新能源车用电驱动桥的设计分析

新能源车用电驱动桥的设计分析

蓝真,张武冠

广西方盛实业股份有限公司  545006

摘要：随着人们生活水平的不断提高，对能源的消耗也在不断上涨，因此能源危机已经成为全球性的问题。新能源技术的应用，对能源的消耗危机有了很大的改善，新能源不仅对环境不会造成污染，同时也将汽车的发展带到新型的领域。电动汽车采用一种新型驱动系统，尤其是驱动桥的设计质量，直接会关系到新能源电动汽车的正常使用。因此要加强电动汽车驱动桥的设计与研究，提升桥驱动桥设计能力，从而保障新能源车辆的正常使用。

关键词：新能源车；用电驱动桥；设计与分析

为了满足群众对节能、少排的需求，新能源汽车正在逐步加快发展。同时新能源汽车成本较低，能量消耗较少，在使用方面还有诸多的优点。新能源汽车在驱动桥设计方面，摒弃了传统的发动装置，利用电驱动桥进行取代。但是电驱动桥在使设计过程中也会遇到诸多问题，因此要提高电驱动桥的设计水平，从而保证产品的高效率、高寿命。不仅可以提高整个车辆的使用寿命，同时也保证人们的生命安全。

一、新能源车用电驱动桥设计背景

我国于2012年便提出了与新能源汽车有关的战略方针，对于新能源汽车的推广给予了各种支持，同时也对新能源汽车的各种零部件生产给予了各种经济扶持。并且在2013年也在后续提出了各种相对的政策，对购买新能源汽车广大人群给予一定的经济补偿。2017年又出台了各种关于新能源汽车使用的相关政策，以新能源为主题，也召开了诸多相关的会议，国家对于新能源汽车的广泛使用，给予了极大的重视。能源汽车的广泛使用，不仅可以为国家节省更多的不可再生资源，同时也为消费者减少了油耗的消费。另外，新能源电动车的推广，减少了各种尾气排放，在一定程度上保护了自然生态环境。因此新能源汽车具有较高的发展前景，也会将我国的汽车行业带领到一个新的发展领域。

二、新能源车用电驱动桥介绍

（一）前置驱动桥

新能源车采用前置驱动桥，车体的整体舒适度会增加，同时车体的散热性能也会更好。因此目前我国大部分的新能源电等汽车，多数都为前置驱动桥设计。

（二）后置驱动桥

后置驱动器的电动汽车在驾驶过程中，整体视野非常广阔，同时续航能力增加，非常适合长时间的驾驶。但是目前在我国大部分的后置驱动汽车多数都是运输的车辆为主。

三、新能源车用电驱动桥结构介绍

（一）驱动壳可组合结构

驱动桥壳采用组合式的结构，将电动汽车的整体重量进行分担，同时也将车体内的各部件进行固定支撑，其中包括：驱动轴、差速器、减速器等等。在驱动桥壳内部整个封闭空间都还有润滑油，会对机体的整体结构进行润滑作用，以起到保护效果。对驱动桥壳进行密封，可以减少外部的灰尘和异物进入车体，从而影响内部结构的正常使用。在设计驱动桥壳式，要根据不同车型、不同轿车、尺寸、形状等，设计不同的驱动桥，以便可以适应所有车型的正常使用。

（二）二级减速器

二级减速器在新能源电动汽车可以起到降低转速增加转矩的效果，将轴、轴承、齿轮、箱体进行组合，为二级减速器的使用提供载体，可以将能量的传递效率进行提升。

（三）差速器

差速器的主要作用是，将减速器的转矩输出进行分配，分别传输到新能源电动汽车的左右驱动轮，让驱动轮作出不同的转动速度。

（四）驱动轴

驱动轴是整个驱动桥的主要机构，它是传送动力的主要载体部件。将驱动轴与差速器和驱动轮进行结合，轮毂利用螺钉与驱动轴进行连接，从而将转轴的钻矩的传递进行完成。如图所示。

四、新能源车用电驱动桥设计分析

（一）驱动桥壳设计

新能源汽车用电驱动桥壳设计，在目前的形势只有三种方式。分别是组装式、整体式、分离式，三种方式各有利弊。如果是要考虑体能源电动汽车的部件更换问题，那分离式和整体式便不会呈现这种优势[1]。但是组装是却非常适合部件的更换问题。因此，在设计驱动桥壳时，大部分都采用组装式的方式。可以先利用轴承进行支撑，将驱动桥壳的一侧与轮毂进行连接，而将另一侧的桥壳连接在减速器框架上。后续在驱动桥壳的外侧用螺丝将其与车架进行连接，将轴承的支撑固定在承重轴承圈内。另外，为了各种数据的准确性，可以利用各种驱动桥课设计质量计算公式来算计，通过公式可以得出单侧弹簧所承载的垂直力，并将其结果与标准值进行对比，以此来判断驱动壳设计的整体质量。

（二）二级减速器设计

在设计减速器的过程中，必须要考虑减速器的传动比分配。要利用各种计算公式，将总传动比与高数轴、中间轴及低速轴的动力都加以计算，最后合理的计算减速器的传动比数值[2]。

（三）差速器设计

差速器通常是选择锥齿轮差速器，要将其安置于驱动桥驱动轴的两个半轴中间位置。差速器的主要结构包括：右壳、左壳、两个半轴齿轮、四个行星齿轮、十字轴。整个操作原理，便是当汽车在发动时，将左壳、右壳的信息向十字轴进行传递，并带动其进行转动，通过驱动轴上四个行星齿轮进行驱动装载，带动两个半轴齿轮的转动[3]。再借助半轴齿轮的转动力，将动力输送到驱动轮连接的半轴上，驱动轮正常转动，汽车也可进行正常行驶。在设计过程中，行星齿轮最好利用球面设计形式，以便可以对差速器进行辅助，同时也要在驱动齿轮之间安置球面垫圈，以减少部件之间的摩擦，从而增加汽车的驱动桥使用寿命。

（四）驱动轴设计

新能源电动汽车通常采用全浮式驱动轴，将驱动轴安装在驱动壳上，将驱动轴与轮毂进行连接[4]。这种情况下，驱动轴只承受车轮的转矩，汽车的轴向力和弯矩不会对车体的驱动轴造成影响。从而能保证其驱动轴的使用寿命，同时也保障了汽车的正常行驶安全。

五、结束语

综上所述，新能源汽车的广泛利用，不仅受到了个人的喜爱，同时也得到了国家的支持。在电驱动器设计过程中，要充分考虑驱动器的使用寿命和整体质量，要严格把控每一个设计环节，将各部件之间的连接与组合做到精益求精，以防汽车在长期的使用过程中，各个零件出现损坏或者松动。同时也要提高设计水平，避免出现设计缺陷，从而来提高新能源汽车的整体技能。

参考文献：

[1]武瑞华,周占全,邸云龙,秦秀泽,任超. 基于电动汽车驱动桥设计及疲劳寿命分析[J]. 内燃机与配件,2020,(04):38-39.

[2]杨晓慧,雷金平. 电动汽车驱动桥设计及疲劳寿命分析[J]. 纳税,2017,(29):156+159.

[3]雷金平,杨晓慧. 纯电动汽车电动驱动桥设计与试验[J]. 纳税,2017,(28):187+190.

[4]孙允璞,赵永强,柴新宁. 基于FSPMM的直驱型纯电动汽车驱动桥设计[J]. 陕西理工大学学报(自然科学版),2017,33(04):47-53.