車用電動輪的行星傳動飛濺潤滑仿真研究.pdf

1、電動輪又稱為輪轂電機，是將動力、傳動和制動裝置全部整合到輪轂內(nèi)，簡化了電動汽車結(jié)構(gòu)，提高了傳動效率，降低了汽車行駛過程中的噪聲。簡化的底盤結(jié)構(gòu)能夠擴大汽車的乘用空間，也為汽車底盤系統(tǒng)的電子化、智能化提供了可能。電動輪因其傳輸效率高、控制靈活等特有的優(yōu)點，被視為電動汽車的最終驅(qū)動方式，已經(jīng)成為電動汽車研究的熱點和難點之一。行星齒輪傳動是車用電動輪重要的機械減速方式，其作用是使電動輪在高速運轉(zhuǎn)下，能保持較高的效率和比功率；在低速運轉(zhuǎn)下，能提

2、供較大的平穩(wěn)轉(zhuǎn)矩，爬坡性能好。行星齒輪傳動因其特有的優(yōu)勢，在電動輪中的應(yīng)用越來越廣泛。
　　鑒于行星齒輪飛濺潤滑實驗操作的復(fù)雜性，流體仿真研究可以減少成本昂貴的實驗工作量，在特定參數(shù)下，對流體進(jìn)行數(shù)值模擬相當(dāng)于進(jìn)行一次數(shù)值實驗。在行星齒輪傳動系統(tǒng)設(shè)計中，初始浸油深度的設(shè)定是一個經(jīng)驗值，其數(shù)值的大小直接影響到行星齒輪旋轉(zhuǎn)過程中飛濺起的油液量，以及其傳動效率。行星齒輪的飛濺潤滑仿真研究可以在設(shè)計初期獲取宏觀的流場信息，能夠輔助找到初始

3、浸油深度和傳動效率之間的平衡點，為行星齒輪傳動潤滑系統(tǒng)正向設(shè)計確定初始浸油深度的數(shù)值提供指導(dǎo)作用。流體仿真技術(shù)以其低成本且計算結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點廣泛應(yīng)用于流體機械設(shè)計等工程領(lǐng)域。本文將對新設(shè)計的行星齒輪傳動的飛濺潤滑相關(guān)規(guī)律進(jìn)行仿真研究，主要內(nèi)容如下：
　?、俸喪鲕囉秒妱虞唶鴥?nèi)外發(fā)展概況，對比分析電動輪兩種驅(qū)動方式的主要結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點，說明了車用電動輪采用行星齒輪機械減速方式的優(yōu)勢，并且論述國內(nèi)外齒輪飛濺潤滑仿真研究現(xiàn)狀，為行星齒輪飛濺

4、潤滑仿真研究提供技術(shù)路線。
　?、诮榻BNGW型行星齒輪傳動的結(jié)構(gòu)形式及其傳動特點，借助CAD/CAE技術(shù)，通過分析與計算，設(shè)計出能夠安裝在狹小輪轂內(nèi)的行星齒輪傳動系統(tǒng)，并用理論計算與有限元軟件分析相結(jié)合的方式，驗證該行星齒輪傳動系統(tǒng)的可靠性。
　?、刍谟嬎懔黧w動力學(xué)理論（Computational Fluid Dynamic，CFD），對給定初始浸油深度和轉(zhuǎn)速的行星傳動進(jìn)行飛濺潤滑數(shù)值模擬，以流體分布、流體速度、流體壓力為

5、主線，對行星傳動內(nèi)部流場進(jìn)行分析，得到了流場動態(tài)變化規(guī)律；獲取穩(wěn)定后行星傳動飛濺潤滑的攪油功耗，并與經(jīng)驗公式的計算值進(jìn)行對比，驗證仿真模型的可靠性。
　?、茚槍Σ煌D(zhuǎn)速和初始浸油深度的多種工況，進(jìn)行行星齒輪飛濺潤滑的仿真研究，對比分析轉(zhuǎn)速和初始浸油深度對其內(nèi)部流場的影響規(guī)律，以便對行星齒輪傳動潤滑系統(tǒng)的重要參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，并且保證整個傳動系統(tǒng)在不同工況下都能運轉(zhuǎn)良好。
　?、萃ㄟ^分析行星齒輪傳動系統(tǒng)的功率損失來源，建立了行