- 本篇为知识星球节选，完整版报告与解读在知识星球发布，10200字
PS: 近期多位小伙伴提出了对这份报告的兴趣，遂花了不少时间对其进行了解读，其中一些方法和理念很好，有些概念也是第一次了解，收获很多，欢迎小伙伴们学习了解。
1. 电驱动高速行星齿轮的技术特点
2. 电驱高速行星轮关键技术挑战
3. 行星轮齿轮的失效分析
3.1 失效模式
3.2 失效原因
3.3 改进失效的措施 (知识星球发布)
4. 行星轮轴承的失效分析
4.1 失效模式
4.2 失效原因
4.3 改进失效的措施 (知识星球发布)
5. 均载特性的分析
5.1 为什么要均载？
5.2 如何实现均载? (知识星球发布)
5.3 均载的仿真分析 (知识星球发布)
5.4 均载的仿真分析结果 (知识星球发布)
6. NVH特性的分析
6.1 不同相位对NVH的影响 (知识星球发布)
6.1.1 同相位
6.1.2 顺序相位
6.1.3 反相位
6.1.4 总结
6.2 行星轮激励 - Shuttling Force
6.3 行星轮边频 (知识星球发布)
6.3.1 什么是边频？
6.3.2 边频的仿真分析方法指南
6.3.3 边频仿真结果分析
6.4 一张图说明电驱高速行星轮NVH优化路径 (知识星球发布)
7. 总结
注：以上内容节选，完整版在知识星球查阅
电驱动高速行星齿轮的技术特点
NGW：内齿轮、太阳轮、行星轮 NW：无内齿轮，只有太阳轮和行星轮 复合行星轮等
下图总结了电驱高速行星轮在设计和使用过程中面临的一些关键技术挑战。
1. 结构上的挑战
转速高、速比大：电驱行星轮具有较大的速比，在短时间内会将电机的转速降低到适合车辆驱动轮的速度。
轻量化与紧凑性：为了减轻车辆重量和提高能源效率，电驱行星轮的设计需要尽可能轻且紧凑。然而，这种设计也带来了挑战，因为更轻、更紧凑的结构往往更难承受高扭矩和高速运转带来的应力。
承受扭矩高，变形大：在高扭矩和高速运转下，电驱行星轮及其部件（如行星轮和行星轮轴承）容易发生变形。这种变形可能导致部件之间的配合不紧密，进而影响传动效率和寿命。
多行星轮不均载：当多个行星轮同时工作时，由于制造误差、安装误差或运行过程中的磨损等因素，可能导致各行星轮之间的载荷分配不均。这种不均载会加剧某些行星轮的磨损和失效。
图片来源：SMT
2. NVH的挑战
转速高，激励和噪音叠加：电驱行星轮在高速运转时，多个齿轮同时啮合会产生多个频率的振动和噪音。叠加，形成复杂的声场。
附加边频：随着行星架的旋转，行星轮与太阳轮和内齿圈的啮合位置会不断变化，这会导致振动和噪音的频率也发生变化。这种频率的变化称为附加边频，它会进一步增加噪音的复杂性和难以控制性。
总结下：由于上述原因，电驱高速行星轮在运行过程中往往伴随着较大的噪音和振动。这不仅会影响乘客的乘坐舒适性，还可能对车辆的其他部件造成损害。因此，NVH问题成为电驱高速行星轮设计和使用过程中需要重点关注的问题之一。
那么，我们要如何解决这些挑战呢？这就需要综合考虑材料科学、制造工艺、动力学分析以及声学设计等多个领域的知识和技术。下面采用DFMEA的方法论，从失效模式、失效原因、失效措施三个维度进行分析、说明。
03
那么，针对上述行星轮系中可能发生的失效问题，有如下几点改进措施：...
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那么，造成上述失效的原因有哪些呢?
行星轮中滚针轴承失效的几个主要原因：
1. 滚针轴承实际接触应力峰值高
具体指滚针在与其他部件接触时，受到的力非常大，超过了它所能承受的范围。主要来源于：
不均载的贡献：行星轮系统中有多个滚针同时工作，如果它们之间的载荷分配不均匀，就会导致某些滚针承受过大的载荷，从而更容易失效。
偏载的贡献：除了载荷分配不均外，如果载荷还偏向一侧，即偏载，那么这一侧的滚针就会受到更大的力，也更容易失效。
图片来源：SMT
2. 发热/润滑状态不好
空间紧凑，滚子偏移导致摩擦增加：行星轮系统的空间往往比较紧凑，这可能导致滚针在安装或使用过程中发生偏移，进而增加与其他部件的摩擦。摩擦增加会加速磨损，缩短轴承的寿命。
润滑油的冷却效果：润滑油除了起到润滑作用外，还应该具有一定的冷却功能，帮助降低轴承的温度。
接触应力过大：根据热力学公式，接触应力过大同样会造成发热严重的现象。
图片来源：SMT
那么，针对上述行轴承中可能发生的失效问题，有哪些改进措施呢?
（知识星球发布)
那么，针对上述行星轮系轴承可能发生的失效问题，有如下几点改进方法：...
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（知识星球发布)
（知识星球发布)
图片来源：SMT
5.4 均载的仿真分析
（知识星球发布)
->Case1:假设完美系统...
-> Case2：引入误差的系统...
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NVH特性的分析
（知识星球发布)
6.1.1 同相位拓扑
6.1.2 顺序相位
上述现象给我们的启示...
（知识星球发布)
6.3.1 什么是边频？
6.4 一张图说明电驱高速行星轮NVH优化路径
07
-> 电驱高速行星轮的主要特点...
-> 面临的关键技术挑战...
-> 解决方案...
图片来源：网络
以上是对SMT关于《电驱系统高速行星轮关键技术挑战和解决方案》的解读节选部分，完整版已在知识星球发布(10200字)，感谢你的阅读！更多关于行星轮传动系统的设计指南可点击以下链接查看。 [1] Planetary Gear Train, CRC Press (379页, ☆☆☆☆☆)
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