【正文】 1 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目： 電動(dòng)汽車的行星傳動(dòng)箱設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 車輛工程 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 日 期： 2021 年 5 月 1 目錄 電動(dòng)汽車的發(fā)展以及現(xiàn)狀分析 ..................................................................................... 2 電動(dòng)汽車發(fā)展 ........................................................................................................ 2 國內(nèi)外電動(dòng)汽車的發(fā)展 現(xiàn)狀分析 ...................................................................... 2 總體設(shè)計(jì) ......................................................................................................................... 3 結(jié)構(gòu)的確定 ............................................................................................................. 3 PCVT 的工作原理 ............................................................................................... 3 行星齒輪傳動(dòng)簡介 ...................................................................................... 3 的工作原理介紹 ............................................................................. 4 理論驗(yàn)證 ...................................................................................................... 5 電動(dòng)機(jī)選擇 ..................................................................................................................... 7 電機(jī)匹配 ................................................................................................................ 7 整車基本參數(shù)確定 ...................................................................................... 7 電機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì) ............................................................................................. 7 傳動(dòng)箱的設(shè)計(jì)計(jì)算 ......................................................................................................... 9 傳動(dòng)箱的設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................................................................................. 9 行星傳動(dòng)箱部分的計(jì)算 .............................................................................. 9 調(diào)速電機(jī)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................................... 15 傳動(dòng)箱 軸、軸承等零件的設(shè)計(jì) ........................................................................... 15 初選軸的直徑 ........................................................................................... 16 軸的剛度驗(yàn)算 ............................................................................................ 17 軸的強(qiáng)度驗(yàn)算 ........................................................................................... 18 小結(jié) ............................................................................................................................... 19 致謝 ..................................................................................................................................... 20 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................. 21 1 摘要 :這次畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了一種新的傳動(dòng)箱，它是由電機(jī)調(diào)速機(jī)構(gòu)和行星傳動(dòng)系統(tǒng)組成。 本次設(shè)計(jì)確定了選擇的電機(jī)，對(duì)行星傳動(dòng)系統(tǒng)的行星齒輪和軸進(jìn)行了設(shè)計(jì)，確定了他們的主要數(shù)據(jù)。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要進(jìn)行了行星齒輪的齒輪設(shè)計(jì)，確定了齒輪的模數(shù)、齒數(shù)、分度圓直徑、齒頂高以及徑向間隙系數(shù)，軸設(shè)計(jì)和選取材料的選擇。 關(guān)鍵詞： 電動(dòng)汽車，行星齒輪傳動(dòng)箱，齒輪，軸，材料 2 引言： 隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷的發(fā)展，汽車工業(yè)也漸漸成為我國支柱產(chǎn)業(yè)，汽車的使用已經(jīng)遍布全國。 電動(dòng)汽車的發(fā)展以及現(xiàn)狀分析 電動(dòng)汽車發(fā)展 汽車于 19 世紀(jì)末誕生， 到現(xiàn)在 已近有 100 多年的歷史，在一百多年的時(shí) 間 里， 汽車行業(yè) 的發(fā)展非常迅 速 ， 推動(dòng)了整個(gè)人類的發(fā)展 ，它也是一個(gè)國家科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的標(biāo)志之一[1]。中國汽車的發(fā)展已 有 50 多年的歷史，對(duì) 我國 的經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了巨大的貢獻(xiàn) [2]~[4]。但是，汽車工業(yè)的 快速 發(fā)展，也給人類帶來了 很多 問題，能源 的消耗、環(huán)境的污染 都是巨大的問題。 現(xiàn)在大多數(shù) 汽車的動(dòng)力源是發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)是將 燃油 的熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，其 能量轉(zhuǎn)換的效率 比 較低， 很多 的能量主要被尾氣、冷卻消耗，這就造成了能源的浪費(fèi)。 我們都知道 天然氣和石油是不可再生資源， 人類使用 內(nèi)燃機(jī) 導(dǎo)致 本來就 不多的 資源 快速消耗 。同時(shí)，汽車尾氣 的 排放也是現(xiàn)代城市中 空氣 的主要污染源，冰山融化、溫室效應(yīng)都與汽車尾氣的 巨大 排放有著 很大 的關(guān)系 [5][6]。 面對(duì)日益 減少 的自然資源、越來越 差 的地球環(huán)境， “節(jié)能環(huán)保 ”已成為 當(dāng)代 社會(huì)發(fā)展的一大主題。 如今 世界上 不少 國家都制訂了嚴(yán)格的汽車排放 法 例來 限制汽車 的 有害物質(zhì)排放。改革內(nèi)燃機(jī)，尋找替代能源，努力 改變當(dāng)前 以石油為主的能源 使用局面 ， 考慮 開發(fā)低污染、 乃至無污染的汽車，已成為 大多數(shù) 國家 相同的 目標(biāo) [7]~[8]。 是以 ， 不管 從環(huán)保還是能源角度來看，環(huán)保節(jié)能車都有一個(gè) 很 大的發(fā)展 前景。 國內(nèi)外電動(dòng)汽車的發(fā)展 現(xiàn)狀分析 從 2021 年金融危機(jī)爆發(fā)以來， 世界的 經(jīng)濟(jì) 都 處于下滑趨勢(shì)，福田、通用、豐田 等世界汽車巨頭 都 遭受重創(chuàng)。各國政府都采取了一 些 措施，重點(diǎn)支持新能源汽車的發(fā)展， 特別 是 現(xiàn)任 美國總統(tǒng)奧巴馬 大 力推 舉 新能源 ， 更 是 將新能源電動(dòng)汽車技術(shù)推向了產(chǎn)業(yè)騰飛的臨 界點(diǎn)[9]。 中國 現(xiàn)在 成為 了 世界 上 第二大能源 消耗的 國 家 ， 還是 世界第一石油進(jìn)口國 [10]。油價(jià)的 連續(xù)升高， 危機(jī)近在咫尺， 這么多 年來，我國也 發(fā)現(xiàn) 了電動(dòng)汽車的 美好發(fā)展 前景，并 把它 看做中國汽車工業(yè) 趕上甚至超越 世界汽車水平的機(jī)會(huì)，因此， 我國也 制定了 許多 的政策，來支持鼓勵(lì)國內(nèi) 對(duì)電動(dòng)汽車的研究。 現(xiàn)在 ，我 們國家的 電動(dòng)車市場主要是由電動(dòng)自行車和電動(dòng) 三輪車 組成，他們占 有 了 最主 3 要 的市場， 當(dāng)然， 我國已在 我國的 19 個(gè)重點(diǎn)城市 推廣了 運(yùn)行清潔汽車的 范例 。在試點(diǎn)省市的公交車、出租車、工程搶險(xiǎn)車、水泥攪拌車、街道清掃車、垃圾清運(yùn)車等領(lǐng)域 的電動(dòng)化改造和充電站建設(shè)等工作也正在 發(fā)展著 [11]。 與 傳統(tǒng) 內(nèi)燃機(jī)汽車相比，電動(dòng)汽車有 如 下 好處 [12]： (1)、 低噪聲 ， 幾乎無污染 ； （ 2） 、 高能源效率 ， 能源來源多樣化； （ 3） 、結(jié)構(gòu)簡單，使用維修方便； 因此 ， 研究發(fā)展 電動(dòng)汽車，有 下面 幾方面的好處： （ 1）、減緩能源的消耗； （ 2）、減少環(huán)境污染； （ 3）、減少 廢棄 氣體的排放； 總之， 新能源汽車 的開發(fā)與應(yīng)用，是時(shí)代發(fā)展的需求，是節(jié)約資源 ，保護(hù)環(huán)境的最關(guān)鍵的 措施之一， 也 是汽車工業(yè)的一次新 的 技術(shù)革命， 同樣還 是 中國 汽車工業(yè)可能趕超世界水平的一個(gè)突破口。 總體設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)的確定 目前，汽車市場中主要有四種不同形式的變速器：電控機(jī)械式自動(dòng)變速器 （ AMT）、連續(xù)可變傳動(dòng)比自動(dòng)變速 器 （ CVT） 、 電控液力機(jī)械自動(dòng)變速 器 （ AT） 以及雙 離合器電控機(jī)械式 自 動(dòng)變速器 （ DCT） ,各種 自 動(dòng)變速器都有自己 的 特點(diǎn) 。 當(dāng) 前對(duì)電動(dòng)汽車的 大多數(shù)發(fā)展 主要 還是 在蓄電池方面 。 對(duì) 傳動(dòng)箱的 研究還不 是很 多。 這篇論文是按照一種 行星齒輪無級(jí) 傳動(dòng)箱 （簡稱 PCVT）來設(shè)計(jì)的。和 普通的 磨擦 傳動(dòng)式 傳動(dòng)箱相比 ，它有 著以 下幾方面的優(yōu)點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡單， 生產(chǎn)成本低； 質(zhì)量輕，體積小，布置方便； 傳動(dòng) 效率高； 傳遞功率大。 PCVT 的工作原理 行星齒輪傳動(dòng)簡介 在齒輪 的活動(dòng) 過程中， 假如 組成該輪系的齒輪中有一個(gè)或幾個(gè)齒輪的幾何軸線繞著 其他齒輪的幾何軸線回轉(zhuǎn)，則稱為行星齒輪傳動(dòng)。如圖 1 所示，齒輪 1（太陽輪） ， 齒輪 3 4 （齒圈）和構(gòu)件 H（行星架）都 圍繞 O1OH 轉(zhuǎn)動(dòng)，而齒輪 2（行星輪） 圍繞 其中心軸線自轉(zhuǎn)，又 圍繞 O1OH 軸線公轉(zhuǎn)，其運(yùn)動(dòng)類型宇宙中的行星 [13]。 圖 1 2.. 的工作原理介紹 這次畢業(yè)設(shè)計(jì) 所 依據(jù) 的 PCVT 傳動(dòng)箱 是 差動(dòng)輪系的 一 種應(yīng)用形 式 ，其結(jié)構(gòu)簡圖如 圖2 所示。 圖 2 PCVT 結(jié)構(gòu)示意圖 表 1 PCVT 各構(gòu)件對(duì)應(yīng)名稱 編號(hào) 1 2 3 5 名稱 太陽輪 行星輪 齒圈 調(diào)速電機(jī) 動(dòng) 力傳遞 機(jī) 構(gòu) 編號(hào) H D1 D2 名稱 行星架 主電機(jī) 調(diào)速電機(jī) 5 從 上面的