摘 要：本文以一款城市客车混合动力总成的设计及仿真分析为研究对象，通过整车对混动总成的要求，分别对总成的热管理系统、结构强度进行仿真分析，以指导该总成系统的后期设计及优化工作。

关键词：混合动力 热管理 冷却 仿真分析 总成设计 行星排总成

Design and Simulation Analysis of a City Bus Hybrid Powertrain

Wang Chunlei

Abstract：This paper takes the design and simulation analysis of a city bus hybrid powertrain as the research object. Through the analysis of the requirements of the whole vehicle for the hybrid powertrain， the thermal management system and structural strength of the assembly are simulated and analyzed respectively to guide the later design and optimization of the assembly system.

Key words：hybrid power， thermal management， cooling， simulation analysis， assembly design， planetary row assembly

1 引言

为响应国家“蓝天保卫战”对公共交通节能减排的要求，新能源混合动力系统作为最早进入市场应用的新能源驱动系统，已经有着广泛的市场应用案例，但随着政策对城市客车混动系统的节油率要求年年提升，市场上就需要匹配开发一款具备高节油率、高可靠性和高性价比的混动总成系统。

2 总成设计

混动总成由发电机、行星排变速箱、驱动电机三个部分集成装配，混动总成系统在整车底盘需要与发动机飞轮壳、离合器组件、车架悬置支撑、热管理系统、万向传动轴等进行合理的匹配设计，才能使总成系统具备较高的使用可靠性。具体总成模型如图1所示：

3 总成及部件设计仿真分析

3.1 发电机和驱动电机转子轴强度分析

发电机和驱动电机主要用于整车的发电和整车的行驶驱动使用，通过ANSYS软件可以对电机轴在峰值扭矩情况下进行前期设计仿真分析，用于评估电机轴的传动风险点，以指导设计人员进行合理的优化。

3.1.1 发电机转子軸

转子轴在峰值扭矩350Nm工况下，产生的最大应力为 49MPa，最大应力点位于输出端花键根部，转子轴材料为 20CrMnTi，屈服强度为 850MPa，安全系数n=17，如图2所示，可以满足设计要求。……