एक्सल संरचना और इलेक्ट्रिक ड्राइव एक्सल के विकास की प्रवृत्ति का परिचय

1। धुरा की परिभाषा और संरचना
1. एक्सल का ऑवरव्यू

इंजन, गियरबॉक्स और एक्सल ट्रक के तीन प्रमुख पावर कोर असेंबली हैं, हालांकि एक्सल को अक्सर इंजन और गियरबॉक्स की तरह उल्लेख किया जाता है, लेकिन यह वाहन संचालन की प्रक्रिया में एक भूमिका निभाता है, और ड्राइविंग पावर में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है और वाहन की स्थिरता। भारी ट्रकों (कैब, इंजन, ट्रांसमिशन, एक्सल) की चार प्रमुख असेंबली में से एक के रूप में, भारी ट्रक एक्सल के उद्योग और तकनीकी विकास स्तर कुछ हद तक भारी ट्रक उद्योग के विकास से संबंधित हैं।

2. एक्सल के बुनियादी कार्य

धुरा का कार्य फ्रेम (या लोड-असर शरीर) और पहियों के बीच सभी दिशाओं में बल और टोक़ को प्रसारित करना है, जिसका कार की गतिशीलता, स्थिरता, असर क्षमता और अन्य गुणों पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।

1) यूनिवर्सल ट्रांसमिशन डिवाइस द्वारा प्रेषित इंजन टोक़ को अंतिम रिड्यूसर, डिफरेंशियल, हाफ शाफ्ट, आदि के माध्यम से ड्राइविंग व्हील पर प्रेषित किया जाता है, ताकि गति को कम किया जा सके और टोक़ को बढ़ाया जा सके;

2) अंतिम रिड्यूसर के बेवल गियर जोड़ी के माध्यम से टोक़ की ट्रांसमिशन दिशा बदलें;

3) दोनों तरफ पहियों के अंतर प्रभाव को अंतर के माध्यम से महसूस किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि आंतरिक और बाहरी पहियों को अलग -अलग गति से चलाया जाता है;

4) अंतिम रिड्यूसर गियर के प्रसारण के माध्यम से, गति कम हो जाती है और टोक़ बढ़ जाता है;

5) एक्सल आवास और पहियों के माध्यम से, असर और बल संचरण कार्यों को महसूस किया जाता है।

3. एक्सल का नामकरण

उद्योग के नियमों के अनुसार, अंतर पर निष्क्रिय बेवल गियर पिच सर्कल के व्यास का उपयोग आमतौर पर ड्राइव एक्सल के नाम के रूप में किया जाता है, 435, 457, 460, 485, 300 और इतने पर, ये संख्याएँ व्यास के व्यास का उल्लेख करती हैं अंतर पर निष्क्रिय बेवल गियर (जिसे अक्सर बेसिन दांत भी कहा जाता है), इकाई मिलीमीटर है।

140, 153 ब्रिज, आदि जैसे एक आम भी है, जो निष्क्रिय बेवल गियर के व्यास को संदर्भित करता है, 153 वास्तव में डोंगफेंग का एक मॉडल है, और इस पर स्थापित पुल का उपयोग 153 ब्रिज कहा जाता है, और यह मुक्ति कार पर गियर के व्यास के अनुसार 435 पुल कहा जाता है।

4. एक्सल का क्लासिफिकेशन

1) विभिन्न एक्सल आवास संरचना के अनुसार, एक्सल को अभिन्न और डिस्कनेक्ट दो में विभाजित किया गया है:

◆अभिन्न धुरा: एक अभिन्न कठोर खोखले बीम जैसे कि आधा एक्सल आवरण, मध्य खंड और एक्सल ट्यूब जैसे दोनों छोरों से बना है, और अंतिम रिड्यूसर, अंतर और आधा शाफ्ट और अन्य भाग खोखले बीम में स्थापित हैं, और इस तरह का एक्सल कहा जाता है अभिन्न धुरा।
संपूर्ण ट्रांसएक्सल एक विशाल बारबेल जैसा दिखता है जो एक निलंबन प्रणाली द्वारा शरीर का समर्थन करता है। दोनों तरफ के पहिए और आधे-अधर्म अनुप्रस्थ विमान में एक दूसरे के सापेक्ष नहीं जा सकते हैं, इसलिए अखंड धुरों को अक्सर गैर-स्वतंत्र निलंबन के लिए रखा जाता है। विभिन्न विनिर्माण विधियों के कारण, अभिन्न धुरा आवासों को इंटीग्रल कास्टिंग प्रकार में विभाजित किया जा सकता है, मध्य खंड कास्टिंग स्टील पाइप प्रकार और स्टील प्लेट स्टैम्पिंग और वेल्डिंग में दबाया जाता है। अपनी अच्छी ताकत और कठोरता के प्रदर्शन, बड़े लोड-असर, सरल संरचना और विश्वसनीय संचालन के कारण, अभिन्न धुरी आवास मुख्य रूप से ट्रकों और अन्य मॉडलों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, और अधिकांश ऑफ-रोड मॉडल का भी उपयोग किया जाता है।

◆ डिस्कनेक्टेड एक्सल: डिस्कनेक्टिंग ड्राइव एक्सल में एक कठोर अभिन्न शेल या बीम नहीं होता है जो बाएं और दाएं ड्राइव पहियों को जोड़ता है, और इसके एक्सल आवास को खंडित किया जाता है, और एक दूसरे के साथ सापेक्ष गति कर सकते हैं, और अक्सर स्वतंत्र निलंबन को अपनाता है। दोनों तरफ ड्राइव व्हील्स लोचदार निलंबन द्वारा फ्रेम से जुड़े होते हैं, और दो पहिए फ्रेम के सापेक्ष एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से आगे बढ़ सकते हैं। अंतिम रिड्यूसर को आमतौर पर फ्रेम (या शरीर) पर निलंबित कर दिया जाता है, और ट्रांसमिशन शाफ्ट को सार्वभौमिक संयुक्त के माध्यम से टिका दिया जाता है, और ट्रांसमिशन शाफ्ट को सार्वभौमिक संयुक्त के माध्यम से ड्राइविंग व्हील के साथ टिका दिया जाता है, और इस ड्राइव एक्सल को डिस्कनेक्टिंग ड्राइव एक्सल कहा जाता है ।

डिस्कनेक्ट किए गए एक्सल के कम असुरक्षित द्रव्यमान के कारण, और आम तौर पर जटिल स्वतंत्र निलंबन के साथ सहयोग करते हैं, यह इलाके के लिए अच्छी अनुकूलनशीलता है, इसलिए यह वाहन ड्राइविंग चिकनाई के लिए उच्च आवश्यकताओं के साथ कार में अधिक आम है, और सैन्य ट्रक आम तौर पर होगा। ऑफ-रोड आवश्यकताओं में उपयोग किया जाए, और यह नागरिक ट्रकों में आम नहीं है।

2) एक्सल के विभिन्न कार्यों के अनुसार, एक्सल को दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: संचालित एक्सल और ड्राइव एक्सल:

◆ संचालित एक्सल: अर्थात्, गैर-चालित एक्सल, जिसे एक्सल के रूप में भी जाना जाता है, निलंबन के माध्यम से फ्रेम या लोड-असर शरीर से जुड़ा होता है, और संचालित पहियों को दोनों तरफ से विभिन्न बलों और क्षणों को प्रसारित करने के लिए स्थापित किया जाता है। फ्रेम या शरीर और पहियों।
स्टीयरिंग एक्सल: पहियों को स्टीयर किया जा सकता है, सामान्य कार ज्यादातर स्टीयरिंग एक्सल के लिए फ्रंट एक्सल है, स्टीयरिंग एक्सल की संरचना मूल रूप से समान है, मुख्य रूप से फ्रंट बीम, स्टीयरिंग नॉकल, किंगपिन और व्हील हब से बना है।

समर्थन पुल: स्टीयरिंग एक्सल संरचना के समान, इसमें एक स्टीयरिंग फ़ंक्शन नहीं है और केवल एक असर भूमिका निभाता है। कुछ सिंगल-एक्सल संचालित तीन-एक्सल कारों (6 × 2 कारों) का मध्य या पीछे धुरा एक समर्थन पुल है, और ट्रेलर पर एक्सल एक समर्थन पुल है।

◆ ड्राइव एक्सल: पावर ट्रांसमिट करें और व्हील के दोनों सिरों पर टोक़ वितरित करें, और एक ही समय में फ्रेम या शरीर और सड़क की सतह के बीच विभिन्न बलों और क्षणों को सहन करने में सक्षम हों। सामान्य मॉडल में, ड्राइव एक्सल में एक अंतिम रिड्यूसर, एक अंतर, एक ट्रांसमिशन डिवाइस और एक एक्सल हाउसिंग होता है।

स्टीयरिंग ड्राइव एक्सल: स्टीयरिंग फ़ंक्शन के साथ ड्राइव एक्सल कारों में अधिक सामान्य है, और ट्रकों का उपयोग आम तौर पर ऑल-व्हील ड्राइव मॉडल में किया जाता है।

स्टीयरिंग एक्सल की तुलना में, फ्रंट बीम को एक खोखले धुरा आवास द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, और अंतिम रिड्यूसर, ड्राइव शाफ्ट और यूनिवर्सल जॉइंट जैसे घटकों को प्रेषित करने के लिए जोड़ा जाता है।

5. विकास की दिशा

वाहन की मुख्य विधानसभा के रूप में, धुरा के महत्व को अधिक से अधिक ध्यान दिया गया है, और विज्ञान और प्रौद्योगिकी का तेजी से विकास भी निम्न दिशाओं में विकसित होने के लिए एक्सल का नेतृत्व करेगा:

（1) मॉड्यूलरकरण: एक्सल संरचना डिजाइन में, इसे "भागों के मानकीकरण, घटक सामान्यीकरण और उत्पाद क्रमांकन" की दिशा में विकसित किया जाना चाहिए, और कई विशिष्ट भागों, विभिन्न योजनाओं और उत्पादन का उपयोग विभिन्न मॉडलों से मेल खाने के लिए किया जाना चाहिए।

(२) लाइटवेट: वेट चार्जिंग और ईंधन टैक्स नीतियों की शुरुआत के साथ, लाइटवेट ट्रकों के विकास में एक प्रमुख प्रवृत्ति बन गई है। पर्याप्त ताकत और कठोरता प्रदान करते हुए, डिस्क ब्रेक, स्टैम्पेड और वेल्डेड एक्सल हाउसिंग, जैसे अधिक नई सामग्रियों और संरचनात्मक डिजाइन का उपयोग करके एक्सल को भी अनुकूलित किया जाना चाहिए।

(3) कम शोर: इनपुट गति और वाहन की गति के प्रावधान के साथ, एनवीएच एक्सल का एक प्रमुख संकेतक बन गया है। मशीनिंग सटीकता में सुधार और भागों की विधानसभा सटीकता में सुधार और धुरा संचालन के शोर को कम करने के लिए कठोरता को बढ़ाने जैसे उपाय।

(४) उच्च दक्षता: शक्ति और जीवन को पूरा करने की स्थिति के तहत, हार्ड टूथ सरफेस गियर, बॉल बेयरिंग, आदि का उपयोग गियर और बीयरिंग के घर्षण हानि को कम करने के लिए किया जाता है; कम-चिपचिपापन चिकनाई तेल, फिक्स्ड-पॉइंट स्नेहन और अन्य उपायों को तेल सरगर्मी के नुकसान को कम करने और बिजली संचरण की दक्षता में सुधार करने के लिए अपनाया जाता है। 5) इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम सहायक ब्रेकिंग टेक्नोलॉजी का विस्तृत अनुप्रयोग: घरेलू बसों में व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली एबीएस प्रणाली को धीरे -धीरे ट्रक उद्योग में बढ़ावा दिया जाएगा, और ईएसपी और ईबीडी जैसी यात्री कार प्रौद्योगिकियों को भी धीरे -धीरे लागू किया जाएगा।

2।इलेक्ट्रिक ड्राइव एक्सल की संरचना का परिचय

इलेक्ट्रिक ड्राइव एक्सल का अवलोकन: पर्यावरण संरक्षण, ऊर्जा संरक्षण और उत्सर्जन में कमी के लिए विभिन्न देशों की आवश्यकताओं के साथ, और देश की ऊर्जा संरचना के रणनीतिक समायोजन, दुनिया की ऊर्जा खपत संरचना स्वच्छ, कम कार्बन और विविधतापूर्ण है, जो बढ़ावा देती है मोटर वाहन उद्योग की विद्युतीकरण प्रवृत्ति। इसके अलावा, अधिक से अधिक देश राष्ट्रीय स्तर पर ईंधन वाहनों की बिक्री पर प्रतिबंध लगाने, नए ऊर्जा वाहनों के विकास को प्रोत्साहित करने और इलेक्ट्रिक ड्राइव एक्सल जैसे उद्योगों के विकास में तेजी लाने की योजना बना रहे हैं।

इलेक्ट्रिक एक्सल एक प्रकार का ड्राइव एक्सल है, लेकिन पावर यूनिट मूल आंतरिक दहन इंजन द्वारा संचालित होती है और मोटर ड्राइव में समायोजित की जाती है, और अधिकांश इलेक्ट्रिक एक्सल एकीकरण, उच्च दक्षता और अन्य कार्यों को प्राप्त करने के लिए धुरा में मोटर को एकीकृत करते हैं ।

3। विकास की प्रवृत्तिविद्युत ड्राइव एक्सल

हाल के वर्षों में, दुनिया भर के देशों में कार्बन उत्सर्जन की बढ़ती मांग के साथ, साथ ही राष्ट्रीय स्तर पर जारी किए गए ईंधन वाहनों की बिक्री पर प्रतिबंध, विशेष रूप से राज्य द्वारा जारी डबल क्रेडिट नीति, नए ऊर्जा वाहनों का विकास सब्सिडी द्वारा नीतियों और नियमों के लिए सब्सिडी द्वारा संचालित होने से स्थानांतरित हो गया है, जिसके परिणामस्वरूप नए ऊर्जा वाहनों की विस्फोटक वृद्धि हुई है, और इलेक्ट्रिक ड्राइव एक्सल की मांग में वृद्धि भी बढ़ गई है।

वर्तमान में, इलेक्ट्रिक एक्सल असेंबली का तकनीकी मार्ग पूर्ण खिलने में है, लेकिन मूल धुरा आवश्यकताओं के आधार पर, समग्र विकास निम्नलिखित पहलुओं में है:

(1) उच्च दक्षता और बिजली घनत्व: वर्तमान में, गैसोलीन की तुलना में ऑन-बोर्ड बैटरी का बिजली घनत्व बहुत कम है, जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहनों की अपेक्षाकृत अपर्याप्त रेंज होती है, इसलिए उच्च दक्षता और बिजली घनत्व का एहसास करना आवश्यक है इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम की;

प्रौद्योगिकी के संदर्भ में, निम्नलिखित उपाय मुख्य रूप से किए जाते हैं:

• नियंत्रक एक उच्च-वोल्टेज प्लेटफॉर्म, IGBT चिप डबल-पक्षीय सोल्डरिंग और सिस्टम-इन-पैकेज तकनीक को अपनाता है, साथ ही साथ तेजी से विकसित होने वाली ऑल-सिलिकॉन कार्बाइड चिप तकनीक, जो नियंत्रक के बिजली घनत्व में काफी सुधार करता है।
• मोटर हाई-स्पीड है, ड्राइव मोटर की गति बढ़ने के बाद, आउटपुट टॉर्क, वॉल्यूम और मोटर का वजन एक ही पावर के तहत काफी कम हो सकता है, और इसके काम करने वाले करंट को कम किया जा सकता है, जिससे कंट्रोलर की लागत कम हो जाती है और उच्च-वोल्टेज केबल, और घरेलू निर्माताओं ने 20000R/मिनट हाई-स्पीड मोटर विकसित की है। इसी समय, मोटर की दक्षता में सुधार के लिए फ्लैट वायर और ऑयल कूलिंग तकनीक को अपनाया जाता है;

• मोटर इनपुट गति में वृद्धि के कारण, रेड्यूसर को घर्षण के कारण होने वाली बिजली की हानि को कम करने के लिए कम-घर्षण तेल सील, बॉल बेयरिंग आदि का उपयोग करने की आवश्यकता होती है;
• ट्रांसमिशन गियर जोड़ी फिक्स्ड-पॉइंट मजबूर स्नेहन, ड्राई ऑयल पैन डिज़ाइन और अन्य उपायों को अपनाती है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि तरल स्तर कम हो गया है और गियर जोड़ी के तेल सरगर्मी के कारण होने वाली बिजली की हानि स्नेहन की स्थिति के तहत कम हो जाती है।
• रिड्यूसर बहु-गियर है, गियर की संख्या में वृद्धि और मोटर की उच्च दक्षता वाले ऑपरेशन रेंज को व्यापक बनाने के लिए।

(2) उच्च एनवीएच प्रदर्शन: ईंधन वाहनों के संचालन द्वारा उत्सर्जित कम और मध्यम आवृत्ति गर्जना शोर के साथ तुलना में, और इंजन इसे कवर करता है, शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहन मॉडल विद्युत चुम्बकीय बल और उच्च- उच्च-उच्च-आवृत्ति हॉलिंग द्वारा हावी है। स्पीड गियर मेशिंग, और मानव कान 2000Hz के ऊपर उच्च आवृत्ति शोर के प्रति बहुत संवेदनशील है। इसलिए, निम्नलिखित उपायों को मुख्य रूप से प्रौद्योगिकी के संदर्भ में इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम के एनवीएच को अनुकूलित करने के लिए उठाया जाता है:

• ड्राइव मोटर रेडियल स्थानिक वितरण के साथ विद्युत चुम्बकीय बल और टोक़ रिपल के कारण विद्युत चुम्बकीय शोर की एकाग्रता को कम करने के लिए रोटर स्लॉट के डिजाइन को अनुकूलित करता है। सक्रिय वर्तमान के हार्मोनिक्स को दबाएं और इसके कारण होने वाले 48 वें क्रम के टॉर्क उतार-चढ़ाव को कम करें;
• MCU पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन (PWM) नियंत्रण रणनीति का अनुकूलन करें, स्विचिंग आवृत्ति बढ़ाएं, आउटपुट तरंग का अनुकूलन करें, और टोक़ के उतार -चढ़ाव को कम करें।
• इनपुट गति की वृद्धि से गियर जोड़ी की मेशिंग आवृत्ति में वृद्धि होती है, और गियर दांतों की संख्या को अनुकूलित करना, सिस्टम की कठोरता में सुधार करना, और प्रतिध्वनि से बचने के लिए सिस्टम की प्राकृतिक आवृत्ति के साथ युग्मन से बचने के लिए आवश्यक है ।

• मैक्रोस्कोपिक मापदंडों के संदर्भ में, छोटे मापांक और उच्च संयोग के साथ गियर जोड़े का अनुप्रयोग दांत की जड़ की ताकत सुनिश्चित करने के आधार पर अपनी कठोरता को कम कर सकता है, और एक ही समय में, सूक्ष्म पैरामीटर इसे संशोधित कर सकते हैं, जो कम कर सकता है। मेशिंग त्रुटि और मेशिंग उत्तेजना के कारण होने वाले गियर व्हाइन को कम करें।
• ट्रांसमिशन जोड़ी की मिलान सटीकता में सुधार करें, स्नेहन और थर्मल विरूपण सुनिश्चित करने के आधार पर, पूरे ट्रांसमिशन सिस्टम के मिलान निकासी को कम करें, और दांत की सतह की दस्तक वाली ध्वनि को समाप्त कर सकते हैं;
• निलंबन का उपयोग पावरट्रेन (ईपीटी) का समर्थन करने और थकान स्थायित्व और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के आधार पर कंपन के कुल उत्तेजना संचरण को कम करने और नियंत्रित करने की भूमिका निभाने के लिए किया जाता है, उचित रूप से अनुकूलन और निलंबन की मुख्य दिशा की कठोरता को कम करने के लिए निलंबन की मुख्य दिशा को कम करें। कंपन अलगाव प्रदर्शन में सुधार करें, ताकि वाहन में शोर को कम करने के उद्देश्य को प्राप्त किया जा सके;
• ध्वनिक पैकेज को बढ़ाएं, लेकिन लागत में वृद्धि करें, इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम के गर्मी अपव्यय को प्रभावित करें;

(3） एकीकृत
ड्राइव मोटर, मोटर कंट्रोलर और रिड्यूसर को एकीकृत करने वाले तीन-इन-वन इलेक्ट्रिक ड्राइव असेंबली इलेक्ट्रिक ड्राइव एक्सल के क्षेत्र में वर्तमान विकास का मुख्य तकनीकी लक्ष्य है, और भविष्य के विकास में गहराई से एकीकृत ऑल-इन- का प्रभुत्व होगा- एक संरचना।

निष्कर्ष

सामान्य तौर पर, इलेक्ट्रिक ड्राइव एक्सल का भविष्य की विकास दिशा है: मल्टी-गियर और एकीकरण के बीच विरोधाभास का समन्वय करना; नई सामग्रियों के अनुप्रयोग के आधार पर, इलेक्ट्रिक ड्राइव एक्सल संरचना को इसे अधिक कॉम्पैक्ट और हल्के बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इलेक्ट्रिक मोटर और इलेक्ट्रिक ड्राइव एक्सल का आगे एकीकरण; पूरे वाहन के परिप्रेक्ष्य से इलेक्ट्रिक ड्राइव एक्सल की बुद्धिमत्ता को ध्यान में रखते हुए, वाहन डेटा को बुद्धि की डिग्री में और सुधार करने के लिए परस्पर जुड़ा हुआ है; कृत्रिम बुद्धिमत्ता के तेजी से विकास के साथ, मशीन सीखने के तरीकों जैसे कि डीप लर्निंग और सुदृढीकरण सीखने का उपयोग विभिन्न प्रकार के विभिन्न प्रकारों और इलेक्ट्रिक वाहनों के संरचनाओं के लिए अधिक बुद्धिमान शिफ्ट रणनीतियों को विकसित करने के लिए किया जाता है।

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