電気自動車の還元剤設計と有限要素分析

自動車産業の急速な発展と自動車の所有数の増加により、汚染物質の排出量が増加し、環境問題がますます顕著になり、新しいエネルギー車両の開発が自動車産業の将来の発展の主な傾向になりました.com。還元剤は、電気自動車伝送システムのコアコンポーネントの1つであり、モーターとホイールの回転の影響に直接負担し、その寿命は電気自動車の信頼性と経済に直接影響します。したがって、新しいエネルギー車の還元剤を研究して開発することが重要です。惑星還元剤とHO-Service Reducerとしても知られる惑星ギア還元剤が広く使用されています。固定駆動シャフトトランスミッションの代替として、複数の惑星ホイールがそれらの間の負荷を共有するため、効率を改善するために内部ギアユニットを合理的に使用します。他のレディューサーと比較して、惑星還元剤は、サイズが小さい、高効率、大きな比率の範囲、負荷による低い影響の利点があります。

1つのプログラム選択

2還元剤設計
自動車トランスミッションに使用される還元剤のギアは、より多くの要因を考慮する必要があります。まっすぐな円筒形のギアはストレス要件が低く、らせん円筒ギアには直線的な円筒形のギアよりも多くの利点があるため、この設計ではヘリカルの円筒形のギアを使用します。ギアリデューサーのギア材料選択40crの実際の作業条件と、5年生のギア精度、グラインドプロセスを選択します。
GB/T18385-2005によると、「電気自動車のパフォーマンステスト方法」要件タイプ、計算の2つの側面の最大速度と登山度の登山の影響を駆動する車両の伝送比では、還元速度比は7〜9、および設計要件の車の電力、経済、信頼性を満たすことができます。関連する情報と基準によれば、総伝送比は最終的に8.7として決定され、合理的に分布し、第1段階速度比は3.4、第2段階速度比は2.5でした。ギア歯の数は、式（1）に従って計算されました。
第1段のアクティブギアの歯数は21で、第1段駆動ギアの歯数は72で、式（1）で計算できます。
第2段階のアクティブギアの歯数は24で、第2段階駆動ギアの歯数は61で、式（1）で計算できます。
CATIAソフトウェアを使用して、レデューサーの各部分を個別にモデル化および設計し、アセンブリモジュールを使用して組み立てられ、最後にヘリカルガーデンカラムギアレデューサーの3次元モデルが取得されました（図1）。

3ギアの強度分析
有限要素分析プロセスには、有限要素モデルの確立、メッシュセルの分割の材料特性の定義、負荷境界条件の賦課、データ分析処理と計算、および分析結果の視覚化と出力が含まれます。 。
ギアはメイン負荷の部分であるため、ワークベンチはギアの有限要素分析を実行して、設計の信頼性を確保するために使用されます。ギアに選択された材料は40crで、密度は7820 kg/m '、ポアソンの比率は0.227、弾性率は211 GPa、約900 MPaの降伏強度があります。ギアは最初に大まかにメッシュ化され、次に関連するパラメーターが詳細なパーティション化と更新のために調整されます。
その境界条件と制約を決定し、ギアに負荷を加える必要があり、ギアストレスにトルクを追加する必要があり、ギアの強度分析が実行され、ギアの応力クラウド図とギア変位クラウド図が実行されます。由来します（図2および図3）。図2および図3から、拘束を適用した後のギアの最大変位は0.567mmであり、この場合のギアの最大応力は752MPaであることがわかります。材料900mpaしたがって、ギアの強度は設計要件を満たしています。

4シャフトの強度分析
ドライブシャフト用に選択された材料は40crで、同じ有限要素計算が実行され、メッシュが分割された後、対応する制約とトルク荷重がドライブシャフトに適用されます。ドライブシャフトの応力分布と変位雲が計算されます（図4と図5）。図4および図5から、駆動シャフトの最大変位は拘束を適用してから0.135mmであり、この状況下でドライブシャフトの最大応力は655mpaであり、応力は肩に集中していることがわかります。前半のセクションのうち、800mPaの降伏応力よりも少ないため、ドライブシャフトの強度は設計要件を満たすことができます。

5。結論
このホワイトペーパーでは、電気自動車のギアボックスが設計され、トランスミッション比が計算され、ギアパラメーターが確立され、関連する材料が選択されました。ギアボックスのギアとドライブシャフトモデルはワークベンチソフトウェアにインポートされ、ストレスとひずみが計算および分析され、結果は両方とも材料の機械的特性を満たしていることを示しました。したがって、エンジニアリングの使用の要件を満たすことができ、電気自動車還元剤の開発と設計のための特定のエンジニアリング基準値を持っています。