【新能源汽车变速器设计的国内外文献综述2300字】

新能源汽车变速器设计的国内外文献综述1.1变速器的种类和与之匹配的适用性目前市面上能量产买到的变速器有，以下几种形式的。双离合器自动传动装置（DCT)、液力自动传动装置（AT)、电控机械式自动传动装置(AMT）和无级传动装置（CVT)是国内现已有的自动传动装置的四种种类。[1]目前市面上装配车型最多的变速器是DCT。因为相对于自动变速器，无级变速器和半自动变速器，具有一定的技术含量和后期推广宣传有一定的技术亮点，而且整车厂都有一定的MT手动变速器的设计底子。DCT无非就是二套手动变速器整合在一起和对应的换挡控制模块。优点在于专利壁垒低，制造简单，零件对比自动变速器会少很多价格自然会下降，如果是传统的AT变速器材料成本和零件会高出很多。而且没有太多的专利壁垒，维修对比DCT对比AT和CVT来说并不算复杂方便后期的维修。但是匹配电动汽车有非常大的缺点，首先动力不连贯，其次齿轮切换的瞬间在此啮合会有较大的冲击感。切换挡位时并不是实时的啮合会有一定的机械损失。所以DCT并不适合纯电动。而且目前市场也没有电动车匹配DCT变速器的。AMT的变速器和DCT的缺点类似不在再次展开说明。CVT和AT匹配电动汽车也的缺点，首先两个都有液力变矩器这个装置是通过液压油的流动建立传递路径，并非是机械的刚性联接所以这里效率就会降低。CVT是钢带传动，能接受的扭矩有限，如果能承受大扭矩的变速器的质量会有所增加。所以CVT也不适合电动汽车。而AT变速器是以行星轮为依托在切换齿比时能很好的消除动力中断的能力。但是这个优点无法掩盖其他的缺点，AT变速器大多为4~8个速比，电动汽车用不了那么多速比、而且多速比的AT变速器的体积较大，配套的液压控制系统较多比较繁杂且重量较重不适合电动汽车的匹配。有上可以得知匹配传统汽油车的变速器并不适合在新能源的汽车上使用，且会有占体积重量重，对比单级减速器效率差太多的缺点。本文设计和改进单机减速器，向多级变速器方向理念并不适用，本文的想法是使用AT变速器内的行星轮实现，无离合无缝传递动力的装置，满足高效率和多级调速的功能。1.2国外发展状况查询国家专利，已经有不少的国外友人在国内申请专利，而且设计思路特别，也有相当大的学习意义。例如专利申请号为201711267404.7的新奥特机械有限公司的行星轮二级变速器，图1.2图1.2三维结构图中不难看出二级变速器包括第一太阳齿轮；第二太阳齿轮；多个第一行星齿轮，与第一太阳齿轮相啮合来自转或沿着第一太阳齿轮的圆周方向公转，包括内周齿轮及外周齿轮，外周齿轮与借助驱动装置来旋转的输入齿轮相啮合来旋转；多个第二行星齿轮，与上述内周齿轮及。第二太阳的齿轮相啮合来自转或预案周方向公转：行星齿轮架，用于第一行星齿轮与第二行星齿轮以能够旋转的方式相结合；以及制动部，用于选择性地固定第一太阳齿轮及第二太阳齿轮。[3]国外友人这个专利非常特别，还有一个日本友人的专利也有他的特色。专利号CN112204271A的有能沛思株式会社的行星轮二级变速器，图1.3图1.3二维平面图图中不难看出电动汽车用二级变速器，该电动汽车用二级变速器只包括一个电磁致动器。变速器具备行星齿轮机构(12)、弹性(44)、“与输入轴一体旋转”的电枢(26)、电磁线圈(46)和多片式摩擦离合(30）。齿圈（20)被固定在外壳上。电枢（26)具备离合器突出部(26-1），爪形离合器是由离合器突出部(26-1)和太阳轮（18)的凹部（18-2)来构成的，由于电磁线圈(46)没有通电从而导致爪形离合器接合，这样输入轴的旋转被减速并经太阳轮(18)和行星架(16)传递到输出轴。由于电磁线圈(46)通电从而导致电枢（26)因抵抗弹力而位移，这样爪形离合器就会分离，通过电枢(26)的法兰部(26-4)使多片式摩擦离合器（30)接合，从而输入轴的旋转以一对一的方式被传递到输出轴。可以具备“用于防止在切换齿轮比的时候所产生的扭矩损失”的单向离合器。[4]以上两个专利不难看出国外也是对二级变速器深有研究并且申请了不少的专利。而且两个专利设计巧妙值得学习。但是还是有所缺点，韩国友人的专利占的面积比较大，而且不够简单，而日本友人的专利结构过于辅助不够简单可靠。1.3国内研究现状国内制造研究纯电动汽车变速箱厂比较少，导致不大面积还是单机减速器而不是变速器。应该是工程师反馈，或者是用户的建议，并且有国内外相关学者的研究发现，其实电动汽车配备二级变速箱还是挺有意义的。这样设计二级变速器的起步就比较晚。国外特斯拉在研发自出的模型车就是二级变速器的，但是基于不够成熟就没有在后面的产品量产使用。但是国内也有开始积极的研究了，特别是[基于行星齿轮变速装置的电动汽车两级传动设计与仿真研究]党磊磊[5]学者的课题，这篇研究二级变速器的论文，结构新颖而且简单传动流程并不复杂。但是该论文是使用三颗行星轮，所能提供的扭矩不够大，本文在他的基础上做一些尝试，设计四个行星轮变速器。探究在他的变速器基础上是否能有所提升。参考文献[1]韩鹏.基于扭矩辅助特性的商用车扭矩辅助型AMT控制技术研究[D].吉林大学，2015.[2]

解全敏.为什么说二级变速器是电动汽车的未来趋势？[DB/OL]

/News/2018/08/010641344134I70053998C302.shtml[3]金善显.电动汽车用二级变速器：韩国，201711267404.7〔P〕，2018.08.07[4]有能沛思株式会社。电动汽车用二级变速器：日本CN112204271A〔P〕。2021.01.08[5]党磊磊,基于行星齿轮变速装置的电动汽车两级传动设计与仿真研究[D]2017.5.20[6]党磊磊.一种电动汽车的两级变速箱；中国，201610247748.0〔P〕2016.04.20[7]杨易，江清华，周兵，王继生.纯电动汽车最佳动力性换挡规律[J].汽车技术，2011(3):1~4.[8]刘戈力，刘杏梅，邱朝启.传动装置齿轮设计精度的确定[J].西南民族大学学报（自然科学版），2007,(05)：1158-1162.[9]李钧浩.纯电动公交车自动变速系统（AMT）换挡控制策略的研究[D].广东工业大学2013.[10]孙桓，陈作模，机械原理[M].北京：高等教育出版社，2001：108-130[11]PaulD.Walker,SalisaAbdulRahman,BoZhu,NongZhang,YuanZou.Modelling,Simulations,andOptimisationofElectricVehiclesforAnalysisofTransmissionRatioSelection[J].AdvancesinMechanicalEngineering,2013,2013:.[12]黄伟，王耀南，冯坤，张军.纯电动汽车两挡自动传动装置研究开发[J.汽车技术,2011.(10)[13]刘洋.电动车用双离合传动传动装置设计[D].电子科技大学，2012.毕聪，杨正林，王晨，张彤，刘龙龙.双电机行星齿轮传动装置的PEV动力系统[J]