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電動(dòng)汽車兩擋變速器

商用電動(dòng)汽車以電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)，根據(jù)電機(jī)特性，轉(zhuǎn)速低時(shí)電機(jī)扭矩大，轉(zhuǎn)速高時(shí)電機(jī)扭矩小，這樣形成的汽車特性就是在低速起動(dòng)時(shí)加速性能好，高速狀態(tài)下加速性能差，難以進(jìn)行高速時(shí)超車動(dòng)作。通過兩擋變速器來調(diào)整汽車的行駛特性，在保證電機(jī)運(yùn)行在高效工作區(qū)的同時(shí)，讓車輛兼顧加速和高速行駛時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)。

所設(shè)計(jì)的變速器兩個(gè)擋位的傳動(dòng)比分別是7.5和4.1，通過3維繪圖軟件設(shè)計(jì)出兩擋變速器后，在尺寸修改合理后制造出變速器原型，通過對(duì)原型的測(cè)試分析，可以得到變速器的基本性能參數(shù)為：振動(dòng)的最大速率為1.6369mm/s，最大噪聲為88.99dB，變速器的傳遞效率為85%。其中，測(cè)量變速器傳遞效率的關(guān)鍵是采集變速器輸入軸、輸出軸的扭矩和轉(zhuǎn)速，一般采用的辦法是在輸入軸和輸出軸上分別安裝扭矩傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器。變速器的效率在輸入軸轉(zhuǎn)速達(dá)到4000r/min后逐步降低，最高效率大約為92%，這與傳統(tǒng)變速器的傳遞效率基本持平。在分析齒輪嚙合過程能量傳遞效率時(shí)，測(cè)試了電機(jī)輸入軸轉(zhuǎn)速為1000～10000r/min時(shí)的齒輪嚙合效率，其中，最高效率出現(xiàn)在10000r/min的1擋時(shí)刻，效率高達(dá)98.8%，1擋和2擋的平均嚙合效率分別為98.51%和97.53%。為了增大離合器的傳動(dòng)效率，離合器采用多層式離合器。

采用辛普森式架構(gòu)，可以方便地讓變速器實(shí)現(xiàn)換擋。驅(qū)動(dòng)電機(jī)的平均效率普遍比發(fā)動(dòng)機(jī)高，因此只需要兩個(gè)擋位進(jìn)行轉(zhuǎn)換，就可以讓驅(qū)動(dòng)電機(jī)傳遞較高的工作效率，同時(shí)還可以減小變速器的尺寸、復(fù)雜度和制造成本。

網(wǎng)址：http://link.springer. com/article/10.1007% 2Fs12239-014-0016-8

作者：J. W. SHIN et al

編譯：張聰