基于数值仿真的电动汽车高速齿轮轮辐结构优化设计

随着电动汽车对电驱动系统噪声、振动与声振粗糙度(Noise·Vibration·Harshness,NVH)性能的要求越来越高,对电驱动传动系统齿轮设计提出了更高的要求。基于数值仿真的方法对电驱动传动系统平行轴式减速器大齿轮轮辐结构进行了优化设计。从齿轮模态、齿根应力、传动误差和制造误差敏感性4个方面分析对比了简单板式、圆减重孔板式、长减重孔板式、加强筋板式和交错板式5种大齿轮轮辐结构设计。结果表明,交错板式轮辐结构在齿轮模态、齿根应力、传动误差和制造误差敏感性4个方面都具有优势,尤其在齿轮模态频率方面,相比其他4种方案有显著提升。采用所提方法优化设计的交错板式轮辐结构,在同等质量条件下相比常见的圆减重孔板式结构,齿轮1阶模态频率提高72%,传动误差降低18%,可有效避免大齿轮共振引起的高速齿轮啸叫问题。