再一個(gè)是機(jī)器人的關(guān)節(jié)減速器；還有智能器具和IT設(shè)備對(duì)精密減速器的需求，也是風(fēng)投最熱的一塊。比如全屏手機(jī)的鏡頭，就是由微小減速器驅(qū)動(dòng)彈出的，各種密碼鎖也對(duì)減速器有巨量需求；值得特別關(guān)注的是：“控制+電機(jī)+減速器”集成為“機(jī)電動(dòng)力模塊”將是未來增長(zhǎng)最快的。
第三個(gè)增長(zhǎng)點(diǎn)是軌道交通的。現(xiàn)在和諧號(hào)、復(fù)興號(hào)上的高鐵齒輪箱已經(jīng)國(guó)產(chǎn)化了，高鐵齒輪箱要求比較高，壽命是30年，風(fēng)電要求是20年，一輛高鐵一年跑80萬公里，30年是2400萬公里。
那么第四次增長(zhǎng)有什么特點(diǎn)呢？前三次基本上是引進(jìn)、消化、再創(chuàng)新，現(xiàn)在減速器技術(shù)只能靠自己研發(fā)了。第四次增長(zhǎng)的特點(diǎn)，一是自有技術(shù)，二是綜合性。在座的很多搞研究的，這是一個(gè)很好的機(jī)會(huì)，減速器行業(yè)的專家收入都很高，這個(gè)領(lǐng)域的機(jī)會(huì)還是蠻多的。綜合性體現(xiàn)在技術(shù)、裝備、人才、管理等多個(gè)方面，而不是依靠單要素的。
第四次增長(zhǎng)給大家?guī)砹诵碌臋C(jī)會(huì)，我國(guó)也將從齒輪大國(guó)成長(zhǎng)為齒輪強(qiáng)國(guó)，將形成新的產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)。對(duì)企業(yè)來說，是一個(gè)重新洗牌的機(jī)會(huì)，很多龍頭企業(yè)會(huì)脫穎而出。
第四次增長(zhǎng)周期也存在很多挑戰(zhàn)。
展開 【原理圖解】純電車型減速器和混動(dòng)車型變速器
10) 旋出左懸置支架與減速器固定螺栓, 取下左懸置支架, 如圖 3-79 所示。
螺栓規(guī)格: M10×1. 25×50; 緊固力矩: 60 ~ 70N·m; 使用工具: 13mm 六角套筒。
11) 旋出固定螺栓 A 與螺栓 B, 拆下 P 位電機(jī)總成, 如圖 3-80 所示。
螺栓 A 規(guī)格: M6×1. 0×40; 緊固力矩: 8 ~ 10N·m; 使用工具: 10mm 六角套筒。
螺栓 B 規(guī)格: M6×1. 0×15; 緊固力矩: 8 ~ 10N·m; 使用工具: 10mm 六角套筒。
12) 安裝以倒序進(jìn)行, 同時(shí)注意以下事項(xiàng): 驅(qū)動(dòng)電機(jī)花鍵 A 區(qū)域與減速器連接花鍵 B 區(qū)域需要均勻涂抹潤(rùn)滑脂, 如圖 3-81 所示。潤(rùn)滑脂規(guī)格: 德國(guó)力魔 LM48 潤(rùn)滑脂, 用量 20g。
減速器故障排除
二. 混動(dòng)車型變速器
混動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)與原理
豐田 P410 混合動(dòng)力汽車傳動(dòng)橋總成包括 2 號(hào)電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī) ( MG2) ( 用于驅(qū)動(dòng)車輛) 和 1 號(hào)電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī) ( MG1) ( 用于發(fā)電) , 采用帶復(fù)合齒輪裝置的無級(jí)變速器裝置。該傳動(dòng)橋應(yīng)用于豐田雷凌-卡羅拉雙擎、 第 7 代凱美瑞混動(dòng)、 第 3 代普銳斯、 雷克薩斯 CT200H 與 ES300H 等車型上。
此混合動(dòng)力傳動(dòng)橋系統(tǒng)使用電子變速桿系統(tǒng)進(jìn)行換檔控制。
傳動(dòng)橋主要包括 MG1、 MG2、 復(fù)合齒輪裝置、 變速器輸入減振器總成、 中間軸齒輪、 減速齒輪、差速器齒輪機(jī)構(gòu)和油泵, 組成部件如圖 3-82 所示。
展開 
減速器六面體劃分
一個(gè)減速器的六面體劃分模型，有興趣的拿走，很好的練習(xí)資料！
上圖！
下面是hm的幾何模型，以及劃分好的模型。供大家參考！
幾何模型9.0和10.0的都能打開。
jsq_幾何.zip
網(wǎng)格模型10.0及以上版本可以打開！
jiansuqi_done.part1.rar
jiansuqi_done.part2.rar
jiansuqi_done.part3.rar
jiansuqi_done.part4.rar
減速器設(shè)計(jì)選用手冊(cè)
減速器設(shè)計(jì)選用手冊(cè)...
基于齒輪修型的減速器嘯叫優(yōu)化
由于失去了發(fā)動(dòng)機(jī)的屏蔽效應(yīng)，電動(dòng)車的風(fēng)噪、路噪、電子附件噪聲被凸顯出來，特別是減速器的嘯叫聲。減速器嘯叫聲雖然在聲壓級(jí)數(shù)值上比較低，但它屬于高頻噪聲，其頻率范圍一般分布在700～4000Hz。高頻嘯叫噪聲會(huì)讓人感到煩躁而難以接受，人耳對(duì)其非常敏感，嚴(yán)重的影響車內(nèi)成員的舒適性和形勢(shì)品質(zhì)，所以必須對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，提高車內(nèi)NVH水平。
這樣講解諧波減速器，是不是特別清楚？
今天分享一下諧波減速器的原理，來自國(guó)外專家Jetpack Academy的講解，翻譯來自B站@一碗洲。
靜下心來，是不是都能聽明白了，講解的很直觀生動(dòng)。接下來，分享一下
關(guān)于諧波減速器的資料
。
什么是諧波齒輪？
諧波齒輪是一種獨(dú)特的機(jī)械齒輪系統(tǒng)，在緊湊輕便的包裝中允許很高的減速比。與傳統(tǒng)的齒輪系統(tǒng)（例如斜齒輪或行星齒輪）相比，它在相同的空間內(nèi)可實(shí)現(xiàn)高達(dá)30倍的更高減速比。除此之外，它還具有零齒隙特性，高扭矩，準(zhǔn)確性和可靠性。因此，該齒輪系統(tǒng)可用于許多應(yīng)用，包括機(jī)器人技術(shù)、航空航天、醫(yī)療機(jī)器、銑床和制造設(shè)備等。
諧波傳動(dòng)是1957年由沃爾頓·穆塞發(fā)明的。
它是如何工作的？
諧波傳動(dòng)有三個(gè)關(guān)鍵部件，一個(gè)波形發(fā)生器，一個(gè)撓性花鍵和一個(gè)圓形花鍵。
波形發(fā)生器為橢圓形，由一個(gè)橢圓形輪轂和一個(gè)特殊的薄壁軸承組成，軸承遵循輪轂的橢圓形。這是齒輪組的輸入，它連接到電機(jī)軸上。
當(dāng)波形發(fā)生器旋轉(zhuǎn)時(shí)，它產(chǎn)生波浪運(yùn)動(dòng)。
撓性花鍵有一個(gè)圓柱形的杯狀結(jié)構(gòu)，由柔韌但抗扭的合金鋼材料制成。杯子的側(cè)面很薄，但是底部又厚又硬。
杯子的開口端是柔性的，但是封閉端是相當(dāng)剛性的，因此我們可以將它用作輸出端，并將輸出法蘭連接到其上。撓性花鍵在杯的開口端有外齒。另一方面，圓形花鍵是一個(gè)內(nèi)部有齒的剛性環(huán)。圓弧花鍵比柔輪花鍵多兩個(gè)齒，這實(shí)際上是應(yīng)諧波傳動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)。
因此，當(dāng)我們將波形發(fā)生器插入Flex樣條曲線時(shí)，F(xiàn)lex樣條曲線將采用波形發(fā)生器的形狀。
展開 純電動(dòng)汽車減速器的可靠性研究
作者：皮旭明、劉德福丨EDC電驅(qū)未來
本文從驅(qū)動(dòng)電機(jī)外特性曲線、驅(qū)動(dòng)電機(jī)與減速器（變速器）的連接方式等方面分析了故障產(chǎn)生的機(jī)理，并采集了純電動(dòng)汽車道路試驗(yàn)的載荷譜作為設(shè)計(jì)輸入條件，對(duì)減速器及內(nèi)部差速器進(jìn)行了強(qiáng)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(dòng)汽車經(jīng)過近十年的高速發(fā)展，其傳動(dòng)系統(tǒng)的安全性、可靠性問題也值得我們深入研究。純電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)包括與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接的減速器和減速器內(nèi)含轉(zhuǎn)彎差速的差速器總成。差速器的輸出半軸齒輪與驅(qū)動(dòng)半軸相連，純電動(dòng)汽車在道路試驗(yàn)及售后使用時(shí)常出現(xiàn)差速器故障、驅(qū)動(dòng)半軸斷裂、動(dòng)力中斷和轉(zhuǎn)彎異響等問題。
近年來，隨著純電動(dòng)汽車的高速發(fā)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(tǒng)燃油車思維對(duì)電動(dòng)汽車的可靠性進(jìn)行研究，沒有針對(duì)純電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)對(duì)其故障原因及可靠性進(jìn)行分析。本文首先分析了純電動(dòng)汽車減速器的一些常見但特有的故障，然后通過理論計(jì)算及仿真分析技術(shù)，挖掘出純電動(dòng)汽車減速器故障的產(chǎn)生機(jī)理，提出了一套提高減速器可靠性的方法，并進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。
展開 Romax Nexus—變減速器設(shè)計(jì)研發(fā)平臺(tái)
?? Enduro結(jié)構(gòu)耐久性
基于軸承數(shù)據(jù)庫(kù)及齒輪設(shè)計(jì)優(yōu)化工具，實(shí)現(xiàn)齒輪/軸承/軸/花鍵/同步器等參數(shù)化建模，結(jié)合CAD及有限元接口，最終構(gòu)建電驅(qū)動(dòng)剛?cè)狁詈夏Ｐ停捎糜跈C(jī)電傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)加載計(jì)算、強(qiáng)度分析、齒輪與軸承校核和耐久分析，軟件優(yōu)化模塊提供了多參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化、命令流批處理、魯棒性和靈敏度分析等功能。
優(yōu)勢(shì)：齒輪及軸承非線性接觸模型/齒根應(yīng)力/等效路譜及加速載荷譜。
?? Spectrum NVH仿真
基于電驅(qū)動(dòng)NVH高精度模型（含齒輪6自由度接觸模型），可實(shí)現(xiàn)NVH匹配研究，分析電機(jī)及齒輪耦合激勵(lì)下NVH特性，結(jié)合CAE工具及測(cè)試設(shè)備實(shí)現(xiàn)減振降噪設(shè)計(jì)。
· 激勵(lì)預(yù)測(cè)：靜動(dòng)態(tài)齒輪激勵(lì)（含修形優(yōu)化）/行星輪系系統(tǒng)激勵(lì)/電機(jī)激勵(lì)接口
· 振動(dòng)分析：機(jī)電動(dòng)力學(xué)頻域/敲擊時(shí)域/高速轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析、模態(tài)/振動(dòng)響應(yīng)/ODS/傳函
· 輻射噪聲：內(nèi)置聲學(xué)求解器/自適應(yīng)網(wǎng)格劃分/高度自動(dòng)化聲學(xué)仿真/導(dǎo)出Actran聲學(xué)模型
人在環(huán)NVH虛擬原型：R21版本集成VI-Grade模擬器，輔助駕駛員快速評(píng)估方案音質(zhì)。由Spectrum計(jì)算所得振源，與測(cè)試或CAE所得傳函相結(jié)合，求解人耳處響應(yīng)，最終將仿真噪聲輸出至NVH模擬器中，實(shí)現(xiàn)駕駛工況下NVH性能體驗(yàn)。
展開 基于齒輪修型的減速器嘯叫優(yōu)化
由于失去了發(fā)動(dòng)機(jī)的屏蔽效應(yīng)，電動(dòng)車的風(fēng)噪、路噪、電子附件噪聲被凸顯出來，特別是減速器的嘯叫聲。減速器嘯叫聲雖然在聲壓級(jí)數(shù)值上比較低，但它屬于高頻噪聲，其頻率范圍一般分布在700～4000Hz。高頻嘯叫噪聲會(huì)讓人感到煩躁而難以接受，人耳對(duì)其非常敏感，嚴(yán)重的影響車內(nèi)成員的舒適性和形勢(shì)品質(zhì)，所以必須對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，提高車內(nèi)NVH水平。
減速器分類及工作原理
一、減速器
減速器是原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置，用來降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩，以滿足工作需要。減速器結(jié)構(gòu)緊湊，效率較高，傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠，使用維護(hù)方便，可以成批生產(chǎn)，因此應(yīng)用非常廣泛。
減速器的工作原理：
減速器一般用于低轉(zhuǎn)速大扭矩的傳動(dòng)設(shè)備，把電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)或其它高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力通過減速機(jī)的輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達(dá)到減速的目的，普通的減速機(jī)也會(huì)有幾對(duì)相同原理齒輪達(dá)到理想的減速效果，大小齒輪的齒數(shù)之比，就是傳動(dòng)比。
減速器的基本構(gòu)造：
減速器主要由傳動(dòng)零件(齒輪或蝸桿)、軸、軸承、箱體及其附件所組成。其基本結(jié)構(gòu)有三大部分：（1）齒輪、軸及軸承組合；（2）箱體；（3）減速器附件；
齒輪、軸及軸承組合小齒輪與軸制成一體，稱齒輪軸，這種結(jié)構(gòu)用于齒輪直徑與軸的直徑相關(guān)不大的情況下，如果軸的直徑為d，齒輪齒根圓的直徑為df，則當(dāng)df-d≤6～7mn時(shí)，應(yīng)采用這種結(jié)構(gòu)。（我們推薦你關(guān)注“機(jī)械工程師”公眾號(hào)，第一時(shí)間掌握干貨知識(shí)、行業(yè)信息）而當(dāng)df-d＞6～7mn時(shí)，采用齒輪與軸分開為兩個(gè)零件的結(jié)構(gòu)，如低速軸與大齒輪。此時(shí)齒輪與軸的周向固定平鍵聯(lián)接，軸上零件利用軸肩、軸套和軸承蓋作軸向固定。
箱體是減速器的重要組成部件，它是傳動(dòng)零件的基座，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。箱體通常用灰鑄鐵制造，對(duì)于重載或有沖擊載荷的減速器也可以采用鑄鋼箱體。
減速器附件：
為了保證減速器的正常工作，除了對(duì)齒輪、軸、軸承組合和箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)給予足夠的重視外，還應(yīng)考慮到為減速器潤(rùn)滑油池注油、排油、檢查油面高度、加工及拆裝檢修時(shí)箱蓋與箱座的精確定位、吊裝等輔助零件和部件的合理選擇和設(shè)計(jì)。
大多數(shù)減速器的箱體采用中等強(qiáng)度的鑄鐵鑄造而成，重型減速器則采用高強(qiáng)度鑄鐵和鑄鋼，單件少量生產(chǎn)時(shí)也可用鋼板焊接而成。
展開 基于齒輪修型的減速器嘯叫優(yōu)化
由于失去了發(fā)動(dòng)機(jī)的屏蔽效應(yīng)，電動(dòng)車的風(fēng)噪、路噪、電子附件噪聲被凸顯出來，特別是減速器的嘯叫聲。減速器嘯叫聲雖然在聲壓級(jí)數(shù)值上比較低，但它屬于高頻噪聲，其頻率范圍一般分布在700～4000Hz。高頻嘯叫噪聲會(huì)讓人感到煩躁而難以接受，人耳對(duì)其非常敏感，嚴(yán)重的影響車內(nèi)成員的舒適性和形勢(shì)品質(zhì)，所以必須對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，提高車內(nèi)NVH水平。
五菱丨同軸式電驅(qū)橋減速器的開發(fā)
電驅(qū)橋是新能源汽車上最重要?jiǎng)恿鲃?dòng)部件，電驅(qū)橋總成的結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)性能直接影響電動(dòng)車輛的整車布置和整車性能。電驅(qū)橋總成一般包括電機(jī)、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(jī)與減速器同時(shí)集成在電驅(qū)橋上是目前的趨勢(shì)。
目前市場(chǎng)上的大多數(shù)電驅(qū)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(jí)減速結(jié)構(gòu)，其電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸相對(duì)輸出軸（差速器）的中心線是偏置布置的（如圖1）。這種結(jié)構(gòu)出現(xiàn)時(shí)間比較早，工藝相對(duì)成熟，但是無法解決電機(jī)偏置所帶來的問題：
圖1 采用偏軸式減速器的電驅(qū)橋結(jié)構(gòu)圖
減速器的徑向尺寸較大，影響電動(dòng)車輛的整車布置，特別是影響動(dòng)力電池或電機(jī)控制器的安裝空間。
由于電機(jī)重量較大，電機(jī)偏置懸掛會(huì)導(dǎo)致橋體上的彈簧座板承受額外的傾覆力矩，導(dǎo)致電驅(qū)橋在車輛運(yùn)行過程中出現(xiàn)低頻抖動(dòng)，產(chǎn)生額外噪聲，影響駕駛舒適性。
電機(jī)軸與減速器輸入軸在進(jìn)行花鍵耦合時(shí)，容易由于內(nèi)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(guān)鍵點(diǎn)就在于減速器上。而采用同軸減速器結(jié)構(gòu)的電驅(qū)橋，因其結(jié)構(gòu)緊湊，在電動(dòng)汽車上應(yīng)用具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)，能較好地解決上述問題。
在現(xiàn)有技術(shù)中的同軸式電驅(qū)橋大部分為行星齒輪減速結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)能夠?qū)较蚝洼S向尺寸都控制的較好，是電驅(qū)橋中結(jié)構(gòu)最緊湊的設(shè)計(jì)之一。但行星減速用的內(nèi)齒圈制造難度大，而且行星齒輪需求數(shù)量多，總的成本高，在同樣動(dòng)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(yùn)用。
有鑒于此，某公司設(shè)計(jì)研發(fā)了一種采用定軸式圓柱齒輪作同軸減速器的電驅(qū)橋總成，這種結(jié)構(gòu)讓電機(jī)總成和差速器總成實(shí)現(xiàn)了同軸居中，由于這兩部分合起來的重量在電驅(qū)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(chǎn)廠家比較多，工藝成熟且產(chǎn)量大。
展開 細(xì)高齒的電動(dòng)汽車減速器設(shè)計(jì)
來源： 中車戚墅堰機(jī)車車輛，王樹山
電動(dòng)汽車通過減速器將驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩傳遞給車輪，隨著車輛動(dòng)力性能的不斷提升，減速器的輸入轉(zhuǎn)速和承受的載荷也越來越高，目前有的電驅(qū)動(dòng)減速器最高輸入轉(zhuǎn)速已經(jīng)超過16 000 r/min。同時(shí)，電動(dòng)汽車減速器集成化、輕量化的發(fā)展趨勢(shì)也對(duì)其可靠性和NVH性能提出了更高要求。
常規(guī)圓柱齒輪參數(shù)設(shè)計(jì)按照《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》推薦標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，但是這些方法已經(jīng)不能完全滿足現(xiàn)代電動(dòng)汽車減速器的設(shè)計(jì)要求。通過采用細(xì)高齒技術(shù)方案，優(yōu)化齒輪齒廓參數(shù)，可以增加齒輪嚙合重合度，從而提高齒輪承載能力和使用壽命，實(shí)現(xiàn)減振降噪、降低成本的目的。
針對(duì)某款電動(dòng)汽車減速器，基于細(xì)高齒齒輪設(shè)計(jì)方法，完成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案、齒形參數(shù)、計(jì)算校核和試驗(yàn)驗(yàn)證研究?jī)?nèi)容，探索了細(xì)高齒在電驅(qū)動(dòng)減速器中的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。
1 細(xì)高齒特性
《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》中規(guī)定常規(guī)漸開線圓柱齒輪的齒廓參數(shù)為：壓力角α=20°，齒頂高系數(shù)頂隙系數(shù)c*=0.25，齒根圓角半徑ρf=0.38 m，其中m為齒輪法向模數(shù)。細(xì)高齒齒輪通常是指大齒頂高系數(shù)和大端面重合度設(shè)計(jì)，一般分別大于1.3和大于2。斜齒輪傳動(dòng)的總重合度ελ等于端面重合度εα和軸向重合度εβ之和，齒輪端面重合度公式為
式中：Z1、Z2為相互嚙合小、大齒輪齒數(shù)，αa1、αa2為齒頂圓壓力角，α′為齒輪嚙合角。
可以看出，端面重合度的主要因素有齒數(shù)、壓力角和齒頂圓壓力角(主要由齒頂高系數(shù)和變位系數(shù)決定)。
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