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分布驱动纯电动车驱动桥设计文献综述

 2020-04-14 20:00:49  

1.目的及意义
汽车工业在促进世界经济飞速发展和给人们提供便利的同时,又展现出其双刃剑的另一面——它将能源与环境问题推到了日益尴尬的处境[1]。“能源、环境和安全成为21世纪世界汽车工业发展的3大主题”[2]。其中,能源与环境问题作为全球面临的重大挑战和制约汽车工业可持续发展的症结所在,更成为重中之重[3]

2018年,我国汽车产销分别为2780.92万辆和2808.06万辆,同比下降4.16%和2.76%。年均增速为-2.8%,低于中汽协年初预计水平。从历年销量及增长率数据来看,2018年是1990年以来销量首次呈现负增长情况。与传统燃油车相比,中国新能源汽车市场在快速增长,2018年我国新能源汽车累计销售125.62万辆,同比增长61.74%。其中纯电动汽车销量98.37万辆,同比增长50.83%[4]。电动汽车使用电能作为动力能源,而电能具有来源广、清洁无污染等特点。电动汽车被公认为21世纪重要的交通工具[5]

驱动桥作为纯电动汽车的主要部件之一,其整体性能和驱动效率直接影响到纯电动汽车的能量利用和整车动力性能[6]。因此,纯电动汽车驱动桥研究不仅可以作为评价纯电动汽车性能优劣的标准,为汽车消费者和市场需求提供参考;而且可以为纯电动汽车的技术改进提供依据,帮助科研人员解决限制纯电动汽车发展的问题,降低在纯电动汽车研发设计中的风险,故是纯电动汽车领域技术进步的基础[7]

由于驱动桥的性能直接影响纯电动汽车的动力性、经济型等性能,故有必要对国内外纯电动汽车驱动桥进行对比和分析[8]
在国内的多数中小企业中,由于自身技术含量低、开发资金不足,其主要开发模式为测绘市场销路较好的产品,仿制或引进国外的驱动桥,但这种开发模式无法从根本上提高我国驱动桥产品的开发水平[9]。而近十几年来,国内一些实力较强的企业,采取自主开发模式,在驱动桥技术方面有了一定研究成果,如汉德车桥公司首次实现技术出口,一汽自主研发的500单极桥达到国际水平等[10]

20世纪60年代以来,电子计算机迅速发展,使得有限元法在工程上广泛应用,伴随着参数化设计在CAD中的应用,进一步推动了驱动桥设计技术。当前,随着智能化控制系统在汽车行业的快速发展,进一步推动了驱动桥的研究开发。现代汽车向节能、环保、舒适等方面的发展趋势,要求车桥的轻量化、大扭矩、低噪声、宽速比、寿命长和低生产成本[11]。目前,国内生产驱动桥的厂家较多,品种和规格期权,性能和质量也基本能满足国产农业机械和工程机械的需求,产业由低端产品向高端产品发展,由引进国外技术向自主研发发展。

国外汽车厂商在纯电动汽车驱动桥技术领域已经具有丰富的经验,其生产的纯电动汽车在整车动力性和可靠性方面均具有良好的性能,并经受过市场的考验[12]。在国内,相关高校和研究单位已经掌握了纯电动汽车驱动桥的设计方法,部分研究成果已经进行小批量生产;同时国内汽车厂商采用与国外知名公司和做的方式学习纯电动汽车驱动桥相关的技术和经验,提高了国内汽车厂商的自主研发能力[13-14]。但国内厂商的整体研发能力及经验和国外相比仍然存在一定程度的差距,国内纯电动汽车驱动桥研究和开发水平仍需进一步提高[15]


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2. 研究的基本内容与方案

{title} 以原始参数为依据,通过计算确定驱动桥设计重要参数,完成驱动系统结构的选型,其中包括主减速器、差速器、半轴的位置布置及其结构的设计,以及各个机构的运动关系及强度校核、部分零部件的寿命计算。

步骤如下:

(1)广泛搜集资料、查阅文献,了解国内外分布驱动纯电动车驱动桥的研究状况;学习CATIA等三维建模软件和AutoCAD等二维建模软件,为以后的绘图做好准备;

(2)分析驱动桥的结构组成、性能、特点及设计要求;

(3)初步确定驱动桥总成的结构形式及布置;

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