电动汽车两档变速器匹配设计Word下载.doc

1、 Undergraduate: Supervisor: Major: Mechanical Design and Manufacture and AutomationJune 2014本科学生毕业设计（论文） 中文摘要摘 要电动汽车是一个复杂的系统，其研制与开发是一个涉及多个学科的高科技项目。鉴于电动汽车的主要性能指标是由最高车速、加速能力、爬坡能力和续驶里程等来表征，这些指标的高低直接与其动力传动系统优劣密切相关，因此，要提高整车的性能，就必须解决动力传动系统的问题。目前电动汽车由于电池技术未取得实质性突破，导致整车的能量利用率、续驶里程性能参数不够理想。在整车性能参数不变的情况下，通过两档

2、变速器的匹配设计能够降低对于电机的要求，有效的减少成本，同时还能使得电机工作效率增加，提高能量利用率，增加续驶里程。其主要工作内容如下： 分析了电动汽车动力传动系统的基本构成，根据汽车的基本性能要求，对驱动电机、传动系主要性能参数进行匹配研究。并从车辆性能影响因素考虑，利用MATLAB/Simulink软件对模型进行仿真，绘制相应的规律曲线，并对模型进行优化。 初步求得性能匹配参数后，针对变速器模型，对电动汽车的爬坡能力、最高车速等基本性能进行校核。校核合格后，最终得出适合给定电动汽车车型的变速器性能匹配参数，即根据动力性要求完成配齿、齿轮设计、轴设计、同步器选择、轴承设计、换档机构设计等工作

3、； 最后根据变速器匹配参数，通过CATIA软件绘制出相应的变速器三维模型，并完成变速器某一齿轮和轴的设计图纸工作。关键词：电动汽车，传动系统，两档变速器，匹配设计重庆大学本科学生毕业设计（论文） ABSTRACTABSTRACTThe electric vehicle is a complex system, which is a research and development of high-tech projects involving multiple disciplines. The key performance indicators of electric vehicle are

4、 the maximum speed, acceleration, gradability and the driving range etc., which are directly related to the level of the drivetrain, therefore we must solve the problem of the drivetrain for improving vehicle performance. Because the current electric vehicle battery technology is not made substantia

5、l breakthroughs, it causes that the vehicle in energy efficiency and the driving range performance parameters are not ideal. In the case of unchanged vehicle performance parameters, by using two-speed matching design of the transmission reduces requirements of the motor, which effectively reduces co

6、sts while still making the motor increase work efficiency and improve energy efficiency and increase the driving range. The main contents are as follows:Analysis of the basic structure of the electric vehicle powertrain, matching the main study on the drive motor, drive train performance parameters

7、according to the basic performance requirements of the vehicle. Considerations of affecting vehicle performance, using MATLAB/Simulink simulation software to model, draw the corresponding rule curve and the model optimization.After the initial performance matching parameters obtained, the basic perf

8、ormance of electric vehicles such as gradability, maximum speed will be checked for transmission model.After checking passing, eventually gets the appropriate matching performance of the transmission for a given electric vehicle models, next accomplishes selection of teeth number, gear design, shaft

9、 design, simultaneous selection, bearing design and the shift mechanism design based on power requirements.Finally, draws the corresponding three-dimensional model of the transmission by CATIA software according to the matching transmission parameter and accomplishes a gear and shaft design drawings

10、 of the transmission.Key words：electric vehicle, powertrain, two-speed transmission, matching design重庆大学本科学生毕业设计（论文） 目录目 录摘 要IABSTRACTII1 绪 论11.1研究背景11.2电动汽车自动变速器2 1.2.1自动变速器概述及选型2 1.2.2自动变速器国内外研究现状41.3论文的主要内容5 1.3.1课题研究的目的及意义5 1.3.2课题研究的内容52 电控机械式自动变速器设计72.1变速器设计基本方案7 2.1.1给定的整车参数7 2.1.2给定的理想电机特性7

11、2.1.3变速器传动机构布置方案8 2.1.4变速器主要参数的选择92.2齿轮设计计算13 2.2.1各档齿轮齿数分配的分配13 2.2.2齿轮强度计算与校核152.3整车动力性能及动力传动系统参数匹配23 2.3.1电动汽车动力性能指标分析23 2.3.2电动汽车的驱动特性场分析23 2.3.3加速能力与动力传动系统参数的匹配25 2.3.4爬坡能力与动力传动系统参数的匹配27 2.3.5最高车速与动力传动系统参数的匹配28 2.3.6 Matlab/simulink 建模仿真292.4轴的设计计算32 2.4.1初选轴的直径32 2.4.2轴的刚度验算322.5同步器及操纵机构设计38 2

12、.5.1同步器的设计38 2.5.2操纵机构设计412.6轴承的选择及寿命校核43 2.6.1输入轴轴承校核43 2.6.2输出轴轴承校核44 2.6.3中间轴轴承校核452.7 键选择及强度计算453 变速器部分三维模型及工程图473.1 齿轮模型47 3.1.1常啮合齿轮47 3.1.2一档齿轮48 3.1.3二档齿轮49 3.1.4内部齿轮啮合503.2 输出轴模型503.3 变速器整体模型513.4 变速器工程图51参 考 文 献53II本科学生毕业设计（论文） 1 绪论1 绪 论1.1研究背景汽车的发展面临两大考验，一是汽车对环境的污染，二是日益短缺的资源所带来的严峻考验。其一汽车排

13、放的尾气包含硫化物、氮氧化物、氟氯烃等使温室效应加剧、臭氧层破坏和酸雨形成等大气环境问题，据估计汽车排入大气的污染物已达到大气污染物排放总量的16.9%；随着汽车保有量的进一步加剧，汽车队环境的污染越来越严峻。其二是汽车排出的 CO2、CO、NOX、未燃碳氢化合物、颗粒物和臭味气体等造成的局部空气污染，进而对人类和动植物产生危害。特别是在大城市中，汽车行驶时排出的气体、微粒污染物、蒸发排放物等已经成为城市空气污染物的主要来源。随着人们生活水平的提高，人类对生存环境的要求越来越高，降低汽车有害排放的呼声与日俱增，美国已经出台了部分汽车零排放的法规，我国汽车排放法规的执行也更加严格，目前我国已实行轻型汽车污染物排放限值计测量方法（中国、阶段）（即欧、标准）。因此，环境公害是汽车行业面临的最大挑战1。汽车工业面临的挑战之二是能源问题。从人类对可持续发展的观点出发，人类应设法减少对有限的石油资源的消耗，并且应积极研究石油资源枯竭后汽车的替代能源。随着汽车保有量的增长，石油的供应日趋紧张。随着世界经济的持续增长和世界人口的增加、人民生活水平的提高，世界汽车保有量将会在较长一段时间内持续增长。可以预见，全世界在未来对传统车用燃料的需求将持续大幅增长，因此，开发并使用传统燃料的代用