7070E电动汽车变速器传动比的选择
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变速器传动比汽车变速器各挡传动比是如何分配的变速器传动比汽车变速器各挡传动比是如何分配的?2010-12-10汽车变速器各挡传动比是如何分配的?传动系位于发动机与驱动轮之间,它可使发动机输出的动力特性适合于在各种工况下汽车行驶的需要,使汽车能正常行驶。
最常见的是机械式传动系,液力机械传动系用于大型客车。
高级轿车和各类工程车辆上。
电力传动比较少见,只用于大型矿山车辆上。
(-)机械式传动系1、组成主要由离合器、变速器、万向传动装置和驱动桥(包括主减速器、差速器、半轴和桥壳等)组成、在越野车辆上,还设有分动器。
负责将变速器的功力分回给各驱动桥。
2、各主要总成的结构特点(1)离合器:离合器位于发动机飞轮与变速器之间。
主动部分(压盘与离合器盖)固定于飞轮后端面,从动部分(摩擦片)位于飞轮与压盘之间,并通过中心的花键孔与变速器第一轴相连。
压紧部分位于压盘与离合器盖之间,利用其弹力将摩擦片紧紧地夹在飞轮与压盘之间,主从动部分利用摩擦力矩来传递发动机输出的扭矩。
分离机构由安装于离合器盖和压盘上的分离杠杆、套于变速器第一轴轴承盖套筒上的分离轴承以及安装于飞轮壳上的分离叉组成。
分离叉通过机械装置或者液压机构与驾驶室内的离合器踏板相连。
离合器是经常处于接合状态传递扭矩的,只有将离合器踏板踩了,分离机构将压盘后移与摩擦片分开而呈现分离状态。
此时扭矩传递中断,可以进行诸如起步、换档、制动等项操作作业。
当汽车传动系过载时,离合器会启动打滑,对传动系实现过载保护。
中型以下及部分大型车辆,多采用只有一片摩擦片的单片式离合器,部分大型车辆则采用双片式离合器,离合器的摩擦片直径越大,数目越多,所能传递的扭矩就越大,但分离时需要加在踏板上的力就要大些.在摩擦片上还设有扭矩减振器,以使传动系工作更加平稳。
传统结构的离合器压紧部分多采用一圈沿四周均布的螺旋弹簧。
数目多为8~16个不等。
虽然压紧可靠,但操纵离合器时比较费力,弹力也不容易均匀。
纯电动汽车变速器传动比区间优化赵韩;冯永恺;黄康【摘要】针对纯电动汽车传统传动比优化所得结果为确定值,而变速器齿轮配齿所得传动比往往偏离该确定值的问题,根据某典型行驶工况,在整车参数已定的情况下,对驱动电机进行匹配选择。
以传动比为变量,结合两参数换挡规律,提出一种传动比区间优化方法。
优化结果表明,该方法所得传动比的最大可行区间既能解决齿轮配齿问题,又能使电机驱动系统工作在高效区。
%In connection with the problem that the transmission ratio optimized by traditional op-timization method was often different from the real value decided by gear teeth matching,according to a typical running cycle and in the case of parameters of electric vehicle were set,the drive motor wasmatched.Taking the transmission ratio as a variable,combining with the two parameters shift sched-ule,an interval optimization method was established finally.The results show that the maximum fea-sible interval of the transmission ratio obtained from proposed method can solve the matching problem of gear teeth and make the motor drive system working in the high efficiency areas.【期刊名称】《中国机械工程》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】7页(P698-703,709)【关键词】传动比;电动汽车;区间优化;变速器【作者】赵韩;冯永恺;黄康【作者单位】合肥工业大学,合肥,230009;合肥工业大学,合肥,230009;合肥工业大学,合肥,230009【正文语种】中文【中图分类】U463.2并得到了传动比最优值,但在变速器各挡齿轮配齿过程中,由于齿轮齿数为离散变量,因此配齿所得传动比往往会偏离最优结果,从而影响汽车传动系统的设计。
第1章 传动系传动比的选择1.1 传动系的功用及要求传动比对电动叉车的动力性有很大的影响。
当车辆满载平道行驶时,传动比越小,就能得到越高的车速;而当车辆满载爬坡时,传动比越大,就能得到越大的牵引力,获得越大的爬坡度。
因此,在电动叉车的设计中,应合理的选择、确定传动比,以满足叉车在平道行驶、爬坡等不同工况时的需要[7]。
在电动叉车设计中,传动系传动比是一个十分重要的参数,对它的确定主要应满足: (1)设计任务书所规定的对于行驶速度及爬坡度的要求;(2)车辆行驶所必须的牵引力及良好的加速性能。
1.2 传动系速比的初选与分析1.2.1 传动系统传动比的初选当牵引电机选定以后,就可以计算叉车传动系统的传动比了,根据叉车工作的实际工况,用户对叉车使用的要求,我们选择叉车在爬越最大坡度的工况下,来确定传动比值:()()()()15005009.80.0180.080.23==18.955.350.88k p G Q f i r i M η∑∑+⋅+⋅+⨯⨯+⨯=⋅⨯⨯ (4-1) 式中 p M ——叉车爬越最大坡度时的电机输出扭矩(N m ⋅); i ——叉车最大爬坡度(%);k r ——叉车驱动轮滚动半径(m);i ∑ ——传动系统传动比;η∑ ——叉车的机械效率。
根据串激直流电机的特性,可以知道:5=26.5N m p e M M =⋅ (4-2)由此得到直流电机的最大限制电流为max 250A I =。
根据式(4-1),可以计算出传动系统的传动比=18.95i ∑。
在确定了传动比i ∑后,还要验证选定的牵引电机及传动比i ∑,能否满足叉车在满载平道行驶时的最大车速: '0.233000'0.377=0.377=13.73Km/h 18.95k r n V i ∑⋅⨯=⨯⨯ (4-3) 式中 'n ——叉车满载平道最大车速行驶时的电机转速(r/min )。
在此,必须注意'n 的确定。
3.2 最小传动比的选择汽车大部分时间以最高挡行驶,也就是用最小传动 比的挡位行驶的,因此最小传动比的选定是很重要的。
传动系的总传动比是传动系中各部件传动比的乘积,即c g t i i i i 0=式中 ——变速器的传动比;g i 0i ——主减速器的传动比;c i ——分动器或副变速器的传动比。
普通的汽车没有分动器或副变速器,而变速器的最小传动比为直接挡或超速挡。
当变速器的最小传动比为直接挡时,传动系的最小传动比就是主减速器的传动比;当变速器的最小传动比为超速挡时,则传动系的最小传动比应为变速器最高挡传动比与主传动比的乘积。
0i 3.2.1 主减速器传动比的选择0i 下面讨论变速器最小传动比为1时的汽车最小传动比,即主减速器传动比的选择。
0i 图3-1是一汽车的功率平衡图。
图上有水平路面行驶阻力功率曲线,还画了不同主减速器传动比、、,且01i 02i 03i 030201i i i <<所确定的发动机的功率曲线1、2、3。
先讨论最高车速。
可以看出,主传动比为时,阻力功率曲线正好与发动机功率曲线2交在其最大功率点上。
若相当发动机最大功率时的车速称为则有。
而装有另外两种传动比的主减速器,发动机功率曲线1、3与阻力功率曲线的交点均不在最大功率点,即u u 且u 、均小于。
所以选择到汽车的最高车速相当于发动机最大功率点的车速时,最高车速是最大的。
max a u 02i p u 22max p a u u =11max p a u ≠,≠,33max p a u 1max a 3max a u 2max a u 0i 再讨论汽车的后备功率。
当主传动比为时,发动机功率曲线在曲线2的右方(当然是不可能实现的)。
因此,除了01i 1max 1a p u u >1p u 2max 1max a a u u <外,汽车的后备功率也比较小,即汽车的动力性比主传动比为时要差。
不过,发动机功率利用率高,燃油经02i济性较好。
纯电动汽车传动系统传动比的优化李曼;陈敬渊;孙悦超;廖聪【摘要】针对纯电动汽车传动系统传动比进行优化设计,建立了以最小加速时间和最小能量消耗率为目标的多目标函数,并考虑爬坡、起步、高档利用率等条件约束.结合粒子群算法,运用Matlab编程与仿真,结果表明:该纯电动汽车传动系统传动比的优化模型是合理的,即提高了电动汽车的动力性,同时也降低了其能量消耗.【期刊名称】《湛江师范学院学报》【年(卷),期】2015(036)006【总页数】7页(P74-80)【关键词】传动比;优化模型;Matlab;仿真【作者】李曼;陈敬渊;孙悦超;廖聪【作者单位】岭南师范学院,机电研究所,广东湛江524048;岭南师范学院,机电研究所,广东湛江524048;岭南师范学院,机电研究所,广东湛江524048;岭南师范学院,机电研究所,广东湛江524048【正文语种】中文【中图分类】U463.21随着社会的发展和科学的进步,汽车能源消耗问题逐渐受到重视.研究结果表明:针对多种新能源汽车的比较分析,纯电动汽车是最理想的新能源汽车.纯电动汽车利用电力驱动,实现了“零排放,零污染”,但行驶里程短,且其动力源——蓄电池在能量密度、使用寿命等方面还不是很理想.故在确定蓄电池、电机等参数的基础上,如何对传动系统传动比优化,以使纯电动汽车性能得到尽可能的发挥,具有重要的研究意义.1.1 优化目标分析对于纯电动汽车传动系统传动比的优化设计,目前基本原则为:尽量提高经济性的同时,保证动力性.同原燃油汽车的设计标准一致,只是电动汽车要结合电机的特性,满足一定的动力性要求.从目前学者和研究机构对传动比优化的成果来看,传动比优化过程所建立的函数大多为单目标函数或者双目标函数,利用单目标函数很容易顾此失彼,双目标函数相对理想,故文中分别在动力和经济两方面对电动汽车传动系统传动比进行优化,最后结合 matlab软件进行编程和仿真,对优化后的传动系统传动比进行汽车性能方面的验算.1.2 优化函数的建立整个传动系统的传动比的优化是对主减速器传动比、变速器的挡位数以及各挡传动比的优化匹配,以取得最大的动力和最小的能量消耗.故以主减速器传动比 i0和变速器各挡传动比 ig1,ig2,…ign(n为变速器的挡位数)为变量.式中j是1-n的自然数.1.2.1 动力性的优化目标函数汽车的动力性的评价指标有三个,即最高车速、加速时间(通常包括原地起步加速时间和超车加速时间)、最大爬坡度.其中加速时间是一个重要评价指标,并且为了与燃油经济性目标函数的一致性,即对目标函数求最小值.文中选取由某一车速u1加速到另一较高车速u2所需要的最小时间为动力性的优化目标,其函数表示如下:式中:u——电动汽车行驶车速,km/h;un——电动汽车额定转速下对应的车速,km/h;δ——旋转质量换算系数;m——电动汽车质量,kg;f——滚动阻力系数;CD——空气阻力系数;A——电动汽车的迎风面积,m2;Tm——电动机的转矩,N.m;Te——电动机的额定转矩,N.m;ηT——传动系统效率;r——车轮半径,m;n——电动机工作转速,r/min.因此电动汽车动力性的优化目标函数可以表示为加速时间与传动比的函数,即:1.2.2 经济性的优化目标函数纯电动汽车的动力源与燃油汽车的动力源有着本质的区别,其经济性的评价指标包括能量消耗和行驶里程两方面.文中选取电动汽车在一定的工况下,能量消耗率作为经济性的优化目标.汽车的运行工况选取的是欧洲经济委员会低速循环工况,如图 1,该循环工况主要包括匀速过程和加速过程.(1)等速行驶工况在汽车以车速ua等速行驶时,主要所受到的阻力包括空气阻力滚动阻力mgf,故在等速行驶时所需要的功率为:则汽车在时间 t1内所消耗的电机能量为:式中ηe 为电机能效率.由上可知,在整个行驶工况中,存在的等速行驶工况所消耗的电机能量都可通过公式(6),(7)计算得到.而整个工况下等速行驶所消耗的总能量可表示为:匀速行驶工况下的行驶里程为:(2)加速行驶工况汽车在加速行驶时,所受到的阻力主要包括空气阻力滚动阻力 mgf和加速阻力又假设加速工况是从车速 u1在时间 t内加速到车速u2,则对应的加速度将时间 t 分成 n等分,则在第i时刻的速度可表示为:那么在车速为 ui时所消耗的功率为:电动汽车此时所消耗的能量为:整个加速工况所消耗的电机能量为:加速工况下的行驶里程可表示为:最终,计算在整个循环工况下,单位里程能量消耗的公式为:结合公式(4)可看出 E也是关于传动比的函数,记为1.2.3 多目标优化函数的转化对于这种多目标的函数最终要进行转化,形成单一化的目标函数,其转化后的公式可表示为:式中,λ1、λ2分别动力性和经济性加权系数,其值可以根据车型对动力性和经济性的要求,利用模糊数学运算求得.1.3 优化函数的约束条件传动系统传动比的确定除了受汽车性能设计要求决定外,还受到所配电机性能、最高车速要求、最大爬坡度要求等限制,这些限制因素作为传动系统传动比优化时的约束条件.(1)最小传动比的约束汽车最高挡时传动比 ign即为传动系传动比最小时对应的值.受到最高稳定车速umax和电机的最高转速nmax影响时:受到最高车速影响时:式中TPmax为电机在最高转速下的输出扭矩.(2)最大传动比的约束I挡时是传动系统传动比最大时的工作状态,在主减速器传动比确定的基础上,其传动比的大小受到汽车的最大爬坡能力αmax 的限制.式中Tm max 为电机的最大扭矩(N.m).受到最大附着力的限制:(3)传动比分配的约束传动系传动比的分配原则是按等比级数分配,但又考虑汽车经常处于高挡状态行驶,即汽车高挡行驶的时间和里程都远远大于低档,故要对传统的等比级数分配原则进行修正,即相邻两挡位传动比的比值随着挡位数的升高而逐渐降低.设公比为则:1.4 纯电动汽车变速器挡位数的选择根据燃油汽车动力性和经济性的要求,挡位数越多其性能越优,但纯电动汽车的动力源与燃油汽车有着本质的区别,其动力源为电机.而电机具有低速恒转矩高速恒功率的特性,故与电机匹配的变速器的挡位数不易过高.又电机可反转,无需倒挡设置,故纯电动汽车一般取 2-4挡为易.2.1 传动系统传动比的优化计算结合传动系统传动比的优化理论,文中对某一款三挡纯电动汽车的动力传动系统的传动比结合matlab软件进行优化分析.该车的基本参数如表 1.并利用模糊数学运算求得加权系数λ1=1,λ2=0.3.运用粒子群算法,通过Matlab编程对传动系统传动比进行优化计算,得出优化后电动汽车传动比,并与优化前的传动比进行对比,如表2.2.2 性能仿真利用上述的优化结果,运用基于Matlab的 ADVISOR电动汽车仿真软件对优化前后的汽车性能进行仿真分析,如图2,图3.整个仿真过程没有出现警告或异常.针对优化前后的汽车性能结果对比如表 3.从上表中可看出,优化后的性能相对优化前有了很大的改善.其中动力性方面,三种状态下的加速时间平均提高了 5.63%,最大爬坡度提高了 19.02%,最高车速提高了 6.32%.经济性方面,折合成汽油的百公里油耗降低了4.1%.以上对纯电动汽车传动系统传动比的研究,主要是建立了以最小加速时间和最小能量消耗率为目标,综合考虑爬坡、起步、高档利用率等条件约束的优化模型.模型建立后,我们进一步运用某三挡电动汽车的基本参数,结合 Matlab 软件,进行验算与仿真,结果表明:该纯电动汽车传动系统传动比的设计既能提高纯电动汽车的动力性,又能降低其能量消耗.希望该模型能助益于纯电动汽车传动装置的优化匹配研究.【相关文献】[1] 宋柯,章桐.增程式纯电驱动汽车动力系统研究[J].汽车技术, 2011(7): 14-18.[2] 余志生.汽车理论 [M].4版.北京:机械工业出版社, 2006.[3] 姬芬竹,高峰.电动汽车驱动电机和传动系统的参数匹配[J].华南理工大学学报, 2006,34(4):33-37.[4] 刘清虎,郭孔辉.动力参数的选择对纯电动汽车性能的影响[J].湖南大学学报(自然科学版),2003,30(3):62-64.。
电动车传动系统参数设计1. 引言电动车传动系参数设计是指在设计电动车传动系统时,确定各个参数的数值和范围,以保证电动车具有良好的动力性能、高效能和可靠性。
本文将介绍电动车传动系统参数设计的相关内容。
2. 传动系统参数设计的重要性传动系统是电动车的核心部件之一,它负责将电动机的动力传递给车轮,并调节传动比例,以实现不同速度和扭矩需求。
因此,传动系统参数设计的合理性直接关系到电动车的性能和使用寿命。
一个合理设计的传动系统能够使电动车在任何路况下都能提供平稳的加速和高效的能量利用。
同时,传动系统参数的设计还应考虑到电动车的使用环境和驾驶习惯,以确保其具有足够的可靠性和平安性。
3. 传动系统参数设计的内容在进行电动车传动系统参数设计时,需要考虑以下几个主要内容:3.1 传动比传动比是指电动车传动系统中输入轴和输出轴的转速比。
传动比的选择直接影响电动车的速度和扭矩输出。
根据电动车的用途和设计要求,可以通过计算或仿真等手段确定适宜的传动比。
3.2 齿轮模数与齿数齿轮模数与齿数是传动系统中齿轮的重要参数。
它们决定了齿轮的尺寸、传动效率和承载能力。
在传动系统参数设计中,需要合理选择齿轮模数与齿数,以保证传动系统的可靠性和高效性。
3.3 转矩容限转矩容限是指传动系统所能承受的最大转矩。
在电动车传动系统参数设计中,需要根据预计的工作负荷和传动比选择适宜的传动系统转矩容限,以确保传动系能够正常运行,并具有足够的寿命。
3.4 效率和能耗传动系统的效率和能耗是电动车设计中重要的考虑因素。
在传动系统参数设计中,需要通过合理选择齿轮材料、润滑方式和减速机类型等手段,以提高传动系统的效率和减少能耗。
4. 传动系统参数设计的方法与工具在进行电动车传动系统参数设计时,可以利用多种方法和工具来辅助设计。
常用的方法包括理论计算和仿真模拟。
通过使用这些方法和工具,可以更加准确地确定传动系统的各个参数,并进行性能优化。
5. 结论电动车传动系统参数设计是电动车设计中的重要环节,直接影响电动车的性能和可靠性。
变速器传动比的计算方法
嘿,朋友们!今天咱来聊聊变速器传动比的计算方法,这可真是个超有意思的事儿呢!
你看啊,变速器就像是汽车的魔法盒子,它能让车子在不同的速度和力量之间自由切换。
那传动比呢,就是这个魔法盒子里的关键密码!
想象一下,变速器里的齿轮就像一群小伙伴在跳舞,它们的大小和转速决定了车子的表现。
传动比就是它们之间的默契度!计算传动比,其实就是搞清楚这些小伙伴们怎么配合才能让车子跑得又快又稳。
比如说,主动齿轮转了好多圈,从动齿轮才转一圈,这传动比可就大啦!就好像大力士带着小瘦子跑步,大力士迈一步,小瘦子得跑好几步呢。
反之,如果主动齿轮转一圈,从动齿轮能转好几圈,那传动比就小啦,就像小瘦子拉着大力士跑,小瘦子得拼命跑才行。
计算传动比,不就是搞清楚这些齿轮之间的关系嘛!用主动齿轮的齿数除以从动齿轮的齿数,哇塞,答案就出来啦!这就像解开一道有趣的数学谜题,是不是很神奇?
那为什么要知道传动比呢?这可重要啦!不同的传动比能让车子适应不同的路况和驾驶需求呀!在平路上,我们可能想要速度快,那就选个小传动比;要是爬坡,就得要大传动比来提供更大的力量。
这就像我们穿衣服,不同场合穿不同的衣服,一个道理嘛!
而且哦,通过调整传动比,还能让车子更省油呢!这多棒啊!就好像我们找到一种最省力的走路方式,能走更远的路还不累。
所以啊,变速器传动比的计算方法可真不是什么枯燥的东西,它是让车子变得更棒的秘密武器!我们了解了它,就能更好地掌控我们的爱车,让它为我们服务。
别小看这小小的传动比,它可是能带来大大的不同呢!这就是我对变速器传动比计算方法的看法,你们觉得呢?。
变速器参数选择档数增加变速器的档数能改善汽车的动⼒性和经济性。
档数越多,变速器的结构越复杂,并且是尺⼨轮廓和质量加⼤。
同时操纵机构复杂,⽽且在使⽤时换档频率也增⾼。
在最低档传动⽐不变的条件下,增加变速器的当属会是变速器相邻的低档与⾼档之间传动⽐⽐值减⼩,是换档⼯作容易进⾏。
要求相邻档位之间的传动⽐⽐值在1.8以下,该制约⼩换档⼯作越容易进⾏。
要求⾼档区相邻档位之间的传动⽐⽐值要⽐低档区相邻档位之间的传动⽐⽐值⼩。
近年来为了降低油耗,变速器的档数有增加的趋势。
⽬前轿车⼀般⽤4~~5个档位,级别⾼的轿车变速器多⽤5个档,货车变速器采⽤4~~5个档位或多档。
装载质量在2~3.5T的货车采⽤5档变速器,装载质量在4~8T的货车采⽤6档变速器。
多档变速器多⽤于重型货车和越野车。
⼀.转动⽐范围变速器的传动⽐范围是指变速器最低档传动⽐与最⾼档转动⽐的⽐值。
转动⽐范围的确定与选定的发动机参数,汽车的最⾼车速和使⽤条件等因素有关。
⽬前轿车的传动⽐范围在3~4之间,轻型货车在5~6之间,其他货车则更⼤。
⼆.中⼼距对中间轴式变速器,是将中间轴与第⼆轴之间的距离成为变速器中⼼距.其⼤⼩不仅对变速器的外形尺⼨,体积和质量⼤⼩,⽽且对轮齿的接触强度有影响。
中⼼距越⼩,齿轮的接触应⼒⼤,齿轮寿命短。
最⼩允许中⼼距当有保证齿轮有必要的接触强度来确定。
变速器轴经轴承安装在壳体上,从布置轴承的可能与⽅便和不影响壳体的强度考虑,要求中⼼距取⼤些。
此外受⼀档⼩齿轮齿数不能过少的限制,要求中⼼距也要⼤些。
轿车变速器的中⼼距在65~80mm变化范围,货车的变速器中⼼距在80~170mm范围内变化。
原则上总质量⼩的汽车中⼼距⼩。
三.外形尺⼨变速器的横向外形尺⼨,可根据齿轮直径以及倒档中间齿轮和换档机构的布置初步确定。
轿车四档变速器壳体的轴向尺⼨3.0~3.4A。
货车变速器壳体的轴向尺⼨与档数有关:四档2.2~2.7A五档2.7~3.0A六档3.2~3.5A四.轴的直径变速器⼯作时轴除传递转矩外,还承受来⾃齿轮作⽤的径向⼒,如果是斜齿轮还有轴向⼒。
纯电动汽车两挡自动变速器传动比优化及换挡品质研究作者:程森陆晓平马卓来源:《科技与创新》2017年第12期摘要:汽车传动系统中,变速器作为关键构件,直接影响整车性能。
为了使电动汽车驱动电机的效率得到提升,对固定速比电动汽车进行改动,采用两挡传动比方案,促使驱动电机工作效率提高,进而使整车动力性能及经济性能得到提升。
主要对纯电动汽车两挡自动变速器传动比优化及换挡品质进行研究。
关键词:纯电动汽车;变速器;传统比;换挡品质中图分类号:U469.72 文献标识码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2017.12.0461 整车基本参数基于传统微型车对电动汽车进行研究,保留原车悬挂系统,动力电池采用锰酸锂电池,驱动电机采用永磁同步电机。
综合研究后,整车参数为:满载质量1 350 m/kg,机械传动效率0.9,轮胎滚动半径0.258 r/min,迎风面积1.868 A/m2,空气阻力系数0.31.根据国标GB/T 28382—2012标准及市场定位,整车动力性指标如下:30 min最高车速≥80 km/h,最大爬坡速度≥20%,4%坡度的爬坡车速≥60 km/h,12%坡度的爬坡车速≥30 km/h,工况法行驶里程≥100 km。
2 驱动电机参数确定对电机进行选择时,要确保电机最大限度地工作在高效区,同时也要考虑电池组的峰值放电倍率。
2.1 驱动电机功率在最高车速时计算以最高车速在水平道路上行驶,对加速阻力忽略不计,设风速为0,那么电机的输出功率即为:(1)式(1)中:P1为最高车速时驱动功率;ηt为机械传动效率;mg为整车满载质量;f(u)为滚动阻力系数;umax为最大车速;Cd为空气阻力系数;A为迎风面积。
其中:f(u)=1.2(0.009 8+0.002 5[u/(100 km/h)]+0.000 4[u/(100 km/h)]4). (2)按照实际需求及国际标准,选择100 km/h车速,根据式(2),计算结果为0.015 24,代入式(1),计算结果为P1=13.2 kW。
纯电动汽车减速器速比选择研究周洋;张娟萍【摘要】基于纯电动汽车中使用的单级减速器现状,利用GT整车仿真软件建立蓄电池、电动机及驱动系统和整车仿真模型,通过对整车行驶动力性能和续驶里程的仿真分析,对减速器速比的选择依据进行研究,并在实车上进行仿真验证,得出不同的整车性能定义下相对合理的速比选择范围.【期刊名称】《山东交通学院学报》【年(卷),期】2014(022)002【总页数】4页(P9-12)【关键词】电动汽车;减速器;速比;仿真【作者】周洋;张娟萍【作者单位】上海大众汽车有限公司,上海201805;上海大众汽车有限公司,上海201805【正文语种】中文【中图分类】U469.72能源短缺与环境污染的挑战使得清洁能源汽车受到越来越多的关注,作为研究重点之一的纯电动汽车,发展前景广阔。
减速器作为传动系统中的重要组成部分是电动汽车研究的重点项目之一。
电动机的起动转矩很大,可实现低速恒扭矩、高速恒功率的工作模式,且易实现无级调速。
为提高传动系统效率,选择结构简单、制造成本低的固定速比减速器。
1 减速器速比选择以某型号电动汽车为研究对象,在已有的动力传动系统参数设计基础上,建立电动汽车整车驱动模型。
首先应用理论公式计算减速器速比选择的大致范围,再通过仿真模拟整车特性,选择不同的速比对比分析车辆动力性与续驶里程的最优状态,最后得出减速器的最佳速比范围。
1.1 主要技术参数在电动机输出特性一定时,减速器速比的选择,依赖于整车的动力性能指标要求。
影响电动汽车动力性能的因素很多,不仅与整车及各部件的参数有关,而且也与驾驶工况等密切相关。
根据国家及地方法规[1-2],并参考乘用车驾驶员对车辆的性能要求,纯电动汽车主要技术参数及整车动力性参数为:1)整车。
①主要技术参数。
长×宽×高=4 598 mm×1 740 mm×1 452 mm、整备质量1 550 kg、迎风面积2 m2、空气阻力系数0.33、滚动阻力系数0.012、轮胎滚动半径295 mm、轴距2 600 mm。
齿比的合理选择非常重要,不合适的齿比可能会给您带来重大损失。
请遵守以下要点来正确选择齿比!1、电机的工作温度电机在工作时,温度应低于100℃ (212℉);温度高于100℃时,将会使电机转子磁性减弱,且线圈可能出现局部烧熔短路现象,产生大电流而损坏电调。
选择合适的齿比可以有效防 止电机过热。
2、齿比选择原则为防止电机过热引发潜在危险而导致电调和电机损坏,请从一个最少齿数的电机小齿进行齿比配置,并随时检查电机温度,这是唯一能确保电机不过热的方法。
车子在行驶途中,如果电机及 电调温度一直处于稳定的低温范围内,您可以试着使用齿数较多的小齿,并密切监测电机温度,以确定更改后的齿比是否适合您的模型车、当地气候及赛道条件(请注意气候及赛道条件不是 恒定不变的,而是经常会发生变化,所以频繁地监测电调及电机的温度是一项重要的日常操作,它可以确保您的电子设备长期稳定地工作)。
· 在产品处于通电状态时,不应分散精力去处理其他事情。
· 连接电机前,· 使用此电机前,请认真查看各动力设备以及车架说明书,确保动力搭配合理,避免因错 误的动力搭配导致电机超载而损坏。
01注意事项06装配说明05齿比选择零件清单1、安装电机4985电机为四个M4螺丝孔位,5687及56113电机为八个M4孔位,面板螺孔可锁 入深度为8mm,因此建议采用不长于10mm的M4螺丝进行安装。
2、电机连接电机与电调相连无严格的线序要求,电调的#A/#B/#C可以与电机的三线随意对接, 若出现转向相反,任意交换两条电机线即可。
3、检查开启遥控车电源前,请再次仔细检查电机安装的可靠性及所有连接的正确性。
04安装和连接为了使电机寿命更长、效率更高,我们建议定期检查轴承并清理电机中的污垢,具体时间取决于您使用电机的频次和场地情况。
安装时,请遵循以下装配图的步骤;拆卸时,请按相反步骤执行03规格EZRUN 4985/5687/56113车用无感无刷电机使用说明书电机金属面壳固定螺丝 x 6Pcs (M3.0 x 5.0mm)转子 x 1Pcs电机金属底壳固定螺丝 x 5Pcs 内六角沉头M3.0x5.0mm (4985电机为3Pcs内六角沉头M2.5x5mm)后端盖组件 x 1Pcs电机金属中壳 x 1Pcs前端盖组件 x 1Pcs。
7070E电动汽车变速器传动比的选择朱育增(辽宁工业大学辽宁锦州12100)摘要:根据电动汽车动力性能要求, 从车辆动力学出发建立了驱动电机功率计算模型, 给出了系统传动比、最高车速、加速时间等电动汽车动力性能采参数计算一般公式。
通过cruise软件对7070E电动汽车的电机变速器进行仿真分析,达到整车的设计时的动力性要求,验证匹配的可能性。
关键词:电动汽车; 动力性; 匹配;cruise。
7070 e electric auto transmission gear ratio selectionZhuyuzeng(liaoning university of technology liaoning Jinzhou 12100)Abstract In accordance with the requirements of electric vehicle power performance, starting from the vehicle dynamic driving motor power calculation model is established, the system is given transmission ratio, maximum speed, acceleration, time and so on electric vehicle dynamic performance by parameter calculation formula in general. Through cruise software for simulation analysis was made on 7070 e electric car motor gearbox, reaches the design of the vehicle's power performance requirements, verify the possibility of a match. Keywords Electric vehicle,Dynamic performance,Matching,Cruise.1.引言由于环境污染、能源匮乏等问题, 电动汽车日益受到各国汽车业界的重视,开发电动汽车时环节能源危机的主要手段之一。
目前对电动汽车的研究主要集中在两个方面,一是能源存储问题,二是驱动方式动力匹配问题。
对纯电动汽车动力传动系统部件进行合理选择和匹配将是提高电动汽车性能关键。
7070E电动汽车是万得集团贴合现代居民切实需求所设计、研发的一款经济代步车。
最高时速70km/h,续驶里程>100km,完全能够满足居民的城镇代步需求。
其变速器要配合整车尺寸,尽量减少重量,降低整车质量,提高续航里程。
在城市路况下行驶,频繁的停车启动,因此要求各档传动齿轮传动平稳,具有较好的加速能力。
本文已运用cruise软件进行电动汽车的电机与变速器仿真分析,在匹配中首先确定电机的各项参数然后是其次传动系的各项参数以实现整车综合性能优化设计的目标。
CRUISE软件可以用于车辆的动力性,燃油经济性以及排放性能的仿真,其模块化的建模理念使得用户可以便捷的搭建不同布置结构的车辆模型,其复杂完善的求解器可以确保计算的速度。
CRUISE的一个典型应用是对车辆传动系统和发动机的开发,它可以计算并优化车辆的燃油经济性,排放性,动力性(原地起步加速能力、超车加速能力)、变速箱速比、制动性能等,也可以为应力计算和传动系的振动生成载荷谱。
1电动汽车动力性能指标及其分析电动汽车动力性主要由3 个指标来评定 : 汽车的最高车速、加速时间和最大爬坡度。
动力性要求及整车参数如表1。
表1 动力性要求及整车参数类别参数值空载质量770kg满载质量953kg最高车速70Km/h最大爬坡度25%车辆外形尺寸2590*1450*1600(mm)轮胎145/70R122 电机的选择在电动汽车行驶过程中, 不仅驱动力和行驶阻力互相平衡, 电机功率和行驶阻力功率也总是平衡的。
电动汽车所受运动阻力所消耗的功率有滚动阻力功率p f、空气阻力功率p w、坡度阻力功率p i及加速阻力功率p j。
假定风速为零,式两边乘以行驶速度, 经单位换算整理可得电动汽车功率。
平衡方程式(式中功率单位为kW ) 如下p e=1ηT(Gfu a3600+Giu a3600+C D Au a376140+δmu a3600d ud t)选定电机为新大洋6KW 直流无刷电机,具体参数如 表2表2 电机参数Tab.1 electric machine parameter类别 参数值 最大转矩 80N.M/1000r/min 最大功率 20kw/2500r/min 额定功率 6.0KW/1500r/min额定电压 72v 额定转速2000 r/min3.传动比的确定传动比对电动汽车的动力性能和耗电经济性有较大的影响。
一般来说, 传动比越大, 加速性能和爬坡能力较强, 而耗电经济性变差。
但如果过大,则不能发挥驱动电机的全部功率而达到应有的车速。
传动比越小, 最高车速较高, 耗电经济性较好, 但加速性和爬坡能力较差。
7070E 电动其次采用两档两轴式变速器,第一档主要满足汽车的最大爬坡度和加速度要求,第二档主要满足最高车速要求。
3.1第一档传动比的确定首先组最大爬坡度要求。
电动汽车的最大爬坡度, 是指满载时在良好路面上用第一档克服的最大坡度。
爬坡度用坡度的角度值正切值的百分数来表示。
电动汽车最大爬坡度是指在满载, 在干燥硬实路面的条件下, 以最低档所能通过的最大坡度。
计算如下:最大爬坡度:25%,最大转矩:80N/M ,满载质量:953kg ,车轮滚动半径:m axm ax i f t F F F +=maxmax max sin cos 01ααηG Gf rT Tg i i tq +=Ttq g i T ra f G i ηαα0m ax m ax m ax 1)sin cos (+≥0.247m ,主减速比:3.6。
解得:其次满足路面附着力的要求,保证驱动轮相对地面无滑动。
由于电动汽车行驶工况基本上为良好路面,所以路面附着系数为0.8。
解得3.2第二档传动比的确定 满足最高车速的要求,电动汽车以最高车速行驶时, 以最小传动比的档位行驶,在最大爬坡度时以最大传动比的档位行驶。
电动汽车最小传动比可由最高车速求取。
4.cruise 仿真分析4.1用cruise 对爬坡度进行分析,如图1。
图1 各档爬坡度曲线Fig.1 Each file gradability curve由图1 可得到结论如下07.21≥g i F zΦ<-rT Tfti TTF r ttq fzm a x1g Φiη+<2.3i g1<ii ug arn2377.0=ui i ag rn2377.0=94.02<ig表3 各档爬坡度参数Tab.3 Each file gradability parameters设计爬坡度Cruise仿真匹配爬坡度第一档25% 33%第二档17% 25%可见第一档最大爬坡度为33%,满足7070E电动汽车的设计要求。
4.2用cruise软件对加速度分析,如图2。
图2 各档加速度曲线Fig.2 The acceleration curve上方曲线为一档加速度曲线,车度为0至8km/h时加速度几乎无变化,最大为3.3m/s2,随着车速的增加加速度反而下降,几乎与车速成反比。
下方曲线为二档加速度曲线,车速为0至16km/h时加速度几乎无变化,最大为2.5m/s2,随着车速的增加加速度反而下降,几乎与车速成反比。
档车速为80km/h时加速度降为0。
4.3用cruise软件对最高车速分析,如图3。
图3 各档车速曲线Fig.3 The gear speed curve上方曲线为一档车速曲线,车速与电机转速成线性关系,电机转速越高车速越高,一档在电机转速为4000转是达到最高车速。
上方曲线为二档车速曲线,车速与电机转速成线性关系,电机转速越高车速越高,二档在电机转速为4000转是达到最高车速。
5结论电动汽车动力传动系统参数设计及合理匹配对其性能影响很大。
根据整车动力性能要求。
通过理论仿真计算。
对机电传动系统进行匹配计算。
使电机输出、动力电池容量与整车动力特性合理匹配。
计算结果表明, 所选取的传动比能满足7070E电动汽车的加速性爬坡能力、最大车速。
验证了仿真模型的正确性和有效性, 为电动汽车的设计、动力性能预测和分析提供了一种有效方法和手段,同时也验证了所选传动比的正确。
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