摘 要

近几年来，因为环境的污染变得越来越严重，电动车这一领域逐渐得大家的关注的支持，而在近几年，电子商务的急速发展的,使得电商物流得到了快速的发展，电商物流的流量急剧增长，所以电动物流车也成了这一领域的重要分支之一，在专用车领域占很大的比例。并且在城市里面的污染也变得越来越严重的情况下，一种新型交通工具—纯电动物流车，逐渐得到的政府大力推广。电动汽车丝毫没有污染排放，并且稳定性大于传动的内燃机汽车，在经济性方面也有明显的优点。此外,驱动桥作在纯电动物流车中作为传动系统的重要部分，在电动汽车的结构中有着非常重要的作用。驱动桥的构造和驱动形式以及驱动桥的安放对整车的动力性和经济性有很大的影响，本文主要是针对在现有轻型货车驱动桥的基础上进行改进，将传统的轻型物流车的驱动桥与驱动电动机结合，通过在结构以及传动形式上的改进，对驱动桥的传动部分产生较大的影响，电动物流车驱动桥的设计对于电动物流车的形式动力性和经济性的部分提高有着重要的设计以及指导意义。

论文主要根据电动汽车的设计要求，参考相关书目和设计标准，分析驱动桥的结构形式布置形式以及驱动形式，并且对驱动桥的减速齿轮差速器半轴等结构进行参数的计算，然后进行校核，最后运用CATIA进行驱动桥的建模，并对所建的模型进行理论分析，分析受力情况以及形变等，然后用有限元软件进行仿真，以查看设计所得结构是否满足设计所需要求。

研究结果表明：设计的新型电动物流车的驱动桥的满足题目中给的条件要求。

本文的特色：参考相关标准进行设计并建模，最后用有限元软件分析。

关键词：电动汽车；驱动桥；CATIA；有限元分析

Abstract

In recent years, due to more and more serious environmental pollution, electric vehicles in this area gradually get everyone's favor, and in the rapid development of e-commerce under the strong pull, electricity business logistics to maintain a sharp growth, so the electric logistics car has become One of the important branches of this field, in the field of special vehicles accounted for a large proportion. And in the case of urban pollution more and more serious, pure electric vehicle traffic car has gradually become a new type of transport vehicles, electric vehicles with zero pollution emissions, the advantages of high economic advantages, and the driving stability of the noise is small, and the drive axle in the electric Automobile power transmission accounted for an important proportion of the drive axle structure and drive the form and layout of the car will have a great impact on the power and economy, this paper is mainly for the existing light truck drive bridge on the basis of The design of the drive axle of the traditional light logistics vehicle has a great influence on the transmission efficiency of the drive axle through the improvement of the structure and function. The design of the electric vehicle driving axle is the dynamic and economical Sexual promotion has important guiding significance.

Based on the design requirements of the electric vehicle, the paper analyzes the structure and the driving form of the drive axle with reference to the relevant bibliography and design standards, and calculates the parameters of the axle of the reduction axle of the drive axle, Core, and finally use CATIA to carry on the modeling of the driving axle, and carry on the theoretical analysis to determine the force situation, then uses the finite element software to carry on the simulation to see whether the designed structure satisfies the design request,

The results show that the design of the new electric vehicle driving axle meets the requirements.

The characteristics of this article: reference to the relevant standards for design and modeling, and finally with finite element software analysis.

Key Words：electric vehicle; driving axle; CATIA; finite element analysis

目录

第1章 绪论 1

1.1 研究的目的和意义 2

1.1.1研究目的 2

1.1.2研究意义 2

1.2 国内外研究现状 3

1.2.1国内现状 3

1.2.2 国外现状 3

1.3 本文研究的主要内容 4

第2章 驱动桥总成介绍及动力参数匹配 5

2.1 纯电动物流车驱动桥原理 5

2.2 纯电动物流车驱动桥结构选型 5

2.2.1 驱动电机的布置形式 5

2.2.2 驱动桥壳的结构形式 6

2.3 纯电动物流车驱动电机参数匹配 6

2.3.1 纯电动物流车基本参数和设计要求 8

2.3.2 驱动电机的参数计算 9

第3章 驱动桥机械结构设计 12

3.1 斜圆柱齿轮转动设计 12

3.1.1 材料 12

3.1.2 齿轮的设计计算 13

3.1.3 校核齿面接触强度 14

3.3.2 轴的设计计算 15

3.2.1 材料 15

3.2.2 轴径计算 15

3.2.3 轴的设计 16

3.2.4 轴强度验算 16

3.3 轴承计算 19

3.3.1 齿轮传动轴承选型 19

3.3.2 差速器轴承 19

3.4 差速器的选型及分析 19

3.5 半轴的设计计算 23

3.5.1概述 23

3.5.2 半轴受力分析 23

3.5.3 全浮半轴杆部直径的初选 24

3.5.4 全浮半轴强度计算 24

3.5.5 全浮式半轴花键强度计算 24

3.6 驱动桥壳设计计算 25

3.6.1 三种工况分析 25

3.6.2 各种工况计算 26

第4章 驱动桥壳的有限元分析 29

4.1 桥壳基本参数 29

4.2 桥壳的分析 29

4.2.1 材料的选择 29

4.2.2 驱动桥壳的载荷与约束 30

4.2.3 桥壳在四种工况下的静力学分析 31

参考文献 35

致谢 36

第1章 绪论

现代汽车已经发展了几百年了,他们的技术也越来越成熟，从第一台汽油发动机到现在，汽油发动机已经有了极大的发展和改善，在这巨大的汽车市场里面，各种汽车都都在各个厂商和政府的支持下涌现出来，尤其是在中国市场里面，由于我国的人口数量本来就巨大和近年来人们生活水平的不断提高，一是改革开放以来各种合资车国产车的涌入市场，使得现在市场上的非纯电动汽车现有存在数量巨大。但是在这庞大的汽车市场前面，由于内燃机汽车排放造成的污染是巨大的,近年来,烟雾现象越来越受到人们的重视，交通也越来越拥堵，由此对人们的健康造成的危害也越来越严重。在环境问题以及能源危机突出的情况下，世界上的各个国家对排放的控制越来越严格，因此出现了电动汽车，电动汽车根据形式的不同可以分为混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车和纯电动汽车，在最近几年中，混合动力汽车发展迅速，尽管混合动力电动汽车相比于内燃机汽车有很多的优点，例如有着着油耗相对较低并且行驶里程相对普通的电动汽车远等优势，因为近几年市场上出现了很多混合动力汽车，但是混合动力汽车由于内燃机的继续存在汽车里面，所以无法避免的会产生一部分污染现象，而纯点动汽车由于其完全无污染，在此后必然会取代这一种过渡产物，并且随着新能源技术的不断更新，纯电动汽车的的发展和应用也越来越广，从国外的宝马的电动轿车到最近很火特斯拉的电动跑车以及轿车的进入市场，以及近年来国内的各种电动车的兴起，纯电动汽车的在各个领域应用也越来越宽广,在汽车、商用车以及代步车等都有着广泛的应用。纯电动物流车作为穿电动汽车方向的一个方向点，越来越有着重要的作用，这几年来纯电动物流车市场增长迅猛，是我国新能源汽车市场要持续发展不可避免的一个重要组成部分，并且在目前阶段物流车占到专用车市场比例的半数以上。近年来随着电子商务的不断普及，人民生活水平的不断提高，电动物流车市场势头发展迅猛，在去年以及前年都是是纯电动物流车实现飞速发展的几年，在目前国内的物流市场整体趋于成熟的情况下，实现最后一公里的这一交通工具不尽理想，不论是从能源与环境，交通安全还是运输的效率而言，但是纯电动物流车有着续航里程短的缺点，但是可以满足在同一座城市里面运输的需求，并且很多轻型物流车在现有基础上就可以进行改造，以实现纯电动的物流运输要求。

目前市场上的穿电动物流车正面临着轻量化和更长的行驶里程的方面发展，而这其中驱动桥的研究是不可或缺的，驱动桥的结构形式以及发挥的性能的不同会对汽车的整车质量的轻量化以及汽车的动力性还有燃油经济性产生较大或者巨大的影响，如果驱动桥的质量过大，对汽车的动力性和燃油经济性都不利，国内驱动桥的制作大多运用传统工艺，难以对现有市场的要求做到满足，驱动桥是电动汽车传动系统的不可或缺的一部分重要结构，所以要求驱动桥的设计中不仅要有足够的强度和刚度，还有要有更小的质量来满足轻量化和更好的受力特性来满足上述性能要求，为了满足上述要求，本文在设计计算驱动桥的基础上加以三维软件建模并且进行系统分析对纯电动物流车驱动桥进行设计。