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【資訊】特斯拉推出輪邊電機?詳細剖析輪邊驅動技術應用現狀和發展前景
圖1特斯拉 Model Y集中式雙電機驅動形式
究其根源,用戶為什么會如此在意特斯拉的電機是集中式驅動布置形式還是輪邊驅動布置形式呢?其原因就在于輪邊電機的安裝會對整車總布置產生很大的影響,尤其是在后軸驅動的情況下,由于車身和車輪之間存在很大的變形運動,對傳動軸的萬向傳動也具有一定的限制。簡單來說,輪邊驅動布置會對車輛的操控性和舒適性產生影響。這很可能是特斯拉用戶會對這種布置形式擔憂的來源。
二、輪邊電機在商用車行業的應用前景要遠好于在乘用車領域
雖然,輪邊電機的驅動布置形式會對車輛的操作性和舒適性產生影響。但是在要求較低的商用車行業,輪邊驅動電機的優勢則變得很顯著,它可以大大簡化車輛結構,縮短動力傳遞路徑,進一步提高能量的傳動效率,使電能得到最大限度的利用。[1]而且輪邊電機系統由于其電機安置位置離輪轂近的特點,對后期的維修服務非常友好。所以輪邊電機在商用車市場很受歡迎。
在商用車領域,國際上布局最為領先的是比亞迪、采埃孚和奔馳一類專門從事電機技術研發且有成熟產品的公司。其中,以國際零部件巨頭采埃孚布局最為迅猛,安裝了采埃孚輪邊電驅動車橋的車輛已經正在亞歐城市中試用(如圖2),并且得到了德國聯邦交通和數字基礎設施部的補貼。近年來一些新型和傳統的零部件巨頭,如Protean、Elaphe舍弗勒、日本 NSK也開始意識到輪邊電機的重要性,逐步加強在輪邊電機領域的研發投入。
圖2采埃孚輪邊電驅動車橋方案
三、輪邊驅動系統專利技術分析
我們已經弄清楚了輪邊驅動布置形式的概念和定義,并且發現輪邊電機在商用車領域的應用前景要好于乘用車領域后。接下來我們需要從專利技術角度對輪邊驅動電機技術的研究現狀進行分析。通過智慧芽全球專利數據庫發現日本在這一領域的研究起步早,其技術在世界上處于領先。
展開 六桿機構、凸輪機構、槽輪機構、混合輪系等創建實例
常用機構(六桿機構、凸輪機構、槽輪機構、混合輪系)的虛擬樣機樣例參見附件,具體創建步驟可參看由機械工業出版社出版的朱玉主編的《機械綜合課程設計》一書,該書詳細介紹了ADAMS創建四種常用機構的方法和步驟,光盤中也提供了全部bin文件
常用機構虛擬樣機.rar
輪速傳感器百科知識
現代汽車的ABS系統中都設置有電磁感應式的輪速傳感器,它可以安裝在主減速器或變速器中,分為主動、被動兩種基本形式。
概念簡介
輪速傳感器是用來測量汽車車輪轉速的傳感器。對于現代汽車而言,輪速信息是必不可少的,汽車動態控制系統(VDC)、汽車電子穩定程序(ESP)、防抱死制動系統(ABS)、自動變速器的控制系統等都需要輪速信息。所以輪速傳感器是現代汽車中最為關鍵的傳感器之一。
分類及特點
一般來說,所有的轉速傳感器都可以作為輪速傳感器,但是考慮到車輪的工作環境以及空間大小等實際因素,常用的輪速傳感器主要有:磁電式輪速傳感器、霍爾式輪速傳感器。
磁電式輪速傳感器
磁電式輪速傳感器是利用電磁感應原理設計的,其主要部件如下圖所示。圖1 磁電式輪速傳感器
它具有結構簡單、成本低、不怕泥污等特點,在現代轎車的ABS防抱死制動系統中得到廣泛應用。
但是磁電式輪速傳感器也有一些缺點:
(1)頻率響應不高。當車速過高時,傳感器的頻率響應跟不上,容易產生誤信號;
(2)抗電磁波干擾能力差,尤其是輸出信號振幅值較小時。
霍爾式輪速傳感器
霍爾式輪速傳感器利用霍爾效應原理制成,如下圖所示。霍爾式輪速傳感器在汽車上也獲得了較多應用。圖2 霍爾式輪速傳感器
霍爾式輪速傳感器具有如下特點:
(1)輸出信號電壓振幅值不受轉速的影響;
(2)頻率響應高;
(3)抗電磁波干擾能力強。
結構原理
磁電式輪速傳感器
(1)結構
磁電式輪速傳感器一般由磁感應傳感頭和齒圈組成,傳感頭由永磁鐵、極軸、感應線圈等組成。齒圈是一個運動部件,一般安裝在輪轂上或輪軸上與車輪一起旋轉。輪速傳感頭是一個靜止部件,傳感頭磁極與齒圈的端面有一定間隙。如下圖所示。
展開 麥克納姆輪裝配體網格劃分 ¥1
麥克納姆輪采用solidworks2016建模,并且在soilidworks中切分、裝配,導入ANSYS19.0中劃分網格,附件為solidworks源文件和切分后源文件和裝配文件,源文件的裝配文件未裝配好,但切分后的文件已檢查,裝配往后無損,另附劃分的workbench源文件,現分享給大家學習,拋磚引玉。
麥克納姆輪solidworks文件截圖.png
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展開 
航改燃氣輪機選型設計要點與優點
燃氣輪機發電機組廣泛應用于公共危險場所,如海上油氣鉆井開發平臺。海上不同于陸地,考慮到成本問題很難從陸地輸電供給海上作業,因此只能在平臺上安裝燃氣輪機發電機組。但由于海上平臺空間有限,一般重型燃氣輪機是無法使用的,此時便可以使用方便的航改燃氣輪機。在現階段,很多海上石油和天然氣鉆井的正常作業都是使用該設備提供能源動力。
航改燃氣輪機的應用與發展
改進型航空發動機具有性能高、體積小的優點,重量輕,操作方便靈活,一般可作為城市和大型企業的發電機、峰值發電機或備用發電機,特別適用于油田開發和海上采油平臺。在油田開發方面,改造后的航空發動機燃氣輪機能在短時間內為遠離城市的新油田提供生活和生產動力。海上石油平臺上燃氣輪機的生產直接影響幾乎所有的海上石油生產平臺,利用航改燃氣輪機能夠在技術和工作效率上提供較大的便利。
文章來源:燃氣輪機聚焦
展開 航空發動機與燃氣輪機技術領域有哪些趨勢?
航空發動機/燃氣輪機是一種高度復雜和精密的熱力機械,被譽為工業領域“皇冠上的明珠”。隨著行業的發展,航空發動機/燃氣輪機的渦輪前溫度和效率越來越高、污染物排放越來越低、使用壽命越來越長。為了提高產品性能,先進的壓氣機/渦輪氣動及冷卻技術、燃燒室低污染排放技術、產品全生命周期管理等新技術不斷應用于航空發動機/燃氣輪機產品設計和研發過程中。如何在現有產品基礎上進一步提升產品的可靠性和性能,成為行業關注的重點。
計算機仿真技術(CAE)目前已廣泛應用于航空發動機/燃氣輪機設計和研發過程中,對壓氣機/渦輪的氣動性能、冷卻性能、燃燒室低污染排放、部件結構可靠性、噪音、疲勞壽命、旋轉部件轉子動力學特性等均可進行仿真評估和性能預測。
CAE仿真技術的廣泛應用極大的提升了航發/燃機的性能,大大減少了不必要的試驗、節省了大量時間和經費,目前已經成產品研發中不可或缺的組成部分。
Ansys航空發動機/燃氣輪機解決方案以Ansys最新流體/結構仿真軟件為基礎,在Ansys Workbench仿真平臺下為用戶提供Ansys葉輪機械設計仿真工具Turbo System和Multi-Physics多物理場仿真分析工具。用戶可對航空發動機/燃氣輪機設計研發中所關注的整機污染排放、噪音、整機效率提升、產品壽命和可靠性、制作成本、可維護性等進行準確的仿真分析和預測。
一、整機污染排放與環境管理
對于航空發動機和燃氣輪機而言,符合國際低污染排放標準和噪音標準是產品進入市場的前提;相關性能的仿真分析也是設計人員關注的重點。
展開 走進了解丨微型燃氣輪機優點與應用
燃氣輪機按照功率等級進行分類可分為重型、中型、小型和微型燃氣輪機。重型燃氣輪機裝機容量一般大于 100 MW,是迄今為止效率最高的熱功轉換類發電設備,是發電和驅動領域的核心設備,也是中型常規航空母艦上運用的主動力。
中型燃氣輪機裝機容量為 20-100 MW,小型燃氣輪機裝機容量為 1-20 MW,中小型燃氣輪機可應用于船舶動力,發電,石油開采等多種目的。微型燃氣輪機裝機容量一般小于 1MW。微型燃氣輪機發電是目前最成熟、最有商業競爭力的分布式發電設備,具有掀起“電源小型分散化”的技術革新熱潮、成為 21 世紀能源技術主流的趨勢。
設計與類型
微型燃氣輪機(Microturbine,簡稱MT)具有與重型燃氣輪機相似的循環和組件,功率重量比優于重型燃氣輪機,因為燃機機直徑的減小會導致軸轉速增加。
展開 1600 噸汽車空調電磁離合器帶輪板鍛成形線
其工作原理是:電磁線圈固定在壓縮機外殼上,驅動盤與壓縮機的主軸相連接,皮帶輪通過軸承安裝在壓縮機的外殼上,可以自由轉動。當電源接通時,電磁離合器將發動機的動力傳遞給壓縮機主軸,使壓縮機處于工作狀態;當電源斷開時,電磁離合器便切斷壓縮機與發動機的聯系,使壓縮機停止工作。從汽車空調電磁離合器的工作原理中可以看出,皮帶輪主要是受轉速和摩擦力的影響。因此為充分驗證熱鍛皮帶輪和板鍛皮帶輪的強度,現將熱鍛皮帶輪和板鍛皮帶輪在同一工況下進行張力試驗。
試驗工況:加載載荷3578N,轉速6000rpm,運轉次數1000 萬次,測試件數量為熱鍛皮帶輪2 件,板鍛皮帶輪2 件。
經張力試驗后的板鍛皮帶輪和熱鍛皮帶輪如圖8、圖9 所示,經過1000 萬次運轉后,在顯微鏡下觀察,發現2 件熱鍛皮帶輪(3# 和4#) 的橋部出現微小的細微裂紋,而在對2件板鍛皮帶輪(1#和2#)的橋部進行觀察時未發現任何裂紋。由板鍛皮帶輪和熱鍛皮帶輪的張力試驗可知:板鍛皮帶輪橋部的強度遠遠要高于熱鍛皮帶輪橋部的強度,因此可以斷定板鍛皮帶輪的強度要高于熱鍛皮帶輪的強度。
結束語
依據客戶產品工藝升級以及提高生產效率的需求,我司將冷鍛技術作為汽車電磁空調離合器帶輪生產的首選,并實現了汽車電磁空調離合器帶輪的自動化生產,取得了良好的效果。
——來源:《鍛造與沖壓》2021年第9期
展開 國之重器大型燃氣輪機技術解析
大型燃氣輪機是典型的高端工業產品,是國家高端裝備制造能力的體現,其結構及原理與先進航空發動機相似,因此也同樣被譽為制造業“皇冠上的明珠”。
西門子H級大型燃氣輪機轉子
燃氣輪機主要由壓氣機、燃燒室和燃氣透平這三大部件組成燃氣輪機循環,通稱為簡單循環。大多數燃氣輪機均采用簡單循環方案,只有重型燃機使用聯合循環方案。由于不同的歷史背景,燃氣輪機不同技術道路發展,用航空發動機改型而形成的工業和船用航改輕型燃氣輪機(俗稱“航改機”);遵循傳統的蒸汽輪機理念發展起來的工業重型燃氣輪機(俗稱“工業機”),主要用于機械驅動和大型電站。
燃氣輪機工作原理與航空發動機相同
全世界從事燃氣輪機研究、設計、制造、企業有數十家,其中比較著名的三大巨頭分別是美國通用電氣(GE)、德國西門子、日本三菱。代表產品分別為西門子SGT5-8000H超級燃氣輪機,重390噸(相當于一架加滿油的空客A380),長13.1米,寬4.9米,高4.9米 ,聯合循環功率為595MW。1臺SGT5-8000H的發電量,足夠1個工業化大城市用電量,它的渦輪葉片,要承受超過1500°C的高溫,超過了GE90渦扇航空發動機與F404噴氣發動機的渦輪進口溫度。由于渦輪葉片葉尖轉速超過1700公里/小時,巨大的離心力使每個刀片一端接觸到的10,000倍地球的引力。葉片不能有任何瑕疵,誤差僅為幾十微米,否則就算報廢。因此有說法是一片葉片等價于一輛寶馬。
SGT5-8000H超級燃氣輪機
三菱公司最新型號則為M701J型超級燃機,聯合循環功率650MW。配備壓比為23:1的15級軸流壓氣機,燃燒器和4級軸流透平都采用空氣冷卻,并且前3級采用了最新高溫保護涂層,陶瓷熱障涂層和高性能氣膜冷卻等高技術,在擁有全球最高的燃機入口溫度1600℃的情況下,仍能保證高溫部件的長期壽命。
展開 模擬普利司通世界太陽能挑戰賽的旋轉輪空氣動力學
例如,沒有考慮輪胎溝槽,簡化了輪拱,關閉了懸架的間隙,忽略了車內的流動。此外,只模擬了一半的汽車。
簡化的輪胎、輪輞和輪拱(左);車輪在汽車中的位置(右)。
網格劃分和仿真設置
使用 Fidelity Hexpress 從 Parasolid 格式的 CAD 文件生成具有大約 1150 萬個單元的完整六面體網格。此外,不同的表面自動分組,簡化了模擬過程。通過將所有窄圓角曲面隔離在一個單獨的組中,可以輕松執行細化,從而可以準確捕獲曲率,同時保持盡可能少的單元數。以這種方式,汽車的前緣和后緣也通過適當的改進被精確捕獲。
汽車前緣處的全六面體網格在 y 常數切割平面上。
結果
模擬是在 KU Leuven 校區 Groep T Leuven 的應用流體力學和(航空)聲學研究組的 26 核、160 GB RAM 工作站上運行的。一開始穩定模擬52小時,對應4.5個CPU.h/M點。對于不穩定的模擬,靜止的輪子需要 440 小時才能穩定下來,而旋轉的輪子只需要 44 小時。這種差異可以完全歸因于在固定輪的情況下觀察到的渦流脫落。此外,由于旋轉的輪子,渦旋脫落的幅度和頻率顯著降低。
靜止(左)和旋轉(右)車輪的速度底視圖。
汽車下游 (x=-1.8) 垂直剖切面上的 Q 不變和表面流線(紅色)。與旋轉輪(右)相比,固定輪(左)顯示渦流脫落。
旋轉輪對皮膚摩擦阻力的影響很小,而壓力阻力很大。仿真結果還表明,前輪比后輪具有更高的壓力阻力。這可以用后輪中較低的滯止壓力來解釋。此外,氣流從前輪引起的渦旋脫落接近后輪。前輪下游尾流中的壓力(左側)低于后輪尾流中的壓力(右側)。
水平切口上靜壓的底視圖。
值得注意的是,車輪的旋轉減少了大約 40% 的阻力。這顯著影響了汽車設計,因為空氣阻力系數 C d A 降低了 10%。
展開 使用數字化燃氣輪機測試方法縮短上市時間
B&B-AGEMA 使用互聯燃氣輪機仿真工具創建數字化試驗臺。這種方法在虛擬環境中構建了完整機器模型。這就意味著,可以在構建真實機器之前模擬、分析和理解所有可能工作條件下的性能。這種方法大幅減少了成本高昂且耗時的物理燃氣輪機測試,取而代之的是通過仿真快速進行數字化測試。
通過燃氣輪機仿真更快實現設計目標
燃氣輪機仍然是發電網絡的基礎。但應用方式的改變意味著燃氣輪機必須在大量啟停周期中可靠地運作。同時,輪機必須達到前所未有的效率水平。制造商在開發新一代機器的過程中使用燃氣輪機仿真來預測整個設計階段的性能。但整個行業也仍然依賴物理燃氣輪機測試。原型機器構建成本高昂,而測試周期會額外增加設計流程時間。
在此燃氣輪機仿真軟件中整合所有數據點
我們的解決方案提供靈活、開放且可擴展的仿真工具產品組合,設計宗旨就在于為您助力并提供輪機真實性能見解。通過將參數化 CAD 數據融合到 CFD 或 FEA 仿真中,用戶可以運行自動化設計探索以研究備選項并找到符合設計目標的最佳解決方案。在燃氣輪機測試之前對最終設計確立信心并降低多重設計循環的成本。
這種集成式燃氣輪機仿真方法可以豐富用戶對輪機性能的見解。用戶可以在同一軟件包中研究葉片空氣動力學和冷卻、燃料燃燒和火焰樣式、燃燒室和燃燒器熱應力,等等。
以下為視頻部分截取
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點擊鏈接領取資料:http://t8iw4ulf0hpixn8k.mikecrm.com/j0Dmw6x
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國內首臺完全自主研發和正向設計的小型燃氣輪機如何煉成
同年8月,經國務院同意,中電聯合重型燃氣輪機技術有限公司更名為中國聯合重型燃氣輪機技術有限公司,成為國家“重型燃氣輪機型號和工程研制、關鍵技術研究與驗證等項目”的具體實施單位。
淺析汽車等速傳動軸外星輪鍛件精鍛工藝
外星輪作為汽車傳動軸的主要受力部件,工作情況及其復雜,它的性能優劣直接影響汽車傳動的安全性和可靠性。
外星輪是汽車零部件中最難以成形的部件之一,目前我國生產的外星輪仍然存在加工余量大且不均勻、鍛件熱成形充不滿、材料利用率低、使得外星輪生產質量得到控制。
外星輪冷溫鍛的生產特點
外星輪精鍛件在冷溫鍛中的生產,包括下料→在機械壓力機上生產預成形溫鍛件毛坯→在液壓機上冷精整成形獲得具有球形型腔和曲線滾珠球道的外星輪精鍛件,其球形內表面和滾珠球道內表面僅留約0.2mm的磨削余量,如圖1所示。
圖1 外星輪精鍛件
溫鍛避免了熱鍛產生較多氧化、脫碳,又避免了冷鍛時較大的金屬變形抗力;冷精整可以得到高精度、高表面質量的精密鍛件。采用溫鍛制坯然后再冷精整最終成形的加工工藝,就是溫鍛-冷精整聯合成形工藝。
而在采用鋸切或精密剪切的方式下料時,坯料的重量公差可控制在名義重量的±1%,坯料的長度和直徑比可保證在1.2~2.3之間;坯料在中頻加熱爐需加熱到850~940℃,在20MN溫鍛壓力機上采用四個工位的模具型腔來進行四工步溫鍛成形。
圖2 外星輪冷精整模具總體結構
外星輪冷溫鍛精鍛件的尺寸
外星輪精鍛件主要尺寸見表1。
表1 外星輪精鍛件主要尺寸 (單位:mm)
外星輪冷精整的模具設計
冷精整沖頭主要尺寸設計基本等同冷精整鍛件尺寸,但由于其關鍵尺寸設計,冷精整時會出現鍛件回彈變形,故球道鋼球直徑應比精鍛件尺寸大0.08~0.12mm,而球道輪廓直徑應比精鍛件尺寸大0.18~0.22mm。
冷精整模具總體結構設計需要滿足冷精整壓機設備參數、鍛件脫模方式等要求,圖2為液壓機采用芯軸、冷精整沖頭割槽收縮及卸料塊脫模的結構設計示意圖。
外星輪溫鍛件設計及模具結構設計
外星輪溫鍛件主要尺寸如表2所示。
展開 獨家 | 兩輪電動車要做自動駕駛,你敢騎么?
“小牛對自己在兩輪電動車行業里的定位,就像新能源汽車里的特斯拉。”小牛電動CEO李彥這樣喊出來。
小米生態鏈企業九號機器人聯合創始人、總裁王野認為自動駕駛可以用來與其他品牌形成區隔:“比如在續航焦慮方面,機器人技術或者說遙控智能技術可以發揮很多作用;在安全性方面,主動預警、碰撞預警,甚至是汽車自動駕駛領域很多技術都可以應用。”
沒錯,看到高企的市值和集中的流量,許多車企想做“又一個特斯拉”,兩輪電動車們自然也想做“兩輪特斯拉”。
關鍵問題是,哪些兩輪車消費者會對標那些喪生的特斯拉車主?自動駕駛或者輔助駕駛,從底層邏輯上又有多適合兩輪電動車?
技術進化很重要,品牌建設也很關鍵,然而“以人為本”,兩輪電動車的自動駕駛,請慎之又慎。
展開 【米思米工業知識分享】-同步帶輪的工作原理與結構特點
其中,同步帶輪以其獨特的優勢,成為高效傳動系統中不可或缺的關鍵組件。本文將深入探討同步帶輪的工作原理、結構特點、應用場景以及未來發展趨勢,以揭示其在高效傳動中的重要地位。
一、同步帶輪的工作原理與結構特點
同步帶輪https://www.misumi.com.cn/vona2/mech/M1000000000/M1002000000/M1002030000/,又稱同步輪,是一種通過同步帶實現動力傳遞的傳動裝置。其工作原理基于同步帶上的齒與從動輪上的齒輪之間的咬合,使從動輪能夠跟隨主動輪一起轉動。這種同步傳動方式具有傳動精度高、傳力平穩、減少滑動等不良現象的發生等顯著優點。
同步帶輪的結構設計充分考慮了傳動的穩定性和耐用性。它一般由鋼、鋁合金、鑄鐵、黃銅等材料制造,這些材料具有良好的強度和耐磨性。內孔形式有圓孔、D形孔、錐形孔等多種選擇,以適應不同的安裝需求。表面處理則包括本色氧化、發黑、鍍鋅、鍍彩鋅、高頻淬火等處理,以提高其耐腐蝕性和美觀度。
二、同步帶輪在高效傳動中的優勢
同步帶輪在高效傳動中發揮著至關重要的作用,其優勢主要體現在以下幾個方面:
首先,同步帶輪具有高效的傳動效率。其齒形設計可以有效減少能量損耗,使動力傳遞更加高效。同時,由于同步帶與帶輪之間的咬合緊密,摩擦損失也得以降低,進一步提高了傳動效率。
其次,同步帶輪具有平穩的運行特性。由于同步帶的齒與帶輪的齒輪咬合緊密,使得傳動過程中不易產生噪音和振動。這種平穩的運行特性有助于延長機械設備的使用壽命,提高生產效率。
此外,同步帶輪還具備輕負載的特點。采用輕負載傳動方式,減輕了機械設備的負荷,使得整個系統更加節能、環保。
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