车辆轮边三级行星减速器优化设计分析

摘要电动汽车是一种以电能作为动力来源的非轨道承载车辆，因其“节能高效、低碳环保”的突出优势，在我国汽车市场消费中占据相当一部分比例，也正是如此，围绕电动汽车进行的研究变得炙手可热。

对于电动汽车而言，轮边驱动技术是传动系统的核心要素，基本特点是电动机输出的动力经过中间传动机构传到轮边减速器，轮边减速器对驱动力进行调节，以实现减速增扭的目的，因此这一技术在重型机械、矿山车辆、载货汽车等车辆上广泛应用。

本文以电动汽车轮边减速器作为研究对象，介绍了轮边减速器的发展现状、总体构造、工作原理等内容，并且根据轮边减速器的工作条件与要求，以缩小结构尺寸，增大减速比为切入点，对整个传动方案和关键零部件进行了设计校核，并且借助有限元对总体结构强度进行了仿真分析。

关键词：电动汽车；轮边减速器；结构设计；仿真分析AbstractElectric vehicle (EV) is a kind of non rail carrying vehicle with electric energy as its power source. Because of its outstanding advantages of "energy saving, high efficiency, low carbon and environmental protection", it accounts for a considerable proportion in the consumption of the automobile market in China. So, the research on EV has become hot. For electric vehicles, the wheel drive technology is the core element of the transmission system. The basic feature is that the power output by the motor is transmitted to the wheel reducer through the intermediate transmission mechanism. The wheel reducer adjusts the driving force to achieve the purpose of reducing speed and increasing torque. Therefore, this technology is widely used in heavy machinery, mining vehicles, trucks and other vehicles.This paper takes the wheel reducer of electric vehicle as the research object, introduces the development status, overall structure, working principle and other contents of the wheel reducer, and according to the working conditions and requirements of the wheel reducer, taking reducing the structure size and increasing the reduction ratio as the breakthrough point, designs and checks the whole transmission scheme and key parts, and uses the finite element to strengthen the overall structure The simulation analysis is carried out.Key words: electric vehicle; wheel reducer; structural design; simulation analysis。

针对三排行星减速机轮齿机构传动分析1、传动分析三排行星减速机轮齿机构用矩阵方法可以建立反映其各项特征的特性矩阵、联结矩阵、约束矩阵和传动矩阵，对其进行求解可以得到机构的传动比，并以此作为传动分析的基础。

1.1特性矩阵第一、二、三排行星减速机轮齿的太阳轮、齿圈、行星架的转速以及齿圈与太阳轮的齿数比依次分别设为：第一排ni（i=1，2，3），1；第二排nj（j=4，5，6），2和第三排nk（k=7，8，9），3.单行星轮式减速机行星排的运动特性公式为n1+1n2-（1+1）n3=0n4+2n5-（1+2）n6=0n7+3n8-（1+3）n9=0用矩阵形式表示An=0其中：n=T为转速向量特性矩阵A=T（注：AT表示矩阵A的转置矩阵），（/news/html/Tech/5024.html）其中：第一排A1=<11-（1+1）000000>第二排A2=<00012-（1+2）000>第三排A3=<00000013-（1+3）>对于双行星轮式的行星减速机轮齿机构，则在特性矩阵中用-代替。

1.2联结矩阵行星排之间的联结型式在一、二排之间，称为第一节点；二、三排之间，称为第二节点。

则联结型式的方程为第一节点：ni-nj=0第二节点：nj-nk=0用矩阵表示联结方程为Acn=0联结矩阵为Ac=T行星排间的联结型式有两种，根据其参与联结的元件数量划分，决定了原来减速机机构的自由度数：由一对元件联结称为一元节点，机构自由度减1；两对元件联结称为二元节点，机构自由度减2.一元节点和二元节点矩阵为第一节点矩阵A1c=和A1c=T第二节点矩阵A2c=和A2c=T其中ei，-j 为第i列元素为1，第j列元素为-1，且其余为0的19矩阵。

对于三排行星机构的双节点，Ac=T有22=4种组合形式，并决定机构的自由度四自由度机构Ac=T（29矩阵）减速机提供全面的结构方案和优选设计的基础。

三自由度机构Ac=T（39矩阵）三自由度机构Ac=T（39矩阵）二自由度机构Ac=T （49矩阵）桥星减速机公司/。

1 前言NGWN（III）型行星轮减速器设计1 前言随着现代化工业的发展，机械化和自动化水平不断地提高，各工业部门需要大量的减速器，并要求减速器的体积小、重量轻、传动比大、效率高、承载能力大、运转可靠和寿命长等。

而行星齿轮传动具有减速比大、传动效率高、结构小巧、承载能力强等优点，在许多情况下可代替二级、三级的普通齿轮减速器和涡轮减速器，因此行星轮减速器被广泛应用于各个方面。

行星传动不仅适用于高转速、大功率，而且在低速大转矩的传动装置上也已获得广泛的应用，所以目前行星传动技术已成为世界各国机械传动重点之一。

目前国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，在结构优化、传动性能，传动功率、转矩和速度等方面均处于领先地位，并出现一些新型的行星传动技术，如封闭行星齿轮传动、行星齿轮变速传动和微型行星齿轮传动等早已在现代化的机械传动设备中获得了成功的应用。

行星轮减速装置经过一个多世纪的发展设计理论及制造技术有了很大的进步，而且与新技术革命的发展紧密结合。

当今世界行星轮减速装置总的发展趋势是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率、高的承载能力以及利用寿命长的目标发展，而且其重量更轻，噪声更低，效率更高，可靠性也更高。

目前世界各国由工业化信息化时代正在进入知识化时代，行星轮在设计上的研究也趋于完善，制造技术也不断改进。

行星齿轮传动类型很多，行星齿轮传动根据基本够件的组成情况可分为：2K—H、3K、及K—H—V三种。

若按各对齿轮的啮合方式，又可分为：NGW型、NN型、WW型、WGW 型、NGWN型和N型等。

我所研究的NGWN（III）行星齿轮属于3Z型行星齿轮传动的一种。

本文主要对NGWN（III）齿轮减速器设计方法进行了探讨，主要内容包括齿轮传动比的分配计算，主要零部件参数设计，标准零部件的选用，以及减速器中零件三维模型的设计。

ＮＧＷＮ（III)行星轮减速器的设计2 选题背景2.1 题目来源生产实际2.2 研究的目的与意义由于行星轮齿轮减速器具有质量小、体积小、传动比大以及效率高等优点，因此行星轮减速器被广泛应用于工程机械、矿山机械、冶金机械、起重运输机械、飞机、轮船等各个方面。

轮边三级减速系统非线性动力学特性分析张文文;李娜;赵石岩;李飞【摘要】以电动轮车辆新型行星齿轮传动三级轮边减速器为研究对象,对影响系统动力学特性的非线性因素进行分析.结合系统的结构特点,运用集中质量法建立纯扭转非线性动力学模型.并在推导构件相对位移的基础上,运用牛顿力学方程得到结构的运动微分方程.根据数学方程,基于Simulink搭建三级减速系统非线性分析模型,多级行星齿轮传动的齿轮副齿侧间隙、时变啮合刚度和综合啮合误差等均包含在模型中.结果表明:由于齿侧间隙、时变啮合刚度和综合啮合误差等因素的存在使系统表现出明显的非线性动力学特性,并在一定范围内使得振动响应更加复杂,跳跃现象更加明显;系统阻尼系数在一定范围内可以减小系统的振动振幅;新型三级系统较传统系统的振动幅度更大,变化频率更快,刚度、误差和阻尼的影响效果更明显;为此类研究提供参考依据.%Taking the new type tertiary wheel gear system reducer of planetary gear transmission in electric-wheeled vehicle as the research object,the non-linear factors affecting the dynamic characteristics of the system are bined with the structural characteristics of the system,the nonlinear dynamic model of pure torsion was built based on lumped mass method.On the basis of,the relative displacement of the components,the differential equations of motion of the structure were obtained by using the Newtonian mechanics equation.According to the mathematical equation,the non-linear analysis model of the three stage reduction system based on Simulink is built,and the gear pair backlash,time-varying mesh stiffness and comprehensive engagement error were included in the model The results show that the non-lineardynamic characteristics of the system are more complicated and the system damping coefficient can reduce the vibration amplitude of the system,and the system damping coefficient can be reduced to some extent.The system damping coefficient can reduce the vibration amplitude of the system.The system damping coefficient can reduce the vibration amplitude.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】6页(P202-206,211)【关键词】电动轮车辆;轮边减速器;三级系统;非线性;动力学特性;模型【作者】张文文;李娜;赵石岩;李飞【作者单位】燕山大学机械工程学院,河北秦皇岛066004;燕山大学机械工程学院,河北秦皇岛066004;燕山大学机械工程学院,河北秦皇岛066004;燕山大学机械工程学院,河北秦皇岛066004【正文语种】中文【中图分类】TH16;U463.212电动轮车辆作为一种重要的非公路运输设备，在矿山开采运输中发挥重要作用。