摘 要

汽车为人们的出行提供了很多帮助，然而伴随着能源的短缺和环境的不断恶化，新能源汽车的快速发展已成为将来发展的必然趋势。并且对于汽车动力系统的设计和选型，会在一定程度上影响着汽车的经济性、动力性以及续航里程。

本文首先根据整车设计要求（总质量1吨、最高车速80千米每小时、续航里程80千米），以相关理论知识为基础，计算了电机的功率、转矩，整车传动比，电池功率、电压、容量、模组数等性能指标。然后依据计算结果，查阅了相关资料和各大公司产品简介，完成了对电机、电池的选型。接着根据要求，计算得出了主减速器主从动齿轮及外壳的各项参数，以CATIA和AutoCAD为基础，完成了对主减速器各个部件的模型绘制。最后完成了电池包各个参数的设计计算以及布置方案的选择。

关键词：纯电动汽车；动力系统；模型绘制

Abstract

Car provides a lot of help for people's travel. However with the shortage of energy and the deterioration of the environment, the research of new energy vehicles has become the inevitable trend in the future. So how to choose and match the power system of electric vehicle, directly affect the vehicle's power, economy and mileage.

In the light of the vehicle design requirements ( total mass of 1 ton, the maximum speed of 80 km per hour, mileage 80 km ), this paper based on the relevant theoretical knowledge, firstly calculated the motor power, torque, vehicle transmission ratio, battery Power, voltage, capacity, the number of modules and other performance indicators. And then according to the calculation results and accesscing to the relevant information and major companies product profile, the selection of the motor and battery had been completed. On the basis of repquirements, the parameters of master and slave gears and shells of the main reducer were calculated. Based on CATIA and AutoCAD, the model drawing of the main parts of the main reducer were finished. Finally, the design of the battery pack design parameters and the choice of layout options were completed.

Key Words：pure electric car；power system；Model drawing

目 录

第1章 绪论 1

1.1 课题背景及意义 1

1.2 国内外电动汽车发展现状 1

1.3 本论文研究内容及目标 2

1.3.1 研究内容 2

1.3.2 研究目标 2

第2章 纯电动汽车动力系统设计 3

2.1 整车性能参数 3

2.2 动力系统设计 3

2.2.1 驱动电机性能参数的计算和选型 3

2.2.2 传动比设计计算 7

2.2.3 电池组计算选型 8

第3章 主减速器的设计 11

3.1 主减速器结构形式的选择 11

3.1.1 主减速器齿轮类型的选择 11

3.1.2 主减速器减速形式的选择 11

3.1.3 主减速器主、从动锥齿轮支撑方式的选择 11

3.2 主减速器计算载荷的确定 12

3.3 主减速器锥齿轮主要参数的确定 13

3.3.1主、从动锥齿轮齿数的确定 13

3.3.2从动锥齿轮大端分度圆直径和端面模数的确定 13

3.3.3主、从动锥齿轮齿面宽和的确定 14

3.3.4双曲面齿轮副偏移距E 14

3.3.5中点螺旋角β 14

3.3.6螺旋方向 14

3.3.7法向压力角α 15

3.4 主减速器的主要参数 15

第4章 差速器的设计 16

4.1 差速器结构形式的选择 16

4.2 普通锥齿轮差速器齿轮设计 16

4.2.1行星齿轮数n的确定 16

4.2.2行星齿轮球面半径的确定 16

4.2.3行星齿轮和半轴齿轮齿数 16

4.2.4行星齿轮节锥角、半轴齿轮节锥角及模数m 17

4.2.5压力角α 17

4.2.6行星齿轮轴直径d及支撑强度L 17

4.3 差速器的主要参数 17

第5章 主减速器差速器的建模 19

5.1 CATIA软件简介 19

5.2 CATIA三维建模 19

5.3 二维平面图 24

第6章 结论 27

参考文献 28

致 谢 29

第1章 绪论

1.1 课题背景及意义

汽车作为一种为人们带来便利的运输工具，在全世界范围内都被广泛使用，巨大的数量基数也使得汽车所消耗的能源在所有的能源消耗中占据重要的位置。1980年以后，我国民众开始拥有私人汽车，到2003年年末，我国拥有的汽车数量达到了1219万辆。我国经过接近20年的发展，汽车数量超过了1000万辆，而仅仅经过3年汽车数量便超过了2000万辆。在2010年，根据统计我国汽车数量达到了7000万辆。截至2016年年末，我国民用汽车数量达到19440万辆（包括三轮汽车和低速货车），其中私人汽车有16559万辆，民用汽车有10876万辆 ^[1] 。

虽然我国汽车工业发展迅速，但从我国汽车工业刚刚起步时，石油资源就十分短缺，与发达国家对比差距明显。根据有关权威部门统计发表的《世界油气行业发展报告》显示，2016年我国石油方面总体消耗量超过5.5亿吨，其中只有不到2亿吨是由我国生产的，其余部分必须依靠进口。中国汽车燃油消耗量占全国成品油的65％，汽车产量一直在增加，巨大的能源需求与严峻的能源短缺之间的矛盾非常突出^[2]。

同时，汽车尾气排放中二氧化碳、碳氢化合物等污染物都在逐年增加，大量的尾气排放使得空气污染越来越严重，被污染的大气损害着城市的环境，使人们患呼吸系统疾病的概率大大升高，也加重了温室效应。其实在世界各地，汽车尾气的污染很早就被人们所认知了，在1940年以后，严重的空气污染在美国洛杉矶、日本东京、智利圣地亚哥等城市都造成了巨大的财产损失和不少人员伤亡。