電動汽車變速器結(jié)構(gòu)分析-不同材料的變速器蓋、電機支架和差速器支架

電動汽車傳動系統(tǒng)的齒輪嚙合和動力傳輸細小誤差會使該系統(tǒng)磨損，最終使傳動系統(tǒng)不能工作；傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩激勵也會通過軸和軸承向外傳遞，影響駕駛體驗。本文設計了一種變速器蓋，電機支架和差速器支架用以解決上述問題。

在設計結(jié)構(gòu)時，其大小受傳動系統(tǒng)所占空間約束，重量是其考慮的關鍵因素，構(gòu)件重量越輕，傳動系統(tǒng)的性能和效率越能得到提升。本文使用SOLIDWORKS進行建模。

基于材料是否適合作傳動件和可加工性，本文實驗材料選取6061-T6和7075-T6鋁合金，使用ANSYS 15.0對以上部件進行了有限元分析。計算時考慮靜態(tài)和動態(tài)負載，網(wǎng)格劃分參數(shù)如表一所述：

模擬的邊界條件是模型的某些固定支撐部分，以約束結(jié)構(gòu)的自由度。邊界條件的設置如下：

變速器蓋——固定支持——0位移-軸承負載

差速器支架——0位移——遠程負載

電機支架——0位移——遠程負載

變速箱蓋的網(wǎng)格模型有三種厚度：3.5mm、4.5mm、5.5mm。差速器支架的網(wǎng)格模型有四種厚度：12mm、14mm、16mm、18mm。電機支架的網(wǎng)格模型有三種厚度：12mm、14mm、16mm。

序號1 2 3 4 5 6參數(shù)相關性中心平滑度過渡初始種子大小最小元素大小高級尺寸函數(shù)具體內(nèi)容極好高 快主動裝配14.760mm曲率、相鄰

經(jīng)過軟件分析，可得變速箱蓋的最大壓強發(fā)生在模型的內(nèi)圈，這是變速箱蓋最易破壞的區(qū)域，相同厚度情況下，6061-T6鋁合金模型的優(yōu)點是誘導應力值和形變值較小。5.5mm厚度的7075-T6鋁合金有最大安全系數(shù)，其值為15；3.5mm的6061-T6有最小安全系數(shù)，其值為7.3。差速器支架因其形狀收到連續(xù)變化會受到較高的應力，18mm的7075-T6支架最大安全系數(shù)，其值為2.4442，12mm的6061-T6支架有最小安全系數(shù)0.82597；12mm的7075-T6支架有較高的誘導應力和應力，形變相對較小，其最大形變值為2.3391，最小形變值為0.9407。電機支架因突然加速或剎車會受到較高的應力，安全系數(shù)最大的是16mm的7075-T6支架，其值為3.271，安全系數(shù)最小的是12mm的6061-T6支架，其值為1.0859。7075-T6支架的變形值相對較小；12mm的7075-T6有較小的應力。

綜上所述，構(gòu)件材料應為6061-T6，變速箱蓋的厚度應為4.5mm，差速器支架厚度應為14mm，電機支架厚度應為12mm。