近年来各国掀起了研发电动汽车的热潮,我国更是把电动汽车技术规划为十三五重点攻关课题。目前的电动汽车普遍采用常规内转子电机替代内燃机来驱动行驶,相比于这种传统的集中驱动模式,采用分布式直驱的车辆则具有更高的传动效率和更稳定的操控性能。本文设计了一款中低速电动汽车用的外转子直驱电机,采用有限元软件对其参数进行优化,并对其电磁场、机械性能和温度场进行仿真分析,并搭建实验平台,进行实验测试,定性地验证了仿真的正确性。本文首先根据所指定的某款汽车,计算了其在三种工况下的电机转矩和转速等参数;以这些参数要求为基础,计算了电机定子铁芯、永磁体、转子等部件的尺寸;在电机基本参数确定之后,采用ANSOFT Maxwell软件的RMxprt模块对其极弧系数、气隙长度等参数进行了优化,计算得到一个优化的电磁方案。其次,利用ANSOFT Maxwell软件中的2D Design模块,对设计的电磁方案进行了电磁场的有限元分析。分析了其静磁场特性,发现磁场分布合理,气隙磁密接近正弦;研究了电机空载瞬态磁场特性,指出其反电势接近正弦,齿槽转矩波动为1.13%;分析了其瞬态负载电磁特性,结果显示电磁转矩满足电动车的性能要求;同时研究了电机的气隙磁密和径向电磁力,发现其符合永磁外转子电机的特性,为后面章节的电机模态分析提供参考。再次,利用三维软件,建立了轮毂电机的三维模型;根据轮轴在三种不同工况下的受力情况,利用ANSYS Workbench软件分析了轮轴的应力、应变及疲劳寿命,发现其在强度、刚度及可靠性方面满足性能要求;研究了轮毂电机在不同激励下的模态振动,结果表明,外界激励和自身条件不会引起电机共振。最后,研究了电机的温度场的分布情况。确定了电机的热载荷和各部件的导热系数;计算了各表面的散热系数;数值计算了电机各部件的稳态温度场分布,结果表明,电机温升在一个稳定可靠的范围之内。通过进行机械加工并搭建实验平台,测量了电机温升并对比数值计算结果,结果表明温升分布及趋势是一致的,实验研究验证了仿真的正确性。