基于雙排永磁式行星齒輪的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、近年來(lái)，能源問(wèn)題和環(huán)境污染日益突出，節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟(jì)等已成為實(shí)現(xiàn)國(guó)家可持續(xù)性發(fā)展的重要舉措之一?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)，在保持傳統(tǒng)汽車(chē)特點(diǎn)的同時(shí)，具有能優(yōu)化車(chē)輛的動(dòng)態(tài)性能、有效提高燃油效率、大大降低廢氣排放等優(yōu)點(diǎn)，受到了世界汽車(chē)巨頭和國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者的廣泛關(guān)注和高度重視。作為混合動(dòng)力汽車(chē)的核心部件之一，混合動(dòng)力耦合系統(tǒng)通常被用來(lái)獲得實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)兩種動(dòng)力源的動(dòng)力合成和能量傳輸。傳統(tǒng)的機(jī)械行星齒輪應(yīng)用于混合動(dòng)力耦合系統(tǒng)，具有噪聲大、維護(hù)成本高

2、、易磨損等固有缺點(diǎn)，因此研究新型高性能永磁式行星齒輪成為混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)之一。本文針對(duì)混合動(dòng)力汽車(chē)多工況運(yùn)行特點(diǎn)，提出了一種采用雙永磁行星齒輪排的新型混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)前后排永磁行星齒輪的配合，理論上不僅能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)級(jí)變速而且能夠保持發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳工作區(qū)域，具有高功率密度、高效率、低損耗、免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，在混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中存在一定的研究和應(yīng)用前景。
　　本文首先介紹了混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究背景及發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)以行

3、星齒輪機(jī)構(gòu)為主要部件的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行分析闡述，在雙排行星齒輪和永磁式行星齒輪的基礎(chǔ)上提出了雙排永磁式行星齒輪(Dual Magnetic-planetary-gear Permanent Magnet Machine，DMPGPM)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
　　其次，詳細(xì)介紹了DMPGPM混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)分析了DMPGPM混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的核心部件—永磁式行星齒輪的運(yùn)行原理，采用杠桿原理分析法分析了該系統(tǒng)不同工況下的

4、連接方式且給出轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩計(jì)算方法。
　　建立了DMPGPM混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，針對(duì)不同的典型工況，給出了系統(tǒng)具體連接方式和能量傳遞路線圖?；贛atlab軟件，建立了DMPGPM混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)級(jí)仿真模型，并從不同工況出發(fā)對(duì)模型進(jìn)行仿真并分析結(jié)果。
　　最后，搭建了DMPGPM混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)其工況原理進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)分析，包括原動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)、純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)和混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了DMPGPM混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系