摘 要

如今，全球的汽车总量巨大，汽车更新换代快，人们也在不断的买自己第二台，第三台车，使得全球范围内的汽车总量增加飞快，在全球能源紧张的情况下，汽车的增多加剧了能源枯竭，鉴于此，本文通过对300kg电动轮的结构设计和性能分析，对于保护环境，节约能源，增加行驶安全有很大意义。

论文主要研究了电机的性能参数，电动轮的总成结构，以及各部件的连接方式。

研究结果表明：本课题的300kg电动轮设计的很完善，性能良好，满足本次的设计要求，本次设计将对中国电动轮以及电动汽车的发展有很大影响。

本文的特色：本文的电动轮采用外转子谐波电机相比于外转子永磁同步电机有同样性能情况下铜耗少，定子槽少等优点。

关键词：电动轮；谐波电机；直接驱动；结构设计

Abstract

Today, the world's huge car, car replacement fast, people are constantly buying their own second, third car, making the global total increase in the amount of cars in the global energy shortage, the car Of the increase in energy depletion, in view of this, this article through the 300kg electric wheel structural design and performance analysis, for the protection of the environment, energy conservation, increase driving safety is of great significance.

The paper mainly studies the performance parameters of the motor, the assembly structure of the electric wheel, and the connection way of each component.

The results show that the design of 300kg electric wheel is perfect and the performance is good. This design will have great influence on the development of electric wheel and electric vehicle in China.

The characteristics of this paper: The electric wheel of this paper adopts the advantages of less copper consumption and less stator slot than the external rotor permanent magnet synchronous motor with the same performance.

Key Words：electric wheel; harmonic motor; direct drive; structural design

目录

第1章 绪论 1

1.1 电动轮的研究背景 1

1.2 研究的目的及意义 1

1.3 电动轮的研究状况 1

1.3.1 国外电动轮的发展状况 1

1.3.2 国内电动轮的发展状况 1

1.4 本课题的主要研究内容 2

第2章 电动轮设计目标的分析 3

2.1 设计电动轮汽车整车参数 3

2.1.1 选定电动轮汽车基础车型 3

2.1.2 汽车动力性参数取值 3

2.2 选定电动轮汽车的驱动方式 4

2.3 选定轮毂电机 5

2.3.1 电动轮汽车功率平衡方程 5

2.3.2 轮毂电机的性能要求 6

2.3.3 轮毂电机的选型比较 7

2.4 本章小结 9

第3章 电动轮总成结构的设计 11

3.1 选定轮毂电机的连接方式和散热方式 11

3.1.1 轮毂电机的连接方式设计 11

3.1.2 轮毂电机的散热方式设计 12

3.2 选定轮毂轴承 14

3.2.1 选定轮毂轴承结构形式 14

3.2.2 选定轮毂轴承单元安装方式 14

3.2.3 轴承寿命的校核 15

3.3 选定制动器 18

3.3.1 最大制动力矩的确定 18

3.3.2 选定制动器形式 20

3.3.3 选定制动盘的尺寸 21

3.3.4 选定制动器的连接形式 21

3.4 轮轴结构设计和强度分析 21

3.4.1 选定轮轴结构 21

3.4.2 典型工况下的强度分析 22

3.5 关键连接部位的强度校核 21

3.5.1 平键连接的强度校核 23

3.5.2 螺纹连接的强度校核 23

3.6 本章小结 24

第4章 工作总结与展望 25

参考文献 27

致谢 28

第1章 绪论

1.1 电动轮的研究背景

电动轮技术的核心为轮毂电机，轮毂电机性能的好坏直接影响电动轮的总体性能。欧洲、日本、美国等发达国家的汽车行业也十分重视电动汽车的发展，每年政府都会把巨额的资金投入在电动汽车的研制上来，电动汽车的性能不断提高，性价比也逐渐变得可观起来，并且在国家的电动汽车购车福利下，电动汽车的需求量也逐渐增加，电动轮技术是电动汽车驱动的关键技术之一，在当今社会如此大的市场背景之下，电动轮的研发是当今汽车行业的研究的热点。

1.2 研究的目的及意义

中国每年对电动汽车的发展投入巨额资金，随着电动汽车相关的标准、法规等不断完善，随着电动汽车整车性能的提高以及产业链的完善，电动汽车在人们心中的地位会逐渐攀升，鉴于中国是世界上人口最多的国家，但人均汽车保有量很低，目前中国处于一个发展的阶段，人口数每年也都还在增长，因此汽车行业有着巨大的市场潜力，发展电动汽车将也会对中国的经济有巨大的推进作用，并且电动汽车没有尾气的排放，对于环境十分友好，推广电动汽车将会对全球的空气质量有巨大改善，也能缓解日益紧张的能源问题，作为电动汽车关键技术之一的电动轮驱动技术，在中国的研发水平还不够高，通过对电动轮的设计研究，将会对电动汽车的发展有重要意义。

1.3 电动轮的研究状况

1.3.1 国外电动轮的发展状况