Reducer Design och ändlig elementanalys av elektriska fordon

Med den snabba utvecklingen av bilindustrin och det ökande antalet bilägande ökar föroreningarnas utsläpp, miljöproblem blir mer och mer framträdande, och utvecklingen av nya energifordon har blivit den viktigaste trenden för den framtida utvecklingen av bilindustrin .com. Reducer är en av kärnkomponenterna i transmissionssystemet för elektrisk fordon, som direkt har påverkan av motor- och hjulrotation, och dess livslängd påverkar direkt tillförlitligheten och ekonomin hos elfordon. Därför är det viktigt att undersöka och utveckla reduceraren för nya energifordon. Planetary Gear Reducer, även känd som Planetary Reducer och HO-Service Reducer, används allmänt. Som ett alternativ till transmission av fast drivaxel delar flera planethjul belastningen mellan dem och därmed utnyttjar den interna växelenheten för att förbättra effektiviteten. Jämfört med andra reducerare har planetreducerare fördelarna med liten storlek, hög effektivitet, stort förhållande intervall och lågt inflytande genom belastning.

1 programval

Cylindrical Gear Reducer produceras genom förgasning, kylning och slipning osv. Den har hög belastningskapacitet och låg ljudnivå, så den används vanligtvis vid mekanisk transport och används också vid överföringsmekanismen för andra allmänna maskiner. Det har fördelarna med hög belastningskapacitet, lång livslängd, liten storlek, hög effektivitet och ljuskvalitet. Klassificeringen av växlar inkluderar huvudsakligen spiral-, raka och sillbensetänder. Raka växlar används huvudsakligen inom området med låg hastighet och låg belastning; Heliska växlar används ofta i bilreducerande eftersom de kan ha relativt hög transmissionshastighet. Efter omfattande övervägande väljer detta papper spiralutrustning som den huvudsakliga växellådan för denna reducerare.

2 Reducer Design
Reducerarens växlar som används för bilöverföringen måste överväga fler faktorer. Raka cylindriska växlar har lägre spänningskrav, och spiralformade cylindriska växlar har fler fördelar än raka cylindriska växlar, så denna design använder spiralformade cylindriska växlar. Enligt de faktiska arbetsförhållandena för val av reducerande växlar Material val 40cr och härdningsbehandling, växelprecision för femte klass, välj slipningsprocessen.
Enligt GB/T18385-2005 "Electric Vehicle Power Performance Test Methods" Krav Typ, för överföringsförhållandet för fordonet som driver den maximala hastigheten och påverkan av klättringsgraden för två aspekter av beräkningen, bör reducerarhastighetsförhållandet vara mellan 7 ~ 9, och kan möta bilens kraft, ekonomi och tillförlitlighet i designkraven. Enligt relevant information och standarder bestämdes slutligen det totala överföringsförhållandet som 8,7, vilket rimligen fördelades, med det första stegets hastighetsförhållande som 3,4 och det andra stegets hastighetsförhållande som 2,5. Antalet växeltänder beräknades enligt formel (1).
Antalet tänder på den första stegets aktiva växel är 21 och antalet tänder på första stegets drivna växel är 72, vilket kan beräknas med formel (1).
Antalet tänder på den andra steget aktiv växeln är 24, och antalet tänder på den andra stegets drivna växeln är 61, som kan beräknas med formel (1).
CATIA-programvaran användes för att modellera och designa varje del av reduceraren individuellt, och sedan användes monteringsmodulen för att montera den, och slutligen erhölls den tredimensionella modellen för den spiralformade trädgårdskolonnreduceraren (figur 1).

3 styrkaanalys av växlar
Processen för begränsad elementanalys inkluderar inrättandet av den ändliga elementmodellen, definitionen av materialegenskaper för uppdelningen av nätcellerna, införandet av belastningsgränsvillkor, dataanalysbehandling och beräkning och visualisering och utgång av analysresultaten .
Eftersom växeln är den huvudsakliga bärande delen, används arbetsbänk för att utföra ändlig elementanalys av växeln för att säkerställa designens tillförlitlighet. Det material som valts för växeln är 40CR, med en densitet av 7820 kg/m ', Poissons förhållande på 0,227, elasticitetsmodul på 211 GPa och en avkastningsstyrka på cirka 900 MPa. Växeln är först meshed, och sedan justeras de relevanta parametrarna för detaljerad partitionering och uppdatering.
Bestäm dess gränsvillkor och begränsningar, belastning bör läggas till växeln och vridmomentet ska läggas till vid växelspänningen, och sedan genomförs styrenhetsanalysen av växeln, och spänningsmolndiagrammet och växelförskjutningen molndiagram för växeln härleds (fig. 2 och fig. 3). Från fig. 2 och fig. Material 900MPA, så växelns styrka uppfyller designkraven.

4 Styrkaanalys av axeln
Det material som valts för drivaxeln är 40CR, och samma begränsade elementberäkning utförs för det, och motsvarande begränsningar och vridmomentbelastningar appliceras på drivaxeln efter att nätet är uppdelat. Spänningsfördelningen och förskjutningsmolnet på drivaxeln beräknas (figur 4 och figur 5). Från fig. 4 och fig. i första halvlek, som är mindre än avkastningsspänningen på 800MPa, så styrkan hos drivaxeln kan uppfylla designkraven.

5. Sammanfattning
I detta dokument utformades växellådan för det elektriska fordonet, transmissionsförhållandet beräknades, växelparametrarna upprättades och det relevanta materialet valdes. Växel- och drivaxelmodellerna på växellådan importerades till Workbench -programvaran, och spänningen och stammen beräknades och analyserades, och resultaten visade att båda uppfyller materiella mekaniska egenskaper. Därför kan den uppfylla kraven på teknisk användning och har vissa tekniska referensvärde för utveckling och utformning av elektriska fordonsreducerare.