轮边驱动系统-轮边减速器设计

摘要随着能源危机的日益严重以及人们环保意识的不断增强，研究开发清洁、节能和安全的汽车成为汽车工业发展的方向。

其中电动汽车具有行驶过程中零排放、能源利用多元化和高效化以及方便实现智能等优点，使之成为新型汽车研发的重点之一。

本文以减速型电动轮驱动电动汽车的优势为出发点，设计了利于电动汽车使用减速型电动轮的轮边减速装置，对轮边减速器的结构进行了设计、研究，增强了电机内转子驱动型电动轮在电动汽车上的应用能力。

以行星齿轮系为轮边减速器的减速传动形式，在减速传动链的设计中，引入了均载设计来提升行星齿轮传动的优势；出于减小轮边减速器的重量及体积、节省材料的目的，对轮边减速器的行星传动系统进行了以体积为目标的优化设计；为便于制动装置及轮毂与轮边减速器安装，设计了轮毂支承件，在满足功能的同时也减少了零件数目；轮边减速器桥壳的巧妙设计使减速器及其轮毂支承件的安装变得更容易、受力也更合理，为前后轮悬架导向机构、转向拉杆及横向稳定杆提供了支点，更进一步保证所设计的轮边减速器能够精确地实现与电动汽车其它零部件的安装及联接, 保证所设计的轮边减速器满足整车行驶工况要求。

关键词：轮边减速器；电动汽车；电动轮；行星齿轮减速器；电动机ABSTRACTWith improving environmental protection consciousness and the serious energy crisis，to research and develop the clear, energy-saving and safe auto become the new direction of development of automobile industry. Electric vehicle, which has much advantages, such as no emission, pluralism and high-efficient of energy utilization, and conveniently realizing intelligence erc, is about to become one of the focal points in researching and developing new—type automobile.The design and research takes a wheel reduction unit applied on reduced wheel-drive electric vehicle as the subjective．Research for the type of structure has been done in this thesis which will contribute to the application capability of reduced electric wheel．Load balancing structure is introduced into the drive line design of the planetary wheel reducer to fulfill the advantage of planetary transmission．In order to decrease weight and volume as well as save to material，the researcher optimized the volume of the planetary transmission．For easy to assemble the break system and the wheel--hub while reducing components number, a connection supporting part is designed．The most particular design is the transmission housing with pivots for assembling the upper and lower control arm，the stabilizer as well as the steering linkage．Optimization of the suspension, steering system and stabilizer bar has made for assembling the wheel reducer more accurate，then the optimization result feedbacks to modify the reducer design .For the purpose of guaranteeing the strength of the wheel reducer in work.Key words: Wheel Reducer；Electric Vehicle；Electric Wheel；Planetary Gear Reducer；Electric Motor目录摘要 (I)Abstract.............................................................................................................. I I 第1章绪论. (1)1.1课题的来源和背景 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3本文的研究思路与内容 (6)第2章轮边减速器设计 (7)2.1电动轮的类型及选择 (7)2.2轮边减速器的传动方案 (10)2.3本章小结 (17)第3章轮边驱动的参数确定及关键零部件的设计 (18)3.1驱动电机性能参数的确定 (18)3.1.1整车性能要求 (18)3.1.2驱动电机参数计算(两轮驱动) (18)3.2减速器关键零部件的设计 (21)3.2.1行星齿轮传动齿数分配应满足的条件 (21)3.2.2齿轮受力分析和强度设计计算 (23)3.2.3齿面接触强度的校核计算 (24)3.2.4其他相关零部件的设计计算 (28)3.3轮边减速器的润滑 (32)3.4轮边减速器零部件之间的装配关系 (32)3.5本章小结 (33)第4章行星齿轮传动的传动结构的设计 (34)4.1行星齿轮传动的均载机构 (34)4.2行星齿轮传动的齿轮结构设计 (35)4.3本章小结 (38)结论 (39)参考文献 (40)致谢 (41)附录A (42)附录B (46)第1章绪论1.1 课题的来源和背景随着汽车工业的高速发展，全球汽车总保有量不断增加，汽车所带来的环境污染、能源短缺，资源枯竭等方面的问题越来越突出。

①齿根弯曲应力计算 ，计算式：
代入数据得到：
②许用接触应力，计算式为： 代入数据得到： ③校核结果 由于 满足弯曲强度的要求。
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五、行星齿轮传动效率
行星齿轮效率计算式： ① ② ③ 代入数据①②③得到：
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六、三维建模及运动分析
在CATIA软件中，建立行星轮、太阳轮、齿圈的三维模型。具体如下所 示：
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本课题设计参数及内容
设计参数：发动机最大输出扭矩( ):2060/1000-1400
底盘参数：变速器最大传动比:=6.71; 驱动形式：10x6
主减传动比:i=2.815;
最高车速:v=78; 要求：
轮边减速器传动比:i=3.268
ห้องสมุดไป่ตู้
底盘传动效率：=74.86%
（1）按照设计参数，计算机构的尺寸，并用CATIA建立三维模型，验证 运动特性；
输入轴的运动曲线 该机构的传动比为：
输出轴的运动曲线 基本上符合设计要求。
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七、在Ansys中的Workbench板块应力分析
在CATIA三维建模软件中，以stp格式输出文件格式。然后导入Ansys workbench板块，生成三维视图。点击一下mesh，就能自动划分网格， 在Ansys workbench中默认材料属性是钢，故不需要再定义材料类型。 如图所示：
太阳轮的三维模型
行星轮的三维模型
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齿圈的三维模型 整体装配图CATIA模型
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验证运动特性，在CATIA软件的DMU kinematics板块进行运动仿真。 当太阳轮输入6rad/min的角速度，行星架的输出角速度为1.84rad/min。 具体其运动曲线如下：

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。

文章编号：１００５—２５５０｛２００８）Ｓ１－００３２－－０４
轮边减速器一般为双级减速驱动桥中安装在轮 毂中间或附近的第二级减速器．采用轮边减速器可 以使中间主减速器的外形尺寸减小．保证车辆具有 足够的离地间隙，由于轮边是最后的一级减速．其前 面的半轴、差速器及主减速器的从动轮等零件的尺 寸都可以减小。
随着越野汽车电子电器设备的大幅度增加． 整车电磁环境日益复杂．对其电磁兼容能力要求 越来越高。整车电磁兼容性应该满足国家法规、 ＩＥＣ／ＣＩＳＰＲ、ＩＳＯ、ＧＪＢ等相应标准的要求。在整车 电器设备的选择和匹配时就要将电磁兼容对于扰 预防和抑制作为考虑重点．成品必须通过电磁兼 容测试。
６结论
本文根据越野汽车高温、低温、涉水、高海拔、 电磁环境等极端环境的使用要求．结合具体的使
Ａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＺＨＯＵ Ｚｈｏｎｇ－ｓｈｅｎｇ，ＪＩＮＧ Ｄａ－ｙｏｎｇ （ＤＦＭ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｗｕｈａｎ ４３００５６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｏｆｆ—ｒｏａｄ ｖｅｈｉｃｌｅ’Ｂ ａｄａｐｔ－
（２）允许应力及肩部高度 滚珠型允许应力为４ ２００ ＭＰａ．滚子型允许应 力为４ ０００ ＭＰａ。 肩部高度：轴承旋转体和轨道的接触面为椭圆。 （３）刚性
汽车科技增刊２００８年２月
轮毂轴承的刚性由旋转体、轮毂及外圈的弹性 变量来决定。变形量可利用结构解析（ＦＥＭ）来计算。
（４）强度 利用ＦＥＭ对轴承的凸缘强度．倾斜刚性进行解 析的同时，还需考虑紧凑的外形。 （５）配合 一般轴承处于运行状态下会有少许游隙．而轴 承组装后游隙为负值状态．使预压法得以适用。 作用：①受力情况下刚性可以提高；②抑制轴的振 动，提高旋转精度；③防止外部振动引起滚道的磨蚀。 经验：靠测量轮毂轴的起动力矩确定预紧值．包 括油封阻力前提下，通过台架试验确定一个精确值。 首先拧紧内螺母并转动轮毂使轴承处于正确的安装 位置。拧紧力矩同相应螺纹规格对应，然后将螺母松 １／５。ｌ，４圈，或再装锁紧螺母。或采用其他方式保证 内螺母不松动。 （６）润滑 保证轴承滚动面或滑动面形成油膜．一般采用 润滑油ＧＬ－４，军用越野车建议采用ＧＬ一５。由于相 对主减速器来说结构简单。通常采用飞溅润滑形式。 （７）密封 同油封一起考虑。 （８）带ＡＢＳ 一种主动式半导体传感器带有内置的偏压磁． 一些没有。前者用于一般的感应环。后者需多极磁性 偏码器，分径向型和轴向型。 ３－２壳体 （１）材料 轮边减速器由于是最后一级传动总成．整个传 动系中处于受力最复杂的环节．因此壳体材料对总 成的可靠性影响很大。推荐材料：球铁ＱＴ４００、 ＱＴ４５０、ＱＴＳ００或铸钢。由于壳体具备承担悬架和转 向系统运动学等功能．不建议采用铸铝件。 （２）设计要点 同整车和悬架系统优化设计共同确定包容角即 主销内倾角和车轮外倾角的和．由于主销内倾角控制 半度公差，包容角公差不得超过０．２５０。设计时最好保 证主销旋转中心点同球笼旋转中心点重合．可以避免 输入轴产生附加弯矩给运动带来不利影响。壳体保证 足够润滑冷却性能，容积尽量缩小，满足轻量化要求， 装车后最低处预留带磁铁的放油螺塞位置。 （３）ＣＡＥ分析 汽车行驶过程中，驱动力、轮荷、车轮转向力、制 动力以及惯性力都会传递给壳体．主要考虑以下六 种工况：稳态工况；大跳动工况；制动＋跳动工况；驱

车用轮边减速器设计
摘要
本论文是结合当今汽车行业发展的形势，对微型电动汽车的车用轮边减速器进行设计，设计一种微型电动车用的轮边减速器，是为微型电动汽车的轮边驱动系统使用，工作力矩较小，但因没有主减速器而需要更大的减速比。

以大型车辆的轮边减速器的结构型式可以为电动汽车的轮边减速器提供参考，缩小结构尺寸，而增大减速比，满足轮边驱动系统的使用要求。

近年来随着汽车工业的高速发展，全球汽车总保有量不断增加，汽车所带来的环境污染、能源短缺，资源枯竭等方面的问题越来越突出。

日益严重的石油危机与人们环保意识的加强，对汽车工业的发展提出了极为严峻的挑战。

采用电能为驱动设备的电动汽车由于能真正实现“零排放”，而成为各国汽车研发的焦点。

为了保护人类的居住环境和保障能源供给，各国政府不惜投入大量人力、物力寻求解决这些问题的途径。

而电动汽车(包括纯电动汽车、混合动力电动汽车以及燃料电池汽车)，即全部或部分用电能驱动电动机作为动力系统的汽车，具有高效、节能、低噪声、零排放等显著优
点，在环保和节能方面具有不可比拟的优势，因此它是解决上述问题的最有效途径。

本论文所设计的微型电动汽车用的轮边减速器在电动汽车上的应用提供了一种可以借鉴的减速装置形式，有助于电动汽车的设计和研发。

带轮边减速器的驱动桥设计19带轮边减速器的驱动桥设计绪论汽车的驱动后桥位于传动系统的末端，其基本功用是增大由传送轴或直接由变速器传来的转矩，再将转矩分配给左右驱动车轮，并使左右驱动轮有汽车行驶运动所要求的差速功能;同时，驱动后架或承载车身之间的铅垂力，纵向力横向力及其力矩。

一般的驱动后前由主减速器总成，差速器总成，桥壳总成及半轴总成等零部件组成。

威力提高汽车平顺性和通过性，现在汽车的驱动桥也在不断地改进。

与独立悬架相配合的断开式驱动桥相对与非独立悬架配合的整体式驱动桥在平顺性和通过性方面都得到改进。

随着时代的发展和科技进步，驱动桥将会得到进一步的发展。

展望将来需要开发汽车驱动桥智能化设计软件，设计新驱动桥只需输入相关参数，系统将自动生成三维图和二维图，以达到效率高，强度低，匹配佳的最优方案。

驱动桥是汽车传动系统中主要总成之一。

驱动桥的设计是否合理将直接关系到汽车使用性能的好坏。

因此设计中要保证:所选择的主减速器比应保证汽车在给定使用条件下有最佳的动力性和燃油经济性。

(1) 档左右辆车轮的附着系数不同时，驱动桥必须能合理的解决左右车轮的转矩分配问题，以充分利用汽车的牵引力;(2) 据有必要的离地间隙以满足通过性想需要;(3) 驱动桥的各零部件在满足足够的强度和刚度的条件下，应力求做到质量轻，特别是应尽可能做到非簧载质量，以改善汽车的平顺性; (4) 能承受和传递作用于车轮上的各种力和转矩;(5) 齿轮及其它传动部件应工作平稳，噪声小;(6) 对颤动见应良好的润滑，传动效率要高;(7) 结构简单，拆装调整方便;(8) 设计中应尽量满足“三化”。

即产品系列化，零部件通用化，零件设计标准化的要求。

1驱动桥的结构方案分析驱动桥的功用是:?将传动装置传来的发动机转矩通过主减速器、差速器、半轴等传到驱动车轮，实现降速增大转矩;?通过主减速器圆锥齿轮副或双曲面齿轮副改变转矩的传递方向;?通过差速器实现两侧车轮差速作用，保证内、外侧车轮以不同转速转向;?通过桥壳承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力、纵向力和横向力，以及制动力矩和反作用力矩等。

XXXXXXXX学院全日制普通本科生毕业论文轮边减速器设计学生姓名：XXXX学号：XXXXX年级专业及班级：XXXXX指导老师及职称：XXXX学部：XXXXXXXX提交日期：XXXX年X月目录摘要 (1)关键词 (1)第一章绪论 (2)1.1 课题设计的目的和意义 (4)1.2 本设计所要完成的主要任务 (4)第二章减速器的方案设计 (5)2.1 减速器的功用及分类 (5)2.2 减速器方案的选择及传动方案的确定 (6)2.2.1 减速器方案的选择 (7)2.2.2 行星减速器传动方案的选定 (8)2.2.3 减速器传动比的分配 (8)2.2.4 传动比公式推导 (8)2.3 行星减速器齿轮配齿与计算 (9)2.3.1 行星排齿轮的配齿 (9)2.3.2 行星齿轮模数计算与确定 (10)2.4 啮合参数计算 (11)2.5 变位系数选取 (12)2.6 各行星齿轮几何尺寸计算 (13)2.6.1 第Ⅰ排行星齿轮的几何尺寸 (13)2.6.2 第Ⅱ排行星轮的几何尺寸 (16)2.7 各行星齿轮强度校核 (19)2.7.1 太阳轮和行星轮接触疲劳强度校核 (19)2.7.2 太阳轮和行星轮弯曲疲劳强度校核 (21)2.7.3 内齿轮材料选择 (22)第三章减速器结构的设计 (23)3.1 齿轮轴的设计计算 (23)3.2 传递连接 (24)3.3 轴承选用与校核与其他附件说明 (24)3.3.1 轴承选用与校核 (24)3.3.2 其他附件说明 (26)第四章设计工作总结 (26)参考文献 (27)致谢................................................... 2错误!未定义书签。

附录................................................... 错误!未定义书签。

28摘要轮边减速器是传动系中最后一级减速增扭装置，采用轮边减速器可满足在总传动比相同的条件下，使变速器、传动轴、主减速器、差速器、半轴等部件的载荷减少，尺寸变小以及使驱动桥获得较大的离地间隙等优点，它被广泛应用于载重货车、大型客车、越野汽车及其他一些大型工矿用车。

摘要本论文是结合当今汽车行业发展的形势，对微型电动汽车的车用轮边减速器进行设计，设计一种微型电动车用的轮边减速器，是为微型电动汽车的轮边驱动系统使用，工作力矩较小，但因没有主减速器而需要更大的减速比。

以大型车辆的轮边减速器的结构型式可以为电动汽车的轮边减速器提供参考，缩小结构尺寸，而增大减速比，满足轮边驱动系统的使用要求。

近年来随着汽车工业的高速发展，全球汽车总保有量不断增加，汽车所带来的环境污染、能源短缺，资源枯竭等方面的问题越来越突出。

日益严重的石油危机与人们环保意识的加强，对汽车工业的发展提出了极为严峻的挑战。

采用电能为驱动设备的电动汽车由于能真正实现“零排放”，而成为各国汽车研发的焦点。

为了保护人类的居住环境和保障能源供给，各国政府不惜投入大量人力、物力寻求解决这些问题的途径。

而电动汽车(包括纯电动汽车、混合动力电动汽车以及燃料电池汽车)，即全部或部分用电能驱动电动机作为动力系统的汽车，具有高效、节能、低噪声、零排放等显著优点，在环保和节能方面具有不可比拟的优势，因此它是解决上述问题的最有效途径。

本论文所设计的微型电动汽车用的轮边减速器在电动汽车上的应用提供了一种可以借鉴的减速装置形式，有助于电动汽车的设计和研发。

关键词：电动；轮边；减速器；设计；驱动ABSTRACTThis thesis is to combine current situation of the development of automobile industry of miniature electric cars, car wheel edges reducer design, design a kind of mini-bev wheel edge speed reducer, miniature electric cars for driving wheel edges system USES, work torque smaller, but because there is no main reducer and need more than the slowdown. The wheel edges with large vehicles for the structural type gear reducer electric car wheel edges provide reference, narrow gear reducer while increasing structure size than, satisfy wheel edges slowing the use requirement driving system.In recent years, with the rapid development of auto industry, global car total quantities increases unceasingly, car brings the environment pollution, energy shortage, resource exhaustion issues such as more and more outstanding. The increasingly serious oil crisis and the people environmental protection consciousness, the strengthening of the development of automobile industry forward very serious challenges. Using electricity for driving equipment electric car true "is a result of zero emission and become the focus of the world automobile research. In order to protect the human living environment and safeguard energy supply, governments invest a lot of manpower and material resources at the way to seek solutions to these problems. But electric cars (including pure electric cars, hybrid electric cars and fuel cell cars), namely all or part of the electricity can drive motor cars, as power system with high efficiency, energy saving, low noise, zero emissions and other significant advantages in environmental protection and energy saving, has incomparable advantage, therefore it solve the above problem is the most effective way.This thesis miniature electric vehicle designed by the wheel edges with the electric car on the speed reducer can be used provided a reference of the deceleration device form, help electric vehicle design and development.Key words: Power-driven；Welting rolling；Reducer；Devise；Drive目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 选题的依据和意义 (1)1.2国内外研究概况及发展趋势 (3)第2章行星齿轮的初步计算与选取 (5)2.1已知条件 (5)2.2 设计计算 (5)2.2.1 选取行星轮传动的传动类型和传动简图 (5)2.2.2 行星轮传动的配齿计算 (6)2.2.3初步计算齿轮的主要参数 (7)2.3本章小结 (8)第3章装配条件及传动效率的计算 (9)3.1装配条件的验算 (9)3.2传动效率的计算 (9)3.3减速器的润滑和密封 (14)3.4本章小结 (14)第4章齿轮强度验算 (15)4.1 齿轮强度验算 (15)4.2校核其齿面接触强度 (15)4.3校核其齿跟弯曲强度 (17)4.4本章小结 (20)第5章减速器结构设计计算 (22)5.1行星架的结构设计与计算 (22)5.1.1行星架的结构设计 (22)5.1.2行星架结构计算 (22)5.2齿轮联轴器的结构设计与计算 (22)5.3轴的结构设计与计算 (22)5.3.1输入轴的结构设计与计算 (23)5.3.2输出轴的设计计算 (24)5.4铸造箱体的结构设计计算 (25)5.5本章小结 (26)结论 (28)参考文献 (30)致谢 (31)附录 (32)第1章绪论1.1 选题的依据及意义汽车是人类生活中不可缺少的重要工具，随着近年来汽车工业的发展，中国政府已将汽车工业确定为国民经济的支柱产业。

分度圆
0.9777 12.56431
18
-0.058823529 73.8
啮合角inva 0.021514481
啮合角inva＇ 0.040583629
1.136 齿根滑动率η1
1.287
压力角 22.5 齿顶高系数 0.92 径向系数
0.2
刀具齿数
19
0.268292683
中心距变动系数 模数
4.1
79 中心距
79
0.790579
齿高变动系
数
节圆 232.8421053
变位系数分配
0.66888679
分度齿s∏
4.168356716 齿顶厚>0.25~0.4
模数 3.273427617
齿顶圆压力角 0.369254298
刀具最少齿数 刀具齿数
3.678416595
19
齿形角
22.5
刀具变位X 0.105
齿高变动系 数
0.083392
节圆 76.86486486
0.250 齿顶滑动率η1
0.358
0.278902356 总变位系数
变位系数分配
齿顶厚>0.25~0.4 模数
0.38998443
2.692532153
分度齿s∏
7.764867028
1端.3面39重5合60度47 >1.2
齿顶圆压力角 0.621393401
1、 确根定据速传比动比 i=1+ZB/ZA 2、 选取行星轮
227.78 243.28
12
2.1-2.6
10
2.1-2.8
8
2.1-3.2
6
2.1-3.9

……………………. ………………. …………………山东农业大学 毕 业 论 文轮边减速器的设计院 部 机械与电子工程学院专业班级 车辆工程届 次 2012学生姓名二O 一二年 五 月 八日装订线……………….……. …………. …………. ………目录摘要.............................................................. - 2 - 第一章绪论........................................................ - 4 -1.1 课题背景及意义.............................................. - 4 -1.2 本文的研究内容.............................................. - 4 - 第二章轮边减速器总体设计方案...................................... - 5 -2.1 轮边减速器的工作原理........................................ - 5 -2.2 行星齿轮的选型.............................................. - 6 -2.3 行星传动的方案设计.......................................... - 6 -2.4 行星齿轮传动的齿轮结构设计.................................. - 9 - 第三章轮边减速器传动设计的计算................................... - 10 -3.1 行星齿轮传动的配齿计算..................................... - 11 -3.2 轮边减速器太阳轮计算载荷的确定............................. - 11 -3.2.1 主要参数的初步确定................................... - 11 -3.2.2 太阳轮齿面接触强度校核............................... - 12 -3.2.3 确定传动主要尺寸..................................... - 13 -3.2.4 太阳轮齿根弯曲疲劳强度计算........................... - 14 -3.3 轮边减速器工作参数及齿轮材料参数的确定..................... - 15 -3.4 行星轮，齿圈的校核计算..................................... - 15 - 第四章中心轮的计算机仿真......................................... - 16 - 第五章结束语...................................................... - 18 - 参考文献.. (19)致谢 (20)重型汽车轮边减速器研究摘要轮边减速器是传动系中最后一级减速增扭装置，采用轮边减速器可满足在总传动比相同的条件下，使变速器、传动轴、主减速器、差速器、半轴等部件的载荷减少，尺寸变小以及使驱动桥获得较大的离地间隙等优点，它被广泛应用于载重货车、大型客车、越野汽车及其他一些大型工矿用车。

关键词: 轮边驱动; 二级行星齿轮; 湿式制动器
Design of Wheel Reducer for Straddle Transport
Pei Baoren Zhu Changbiao Shanghai Zhenhua Heavy Industries Co., Ltd.
Abstract: The design of a wheel reducer for straddle transport is introduced,the reducer is embedded in the hollow
齿根弯曲应力计算公式为:

σF
=
3. 2T Dbmn
(3)
计算结果需满足:
[σF] KaKR
>
σF
(4)
配空间,齿轮参数见表 1。 3. 2 齿轮校核
式中, [ σF] 为齿轮许用弯曲应力,为 450 MPa; KR = 0. 7,为齿轮往复运转系数。
3. 2. 1 齿面接触疲劳强度计算
经计算,二级行星齿轮传动中,各齿轮齿面接触
减速器嵌入跨运车车轮的中空部位与轮毂直接相连由二级行星齿轮传动机构制动油缸活塞弹簧摩擦盘等组成对其主要结构的设计计算进行了说明对复杂变径轴进行强度校核采用minerrule法进行轴承寿命校核
港口装卸 2020 年第 2 期( 总第 251 期)
跨运车行走用轮边减速器设计
裴宝仁 朱昌彪
上海振华重工集团股份有限公司
3
4. 5
20
31
82
12
25
60
60
91
246
i1
= 1 + Zb Za
= 5. 1
i = i1 i2 = 30. 6

轮边减速器毕业设计本文将介绍一个轮边减速器毕业设计的基础概念和设计过程，同时包含关键技术和结果分析，总字数约。

一、轮边减速器的基本概念轮边减速器是一种传动装置，通过减速运动的速度和提高扭矩输出。

它通过减少发动机的转速和增加驱动轮的扭矩输出来提高汽车牵引力和行驶的效率。

它包括多个齿轮和轮轴的组合，在汽车行驶中被称为二次电机以提供驱动力。

二、轮边减速器的设计在轮边减速器设计过程中，我们需要考虑的因素包括减速比、扭矩输出和效率。

减速比是指驱动轮的转速与发动机的转速之比，扭矩输出则是指减速器输出的扭矩大小，而效率则决定了减速器的能够快速传输扭矩的能力。

1.确定减速比减速比是轮边减速器设计中最关键的参数之一。

它决定了驱动轮的转速和发动机的转速之比。

减速比可以通过下列公式计算：Td= T1/N1∙N2 ∙η其中，Td表示减速器的扭矩输出；T1表示发动机输出的扭矩值；N1，N2表示两个齿轮的齿数；η表示减速器的效率。

2.确定齿轮配置齿轮配置是指通过设计齿数，使得减速器能够达到预期的减速比。

减速器一般由两个齿轮组成，可以通过计算齿轮的齿数和齿距来确定所需的减速比。

我们需要根据实际情况，选择适合的齿轮模数、齿数等参数。

3.确定效率减速器的效率将直接影响到扭矩输出和动力损失。

因此，在选择减速器材料和设计齿轮时，我们需要考虑减速器的效率。

提高减速器的效率一般操作是在摩擦力方面进行优化，主要包括以下几个方面：(1) 为减少轴承摩擦，我们需要减轻轮边减速器的负载及降低重量。

(2) 增加齿轮制造精度，改善齿轮摩擦。

(3) 采用新型润滑材料，减少润滑过程中因黏度使得机械能转化为热能的现象。

(4) 采用优化设计以及高精度耦合装配技术，提高减速器效率。

三、轮边减速器关键技术和结果分析轮边减速器的设计需要考虑很多因素，其中关键技术包括齿轮配对设计、轴承支撑、齿轮润滑等。

针对这些关键技术进行优化，减速器的性能可以得到有效提升。

通过本文的设计和仿真分析，我们得到了如下结论：1. 采用新型润滑材料可以明显改善减速器的效率，使其能够更快地向外提供驱动力，同时减少了摩擦，从而保证了减速器的长期运转。

摘要随着现代车辆载质量的不断提高，重型车辆的传动比在不断增大。

为了适应这一要求，带有轮边减速器的双级主减速器得到了广泛应用。

本文设计的轮边减速器为行星齿轮式轮边减速器。

由于其载重量大，对结构强度要求较高，选用2K-H型行星齿轮传动机构。

根据车辆的总体设计要求，确定轮边减速器的传动比，参考同类型产品，确定各个齿轮的齿数，选择合适的材料及加工精度。

对各种约束条件进行验证，然后对各个零件进行强度校核。

结合轮边减速器的设计参数对该齿轮副进行效率检验。

本文利用三维实体建模技术对轮边减速器进行了虚拟制造和虚拟装配，并进行了运动仿真。

通过实体建模和装配，对零件设计进行干涉检查。

运用仿真技术，对轮边减速器的运动干涉和运动正确性进行检查。

关键词：轮边减速器；强度校核；实体建模。

AbstractIn this article, the designing of the wheel-side planetary reducer of SX4180 is introduced. According to the large loads, the 2K-H planetary reducer is chose. First, in accordance with the experience, the number of gears teeth is designed. Second, the material and the precision were chose. Then, according to the contact fatigue strength, the modulus of the gear pears can be got. After that, the bending fatigue strength should be checked. After designing the parameters, the size of modules can be got and the efficiency can be checked.As the last link of the system, the wheel side planetary do hard work. In this article, an efficient work will be done with the computer technology..Key Words: Wheel-side planetary reducer; strength check; Solid modeling.目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (I)引言 (1)1绪论 (2)1.1轮边减速器研究背景 (2)1.2轮边减速器研究意义 (3)1.3轮边减速器文献综述 (4)1.4研究方向 (9)2轮边减速器设计 (10)2.1车型数据 (10)2.2轮边减速器设计计算 (11)2.2.1轮边减速器的传动方案 (11)2.2.2传动比设计 (14)2.2.3齿轮材料的选择 (14)2.2.4齿轮模数的设计 (15)2.2.5齿轮几何参数的确定及校验 (17)2.2.6轮边减速器的结构设计 (20)2.2.7齿轮传动效率 (26)2.2.8齿轮强度校核验算 (27)2.2.8行星轴的设计 (33)2.2.9花键的选用及校核 (34)2.2.10润滑方式的选择 (37)3轮边减速器实体建模及运动分析 (39)3.1实体建模技术的发展和选用 (39)3.2轮边减速器的实体建模与装配 (41)3.2.1轮边减速器实体建模 (41)3.2.2轮边减速器装配图 (43)3.2.3轮边减速器运动分析 (45)结论 (50)致谢 (51)参考文献 (52)引言在重型载货货车、矿用汽车、越野车或大型客车上，一般要求有较大的主传动比和比较大的离地间隙，满足载货汽车对重载和通过性的要求。

目录摘要 (3)Abstract. (4)0文献综述 (5)0.1轮边驱动系统发展背景 (5)0.2轮边驱动系统国内外发展现状 (5)1引言 (6)2研究基本内容 (7)3轮边驱动系统方案设计 (7)3.1驱动系统方案选定 (7)3.2减速装置方案选定 (8)4轮边驱动系统齿轮传动设计 (10)4.1轮边减速器的传动啮合计算 (10)4.1.1确定齿轮满足条件，进行配齿计算 (10)4.1.2齿轮材料及热处理工艺的确定 (11)4.1.3齿轮配合模数m计算 (12)4.1.4几何尺寸计算 (13)4.1.5齿轮传动啮合要素计算 (13)4.1.6齿轮强度校核 (13)5轮边减速器行星齿轮传动的均载机构选取 (21)6各传动轴的结构设计与强度校核 (22)6.1电机轴设计 (22)6.2行星轴设计 (23)6.3输出轴设计 (23)7减速器润滑与密封 (24)8轮边驱动系统三维建模与仿真 (24)8.1驱动系统齿轮零件建模 (25)8.2行星架建模 (27)8.3壳体与端盖建模 (28)8.4总装配爆炸模型 (29)8.5轮边驱动系统运动仿真 (30)8.5.1运动仿真建模 (30)9总结 (32)参考文献 (33)致谢 (34)基于Pro/E的小型电动车轮边驱动系统设计与运动仿真摘要：电动汽车一般使用可再生能源，其能源多元化与高效化，在城市交通中，可以实现极低排放，甚至零排放。

目前电动车能源主要来自电力，在众多的驱动系统形式中，采用轮边减速驱动系统结构形式是目前的主要发展方向。

目前轮边驱动系统主要采用的是轮毂电机，这种电机成本较高，制造过程复杂，并且主要应用于大型电动轿车上，在小型电动车上采用结构简单的轮边驱动系统还较少，本文提出了由一级2K-H (NGW)型行星传动组成的小型电动汽车用轮边驱动系统，并按照齿根弯曲强度和齿面接触强度计算公式对各级齿轮进行了设计；对各级齿轮、轴、轴承等进行了强度和寿命校核；对行星架的结构、齿轮箱的结构进行设计，并根据设计结果画出小型电动汽车轮边驱动系统零件图和总装图。

汽车设计课程设计设计题目：汽车轮边减速器设计班级：学号：姓名：2014年03月03日课程设计任务书目录一、课程设计的目的 (1)二、主减速器的设计计算 (1)1.结构分析及确定 (1)1.1轮边减速器简介 (1)1.2轮边减速器形式和齿轮的选择 (1)1.3齿轮材料的选择 (2)2、轮边减速器设计计算 (3)2.1确定行星齿轮齿数 (3)2.2按弯曲强度的初算公式计算齿轮的模数 (3)2.2.1中心轮计算载荷 (4)2.2.2行星齿轮的计算载荷确定 (4)2.2.3齿轮几何参数的确定及校验 (6)2.3轮边减速器的结构设计 (8)2.4齿轮强度校核验算 (9)2.4.1行星齿轮传动的受力分析 (9)2.4.2太阳轮行星轮齿轮副齿面接触强度校核验算 (10)2.4.3行星齿轮齿圈齿轮副的齿面接触强度的校核计算 (13)2.5行星轴设计 (14)2.6花键的选用及校核 (15)2.7润滑方式的选择 (16)三、总结 (17)四、参考文献 (18)一、课程设计的目的汽车设计课程设计是汽车设计课的重要组成部分，也是获得工程师基本训练的一个教学环节。

其目的在于：1、通过汽车部件的设计，培养学生综合运用所学过的基本理论、基本知识和基本技能分析和解决汽车工程技术实际问题的能力；2、掌握资料查询、文献检索的方法及获取新知识的方法，书面表达能力。

进一步培养学生运用现代设计方法和计算机辅助设计手段进行汽车计算机零部件设计的能力。

3、培养和树立学生正确的设计思想，严肃认真的科学态度，理论联系实际的工作作风。

二、主减速器的设计计算1.结构分析及确定原始数据：某货车总质量，后桥驱动质量分配前轴占40%。

后轴占60%。

轴距，质心高度，要求设计最高车速，最低车速为。

车轮驱动半径。

发动机标定功率初选为150马力，发动机标定转速2000 。

传动系统各部件具体设计要求见相关设计任务书1.1轮边减速器简介轮边减速器是传动系统中的最后一级，所受到的扭矩最大，所以其强度和结构合理与否对于整个传动系统有很大的影响。

轮边减速器毕业设计轮边减速器毕业设计减速器是一种常见的机械传动装置，用于将高速旋转的输入轴转速降低到需要的输出轴转速。

而轮边减速器则是减速器的一种特殊类型，其结构简单、体积小巧，广泛应用于各种机械设备中。

本文将探讨轮边减速器的设计原理、优势以及相关的毕业设计内容。

一、轮边减速器的设计原理轮边减速器的设计原理基于齿轮传动的基本原理。

它由一个输入轴和一个输出轴组成，中间通过一对齿轮进行传动。

输入轴上的齿轮称为驱动齿轮，输出轴上的齿轮称为从动齿轮。

根据齿轮的大小关系，可以实现不同的减速比。

当输入轴转动时，驱动齿轮带动从动齿轮一同转动，由于齿轮的不同大小，从动齿轮的转速将会比输入轴的转速慢，从而实现减速的效果。

同时，齿轮的齿数还决定了减速的比例，通过选择合适的齿数组合，可以实现不同的减速比。

二、轮边减速器的优势1. 结构简单：相比其他类型的减速器，轮边减速器的结构相对简单，由少量的齿轮组成。

这使得轮边减速器在制造成本和维护成本上都具有一定的优势。

2. 体积小巧：由于结构简单，轮边减速器的体积相对较小。

这使得它可以被广泛应用于空间有限的设备中，如机器人、自动化设备等。

3. 高效率：轮边减速器的传动效率通常较高，可以达到90%以上。

这意味着在传动过程中，减少了能量的损耗，提高了设备的整体效率。

三、轮边减速器的毕业设计内容在进行轮边减速器的毕业设计时，可以从以下几个方面展开研究：1. 设计与制造：通过对轮边减速器的结构和传动原理的深入研究，设计出符合特定需求的减速器。

在制造过程中，可以使用CAD软件进行三维建模，并结合数控加工技术进行制造。

2. 传动效率的优化：通过对轮边减速器的传动效率进行测试和分析，找出影响效率的关键因素，并进行相应的优化。

可以通过改变齿轮的材料、齿形设计等方式提高传动效率。

3. 噪音和振动的控制：轮边减速器在运行过程中可能会产生噪音和振动，这对于某些应用来说是不可接受的。

可以通过改进减速器的结构和材料选择等方式来减少噪音和振动的产生。

……………………. ………………. …………………山东农业大学 毕 业 论 文轮边减速器的设计院 部 机械与电子工程学院专业班级 车辆工程届 次 2012学生姓名二O 一二年 五 月 八日装订线……………….……. …………. …………. ………目录摘要.............................................................. - 2 - 第一章绪论........................................................ - 4 -1.1 课题背景及意义.............................................. - 4 -1.2 本文的研究内容.............................................. - 4 - 第二章轮边减速器总体设计方案...................................... - 5 -2.1 轮边减速器的工作原理........................................ - 5 -2.2 行星齿轮的选型.............................................. - 6 -2.3 行星传动的方案设计.......................................... - 6 -2.4 行星齿轮传动的齿轮结构设计.................................. - 9 - 第三章轮边减速器传动设计的计算................................... - 10 -3.1 行星齿轮传动的配齿计算..................................... - 11 -3.2 轮边减速器太阳轮计算载荷的确定............................. - 11 -3.2.1 主要参数的初步确定................................... - 11 -3.2.2 太阳轮齿面接触强度校核............................... - 12 -3.2.3 确定传动主要尺寸..................................... - 13 -3.2.4 太阳轮齿根弯曲疲劳强度计算........................... - 14 -3.3 轮边减速器工作参数及齿轮材料参数的确定..................... - 15 -3.4 行星轮，齿圈的校核计算..................................... - 15 - 第四章中心轮的计算机仿真......................................... - 16 - 第五章结束语...................................................... - 18 - 参考文献.. (19)致谢 (20)重型汽车轮边减速器研究摘要轮边减速器是传动系中最后一级减速增扭装置，采用轮边减速器可满足在总传动比相同的条件下，使变速器、传动轴、主减速器、差速器、半轴等部件的载荷减少，尺寸变小以及使驱动桥获得较大的离地间隙等优点，它被广泛应用于载重货车、大型客车、越野汽车及其他一些大型工矿用车。