Re: [情报] VW 展示了电动车用1速变速箱APP310

楼主: chandler0227 (钱德勒)   2020-03-02 10:31:16
※ 引述《Scape (缺钙缺很大)》之铭言:
: 来源:
: https://insideevs.com/news/400900/vw-1-speed-gearbox-meb/
: https://i.imgur.com/3wJwjIm.jpg
: https://i.imgur.com/jj8hETO.jpg
: VW 前几天展示了这颗要用在MEB 电动车平台上的一速变速箱APP310
: 根据介绍,VW 为了缩小变速箱的体积所以采用了两个齿轮来代替了一个大齿轮
不是采用两个齿轮,是采用"二阶设计"
cog丢google翻译会得到"齿轮"的意思,但实际是指一对齿轮接触的"齿"
To save space, the gearbox has a two-stage design with two smaller cogs
instead of one big one.
二阶设计有3个轴,输出/输入轴和中间轴
https://i.imgur.com/UhTaWXw.jpg
https://i.imgur.com/neULOhj.png
另外
小齿轮(驱动)通常叫drive pinion
大齿轮(从动)通常叫driven gear
: 而这颗变速箱的齿比为10:1
: 预计是要搭配150 kW(310 Nm)的马达来做为MEB 电动车平台的动力单元使用
: 这颗马达将会在时速约160 km/h 下达到最大转速16000 rpm
EV的终传比会抓在10~15左右,但很少有刚好整数的例子
EV齿轮箱减速比只要在4或5以上会采用二阶传动配
若采一阶减速,驱动齿轮和从动齿轮直径差异过大,加上齿轮有体积最小限制,会导致
(1) 大小齿轮体积悬殊,大齿轮的体积会非常庞大,重量非常惊人
(2) 小齿轮磨耗迅速 => 使用寿命降低
以ID3为例
马达输出端:16000 rpm
轮端: 1356rpm (时速160 km/h,轮胎外径 64cm)
需要的减速比约11.8,这11.8包含二阶减速加上差速器减速比
设计上驱动齿轮和从动齿轮齿数尽量不要有公因子,避免固定几齿间互相磨耗
(ex: 驱动齿轮23齿,从动齿轮61齿)
利用MITCalc计算齿轮受力
https://i.imgur.com/BCOky4r.jpg
: 倒车时也只需要马达反转即可
: 另外因为电动车很安静,一点点突然的噪音都会被听的很清楚
: VW 还特意强调这颗变速箱是以高精度制造来减少噪音
齿轮啮合噪音绝对不只有高精度制造这么简单啦
(相关文献关键字:gear meshing, noise)
1. 大山政一,石川昌一, "トラブルのない歯车", 1974
探讨影响齿轮噪音因素,设计、制造、使用及装配分别占35%、30%、20%、15%
2. Donald R. Houser, "Comparison of Transmission Error Predictions With
Noise Measurements for Several Spur and Helical Gears", 1991
定负载和定转速噪音
(1) 最高接触比的渐开线螺旋齿轮噪音值最低
(2) 非渐开线的传统正齿轮噪音值通常最高
https://i.imgur.com/HmIqtz5.jpg
3. M. Åkerblom and M. Pärssinen, "A Study of Gear Noise and Vibration", 2002
(1) 表面加工度较粗糙的齿轮噪音约增加1~2分贝 (特别在低扭矩时)
(2) 较宽、重合度(overlap ratio)为1.8的齿轮,减少约5分贝的噪音
(3) 增加lead crowning会增加1分贝噪音值;减少lead crowning会减少1~3分贝
4. Mats Henriksson,"On noise generation and dynamic transmission error of
gears, 2009
摩擦力与瞬间冲击力对噪音影响较大
由AGMA改良Katos的噪音预测经验公式:
https://i.imgur.com/aU9gDdw.jpg
跟螺旋角、传动比、传递功率、横向接触比、速度系数、节距切线速度
以及静态偏转(static deflection)标准化后的振动位移大小等参数
皆与噪音有关
然后讲讲接触比好了
接触比(transverse contact ratio)
= 横向接触比(transverse contact ratio) + 重合度 (overlap ratio)
接触比越大齿轮运转越平稳
马达比引擎转速高,所以相对齿轮啮合的NVH高
采用螺旋齿轮设计目的是为了增加接触比,降低啮合振动/噪音
(螺旋齿轮在轴方向有重合度,正齿轮则无)
缺点是产生轴向推力,对轴承造成负担(寿命降低)
一般平行轴传动的齿轮传动效率很高
https://i.imgur.com/MCIerIA.jpg
: PS:
: 做为对比,下图是Model 3 的变速箱,齿比为9.34:1
: https://i.imgur.com/pEqEItk.jpg
Model 3 gearbox
https://i.imgur.com/VcUiChy.png
黑色那块是挡板,齿轮箱油会靠齿轮转动时波溅润滑,不需额外的油泵
几个齿轮箱的Concept
1. BorgWarner Drivetrain Systems eGearDrive
https://i.imgur.com/OepgBnZ.jpg
(1) 高传动效率(97%)
(2) 低NVH (接触比>4)
(3) 摆放不同角度(10~90度)
(4) 适应性设计不同传动比 (6.54, 7.17, 8.00, 8.28, 8.76, 9.07)
2. ZF EVD1
https://i.imgur.com/Ja9C2td.jpg
https://i.imgur.com/DHQb6aQ.jpg
二机合一(马达&减速传动箱),同样采二阶减速,其中第一阶用行星齿轮
3. Haldex DrivePacEV80
https://i.imgur.com/gH70eJE.jpg
https://i.imgur.com/rkCOJgw.png
同样二机合一,第一阶减速(行星齿轮)和差速器做在转子内部
以上~
至于怎么在设计阶段计算振动或噪音又是另一回事了
作者: MartyFriedma (Marty Friedman)   2020-03-02 10:39:00
齿轮系4ni?
作者: nnz938 (阿祥)   2020-03-02 10:40:00
完全看不懂感觉很厉害
作者: rush007 (Buzzer-Beater)   2020-03-02 10:40:00
推好文你是不是住巷子里的
作者: wellkom (wellkom)   2020-03-02 10:51:00
嗯嗯我也正想这样提醒他
作者: Scape (non)   2020-03-02 10:58:00
推分享 原来VW文中写的是这意思,难怪后来看别篇文有提到二阶设计。
作者: KBchen (天空浪漫)   2020-03-02 11:01:00
感谢
作者: asdhse (10-10-10)   2020-03-02 11:09:00
感谢分享
作者: eipduolc (松尾健太)   2020-03-02 11:11:00
嗯嗯跟我想的一样
作者: lay10521 (小伊达)   2020-03-02 11:33:00
跟我想的差不多
作者: edwardhsu (年纪小不懂事)   2020-03-02 11:40:00
先推不然会被人家笑看不懂
作者: jax2013 (米米克)   2020-03-02 11:41:00
快推 不然别人以为我看不懂
作者: c90195h (阿呆)   2020-03-02 11:56:00
黑色挡板也有可能是减少搅拌损失 喷溅润滑的话应该不用包那么大片
作者: ccc101419 (还是养狗吧)   2020-03-02 12:04:00
完全看不懂推
作者: darktasi (桃园达克大叔)   2020-03-02 12:06:00
齿轮系的出来说话了
作者: TClover   2020-03-02 12:16:00
其实跟我想的差不多~
作者: boa255451 (Duke)   2020-03-02 12:30:00
有神快推
作者: showingstar (showingstar)   2020-03-02 12:40:00
专业度十足
作者: GohHiong (风中吃西瓜)   2020-03-02 12:40:00
作者: ciswww (Farewell)   2020-03-02 12:43:00
装熟推
作者: dkramses   2020-03-02 12:59:00
看不懂推
作者: atbhao05 (mxhao)   2020-03-02 13:02:00
嗯嗯 我也这么想 只是一直没时间发文
作者: ray6031515 (RAY#13)   2020-03-02 13:17:00
先推 但我还是看不懂
作者: DSB520 (Yankees and Sox)   2020-03-02 13:20:00
哇噻 拜
作者: a0925140 (ylft)   2020-03-02 13:46:00
推认真
作者: a8971882 (阿懒)   2020-03-02 13:54:00
阅 不留言怕别人说你看不懂
作者: lighter7322 (莱特打火机)   2020-03-02 14:24:00
跟我想的一样
作者: ai030821 (Brian)   2020-03-02 14:32:00
推分享
作者: david54001 (阿佐)   2020-03-02 14:45:00
假装看懂推
作者: xhung (xhung)   2020-03-02 14:58:00
太专业了 orz
作者: shuan1021 (ShuanL)   2020-03-02 15:55:00
很专业但我看不懂
作者: atlaswhz (王仔)   2020-03-02 17:06:00
我大机械要出头天啦!
作者: h880354 (Han)   2020-03-02 17:30:00
用心推了
作者: jianliung (Do ....Loop Until OOXX)   2020-03-02 18:53:00
先推再看
作者: bluemkevin (WHO WHO)   2020-03-02 19:10:00
看不懂
作者: SRJ (A_A)   2020-03-02 19:47:00
太专业了 推
作者: nk950357 (nk950357)   2020-03-02 20:50:00
先推 免得楼下说我看不懂
作者: hclstarkid (=你看不到我=)   2020-03-02 20:58:00
太专业了 不想懂
作者: nnnnnnn (快乐最重要XD)   2020-03-02 22:11:00
对就是这样神车vw
作者: lucky945 (液友)   2020-03-02 22:23:00
长知识
作者: kkk003 (海寒)   2020-03-02 22:47:00
作者: madaoraifu (没有反应,就是个Madao。)   2020-03-02 23:15:00
快推,免得别人以为我看得懂
作者: HanMo (HanMo)   2020-03-03 17:37:00
你齿轮系?
作者: uwmtsa (补刀)   2020-03-04 05:56:00
嗯嗯跟我想的都一样

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