Com o rápido desenvolvimento da indústria automobilística e o crescente número de posse de carros, as emissões de poluentes estão aumentando, os problemas ambientais estão se tornando cada vez mais proeminentes, e o desenvolvimento de novos veículos energéticos se tornou a principal tendência do desenvolvimento futuro da indústria automotiva .com. O redutor é um dos componentes principais do sistema de transmissão de veículos elétricos, que tem diretamente o impacto da rotação motor e da roda, e sua vida útil afeta diretamente a confiabilidade e a economia dos veículos elétricos. Portanto, é importante pesquisar e desenvolver o redutor para novos veículos de energia. O redutor de engrenagem planetária, também conhecido como redutor planetário e redutor de serviço ho, é amplamente utilizado. Como alternativa à transmissão do eixo de acionamento fixo, várias rodas planetárias compartilham a carga entre elas, fazendo o uso racional da unidade de engrenagem interna para melhorar a eficiência. Comparado com outros redutores redutores, os redutores planetários têm as vantagens de tamanho pequeno, alta eficiência, faixa de proporção grande e baixa influência por carga.
1 Seleção do programa
O redutor de engrenagem cilíndrico é produzido por carburismo, extinção e moagem, etc. Possui alta capacidade de carga e baixo nível de ruído, por isso é comumente usado na transmissão mecânica e também no mecanismo de transmissão de outras máquinas gerais. Tem as vantagens de alta capacidade de carga de carga, vida longa, tamanho pequeno, alta eficiência e qualidade da luz. A classificação de engrenagens inclui principalmente dentes helicoidais, retos e de espinha de peixe. Engrenagens retas são usadas principalmente no campo de baixa velocidade e baixa transmissão de carga; As engrenagens helicoidais são frequentemente usadas em redutores de automóveis porque podem ter velocidade de transmissão relativamente alta. Após uma consideração abrangente, este artigo seleciona o equipamento helicoidal como a principal engrenagem de transmissão deste redutor.
2 design de redutor
As engrenagens do redutor usado para a transmissão de automóveis precisam considerar mais fatores. As engrenagens cilíndricas retas têm requisitos de estresse mais baixos, e as engrenagens cilíndricas helicoidais têm mais vantagens do que as engrenagens cilíndricas retas; portanto, esse design usa engrenagens cilíndricas helicoidais. De acordo com as condições reais de trabalho da seleção de material de engrenagem redutor de engrenagem e o tratamento de temperamento, precisão da engrenagem para a quinta série, selecione o processo de moagem.
De acordo com GB/T18385-2005 "Métodos de teste de desempenho de energia elétrica de veículo", para a taxa de transmissão do veículo que impulsiona a velocidade máxima e o impacto do grau de escalada de dois aspectos do cálculo, a taxa de velocidade do redutor deve estar entre 7 ~ 9 e pode atender ao poder, economia e confiabilidade do carro dos requisitos de projeto. De acordo com as informações e padrões relevantes, a taxa de transmissão total foi finalmente determinada como 8,7, que foi razoavelmente distribuída, com a taxa de velocidade do primeiro estágio como 3,4 e a taxa de velocidade do segundo estágio como 2,5. O número de dentes da engrenagem foi calculado de acordo com a fórmula (1).
O número de dentes da engrenagem ativa do primeiro estágio é 21 e o número de dentes da engrenagem acionada pela primeira etapa é 72, que pode ser calculada pela fórmula (1).
O número de dentes da engrenagem ativa do segundo estágio é de 24 e o número de dentes da engrenagem acionada pelo segundo estágio é 61, que pode ser calculada pela fórmula (1).
O software CATIA foi usado para modelar e projetar cada parte do redutor individualmente e, em seguida, o módulo de montagem foi usado para montá-lo e, finalmente, o modelo tridimensional do redutor de engrenagem da coluna do jardim helicoidal (Figura 1).
3 Análise de força de engrenagens
O processo de análise de elementos finitos inclui o estabelecimento do modelo de elemento finito, a definição de propriedades do material para a divisão das células de malha, a imposição de condições de contorno de carga, o processamento e o cálculo da análise de dados e a visualização e saída dos resultados da análise .
Como a engrenagem é a principal parte da carga de carga, o Workbench é usado para executar a análise de elementos finitos da engrenagem para garantir a confiabilidade do design. O material escolhido para a engrenagem é de 40cr, com uma densidade de 7820 kg/m ', razão de Poisson de 0,227, módulo de elasticidade de 211 GPa e força de escoamento de cerca de 900 MPa. A engrenagem é pela primeira vez em malha e, em seguida, os parâmetros relevantes são ajustados para particionamento e atualização detalhados.
Determine suas condições de contorno e restrições, a carga deve ser adicionada à engrenagem e o torque deve ser adicionado à tensão da engrenagem e, em seguida, a análise de força da engrenagem é realizada, e o diagrama de nuvem de tensão e o diagrama de nuvem de deslocamento da engrenagem da engrenagem são derivados (Fig. 2 e Fig. 3). A partir da Fig. 2 e Fig. 3, pode -se observar que o deslocamento máximo da engrenagem após a aplicação da restrição é de 0,567 mm, e a tensão máxima da engrenagem neste caso é de 752mpa, o que é menor que a tensão de escoamento da tensão do rendimento do Material 900MPa, portanto a força do equipamento atende aos requisitos de projeto.
4 Análise de força do eixo
O material selecionado para o eixo de acionamento é de 40cr, e o mesmo cálculo do elemento finito é realizado para ele, e as restrições correspondentes e as cargas de torque são aplicadas ao eixo de acionamento após a divisão da malha. A distribuição de tensão e a nuvem de deslocamento do eixo de acionamento são calculadas (Figura 4 e Figura 5). A partir da Fig. 4 e Fig. 5, podemos ver que o deslocamento máximo do eixo de acionamento é de 0,135 mm após a aplicação da restrição, e a tensão máxima do eixo de acionamento é de 655 mPa nessa circunstância, e o estresse é concentrado no ombro da primeira metade da seção, que é menor que a tensão de escoamento de 800MPa, portanto a força do eixo de acionamento pode atender aos requisitos de projeto.
5. Conclusão
Neste artigo, a caixa de engrenagens do veículo elétrico foi projetada, a taxa de transmissão foi calculada, os parâmetros de engrenagem foram estabelecidos e os materiais relevantes foram selecionados. Os modelos de engrenagem e eixo de acionamento da caixa de engrenagens foram importados para o software Workbench, e a tensão e a tensão foram calculadas e analisadas, e os resultados mostraram que ambos atendem às propriedades mecânicas dos materiais. Portanto, ele pode atender aos requisitos do uso de engenharia e possui um certo valor de referência de engenharia para o desenvolvimento e o design do redutor de veículos elétricos.
