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电动助力车2档电控变速电机方案设计（开发代号G05）编制：校对：审核：批准：年月日0 前言1 整机性能及成车匹配计算1.1.整车配置及性能指标1.2.整车布置方案和电机的外形尺寸1.3.整车的性能指标验算1.3.1行驶阻力1.3.2爬坡能力1.3.3最高车速1.3.4续航能力1.3.5行驶阻力特性图1.4.电机的总体技术方案1.4.1转速·扭矩·功率和效率1.4.2档位和传动比2 电机系统设计计算2.1.主要数据及要求2.2.电机主要尺寸计算2.3.定子部分计算2.4.转子计算2.5.绕组计算2.6.磁路计算2.7.电枢反应和去磁2.8.性能3 传动设计3.1.超越离合器选型和校核3.2.各档传动比校验3.3.关重齿轮强度校验3.4.轴承选择及承载能力校核我国处于经济转型时期，经济增长方式转向内涵式可持续发展，清洁的可再生的新能源的开发和利用，电动力汽车的商品化成为热点领域。
电动车，尤其是电动轻便摩托车和电动自行车，由于其节能环保，价廉物美，使用方便，作为一种终端的交通工具，迅速普及千家万户，日益替代自行车成为老百姓短距离出行的代步工具。
目前产量已经超过燃油摩托车，全国年产达到5000万辆规模。
保有量多于1.4亿，中国曾是自行车王国，有多于5亿辆自行车，它们正在被电动车所代替。
目前的产能还赶不上更新报废的速度；现有的电动车主要使用永磁无刷电机驱动，这种电机使用稀土磁铁，使得能够设计出低速大扭矩的轮毂电机或功率体积比高的高速电机。
但是永磁电机使用磁铁励磁，“几乎不可调”，只能依靠调电压调速，通常只能降压调速，即把速度调低，而不能在不增加功率的情况下把速度调高，象车辆驱动实际需要的那样。
因而对于实际需要的使用工况变化发范围，需要更多的功率储备，这是不经济的。
通过增加变速机构来拓展电机的动力性能是问题的解决方案之一。
而本方案是一种能够根据车速（负荷）大小自动切换变速器档位从而输出低速和高速两种速度和相应扭矩的小功率一体化驱动电机。
纯电动汽车两挡自动变速器研究开发纯电动汽车是未来汽车领域的发展趋势，越来越多的汽车制造商也开始投入到该领域的研究和开发中。
而纯电动汽车使用的电动机与传统的燃油发动机有很大的不同，需要更加先进的自动变速器以满足其特殊的需求。
与传统的液力自动变速器相比，两挡自动变速器成为了纯电动汽车的上佳选择。
两挡自动变速器是指具备两个驱动档位（前进和倒车）的自动变速器。
相比于传统的液力自动变速器，两挡自动变速器构造更为简单，润滑和维护成本更低，可以更好地满足纯电动汽车的轻量化和低成本特点。
同时，两挡自动变速器换挡更加平稳，驾驶者可以感受到更加顺滑的行驶体验。
然而，两挡自动变速器也存在着不足之处。
首先，其只有两个驱动档位，无法满足传统自动变速器多档速的需求。
其次，部分纯电动汽车采用了单速传动系统，无需采用变速器，因此两挡自动变速器在该类车型上无法应用。
为了满足纯电动汽车的需求，两挡自动变速器的开发需要解决以下几个关键技术问题：1.转矩转速特性的匹配问题。
纯电动汽车的电动机转矩特性与传统燃油汽车存在很大不同，因此需要对两挡自动变速器进行特殊的转矩转速匹配设计。
2.动力输出的控制问题。
两挡自动变速器需要具备可控的动力输出能力，能够适应电动汽车的高效节能特性。
3.自动控制系统的设计问题。
两挡自动变速器需要通过自动控制系统进行换挡操作，因此需要设计完善的控制算法以确保换挡的平稳性和准确性。
总体来说，两挡自动变速器在纯电动汽车上的应用具有广阔的前景和市场潜力。
伴随着电动汽车市场的快速发展，两挡自动变速器的研究和开发也将不断推进，为纯电动汽车的发展提供创新的动力。
随着环保和能源储备等问题的日益成为全球关注的热点，电动汽车已经成为未来可持续交通发展的主流。
而在电动汽车的原理中，变速器也起到了至关重要的作用。
两挡自动变速器符合了电动汽车的特殊需求，具有良好的市场前景。
首先，两挡自动变速器的设计的确更加简单，这样可以更好地满足轻量化和低成本的目标。
电动汽车两档自动变速器的设计与研究摘要：本文基于某电动汽车原有固定档变速器，提出了两档自动变速器的结构方案，并根据动力性和经济性指标利用MATLAB软件对其传动比进行了优化设计，最后基于UG软件建立了两档变速器的三维模型。
关键词：两档自动变速器;传动比优化;三维建模引言环境污染和资源短缺近年来成为了以内燃机为动力的汽车目前所面临的两大技术问题，而电动汽车以可再生、清洁的电能作为动力，克服了传统汽车的这些缺点，成为了目前汽车生产商研究的热点。
纯电动汽车以电动机作为动力源，具有良好的调速特性，电动机在低速时恒转矩和高速时恒功率的特性比较适合车辆的运行需求。
鉴于研发成本的考虑，众多在内燃发动机汽车基础上改造的电动汽车，大都沿用了原有变速器的一个或两个档位来传动，不利于变速器的专用化。
山东某汽车公司生产的电动汽车采用固定速比减速器，只有一个档位，使得电动机常工作在低效率区域，既浪费能源，又提高了对牵引电机的要求，还使汽车的续驶里程减少。
因此，对作为传动系统主体的变速器的研究成为改善电动汽车传动性能尤其是经济性能的主要部分。
多档化能够降低对电机的要求，扩大电动机的工作区域，通过对传动系统的控制来保证牵引电机总是能够工作在理想的区域，从而提高整车的动力性、经济性等指标。
随着生活水平的不断提高，人们对驾驶舒适感和容易度也提出了更高的要求，本文基于某电动汽车研究了一种两档无离合式自动变速器，对其传动比进行了以能量消耗最小为目标的优化，并在UG环境下对变速器进行了三维建模，为进一步的动力学仿真和试车运行提供了理论依据。
1.电动汽车两档自动变速器的设计方案档位数的增加有利于增大利用电动机最大功率的机会，提高整车的动力性和经济性，但由于电动机具有良好的调速特性，因此电动汽车的档位数不宜过多，否则会增加整车的体积和重量，降低传动效率，故本文设计两档变速，低档对应整车的起步和爬坡，高档对应整车的最大车速，这样低速档的传动比可以选择的较大，整车的牵引力也较大，动力性较强。
纯电动汽车两档自动变速器的设计与研究第1章电动汽车以及AMT自动变速器的介绍 (2)1.1 纯电动汽车的发展及其前景 (2)1.2 AMT自动变速器的发展 (3)1.3 江淮同悦纯电动汽车介绍 (3)第2章变速器的设计与计算 (4)2.1 方案的选择 (5)2.2 传动方案的拟定 (5)2.3传动路线分析 (6)2.4档数及数比的选择 (6)2.5齿轮参数的选择 (7)第3章变速器齿轮强度计算与校核 (10)3.1齿轮材料的选择原则 (10)3.2齿轮校核 (10)第4章轴的设计和校核 (14)4.1轴的结构和尺寸设计 (14)4.2初选轴的直径 (14)4.3 轴的校核 (16)第5章轴承的选择与校核 (18)5.1输入轴轴承的选择与寿命计算 (18)5.2输出轴轴承的选择与寿命计算 (18)第6章电磁离合器和电磁制动器的选配 (20)6.1电磁离合器的选型 (20)6.2电磁制动器的选型 (21)第7章变速器的润滑与密封 (22)7.1 润滑方式 (22)7.2 润滑油牌号和用量 (22)7.3 密封方式 (22)第8章设计总结 (23)参考文献 (24)第1章纯电动汽车以及AMT自动变速器的介绍1.1 纯电动汽车的发展及其前景1.1.1纯电动汽车的优缺点石油是不可再生资源，随着它的大量消耗，人们不可避免地面临石油短缺的危机；另外，随着人们环境保护意识的提高，这一切都促使人们去寻找新的能源，开发新的动力，这包括气体燃料内燃机、电动汽车等。
纯电动汽车是指由车载蓄电池给电机提供电能驱动的车辆，具有零排放、高效率、维修方便等优点。
常用的电池类型有铅酸蓄电池、镍氢蓄电池、锂离子电池等。
蓄电池的比功率和比能量两项指标对电动汽车的加速性能、爬坡性能和续驶里程有着重要影响。
与汽油、甲醇等燃料相比，现有蓄电池的能量密度较低。
在现在城市道路工况下，必须在其比能量、比功率和循环寿命之间做出权衡。
纯电动汽车的优点主要有：（1）无污染、噪声小无污染、噪声小，电动汽车无内燃机汽车工作时产生的废气，不产生排气污染，对环境保护和空气的洁净是十分有益的，几乎是“零污染”。
纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器结构设计【摘要】本文主要讨论了纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器结构设计，通过引言部分介绍了研究背景、研究意义和研究目的。
在正文部分分析了纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器的基本原理、齿轮箱设计、行星齿轮系统设计、动力传递系统设计和结构优化设计。
结论部分归纳了纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器结构设计的重要性，探讨了未来发展方向，并对研究内容进行了总结。
该研究对提高纯电动汽车的性能和节能环保具有重要意义，为未来的汽车工程技术发展提供了有益的参考。
【关键词】纯电动汽车，两挡，行星齿轮，自动变速器，结构设计，基本原理，齿轮箱设计，动力传递系统设计，结构优化设计，重要性，未来发展方向，总结。
1. 引言1.1 研究背景现在汽车已经成为人们日常生活中不可或缺的交通工具，而随着全球对环境保护和节能减排的重视，纯电动汽车逐渐成为汽车行业的发展趋势。
而纯电动汽车的自动变速器作为其关键部件之一，对其性能和效率起着至关重要的作用。
对纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器的结构设计进行研究和优化，将有助于提高纯电动汽车的性能和驾驶体验，推动纯电动汽车技术的发展和普及。
本文将深入探讨纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器的结构设计原理及优化方向，为纯电动汽车的发展提供参考和指导。
1.2 研究意义纯电动汽车是未来汽车发展的趋势，具有零排放、低噪音和高效率的特点，因此受到越来越多消费者的青睐。
而自动变速器作为汽车的重要组成部分，对于提升驾驶舒适性和能效性起着至关重要的作用。
纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器结构设计的研究意义在于，可以提高变速器的效率和可靠性，进一步提升纯电动汽车的整体性能。
通过对变速器结构进行优化设计，可以实现更顺畅的动力传递，减少能量损失，延长汽车的使用寿命。
优化设计也可以减少零部件的磨损和故障率，降低维护成本，提高汽车的可靠性和稳定性。
在当前环保和节能的大环境下，纯电动汽车的发展已经成为汽车行业的主流趋势。
HUNAN UNIVERSITY 毕业设计(论文)设计论文题目：电动车两档变速器换挡机构设计学生姓名：学生学号：专业班级：学院名称：指导老师：学院院长：2015 年5 月20 日电动车两档变速器换挡机构设计摘要变速器已经因为其对性能较大的提升逐渐成为一个电动车不可或缺的一部分，目前最常用的是AMT变速器。
本论文为此类型变速器设计一个换档机构（包括电机驱动的换挡执行机构），主要重点有：1，根据对电动汽车变速器的受力分析，对换挡机构进行结构设计，从而保证换挡机构性能，保证换挡过程中不可与其他零件产生干涉，结构紧凑。
准确地实现换挡电机对同步器的控制功能。
2，保证换挡电机符合要求。
需要计算同步器力矩和换挡力的大小，可以通过对换挡同步过程进行分析，通过约束换挡速度和拨叉行程这两个参数在合理范围内，根据不同换挡时刻主从动齿轮的转速差，由此计算出换挡力，以此为依据完成选换挡电机及传动机构的参数设计。
3，要选择合适的电动执行机构的结构形式，保证电动执行机构可以可靠平稳的换挡，并且通过结构设计对换挡过程进行优化，达到减小换挡时的冲击，保证寿命，减小换挡电机功率，减小成本的优点。
关键词：电动车两档变速器，换挡机构，结构设计，换挡过程优化，三维建模Electric car two speed transmission shift mechanism designAbstractbecause of its great performance，Transmission is becoming an integral part of an electric car, the most commonly used is the AMT transmission. this thesis is about designing a shift mechanism for this type of transmission (including amotor-driven shift actuator), the main focus are:1, based on stress analysis of electric vehicle transmission, the shift mechanism is designed to ensure that the performance of the shift mechanism to ensure that the shift process can not interfere with other parts, compact structure. Achieving the Shifting motor to control the synchronization accurately.2, to ensure the shift motor compliance with the requirements. Need to calculate the synchronization torque and the shifting power. Through an analysis of shifting during synchronization.By constraining the shifting rate and shift fork movement within reasonable limits to calculate the shifting force,depending on these,we can choose the appropriate shifting motor and shifting mechanism.3,To select the appropriate electric shifting actuator form, guarantee electric shifting actuator smooth and reliable, and by the structural design to make the shifting process optimization, to reduce the impact of the shift time to ensure longevity, reduced shift motor power,to reducing costs.Key Words:Electric car two speed transmission，Shifting mechanism，Structural Design，Shifting Process Optimization，3-dimensional modeling目录1绪论 (1)1.1 课题背景及目的 (1)1.2 国内外研究状况 (2)1.3 课题研究方法 (3)2 换挡电机执行机构设计 (4)2.1 选换挡电机执行机构结构形式 (4)2.2 换挡过程优化 (5)3 换挡电机的设计计算…………………………….……………...………………………....3.1 计算方法和主要分析思路 (10)3.2 主要设计参数 (11)3.3 换挡力的计算 (11)3.4 确定电动机型号和确定减速比 (14)3.5 对换挡行程优化的结果经行验证 (14)4 换挡机构的受力分析与设计校核 (15)4.1 蜗杆蜗杆的设计 (15)4.2 蜗轮轴的设计 (18)4.3 凸轮轴的设计 (25)4.4 换挡拨叉的设计 (30)4.5 自锁轴的设计 (36)5结论 (38)6致谢 (42)7参考文献 (43)8附录 (44)一、绪论1.1 课题研究背景及目的随着油价的不断上涨和人们对环境污染问题的日益关注,电动汽车因其安全可靠,清洁环保的特点而成为未来汽车研究和发展的重要方向。
纯电动车两挡自动变速器的研发简介近几年，纯电动汽车的研究集中在能量储存系统的发展（如动力电池），电驱系统和控制策略，然而，在电池和其他相关的技术取得突破之前，变速器参数的优化对发展电动汽车的性能有很重要的意义。
纯电动汽车变速器参数的设计，特别是齿轮传动比的选择和动力组件的匹配将在动力性能、能量消耗以及续航里程产生重要的影响。
变速器的参数选择得不合理将不能优化汽车的性能，本文用一种新的用于纯电动运动多功能汽车的两级自动变速器取代了固定速比的减速器。
这种变速器有两套齿轮，但没有离合器，由一组电动执行机构控制着齿轮的改变，采用牵引电机主动同步控制以达到高质量换挡过程、电机速度和扭矩相一致的目的。
为了证明提议的两级变速器的有效，下一个仿真模型被开发，仿真分析显示电机主动同步确保减少了电动汽车的动力损失，提高了换挡的舒适性。
两级变速器还有许多其他的优点，它可以降低对电机最大转矩的需求，减少机械传动噪音，优化电机的工作转速区间，同时提高动力传动系统的效率。
1. 两级自动变速器的发展传统的纯电动汽车通常采用固定速比的减速器，为了实现汽车的高性能，牵引电机的输出转矩和最高转速应该足够大，另一方面，速度太高将会导致机械噪音，减短轮轴轴承的使用寿命。
为了发展纯电动运动多功能汽车的性能，开发了一种新的两级变速器，并将其用于第二代汽车，而其他动力组件，包含电机和电池，相比于第一代仍保持不变。
此变速器拥有两套齿轮和一个同步器，但没有离合器，依靠电动执行机构来改变齿轮，为了使变速器紧凑，不同的机构做成一体化。
因此，整个系统看起来很简单，成本也很低。
图1为已开发的EV 动力模型的装配图。
1.1 变速器的控制策略由于电机和变速器之间没有离合器，为了实现高质量的换挡过程，牵引电机采用主动同步控制，同步器被动同步。
图2为升档过程中电机的转矩和速度曲线。
首先，电机进入转矩控制模式，输出转矩为T 1，电机转速为n 1，当我们想升档时，电机改变为怠速模式，输出转矩变为0，然后电动执行机构使得变速器分离一档齿轮，目标转速可表示为：1122)/(n i i n =, (1)在公式(1)中，i 1是一挡齿轮的传动比，i 2是二挡齿轮的传动比。
纯电动汽车两挡行星齿轮自动变速器结构设计1. 引言1.1 纯电动汽车的发展现状纯电动汽车是一种以电能作为动力源的汽车，已经成为解决交通能源需求和环境问题的重要选择。
随着人们对环保意识的增强和对能源资源的日益紧缺，纯电动汽车的发展呈现出蓬勃的态势。
目前，全球范围内多个汽车制造商纷纷推出了纯电动汽车产品，其销量也逐年增长。
纯电动汽车具有零排放、低噪音、低运营成本等诸多优点，在城市交通和短途通勤中有着广阔的应用前景。
政府对环保汽车的支持政策也为纯电动汽车的发展提供了重要保障。
从全球范围来看，欧洲、北美、亚洲等地区都在加大对纯电动汽车的政策支持力度。
纯电动汽车在续航里程、充电设施建设、充电效率等方面仍然存在诸多挑战。
自动变速器技术的不断完善和发展将对纯电动汽车的性能提升和市场竞争力起到至关重要的作用。
纯电动汽车的发展面临着技术突破和创新的挑战，需要不断地提升自身技术水平，以满足消费者对汽车性能和便利性的需求。
1.2 自动变速器在电动汽车中的重要性在纯电动汽车中，自动变速器扮演着至关重要的角色。
与传统内燃机车辆不同，电动汽车的功率输出特性与转速曲线截然相反，其最大扭矩从启动即可提供，而非需要通过变速器传递。
自动变速器在纯电动汽车中的重要性仍然不可忽视。
自动变速器可以带来更好的车辆动态性能。
通过合理的变速逻辑设计，可以使电动汽车在不同速度和负载下都能保持最佳的动力输出，提高车辆的加速性能和行驶稳定性。
自动变速器可以提高能源利用率。
通过换挡逻辑的优化和结构的精简，可以使电动汽车在不同工况下都能以最低能耗实现最佳性能，延长电池续航里程。
自动变速器还可以提升车辆的驾驶舒适性和便利性。
驾驶员无需手动操控变速杆，车辆可以根据实时行驶情况自动选择最佳挡位，让驾驶变得更加轻松愉快。
自动变速器在纯电动汽车中的重要性不言而喻。
只有通过科学合理的设计与研究，才能更好地发挥自动变速器在电动汽车中的作用，推动电动汽车技术的不断进步与发展。
纯电动汽车两挡自动变速器研究开发黄伟;王耀南;冯坤;张军【摘要】A new two-speed automatic transmission was developed for electric vehicle, structure & principle, rule of speed ratio selection, vehicle power performance, gradeability and the efficiency characteristic of this transmission are studied. Results show that the two-speed automatic transmission can reduce motor's maximum torque, motor's maximum operating speed, mechanical noise, and transmission input speed, it also optimize motor's working speed range, improve the efficiency of the powertrain. Furthermore, the double wet clutch used can achieve a high shifting quality without power off.%开发了一种应用于某纯电动汽车的新型两挡自动变速器,并对该变速器结构原理、速比选择原则、整车动力性能、爬坡能力及效率特性进行了研究.结果表明,所开发的两挡自动变速器在减小电机最大转矩的同时,可降低电机最高转速、机械传动噪声和变速器输入转速,同时还可优化电机的工作转速区间,提高动力传动系统效率,且由于其采用双湿式离合系统结构,在挡位切换过程中基本无动力中断.【期刊名称】《汽车技术》【年(卷),期】2011(000)010【总页数】5页(P17-21)【关键词】纯电动汽车;自动变速器;换挡策略【作者】黄伟;王耀南;冯坤;张军【作者单位】湖南大学;长丰集团;湖南大学;湖南大学;湖南大学【正文语种】中文【中图分类】U463.2121 前言石油资源危机和汽车尾气排放成为以内燃机为动力的汽车所面临的两大技术问题，汽车界势必要寻求低排放、综合利用能源的车辆。
纯电动汽车两档自动变速器的设计与研究第1章电动汽车以及AMT自动变速器的介绍 (2)1.1 纯电动汽车的发展及其前景 (2)1.2 AMT自动变速器的发展 (3)1.3 江淮同悦纯电动汽车介绍 (3)第2章变速器的设计与计算 (4)2.1 方案的选择 (5)2.2 传动方案的拟定 (5)2.3传动路线分析 (6)2.4档数及数比的选择 (6)2.5齿轮参数的选择 (7)第3章变速器齿轮强度计算与校核 (10)3.1齿轮材料的选择原则 (10)3.2齿轮校核 (10)第4章轴的设计和校核 (14)4.1轴的结构和尺寸设计 (14)4.2初选轴的直径 (14)4.3 轴的校核 (16)第5章轴承的选择与校核 (18)5.1输入轴轴承的选择与寿命计算 (18)5.2输出轴轴承的选择与寿命计算 (18)第6章电磁离合器和电磁制动器的选配 (20)6.1电磁离合器的选型 (20)6.2电磁制动器的选型 (21)第7章变速器的润滑与密封 (22)7.1 润滑方式 (22)7.2 润滑油牌号和用量 (22)7.3 密封方式 (22)第8章设计总结 (23)参考文献 (24)第1章纯电动汽车以及AMT自动变速器的介绍1.1 纯电动汽车的发展及其前景1.1.1纯电动汽车的优缺点石油是不可再生资源，随着它的大量消耗，人们不可避免地面临石油短缺的危机；另外，随着人们环境保护意识的提高，这一切都促使人们去寻找新的能源，开发新的动力，这包括气体燃料内燃机、电动汽车等。
纯电动汽车是指由车载蓄电池给电机提供电能驱动的车辆，具有零排放、高效率、维修方便等优点。
常用的电池类型有铅酸蓄电池、镍氢蓄电池、锂离子电池等。
蓄电池的比功率和比能量两项指标对电动汽车的加速性能、爬坡性能和续驶里程有着重要影响。
与汽油、甲醇等燃料相比，现有蓄电池的能量密度较低。
在现在城市道路工况下，必须在其比能量、比功率和循环寿命之间做出权衡。
纯电动汽车的优点主要有：（1）无污染、噪声小无污染、噪声小，电动汽车无内燃机汽车工作时产生的废气，不产生排气污染，对环境保护和空气的洁净是十分有益的，几乎是“零污染”。
