車(chē)用電動(dòng)輪的行星傳動(dòng)飛濺潤(rùn)滑仿真研究.pdf

1、電動(dòng)輪又稱為輪轂電機(jī)，是將動(dòng)力、傳動(dòng)和制動(dòng)裝置全部整合到輪轂內(nèi)，簡(jiǎn)化了電動(dòng)汽車(chē)結(jié)構(gòu)，提高了傳動(dòng)效率，降低了汽車(chē)行駛過(guò)程中的噪聲。簡(jiǎn)化的底盤(pán)結(jié)構(gòu)能夠擴(kuò)大汽車(chē)的乘用空間，也為汽車(chē)底盤(pán)系統(tǒng)的電子化、智能化提供了可能。電動(dòng)輪因其傳輸效率高、控制靈活等特有的優(yōu)點(diǎn)，被視為電動(dòng)汽車(chē)的最終驅(qū)動(dòng)方式，已經(jīng)成為電動(dòng)汽車(chē)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一。行星齒輪傳動(dòng)是車(chē)用電動(dòng)輪重要的機(jī)械減速方式，其作用是使電動(dòng)輪在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下，能保持較高的效率和比功率；在低速運(yùn)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(dòng)因其特有的優(yōu)勢(shì)，在電動(dòng)輪中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
　　鑒于行星齒輪飛濺潤(rùn)滑實(shí)驗(yàn)操作的復(fù)雜性，流體仿真研究可以減少成本昂貴的實(shí)驗(yàn)工作量，在特定參數(shù)下，對(duì)流體進(jìn)行數(shù)值模擬相當(dāng)于進(jìn)行一次數(shù)值實(shí)驗(yàn)。在行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，初始浸油深度的設(shè)定是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值，其數(shù)值的大小直接影響到行星齒輪旋轉(zhuǎn)過(guò)程中飛濺起的油液量，以及其傳動(dòng)效率。行星齒輪的飛濺潤(rùn)滑仿真研究可以在設(shè)計(jì)初期獲取宏觀的流場(chǎng)信息，能夠輔助找到初始

3、浸油深度和傳動(dòng)效率之間的平衡點(diǎn)，為行星齒輪傳動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)正向設(shè)計(jì)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(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于流體機(jī)械設(shè)計(jì)等工程領(lǐng)域。本文將對(duì)新設(shè)計(jì)的行星齒輪傳動(dòng)的飛濺潤(rùn)滑相關(guān)規(guī)律進(jìn)行仿真研究，主要內(nèi)容如下：
　　①簡(jiǎn)述車(chē)用電動(dòng)輪國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況，對(duì)比分析電動(dòng)輪兩種驅(qū)動(dòng)方式的主要結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點(diǎn)，說(shuō)明了車(chē)用電動(dòng)輪采用行星齒輪機(jī)械減速方式的優(yōu)勢(shì)，并且論述國(guó)內(nèi)外齒輪飛濺潤(rùn)滑仿真研究現(xiàn)狀，為行星齒輪飛濺

4、潤(rùn)滑仿真研究提供技術(shù)路線。
　?、诮榻BNGW型行星齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式及其傳動(dòng)特點(diǎn)，借助CAD/CAE技術(shù)，通過(guò)分析與計(jì)算，設(shè)計(jì)出能夠安裝在狹小輪轂內(nèi)的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，并用理論計(jì)算與有限元軟件分析相結(jié)合的方式，驗(yàn)證該行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。
　　③基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)理論（Computational Fluid Dynamic，CFD），對(duì)給定初始浸油深度和轉(zhuǎn)速的行星傳動(dòng)進(jìn)行飛濺潤(rùn)滑數(shù)值模擬，以流體分布、流體速度、流體壓力為

5、主線，對(duì)行星傳動(dòng)內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行分析，得到了流場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化規(guī)律；獲取穩(wěn)定后行星傳動(dòng)飛濺潤(rùn)滑的攪油功耗，并與經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證仿真模型的可靠性。
　?、茚槍?duì)不同轉(zhuǎn)速和初始浸油深度的多種工況，進(jìn)行行星齒輪飛濺潤(rùn)滑的仿真研究，對(duì)比分析轉(zhuǎn)速和初始浸油深度對(duì)其內(nèi)部流場(chǎng)的影響規(guī)律，以便對(duì)行星齒輪傳動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)的重要參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并且保證整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)在不同工況下都能運(yùn)轉(zhuǎn)良好。
　?、萃ㄟ^(guò)分析行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的功率損失來(lái)源，建立了行