新能源汽车高功率密度驱动电机设计方案,从材

新能源车用高功率密度驱动电机设计方案,从材料到设计!

在不降低转子机械强度和电机输出功率的前提下,通过对转子机械强度和磁路的仿真和电机实验,可以改进转子减重槽的结构和尺寸,大幅度提高电机的功率密度。此外,由于该部件没有列在电机的磁路中,因此可以选择其他重量轻、强度高的合金材料,进一步实现电机的轻量化。

永磁同步电机的转子铁心通过钥匙与转轴直接相连,转子重量可以通过减重孔的形式减轻,但减重孔的大小需要通过强度计算的形式来确定。经过ANSYS有限元软件的优化设计,最终确定了当前的减重孔尺寸和尺寸,如图26转子冲孔图所示。

1.3电机轴结构设计

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电动永磁同步电动机采用20CrMnTi材料,毛坯锻造。20CrMnTi是渗碳钢,通常是含碳量为0.17%~0.24%的低碳钢。常用于制造汽车变速器齿轮,是一种在保证淬透性的条件下具有高淬透性和高低温冲击韧性的中淬透性CrMnTi钢。20CrMnTi具有良好的加工性、加工变形小和良好的抗疲劳性能。电机轴的应力云图和主轴的总变形云图分别如图27和图28所示。

80kw纯电动永磁同步电动机转子铁心通过圆形螺母和止动垫圈紧固在轴上,降低了转轴尺寸要求;转轴渗碳淬火,渗碳层厚度0.6~0.8,花键表面硬度最小664HV,其他58~62HRC,铁心硬度32~38HRC,保证转轴强度和花键表面接触疲劳强度;采用非标油封设计,安装方便。

1.4电机壳体结构设计

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