Pengantar Struktur Gandar dan Tren Pengembangan Gandar Penggerak Listrik

1. Definisi dan Struktur Gandar
1. Tinjauan poros

Mesin, gearbox, dan poros adalah tiga rakitan inti daya utama truk, meskipun gandar sering disebut seperti mesin dan gearbox, tetapi memainkan peran dalam proses operasi kendaraan, dan memainkan peran penting dalam daya mengemudi dan stabilitas kendaraan. Sebagai salah satu dari empat rakitan utama truk berat (CAB, mesin, transmisi, gandar), tingkat industri dan pengembangan teknis as roda truk berat terkait dengan pengembangan industri truk berat sampai batas tertentu.

2. Fungsi dasar poros

Fungsi poros adalah untuk mengirimkan gaya dan torsi di semua arah antara bingkai (atau badan penahan beban) dan roda, yang memiliki dampak penting pada dinamika, stabilitas, kapasitas bantalan dan sifat lain dari mobil.

1) torsi mesin yang ditransmisikan oleh perangkat transmisi universal ditransmisikan ke roda penggerak melalui peredam akhir, diferensial, setengah poros, dll., Sehingga mengurangi kecepatan dan meningkatkan torsi;

2) Ubah arah transmisi torsi melalui pasangan roda gigi bevel dari peredam terakhir;

3) Efek diferensial roda di kedua sisi direalisasikan melalui diferensial untuk memastikan bahwa roda bagian dalam dan luar dikemudikan pada kecepatan yang berbeda;

4) Melalui transmisi gigi peredam akhir, kecepatan berkurang dan torsi meningkat;

5) Melalui housing dan roda poros, fungsi bantalan dan transmisi gaya direalisasikan.

3. Nomenklatur poros

Menurut aturan industri, diameter lingkaran pitch gear bevel pasif pada diferensial umumnya digunakan sebagai nama poros penggerak, 435, 457, 460, 485, 300 dan seterusnya, angka -angka ini merujuk pada diameter dari Gigi bevel pasif (juga sering disebut gigi baskom) pada diferensial, unit ini adalah milimeter.

Ada juga umum seperti 140, 153 jembatan, dll., Yang mengacu pada diameter gigi bevel pasif, 153 sebenarnya adalah model Dongfeng, dan jembatan yang dipasang di atasnya digunakan untuk disebut 153 jembatan, dan itu disebut 435 jembatan sesuai dengan diameter perlengkapan pada mobil pembebasan.

4. Klasifikasi as

1) Menurut struktur rumah poros yang berbeda, poros dibagi menjadi integral dan terputus dua:

◆Gandar integral: Balok berongga kaku integral yang terdiri dari bagian -bagian seperti casing setengah poros, bagian tengah dan tabung gandar di kedua ujungnya, dan peredam terakhir, diferensial dan setengah poros dan bagian lainnya dipasang di balok berongga, dan jenis poros ini disebut Gandar integral.
Seluruh transaxle menyerupai barbel raksasa yang mendukung tubuh dengan sistem suspensi. Roda dan setengah poros di kedua sisi tidak dapat bergerak relatif satu sama lain di bidang transversal, sehingga as monolitik sering dikawinkan dengan suspensi yang tidak tergantung. Karena metode manufaktur yang berbeda, rumah gandar integral dapat dibagi menjadi jenis pengecoran integral, pengecoran bagian tengah ditekan menjadi jenis pipa baja dan stamping pelat baja dan pengelasan. Karena kinerja kekuatan dan kekakuan yang baik, penahan beban yang besar, struktur sederhana dan operasi yang andal, perumahan gandar integral terutama banyak digunakan dalam truk dan model lainnya, dan sebagian besar model off-road juga digunakan.

◆ Gandar yang terputus: Gandar penggerak yang terputus tidak memiliki cangkang atau balok integral yang kaku yang menghubungkan roda penggerak kiri dan kanan, dan rumah porosnya tersegmentasi, dan dapat melakukan gerakan relatif satu sama lain, dan sering mengadopsi suspensi independen. Roda penggerak di kedua sisi terhubung ke bingkai dengan suspensi elastis, dan kedua roda tersebut dapat bergerak secara independen satu sama lain relatif terhadap bingkai. Reduser akhir biasanya ditangguhkan pada bingkai (atau tubuh), dan poros transmisi berengsel melalui sambungan universal, dan poros transmisi berengsel dengan roda penggerak melalui sambungan universal, dan poros penggerak ini disebut poros penggerak yang terputus terhubung .

Karena rendahnya massa poros yang terputus yang tidak tertutup, dan umumnya bekerja sama dengan suspensi independen yang kompleks, ia memiliki kemampuan beradaptasi yang baik terhadap medan, sehingga lebih umum di dalam mobil dengan persyaratan tinggi untuk kehalusan mengemudi, dan truk militer umumnya akan akan terjadi pada truk militer, dan truk militer akan akan terjadi pada kendaraan, dan truk militer akan akan melakukan truk militer pada umum be used in the off-road requirements, and it is not common in civilian trucks.

2) Menurut fungsi poros yang berbeda, poros dibagi menjadi dua kategori: gandar yang digerakkan dan gandar penggerak:

◆ Gandar yang digerakkan: yaitu, poros yang tidak digerakkan, juga dikenal sebagai poros, dihubungkan ke bingkai atau bodi penahan beban melalui suspensi, dan roda yang digerakkan dipasang di kedua sisi untuk mentransmisikan berbagai kekuatan dan momen di antara tersebut bingkai atau tubuh dan roda.
Gandar kemudi: Roda dapat dikemudikan, mobil umum sebagian besar adalah gandar depan untuk poros kemudi, struktur poros kemudi pada dasarnya sama, terutama terdiri dari balok depan, buku jari kemudi, kingpin dan hub roda.

Support Bridge: Mirip dengan struktur poros kemudi, ia tidak memiliki fungsi kemudi dan hanya memainkan peran bantalan. Gandar tengah atau belakang dari beberapa mobil tiga poros gandar yang digerakkan (6 × 2 mobil) adalah jembatan pendukung, dan gandar pada trailer adalah jembatan pendukung.

◆ Gandar penggerak: Transmit daya dan distribusikan torsi ke kedua ujung roda, dan pada saat yang sama dapat menanggung berbagai kekuatan dan momen antara bingkai atau tubuh dan permukaan jalan. Pada model umum, gandar drive terdiri dari peredam akhir, diferensial, perangkat transmisi, dan rumah poros.

Poros penggerak kemudi: Gandar penggerak dengan fungsi kemudi lebih umum pada mobil, dan truk umumnya digunakan dalam model penggerak semua roda.

Dibandingkan dengan poros kemudi, balok depan digantikan oleh housing gandar berongga, dan komponen seperti peredam akhir, poros penggerak dan sambungan universal ditambahkan untuk mentransmisikan daya.

5. Direction pengembanganxle

Sebagai perakitan inti kendaraan, pentingnya poros telah menerima lebih banyak dan lebih banyak perhatian, dan perkembangan sains dan teknologi yang cepat juga akan membuat poros berkembang ke arah berikut:

（1) Modularisasi: Dalam desain struktur poros, harus dikembangkan ke arah "standardisasi bagian, generalisasi komponen, dan serialisasi produk", dan beberapa bagian khas, skema dan produksi yang berbeda harus digunakan untuk mencocokkan model yang berbeda.

(2) Ringan: Dengan pengenalan kebijakan pengisian daya dan pajak bahan bakar, ringan telah menjadi tren utama dalam pengembangan truk. Gandar juga harus dioptimalkan dengan menggunakan lebih banyak bahan baru dan desain struktural, seperti rem cakram, rumah poros yang dicap dan dilas, dll., Sambil memberikan kekuatan dan kekakuan yang cukup.

(3) Kebisingan rendah: Dengan penyediaan kecepatan input dan kecepatan kendaraan, NVH telah menjadi indikator kunci poros. Langkah -langkah seperti meningkatkan akurasi pemesinan dan akurasi perakitan bagian -bagian dan meningkatkan kekakuan untuk mengurangi kebisingan operasi poros.

(4) Efisiensi Tinggi: Di ​​bawah kondisi memenuhi kekuatan dan kehidupan, gigi permukaan gigi keras, bantalan bola, dll., Digunakan untuk mengurangi kehilangan gesekan gigi dan bantalan; Minyak pelumas viskositas rendah, pelumasan titik tetap dan tindakan lainnya diadopsi untuk mengurangi hilangnya pengadukan minyak dan meningkatkan efisiensi transmisi daya. 5) Aplikasi luas teknologi pengereman tambahan sistem elektronik: Sistem ABS yang telah banyak digunakan dalam bus domestik akan secara bertahap dipromosikan ke industri truk, dan teknologi mobil penumpang seperti ESP dan EBD juga akan secara bertahap diterapkan.

2.

Tinjauan Gandar Penggerak Listrik: Dengan persyaratan berbagai negara untuk perlindungan lingkungan, konservasi energi dan pengurangan emisi, dan penyesuaian strategis struktur energi negara, struktur konsumsi energi dunia cenderung bersih, rendah karbon dan diversifikasi, yang mempromosikan tren elektrifikasi industri otomotif. Selain itu, semakin banyak negara berencana untuk melarang penjualan kendaraan bahan bakar di tingkat nasional, mendorong pengembangan kendaraan energi baru, dan mempercepat pengembangan industri seperti as roda penggerak listrik.

Gandar listrik adalah sejenis gandar penggerak, tetapi unit daya digerakkan oleh mesin pembakaran internal asli dan disesuaikan dengan penggerak motor, dan sebagian besar gandar listrik mengintegrasikan motor ke dalam poros untuk mencapai integrasi, efisiensi tinggi dan fungsi lainnya .

3. Tren PengembanganGandar penggerak listrik

Dalam beberapa tahun terakhir, dengan meningkatnya permintaan emisi karbon di negara -negara di seluruh dunia, serta larangan penjualan kendaraan bahan bakar yang dikeluarkan di tingkat nasional, terutama kebijakan kredit ganda yang dikeluarkan oleh negara, pengembangan kendaraan energi baru baru telah bergeser dari didorong oleh subsidi ke kebijakan dan peraturan, menghasilkan pertumbuhan eksplosif kendaraan energi baru, dan juga mendorong pertumbuhan permintaan as roda penggerak listrik.

Saat ini, rute teknis perakitan gandar listrik sedang mekar penuh, tetapi berdasarkan persyaratan gandar asli, pengembangan keseluruhan dalam aspek -aspek berikut:

(1) Efisiensi tinggi dan kepadatan daya: Saat ini, kepadatan daya baterai on-board sangat rendah dibandingkan dengan bensin, menghasilkan kisaran kendaraan listrik murni yang relatif tidak mencukupi, sehingga perlu untuk mewujudkan efisiensi dan kepadatan daya yang tinggi dari sistem penggerak listrik;

Dalam hal teknologi, langkah -langkah berikut terutama diambil:

• Pengontrol mengadopsi platform tegangan tinggi, chip IGBT solder dua sisi dan teknologi sistem-in-package, serta teknologi chip karbida all-silicon yang berkembang pesat, yang secara signifikan meningkatkan kepadatan daya pengontrol.
• Motornya berkecepatan tinggi, setelah kecepatan motor penggerak ditingkatkan, torsi output, volume dan berat motor dapat dikurangi secara signifikan di bawah daya yang sama, dan arus kerjanya dapat dikurangi, mengurangi biaya pengontrol dan kabel tegangan tinggi, dan produsen domestik telah mengembangkan motor berkecepatan tinggi 20000R/min. Pada saat yang sama, teknologi pendingin kawat dan oli datar diadopsi untuk meningkatkan efisiensi motor;

• Karena peningkatan kecepatan input motor, peredam perlu menggunakan segel oli gesekan rendah, bantalan bola, dll., Untuk mengurangi kehilangan daya yang disebabkan oleh gesekan;
• Pasangan roda gigi transmisi mengadopsi pelumasan paksa titik tetap, desain panci oli kering dan langkah-langkah lain untuk memastikan bahwa tingkat cairan berkurang dan kehilangan daya yang disebabkan oleh pengadukan oli pasangan roda gigi berkurang di bawah kondisi pelumasan.
• Reducer multi-geared, meningkatkan jumlah roda gigi dan memperluas kisaran operasi motor efisiensi tinggi.

(2) Kinerja NVH Tinggi: Dibandingkan dengan kebisingan raungan frekuensi rendah dan menengah yang dipancarkan oleh pengoperasian kendaraan bahan bakar, dan mesin menutupinya, model kendaraan listrik murni didominasi melolong frekuensi tinggi monoton karena gaya elektromagnetik dan tinggi- Kecepatan gigi meshing, dan telinga manusia sangat sensitif terhadap kebisingan frekuensi tinggi di atas 2000Hz. Oleh karena itu, langkah -langkah berikut terutama diambil untuk mengoptimalkan NVH sistem penggerak listrik dalam hal teknologi:

• Motor penggerak mengoptimalkan desain slot rotor untuk mengurangi konsentrasi kebisingan elektromagnetik yang disebabkan oleh gaya elektromagnetik dan torsi riak di sepanjang distribusi spasial radial. Menekan harmonik arus aktif dan mengurangi fluktuasi torsi urutan ke-48 yang disebabkan olehnya;
• Optimalkan strategi kontrol Modulasi Lebar Pulsa MCU (PWM), meningkatkan frekuensi switching, mengoptimalkan bentuk gelombang output, dan mengurangi fluktuasi torsi.
• Peningkatan kecepatan input mengarah pada peningkatan frekuensi meshing pasangan gigi, dan perlu untuk mengoptimalkan jumlah gigi roda gigi, meningkatkan kekakuan sistem, dan menghindari penggabungan dengan frekuensi alami sistem untuk menghindari resonansi .

• Dalam hal parameter makroskopik, penerapan pasangan gigi dengan modulus kecil dan kebetulan tinggi dapat mengurangi kekakuannya berdasarkan memastikan kekuatan akar gigi, dan pada saat yang sama, parameter mikroskopis dapat memodifikasinya, yang dapat mengurangi Kesalahan meshing dan mengurangi rengekan gigi yang disebabkan oleh eksitasi meshing.
• Tingkatkan akurasi pencocokan pasangan transmisi, berdasarkan memastikan pelumasan dan deformasi termal, mengurangi pembersihan yang cocok dari seluruh sistem transmisi, dan dapat menghilangkan suara ketukan permukaan gigi;
• Suspensi digunakan untuk mendukung powertrain (EPT) dan memainkan peran mengurangi dan mengendalikan transmisi eksitasi total getaran, di bawah premis memastikan daya tahan dan keandalan kelelahan, mengoptimalkan dan mengurangi kekakuan dari penskorsan utama dengan penskors Tingkatkan kinerja isolasi getaran, untuk mencapai tujuan mengurangi kebisingan di dalam kendaraan;
• meningkatkan paket akustik, tetapi dengan demikian meningkatkan biaya, mempengaruhi disipasi panas dari sistem penggerak listrik;

(3） terintegrasi
Unit penggerak listrik tiga-dalam-satu yang mengintegrasikan motor penggerak, pengontrol motor dan peredam adalah tujuan teknis utama dari pengembangan saat ini di bidang gandar penggerak listrik, dan pengembangan di masa depan akan didominasi oleh all-in- yang terintegrasi dalam- satu struktur.

Kesimpulan

Secara umum, arah pengembangan gandar penggerak listrik di masa depan adalah: untuk mengoordinasikan kontradiksi antara multi-gear dan integrasi; Berdasarkan penerapan bahan baru, struktur gandar penggerak listrik dirancang untuk membuatnya lebih kompak dan ringan. Integrasi lebih lanjut dari motor listrik dan poros penggerak listrik; Mempertimbangkan kecerdasan poros penggerak listrik dari perspektif seluruh kendaraan, data kendaraan saling berhubungan untuk lebih meningkatkan tingkat kecerdasan; Dengan perkembangan cepat kecerdasan buatan, metode pembelajaran mesin seperti pembelajaran yang mendalam dan pembelajaran penguatan digunakan untuk mengembangkan strategi shift yang lebih cerdas untuk berbagai jenis dan struktur kendaraan listrik.

Baca selengkapnya: