行星排
關注創建者：用戶_15898 創建時間：2022-04-05
行星排的實例教程
2 多模動力系統構型方案與優化
新型動力系統開發， 考慮作業類車輛的工作特點，以作業電機輔助驅動行駛、降低功率冗余為目標，利用行星排的功率耦合與分流的特性， 將雙電機通過行星排耦合集成，設計一系列構型，并從中優選最佳方案。
2.1 動力系統構型方案設計與優化
構型設計遵循以下原則， 驅動電機需通過平行軸式變速箱輸出動力驅動行駛， 作業電機通過離合器連接作業裝置，并通過行星排與AMT 耦合后連接到傳動軸輸出動力。作業電機動力輸出的切換，可通過將行星排三個元件中的兩個進行鎖止與分離實現。按此原則，并考慮鎖止功能所需要的結構要求，設計了多種動力系 統 構 型 方 案，如圖2 所示。此類構型可實現單電機獨立驅動/作業、 雙電機耦合驅動、協調再生制動等多種工作模式，實現一種動力平臺滿足行駛與作業兩種使用需求。
圖2 研發過程中的各種構型方案
Fig.2 Other schemes of driving system
方案（a）鎖止太陽輪，為保證作業對低速大扭矩的需求，將導致作業電機長徑比過大，工藝性差、成本高，且轉速與使用要求匹配不當；方案（b）、（c）的行星架鎖止或制動需求扭矩約為2200Nm，對變速箱殼體內的鎖止或制動機構強度要求高，結構不易實現；方案（d）控制行星架與齒圈的鎖止機構較大，結構實現難度大，將導致可靠性差。
考慮到兩種構型部分結構的通用性，使N3 的作業電機與N2 的驅動電機采用相同的接口尺寸，最終確定采用圖3 所示的N2 和N3 動力系統構型，在變速箱殼體上鎖止行星架，可解決以上4 種方案的各種問題，可實現整車對動力系統行駛與作業各種需求。
展開 多模動力系統構型方案與優化
新型動力系統開發， 考慮作業類車輛的工作特點，以作業電機輔助驅動行駛、降低功率冗余為目標，利用行星排的功率耦合與分流的特性， 將雙電機通過行星排耦合集成，設計一系列構型，并從中優選最佳方案。
2.1 動力系統構型方案設計與優化
構型設計遵循以下原則， 驅動電機需通過平行軸式變速箱輸出動力驅動行駛， 作業電機通過離合器連接作業裝置，并通過行星排與AMT 耦合后連接到傳動軸輸出動力。作業電機動力輸出的切換，可通過將行星排三個元件中的兩個進行鎖止與分離實現。按此原則，并考慮鎖止功能所需要的結構要求，設計了多種動力系 統 構 型 方 案，如圖2 所示。
展開 圖3 THS-Ⅳ結構布局
結構布局：發電機與發動機通過單排行星排同軸布置。發電機與太陽輪固連，發動機與行星架固連，行星排系統動力通過齒圈輸出；驅動電機與行星排機構平行布置。行星排輸出動力與驅動電機輸出動力通過輸出軸匯合，最終由差速器傳遞給車輪。
圖3 THS-Ⅳ結構布局
結構布局：發電機與發動機通過單排行星排同軸布置。發電機與太陽輪固連，發動機與行星架固連，行星排系統動力通過齒圈輸出；驅動電機與行星排機構平行布置。行星排輸出動力與驅動電機輸出動力通過輸出軸匯合，最終由差速器傳遞給車輪。
馨聯動力SHS和豐田的THS的對比，豐田THS是一個平面的行星排，標準的行星輪、太陽輪、外齒圈，馨聯的系統是兩個連在一起的，沒有外齒圈的行星排。因為整個行星排的加工，特別在NVH處理，外齒圈的收形比較困難，本身加工航模對設備要求也是很高的。馨聯動力也是吸取了國內在行星排方面探索了十幾年方面的經驗教訓，所以馨聯動力采取了專利產品，兩個行星輪是連在一起，取消了外圈。所以整個在成本方面，在NVH方面應該是都取得了很好的突破。
從1.5噸-2噸-2.5噸以上的A級車、中型車、大型乘用車，馨聯動力都有成熟的解決方案，而且馨聯動力有樣車，各個方面各個實驗都在順利進行，很快就會批量生產。
張天鍔強調，現在提到的燃油車電氣化，也就是混動化的過程中，其實馨聯動力作為第三方供應商，最關鍵、最核心就是要可靠，終端用戶能用得起，其次是便宜，實現真實的落地價格。
馨聯動力在后驅的方案，按照目前后驅市場，光是自動變速箱目前也只有采埃孚和愛信才能提供8AT的解決方案，而且成本是非常高，所以馨聯動力提供的后驅功率分流方案，比如兩度電的高倍率電池，馨聯動力在成本方面，具有優勢。而且后驅還有一個好處是可以用汽油機代替柴油機，因為柴油機后處理的成本非常高，馨聯動力用2.0T的汽油機+混動解決方案，可以完全達到4.5噸或者一些客車的使用需求，所以現在等于馨聯動力的很多客戶也是在這個方向往前推進。
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行星排的最新內容
該產品兼容平行軸或行星排減速方案，適配小型 至中大型新能源車型，預計 2025 年四季度起批量供貨。此前，上汽智己、 匯川聯合動力、星驅科技已相繼實現鎂合金電驅殼體量產，單車用鎂量由 15 kg向 45kg躍升，標志著新能源車輕量化進入“鎂時代 ”。
2. 匯川聯合動力發布新一代商用車油冷電機
7 月 17 日，匯川聯合動力推出專為輕卡、重卡設計的油冷電機系統。
該產品集成了X pin電機、行星排減速箱、小型化逆變器、PDU和VCU，具有小尺寸、低重量、高功率密度和高集成度的優勢。
電橋采用側面平鋪布置的控制器，降低Z向高度，為整車釋放更多空間；創新的油冷油道布置實現全主動冷卻和潤滑，提升持續性能；鎂合金殼體和行星排減速器設計使其更加輕量化，同時改善NVH性能。
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采用DoE方法分析海上大兆瓦一級行星排及其微觀修形公差敏感性及其對產品性能影響
對于復合功率的分流式結構而言，其一般需要對雙行星排的耦合裝置進行配備，而其中的六個構架，有兩組需要相互進行連接，以此來形成四個獨立節點。在此過程當中，有三個構件需要分別連接兩個電機與發動機，而另外一個則作為輸出端口。此方式可以使輸入和輸出兩種分流模式的優點得到兼顧，而且能量流路線也相對較多。
齒輪副中可以建立行星排，外齒輪對等，由于本文主要介紹軟件的仿真分析用法，在此選擇齒輪對并建立直齒齒輪副進行分析。
2）點擊建立齒輪副，彈出齒輪副建立的彈窗程序，可以看到一共有六步，第一步選擇齒輪類型。我們選擇建立spur直齒輪，另外可以建立錐齒輪，斜齒輪，渦流，齒條，雙曲面齒輪等。
3）點擊next，進行下一步，對建立齒輪的方法進行定義。
各個方案復雜度不一，方案⑥甚至采用了兩組行星齒輪排來實現兩個檔位，不難想象為什么這個方案沒有被最終采用。
值得指出的是，所有方案都有一個共性，那就是都采用了一個單向離合器、一個爪式離合器以及一個多片式離合器（圖中的黑色三角形符號代表單向離合器，黑色圓形符號代表爪式離合器）用來換檔。我們馬上會說這幾個離合器的功能。保時捷最終選擇了行星齒輪組形式的方案④，進入了量產。
3.3.3 雙行星排系統分析及適用市場
該系統同樣由發動機、2 個電機和雙行星排等部件組成[11]，相比雙電機直聯系統省去了離合器機構，加入了雙行星排結構作為變速機構。發動機連接前排行星架、發電機連接前排太陽輪、前排齒圈與后排行星架連接、后排齒圈鎖死、后排太陽輪連接驅動電機[12]，具體構型如圖8 所示。
行星齒輪混聯式構型方案的優點：
1)由于行星排結構的特殊性，可以通過調節任意兩個構件的轉速和轉矩，使另一個構件轉速轉矩為0。這樣可以去掉離合器，通過調節行星排轉速和轉矩來起到發動機平穩起步的效果。去掉離合器，不僅簡化的傳動系統結構，同時使系統的模型簡化，省去控制過程的不連續性和非線性；
2)可以實現純電行駛、怠速停機模式等，最大限度提升整車燃油經濟性。
吉利新一代混動架構
DHTPro這套系統有點類似之前現代起亞推進的P1P2混聯系統，由發電機組、驅動電機、雙逆變電源、操縱模塊、3擋大行星排傳動裝置構成的混動電驅橋變速箱（120kg，徑向長為354mm）。
備注：之前Volvo規劃的P1P4做不起來，P2系統也不好，P2.5單電機也試過，所以這次P1P2能不能行，有現代在前面試過，問題不大
▲表1.
▲The Lucid Air is betting on these electric motors to beat Tesla and Porsche
Lucid Air四驅車型前后均采用雙永磁同步電機，外形尺寸相仿；減速箱采用行星排齒輪機構，分布于電機兩側；根據整車的布置要求不同，前后電機的控制器分別布置于整車的Z向和X向。
