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电动汽车动力传动系统的设计与研究随着环境保护意识的不断增加和对可再生能源的追求，电动汽车作为一种绿色、可持续的交通方式逐渐成为大众关注的焦点。
与传统内燃机汽车相比，电动汽车具有零排放、低噪音和能源效率高等显著优势。
而电动汽车动力传动系统的设计和研究则是电动汽车技术发展的核心。
一、动力传动系统概述电动汽车的动力传动系统可以分为两大部分：电动机和驱动系统。
电动机是电动汽车的核心动力装置，负责将电能转化为机械能，驱动汽车在道路上行驶。
驱动系统则是将电能通过电控装置送达电动机，以供其正常工作。
动力传动系统的设计和研究旨在提高电动汽车的驱动效率、续航里程和行驶性能。
二、电动机技术发展1. 直流电机直流电机是早期电动汽车使用最广泛的电动机类型。
其结构简单，容易控制，但效率较低且寿命短。
随着技术的进步，直流电机逐渐被新型电动机所取代。
2. 永磁同步电机永磁同步电机是现代电动汽车中最常用的电动机类型。
其具有高效率、高功率密度和自冷却等优点。
永磁同步电机通过与电机配套的控制系统，可实现高效的动力输出和响应速度快的调节特性。
3. 感应电机感应电机是另一种常见的电动汽车电动机类型。
它结构简单，维护成本低，但效率相对较低。
感应电机适用于那些对动力要求不高、价格敏感的电动汽车。
三、驱动系统技术发展1. 单速驱动系统传统的单速驱动系统是最简单的驱动系统，通过单个齿轮箱将电能传递到电动机。
这种系统结构简单，成本较低，但限制了车辆的行驶性能。
2. 双速驱动系统双速驱动系统通过增加一个齿轮箱，在不同速度下实现更好的功率输出和驱动效果。
这种系统相对于单速驱动系统来说，可以提供更大的扭矩和更佳的加速性能。
3. 多速驱动系统多速驱动系统是近年来研究的热点之一。
它通过多个齿轮箱将电能传递到电动机，以实现更灵活的驱动方式。
多速驱动系统可以根据实际需要，实现高效率的巡航和加速性能。
四、智能控制系统动力传动系统的智能控制是电动汽车技术发展的重要组成部分。
一、传动系统概述车辆的动力装置和驱动轮之间的所有传动部件总称为传动系统。
基本功用是将动力装置的动力按需传给驱动轮和其它机构由于车辆动力装置的性能不同，以及所采用传动系统类型的不同，其传动系统的组成和具体功能也有差别。
传动系统的主要类型：机械传动、液力机械传动、液压传动和电传动。
（一）机械传动机械传动系可由内燃机或电动机驱动。
对于内燃机驱动的车辆要求其传动系具有以下功能：（1）降低转速，增大转矩。
（2）实现变速，通过变速器改变传动比。
（3）内燃机不反转，通过变速箱让车辆反向行驶。
（4）必要时切断动力传递，用主离合器切断或结合动力传递，让内燃机起动、怠速、暂停车及人力换挡。
（5）实现左右驱动车轮间的差速。
内燃机驱动的机械传动系由图1.1所示机件组成。
机械式传动系各总成的基本功用分别是：（1）离合器：按照需要适时地切断或接合发动机与传动系之间的动力传递。
（2）变速器：改变发动机输出转速的高低、转矩的大小及旋转方向，也可以切断发动机向驱动轮的动力传递。
（3）万向传动装置：将变速器输出的动力传递给主减速器，并适应两者之间距离和轴线夹角的变化。
（4）主减速器：降低转速，增大转矩，改变动力的传递方向90°。
（5）差速器：将主减速器传来的动力分配给左右两半轴，并允许左右两半轴以不同速度旋转，以满足左右两驱动轮在行驶过程中差速的需要。
（6）半轴：将差速器传来的动力传给驱动轮，使驱动轮获得旋转的动力。
优点；结构简单、工作可靠、价格低廉、重量轻，效率高以及可利用发动机运行零件的惯性进行作业等缺点：内燃机容易过载熄火；人力换档时换档动力中断时间长；传动系零件及动力装置因冲击载荷大和外载荷急剧变化而降低使用寿命。
电动车辆也可采用机械传动系统。
其结构形式有集中驱动（图1.2）和分别驱动两种形式。
a）主减速器传动系统；b）具有主减速器及轮边减速器传动系统1.主减速器；2.差速器；3.半轴；4.驱动车轮；5.电动机；6.轮边减速器图1.2 集中驱动的电动车辆传动系统简图电动车辆的驱动轮为分别驱动时，不再有驱动桥及差速器等，电动机通过减速装置直接驱动一个驱动车轮，其传动简图如图1.3所示。
汽车传动系统汽车传动系统是整个汽车动力传递装置中至关重要的一部分。
它包含了引擎、离合器、变速箱、传动轴、差速器等组件，协同工作以将引擎产生的动力传递至车轮，从而驱动汽车前进。
传动系统的性能好坏直接影响着汽车的加速性能、燃油经济性以及行驶稳定性。
引擎作为汽车传动系统的核心部件，引擎通过燃烧混合气体产生动力，并将动力传递给传动系统。
不同类型的引擎（如汽油发动机、柴油发动机、电动机等）在工作原理和性能上有所不同，但都具有将化学能转换为机械能的能力。
离合器离合器作为传动系统的一个关键组件，在发动机和变速箱之间起到了连接和分离的作用。
当驾驶员踩下离合器时，发动机与变速箱的连接被切断，而在释放离合器时，二者重新连接，从而实现动力传递。
变速箱变速箱是控制车辆速度和转向力的关键部件。
通过改变齿轮之间的组合方式，变速箱可以实现不同的齿轮比，进而调整车辆的速度和扭矩输出。
常见的变速箱类型包括手动变速箱和自动变速箱，在不同驾驶条件下具有不同的优势和劣势。
传动轴传动轴是传动系统中的一个组成部分，负责将动力从变速箱传递至驱动轮。
在前置驱动、后置驱动和四轮驱动汽车中，传动轴的结构和工作原理略有不同，但其作用都是将动力有效地传递到车轮上。
差速器差速器是汽车传动系统中的一个重要部件，主要用于对车轮间的差速进行调节。
在车辆转弯或通过不同路面情况时，车轮间会出现不同的旋转速度，而差速器可以平衡这种差异，确保车辆在行驶过程中的稳定性和可控性。
综上所述，汽车传动系统是汽车中至关重要的一部分，其性能直接影响着整车的驾驶性能和稳定性。
深入了解汽车传动系统的工作原理和结构对于提升驾驶技能和保养车辆都具有积极的意义。
车辆传动系统故障排查与维修常见问题解答车辆传动系统是确保动力从发动机传递到车轮的重要部分。
因此，当传动系统出现故障时，会导致车辆性能下降甚至无法正常行驶。
本文将为大家解答车辆传动系统故障排查与维修的常见问题，希望对您有所帮助。
一、传动系统故障的症状及排查方法1. 异常噪音：传动系统发出异常噪音可能是由于齿轮、轴承等零部件磨损或润滑不足所致。
通过仔细观察噪音的产生位置、频率以及车速等因素，可以确定具体的故障点。
解决方法是检查传动系统的润滑情况以及零部件是否磨损，需要更换的部件及时更换。
2. 换挡困难：如果换挡过程中感觉有阻力或者挡位无法正确进入，很可能是离合器失效或者变速器故障。
检查离合器是否磨损严重，是否需要更换。
对于自动变速器，可以检查油液是否污浊，是否需要更换或者进行清洗。
3. 动力输出不足：当感觉车辆动力输出下降或者加速迟缓时，可能是由于传动系统中的离合器、变速器或驱动轴等部件故障。
需要检查这些部件是否磨损严重，是否需要维修或更换。
4. 渗漏现象：如果在车辆停下后发现传动系统周围有液体的渗漏，可能是由于密封件损坏或者管路松动导致的。
需要仔细检查密封件的状况，如果需要，更换损坏的密封件，并确保管路紧固牢固。
5. 跳挡或空档：如果在行驶过程中感觉到传动系统跳挡或者无法进入档位，可能是由于同步器、离合器或者齿轮磨损等原因造成的。
需要进行相应的维修和更换。
二、传动系统维修常见问题解答1. 传动系统维修的重要性：传动系统是车辆正常运转的关键部分，如果发现传动系统出现故障，应及时进行排查和维修，以确保车辆的安全和性能。
2. 传动系统维修的费用：传动系统维修的费用因故障严重程度和所需维修的部件而异。
如果是较小的问题，只需要更换一些零部件，费用相对较低。
但如果涉及到更换整个传动系统或重要零部件，则费用会较高。
3. 传动系统保养的重要性：定期保养传动系统可以延长其使用寿命，减少故障发生的可能性。
常规保养包括更换变速箱油、检查离合器片磨损情况、清洁齿轮和同步器等。
传动系统动力学讲义2009-2010学年前言一、传动系统简介传动装置的功用是把发动机的功率传递到主动轮驱动车辆行驶，实现减速增矩；实现车辆变速；实现车辆的倒挡行驶、车辆制动、停车和必要时切断发动机动力；利用发动机制动、拖车起动发动机等。
除上述的基本功用外，传动装置还可以有一些辅助的功用：输出功率带动压气机、风扇、喷水式推进器、泵等等。
为车辆辅助系统、工程车辆和水陆两栖车辆提供动力输出。
（1（2）液力传动以液体动能来传递或交换能量，优点是无级变速、变矩能力，动力性好；具有自动适应性，提高了操纵方便性和车辆在坏路面上的通过性；充分发挥发动机性能，有利于减少排气污染；减振、吸振、减缓冲击，提高传动、动力寿命和乘坐舒适性。
缺点是效率低，结构复杂，成本高。
（3）定轴传动由于结构简单，制造成熟，成本低而被广泛应用。
行星传动结构紧凑、寿命长、噪音小，工艺要求高，成本高。
二、传动系统载荷车辆在使用中传动装置可能发生的故障，分为两类：1． 当作用在零件上的应力超过材料的强度极限时，产生的突然破坏；2． 在使用期间内，在零件上由于逐渐累积的损坏而产生的破坏，例如：疲劳损坏、磨损、塑性变形不可恢复的累积等。
车辆传动装置的零部件承受的载荷性质主要是发动机和道路激励以及传动系内部的冲击等交变载荷，在这种随时间变化的载荷的作用下，其破坏形式一般是疲劳破坏。
统计资料表明，零件的破坏50%~90%为疲劳破坏。
随着车辆传动装置向高转速、高功率密度方向发展，其零部件的应力越来越高，使用条件越来越恶劣，发生疲劳破坏的现象越来越多。
因此，在车辆传动装置的设计中，仅进行静强度计算，是远远不够的，必须计算零件的疲劳寿命。
传动装置稳态工况是车辆以等速在不变路面条件下行驶的工况，在这种工况下传动装置各构件的转矩和转速是保持不变的。
严格说来，这种车辆行驶工况很少能遇到，从实际应用来说，认为转矩和转速对其自身的最大值在%10±的范围内变化的工况是稳态工况。
车辆传动系统故障排查与维修技巧车辆传动系统是汽车的重要组成部分，负责将发动机的动力传递到车轮，实现车辆的前进和转向。
然而，由于长时间的使用或错误的操作，传动系统可能会出现故障，影响车辆的性能和可靠性。
因此，了解车辆传动系统故障排查与维修技巧至关重要。
1. 车辆传动系统故障排查传动系统故障可能表现为以下几种情况：异响、振动、套死等。
当发现这些异常时，首先应该对问题进行排查。
1.1 检查离合器离合器是传动系统的重要组成部分，负责连接和断开发动机与变速器之间的动力传递。
检查离合器的步骤如下：1.1.1 检查离合器片和压盘是否磨损严重，需要更换时应及时更换；1.1.2 检查离合器弹簧是否松弛，如果松弛需要进行调整；1.1.3 检查离合器分离器是否正常工作，是否存在卡滞和卡住的情况。
1.2 检查变速器变速器是传动系统的核心部分，负责调节发动机的转速和车辆的速度。
检查变速器的步骤如下：1.2.1 检查变速器油的量和质量，如果油量不足或油质不佳，需要进行补充或更换；1.2.2 检查变速器的齿轮和轴是否正常工作，是否存在卡滞和损坏的情况；1.2.3 检查变速器冷却系统，确保冷却系统正常运行，防止变速器过热。
1.3 检查传动轴和差速器传动轴和差速器负责将动力传递到车轮，要确保其正常工作。
检查传动轴和差速器的步骤如下：1.3.1 检查传动轴的连接处是否有松动和磨损，如果有，需要进行紧固或更换；1.3.2 检查差速器的齿轮和轴是否正常工作，是否存在卡滞和磨损的情况。
2. 车辆传动系统维修技巧一旦确定了传动系统的故障原因，就需要采取相应的维修措施来解决问题。
以下是一些常见的维修技巧：2.1 更换损坏部件如果发现离合器、变速器、传动轴或差速器的部件受损，应及时进行更换。
使用高质量的原厂或经过认证的替代部件可以确保传动系统的正常工作。
2.2 调整离合器如果离合器出现松弛的情况，需要进行调整。
通过调整离合器弹簧的紧度，可以恢复离合器的正常工作状态。
车辆动力传动系统国内外概况及发展趋势
1.发展现状
坦克车辆传动系统大体走过了定轴式机械传动、液力传动（或液力机械传动）、综合传动三个发展阶段。
到目前为止，西方国家主要是美国、德国和英国现装备的第三代主战坦克采用综合传动装置约占装备车总数的45%。
带闭锁离合器的液力变矩器、多自由度行星变速机构、液压或复合的无级转向、电液自动操纵等多功能模块集成的液力机械综合传动装置，不仅是当前军用履带车辆的最佳传动型式，而且是21世纪初出现的新一代坦克车辆的基本传动型式，构成今后一段相当时期内坦克车辆综合传动的主流。
此外，电传动是坦克车辆传动技术又一发展方向。
坦克电传动研究的开始时间是很早的，但目前正在研究中的坦克电传动和早期的电传动，在技术上有很大的不同。
现代电传动技术的发展实在电机技术和电机控制技术以及机电一体化设计和综合控制、动力电池组管理与应用等一系列现代技术集成发展的结果。
表所示为几种典型的系列化综合传动装置，履带式和轮式。
比较有代表性的传动系统如图所示。
20世纪80年代初期，美国开始了重型战斗车辆“先进的整体式推进系统（AIPS）”的研制，使动力舱体积现在已缩小到总体积的26%～30%，传递功率达到1100～1200kW。
（此段落为集中典型的传动系统介绍，补充图中所示各传动系统的较详细资料。
）
2001年，美国完成了基于M113的20t级电传动演示样车的研究。
样车采用一台186kW的6缸直列柴油机，通过传动比为1:4.28的增速箱与一台600V的180kW交流发电机连接，为电传动平台提供电能。
原理样车装配480V铅酸蓄电池组，每个主动轮配置一个220kW油冷高速感应电动机。
车辆最高速度为96km/h，加速时间0~56km/h只需要9s(列装的最新型M113A3为27s)，车辆燃料消耗率为3.1km/L，最大行驶范围达1120km，从错误！未找到引用源。
显示了其电传动驱动系统的布置情况。
从上世纪80年代中期开始，与磁电机公司合作开发出“伦克EMT1100传动
装置”，驱动电机与一个双速齿轮机构相连，通过一根横轴直接、高效地在两侧主动轮之间传递，提供行驶所需大部分功率；转向电机只需提供转向所需的小部分功率，因而可以保持较小的尺寸。
为满足重型坦克电传动系统的发展需求，德国伦克公司于2006年7月推出如图错误！文档中没有指定样式的文字。
-1所示的电力机械复合传动装置REX，是在HSWL106传动的基础上改装而成，集成了机械传动和电传动两者的优点。
该装置安装在内燃机与液力机械传动装置之间，由行星机构耦合器、两台盘式发电/电动机组成，该系统计划将用于30t级履带式车辆。
几种典型的系列化综合传动装置（履带式）
几种典型的系列化综合传动装置（轮式）
先进的整体式推进系统（AIPS）
欧洲动力机组
ESM500综合传动装置
HSWL284综合传动装置
HSWL295综合传动装置
基于M113的20t级电传动演示样车
伦克EMT1100传动装置
图错误！文档中没有指定样式的文字。
-1 REX传动装置及台机试验2.发展特点
1)机构上从简单逐渐发展到复杂，成为高级的机械技术产品；
2)从单点啮合的固定轴齿轮传动逐渐发展到多点啮合的行星齿轮传
动；
3)换档的结合从刚性的结合发展为摩擦结合，使中断动力换档发展为
动力换档；
4)操纵装置逐渐由机械式、液压式发展为电液式。
5)传动功率逐渐从小功率发展到800～1200kW大功率；
6)从分散的各传动部件发展为综合传动装置。
（具有传递功率、变速、
转向、制动和操纵等五种功能，而且集中所有部件为一体。
）
7)传动路线从单流传动逐渐发展到双流传动；
8)从有级变速和有级转向逐渐发展为无级变速和无级转向；
9)传动系统的单位功率质量在发展为液压转向条件下仍逐渐减小到机
械转向的2～3.5kg/kw的水平；
10)传动系统的单位体积功率由400～600KW/m3发展到600～1000KW/m3
水平；
11)电子控制技术和故障在线诊断技术的应用。
3.发展趋势
履带式坦克装甲车辆传动装置的发展已完成了从固定轴阶梯齿轮变速向行星齿轮变速的过渡，液力或液力机械综合传动已为大多数坦克装甲车辆所采用。
目前，尽管液压机械综合传动、机电复合传动还应用不广泛，但已显示出它的优越性，是未来坦克装甲车辆传动装置的发展方向。
变矩器可闭锁以减少变矩器的工作时间
鉴于变矩器传动效率低，因而需要缩短工作时间，仅让其在换档、起步、爬坡时工作。
变矩器闭锁后，传动呈机械工况，可获得较高的传动效率。
增多排档，充分利用发动机功率
排档越多，牵引特性曲线愈接近理想状态。
然而，排档越多，换档次数也越多，采用人工换档，给驾驶员带来繁重负担。
自动换档技术的出现，为传动装置增多排档创造了有利条件。
自动换档应用越来越多
增多排档，必须实现自动换档。
现代化战争对驾驶员的要求不但要驾驶车辆，而且更要集中主要精力观察战场形势变化，处理各种应急情况。
因此，需要借助自动换档机构解脱驾驶员换档操作任务。
此外，现代控制技术的发展，为实现自动换档和遥控操作奠定了基础。
无级转向前途光明
转向时间几乎占车辆行驶时间的一半，转向性能优劣对车辆机动性影响甚大。
从理论上讲，液压转向可以实现规定转向半径的无级变化，但实现全功率范围无级转向需要很大的液压泵和马达，这是目前液压技术难以实现的、车辆总体设计难以接受的问题。
液压机械分流转向可以采用小型的液压泵和马达来实现，是极有发展前途的转向型式。
液力制动器将普遍使用
机械制动器制动能力有限，长时间连续工作存在不安全因素。
车辆吨位和行驶速度的不断增长，对车辆制动性能的要求越来越高，欧洲交通法规规定，车辆必须要有5m/s2的制动减速度，单纯依靠机械制动器很难满足使用要求。
液力制动器的制动能力与行车速度成正比，车速越高，制动能力越大，而且性能稳定、工作可靠，非常适合坦克装甲车辆的要求。
液力制动器与机械制动器联合使用，将是坦克装甲车辆制动装置的发展方向。
综合传动装置是推进系统的整体设计基础
综合传动装置具有传递功率、变速、转向、制动和操纵等5种功能，而且集所有部件为一体，为推进系统整体设计创造了有利条件。
所谓推进系统整体化设计，就是在设计时将动力传动系统的各部件及一些附件，不是作为单个独立部件，而是作为有机整体，提出整体综合技术指标。
采用整体化设计方法设计推进系统，一方面为了提高可靠性，另一方面是为了通过减小动力舱体积增大推进系统单位体积功率，同时可以获得野战条件下整体吊装的优点。
1)高功率密度
受整车重量、布置空间的限制，随着功率不断加大，传动装置的功率密度要求越来越高。
减小动力舱体积和重量，使生存能力和机动性得到进一步提高。
传动系统的单位功率质量2～3.5kg/kW，传动系统的单位体积功率由400～600kW/m3发展到600～1000kW/m3水平。
2)高集成度
综合传动型式将变速、转向、制动及自动操纵等功能部件集成，技术密集、结构复杂。
同时，动力、传动及辅助系统的集成度也越来越高。
如“欧洲动力传动机组”应用“综合集成”的“一体化”设计，具有优越的总体性能。
具有当今世界的最高水平。
3)高可靠性
为保证车辆在各种复杂环境条件下的作战使用性能，坦克装甲车辆的可靠性指标要求越来越高，传动装置的高可靠性成为重要指标。
如美国和法国主战坦克耐久性指标已达到9000~10000 km。
俄及西方欧美国家可靠性指标要求的平均无故障里程（MKBF）已达到1000~1250 km。
4)系列化、模块化、通用化
由于坦克装甲车辆品种多、数量少、功率等级多，传动装置必须实现产品系列化、模块化、通用化。
阿里逊公司由一个X系列传动装置覆盖所有履带车辆基型底盘；重型汽车和轿车自动变速箱有4个系列、工程机械用液力机械变速箱有6个系列。
履带车辆用X系列中X-1100的3个型号的传动装置，采用模块化设计，14个模块中有11个模块可以通用，通用部件模块达到80％。
