随着社会经济的快速发展,世界范围内汽车保有量不断攀升,对石油的需求也在日益增加,由此引发的环境污染问题愈发严重。另外,石油等不可再生资源日益减少。在此背景下,新能源汽车因节能环保等优点获得迅速发展,纯电动汽车成为各国的研究热点。纯电动汽车减速器是传动系统的重要部件,减速器壳体对支撑和保护壳体内部齿轮轴系起到重要作用。减速器壳体的强度会直接影响减速器的传动性能,应有足够的强度才能保证汽车行驶安全性,因此有必要对减速器壳体结构进行强度校核计算。本文以纯电动汽车电机-减速器一体化壳体为研究对象,由于电机-减速器一体化壳体的结构比较复杂,并且在减速器工作过程中,壳体承受的载荷也比较复杂,因此不能使用传统的理论力学计算壳体的强度。应用有限元法对壳体的强度进行计算,通过力的平衡关系求解各个轴承座承受的载荷大小,建立壳体有限元模型,求解计算后得到壳体的应力及位移分布云图,并通过查看壳体的最大应力及最大位移来判断壳体是否满足强度和刚度要求。本文基于传统的单挡减速器结构,对其进行结构改进,设计电机-减速器一体化壳体结构,并对一体化壳体进行静力分析及动态特性仿真分析。根据仿真分析结果对一体化壳体进行结构优化改进,使得一体化壳体在减轻质量的同时满足壳体结构的强度和刚度要求,并拥有良好的动态特性。主要研究内容如下:1.详细阐述了电机-减速器一体化壳体的研究背景和意义,然后介绍了汽车驱动桥结构的研究现状,接着对驱动桥结构的静、动态特性分析及拓扑优化的研究现状进行介绍。2.介绍了电机-减速器一体化壳体的设计原则,根据现有的减速器结构参数和电机参数,应用三维建模软件CATIA对电机-减速器一体化壳体进行几何模型的创建。将简化后的壳体导入Hyper Works/Hyper Mesh前处理模块中,通过对一体化壳体进行划分网格和设置材料属性,建立电机-减速器一体化壳体有限元模型。3.在电机峰值转矩工况下对减速器各齿轮轴进行受力分析,应用Hyper Works/Opti Struct求解器对壳体的有限元模型进行刚度和强度分析,根据分析结果判断壳体结构性能是否满足使用要求。并对一体化壳体分别进行自由模态分析及约束模态分析,求解出前十阶固有频率,然后计算出低速纯电动汽车在常用车速下输入轴的齿轮啮合频率,分析结果表明一体化壳体不会发生共振,具有良好的动态性能。4.基于电机-减速器一体化壳体的静力分析及模态分析结果,以一体化壳体有限元模型的单元密度为设计变量,以应变能函数为优化目标,以体积比、应力及位移为约束条件。应用Hyper Works/Opti Struct模块对一体化壳体进行拓扑优化分析,并对优化改进后的一体化壳体再次进行静力分析及模态分析,根据分析结果可知,优化改进后的一体化壳体结构的刚强度和一阶固有频率均有所提升。