電磁直驅變速器熱網絡建模與熱特性研究

王磊，陶文明，司書哲，邊文斌，陳杰煒，陸佳瑜，張宇

（1.255400 山東省 淄博市 舜泰汽車有限公司；2.255049 山東省 淄博市 山東理工大學 交通與車輛工程學院）

0 引言

在當前新能源汽車技術條件背景下，汽車的續航里程和動力性均受制于電池模組的技術瓶頸[1]，尋找其他解決方案以提升新能源汽車的動力性和經濟性成為必然。作為汽車傳動系統重要組成部件的變速器，可以通過改變擋位選取適合的傳動比，讓電機始終工作在高效區的同時，使車輛具有最佳的動力性和經濟性。但在換擋過程中，變速器內部由于摩擦等原因產生大量的熱，熱量無法及時散出時導致其內部產生溫升現象，進而影響換擋性能。因此，研究變速器的發熱機制、傳熱過程及溫度分布，對于改善其換擋性能有著重要的意義。

國內外的學者針對變速器工作時的溫度變化進行了一系列的研究。Chen[2]等采用熱網絡法研究了雙速變速器在不同轉速下的外殼和齒輪等零件的溫度，但在模型簡化時忽略了對流換熱效應；李卓富[3]利用ADAMS 對變速器進行動力學仿真，在Pro/E 中建立模型并導入ANSYS 中進行齒輪溫度分析；Wurm[4]等提出了一個可預測無級變速器溫度變化的模型，采用了流體力學計算方法和多重坐標系建立了齒輪組的運動模型，并對齒輪溫升進行了仿真；Changenet[5]等基于一種6 擋手動變速器提出了一種功率損失的預測模型，綜合考慮了齒輪、軸承、同步器以及潤滑油等部分的熱量損失，并通過實驗驗證模型預測效果與實際比較吻合。……