[00314290]AKME电驱动轮边减速桥总成的研究与应用

1.技术领域：本项目研发产品属于节能、新能源汽车产业技术领域。主要用于新能源客车汽车底盘系统的驱动车桥。在当前全球汽车工业面临金融危机和能源环境问题的巨大挑战的情况下，发展电动汽车，实现汽车能源动力系统的电气化，推动传统汽车产业的战略转型，在国际上已经形成了广泛共识。目前，我国已出台《节能中长期专项规划》《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》等政策，扶持和引导电动汽车行业的快速发展，政府意欲加速提高国内电动车产业的竞争力，缩短成熟期，实现对国外汽车工业的“弯道超车”。随着国家政策导向的明确以及地方政府的积极扶持，新能源汽车产业的快速发展已成为必然趋势，并将最终推动汽车产业的纯电动化，车桥产品作为整车的重要零部件，它直接影响到汽车的传动效率和整车性能，也直接关系到电动汽车的命运和前途。轻量化，高效性，智能化，低噪音的电动化车桥总成技术取代传统车桥技术将成为行业发展的方向。2.主要内容和特点：AKME轮边电机驱动桥总成是中央减速+轮边减速的双级减速驱动桥总成。该桥总成通过主减圆锥齿轮改变扭矩传动方向、一级减速，再通过轮边行星轮机构二级减速，最终实现变向、减速、增扭的目的从而分别驱动左右两边车轮。主要特点如下：（1）采用两个三相异步直流电机。（2）两台电机分别驱动左右两个主减速器总成。（3）整体式铸造结构的C型梁采用高强度螺栓直接与铸造的桥壳横梁和主减速器壳连接。（4）主减速器总成采用箱式结构，取消了差速器总成，结构紧凑。（5）轴头采用高强度螺栓直接紧固在主减速器壳上。（6）主被动齿轮采用双曲线锥精磨齿轮，加工精度高，噪音低，性能好。（7）采用气压盘式制动器总成，制动效能稳定，制动可靠性高。（8）轮毂轴承采用轴承单元结构，提高桥总成的使用寿命，降低轴承的运转噪音，使桥总成达到50万公里免维护。（9）轮边减速器总成采用市场成熟的奔驰技术，轮边减速器总成的性能稳定。 AKME轮边电机驱动桥总成主要由承载系统、驱动系统以及制动系统组成。承载系统主要由横梁、C型梁、U型架组成（如下图2-2所示）；C型梁属于整车的悬挂系统，气囊安装在C型梁上故C型梁不但承载整车的重量，而且确保整车的平顺性以及乘坐舒适性；横梁通过推力杆与整车连接、通过高强度螺栓与左、右两边的C型梁、U型架连接，C型梁与横梁采用进口加工中心进行加工，加工精度高，确保整车安装精度，提高整车的舒适性。 C型梁 横梁 U型架 C型梁与横梁通过高强度螺栓连接，实现低地板、宽通道、一级踏步的整车设计需求，为乘客带来了方便，提高了乘客的乘车安全性和舒适性。 　　 图2-2承载系统模型图 驱动系统由两个三相异步电机、两套联轴器、左右两个主减速器总成、两套行星齿轮式轮边减速机构组成（如下图2-3所示）。 图2-3驱动系统结构图 三相异步电机选装西门子1PV5135或上海电驱动股份有限公司同类产品，该电机效率高、能耗低、防护等级达到IP55以上级别，提高了整车的可靠性和安全性。 三相异步电机输出的动力通过鼓式联轴器传递到主动圆锥齿轮，扭矩通过主从动圆锥齿轮副改变传递方向，同时实现一级减速增扭目的，主从动圆锥齿轮采用国内先进的加工工艺及制造技术，具有强度高，噪音低，精度高，使用寿命长的特点。为进一步提高桥总成的驱动性能，AKME轮边电机驱动桥总成采用SKF公司生产的圆柱滚子轴承和角接触球轴承，圆锥滚子轴承采用TIMKEN品牌，这两种品牌的加工精度高，运转平稳，噪声小，能够进一步提高桥总成的性能。 AKME轮边电机驱动桥总成使用的鼓形齿联轴器可允许较大的角位移，可改善齿的接触条件，提高传递转矩的能力，延长联轴器的使用寿命。 主减速器壳是箱体式结构，采用韩国大宇加工中心进行加工，加工精度高，确保电机输出轴与主动圆锥齿轮的同轴度要求，主动圆锥齿轮与从动圆锥齿轮的垂直度要求，从而有效地降低了驱动系统的传动噪音，提高传动系统的使用寿命，提高整车的可靠性和乘坐舒适性。 AKME轮边电机驱动桥总成无差速装置，采用TIMKEN品牌圆锥滚子轴承以及支撑轴承的轴承壳（见图2-4），轴承壳的外圈采用螺纹紧固在箱式主减速器壳中，主从动齿轮间隙调整好以后采用螺栓将轴承壳锁止在主减速器壳上，防止轴承壳松动。在轴承壳上设计4个均布的油道孔以确保圆锥滚子轴承的正常润滑。 螺纹 油道孔 锁止孔 图2-4轴承壳 行星齿轮式轮边减速机构主要由齿圈、齿圈支架、行星齿轮、轮边减速器壳以及与半轴整体锻造加工的太阳轮及附件组成。 AKME轮边电机驱动桥总成的驱动力通过从动锥齿轮花键驱动半轴带太阳轮，通过行星齿轮减速机构最终达到减速增扭驱动轮边减速器壳带动轮毂转动，车轮在地面附着力的反作用下，产生较大驱动力以驱动汽车行驶。轮边减速器桥总成的离地间隙大，扭矩大，驱动力强，爬坡性能好，所以AKME轮边电机驱动桥总成的通过性更强，适合复杂路面。 半轴与太阳轮采用整体式锻造结构，齿面采用精磨工艺，这种结构和加工工艺不仅提高了半轴与太阳轮的同轴度，而且精磨工艺的应用进一步降低了传动噪音，提高了整车的舒适性。 AKME轮边电机驱动桥总成制动系统主要由制动盘、制动钳总成以及制动气室组成。制动效能稳定，制动可靠性高，制动反应时间短，可明显提高整车的安全性、可靠性、舒适性、平顺性和操纵稳定性。 AKME轮边电机驱动桥总成轮毂轴承采用轴承单元结构，集成化程度高，50万公里免维护，故障率低，重量轻，实现了整车的轻量化设计，提高了整车经济性和可靠性。匹配AKME轮边电机驱动桥总成的整车，降低了整车底盘高度实现整车一级踏步的需求，降低了整车重量达到轻量化设计目的，降低了售后服务成本，降低了传动噪音达到绿色设计的目的，提高了整车的操纵平稳性、安全性、舒适性，为整车赢得用户口碑奠定基础。