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角接触轴承在纯电动乘用车减速器上的设计与应用

作者:小编2024-04-05 17:51:13

  现在的纯电动乘用车多采用单挡减速器,减速器结构一般是二级减速,三轴布置。最大输入转矩在70~350N·m,转速6 000~9 000r/min。随着国家对纯电动乘用车的续驶里程要求越来越高,各纯电动乘用车主机厂千方百计节能降噪,纯电动乘用车所用电动机的转速越来越高,功率越来越大。譬如某主机厂的5座SUV乘用车要求减速器的输入转矩达到400N·m,转速达到12 000r/min。

  下面介绍一种解决纯电动乘用车减速器在大载荷、高转速情况下轴承选用的方法。

  适用车型:SUV,5座;最大输入转矩:360N·m;最高转速:12 000r/min;传动比:9.140;电压范围:320~450V,额定375V;噪声性能:≤78dB;产品寿命:8年/100万km。

  采用两级减速,总传动比为9.138,采用T.D.Analysis软件,按轻量化的原则进行传动比分配。一级传动比为2.957,二级传动比为3.091。

  3)通过计算,确定高速级和低速级齿轮几何参数。两级减速齿轮中心距分别是:高速级中心距为95mm,低速级中心距为140mm。齿轮弯曲强度和疲劳强度满足设计要求。

  2)输入轴轴承选择。选择轴承的输入条件:最高转速16 000r/min,最大轴向力7 752N;

角接触轴承在纯电动乘用车减速器上的设计与应用(图1)

  如果将轴的最小轴径作为轴承的内径,按轴承承受的最高转速和最大轴向力,可以选择轴承型号为:角接触轴承7208;深沟球轴承6208。

  (1)角接触轴承的安装方法背对背装配:可承受较大倾覆力矩,预紧调内圈——可用锁紧螺母预紧(见图2)。

角接触轴承在纯电动乘用车减速器上的设计与应用(图2)

  面对面装配:承受较小倾覆力矩,预紧调外圈——可用调整垫片调整外圈预紧(见图3)。这种安装方式的轴承,供应商已经配对,一对轴承配好,一起包装,保证了一对轴承的精度,但仍需在装配时调整来保证轴向游隙。

角接触轴承在纯电动乘用车减速器上的设计与应用(图3)

  (2)减速器输入轴轴承布局方案 本方案采用:1个深沟球轴承,2个角接触轴承,如图4所示的布置结构。角接触轴承采用面对面装配:外圈通过控制壳体孔深度尺寸公差,实现一定预紧,压板固定;内圈:轴上安装卡环固定。

角接触轴承在纯电动乘用车减速器上的设计与应用(图4)

  (1)校核依据 采用MASTA传动系统分析软件,依据1022-2015减速器总成试验规范,工况依据输入峰值转矩300N·m,电动机峰值功率125W。轴承基本损伤率要求应满足表1要求。

  4)计算损失率。通过采用MASTA传动系统分析软件进行建模计算,轴承损失率见表3。

  5)轴承承载能力校核结论。将表3计算结果与表1要求比较可知:按1022-2015疲劳试验工况试验分析,该纯电动乘用车减速器高速级轴承满足承载能力要求。

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