论文部分内容阅读
近年来,依托相关政策的红利,新能源汽车越来越频繁地出现在人们的视野中,而作为新能源汽车的一员,电动汽车依靠其环保节能的特点可以作为燃油车的完美替代品,电动汽车的普及将会势不可挡。在此背景下,采用更先进的理念去开发电动汽车减速器,对于提升市场竞争力具有重大的意义。本文以某型号纯电动汽车单档减速器为研究对象,主机厂为了拓展匹配的车型的产品覆盖面,新增加了高配版车型,高配版车型在驱动电机方面进行了升级,将之前常规版所使用的最大扭矩为180N·m的电机更换成200N·m的版本。为了满足高配版车型的技术要求,通过对内部齿轮重新进行修行并对壳体的局部位置加强,以达到该款减速器在可靠性、经济性的需求。研究内容主要包括以下几个方面:(1)总结了以往常用的齿轮修形方法,分析了各齿廓修形参数适用的工作状况以及三种齿向修形方法的优点和不足,并最终选择全齿廓修形和鼓形修形相结合的方式对减速器齿轮进行优化。(2)根据该款减速器的齿轮参数和轴系图,在KISSsoft软件中的KISSsys整体仿真模块中建立减速器传动系统的仿真模型;依据主机厂提供的工况表,在KISSsys模块中对工况表中时间占比最多的正转正驱动(高扭)工况进行分析。通过计算出各轴的变形量和应力分布情况进行校核,并将各个齿轮轴的计算数据文件手动导入至下阶段的齿轮分析中,以提高仿真的真实度。以一级齿轮副为例,通过KISSsoft软件计算出推荐修形量,结合企业以往的修形经验,使用软件中的Modifications sizing模块设定目标参数,通过软件不断细化选型范围,筛选得到最佳修形量。最后,对修形后的齿轮副重新进行分析,计算出齿轮传动误差、接触应力、接触温度、齿面线载荷等参数。一级齿轮副齿轮经过修形后,传动误差波动值比修形前降低了0.15μm,接触应力的最大值比修形前减小了106.94MPa,接触斑点分布更加合理,其他的一些参数都达到了设计预期。(3)使用UG10.0建立壳体数模,并根据仿真的需要对壳体进行简化。运用前处理软件HyperMesh建立壳体的有限元模型;运用Abaqus软件对有限元模型进行强度分析。根据得出的结果与许用应力、变形量标准进行对比,确定在正转正驱动(高扭)工况下后壳体中间轴轴承座附近强度不足,并对壳体进行改进。改进后的后壳体最大应力由原来的144.7MPa降低到了105.1MPa,保证了较大的强度储备。(4)通过制作样机并进行疲劳寿命以及传动效率等相关试验,验证了减速器改进效果。