購(gòu)買設(shè)計(jì)請(qǐng)充值后下載，，資源目錄下的文件所見即所得，都可以點(diǎn)開預(yù)覽，，資料完整，充值下載就能得到。。。【注】：dwg后綴為CAD圖，doc,docx為WORD文檔，有不明白之處，可咨詢Q:1304139763
混合動(dòng)力客車傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
摘 要
客車是市民出行的首選，在各個(gè)城市中承擔(dān)著人口流動(dòng)的任務(wù)，應(yīng)用廣泛，數(shù)量眾多。同時(shí)城市客車的運(yùn)行工況特殊，城市中信號(hào)燈多，站點(diǎn)之間距離短，運(yùn)行路線固定，城市客車頻繁的起步，加速，制動(dòng)，怠速時(shí)間長(zhǎng)，平均運(yùn)行速度低。由于汽車設(shè)計(jì)時(shí)需要滿足最高行駛車速和最大爬坡度等動(dòng)力性要求，需要裝備大功率發(fā)動(dòng)機(jī)，使得城市客車經(jīng)常處于功率過(guò)剩狀態(tài)，造成了嚴(yán)重的能源浪費(fèi)和環(huán)境污染。
油電混合動(dòng)力汽車融合了傳統(tǒng)燃油汽車和純電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)，具有傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車動(dòng)力性好和電動(dòng)汽車清潔環(huán)保的特點(diǎn)，能夠有效的降低能源消耗，減少污染排放，具有重要的研究意義?；旌蟿?dòng)力汽車一般由一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)和一個(gè)電動(dòng)機(jī)來(lái)提供動(dòng)力。動(dòng)力合成裝置可以對(duì)由從發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞過(guò)來(lái)的能量和由從電動(dòng)機(jī)傳遞過(guò)來(lái)的能量進(jìn)行動(dòng)態(tài)合成，然后輸出到驅(qū)動(dòng)軸上，從而帶動(dòng)車輛運(yùn)行。本設(shè)計(jì)的這套動(dòng)力合成裝置的核心是一套行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，它能實(shí)現(xiàn)不同輸入轉(zhuǎn)速和動(dòng)力的合成，有可靠的能量分流，而且結(jié)構(gòu)緊湊，方便控制，將它與傳統(tǒng)的動(dòng)力傳動(dòng)技術(shù)緊密結(jié)合，能夠支持多種工作模式。以行星齒輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力耦合能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的工作條件需求，因此將會(huì)是今后研究和發(fā)展的重點(diǎn)。
關(guān)鍵詞: 動(dòng)力合成裝置；行星齒輪
ABSTRACT
Bus is the first choice of the public, bearing the task of the movement of the population. City bus is widely used and the number is large. The using condition of city bus is special, there are many signal lights, short distance between sites ,fixed routes, frequently starting, accelerating, braking, long idle time, low average speed and so on. As the vehicle needs to meet the requirement of the highest speed and maximum climbing degree while designing, usually a high-power engine is equipped, making the city bus in power surplus state, resulting in a serious energy waste and environment pollution.
Hybrid electric vehicle combines the traditional fuel vehicles and pure electric vehicles advantages effectively reduce energy consumption and reduce emissions. It is meaningful to study on hybrid vehicles. this design's this set of power synthesizer's core is a set of planetary transmission system, it can realize the different input rotational speed and the power synthesis, has the reliable energy divergence, moreover the structure is compact, facilitates the control, unifies closely it with the traditional power drive technology, can support many kinds of working patterns. Can realize the complex working condition demand by planetary gears' dynamic coupling, will therefore be the present studies and the development key point.
Key words：synthesis of power devices; planetary gear
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 動(dòng)力合成裝置簡(jiǎn)介 2
1.3 混合動(dòng)力的發(fā)展趨勢(shì) 3
第2章 動(dòng)力合成裝置設(shè)計(jì) 5
2.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求 5
2.2 選取傳動(dòng)類型和傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 5
2.3配齒計(jì)算 6
2.4 初步計(jì)算齒輪的主要參數(shù) 8
2.5嚙合參數(shù)計(jì)算 9
2.5.1 a-c齒輪副變位系數(shù)分配 10
2.5.2 b-c齒輪副變位系數(shù)分配 11
2.6 幾何參數(shù)計(jì)算 12
2.7 裝配條件的驗(yàn)算 15
第3章 傳動(dòng)效率計(jì)算 16
第4章 齒輪強(qiáng)度校核 20
第5章 結(jié) 論 29
參考文獻(xiàn) 30
致謝 33
附錄 37
第1章 緒論
1.1 引言
能源和環(huán)境的雙重壓力使得混合動(dòng)力汽車(HEV)[1][2]迎來(lái)了發(fā)展的高潮。目前由于電池技術(shù)尚未突破，純電池驅(qū)動(dòng)具有車速低及續(xù)駛里程短等缺點(diǎn)，而內(nèi)燃機(jī)存在效率不高，大部分能量損失在內(nèi)燃機(jī)的發(fā)熱中，以及排放有害氣體等不足。在蓄電池及其他能源裝置尚不能完全取代傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)時(shí)，HEV成為了最佳的選擇?；旌蟿?dòng)力汽車是指由兩種或兩種以上的儲(chǔ)能器、能量或轉(zhuǎn)換器作為驅(qū)動(dòng)能源，其中至少有一種能提供電能的車輛。混合動(dòng)力總成按動(dòng)力傳輸路線分類，可分為串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式等三種。混合動(dòng)力汽車作為目前汽車領(lǐng)域能緩解能源緊張壓力和減少污染的最可行的手段，已經(jīng)成為當(dāng)今世界汽車領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)?；旌蟿?dòng)力汽車在由傳統(tǒng)燃料汽車向燃料電池汽車的轉(zhuǎn)變過(guò)程中扮演著承上啟下的角色。
混合動(dòng)力汽車的關(guān)鍵是混合動(dòng)力系統(tǒng)，它的性能直接關(guān)系到混合動(dòng)力汽車整車性能。經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展，混合動(dòng)力系統(tǒng)總成已從從原來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)離散結(jié)構(gòu)向發(fā)動(dòng)機(jī)電機(jī)和變速箱一體化結(jié)構(gòu)發(fā)展，即集成化混合動(dòng)力總成系統(tǒng)。
動(dòng)力合成裝置作為混合動(dòng)力汽車的重要部分，它是用在混合動(dòng)力汽車上面用來(lái)實(shí)現(xiàn)能量的整和與分配的機(jī)械裝置，通過(guò)這套裝置混合對(duì)電動(dòng)車輛將由從發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞過(guò)來(lái)的能量和由從電動(dòng)機(jī)傳遞過(guò)來(lái)的能量進(jìn)行動(dòng)態(tài)合成，然后輸出到傳動(dòng)軸，帶動(dòng)車輛運(yùn)行。它的性能直接影響到了車輛運(yùn)行的狀況和整車性能。動(dòng)力合成與切換裝置的主要元件為行星齒輪機(jī)構(gòu)?；旌蟿?dòng)力汽車有至少兩個(gè)動(dòng)力源，一般混合動(dòng)力電動(dòng)汽車有一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)和一個(gè)電動(dòng)機(jī)來(lái)提供動(dòng)力，該裝置主要是為了實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)動(dòng)力源同時(shí)工作時(shí)，動(dòng)力耦合與分配的問題。
混合動(dòng)力是目前汽車界發(fā)展的趨勢(shì)，國(guó)外的混合動(dòng)力已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化了。但是目前國(guó)內(nèi)混合動(dòng)力仍存在一些問題，其中主要的問題是動(dòng)力耦合困難，其表現(xiàn)有:串聯(lián)式混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)只能靜態(tài)時(shí)充電，而在行駛的過(guò)程中充電不穩(wěn)定。并聯(lián)式和混聯(lián)式還沒有采用行星齒輪，而齒輪式離合器在車速到達(dá)一定值時(shí)存在嚴(yán)重的打齒現(xiàn)象。存在這些問題主要還是國(guó)內(nèi)的控制水平落后于國(guó)外。對(duì)于串聯(lián)式來(lái)說(shuō)，如何解決在動(dòng)態(tài)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)充電的穩(wěn)定，是串聯(lián)式動(dòng)力耦合存在的問題。目前對(duì)于并聯(lián)式和混聯(lián)式的動(dòng)力耦合來(lái)說(shuō)主要采用行星齒輪式和離合器式兩種。目前，日本豐田Prius混合動(dòng)力汽車THSⅡ系統(tǒng)是公認(rèn)的最為成熟的動(dòng)力系統(tǒng)之一，其核心元件就是一個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)動(dòng)力合成裝置。它采用行星齒輪變速結(jié)構(gòu)，變速器內(nèi)置動(dòng)力分離裝置，行星齒輪機(jī)構(gòu)巧妙地將減速器、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)等動(dòng)力部件耦合在一起，同時(shí)行星齒輪又起到無(wú)級(jí)變速器的功能，結(jié)構(gòu)十分緊湊，形成一個(gè)集成化混合動(dòng)力總成系統(tǒng)。但到目前為止，國(guó)內(nèi)采用的行星齒輪動(dòng)力耦合裝置還不能達(dá)到較好的動(dòng)力藕合的目的。而對(duì)于離合器式來(lái)說(shuō)，目前采用的是齒輪式離合器，但當(dāng)齒輪式離合器車速達(dá)到40—50km/h以上時(shí)，齒輪結(jié)合就會(huì)打齒。但是，以行星齒輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力耦合能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的工作條件需求，因此將會(huì)是今后研究和發(fā)展的重點(diǎn)。
1.2 動(dòng)力合成裝置簡(jiǎn)介
混合動(dòng)力汽車控制所期望達(dá)到的目標(biāo)：最大燃油經(jīng)濟(jì)性，最小排放，較好的加速性能、爬坡性能和較低的噪聲及較大的續(xù)駛里程。控制系統(tǒng)應(yīng)該包括：動(dòng)力分配系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制、傳動(dòng)控制系統(tǒng)、電池管理控制及車輛駕駛控制等。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖如圖1—1所示。在結(jié)構(gòu)上，它允許有兩個(gè)輸入，如圖中所示，一個(gè)為電動(dòng)機(jī)輸入，一個(gè)為發(fā)動(dòng)機(jī)輸入，有一個(gè)輸出，這樣的結(jié)構(gòu)要能滿足混合動(dòng)力汽車在只有一個(gè)動(dòng)力源和兩個(gè)動(dòng)力源同時(shí)輸入的情況下的輸入。
圖1-1 結(jié)構(gòu)基本原理圖
本設(shè)計(jì)的動(dòng)力合成裝置的核心是一套行星齒輪系統(tǒng)[3][4]，它除了能夠進(jìn)行動(dòng)力合成與切換外，還能實(shí)現(xiàn)小范圍變速的可能，同時(shí)，由于考慮到在汽車上的使用條件，所有齒輪均采用斜齒齒輪，以增加齒輪系統(tǒng)傳動(dòng)的平穩(wěn)性，降低其在傳動(dòng)中產(chǎn)生的噪聲。由于使用的的要求，有的部分材料采用加強(qiáng)硬度的工藝，此外，用于混合動(dòng)力汽車動(dòng)力合成裝置的行星齒輪機(jī)構(gòu)還應(yīng)具有以下的特點(diǎn)：
（1）能實(shí)現(xiàn)不同輸入轉(zhuǎn)速和動(dòng)力的合成；
（2）有可靠的能量分流，能量流方向的變更；
（3）結(jié)構(gòu)緊湊，方便控制，而且有效，可靠；
（4）與傳統(tǒng)的動(dòng)力傳動(dòng)技術(shù)緊密結(jié)合；
（5）支持多種工作模式。
對(duì)動(dòng)力合成與切換裝置的設(shè)計(jì)，主要是基于其行星齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。國(guó)外將行星齒輪機(jī)構(gòu)用作動(dòng)力合成與切換裝置比較成熟的有豐田的Prius，在我國(guó)，對(duì)混合電動(dòng)汽車動(dòng)力合成與切換裝置的研究起步比較晚，但是發(fā)展迅速。
1.3 混合動(dòng)力的發(fā)展趨勢(shì)
混合動(dòng)力是發(fā)展的趨勢(shì)，國(guó)外的混合動(dòng)力已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化了，而目前國(guó)內(nèi)混合動(dòng)力仍存在一些問題，其中主要的問題是動(dòng)力耦合困難，其表現(xiàn)有:串聯(lián)式混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)只能在靜態(tài)時(shí)充電，在行駛的過(guò)程中充電不穩(wěn)定。并聯(lián)式和混聯(lián)式還沒有采用行星齒輪機(jī)構(gòu)，而齒輪式離合器在車速到達(dá)一定值時(shí)存在嚴(yán)重的打齒現(xiàn)象。存在這些問題主要還是國(guó)內(nèi)的控制水平落后于國(guó)外。對(duì)于串聯(lián)式來(lái)說(shuō)，如何解決在動(dòng)態(tài)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)充電的穩(wěn)定，是串聯(lián)式動(dòng)力耦合存在的問題。目前對(duì)于并聯(lián)式和混聯(lián)式的動(dòng)力耦合來(lái)說(shuō)主要采用行星齒輪和離合器式兩種。日本豐田Prius的行星齒輪是成熟的動(dòng)力耦合部件，而對(duì)于離合器式來(lái)說(shuō)，目前采用的是齒輪式離合器，但齒輪離合器式在車速40—50km/h以上齒輪結(jié)合時(shí)就會(huì)打齒。采用行星齒輪機(jī)構(gòu)，盡管在結(jié)構(gòu)上要顯得復(fù)雜，但是有利于實(shí)現(xiàn)其傳動(dòng)速比要求，同時(shí)能滿足的不同工作狀態(tài)下的使用要求。因此，采用行星齒輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力耦合裝置將會(huì)是今后發(fā)展的主要方向。
隨著豐田Prius混合動(dòng)力汽車的推出，采用行星差速機(jī)構(gòu)的混合動(dòng)力系統(tǒng)逐漸流行，這種型式通過(guò)行星機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)部件轉(zhuǎn)速的復(fù)合，而各個(gè)部件間的轉(zhuǎn)矩保持一定的比例關(guān)系，這種功率復(fù)合形式被稱為速度復(fù)合，這種行星機(jī)構(gòu)有兩個(gè)自由度，但通過(guò)不同離合器和制動(dòng)器的作用，可以實(shí)現(xiàn)單自由度，固定傳動(dòng)比的傳動(dòng)，目前對(duì)于這種混合動(dòng)力系統(tǒng)的研究很多，也出現(xiàn)了許多種結(jié)構(gòu)。
日本豐田新一代Prius混合動(dòng)力汽車的THSⅡ（Toyota Hybrid System Ⅱ）系統(tǒng)[5]是目前公認(rèn)的最為成熟的動(dòng)力系統(tǒng)之一，其核心元件就是一個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)動(dòng)力耦合裝置，如圖1—2所示，在此裝置中，發(fā)動(dòng)機(jī)與行星架相聯(lián)，通過(guò)行星齒輪將動(dòng)力傳給外圈的齒圈和內(nèi)圈的太陽(yáng)輪，齒圈軸與電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)軸相聯(lián)，太陽(yáng)輪軸與發(fā)電機(jī)相聯(lián)，動(dòng)力分配裝置將發(fā)動(dòng)機(jī)一部分轉(zhuǎn)矩(大約為70%)直接傳遞到驅(qū)動(dòng)軸上，將另一部分轉(zhuǎn)矩傳送到發(fā)電機(jī)上，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電將根據(jù)指令或用于給電池組充電，或用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)以增加驅(qū)動(dòng)力。它采用的是一種串并聯(lián)混合的混合動(dòng)力系統(tǒng)，即混聯(lián)式動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，用該行星齒輪機(jī)構(gòu)動(dòng)力分離裝置[6]將動(dòng)力分為兩條路徑：一條路徑是從發(fā)動(dòng)機(jī)直接發(fā)出動(dòng)力到車輪；另一條路徑（電路）是通過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)化電能驅(qū)動(dòng)汽車或給電池充電。當(dāng)汽車正常行駛時(shí)切斷發(fā)動(dòng)機(jī)線路，使用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，從而避免了能量在傳輸過(guò)程中由于離合器和變速器而引起的損失。因此，對(duì)這方面的研究探討意義深遠(yuǎn)?；诖?，本設(shè)計(jì)將參考豐田Prius的相關(guān)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)一適合于混合動(dòng)力汽車用的行星齒輪機(jī)構(gòu)動(dòng)力合成裝置。
圖1-2 豐田Prius混合動(dòng)力汽車THSⅡ結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
第2章 動(dòng)力合成裝置設(shè)計(jì)
2.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求
試為某混合動(dòng)力汽車動(dòng)力合成裝置設(shè)計(jì)所需的行星齒輪機(jī)變速機(jī)構(gòu)[7]，其基本參數(shù)如表2-1所示。現(xiàn)已知該行星傳動(dòng)的最大輸入功率P1=96kw,最大輸入轉(zhuǎn)速r/min,傳動(dòng)比=3.55，允許的傳動(dòng)比偏差△=0.01，要求使用壽命5年，且要求該行星齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊、外廓尺寸較小和傳動(dòng)效率高。
表2-1 某款混合動(dòng)力汽車基本參數(shù)
項(xiàng)目
參數(shù)
總質(zhì)量（kg）
4375
發(fā)動(dòng)機(jī)排量（L）
4.214
發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率（kw / rpm）
96 / 5000
發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩（N.m / rpm）
420/ 4000
電動(dòng)機(jī)最大功率（kw / rpm）
50 / 1200~1540
電動(dòng)機(jī)最大扭矩（N.m / rpm）
400 / 0~1200
變速器最大傳動(dòng)比
3.55
2.2 選取傳動(dòng)類型和傳動(dòng)簡(jiǎn)圖
根據(jù)上述設(shè)計(jì)要求：傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊、外廓尺寸較小和傳動(dòng)效率高，查常用行星齒輪傳動(dòng)的類型及其主要特點(diǎn)可知，2Z-X( A )型差動(dòng)行星齒輪能滿足設(shè)計(jì)要求。該傳動(dòng)類型效率高，體積小，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。適用于任何工況下大小功率的傳動(dòng)，且廣泛地應(yīng)用于動(dòng)力及輔助傳動(dòng)中，工作制度不限，可作為增速、減速和差速裝置?？紤]到應(yīng)用于汽車上要求壽命長(zhǎng)、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、工作噪聲低等要求，故選用漸開線斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)較為合理，其傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖2-1所示。
a—太陽(yáng)輪（中心輪） b—齒圈（內(nèi)齒輪） c—行星輪 x—行星架（懸臂）
圖2-1 2Z-X( A )型差動(dòng)行星齒輪
2.3配齒計(jì)算
2Z-X( A )型行星傳動(dòng)比和其配齒公式如下
（2-1）
（2-2）
（2-3）
（2-4）
角度變時(shí)， （2-5）
當(dāng)為偶數(shù)時(shí)，取
當(dāng)為奇數(shù)時(shí)，取
注：為行星排特性參數(shù)，即齒圈與太陽(yáng)輪齒數(shù)之比。
現(xiàn)考慮到該行星輪傳動(dòng)的外廓尺寸較小，承載能力較高等要求，選擇太陽(yáng)輪a的齒數(shù)和行星輪數(shù)目。
按公式(3-3)可得齒圈b的齒數(shù)為
按公式(3-5)可得行星輪c的齒數(shù)為
再按公式( 3-1 )驗(yàn)算實(shí)際的傳動(dòng)比
其傳動(dòng)比誤差為
故滿足傳動(dòng)比誤差的要求，即得該行星傳動(dòng)的實(shí)際的傳動(dòng)比。
最后，確定該行星傳動(dòng)各輪的齒數(shù)為，，。
另外也可根據(jù)傳動(dòng)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[8]直接得到上述各輪齒數(shù)。
2.4 初步計(jì)算齒輪的主要參數(shù)
行星齒輪傳動(dòng)中太陽(yáng)輪同時(shí)與幾個(gè)行星輪嚙合，載荷循環(huán)次數(shù)最多，因此，在一般情況下，應(yīng)選用承載能力較好的合金鋼，并采用表面淬火、滲碳、滲氮等熱處理方法，增加其表面硬度。在NGW傳動(dòng)中，行星輪c同時(shí)與太陽(yáng)輪a和齒圈b嚙合，齒輪受雙向彎曲載荷，所以常選用與太陽(yáng)輪相同的材料和熱處理。齒圈強(qiáng)度一般裕量較大，可采用稍差一些的材料。齒面硬度也可低些，通常只調(diào)質(zhì)處理，也可表面淬火和滲碳。
齒輪材料和熱處理的選擇：太陽(yáng)輪a和行星輪c均采用20CrMnTi，滲碳淬火齒面硬度58~62HRC，接觸疲勞極限，彎曲疲勞極限，太陽(yáng)輪a和行星輪c的加工精度為6級(jí)；齒圈b采用40Cr，調(diào)質(zhì)硬度250~290HBS，，，加工精度為7級(jí)。
對(duì)于閉式硬齒面齒輪傳動(dòng)（HBS≥350），其抗點(diǎn)蝕能力較高，所以一般先按彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，再校核其接觸疲勞強(qiáng)度。
按齒根彎曲強(qiáng)度初算齒輪法向模數(shù)的公式為
（2-6）
現(xiàn)已知小齒輪（行星輪）的齒數(shù)，彎曲疲勞極限，小齒輪名義轉(zhuǎn)矩
；取算式系數(shù),綜合系數(shù),彎曲強(qiáng)度的行星輪間載荷不均勻系數(shù),齒形系數(shù)，齒寬系數(shù)。
則得小齒輪法向模數(shù)
圓整后取小齒輪標(biāo)準(zhǔn)法向模數(shù)mm
初選螺旋角，則a-c嚙合齒輪副的中心距mm
圓整后取mm
則實(shí)際螺旋角
由于實(shí)際螺旋角與前設(shè)螺旋角很接近，故上面確定的參數(shù)可以使用，否則應(yīng)重設(shè)β或調(diào)整齒數(shù)后再進(jìn)行確定。
2.5嚙合參數(shù)計(jì)算
在兩個(gè)嚙合齒輪副a-c和b-c中，其非變位標(biāo)準(zhǔn)中心距分別為
mm
圓整后取mm
mm
由此可見，兩齒輪副的非變位標(biāo)準(zhǔn)中心距不相等，且有，因此該行星輪傳動(dòng)不能滿足非變位的同心條件。為了是該行星傳動(dòng)既能滿足給定傳動(dòng)比的要求，又能滿足嚙合傳動(dòng)的同心條件，既應(yīng)使各齒輪副的實(shí)際嚙合中心距′相等，則必須對(duì)該2Z-X( A )型差動(dòng)行星傳動(dòng)進(jìn)行變位。
根據(jù)兩標(biāo)準(zhǔn)中心距之間的關(guān)系,現(xiàn)取其實(shí)際中心mm作為各齒輪副的公用中心距。
現(xiàn)已知，，mm，mm；取標(biāo)準(zhǔn)法向壓力角，則端面壓力角=，對(duì)各齒輪副的嚙合參數(shù)計(jì)算結(jié)果如表2-2所示。
表2-2 2Z-X( A )型差動(dòng)行星傳動(dòng)嚙合參數(shù)計(jì)算
項(xiàng)目
計(jì)算公式
a-c齒輪副
b-c齒輪副
法向中心距變動(dòng)系數(shù)
端面 嚙合角
法向變位系數(shù)和
法向齒頂高變動(dòng)系數(shù)
注：1.表中下角標(biāo)2、1分別代表齒輪副中大、小齒輪。
2.有“”或“”處，上面符號(hào)用于外嚙合，下面符號(hào)用于內(nèi)嚙合。
2.5.1 a-c齒輪副變位系數(shù)分配
在a-c齒輪副中，，，中心距。據(jù)此可知，該齒輪副變位的目的是為了湊合中心距和改善嚙合性能，其變位方式采用角度變位的正傳動(dòng)，即。
可按下式計(jì)算小齒輪的法向變位系數(shù)的值，即
（2-7）
若該小齒輪為輸入齒輪時(shí)，；若小齒輪為輸出齒輪時(shí)，。
然后按下式可求得大齒輪的法向變位系數(shù)的值，即
（2-8）
式中，“+”適用于內(nèi)嚙合，“－”適用于外嚙合。
現(xiàn)已知，，，，取。
按公式（2-7）可求得行星輪c的法向變位系數(shù)為
按公式（2-8）可得太陽(yáng)輪a的法向變位系數(shù)為
2.5.2 b-c齒輪副變位系數(shù)分配
在b-c齒輪副中，，，mm。由此可知，該齒輪副變位的目的是為了改善齒輪副的嚙合性能和修復(fù)嚙合齒輪副，故其變位方式采用高度變位，即，則可得齒圈b的法向變位系數(shù)為
2.6 幾何參數(shù)計(jì)算
對(duì)于該2Z-X( A )型差動(dòng)行星傳動(dòng)可查手冊(cè)的計(jì)算公式進(jìn)行其幾何尺寸的計(jì)算。各齒輪副的幾何尺寸的計(jì)算結(jié)果如表2-3所示。
表2-3 2Z-X( A )型差動(dòng)行星傳動(dòng)幾何尺寸計(jì)算
項(xiàng)目
計(jì)算公式
a-c齒輪副
b-c齒輪副
變位系數(shù)x
分度圓直徑d
基圓直徑
節(jié)圓直徑
齒
頂
圓
直
徑
外嚙合
內(nèi)嚙合
（插齒）
（）
齒
根
圓
直
徑
外嚙合
內(nèi)嚙合
用插齒刀加工：
端面重合度
注：1.表內(nèi)公式中，為齒頂壓力角；為插齒刀的齒頂圓直徑；為插齒刀與被加工齒輪之間的中心距。
2.表中的徑向間徑，其中。
關(guān)于用插齒刀加工內(nèi)齒輪（即齒圈b），其齒根圓直徑的計(jì)算
已知法向模數(shù)mm，插齒刀齒數(shù)，齒頂高系數(shù)，變位系數(shù)（中等磨損程度）。試求被插制內(nèi)齒輪的齒根圓直徑。
齒根圓直徑按下式計(jì)算，即
（2-9）
式中 —插齒刀的齒頂圓直徑；
—插齒刀與被加工內(nèi)齒輪的中心距。
則mm
現(xiàn)對(duì)內(nèi)嚙合齒輪副b-c計(jì)算如下。
已知，，則有
invinv
inv
查漸開線函數(shù)表[8]得 。
加工中心距為
mm
按公式（2-9）計(jì)算內(nèi)齒輪b齒根圓直徑為
mm。
2.7 裝配條件的驗(yàn)算
對(duì)于所設(shè)計(jì)的上述行星齒輪傳動(dòng)應(yīng)滿足如下的裝配條件。
（1）鄰接條件 即
已知，，。代入上式，則得
39.457mm<2×42mm
即滿足鄰接條件。
（2）同心條件 即
已知各齒輪副的端面嚙合角和，且知、和。代入上式，則得
即滿足同心條件。
（3）安裝條件 即（整數(shù)）
現(xiàn)已知、和。代入上式，則有
所以，滿足其安裝條件。
第3章 傳動(dòng)效率計(jì)算
本設(shè)計(jì)的2Z-X(A)型差動(dòng)行星齒輪為一個(gè)基本構(gòu)件輸入，另兩個(gè)基本構(gòu)件輸出，即行星架X輸入，太陽(yáng)輪a與齒圈b輸出?，F(xiàn)已知行星架的轉(zhuǎn)速r/min，太陽(yáng)輪的轉(zhuǎn)速 r/min，各齒輪齒數(shù)為、和，試求該差動(dòng)行星齒輪傳動(dòng)的效率值[7][9]。
首先求其行星排特性參數(shù)
齒圈的轉(zhuǎn)速為
r/min，可知，則可按下式計(jì)算其傳動(dòng)效率值，即
（3-1）
上式中，損失系數(shù) （3-2）
式中，—轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中太陽(yáng)輪a與行星輪c之間的嚙合損失系數(shù)
—轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中齒圈與行星輪c之間的嚙合損失系數(shù)
按公式求嚙合損失系數(shù)，即
（3-3）
現(xiàn)取其嚙合摩擦因數(shù)。
故
可得
則其傳動(dòng)效率值為
考慮到滾動(dòng)軸承的摩擦損失，則得其傳動(dòng)效率值為
第4章 齒輪強(qiáng)度校核
在對(duì)各基本構(gòu)件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之后，就應(yīng)該對(duì)該行星齒輪傳動(dòng)中的各個(gè)齒輪進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算[8][13]，在驗(yàn)算行星齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度時(shí)，其基本的原始參數(shù)為：齒輪的材料及其力學(xué)性能和熱處理，齒數(shù)比，幾何參數(shù)b、 、m、和等。
行星齒輪傳動(dòng)的承載能力一般是根據(jù)其齒面接觸強(qiáng)度和齒根彎曲強(qiáng)度條件來(lái)決定的。硬齒面（HBS≥350）的鋼制齒輪的承載能力主要取決于齒根彎曲強(qiáng)度，故應(yīng)按齒根彎曲強(qiáng)度餓初算公式計(jì)算齒輪的模數(shù)m，然后按齒面接觸強(qiáng)度條件公式對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算。對(duì)斜齒輪來(lái)說(shuō)，模數(shù)m應(yīng)為其法向模數(shù)。
由于該2Z-X(A)型差動(dòng)行星齒輪傳動(dòng)具有短期工作的特點(diǎn)，且具有結(jié)構(gòu)緊湊、外廓尺寸較小和傳動(dòng)平穩(wěn)的特點(diǎn)。針對(duì)其工作特點(diǎn)，只需按其彎曲應(yīng)力的強(qiáng)度條件公式進(jìn)行校核計(jì)算，即
（5-1）
首先按齒根應(yīng)力計(jì)算公式計(jì)算齒輪的齒根應(yīng)力，即
（5-2）
式中 —使用系數(shù)；
—?jiǎng)虞d荷系數(shù)；
—計(jì)算彎曲強(qiáng)度的齒向載荷分布系數(shù)；
—計(jì)算彎曲強(qiáng)度的齒間載荷分配系數(shù)；
—計(jì)算彎曲強(qiáng)度的行星輪間載荷分配不均勻系數(shù)；
—齒根應(yīng)力的基本值，N/，對(duì)大小齒輪應(yīng)分別確定。
其中，齒根應(yīng)力的基本值可按以下公式計(jì)算，即
（5-3）
式中 —載荷作用于齒頂時(shí)的齒形系數(shù)；
—載荷作用于齒頂時(shí)的應(yīng)力修正系數(shù)；
—計(jì)算彎曲強(qiáng)度的重合度系數(shù)；
—計(jì)算彎曲強(qiáng)度的螺旋角系數(shù)；
—工作齒寬，mm；若大小齒輪不同時(shí)，寬輪的計(jì)算工作齒寬不應(yīng)大于窄輪齒寬加上一個(gè)模數(shù)。
許用齒根應(yīng)力可按下式計(jì)算，對(duì)大小齒輪的要分別確定。
（5-4）
式中 —試驗(yàn)齒輪的齒根彎曲疲勞極限，N/;
—試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)，?。?
—計(jì)算彎曲強(qiáng)度的壽命系數(shù)；
—相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)；
—相對(duì)齒根表面狀況系數(shù)；
—計(jì)算彎曲強(qiáng)度的最小安全系數(shù)。
—尺寸系數(shù)
現(xiàn)將該2Z-X(A)型差動(dòng)行星齒輪傳動(dòng)按照兩個(gè)齒輪副a-c和b-c分別驗(yàn)算如下。
（1）a-c齒輪副
（1）名義切向力
太陽(yáng)輪a的切向力可按下式計(jì)算，即
（5-5）
現(xiàn)已知N.m，和，則可得
N
（2）有關(guān)系數(shù)
a. 使用系數(shù)
使用系數(shù)按中等載荷沖擊查表得。
b. 動(dòng)載荷系數(shù)
先按齒輪計(jì)算輪太陽(yáng)輪a相對(duì)于行星架X的速度，即
（5-6）
其中，r/min = 1047.2 m/s，r/min = 523.6m/s
所以 m/s
已知太陽(yáng)輪a和行星輪c的精度等級(jí)為6級(jí)，即精度系數(shù)C=6；再按公式計(jì)算動(dòng)載荷系數(shù)，即
（5-7）
式中
則得
即太陽(yáng)輪a和行星輪c的動(dòng)載荷系數(shù)
c. 齒向載荷分布系數(shù)
齒向載荷分布系數(shù)可按下式計(jì)算，即
（5-8）
式中 —齒輪相對(duì)行星架X的圓周速度及大齒輪齒面硬度對(duì)于的影響系數(shù)。
—齒寬和行星輪數(shù)對(duì)的影響系數(shù)
由圖取，，則可得
d. 齒間載荷分配系數(shù)
由表查的齒間載荷分配系數(shù)
e. 行星輪間載荷分配不均勻系數(shù)
行星輪間載荷分配不均勻系數(shù)可按下式計(jì)算，即
（5-9）
現(xiàn)已取，則可得
f. 齒形系數(shù)
由圖可查得，
g. 應(yīng)力修正系數(shù)
由圖查得，
h. 重合度系數(shù)
重合度系數(shù)可按下式計(jì)算，即
（5-10）
當(dāng)量齒輪的端面重合度
基圓螺旋角
則
故
i. 螺旋角系數(shù)
由表查得
3）計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力
按公式（5-2）計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力，即
4）計(jì)算許用齒根應(yīng)力
按公式（5-4）計(jì)算許用齒根應(yīng)力，即
已知齒根彎曲疲勞極限，由表查得最小安全系數(shù)。
式中各系數(shù)、、、和取值如下。
應(yīng)力系數(shù)，按所給定的區(qū)域圖取時(shí)，取
壽命系數(shù)可按下式計(jì)算，即式中 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
則得
取齒根圓角敏感系數(shù)，相對(duì)齒根表面狀況系數(shù)
尺寸系數(shù)
將以上各系數(shù)代入（5-4）可得許用齒根應(yīng)力為
即有。所以，a-c齒輪副滿足齒根彎曲條件。
（2）b-c齒輪副
在內(nèi)嚙合齒輪副b-c中只需要校核內(nèi)齒輪b的齒根彎曲強(qiáng)度，即仍需按公式（5-2）計(jì)算其齒根彎曲應(yīng)力及按公式（5-4）計(jì)算許用齒根應(yīng)力?，F(xiàn)已知，。
仿上，通過(guò)查圖表或采用相應(yīng)的計(jì)算公式，可得到取值與外嚙合不同的系數(shù)為、、、、、、、、、和，代入公式，可得
可見，，故b-c齒輪副也滿足強(qiáng)度條件。
第5章 結(jié) 論
動(dòng)力合成裝置是混合動(dòng)力汽車上的核心組成之一，它實(shí)現(xiàn)了多個(gè)能量之間的耦合與分配，對(duì)混合動(dòng)力整車的性能有很大的影響。因此，對(duì)混合動(dòng)力汽車動(dòng)力合成裝置的研究有重大的意義。
本設(shè)計(jì)的混合動(dòng)力汽車動(dòng)力合成裝置的核心結(jié)構(gòu)是一個(gè)差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)，它主要由太陽(yáng)輪、行星輪、行星架和環(huán)齒圈四個(gè)基本構(gòu)件組成。通過(guò)它能實(shí)現(xiàn)不同輸入轉(zhuǎn)速和動(dòng)力的合成，有可靠的能量分流，而且結(jié)構(gòu)緊湊，方便控制，將它與傳統(tǒng)的動(dòng)力傳動(dòng)技術(shù)緊密結(jié)合，能支持多種工作模式。
將近半年的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我頗獲收益。通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，親身實(shí)踐設(shè)計(jì)，使我對(duì)混合動(dòng)力汽車的功能和結(jié)構(gòu)有較深的理解。在設(shè)計(jì)完成過(guò)程中，我大學(xué)四年所學(xué)的汽車構(gòu)造、力學(xué)分析、機(jī)械制圖和機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)得到了一次很好的鍛煉和升華，從而為我今后更好地學(xué)習(xí)工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。當(dāng)然，由于時(shí)間和能力有限，本設(shè)計(jì)難免有些地方有考慮不周或是遺漏，借此希望得到各位老師的指正，以便于今后的改進(jìn)。
參考文獻(xiàn)
[1] Antoni Szumanowski（波蘭）原著，陳清泉，孫逢春編譯.混合電動(dòng)車輛基礎(chǔ)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2001.11
[2]任勇，秦大同等.混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的研發(fā)實(shí)踐[J] .重慶大學(xué)學(xué)報(bào)，2004.4
[3]魏躍遠(yuǎn)，林逸等.雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)在混合動(dòng)力汽車上的應(yīng)用研究[J] .汽車技術(shù)，2005 .8
[4]步曦，杜愛民，薛鋒.混合動(dòng)力汽車用行星齒輪機(jī)構(gòu)的理論研究與仿真分析[J] .汽車工程，2006.9
[5]張金柱.豐田第二代混合動(dòng)力系統(tǒng)（THSⅡ）[J] .內(nèi)燃機(jī)，2005.3
[6]周少穎.混合動(dòng)力電動(dòng)汽車動(dòng)力合成與切換裝置的速比與動(dòng)力匹配規(guī)律研究[D].武漢：武漢理工大學(xué)汽車工程系，2007.5
[7] 饒振剛.行星齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.7
[8] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)新版第三卷[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.8（2006.4）
[9]朱元，田光宇等.行星齒輪機(jī)構(gòu)的混合動(dòng)力汽車的系統(tǒng)效率[J] .汽車工程，2004.3
[10] 王望予.汽車設(shè)計(jì)第四版[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.8
[11] 劉維信.汽車設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2001.7
[12] 陳家瑞.汽車構(gòu)造第四版下冊(cè)[M].北京：人民交通出版社，2002.2
[13] 李秀珍.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.4
致謝
經(jīng)過(guò)半年的忙碌和工作，本次本科畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲，作為一個(gè)本科生，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周的地方，如果沒有導(dǎo)師的敦促指導(dǎo)，以及周圍同學(xué)的大力支持，想要如期完成這個(gè)設(shè)計(jì)是較為困難的。
在這里首先我要感謝我的導(dǎo)師郭新華老師。郭老師平日里工作繁忙，但在我作畢業(yè)設(shè)計(jì)的各個(gè)階段，從設(shè)計(jì)方案的確定、修改，到以后的中期檢查，后期的詳細(xì)設(shè)計(jì)、裝配草圖及零件圖繪制等，郭老師都給予了我悉心的指導(dǎo)。除了敬佩郭老師的專業(yè)水平外，他嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度和科學(xué)研究的精神使我受益匪淺，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。
最后衷心感謝在百忙中抽出時(shí)間來(lái)為我審閱本次設(shè)計(jì)的各位老師。
附錄 1
At present, the widespread use of motor vehicle fuel there are all sorts of ills, statistics show that 80% of road conditions, an ordinary car to use only the power potential of 40% in urban areas also dropped to 25%, is more serious Emissions from polluting the environment. Since the 1990s, countries in the world to improve the environmental voice rising, a wide range of electric vehicles stand out. While it is generally agreed that the future of the world for electric vehicles, but the battery had technical problems hinder the application of electric vehicles. As the energy density of batteries and gasoline, compared to 100 times worse, it fell far short of the required values, experts estimate that within 10 years of electric vehicles can not replace the motor vehicle fuel (fuel cell technology unless there is a major breakthrough). Reality forced the engineers to come up with a way to the best of both worlds, to develop a hybrid power unit (Hybrid-ElectricVehicel, the initials HEV) vehicles.
The so-called hybrid motor is installed with the auxiliary power unit in the combination of car do the driving force, the auxiliary power unit is in fact a small fuel or engine power generators. The image is that the tradition is to do as much as possible of small engines, so that part of the power from the battery - motor system to bear. This hybrid device not only played an engine continued to work long hours, the power of good advantages, but also to play a non-polluting electric motor, the benefits of low-noise, the two "shoulder to shoulder to fight" each other, the car can increase the thermal efficiency of more than 10%, Emissions can be improved more than 30%. Hybrid electric vehicles according to the source of energy in the form of synthesis into the main Series (SHEV) and Parallel (PHEV) two. Series momentum from the engine, generator and electrical power train consists of three parts, between them in series with the way the composition of SHEV power unit system. Load hours by the battery-powered motor drive the wheels turning, big load when driven by the engine-driven generator motor. When electric vehicles such as the Department started to accelerate, climbing the case, the engine - motor and batteries to provide electric power to the common; when the low-speed electric vehicles, taxiways, the idle condition, the battery-driven electric motors, By the engine - generating units to the battery charge. This series of electric vehicles no matter under what conditions, are ultimately driven by electric motors to the wheels. For example, Ford, "a new level -2010" SHEV, its fuel-cell batteries used in urban cities in motion by the fuel cell-driven electric motors, motor reducer through the (transmission) and drive axle wheel drive, to achieve a "zero emission" request . When high-speed and climbing, from the engine - motor and fuel cell-powered electric motor to a common group, the drive wheel. Parallel installation of the engine and electrical machinery in order to be able to overlay the way car drivers, engines and electric motors belong to the two systems, and can be independently provided to the automotive power train torque at different roads can not only co-driver can drive alone. Motor can be used for both motor and generator can be used, also known as electric - power generation plant. In the absence of a separate generator, the engine can drive the wheels through the transmission mechanism, so the device closer to the traditional vehicle drive system, a more widely used. For example, Volkswagen's Golf PHEV, the engine through a clutch of electric drive - generators, torque output through the other side of the clutch 2-driven vehicles. Stationary start, the electric battery - power generators, electrical at this time - is the engine starter generator. Start the engine, motor vehicles, on the one hand, as a separate source of power-driven wheels, on the other hand, electric drive - power generator to recharge the battery, this time with the traditional car. In urban traffic, shut down the engine, the clutch was torn off and used as the sole energy to the battery-powered electric motors, engines replaced by motor-driven wheels. When electric cars need high-speed or high load, start the engine clutch closed, and electric engine - driven generator system in the form of complex, with the greatest power-driven vehicles. Hybrid vehicles in developed countries has become more sophisticated, and some have entered the practical stage. Since the structure is complicated, and the relatively high electric vehicles in the era before the arrival of hybrid vehicles
附錄 2
當(dāng)前普遍使用的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車存在種種弊病，統(tǒng)計(jì)表明在占80％以上的道路條件下，一輛普通轎車僅利用了動(dòng)力潛能的40％，在市區(qū)還 會(huì)跌至25％，更為嚴(yán)重的是排放廢氣污染環(huán)境。20世紀(jì)90年代以來(lái)，世界各國(guó)對(duì)改善環(huán)保的呼聲日益高漲，各種各樣的電動(dòng)汽車脫穎而出。雖然人們普遍認(rèn)為未來(lái)是電動(dòng)汽車的天下，但是目前的電池技術(shù)問題阻礙了電動(dòng)汽車的應(yīng)用。由于電池的能量密度與汽油相比差上百倍，遠(yuǎn)未達(dá) 到人們所要求的數(shù)值，專家估計(jì)在10年以內(nèi)電動(dòng)汽車還無(wú)法取代燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車（除非燃料電池技術(shù)有重大突破）。 現(xiàn)實(shí)迫使工程師們想出了一個(gè)兩全其美的辦法，開發(fā)了一種混合動(dòng)力裝置（Hybrid-ElectricVehicel，縮寫HEV）的汽車。
所謂混合動(dòng)力裝 置就是將電動(dòng)機(jī)與輔助動(dòng)力單元組合在一輛汽車上做驅(qū)動(dòng)力，輔助動(dòng)力單元實(shí)際上是一臺(tái)小型燃料發(fā)動(dòng)機(jī)或動(dòng)力發(fā)電機(jī)組。形象一點(diǎn)說(shuō)，就是 將傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)盡量做小，讓一部分動(dòng)力由電池-電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)承擔(dān)。這種混合動(dòng)力裝置既發(fā)揮了發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)，動(dòng)力性好的優(yōu)點(diǎn)，又可以 發(fā)揮電動(dòng)機(jī)無(wú)污染、低噪聲的好處，二者“并肩戰(zhàn)斗”，取長(zhǎng)補(bǔ)短，汽車的熱效率可提高10％以上，廢氣排放可改善30％以上?；旌蟿?dòng)力源電動(dòng)車按照能量合成的的形式主要分為串聯(lián)式(SHEV）和并聯(lián)式（PHEV）兩種。串聯(lián)式動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)三部分動(dòng)力總成組成，它們之間用串聯(lián)的方式組成SHEV的動(dòng)力單元系統(tǒng)。負(fù)荷小時(shí)由電池驅(qū)動(dòng)電動(dòng) 機(jī)帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，負(fù)荷大時(shí)則由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。當(dāng)電動(dòng)車處如啟動(dòng)、加速、爬坡的工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)-電動(dòng)機(jī)組和電池組共同 向電動(dòng)機(jī)提供電能；當(dāng)電動(dòng)車處低速、滑行、怠速的工況時(shí)，則由電池組驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，由發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組向電池組充電。這種串聯(lián)式電動(dòng)車不 管在什么工況下，最終都要由電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)車輪。例如福特“新能級(jí)－2010”SHEV，其電池采用燃料電池，在城市市區(qū)行駛時(shí)全部由燃料電池 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器（變速器）和驅(qū)動(dòng)橋驅(qū)動(dòng)車輪，達(dá)到了“零排放”要求。當(dāng)高速及爬坡時(shí)，則由發(fā)動(dòng)機(jī)-電動(dòng)機(jī)組和燃料電池組 共同向電動(dòng)機(jī)供電，驅(qū)動(dòng)車輪。 并聯(lián)式裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)以機(jī)械能疊加的方式驅(qū)動(dòng)汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)分屬兩套系統(tǒng)，可以分別獨(dú)立地向汽車傳動(dòng)系提供扭矩，在 不同的路面上既可以共同驅(qū)動(dòng)又可以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)既可以作電動(dòng)機(jī)又可以作發(fā)電機(jī)使用，又稱為電動(dòng)－發(fā)電機(jī)組。由于沒有單獨(dú)的發(fā)電機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)可以直接通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)車輪，因此該裝置更接近傳統(tǒng)的汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，得到比較廣泛的應(yīng)用。例如大眾汽車公司的高爾夫PHEV，發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)離合器1帶動(dòng)電動(dòng)－發(fā)電機(jī)，輸出扭力再通過(guò)另一邊離合器2驅(qū)動(dòng)車輛行駛。靜止啟動(dòng)時(shí)，電池向電動(dòng)－發(fā)電機(jī)供電，此時(shí)電動(dòng)－ 發(fā)電機(jī)就是發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，發(fā)動(dòng)機(jī)一方面作為車輛單獨(dú)的動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)車輪，另一方面又帶動(dòng)電動(dòng)－發(fā)電機(jī)發(fā)電向電池充電， 此時(shí)與傳統(tǒng)汽車一樣。在市區(qū)行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，離合器脫開，電池做為唯一能源向電動(dòng)機(jī)供電，由電動(dòng)機(jī)取代發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū) 動(dòng)車輪。當(dāng)電動(dòng)車需要高速或高負(fù)荷時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)離合器閉合，發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)－發(fā)電機(jī)系統(tǒng)組成復(fù)合驅(qū)動(dòng)形式，以最大功率驅(qū)動(dòng)車輛。混合動(dòng)力汽車在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)日益成熟，有些已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用階段。由于構(gòu)造復(fù)雜，成本較高，在電動(dòng)汽車時(shí)代到來(lái)之前，混合動(dòng)力型汽車