Con el rápido desarrollo de la industria del automóvil y el creciente número de propiedad de automóviles, las emisiones de contaminantes están aumentando, los problemas ambientales se están volviendo cada vez más prominentes, y el desarrollo de nuevos vehículos de energía se ha convertido en la tendencia principal del desarrollo futuro de la industria automotriz .com. El reductor es uno de los componentes centrales del sistema de transmisión de vehículos eléctricos, que tiene directamente el impacto de la rotación del motor y la rueda, y su vida útil afecta directamente la confiabilidad y la economía de los vehículos eléctricos. Por lo tanto, es importante investigar y desarrollar el reductor de nuevos vehículos de energía. El reductor de engranajes planetarios, también conocido como reductor planetario y reductor de servicio HO, se usa ampliamente. Como alternativa a la transmisión fija del eje de transmisión, múltiples ruedas planetarias comparten la carga entre ellas, lo que hace que el uso racional de la unidad de engranaje interno para mejorar la eficiencia. En comparación con otros reductores, los reductores planetarios tienen las ventajas de tamaño pequeño, alta eficiencia, gran rango de relación y baja influencia por carga.
1 selección de programas
El reductor de engranajes cilíndricos se produce al carburar, enfriar y moler, etc. Tiene una alta capacidad de carga de carga y bajo nivel de ruido, por lo que se usa comúnmente en la transmisión mecánica y también se usa en el mecanismo de transmisión de otra maquinaria general. Tiene las ventajas de alta capacidad de carga de carga, vida larga, tamaño pequeño, alta eficiencia y calidad de luz. La clasificación de los engranajes incluye principalmente dientes helicoidales, rectos y de espiga. Los engranajes rectos se utilizan principalmente en el campo de baja velocidad y transmisión de baja carga; Los engranajes helicoidales a menudo se usan en reductores de automóviles porque pueden tener una velocidad de transmisión relativamente alta. Después de una consideración integral, este documento selecciona el equipo helicoidal como el engranaje de transmisión principal de este reductor.
2 diseño de reductores
Los engranajes del reductor utilizado para la transmisión del automóvil deben considerar más factores. Los engranajes cilíndricos rectos tienen requisitos de tensión más bajos, y los engranajes cilíndricos helicoidales tienen más ventajas que los engranajes cilíndricos rectos, por lo que este diseño utiliza engranajes cilíndricos helicoidales. De acuerdo con las condiciones de trabajo reales de la selección del material del engranaje de engranaje 40CR, y el tratamiento de temple, la precisión del engranaje para el quinto grado, seleccione el proceso de molienda.
Según GB/T18385-2005, los requisitos de los requisitos de los requisitos de los métodos de prueba de rendimiento de la potencia del vehículo eléctrico ", para la relación de transmisión del vehículo que conduce la velocidad máxima y el impacto del grado de escalada de dos aspectos del cálculo, la relación de velocidad reductora debe estar entre 7 ~ 9, y puede cumplir con el poder, la economía y la confiabilidad del automóvil de los requisitos de diseño. De acuerdo con la información y los estándares relevantes, la relación de transmisión total finalmente se determinó como 8.7, que se distribuyó razonablemente, con la relación de velocidad en la primera etapa como 3.4 y la relación de velocidad de la segunda etapa como 2.5. El número de dientes de engranaje se calculó de acuerdo con la fórmula (1).
El número de dientes del engranaje activo de la primera etapa es 21, y el número de dientes del engranaje impulsado por la primera etapa es 72, que puede calcularse por fórmula (1).
El número de dientes del engranaje activo de la segunda etapa es 24, y el número de dientes del engranaje accionado por la segunda etapa es 61, que puede calcularse por fórmula (1).
El software CATIA se usó para modelar y diseñar cada parte del reductor individualmente, y luego se usó el módulo de ensamblaje para ensamblarlo, y finalmente se obtuvo el modelo tridimensional del reductor de engranajes de la columna helicoidal (Figura 1).
3 Análisis de fuerza de engranajes
El proceso de análisis de elementos finitos incluye el establecimiento del modelo de elementos finitos, la definición de propiedades del material para la división de las células de malla, la imposición de condiciones de límite de carga, el procesamiento y el cálculo del análisis de datos, y la visualización y salida de los resultados del análisis. .
Dado que el engranaje es la parte principal de carga, Workbench se utiliza para realizar un análisis de elementos finitos del engranaje para garantizar la confiabilidad del diseño. El material elegido para el engranaje es de 40cr, con una densidad de 7820 kg/m ', relación de Poisson de 0.227, módulo de elasticidad de 211 GPa y resistencia de rendimiento de aproximadamente 900 MPa. El engranaje primero se malinea, y luego los parámetros relevantes se ajustan para una partición y actualización detalladas.
Determine sus condiciones de contorno y restricciones, se deben agregar carga al engranaje y se debe agregar torque al estrés del engranaje, y luego se lleva a cabo el análisis de resistencia del engranaje, y el diagrama de nubes de tensión y el diagrama de nubes de desplazamiento del engranaje del engranaje se derivan (Fig. 2 y Fig. 3). De la Fig. 2 y la Fig. 3, se puede ver que el desplazamiento máximo del engranaje después de aplicar la restricción es de 0.567 mm, y la tensión máxima de la marcha en este caso es de 752 mPa, que es menor que el estrés de rendimiento del Material 900MPA, por lo que la fuerza del equipo cumple con los requisitos de diseño.
4 Análisis de resistencia del eje
El material seleccionado para el eje de transmisión es 40CR, y el mismo cálculo del elemento finito se lleva a cabo para él, y las restricciones y cargas de par correspondientes se aplican al eje de transmisión después de dividir la malla. La distribución de tensión y la nube de desplazamiento del eje de transmisión se calculan (Figura 4 y Figura 5). De la Fig. 4 y la Fig. 5, podemos ver que el desplazamiento máximo del eje de transmisión es de 0.135 mm después de aplicar la restricción, y la tensión máxima del eje de transmisión es de 655 mPa en esta circunstancia, y el estrés se concentra en el hombro De la primera sección de la primera mitad, que es menor que el estrés de rendimiento de 800MPa, por lo que la resistencia del eje de transmisión puede cumplir con los requisitos de diseño.
5. Conclusión
En este documento, se diseñó la caja de cambios del vehículo eléctrico, se calculó la relación de transmisión, se establecieron los parámetros de engranaje y se seleccionaron los materiales relevantes. Los modelos de engranaje y eje de transmisión de la caja de cambios se importaron al software de banco de trabajo, y el estrés y la tensión se calcularon y analizaron, y los resultados mostraron que ambos cumplen con las propiedades mecánicas de los materiales. Por lo tanto, puede cumplir con los requisitos de uso de ingeniería y tiene cierto valor de referencia de ingeniería para el desarrollo y el diseño del reductor de vehículos eléctricos.
