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台架新型轮毂电机结构设计和拓扑优化与实验台架设计

收藏本文 2024-02-15 点赞:15367 浏览:61345 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着环境不足和能源不足的日趋严重,大力进展电动汽车成为解决这些不足的关键。无论是混合动力电动汽车还是燃料电池汽车或者是纯电驱动汽车,其电驱动系统都是探讨的关键技术之一。以简化结构、减小体积、提升效率等方面来看,轮毂电机驱动比其他形式的电驱动系统更具有优越性。本论文以轮毂电机设计为探讨对象,主要是轮毂电机结构的布置与轮毂电机结构的优化,完成的主要工作如下:(1)对现有轮毂电机的结构特点以及驱动形式进行浅析,并根据现有轮毂电机的特点,以某款SUV汽车为运用目标,以其现有的车轮为对象,设计出内置悬置的新型轮毂电机结构,包括电机的拓扑结构设计,减速机构的设计,机械制动系统的布置、电机减振结构的设计、电机冷却系统的设计与电机密封结构的设计。(2)为了测试内置悬置新型轮毂电机的动力学振动特性,本论文将内置悬置新型轮毂电机的结构进行简化,设计了结构简单、拆装与维护方便的内转子直接驱动的内置悬置新型轮毂电机功能样机。为了保证轮毂电机样机结构的可靠性,本论文还对轮毂电机功能样机的重要支撑轴以及主要受力件进行了强度的校核计算。同样,因为实验的需要,本论文还为此设计了结构简单的实验台架,并且将设计好的轮毂电机功能样机和实验台架分别加工出了实物。最后,在实验台架上对轮毂电机功能样机进行了试转测试,测试的数据表明,轮毂电机功能样机运转稳定,试转正常。(3)轮毂电机的利用增加了汽车非簧载质量,这将对车辆的操纵稳定性、平顺性和舒适性产生不利的影响,所以通过尽可能的减轻轮毂电机的重量,来降低这些不利的影响就显得非常有必要。本论文将以拓扑优化变密度法为论述指导,以拓扑优化软件-HyperWorks为工具,对轮毂电机功能样机中的转子支架进行拓扑优化浅析。在满足转子支架结构强度的基础上,尽可能的减轻转子支架的重量,并且对优化好的转子支架进行刚度的校核,确保优化后转子支架结构的可靠。关键词:新型轮毂电机论文结构设计论文拓扑优化论文台架设计论文

    摘要5-6

    Abstract6-8

    目录8-10

    第一章 绪论10-19

    1.1 选题的背景与作用10-11

    1.2 轮毂电机国内外探讨近况及进展走势11-18

    1.2.1 国外探讨近况11-16

    1.2.2 国内探讨近况16-17

    1.2.3 轮毂电机技术的进展走势17-18

    1.3 论文的主要内容和章节安排18-19

    第二章 轮毂电机的结构设计19-38

    2.1 轮毂电机及其驱动方式介绍19-21

    2.1.1 轮毂电机结构特点19

    2.1.2 轮毂电机驱动类型19-21

    2.2 轮毂电机设计的任务及要求21-22

    2.3 轮毂电机设计案例介绍22-28

    2.3.1 多片湿式制动器减速驱动内转子轮毂电机22-24

    2.3.2 电磁制动器减速驱动内转子轮毂电机24-25

    2.3.3 内卡钳盘式制动器外转子直接驱动轮毂电机(一)25-26

    2.3.4 内卡钳盘式制动器外转子直接驱动轮毂电机(二)26-28

    2.4 轮毂电机案例的比较浅析28

    2.5 轮毂电机功能样机的设计28-36

    2.5.1 功能样机结构特点29-30

    2.5.2 功能样机结构设计30-32

    2.5.3 功能样机加工32-34

    2.5.4 功能样机试转34-36

    2.6 本章小结36-38

    第三章 轮毂电机的拓扑优化38-55

    3.1 HYPERWORKS软件介绍38-40

    3.2 OPTISTRUCT拓扑优化的原理及策略介绍40-42

    3.2.1 OptiStruct拓扑优化的原理40-41

    3.2.2 OptiStruct拓扑优化策略介绍41-42

    3.3 轮毂电机转子支架的概述42-43

    3.4 转子支架三维拓扑优化43-51

    3.4.1 设计空间模型的建立43-44

    3.4.2 有限元浅析模型的建立44

    3.4.3 定义优化模型44-45

    3.4.4 优化计算及结果浅析45-51

    3.5 转子支架刚度计算51-53

    3.5.1 扭转刚度的计算51-52

    3.5.2 弯曲刚度的计算52-53

    3.6 本章小结53-55

    第四章 实验台架的设计55-59

    4.1 台架本体的设计55-57

    4.2 实验台架加工57-58

    4.3 本章小结58-59

    总结与展望59-61

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