基于彈性連接結(jié)構(gòu)的電動(dòng)輪縱向振動(dòng)特性

毛 鈺，左曙光，林 福，曹佳楠，鄭玉平

(同濟(jì)大學(xué) 新能源汽車工程中心,上海 201804)

0 引 言

電動(dòng)輪系統(tǒng)是由輪胎懸架、輪轂電機(jī)及其控制器組成的多體和多物理場(chǎng)系統(tǒng)，電機(jī)的電磁激勵(lì)與結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的相互耦合作用使得電動(dòng)輪系統(tǒng)涌現(xiàn)出新的動(dòng)力學(xué)問題[1-3]。在電動(dòng)輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)問題研究方面，Luo等[4]考慮了輪轂電機(jī)電磁激勵(lì)特征，分析了路面不平度激勵(lì)和由于電機(jī)定轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)偏心引起不平衡磁拉力耦合作用下電動(dòng)輪垂向振動(dòng)響應(yīng)。Wang[5]、Sun[6]等主要針對(duì)開關(guān)磁阻電機(jī)不平衡磁拉力引起的電動(dòng)輪動(dòng)力學(xué)問題進(jìn)行了研究。目前電動(dòng)輪系統(tǒng)所表現(xiàn)出的垂向振動(dòng)問題得到了較為廣泛的研究，但關(guān)于輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)矩特征引起的電動(dòng)輪系統(tǒng)縱向動(dòng)力學(xué)問題研究較少。清華大學(xué)李建秋等[7,8]指出由于電動(dòng)輪系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩激勵(lì)未經(jīng)緩沖直接作用于輪胎將會(huì)引起輪胎滑移率和縱向力波動(dòng)等動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象。張立軍等[9]基于輪轂電機(jī)-輪胎總成非線性動(dòng)力學(xué)模型分析了輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)引起的輪胎縱向接地力的階次振蕩。但上述研究都沒有具體結(jié)合電動(dòng)輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特征對(duì)其縱向振動(dòng)特性進(jìn)行分析。

針對(duì)電動(dòng)輪存在的動(dòng)力學(xué)問題，學(xué)者提出了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案對(duì)系統(tǒng)特性進(jìn)行優(yōu)化。在電動(dòng)輪系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改進(jìn)優(yōu)化方面，Nagya[10]采用動(dòng)態(tài)吸振器形式的電動(dòng)輪將輪轂電機(jī)質(zhì)量轉(zhuǎn)換為吸振器質(zhì)量，利用分離出來的電機(jī)質(zhì)量進(jìn)行吸振。馬英等[11]利用彈簧阻尼機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了在輪轂電機(jī)與車軸之間安裝直線電機(jī)的電動(dòng)輪結(jié)構(gòu)，通過輪內(nèi)主動(dòng)減振改善了車輛平順性和輪胎接地性能。羅玉濤等[12]提出了一種新型內(nèi)置懸置系統(tǒng)的電動(dòng)輪拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方案，通過設(shè)置橡膠襯套將電機(jī)轉(zhuǎn)化為與簧上質(zhì)量并聯(lián)的質(zhì)量，改善車輛垂向動(dòng)力學(xué)特性。上述減振方案主要針對(duì)路面不平度激勵(lì)引起的車輛垂向振動(dòng)問題，對(duì)于輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)激勵(lì)下縱向振動(dòng)問題的減振效果并未進(jìn)行討論，而且在進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)效果評(píng)價(jià)時(shí)僅分析了單一車速(或電機(jī)轉(zhuǎn)速)下的振動(dòng)特性，未考慮整個(gè)電機(jī)工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的效果。

為分析并改善電動(dòng)輪縱向振動(dòng)問題，本文首先通過確定輪轂電機(jī)加速工況下轉(zhuǎn)矩波動(dòng)特征和建立電動(dòng)輪系統(tǒng)縱扭耦合振動(dòng)模型，分析了現(xiàn)有輪轂電機(jī)和輪輞剛性連接的結(jié)構(gòu)形式下電動(dòng)輪系統(tǒng)縱向振動(dòng)特性，并結(jié)合模態(tài)特征解釋了系統(tǒng)振動(dòng)現(xiàn)象；其次采用了輪轂電機(jī)和輪輞彈性連接的結(jié)構(gòu)形式以規(guī)劃電動(dòng)輪系統(tǒng)模態(tài)特征，對(duì)比分析了彈性連接結(jié)構(gòu)的減振效果；最后通過連接參數(shù)對(duì)振動(dòng)特性的影響分析確定了能夠?qū)崿F(xiàn)減振效果的彈性連接參數(shù)合理取值范圍。

1 基于剛性連接結(jié)構(gòu)的電動(dòng)輪振動(dòng)特性分析

1.1 電動(dòng)輪動(dòng)力學(xué)建模及分析

參考前期研究[13]建立基于剛性環(huán)輪胎模型的電動(dòng)輪縱扭耦合動(dòng)力學(xué)模型，如圖1所示，具體為：輪胎等效為剛性的圓環(huán)，與輪輞通過胎側(cè)相連，胎側(cè)等效為徑向和周向的剛度和阻尼；輪輞和輪轂電機(jī)通過螺栓剛性相連，二者等效為同一集中質(zhì)量；輪輞經(jīng)懸架擺臂及襯套與車身在縱向連接，根據(jù)Kelvin-Voigt模型將橡膠襯套等效為彈簧和阻尼器的并聯(lián)。模型包括輪胎環(huán)和輪輞/電機(jī)等質(zhì)量的面內(nèi)扭轉(zhuǎn)和縱向平移自由度以及車身的縱向平移自由度。輪胎扭轉(zhuǎn)自由度和縱向平移自由度通過考慮輪胎松弛特性的瞬態(tài)刷子模型實(shí)現(xiàn)耦合。該模型對(duì)于反映輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)下電動(dòng)輪振動(dòng)特性的適用性已通過臺(tái)架試驗(yàn)得到驗(yàn)證[14]。模型運(yùn)動(dòng)學(xué)方程如下所示：

圖1 基于剛性連接電動(dòng)輪系統(tǒng)模型Fig.1 Electric wheel model based on rigid connection

(1)

式中：xb、xa分別為輪胎和輪輞/電機(jī)的縱向位移；θb、θa分別為輪胎和輪輞/電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角；Fcx為輪胎的縱向力；Re為輪胎半徑；mb、ma、md、mu分別為輪胎、輪輞、電機(jī)和1/4車身的質(zhì)量；Iby、Iay、Idy分別為輪胎、輪輞和電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；kb、cb分別為輪胎的縱向剛度和阻尼；kbθ、cbθ分別為輪胎的旋轉(zhuǎn)剛度和阻尼；kux、cux分別為懸架襯套的剛度和阻尼；kc、cc分別為胎面的縱向剛度和阻尼。電動(dòng)輪模型參數(shù)如表1所示。

表1 電動(dòng)輪結(jié)構(gòu)及電機(jī)相關(guān)參數(shù)Table 1 Parameters of electric wheel model

注：p為電極對(duì)數(shù)；Ld(Lq)為d(q)軸電感；φf為永磁體磁通。

根據(jù)線性系統(tǒng)理論可確定系統(tǒng)極點(diǎn)，具體可參考文獻(xiàn)[15]，并進(jìn)而得到模態(tài)參數(shù)如表2所示。

表2 剛性連接電動(dòng)輪模態(tài)參數(shù)Table 2 Modal parameters of electric wheelwith rigid connection

1.2 輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)分析

本文所研究的電動(dòng)輪采用的輪轂電機(jī)為永磁同步電機(jī)，其轉(zhuǎn)矩波動(dòng)主要來源于永磁體磁場(chǎng)非正弦分布、齒槽轉(zhuǎn)矩及電流諧波，該電機(jī)為分?jǐn)?shù)槽集中繞組永磁同步電機(jī)，由于前期經(jīng)過斜槽等結(jié)構(gòu)改進(jìn)優(yōu)化，其轉(zhuǎn)矩波動(dòng)受永磁體磁場(chǎng)非正弦分布、齒槽轉(zhuǎn)矩的影響比較小，主要取決于供電電流諧波，因此忽略電機(jī)結(jié)構(gòu)特征，理想電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩模型為:

(2)

式中：id(iq)為d(q)軸電流；ia、ib、ic分別為A、B、C三相電流；θ為電機(jī)電角度；Te為電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩。相關(guān)參數(shù)如表1所示。

根據(jù)仿真得到加速過程中的電機(jī)相電流，然后由式(2)確定輪轂電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩，分別如圖2、3所示。

圖2 電機(jī)相電流信號(hào)Fig.2 Phase current of in-wheel motor

圖3 電機(jī)轉(zhuǎn)矩信號(hào)Fig.3 Electromagnetic torque of in-wheel motor

由圖2、圖3可知，電機(jī)相電流中除主導(dǎo)的基頻外還存在基頻5、7倍等諧波成分，電流諧波進(jìn)而引起電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，波動(dòng)具有階次特征，主要階次為電流基頻的6階(對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)頻的6p=72階)。轉(zhuǎn)矩波動(dòng)直接作用于車輪將引起電動(dòng)輪系統(tǒng)振動(dòng)問題。

1.3 電動(dòng)輪系統(tǒng)響應(yīng)分析

考慮到輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)具有階次特征，即轉(zhuǎn)矩波動(dòng)頻率與轉(zhuǎn)速成正比，為反映電動(dòng)輪在整個(gè)頻段內(nèi)的振動(dòng)特性，選取加速工況進(jìn)行分析。將圖3所示的輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)作用于電動(dòng)輪縱扭耦合模型仿真得到了系統(tǒng)振動(dòng)響應(yīng)。圖4、圖5分別為轉(zhuǎn)矩波動(dòng)激勵(lì)下輪胎和電機(jī)縱向振動(dòng)加速度結(jié)果，在轉(zhuǎn)矩波動(dòng)下系統(tǒng)表現(xiàn)出階次振動(dòng)，主要振動(dòng)階次為轉(zhuǎn)頻的6p階。

提取輪胎和電機(jī)6p階振動(dòng)切片分別如圖6、圖7所示，輪胎振動(dòng)主要集中在96 Hz，對(duì)應(yīng)車輪和輪胎反向旋轉(zhuǎn)模態(tài)；電機(jī)振動(dòng)主要集中在40 Hz，對(duì)應(yīng)車輪和輪胎同向旋轉(zhuǎn)模態(tài)。電動(dòng)輪同向和反向兩階旋轉(zhuǎn)模態(tài)對(duì)應(yīng)頻率相差較大，使電動(dòng)輪系統(tǒng)產(chǎn)生共振的敏感電機(jī)工作轉(zhuǎn)速范圍較寬(30～35 r/min和80～100 r/min)，電機(jī)轉(zhuǎn)速為33 r/min時(shí)，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)(頻率為40 Hz)激發(fā)電動(dòng)輪同向旋轉(zhuǎn)模態(tài)，從而使電機(jī)振動(dòng)顯著增加；電機(jī)轉(zhuǎn)速為80 r/min時(shí)，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)(頻率為96 Hz)激發(fā)電動(dòng)輪反向旋轉(zhuǎn)模態(tài)，從而使輪胎振動(dòng)變得突顯。針對(duì)上述問題，本文考慮輪輞和電機(jī)彈性連接的結(jié)構(gòu)形式對(duì)電動(dòng)輪系統(tǒng)縱向振動(dòng)特性進(jìn)行優(yōu)化。

圖4 輪胎加速度信號(hào)Fig.4 Tire acceleration

圖5 電機(jī)加速度信號(hào)Fig.5 Motor acceleration

圖6 輪胎6p階振動(dòng)Fig.6 6pth order vibration of tire

圖7 電機(jī)6p階振動(dòng)Fig.7 6pth order vibration of motor

2 基于彈性連接結(jié)構(gòu)的電動(dòng)輪振動(dòng)特性分析

2.1 考慮彈性連接的電動(dòng)輪動(dòng)力學(xué)建模

圖8為考慮彈性連接改進(jìn)后的電動(dòng)輪結(jié)構(gòu)。輪轂電機(jī)內(nèi)定子采用懸臂方式通過軸承支撐于轉(zhuǎn)子內(nèi)端蓋，并通過花鍵與轉(zhuǎn)向節(jié)進(jìn)行裝配實(shí)現(xiàn)其固定，附有表貼式永磁體的轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子內(nèi)端蓋通過螺栓連接為一體，轉(zhuǎn)子內(nèi)端蓋與輪輞內(nèi)緣通過螺栓連接，圓周方向均布有5個(gè)螺栓以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩從轉(zhuǎn)子到輪輞的傳遞，并且在連接處填充橡膠材料構(gòu)成扭轉(zhuǎn)減振結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的柔性傳遞。相較于剛性連接布置形式，彈性連接方案在電動(dòng)輪動(dòng)力傳遞中引入緩沖減振結(jié)構(gòu)，從而能夠改善電動(dòng)輪系統(tǒng)振動(dòng)特性。

圖8 考慮彈性連接的電動(dòng)輪結(jié)構(gòu)Fig.8 Electric wheel structure based on elastic connection

考慮輪輞和電機(jī)在徑向和周向的連接彈性得到如圖9所示的改進(jìn)電動(dòng)輪系統(tǒng)模型，與剛性連接模型不同之處在于輪輞和電機(jī)為通過彈簧連接的兩個(gè)集中質(zhì)量，因此模型包括輪胎環(huán)、輪輞、電機(jī)等質(zhì)量的面內(nèi)扭轉(zhuǎn)和縱向平移自由度以及車身的縱向平移自由度。模型運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為：

(3)

圖9 基于彈性連接的電動(dòng)輪系統(tǒng)模型Fig.9 Electric wheel model based on elastic connection

式中：xa、xd分別為輪輞和電機(jī)的縱向位移；θa、θd分別為輪輞和電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角；kd、cd分別為輪輞和電機(jī)的等效縱向連接剛度和阻尼；kdθ、cdθ分別為輪輞和電機(jī)的等效周向連接剛度和阻尼。由于電動(dòng)輪周向均布有n=5個(gè)連接螺栓，連接半徑r=0.15 m。在連接螺栓處布置橡膠懸置，由單個(gè)懸置的剛度k和阻尼c按下式確定連接參數(shù)：

(4)

參照文獻(xiàn)[12]根據(jù)經(jīng)驗(yàn)仿真時(shí)設(shè)置k=6×104N/m,c=100 N·s/m。

2.2 考慮彈性連接的電動(dòng)輪動(dòng)力學(xué)分析

由式(3)確定的考慮彈性連接的電動(dòng)輪縱扭耦合振動(dòng)方程是線性定常的，基于線性系統(tǒng)理論進(jìn)行分析確定電動(dòng)輪系統(tǒng)模態(tài)特征如表3所示。

表3 彈性連接電動(dòng)輪模態(tài)參數(shù)Table 3 Modal parameters of electric wheel withelastic connection

考慮彈性連接后釋放了輪輞的縱向平移和周向旋轉(zhuǎn)自由度，因此相對(duì)剛性連接增加了第6和第7階模態(tài)，振型即表現(xiàn)為輪輞的縱向平移和周向旋轉(zhuǎn)。另外，考慮彈性連接后對(duì)電動(dòng)輪系統(tǒng)振動(dòng)貢獻(xiàn)較大的兩階旋轉(zhuǎn)模態(tài)對(duì)應(yīng)頻率有所降低，而且相互靠近；同時(shí)由于橡膠懸置的阻尼作用，兩階旋轉(zhuǎn)模態(tài)阻尼比有所增加。

2.3 考慮彈性連接的電動(dòng)輪系統(tǒng)振動(dòng)響應(yīng)

將輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)施加于考慮彈性連接的電動(dòng)輪系統(tǒng)模型，得到輪胎和電機(jī)縱向加速度響應(yīng)，并與剛性連接時(shí)的振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行對(duì)比，如圖10、圖11所示。

新增的6、7兩階輪輞運(yùn)動(dòng)模態(tài)對(duì)系統(tǒng)振動(dòng)貢獻(xiàn)較小，在輪胎和電機(jī)縱向振動(dòng)中占主導(dǎo)作用的仍然是電動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)模態(tài)，由于兩階旋轉(zhuǎn)模態(tài)頻率降低，彈性連接電動(dòng)輪結(jié)構(gòu)形式下輪胎和輪輞振動(dòng)峰值往低頻移動(dòng)，即彈性連接結(jié)構(gòu)形式能夠有效衰減轉(zhuǎn)矩波動(dòng)引起的在45 Hz和100 Hz附近的中頻振動(dòng)，但同時(shí)會(huì)在24～30 Hz低頻處引起系統(tǒng)共振，低頻振動(dòng)峰值較之前的中頻振動(dòng)峰值小。在彈性連接情況下電動(dòng)輪系統(tǒng)出現(xiàn)的兩處主導(dǎo)共振頻率更為接近，其敏感轉(zhuǎn)速范圍(20～25 r/min)相比剛性連接時(shí)的敏感轉(zhuǎn)速范圍更窄，在整個(gè)電機(jī)工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)產(chǎn)生的振動(dòng)影響更小。

圖10 剛性連接與彈性連接時(shí)輪胎振動(dòng)加速度對(duì)比Fig.10 Comparison of tire vibration between rigidand elastic connection

圖11 剛性連接與彈性連接時(shí)電機(jī)振動(dòng)加速度對(duì)比Fig.11 Comparison of motor vibration between rigidand elastic connection

3 彈性連接參數(shù)對(duì)電動(dòng)輪系統(tǒng)振動(dòng)的影響分析

輪轂電機(jī)和輪輞彈性連接布置改變了電動(dòng)輪系統(tǒng)模態(tài)頻率分布，使對(duì)系統(tǒng)振動(dòng)貢獻(xiàn)較大的兩階旋轉(zhuǎn)模態(tài)往低頻移動(dòng)，因此在電機(jī)整個(gè)工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)能夠有效衰減原模態(tài)頻率(100 Hz)附近的中頻振動(dòng)，但同時(shí)會(huì)在較低頻率處出現(xiàn)新的共振峰值。彈性連接結(jié)構(gòu)通過規(guī)劃電動(dòng)輪系統(tǒng)模態(tài)特征為其振動(dòng)特性的優(yōu)化提供了更大的空間，為合理設(shè)計(jì)彈性連接結(jié)構(gòu)需研究連接參數(shù)對(duì)電動(dòng)輪系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)及振動(dòng)特性的影響。

圖12、圖13分別為不同連接剛度輪胎和電機(jī)頻響函數(shù)對(duì)比。連接剛度會(huì)對(duì)電動(dòng)輪系統(tǒng)在整個(gè)頻段內(nèi)的振動(dòng)產(chǎn)生影響，隨著連接剛度的減小，輪胎和電機(jī)的共振峰往低頻移動(dòng)，當(dāng)連接剛度較大時(shí)，新出現(xiàn)的共振峰值較剛性連接時(shí)更顯著，對(duì)整個(gè)頻段內(nèi)系統(tǒng)振動(dòng)特性而言，彈性連接并未有效衰減振動(dòng)，如表4所示，對(duì)于該連接參數(shù)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)下輪胎和電機(jī)振動(dòng)均方根值相比剛性連接時(shí)有一定的增加；當(dāng)剛度較小時(shí)，共振峰值明顯下降，而且共振帶寬較小，相對(duì)剛性連接在整個(gè)頻帶內(nèi)振動(dòng)影響更小，如表4所示，輪胎和電機(jī)振動(dòng)加速度均方根值有所下降。因此為使彈性連接結(jié)構(gòu)能夠具有較好的減振效果，彈性連接剛度需控制在一定范圍內(nèi)。

圖12 不同連接剛度下輪胎頻響函數(shù)Fig.12 Frequency response of tire vibration underdifferent connection stiffness

圖13 不同連接剛度下電機(jī)頻響函數(shù)Fig.13 Frequency response of motor vibration underdifferent connection stiffness

表4 振動(dòng)均方根值對(duì)比Table 4 Comparison of vibration RMS underdifferent connection stiffness

圖14、圖15分別為不同連接阻尼下輪胎和電機(jī)的頻響函數(shù)對(duì)比。連接阻尼的改變不影響共振出現(xiàn)的頻率，僅對(duì)共振峰幅值有影響，隨著阻尼的增加，旋轉(zhuǎn)模態(tài)頻率處的共振峰值有一定的下降。

圖14 不同連接阻尼下的輪胎頻響函數(shù)Fig.14 Frequency response of tire vibration underdifferent connection damping

圖15 不同連接阻尼下的電機(jī)頻響函數(shù)Fig.15 Frequency response of motor vibration underdifferent connection damping

為進(jìn)一步確定能夠使彈性連接結(jié)構(gòu)具有較好減振效果的連接參數(shù)取值范圍，仿真得到轉(zhuǎn)矩波動(dòng)下輪胎和電機(jī)縱向振動(dòng)加速度均方根值隨彈性連接參數(shù)變化分別如圖16、圖17所示。由于連接剛度會(huì)改變電動(dòng)輪系統(tǒng)各共振峰的相對(duì)位置和幅值，從而對(duì)整個(gè)頻段內(nèi)的振動(dòng)產(chǎn)生影響，而連接阻尼只改變共振峰幅值，僅影響旋轉(zhuǎn)模態(tài)頻率處的振動(dòng)，所以連接剛度比連接阻尼對(duì)電動(dòng)輪系統(tǒng)振動(dòng)影響大，振動(dòng)指標(biāo)隨連接剛度變化更明顯。輪胎和電機(jī)振動(dòng)指標(biāo)隨連接剛度增加而增加，當(dāng)連接阻尼較小時(shí)其增加趨勢(shì)更明顯。輪胎和電機(jī)振動(dòng)指標(biāo)隨連接阻尼增加而降低，當(dāng)阻尼增加到一定程度時(shí)其變化趨于平緩。

圖16 輪胎振動(dòng)均方根值隨連接參數(shù)的變化Fig.16 Variations of tire vibration RMS withconnection parameters

圖17 電機(jī)振動(dòng)均方根值隨連接參數(shù)的變化Fig.17 Variations of motor vibration RMS withconnection parameters

圖16、圖17中灰色平面為剛性連接時(shí)輪胎和電機(jī)加速度均方根水平，由圖中曲面交線確定合理的彈性連接參數(shù)范圍如圖18所示。為使彈性連接結(jié)構(gòu)具備減振效果應(yīng)使彈性連接剛度較低而連接阻尼較大，即圖中虛線下方，而且越靠近右下角區(qū)域其減振效果越好。但考慮到動(dòng)力傳遞的可靠性需求和相對(duì)運(yùn)動(dòng)空間的限制，連接剛度不宜過小，基于上述因素可進(jìn)一步縮小連接參數(shù)的有效區(qū)域。

圖18 連接參數(shù)有效取值區(qū)間Fig.18 Effective area of connection parameters values

4 結(jié) 論

(1)輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)激勵(lì)下電動(dòng)輪系統(tǒng)表現(xiàn)出縱向振動(dòng)，對(duì)振動(dòng)貢獻(xiàn)較大的模態(tài)為輪胎和車輪間的同向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)模態(tài)。在現(xiàn)有剛性連接結(jié)構(gòu)下由于兩階旋轉(zhuǎn)模態(tài)頻率相距較大，電動(dòng)輪系統(tǒng)在電機(jī)工作范圍內(nèi)整體振動(dòng)特性較差。

(2)采用輪轂電機(jī)和輪輞彈性連接的結(jié)構(gòu)方式能夠降低電動(dòng)輪系統(tǒng)兩階旋轉(zhuǎn)模態(tài)頻率并使二者相互靠近，因此在電機(jī)整個(gè)工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)能夠有效衰減原模態(tài)頻率(100 Hz)附近的中頻振動(dòng)，縮短了使電動(dòng)輪系統(tǒng)產(chǎn)生共振的敏感電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍，根據(jù)連接參數(shù)的影響規(guī)律進(jìn)一步確定電動(dòng)輪彈性連接參數(shù)的合理取值范圍，本文的研究為電動(dòng)輪系統(tǒng)采用彈性連接構(gòu)型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了參考。

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