轮边驱动系统是电传动矿用汽车的核心部分。轮边驱动电机壳体振动直接作用于悬架下端,电机自身激励力会对整车平顺性产生影响,以往的研究通常只以路面不平度作为激励,以电机激振力和路面不平度作为共同激励的研究较少,同时矿用汽车油气悬挂运动特性具有非线性,不可直接采用线性悬架的结论。另一方面,通常设计中往往将轮边减速器及电动机作为单体进行分别设计,忽略了系统自身弯扭振动等动力学特点,没有将二者作为整体统一协调设计。本文正是围绕轮边驱动系统动力学及其优化展开分析,旨在研究轮边驱动系统振动规律及其对平顺性的影响,为设计提供理论依据。本文根据电传动矿用汽车整车动力性要求,提出了一种从整车动力性出发,对轮边驱动系统进行设计的方法,并以此展开分析。计算和绘制驱动力牵引特性曲线,得到电动机理想外特性曲线,选用异步电机进行设计,结合电磁场有限元软件进行仿真和验证。为评价电机激振力对整车平顺性的影响,考虑电机—路面不平度耦合激励影响,构建了悬架振动系统模型。应用气体状态方程和油液孔口出流方程建立了单气室油气悬架非线性数学模型,采用麦克斯韦应力法对异步电机竖直方向激振力进行求解,联立方程组展开分析。研究了在正弦路面及常见矿区路面激励下,考虑电机激振影响后系统输入输出特点,同时对系统加速度、车轮相对动载等指标讨论。从电机本体电磁结构入手,应用多回路状态方程的方法推导电动机电磁力数值表达式,对静、动偏心下电机激振力进行解析,与有限元方法相结合对路面不平度和偏心下电磁力耦合激励的振动系统求解。应用拉格朗日方程建立了传动系统的耦合振动模型,利用所建模型进一步分析电磁激励下系统自身的振动响应特性,对不平衡电磁激励及波动力矩下的电动轮系统非线性响应展开分析,利用多体动力学软件验证数值建模的准确性,总结轮边驱动系统自身振动规律,对系统设计及控制提出建议。在课题研究过程中完成样车制造,进行了整车动力性试验及悬架系统耦合振动试验,验证了有限元法电动机设计方法的准确性；对常见路面工况下悬架振动情况进行了分析,验证了考虑电机激励的系统模型,定量分析了电动机的激振力对整车平顺性影响。对轮边驱动系统进行多学科协同优化,提出一种兼顾整车动力性和平顺性的整体优化方法。编写脚本文件,联立有限元软件及多学科优化软件,建立系统级及子系统级优化数学模型。利用多岛遗传算进行求解,通过直接减少非簧载质量达到改善车辆平顺性的目的。结果表明可实现电动机和轮边减速器的共同优化,二者各项评价指标提高且满足工况要求。本文的研究成果集中于轮边驱动系统自身振动特性及对整车平顺性的影响,提出了考虑整车动力性及各部件自身优势的协同优化方法,为电传动矿用汽车的设计和研究提供了一定的理论指导和依据。