【正文】 致 謝轉(zhuǎn)眼間，一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束了。該軸所受扭矩為則根據(jù)危險(xiǎn)截面校核公式：其中，由于軸單向轉(zhuǎn)動(dòng)，取a=；W為。圖413圖414加上螺栓及軸承蓋的箱體組裝后如圖415和圖416所示。其制動(dòng)軸不受彎矩力，占用空間小，制動(dòng)所需外力小，所以非常適合此機(jī)構(gòu)。因?yàn)樾饼X輪會(huì)產(chǎn)生軸向力，因此，支撐選用角接觸軸承7210AC，此軸段直徑取為50mm。所以可以得出另一個(gè)關(guān)系式： 即 （43）則行星輪與太陽(yáng)輪的傳動(dòng)比為[8]首先選擇直齒圓柱齒輪作為行星齒輪系統(tǒng)齒輪。同時(shí)綜合考慮整車布置、電機(jī)技術(shù)等原因，確定電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩為400N?m，最高轉(zhuǎn)速為5500 r/min。通過(guò)選擇不同的傳動(dòng)比，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行整車動(dòng)力性能仿真，得出不同傳動(dòng)比下整車的最高車速、爬坡性能和加速性能。由此，可用固定檔的齒輪傳動(dòng)裝置來(lái)替代多速變速箱，簡(jiǎn)化了機(jī)械傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)。圖25此方案工作可靠，能夠?qū)㈦姍C(jī)輸出的動(dòng)力轉(zhuǎn)矩均勻的傳給減速器。這樣,發(fā)動(dòng)機(jī)從兩條路線傳遞,即機(jī)械路線和電路。然后參考不同形式的減速器、變速器，對(duì)比若干合適方案，并選定課題所需變速箱設(shè)計(jì)型式。 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)雙電機(jī)結(jié)構(gòu) 一般電動(dòng)客車動(dòng)力布置通常電動(dòng)大客車都是采用一個(gè)大功率驅(qū)動(dòng)電機(jī)加變速箱加一個(gè)固定比減速器的方式來(lái)完成動(dòng)力輸出的。與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車相比，電動(dòng)汽車較短的續(xù)駛里程已成為其“致命”的弱點(diǎn)。比如斯德哥爾摩冬天的溫度只有零下20℃；馬德里和巴塞羅那夏季炎熱，溫度經(jīng)常沖破43℃；在雷克亞未克，它們要經(jīng)受高鹽度的大西洋空氣的考驗(yàn)；倫敦、阿姆斯特丹和盧森堡雖然空氣溫和，但是地形各異，交通密度也不同：波爾圖公交的特點(diǎn)是停站多、道路坡度大，這里的平均時(shí)速只有9 km；而在澳大利亞的佩斯，車站少、車速高，2．5 h的線路經(jīng)常只有10 min的停車時(shí)間。同年，美國(guó)西雅圖市購(gòu)買了235輛裝備有通用公司Allison Transmission開發(fā)的EPSystem并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力電動(dòng)客車，并于2004年6月9日投入運(yùn)營(yíng)。近幾十年來(lái)，三分汽車天下的美、日和歐洲國(guó)家的80多家公司(其中有美國(guó)的福特、通用和克萊斯勒公司，日本的豐田、日產(chǎn)、本田公司，法國(guó)的雷諾、標(biāo)致、雪鐵龍公司，意大利的菲亞特公司以及瑞士的荷拉奇和埃蘇拉公司等)不惜投人巨額資金，研究開發(fā)新一代電動(dòng)汽車。電動(dòng)汽車無(wú)內(nèi)燃機(jī)汽車工作時(shí)產(chǎn)生的廢氣，不產(chǎn)生排氣污染，對(duì)環(huán)境保護(hù)和空氣的潔凈是十分有益的，幾乎是“零污染”。盡管各方對(duì)長(zhǎng)期可持續(xù)的二氧化碳(與能源部門相關(guān)的)年均排放量水平的看法各不相同，但是正在出現(xiàn)了一個(gè)共識(shí)，即在2020要想把全球平均氣溫上升超過(guò)2 ℃的概率限制在50%之內(nèi)，大氣層中溫室氣體的濃度要穩(wěn)定在450ppm氧化碳當(dāng)量左右（即450情景）。 13 方案選定 15第三章 電機(jī)參數(shù)匹配 17 設(shè)計(jì)要求 17 永磁同步電動(dòng)機(jī)在汽車上的應(yīng)用 17 電機(jī)參數(shù)匹配計(jì)算 17 21 電機(jī)最高轉(zhuǎn)速及額定轉(zhuǎn)速的選擇 21 最終電機(jī)選擇 21 動(dòng)力性能仿真 21第四章 變速耦合機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) 254．1齒輪參數(shù)的確定 25 25 行星齒輪與太陽(yáng)輪尺寸設(shè)計(jì) 27 行星齒輪與太陽(yáng)輪的軸向定位 314．2 軸的設(shè)計(jì) 33 輸出軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 33 太陽(yáng)輪輸入軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 34 齒圈輸入軸設(shè)計(jì) 344．3 制動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 35 抱帶式制動(dòng)器的幾何參數(shù)計(jì)算 36 外抱帶式制動(dòng)器結(jié)構(gòu) 384．4 箱體的設(shè)計(jì) 39 箱體尺寸參數(shù)[10] 39 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 40第5章 零件強(qiáng)度校核 435．1齒輪強(qiáng)度校核 43 輸出軸齒輪強(qiáng)度校核 43 行星齒輪系統(tǒng)強(qiáng)度校核 445．2 軸強(qiáng)度校核 46 輸出軸校核 46 太陽(yáng)齒輪輸入軸校核 49 齒圈輸入軸校核 505．3 軸承強(qiáng)度校核 51 51第6章 總結(jié) 536．1 最終效果圖 536．2 總結(jié)與感想 55致 謝 56參考文獻(xiàn) 5761第1章 引 言 研究目的及意義節(jié)能和環(huán)保是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的兩大主題。在這次大會(huì)上各國(guó)宣布了各自的減排目標(biāo)，中國(guó)宣布到2020年碳排放下降40~45%減排目標(biāo)，美國(guó)為2020年溫室氣體比2005年減排17%，日本為溫室氣體排放量減少25%，印度為2020年排放比2005年少24%，德國(guó)為2020年溫室氣體的排放量比1990年減少40%，俄羅斯宣稱完全有實(shí)力達(dá)到減排40%目標(biāo)，澳大利亞為2020年溫室氣體排放削減25%，%%，非洲尋求650億美元環(huán)境賠償，島國(guó)聯(lián)盟呼吁發(fā)達(dá)國(guó)家提高減排至45%。20世紀(jì)90年代以來(lái)，世界各國(guó)對(duì)節(jié)約能源和改善環(huán)保的呼聲日益高漲，越來(lái)越嚴(yán)格的排放限制和油耗法規(guī)正激勵(lì)著更安全、清潔和高效的汽車的發(fā)展。因此，發(fā)展純電動(dòng)汽車是解決上述問(wèn)題的最有效的途徑之一。1997年，韓國(guó)亞洲汽車公司(AMC)研發(fā)了韓國(guó)第一輛并聯(lián)式柴油一電動(dòng)混合動(dòng)力城市客車。這一計(jì)劃的具體內(nèi)容，是在歐洲的10個(gè)城市進(jìn)行30輛氫燃料電池公交車的行駛試驗(yàn)，并把6輛車送到澳大利亞的佩斯進(jìn)行試驗(yàn)。雖然電動(dòng)客車取得了較大的發(fā)展，但是在技術(shù)層面應(yīng)解決的問(wèn)題有：（1）續(xù)駛里程有限。電動(dòng)汽車本身雖無(wú)排放污染，但其間接污染也不能忽視的。并且通過(guò)這種設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)與混合動(dòng)力轎車動(dòng)力系統(tǒng)零部的互換，降低開發(fā)成本、維護(hù)成本，為加快混合動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)化提供條件。為保證在受到大負(fù)荷時(shí),汽車的驅(qū)動(dòng)力不受影響,如打開空調(diào)時(shí),進(jìn)行精確的驅(qū)動(dòng)力調(diào)整控制,以達(dá)到平穩(wěn)連續(xù)行駛性能。如圖24。目前該技術(shù)在混合汽車上的應(yīng)用越來(lái)越多, 例如豐田與Honda 混合汽車采用此類電動(dòng)機(jī), 瞬間輸出功率達(dá)到數(shù)十千瓦與最高轉(zhuǎn)速需求在5000 rpm 以上。根據(jù)汽車?yán)碚撝R(shí)可知： ()式中，汽車驅(qū)動(dòng)力；車輪滾動(dòng)半徑；電機(jī)轉(zhuǎn)矩，傳動(dòng)效率。但β值的過(guò)多增加會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)工作電流的增大，增大了逆變器的功率損耗和尺寸。減速比k=zqzt=。故最小軸徑為經(jīng)圓整，取最小軸徑dmin=30mm。圖46制動(dòng)方式有很多種，由于齒圈的半徑較大，不宜采用同步器撥叉式的制動(dòng)裝置。圖49圖4104．4 箱體的設(shè)計(jì) 箱體尺寸參數(shù)[10]已知輸出齒輪中心距為a=250mm箱體壁厚 凸緣厚度 地角螺釘直徑 標(biāo)準(zhǔn)件。所以沒有軸向力，其受力示意圖如圖57所示?？偟膩?lái)說(shuō)，本課題比較理想的達(dá)到了預(yù)期的目的，但由于作者水平有限 ，一些細(xì)節(jié)問(wèn)題考慮的還不夠周全。他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，淵博的知識(shí)，以及在百忙之中不忘對(duì)我們的關(guān)心和指導(dǎo)，都給我留下了深刻的印象。因?yàn)閮蓚€(gè)輸入軸都為行星齒輪傳動(dòng)，而且齒輪均為直齒圓柱齒輪，所以沒有軸向力。5．2 軸強(qiáng)度校核 輸出軸校核輸出軸受力圖如圖51所示：圖51FaFtFr根據(jù)齒輪的受力計(jì)算公式，齒輪受力大小為計(jì)算支反力在垂直平面受力圖如圖52所示圖52FrFr1Fr2ABC在水平平面受力圖如圖53所示圖53ACBFtFt1Ft2繪制水平彎矩圖（圖54），垂直彎矩圖（圖55）圖54圖55則合成彎矩為已知所受轉(zhuǎn)矩則可根據(jù)校核公式：其中，由于軸單向轉(zhuǎn)動(dòng)，去a=；W值為因此，根據(jù)彎扭合成法，該軸結(jié)構(gòu)滿足強(qiáng)度要求。當(dāng)制動(dòng)帶磨損到ξ值后，制動(dòng)帶兩端相互接觸，此時(shí)，因制動(dòng)帶抱緊力無(wú)法．再調(diào)緊，而使制動(dòng)帶制動(dòng)失效，也即此制動(dòng)帶壽命終止，此時(shí)的ξ值就稱為制動(dòng)帶的極限磨損量，它是外抱帶式制動(dòng)器設(shè)計(jì)中的一個(gè)很重要的概念。 太陽(yáng)輪輸入軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮到軸的實(shí)際應(yīng)用，擬采用齒輪軸形式，結(jié)構(gòu)效果圖如圖44所示。按經(jīng)驗(yàn)公式選取模數(shù)取模數(shù)mm計(jì)算主要幾何參數(shù)可得 zt=52 zj=65 由式（33）可得齒圈齒數(shù)zq=182計(jì)算齒寬取 行星輪和太陽(yáng)輪齒寬b=50mm計(jì)算重合度==== 計(jì)算圓周速度綜上所述，輸出齒輪采用斜齒圓柱齒輪，行星輪系采用直齒圓柱齒輪。需要k=。由圖32可知，車速為30km/h時(shí)爬坡度隨著傳動(dòng)比的增大而直線上升。在選擇電機(jī)功率時(shí)，要綜合考慮電機(jī)的額定功率和最大功率。而且齒圈鎖死與解鎖的執(zhí)行與控制也是一個(gè)不易解決的難題。動(dòng)力分配裝置采用行星齒輪機(jī)構(gòu)。第2章 動(dòng)力耦合變速方案 豐田THS集成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)介紹豐田公司于1997 年開始銷售混合動(dòng)力的Prius ,它是世界第一款商業(yè)用途的大批量生產(chǎn)的混合動(dòng)力汽車。而且也存在車輛正常運(yùn)行時(shí)電機(jī)功率大量富余、電機(jī)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的體積和重量大等問(wèn)題。鎳鎘電池雖然成本高、可回收性差，但其加速動(dòng)力足、壽命較長(zhǎng)。[3] 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀電動(dòng)客車因其空間大、載客量大、適合城市公共交通而深受中國(guó)政府、企業(yè)和社會(huì)的普遍關(guān)注。日產(chǎn)柴油機(jī)公司采用天然氣壓縮的柴油機(jī)與電機(jī)組合的混合動(dòng)力系統(tǒng)，主要用于中型貨車城市運(yùn)行。選擇發(fā)展電動(dòng)汽車不僅僅是保護(hù)環(huán)境和節(jié)約能源的問(wèn)題，更會(huì)對(duì)改變中國(guó)汽車工業(yè)的落伍狀況、尋求國(guó)民經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)、增強(qiáng)國(guó)家實(shí)力等方面起到極大的推動(dòng)作用，具有重大的戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實(shí)意義。噪