cae技术的轮毂电机制动器联结件设计及制造(附件)【字数：8791】
摘 要在电动汽车驱动系统构型的选择上，当前主要采用两种形式单电机集中驱动和轮毂电机四轮独立驱动。相比单电机的传统驱动方式，轮毂电机驱动可以省略包括减速器、差速器和传动轴等在内的机械部件，大大降低了机械损耗，同时可节省车内空间，实现轻量化，减少电动汽车整备质量。而采用轮毂电机驱动形式的主要技术难点在于如何实现四轮的综合控制。为了能更为方便的研究此项技术，在初期多是搭建一个实验台架，将轮毂电机安装在转向节上，使其可以在实验台架上实现平稳空转。本课题的重点通过利用CAE技术和数控加工技术，设计、制造一套联结装置来解决轮毂电机在转向节上的安装问题。在这一过程中包括实体测量、软件建模、运动仿真、有限元分析、产品制造等环节。
目 录
第一章 绪论1
1.1课题研究的背景1
1.2课题研究的意义 1
1.3研究的步骤1
第二章 联结件的设计2
2.1数据测量2
2.2建模2
2.3联结件的设计3
2.3.1轮毂电机与制动盘的联结3
2.3.2 轮毂电机与羊角的联结3
2.4 运动干涉仿真5
联结件的试制6
3.1 加工工艺分析6
3.1.1技术要求6
3.1.1材料的选择6
3.2套筒1的试制6
3.2.1加工顺序6
3.2.2毛坯选择7
3.2.3刀具选择7
3.2.4加工工艺7
3.2.5加工程序8
3.3套筒2的试制11
3.3.1加工顺序11
3.3.2毛坯选择11
3.3.3刀具选择12
3.3.4加工工艺12
3.4法兰盘的试制13
3.4.1加工顺序13
3.4.2毛坯选择14
3.4.3刀具选择14
3.4.4加工工艺14
第四章 优化与改进15
4.1 第一次优化与改进15
4.1.1套筒1的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
改进15
4.1.2套筒2的改进16
4.1.3法兰盘的改进17
4.2 第二次优化与改进17
4.2.1套筒1的改进17
4.2.2套筒2的改进18
4.2.3法兰盘的改进19
4.3改进后的总装配图19
4.4键槽衬套的强度校核20
4.4.1 UG高级仿真21
4.4.2强度计算23
4.5改进件加工23
4.5.1套筒2的加工工艺24
4.5.2加工顺序25
4.5.3毛坯选择25
4.5.4刀具选择25
4.5.5加工工艺26
4.6最终成果27
结束语28
致谢29
参考文献30
第一章 绪论
1.1课题研究的背景
当今关于环保和能源的问题备受关注，为解决这些问题，电动汽车呈现出加速发展的趋势。
电动汽车具有“零尾气排放”、“能量利用效率高”、“低噪声”等优点，因此，电动汽车成为未来清洁能源汽车的“终极目标”。电动汽车由于只使用电能，因此无任何尾气排放。此外，内燃机的效率一般在15%～25%之间，而电动机的效率一般在 75%～96%之间，因此，电动汽车“天生”就具备高效节能的特点。
在2016年“两会”期间，全国政协常委、国家“863”计划节能与新能源汽车重大项目总体专家组组长、清华大学教授欧阳明高也表示，中国新能源汽车的产业链很完整，且拥有全世界最大的市场，销量全球第一，中国政府的支持政策和扶植力度与其他国家相比最为积极，这些都是中国新能源汽车的优势。
据中国汽车工业协会的统计数据，2015年新能源产量达34万辆，销量达33万辆。根据公安交管部门统计，中国新能源汽车保有量已经达到58.32万辆，纯电动车保有量已达到33.2万辆。若以2020年时新能源汽车市场累计量达500万辆目标来看，未来几年，市场持续高速发展应该是常态。
1.2课题研究的意义
随着人们对环保和能源问题的重视，电动汽车将成为以后传统汽车的趋势。电动汽车可以采用单电机集中驱动和轮毂电机四轮独立驱动等形式,而采用轮毂驱动系统的电动车有着可以把车轮附近的车架变得低平,可以使空间更大，而且能减轻整车重量等优点。可见，轮毂电机直驱式电动汽车悬架设计极具潜力，具有很高的学术研究价值。
1.3研究的步骤
步骤示意图：/
图11 步骤示意图
第二章 联结件的设计
2.1数据测量
使用直尺、游标卡尺和激光测距仪对现有的羊角、制动盘和轮毂电机进行测量。因为量具和测量方法的限制只能测量出大概的数值，后期通过UG建模及仿真不断修改得到较为准确数据。
2.2建模
测量得到这些部件的尺寸后，运用已学的知识，通过UG软件对这三个部件进行建模，建模过程不再赘述，完成后的模型如图21、22、23所示。其安装位置关系如图24所示
///
图21羊角 图22 制动盘 图23 轮毂电机
/
图24 位置关系示意图
接下来就是解决羊角、制动盘与轮毂电机的联结问题。
2.3 联结件的设计
2.3.1轮毂电机与制动盘的联结
已测得轮毂电机上有三个均布的M10螺纹孔，以及制动盘上有五个均布的φ15.5通孔。根据这两个尺寸数据首先设计出如图25所示的法兰。
目 录
第一章 绪论1
1.1课题研究的背景1
1.2课题研究的意义 1
1.3研究的步骤1
第二章 联结件的设计2
2.1数据测量2
2.2建模2
2.3联结件的设计3
2.3.1轮毂电机与制动盘的联结3
2.3.2 轮毂电机与羊角的联结3
2.4 运动干涉仿真5
联结件的试制6
3.1 加工工艺分析6
3.1.1技术要求6
3.1.1材料的选择6
3.2套筒1的试制6
3.2.1加工顺序6
3.2.2毛坯选择7
3.2.3刀具选择7
3.2.4加工工艺7
3.2.5加工程序8
3.3套筒2的试制11
3.3.1加工顺序11
3.3.2毛坯选择11
3.3.3刀具选择12
3.3.4加工工艺12
3.4法兰盘的试制13
3.4.1加工顺序13
3.4.2毛坯选择14
3.4.3刀具选择14
3.4.4加工工艺14
第四章 优化与改进15
4.1 第一次优化与改进15
4.1.1套筒1的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
改进15
4.1.2套筒2的改进16
4.1.3法兰盘的改进17
4.2 第二次优化与改进17
4.2.1套筒1的改进17
4.2.2套筒2的改进18
4.2.3法兰盘的改进19
4.3改进后的总装配图19
4.4键槽衬套的强度校核20
4.4.1 UG高级仿真21
4.4.2强度计算23
4.5改进件加工23
4.5.1套筒2的加工工艺24
4.5.2加工顺序25
4.5.3毛坯选择25
4.5.4刀具选择25
4.5.5加工工艺26
4.6最终成果27
结束语28
致谢29
参考文献30
第一章 绪论
1.1课题研究的背景
当今关于环保和能源的问题备受关注，为解决这些问题，电动汽车呈现出加速发展的趋势。
电动汽车具有“零尾气排放”、“能量利用效率高”、“低噪声”等优点，因此，电动汽车成为未来清洁能源汽车的“终极目标”。电动汽车由于只使用电能，因此无任何尾气排放。此外，内燃机的效率一般在15%～25%之间，而电动机的效率一般在 75%～96%之间，因此，电动汽车“天生”就具备高效节能的特点。
在2016年“两会”期间，全国政协常委、国家“863”计划节能与新能源汽车重大项目总体专家组组长、清华大学教授欧阳明高也表示，中国新能源汽车的产业链很完整，且拥有全世界最大的市场，销量全球第一，中国政府的支持政策和扶植力度与其他国家相比最为积极，这些都是中国新能源汽车的优势。
据中国汽车工业协会的统计数据，2015年新能源产量达34万辆，销量达33万辆。根据公安交管部门统计，中国新能源汽车保有量已经达到58.32万辆，纯电动车保有量已达到33.2万辆。若以2020年时新能源汽车市场累计量达500万辆目标来看，未来几年，市场持续高速发展应该是常态。
1.2课题研究的意义
随着人们对环保和能源问题的重视，电动汽车将成为以后传统汽车的趋势。电动汽车可以采用单电机集中驱动和轮毂电机四轮独立驱动等形式,而采用轮毂驱动系统的电动车有着可以把车轮附近的车架变得低平,可以使空间更大，而且能减轻整车重量等优点。可见，轮毂电机直驱式电动汽车悬架设计极具潜力，具有很高的学术研究价值。
1.3研究的步骤
步骤示意图：/
图11 步骤示意图
第二章 联结件的设计
2.1数据测量
使用直尺、游标卡尺和激光测距仪对现有的羊角、制动盘和轮毂电机进行测量。因为量具和测量方法的限制只能测量出大概的数值，后期通过UG建模及仿真不断修改得到较为准确数据。
2.2建模
测量得到这些部件的尺寸后，运用已学的知识，通过UG软件对这三个部件进行建模，建模过程不再赘述，完成后的模型如图21、22、23所示。其安装位置关系如图24所示
///
图21羊角 图22 制动盘 图23 轮毂电机
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图24 位置关系示意图
接下来就是解决羊角、制动盘与轮毂电机的联结问题。
2.3 联结件的设计
2.3.1轮毂电机与制动盘的联结
已测得轮毂电机上有三个均布的M10螺纹孔，以及制动盘上有五个均布的φ15.5通孔。根据这两个尺寸数据首先设计出如图25所示的法兰。
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