电动车轮边减速器的优化设计及性能分析

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1、分类号：TH132学校代号：10109密级：公开4及所4K專TaiyuanUniversityofScience&Technology硕士学位论文THESISOFMASTERDEGREE(学术型）论文题目：及性能^析_______________研翅生名:卢丽娟__________________指导教师：王春燕教授____________学科专业：机械制造及其自动化_____学习年限：2012年9月一2015年7月论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文

2、中不包含其他人己经发表或撰写的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本声明产生的法律后果由本人承担。论文作者签名：f侧,曰期:MLUi分类号：TH132学校代码：10109密级：公开太原科技大学硕士学位论文（学术型）电动车轮边减速器的优化设计学位论文题目：及性能分析研究生姓名：卢丽娟导师姓名及职称：王春燕教授培养单位：机械工程学院学科专业：机械制造及其自动化论文提交日期：2015年5月论文答辩日期：2015年6月10日答辩委员会主席：连晋华教授中文摘要中文摘要伴随着电动汽车的大量出现，人们逐渐开始重视对电

3、动汽车驱动系统的研究。其中轮边驱动技术备受关注，它的特点是将动力、驱动及制动装置整合到轮辋内部构成了电动轮。电动轮驱动是采用了轮边驱动的技术，依靠轮边减速器的传动系统通过转变电机输入扭矩和转速，达到降速增扭的目的，再传递给车轮，以便车轮在地面附着力的反作用下产生较大的驱动力。在我国，伴随着小型电动代步车辆的出现，轮边减速器的安装空间受到了限制，从而要求轮边减速器的结构尺寸要尽量小；同时人们对舒适度的要求也越来越高。因此，它的结构需要更加紧凑、传动需要更加平稳才能达到新产品的要求。本文以轮边减速器为研究对象，通过遗传算法理论对它的传动系统进行优化设计，最终满

4、足了其体积减小、重量减轻的设计要求；根据优化后的参数确定新的模型，并利用三维建模软件实现产品的建模、装配及干涉检测；通过对新建模型的性能进行分析，检验了模型的合理性。由于传动的平稳性与舒适度、噪音污染相关，因此，通过Romax软件对轮齿的修形，使其所受载荷分布更加均匀，传动更加平稳，减小了噪音对环境的污染，为后期的生产制造提供了必要的依据。主要研究内容如下：(1)通过遗传算法的理论介绍，利用Matlab软件，以体积最小的数学模型为目标函数，在满足各种约束条件下进行优化，最终产生新的模型。(2)以优化产生的模型为基础，用三维建模软件Pro/E进行虚拟建模、装

5、配和干涉检测，结果证明模型不存在干涉，啮合力曲线符合实际运动情况，从而证明了模型的合理性。(3)太阳轮、行星架是行星式轮边减速系统中的基本构件。行星架的强度在整个系统中起着至关重要的作用，通过静力学分析判定了行星架强度是满足要求的。太阳轮与行星轮的接触应力过大是造成啮合齿轮失效的主要因素之一，通过有限元分析证明了这对齿轮强度满足要求。基于模态分析得到行星轮系各阶振动频率，与其计算啮合频率相比较，说明了不会发生共振破坏。(4)采用Romax中的齿面微观优化模块对太阳轮和行星轮进行齿面微观修形，修形后使齿面单位最大载荷降低，改善了载荷分布情况，同时降低了传动误

6、差，不仅增加了轮齿的承载能力和寿命，而且达到了减振降噪的目的。关键词：轮边减速器；遗传算法；接触应力分析；齿形优化IABSTRACTABSTRACTWithalargenumberofemergencedevelopmentofelectricalvehicles,peoplegraduallybegantofocusattentiononthestudyofelectricvehicledrivingsystem.Thetechnologyofthewheelhubmotorhasbeenpaidformuchattentionwhichcharacte

7、risticsistointegratepower,driveandbrakedeviceintointernalrimformingtheelectricwheel.Electricwheeldriveisdependonthedrivesystemofthehubreductiongearbychangingtheinputtorqueandrevolvingspeedforachievingthegoalofslowdownthespeedandincreasethetorsion,andthentransmittedtothewheels,soth

8、atthewheelsundertheadhesiveforceo