6。2 减速器齿轮参数快速计算 41

结  论 44

致  谢 45

参  考  文  献 46

1绪论

1。1轮毂电机驱动技术简介

轮毂电机（in-wheel motor）驱动是一种将轮毂电机、传动机构、制动机构集成在轮辋之中的独立的驱动单元，电机的驱动力从输出端经传动机构直接作用于车轮驱动车辆运动。使用轮毂电机驱动的车辆不再像传统的燃油车辆那样需要离合器、变速器、传动轴和机械差速器等装置，如此一来，车辆的驱动系统和整车的结构更加简单，维修保养的费用也大大降低；底盘所能利用的空间增大，整车布局和车身的造型设计更加灵活。此外，电子稳定控制程序（Electric Stability Control）和牵引力控制系统（Traction Control System）更容易在轮毂电机驱动的车辆上应用，这有助于提升车辆的安全性。轮毂电机不单是内燃机的替代品，还是再生制动技术的核心，有利于提高能源利用率。基于上述这些优点，轮毂电机驱动可以说是未来电动汽车的终极驱动形式[1]。

1。2  研究背景及意义

目前，环境问题和能源危机愈演愈烈，给传统汽车行业带来巨大压力。不同于传统内燃机汽车，电动汽车排放低、噪声小，能够有效控制大气污染和城市噪声。电动汽车能量转化率高，能够有效节约能源，改善目前汽车对石化能源的依赖。作为解决这些问题的重要途径，世界各国的专家学者都在电动车辆的研究上投入了大量的时间和精力。

纯电动汽车的驱动方式可以分为集中电机驱动（中央）、轮边电机驱动（边置）和轮毂电机驱动（内置）这三种，示意图如图1。1所示。集中电机驱动用电机替代了发动机。轮边电机驱动则是将电动机和减速器集成为一体，利用万向节将减速器输出轴与车轮半轴连接起来。这两种驱动方式结构仍然复杂。不同于以上两种方式，轮毂电机驱动具有前述的诸多优点，成为当前研究的一个热门方向。

1。3  国内外发展现状

1。4  本课题的主要研究内容

本文旨在针对1。3所述轮毂电机存在的问题，以大学生方程式赛车为平台，设计一种新型毂电机驱动系统。 

大学生方程式赛车（Formula Student）最早由美国汽车工程学会（Society of Automobile Engineering）于1979年发起比赛，中国组委会从2010年引进油车比赛，近些年又举办了纯电动赛车（FSEC）比赛[11]，此举措能吸引社会对电动赛车的关注，带动个高校人才对新能源车辆的研究[12]。第五届大学生方程式汽车大赛，国内19只纯电动赛车仅有同济大学采用了双电机驱动，其余均为单电机驱动。

本课题轮毂电机驱动系统设计目标为体积小、重量轻、结构简单、传动效率高，实现簧下质量、功率和成本的平衡，符合我校电车队的设计思想，故本课题可以作为今后设计四轮驱动赛车设计的技术储备。

本课题的主要研究内容包括制定驱动方案、确定电机参数、设计减速器、分配轮内空间、分析安装条件等。

2本课题轮毂电机驱动系统方案介绍

2。1  轮毂电机驱动系统基本组成

本课题的轮毂电机主要由三个部分组成，分别是电机、减速器、制动器。传动主轴依次联接了减速器、驱动电机和制动器。传动主轴作为电机转轴，输出端与减速器输入端相连，驱动电机输出的运动和力矩经减速器减速增矩后作用到车轮上。制动器安装在传动主轴的另一端，也位于减速器的输入端。驱动电机与减速器均布置在在轮辋之中。基本组成示意图见图2。1。