1 轮边减速器的特点

轮边减速器属于汽车传动系统的一部分, 而传动系统是发动机动力与汽车车轮负载之间的动力传递装置, 它应满足使用上对汽车性能的要求, 主要有以下几项特点:

1. 1 保证汽车在各种使用工况下所必需的牵引力变化范围, 通常 4~ 5倍, 有时达数 10倍。因汽车实际载重量、道路坡度、路面好坏、交通与道路情况等均在很大范围内变化所致。

1. 2保证汽车在各种使用工况下对速度的变化要求,这一速度变化范围应从零到最高车速。在发动机旋转方向不变的情况下, 可获得倒挡行驶。汽车在转弯的时候, 能以外轮转得快, 内轮转得慢的不同转速正常转向。

1. 3在满足上述基本要求的同时, 应保证汽车具有最佳的动力性和燃料经济性。轮边减速器是将动力直接传递给轮子的一个重要部件, 是应用于发动机和车轮之间的独立传动装置, 其主要功能是降低转速,增大扭矩, 以便带动大扭矩的机械。为了使变速器、分动器、传动轴等总成不致因承受过大扭矩而使它们尺寸过大、重量过重, 应将其传动比以尽可能的比率分配给驱动桥, 采用较大的传动比, 使其达到所需的减速要求, 设计时, 考虑其安装空间有限, 应在保证一定的传动比时尽可能地将其尺寸减小。在设计的同时, 还应考虑齿轮的模数、齿数以及其它零部件的尺寸。

轮边减速器设计的主要任务是: ( 1)从技术先进性、生产合理性和使用要求出发, 正确地选择性能指标、重量和主要尺寸, 提出整体设想 (整体设计方案 )为各零部件设计提供整体参数和设计要求; ( 2)对内部零件 (主要有齿轮、轴承、传动轴等 )进行合理的布置并对其进行强度、刚度、寿命等校核, 使其满足结构紧凑、重量轻、安全可靠性好、造型美观、维修方便、运动协调等要求。

2 行星齿轮传动类型和传动简图

因为本文所涉及的车采用电动轮驱动, 为了获得较大的传动比, 同时保证较高的传动效率, 结构更加紧凑, 选用型封闭行星齿轮传动较为合理, 其传动简图如图 2- 1所示。该轮系由一级差动行星轮系和二级准行星轮系 (定轴轮系 )组成的封闭行星齿轮传动。

封闭行星齿轮传动的自由度 W 可按以下结构

公式计算, 即W = n0- k ( 2- 1)

式中, n

0) ) ) 运动的基本构件数; k) ) ) 简单的行星齿轮传动数目或称行星排数目。如公式 2- 1所示, 该反馈式封闭行星齿轮传动, 其简单的行星齿轮传动数 k = 2。

运动的基本构件数 n0= 3, 按上述结构公式可得

该型封闭行星齿轮传动的自由度 W = 1。

可见, 该轮系的自由度为 1, 即只需要给定一个动力输入件, 其余各个部分的运动情况也就随之确定, 符合设计要求。

3 典型零件的三维建模和有限元分析

在 Pro/E界面内绘制行星架的三维实体模型如图 3- 1所示。

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