浅析新能源汽车领域小齿轮齿向结构的优化升级
摘要:随着环境保护意识的提升和能源危机的日益严重,屡屡发生的环保事件引发了人们对新能源开发的极度重视,新能源汽车作为一种低碳、环保的交通工具正逐渐受到全球范围内的关注和推崇。在这一背景下,新能源汽车产业正以惊人的速度发展和壮大。但在现有的新能源汽车变速箱齿轮技术领域,存在螺旋角易偏差超差,导致组件报废、生产效率低、浪费人力物力、影响生产与交期等问题。因此,本文针对以上问题,对一种中间轴齿轮组件的小齿轮齿向优化结构进行了探索研究。
关键词:新能源汽车、齿轮、齿向结构、环保
引言:目前,世界各国都在大力发展新能源汽车,我国更是将其列入七大战略性新兴产业之中。节能与新能源汽车的发展是我国减少石油消耗和降低二氧化碳排放的重要举措之一,中央和地方各级政府对其发展高度关注,陆续出台了各种扶持培育政策,为新能源汽车的发展营造了良好的政策环境。近年来,我国新能源汽车产业在行业标准、产业联盟、企业布局、技术研发等方面也取得了明显进展,有望肩负起中国汽车工业“弯道超车”的历史重任。近两年中国汽车电动化发展加速,新能源汽车产销量大幅增长。2021年国内新能源汽车产销量分
别达到358.4×104辆和356.0×104辆,同比增长均为160%,销量渗透率13.6%,超过10%的关键节点,国内新能源汽车从导入期进入成长期。
作为新能源汽车组成部分的变速器对提高新能源汽车动力性、延长新能源汽车续驶里程、优化新能源汽车电驱动系统总成性能、降低新能源汽车整车重量和成本、改善新能源汽车驾乘感受都具有重要作用。汽车齿轮更是汽车关键部件的基础件,汽车整车制造商对汽车齿轮行业的要求较为苛刻,尤其是乘用车对车辆的噪音、舒适性、安全性、可靠性、耐久性(长寿命)相对要求较高, 所以对齿轮的质量要求更高。因此,对这种中间轴齿轮组件的小齿轮齿的优化升级适应了汽车领域的发展需求。
1、对新能源汽车的介绍
1.1新能源汽车的国民接受度
随着社会经济的发展,人们的生活水平以及受教育程度都得到了普遍的提高。因此,人们对符合时代发展要求,节能、环保、实惠、方便的新能源汽车特别青睐。同时,根据艾瑞咨询发布的《2022年中国新能源汽车产业白皮书》数据显示,新能源汽车保有量持续上升,
市场处于快速发展阶段。根据国家规划的发展愿景,2025年全球新能源汽车销量有望突破500万辆,初步形成世界级智能网联新能源汽车产业集雏形。这都充分体现了人们对新能源汽车的接受度较高。
1.2新能源汽车发展的积极因素
国内新能源汽车发展路径清晰。全国汽车电动化分车型、分区域逐次推进。私家车、出租车等乘用车和客车、微型货车、轻型货车等商用车电动化趋势明显;中重型货车则由于车价高、耗能大、试错成本高等因素在同时探索充电、换电和加氢等几种发展路径。区域之间在资源禀赋、气候条件、政策支撑、市场基础、城市规模等发展环境因素的影响下,在试点城市和城市的带动下,基本上从东南、中部逐渐向西南、西北、东北等区域逐次推进。
国内政策利好新能源汽车推广。“双碳”背景下,国内能源转型目标明确,并制定各领域的行业实施方案,加快构建碳达峰碳中和“1+N”政策体系。国家采取“财政补贴、税收优惠、政府采购、电价杠杆”等配套政策措施力推新能源汽车。这都有力地推动了新能源汽车的发展。
电动小汽车
2、变速箱齿轮技术领域
2.1齿轮行业的现状
目前我国齿轮行业的处于高端产能匮乏中低端产能过剩的发展阶段,中低端产品占比大约接近80%。按照精度来划分,齿轮共有12个等级,其中0级是精度最高的齿轮,0-3级主要为标准测量齿轮,4-6级齿轮为高精度传动齿轮,7-8 级为普通的传动齿轮,9-12级为低档齿轮。
我国汽车齿轮行业面临着汽车制造商和国外先进汽车齿轮制造企业的双重压力。尽管国内行业领先企业的不少产品已达到或接近国际先进水平,高档产品的替代效应越来越明显,但目前仍然有部分齿轮与国际先进水平存在差距,齿轮材料选择技术、精密热处理技术、可靠性结构设计和装配技术、表面改性硬化技术、表面强化技术、表面长效保护和润滑技术、精密成形齿形技术、精密机加工技术、齿轮试验技术和装备研究等系统的制造技术水平仍待提高。精锻科技在业内率先采用国际先进装备进行生产,经多年发展,在上述相关领域技术积累了丰富的经验,产品及生产制造技术水平已实现与国际先进水平的接轨。
2.2汽车变速箱齿轮
变速器又称变速箱,是传统燃油汽车的关键部件,是指能改变输出轴和输入轴传动比和转矩的传动装置,变速器具有以下几种功能:
① 改变传动比,满足不同行驶条件对牵引力的需要,使发动机尽量工作在有利的工况下,满足可能的 行驶速度要求;
② 实现倒车行驶;
③ 中断动力传递,在发动机启动、怠速运转、 汽车换挡或需要停车进行动力输出时,中断向驱动轮的动力传递;
④ 实现空挡, 当离合器接合时,变速器可以不输出动力。汽车发动机的输出转速非常高,最大 功率及最大扭矩在一定的转速区出现,为了发挥发动机的最佳性能,就必须有一 套变速装置,来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度。
汽车变速器是汽车上不可或缺的零部件,由变速传动机构和操纵机构组成,可以在汽车行驶过程中, 在发动机和车轮之间产生不同的变速比,通过换挡可以使发动机工作在其最佳的动力性能状态。汽车变速器通常需要使用结合齿轮、倒挡齿轮、主减齿轮等,当前的汽
车变速器,按操纵方式分类,可以分为手动变速器和自动变速器两大类。
2.3变速箱的重要性
汽车的行驶工况非常复杂,普通汽车在高速公路上行驶车速超过160km/h,而在低速蠕动路况时,车速不足5km/h,最低车速和最高车速之间的跨度超过30倍,急加速时需要的驱动力超过2.5倍GVW,在平直路面匀速行驶的车辆所需驱动力约为0.15倍GVW,最大驱动力和维持车速所需驱动力之间的跨度超过16倍。因此,变速箱对应对行驶路上的多发情况起到一个不可代替的作用。
2.4齿轮的作用
齿轮是机器或部件中重要的传动零件,从新能源汽车到机器人,齿轮看似不起眼,但作用不可替代,属于“小齿轮大行业”。齿轮在机械传动中的运用非常广泛,齿轮行业主要分为车辆齿轮及工业齿轮两大类,其中车辆齿轮市场约占整个齿轮市场的62%。
新能源齿轮是新能源汽车传动系统的核心部件之一,主要作用是实现动力转换和能量回收。在新能源汽车中,电能和热能的转换是通过齿轮传递和控制完成,在动力转换的同时,
还可以将制动过程中产生的能量回收,提高整车的能量利用效率。因此,新能源齿轮是将新能源技术应用于传动系统的重要代表,对新能源汽车的发展具有重要意义。