目前分布式驱动系统以其独特的优点已成为下一代电动汽车的关键技术之一,轮毂电机作为其主要动力部件,在电磁性能、机械结构、冷却散热、降振降噪等方面需要面临和解决的问题庞大且复杂。轮毂电机的振动分析与降振设计作为重要关键问题之一,其研究对电动汽车的发展具有重要意义。结合车辆运行工况和电机安装环境,高性能永磁同步轮毂电机中的机械结构问题更加突出,其内部电磁激励所受影响更加复杂;同时轮毂电机的振动分析需要综合考虑多个物理场的耦合关系,定子的建模难度更大。针对上述问题,本文重点对极限运行工况下内置式永磁同步轮毂电机的振动特性进行研究,主要的研究工作包括以下几个方面:首先,针对高速工况下内置式永磁同步轮毂电机的转子机械强度问题,提出一种内置式转子结构机械应力的等效解析模型,为内置式永磁电机的转子结构设计提供指导;并基于电机结构场的仿真分析,对比不同磁桥厚度、磁肋厚度以及磁极夹角等转子结构参数对机械强度的影响。分析外界因素影响下定子铁心内表面的椭圆形变规律以及离心力作用下转子极靴表面的形变分布规律,对比不同转子结构参数对形变分布曲线的影响。结合轮毂电机样机的转子强度实验及故障结果分析,给出抑制内置式转子结构极靴表面形变的优化设计方案。其次,基于传统机电类比法对电机定子的周向模态固有频率进行快速计算,以定性地分析结构参数对系统模态频率的影响。结合高转矩密度轮毂电机的定子铁心、绕组和机壳的实际结构特点,研究定子中各组件的等效材料属性以及各组件间的接触条件。结合样机定子的分步模态实验,通过对比分析有限元结果与实验结果的差异,确定一种准确度较高的定子结构场等效模型,实现对集中绕组轮毂电机定子各阶周向模态固有频率的准确预测;并基于此精确模型,研究定子模态频率的影响因素。再次,针对内置式永磁同步轮毂电机定转子形变所引起的气隙形状变化,基于气隙磁导法分析气隙形变下永磁同步电机的气隙磁导和气隙磁密,并结合麦克斯韦张力张量法推导气隙形变下径向电磁力波的数学表达式。建立不同气隙形变下的电机电磁场模型,分析气隙磁密波形及谐波含量的变化情况;由此重点分析不同极限运行工况时轮毂电机分别在正常气隙、定子椭圆形变、转子极靴畸变以及气隙综合形变下电磁力波的分布情况,利用二维傅里叶分析研究其时空谐波成分的变化规律;同时分析不同气隙形变对电机平均转矩和转矩波动的影响,并基于麦克斯韦张力张量法研究电磁转矩中各谐波转矩特性。最后,根据不同气隙形变对电机电磁力波和转矩波动的影响效果,结合所建立的定子结构场精确模型,将电磁激励源施加于定子齿表面,利用瞬态动力学和谐响应分析来仿真计算轮毂电机在典型极限工况下的振动加速度。通过有限元仿真对比径向电磁力波、切向电磁力波和转矩波动单独作用和综合作用下电机振动特性的区别;重点分析各极限工况时不同气隙形变对电机振动特性的影响。通过电机振动实验结果与有限元结果的对比验证,确定准确度较高的轮毂电机振动特性的仿真预测方法,为轮毂电机的降振优化方法和可靠性设计提供参考。