Reducerontwerp en eindige elementenanalyse van elektrische voertuigen

Met de snelle ontwikkeling van de auto -industrie en het toenemende aantal autobezit, nemen de uitstoot van verontreinigende stoffen toe, worden milieuproblemen steeds prominenter en is de ontwikkeling van nieuwe energievoertuigen de belangrijkste trend geworden van de toekomstige ontwikkeling van de automobielindustrie .com. Reducer is een van de kerncomponenten van het transmissiesysteem van elektrische voertuigen, die direct de impact van motor- en wielrotatie draagt, en de levensduur ervan heeft direct invloed op de betrouwbaarheid en economie van elektrische voertuigen. Daarom is het belangrijk om de reductor voor nieuwe energievoertuigen te onderzoeken en te ontwikkelen. Planetaire versnellingsreductie, ook bekend als planetaire reducer en HO-service-reductor, wordt veel gebruikt. Als alternatief voor de transmissie van vaste aandrijfas, delen meerdere planetaire wielen de belasting ertussen, waardoor de interne versnellingseenheid rationeel wordt gebruikt om de efficiëntie te verbeteren. In vergelijking met andere reducers hebben planetaire reducers de voordelen van kleine omvang, hoge efficiëntie, grote verhoudingsbereik en lage invloed door belasting.

1 programmaselectie

Cilindrische versnellingsbak wordt geproduceerd door carburiseren, blussen en slijpen, enz. Het heeft een hoog belastingcapaciteit en een laag geluidsniveau, dus het wordt vaak gebruikt bij mechanisch transport en wordt ook gebruikt in het transmissiemechanisme van andere algemene machines. Het heeft de voordelen van draagvermogen met hoge belasting, lange levensduur, kleine omvang, hoog rendement en lichtkwaliteit. De classificatie van versnellingen omvat voornamelijk spiraalvormige, rechte en visgraattanden. Rechte versnellingen worden voornamelijk gebruikt in het gebied van lage snelheid en lage belastingtransmissie; Schreven versnellingen worden vaak gebruikt in autoreducers omdat ze een relatief hoge transmissiesnelheid kunnen hebben. Na een uitgebreide overweging selecteert dit artikel spiraalvormige uitrusting als de belangrijkste transmissie -versnelling van deze reductor.

2 Reducer -ontwerp
De versnellingen van de reductor die wordt gebruikt voor de autoransmissie moet meer factoren overwegen. Rechte cilindrische versnellingen hebben lagere spanningsvereisten, en spiraalvormige cilindrische versnellingen hebben meer voordelen dan rechte cilindrische tandwielen, dus dit ontwerp maakt gebruik van spiraalvormige cilindrische tandwielen. Volgens de werkelijke werkomstandigheden van het versnellingsreductiemateriaal Selectie 40CR en de behandeling van de versnelling voor de vijfde klas, selecteert u het slijpproces.
Volgens GB/T18385-2005 "Elektrische voertuig Power Performance Test Methods" Vereisten Type, voor de transmissieverhouding van het voertuig dat de maximale snelheid en de impact van de klimdiploma van twee aspecten van de berekening aandrijft, moet de verhouding van de reductiemiddelen tussen 7 ~ 9, en kan voldoen aan de kracht, economie en betrouwbaarheid van de auto van de ontwerpvereisten. Volgens de relevante informatie en normen werd de totale transmissieverhouding uiteindelijk bepaald als 8,7, die redelijkerwijs werd verdeeld, met de snelheidsverhouding van de eerste fase als 3,4 en de tweede fase snelheidsverhouding als 2,5. Het aantal tandwieltanden werd berekend volgens formule (1).
Het aantal tanden van de actieve versnelling van de eerste fase is 21, en het aantal tanden van de eerste fase aangedreven versnelling is 72, die kan worden berekend door formule (1).
Het aantal tanden van de actieve versnelling van de tweede fase is 24, en het aantal tanden van de tweede fase aangedreven versnelling is 61, dat kan worden berekend door formule (1).
CATIA-software werd gebruikt om elk deel van de reductor afzonderlijk te modelleren en te ontwerpen, en vervolgens werd de assemblagemodule gebruikt om het te assembleren, en uiteindelijk werd het driedimensionale model van de spoelmolominreder verkregen (figuur 1).

3 sterkte -analyse van versnellingen
Het eindige -elementanalyseproces omvat de oprichting van het eindige -elementenmodel, de definitie van materiaaleigenschappen voor de verdeling van de mesh -cellen, het opleggen van belastingsgrensvoorwaarden, de verwerking en berekening van de gegevensanalyse, en de visualisatie en output van de analyseresultaten .
Aangezien de versnelling het belangrijkste belastingdragende deel is, wordt Workbench gebruikt om eindige elementenanalyse van de versnelling uit te voeren om de betrouwbaarheid van het ontwerp te waarborgen. Het voor de versnelling gekozen materiaal is 40CR, met een dichtheid van 7820 kg/m ', de verhouding van Poisson van 0,227, modulus van elasticiteit van 211 GPa en opbrengststerkte van ongeveer 900 MPa. De versnelling is eerst ruwweg ingewikkeld en vervolgens worden de relevante parameters aangepast voor gedetailleerde partitionering en update.
Bepaal de randvoorwaarden en beperkingen, de belasting moet aan het versnelling worden toegevoegd en het koppel moet worden toegevoegd aan de versnellingspanning, en vervolgens wordt de sterkte -analyse van het versnelling uitgevoerd, en het spanningswolkdiagram en versnellingsbakwolkdiagram van het versnelling zijn afgeleid (Fig. 2 en Fig. 3). Uit Fig. 2 en Fig. 3 is te zien dat de maximale verplaatsing van de versnelling na het aanbrengen van de beperking 0,567 mm is, en de maximale spanning van de versnelling in dit geval is 752MPa, wat minder is dan de opbrengstspanning van de Materiaal 900mpa, dus de sterkte van de versnelling voldoet aan de ontwerpvereisten.

4 Sterkte -analyse van de as
Het geselecteerde materiaal voor de aandrijfas is 40CR en dezelfde eindige -elementenberekening wordt ervoor uitgevoerd en de overeenkomstige beperkingen en koppelbelastingen worden op de aandrijfas aangebracht nadat het gaas is verdeeld. De spanningsverdeling en verplaatsingswolk van de aandrijfas worden berekend (figuur 4 en figuur 5). Uit Fig. 4 en Fig. 5 kunnen we zien dat de maximale verplaatsing van de aandrijfas 0,135 mm is na het aanbrengen van de beperking, en de maximale spanning van de aandrijfas is 655MPa onder deze omstandigheid, en de spanning is geconcentreerd op de schouder van de eerste helft sectie, die minder is dan de vloeigrensspanning van 800MPa, zodat de sterkte van de aandrijfas kan voldoen aan de ontwerpvereisten.

5. Conclusie
In dit artikel werd de versnellingsbak van het elektrische voertuig ontworpen, de transmissieverhouding werd berekend, de versnellingsparameters werden vastgesteld en de relevante materialen werden geselecteerd. De versnellingsbak- en aandrijfasmodellen van de versnellingsbak werden geïmporteerd in werkbanksoftware en de stress en spanning werden berekend en geanalyseerd, en de resultaten toonden aan dat beide de mechanische eigenschappen van de materialen ontmoeten. Daarom kan het voldoen aan de vereisten van technisch gebruik en heeft het een bepaalde technische referentiewaarde voor de ontwikkeling en het ontwerp van de reducer van elektrische voertuigen.