摘 要

随着这几年原油价格的攀升，世界能源以及环境危机的愈发严重，汽车市场的发展到达瓶颈。为了经济和产业链的稳定和环境的恢复，我国相关部门日益加大对电动汽车这种无污染的便捷交通工具的研发的支持与扶持，车企也纷纷投入许多到有关研究中。

作为电动汽车动力传动系统中的核心构成，变速器影响着整车性能，也有关驾乘人员的操作性能和舒适性。本文研究的是一款2前进挡，应用于轻型电动汽车的自动变速器，参考了比亚迪汽车公司生产的某款电动汽车的整车参数，并根据行驶性能要求，对汽车传动系统参数进行了调整，匹配得出各挡传动比。

本文研究内容如下：首先，对两档自动变速器进行相关研究构思变速器结构形式，所研究自动变速器主体最终采用单排行星齿轮机构和同步器的组合，结合了手动和自动变速器效率高，油耗少和结构紧凑，质量集中的优点，提高整车性能。根据所选车型整车参数以及电机对变速器的匹配原则，结合行星齿轮机构的传动特性对变速器的行星齿轮机构和同步器总体进行结构设计，参数设计。设计内容有齿轮结构及其参数，变速器传动比、中心距、轴的直径、键的尺寸同步器锥面角等所有参数，以便更好的匹配电机，提高汽车整体性能。利用ADVISOR仿真软件对该变速器的电动汽车的整车性能建立汽车动力学仿真模型分析整车性能。根据以上参数，利用UG建立了变速器三维模型，验证设计的合理性后对其简易模型进行装配。为接下来的运动学仿真提供必要条件。最后，利用simulink档位分别进行运动学仿真分析，并根据仿真判断结构的合理性即换挡性能。通过完成整个的两档自动变速器设计，建模，仿真，分析，可以为电动汽车手动，自动变速器结合提供理论基础，以便更深入的研究。

关键词：汽车变速器；两挡；仿真；ug

Abstract

As the price of crude oil has risen in recent years, the world's energy and environmental crises have become more severe and the auto market has reached a bottleneck. For the recovery of economy and the stability of the industry chain and the environment, our country related departments increasing electric cars the pollution-free convenient transportation research and development support and help, car companies have also put many into the relevant research.

As the core component of the electric drive system, the transmission affects the performance of the vehicle, and also the performance and comfort of the driver. In this paper, we study forward gears is a 2, used in the automatic transmission of light electric vehicle, reference the byd auto company in the production of one of the electric car vehicle parameters, and according to the performance requirements, the parameters of the automobile drive system adjustment, matching each block transmission ratio are obtained.

In this paper, the research content is as follows: first, the relevant study on the two gear automatic transmission transmission structure form, the research subject of automatic transmission by using single planetary gear mechanism and the combination of synchronizer, combined with manual and automatic transmission with high efficiency, fuel consumption and compact structure, less concentrated the advantages of quality, improve the vehicle performance. According to the selected models and motor vehicle parameters on transmission matching principle, the transmission characteristic of planet gear mechanism of planetary gear transmission and synchronizer overall structural design, parameter design. Design content structure and parameter of gear, the transmission ratio and center distance, shaft diameter, the size of the key synchronizer cone Angle, etc. All the parameters, in order to better match the motor, improve the overall performance car. The performance of the vehicle dynamics simulation model is analyzed by the ADVISOR simulation software for the vehicle performance of the vehicle. According to the above parameters, the 3d model of the transmission was established by UG, and the design was validated and the simple model was assembled. Provide the necessary conditions for the following kinematics simulation. Finally, the simulation analysis of kinematics was carried out by using the simulink gear, and the rationality of the structure of the simulation was given. By completing the two gear automatic transmission design, modeling, simulation, analysis, for the electric car manual, automatic transmission combination provides theoretical basis, in order to further research.

Key Words：Transmission；Two gear transmission；The simulation；ug

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1课题研究背景 1

1.2汽车变速器的发展现状 1

1.2.1 国内发展现状 2

1.2.2 国外发展现状 2

1.3课题研究内容、技术方案及创新点 2

1.3.1研究内容 2

1.3.2 技术方案 3

1.3.3课题创新点 4

1.4本章小结 4

第2章 电动汽车动力传动系统参数匹配 5

2.1电动汽车基本参数及行驶性能要求 5

2.1.1电动汽车基本参数 5

2.1.2电动汽车行驶性能要求 5

2.2驱动电机选择 6

2.3本章小结 6

第3章 变速器结构 7

3.1变速器概述 7

3.2变速器结构选择 7

3.3变速器传动比选择 9

3.3.1传动比的选择标准 9

3.3.2中心距A的洗择标准 10

3.4本章小结 11

第4章 变速器设计与参数确定 12

4.1. 行星齿轮概述 12

4.1.1行星齿轮机构的变速原理 12

4.2 参数确定 13

4.2.1 模数 13

4.2.2压力角 13

4.2.3螺旋角 14

4.2.4齿宽 14

4.3各挡齿轮齿数的确定 14

4.3.1各档齿轮的分配 14

4.3.2齿轮齿数的确定 16

4.4同步器同步原理 18

4.4.1同步器结构概述 18

4.4.2惯性锁环式同步器的工作原理 18

4.4齿轮同步器建模 19

4.5本章小结 21

第5章仿真与分析 22

5.1动力学仿真分析 22

5.1.1 仿真参数与仿真任务的设置 22

5.2循环工况（CYC-UDDS道路工况）下仿真 23

5.2.1CYC-UDDS工况下对电动汽车动力性能的仿真 23

5.2.2CYC-UDDS工况下车速的仿真 24

5.2.1CYC-UDDS工况下对荷电情况的仿真 24

5.2.1CYC-UDDS工况下对电机扭矩输出情况的仿真 25

5.3续航里程仿真 25

5.4 参数优化与结果分析 26

5.5同步器结合过程建模与仿真 26

5.5.1换挡模型 26

5.5.2换挡仿真 30

第6章主要结论与展望 33

6.1主要结论 33

6.2研究限制与展望 33

参考文献 35

致谢 36

第1章 绪论

1.1课题研究背景

汽车作为现代工业文明的象征之一，自诞生以来，对人类生活产生重要的影响并逐渐成为日常生活中必不可少的重要工具，面对当前石油短缺、气候变暖和环境污染等问题的日益突出，发展具有节能、环保、高效等优势的电动汽车受到人们越来越多的重视。

在能源方面，目前，可方便使用的世界能源主要有石油、天然气、煤炭等，汽车的动力大多来自石油中的柴油和汽油，石油作为千百年来生物积淀形成能源，在全球范围内的如果使用不加遏制，就目前开采手段来说在未来将消耗殆尽。我国是一个仅次于美国的能源消耗大国，却是一个能源短缺的国家，随着我国经济的持续发展，汽车保有量的不断增加，对石油资源需求增加，能源供需矛盾日益突出，对进口石油的依赖程度也不断提升，因此，发展新型的、可替代的能源，早日实现能源转型是我国经济健康、持续发展的要求，也是我国能源安全方面的重要发展战略。

在环境方面，传统汽车在行驶过程中会排放出大量的有害物质，危害人们健康。尾气中化学物质会引起温室效应，破坏臭氧层，在一定条件下形成酸雨等一系列环境污染问题，尾气中含有的未燃烧固体颗粒物、臭气味、行驶过程中产生的噪声等对人们身心健康产生严重的影响。随着物质生活的不断改善，环保意识也相应提高，对环境的要求也越来越高，减少代步工具有害气体排放的呼声与日剧增，这些问题是挑战也是汽车行业的机遇。电动汽车是以车载电源为动力，利用电动机驱动汽车行驶的车辆，与传统内燃机汽车相比，它节能、环保、能量利用率高，以电动机驱动，动力电源来源广泛，可解决当前全球燃眉之急。