電動(dòng)汽車兩檔行星式自動(dòng)變速器的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、全球傳統(tǒng)燃油車保有量每年持續(xù)增長(zhǎng)，給人們出行帶來方便的同時(shí)也給能源、環(huán)境、交通等方面帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為了改善全球環(huán)境問題、緩解能源危機(jī)，世界各國(guó)都在積極開展對(duì)純電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)的研究。本文基于某校企合作項(xiàng)目開發(fā)一款兩檔行星齒輪的變速器，盡可能提高整車動(dòng)力性和續(xù)航能力，降低整車對(duì)電機(jī)性能的要求。首先，簡(jiǎn)要敘述了純電動(dòng)汽車的國(guó)內(nèi)外發(fā)展背景、國(guó)內(nèi)外變速器的發(fā)展現(xiàn)狀，根據(jù)所研究車型的基礎(chǔ)參數(shù)初步確定選定驅(qū)動(dòng)電機(jī)的型號(hào)，然后針對(duì)本次研究車型的特

2、點(diǎn)和成本要求確定了整車的傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并初步確定通過兩檔變速器來提升電動(dòng)汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，確定了傳動(dòng)系傳動(dòng)比的上下限所滿足的條件。
　　為進(jìn)一步提升整車性能，對(duì)兩檔行星齒輪變速器各檔位傳動(dòng)比進(jìn)行優(yōu)化，并以整車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性為優(yōu)化目標(biāo)，建立優(yōu)化算法的多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)。針對(duì)遺傳算法在優(yōu)化過程中出現(xiàn)早熟而收斂于局部最優(yōu)的問題，提出以模擬退火算法調(diào)整遺傳算法優(yōu)化過程中的系數(shù)，來滿足優(yōu)化迭代結(jié)果收斂于整體最優(yōu)。在MATLAB中編寫模

3、擬退火遺傳算法優(yōu)化程序，經(jīng)過迭代優(yōu)化最終得到各檔位最優(yōu)傳動(dòng)比。
　　利用行星齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)設(shè)計(jì)了行星齒輪式兩檔變速器，并基于模擬退火遺傳算法優(yōu)化得到的各檔位傳動(dòng)比，對(duì)行星齒輪變速器各檔位的齒輪參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算。為實(shí)現(xiàn)變速器的自動(dòng)換檔功能，在變速器結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)了蝸輪蝸桿式自動(dòng)換檔機(jī)構(gòu)。在確定變速器參數(shù)的基礎(chǔ)上建立了變速器的三維模型，確定變速器關(guān)鍵零部件尺寸參數(shù)，為進(jìn)行有限元分析提供參數(shù)及模型基礎(chǔ)。
　　在確定變速器結(jié)構(gòu)及參數(shù)的

4、基礎(chǔ)上，利用ADAMS軟件建立變速器的虛擬樣機(jī)模型，同時(shí)基于Matlab/Simulink環(huán)境，建立整車縱向動(dòng)力學(xué)、電機(jī)、電池、主減速器以及變速器換擋規(guī)律模型，將變速器虛擬樣機(jī)模型與整車模型進(jìn)行聯(lián)合仿真，仿真結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)變速器及其他零部件參數(shù)的選取能夠滿足整車動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)要求，汽車傳動(dòng)比在優(yōu)化后經(jīng)濟(jì)性能與動(dòng)力性能均有明顯提升。
　　對(duì)行星齒輪變速器關(guān)鍵零部件——行星齒輪、行星架、主減速齒輪進(jìn)行有限元建模。確定行星齒輪變速