1. 目的及意义

1.1研究目的

随着时代的变迁，我国国民经济水平及能源需求都发生了巨大变化。伴随着我国国民经济水平的迅速提高，国民对于汽车这种便利的交通工具的需求日益凸显。根据中国汽车工业协会统计，中国汽车销售在过去五年中稳步增长，汽车销量和增长速度均领先于世界其他国家。然而基于我国人口分布稠密、人均资源量落后于世界的国情，汽车的迅速普及带来的也不全是积极的影响。为了解决汽车普及加重的环境、能源、交通等问题，企业、学者及普通消费者都将目光集中在了新能源汽车上。电动汽车为目前最为稳定、发展前景最好的一种新能源汽车，一般使用可再生能源，可实现节能减排，减小污染对环境的影响。在我国第十二个五年规划中,作为国家节能减排的重要组成部分,新能源汽车被列为加快培育和发展的七大战略性新兴产业之一,并将继续在资金和政策层面给予大力的支持。^[1]

然而，尽管新能源汽车的前景备受瞩目，纯电动汽车目前在我国的推广过程中还是遭遇了一定的阻力。由于还处于推广阶段，相关技术还不够成熟，纯电动汽车普遍还存在着价格偏高、动力不足、相关设施不足等问题，对比传统汽车还是存在一定的劣势。为推进电动汽车的市场普及化，解决这些问题势在必行。我国的电动汽车推广工作还处于基本技术研发，基础设施尚不完善，技术水平尚待发展的基础阶段。

在电动车的发展同时，电动车用减速器的研发也进入了全新的时代。电动车用减速器的发展，对于提高电动车的续航力场及车辆性能这两点至关重要，从而也对电动车辆的发展起着关键作用。汽车的节能环保主要由车辆的驱动形式决定，其中，电动车的驱动形式含电机直接驱动、电机-轮毂变速器驱动两种。电机-轮毂变速器驱动中，轮毂变速器布置在电机与车轮间，提高驱动力，降速增扭。对比传统手动变速器，轮毂减速器结构简单，档位数减少，在结构上无需换挡机构、同步器机构、分离机构，故而可大幅降低零件数量。动力传递路径简单，不存在多档位和速比，也没有档位切换造成的动力中断，故而效率更高。^[2]所以采取轮毂变速器驱动，可提高空间利用率、传动效率，功率密度也高于电机直接驱动。因此，新能源车用轮毂变速器已成为目前最主要的研究方向。与此同时，轮毂变速器也面临着挑战。轮毂变速器的输入转速及载荷非常大，所需要的传动比很高。与此同时，新能源汽车车型一般相对小巧，车轮轮毂尺寸不比常用轮边减速器的自卸车，留给轮边减速器的尺寸空间很小。故而，如何设计结构更为紧凑的高速重载大传动比轮边减速器也成为了近年来的研究热点。

由以上的背景分析可以看出，新能源汽车的电动轮驱动技术有着非常良好的使用前景，同时也对电动轮的结构紧凑性提出了更高的要求，对轮毂变速器的结构尺寸要求也更加严格。鉴于此,本文将结合机械优化设计理论和有限元仿真技术,对电动轮轮边减速器的结构优化设计展开研究,这些工作可以较好的提高电动轮结构的紧凑性,促进电动轮驱动技术的发展。

1.2研究意义

汽车轮毂变速器多以行星齿轮结构为主，美国、日本、瑞典和俄罗斯等发达国家，对行星齿轮变速器的研究、生产及应用都给予了高度的重视，故而处于领先地位。我国从汽车保有量等方面看已是汽车工业大国，但从其质量水平和技术水平来看，国产产品与国外产品还存在较大的差距，同类产品价格差别很大。要进一步发展和壮大国内新能源汽车行业，就必须进一步提高自主创新水平，增强核心竞争力。由于技术壁垒，我们无法从国外获得相应的技术和资料，因此，对新能源汽车用的轮毂变速器进行研究，进一步提高国内轮毂变速器技术水平，缩小与国外先进产品的差距，对于提高国产重要技术装备的技术水平具有重大的指导意义和实践意义。

由以上的背景分析可以看出，新能源汽车的电动轮驱动技术有着非常良好的使用前景，同时也对电动轮的结构紧凑性提出了更高的要求，对轮毂变速器的结构尺寸要求也更加严格。鉴于此,本文将结合机械优化设计理论和有限元仿真技术,对电动轮轮边减速器的结构优化设计展开研究,这些工作可以较好的提高电动轮结构的紧凑性,促进电动轮驱动技术的发展。