电动轮又称为轮毂电机,是将动力、传动和制动装置全部整合到轮毂内,简化了电动汽车结构,提高了传动效率,降低了汽车行驶过程中的噪声。简化的底盘结构能够扩大汽车的乘用空间,也为汽车底盘系统的电子化、智能化提供了可能。电动轮因其传输效率高、控制灵活等特有的优点,被视为电动汽车的最终驱动方式,已经成为电动汽车研究的热点和难点之一。行星齿轮传动是车用电动轮重要的机械减速方式,其作用是使电动轮在高速运转下,能保持较高的效率和比功率;在低速运转下,能提供较大的平稳转矩,爬坡性能好。行星齿轮传动因其特有的优势,在电动轮中的应用越来越广泛。鉴于行星齿轮飞溅润滑实验操作的复杂性,流体仿真研究可以减少成本昂贵的实验工作量,在特定参数下,对流体进行数值模拟相当于进行一次数值实验。在行星齿轮传动系统设计中,初始浸油深度的设定是一个经验值,其数值的大小直接影响到行星齿轮旋转过程中飞溅起的油液量,以及其传动效率。行星齿轮的飞溅润滑仿真研究可以在设计初期获取宏观的流场信息,能够辅助找到初始浸油深度和传动效率之间的平衡点,为行星齿轮传动润滑系统正向设计确定初始浸油深度的数值提供指导作用。流体仿真技术以其低成本且计算结果准确等优点广泛应用于流体机械设计等工程领域。本文将对新设计的行星齿轮传动的飞溅润滑相关规律进行仿真研究,主要内容如下:(1)简述车用电动轮国内外发展概况,对比分析电动轮两种驱动方式的主要结构及优缺点,说明了车用电动轮采用行星齿轮机械减速方式的优势,并且论述国内外齿轮飞溅润滑仿真研究现状,为行星齿轮飞溅润滑仿真研究提供技术路线。(2)介绍NGW型行星齿轮传动的结构形式及其传动特点,借助CAD/CAE技术,通过分析与计算,设计出能够安装在狭小轮毂内的行星齿轮传动系统,并用理论计算与有限元软件分析相结合的方式,验证该行星齿轮传动系统的可靠性。(3)基于计算流体动力学理论(Computational Fluid Dynamic,CFD),对给定初始浸油深度和转速的行星传动进行飞溅润滑数值模拟,以流体分布、流体速度、流体压力为主线,对行星传动内部流场进行分析,得到了流场动态变化规律;获取稳定后行星传动飞溅润滑的搅油功耗,并与经验公式的计算值进行对比,验证仿真模型的可靠性。(4)针对不同转速和初始浸油深度的多种工况,进行行星齿轮飞溅润滑的仿真研究,对比分析转速和初始浸油深度对其内部流场的影响规律,以便对行星齿轮传动润滑系统的重要参数进行优化设计,并且保证整个传动系统在不同工况下都能运转良好。(5)通过分析行星齿轮传动系统的功率损失来源,建立了行星传动效率的数学模型。利用该数学模型和CFD流体仿真技术,确定初始浸油深度和传动效率之间的平衡点,为行星齿轮传动润滑系统正向设计确定初始浸油深度的数值提供指导作用。