分布式驱动电动汽车因其高传动效率和高机动性成为电动车领域新的发展方向。该类电动汽车以轮毂电机作为动力部件,省却了传统的机械连接,提升了车辆的加速性能。轮毂电机已经成为电机领域研究的热点。由于该类电机被安放于轮毂内,空间被严格限制,其电磁性能、润滑散热等均受到严重影响。为了改善上述问题,本文在电磁结构设计、磁场解析计算、损耗分析、散热优化以及温度场精确建模等方面展开研究,主要工作包括以下几个方面:提出一种切向聚磁式永磁同步轮毂电机方案。采用改进的子域法,建立该电机的磁场解析模型,解决传统解析方法无法处理特殊结构以及铁心饱和的问题,有效提高解析方法的计算精度。在此基础上,经过理论推导获得气隙磁密、绕组磁链、反电势以及电磁转矩等关键电磁变量的解析表达式;并通过对比解析法、有限元和实验的结果,验证磁场解析模型的精确性,为该类电机的解析分析提供理论依据。密闭条件下轮毂电机的散热条件较差,损耗是引起温升的主要因素。本文研究附加铜耗、铁耗以及永磁体涡流损耗的计算方法和抑制手段。针对切向聚磁式永磁同步轮毂电机开口槽结构引起的附加铜耗问题,采用解析方法对其进行理论分析和计算,通过分析电流、频率、线径以及绕组排布方式对附加铜耗的影响规律,提出抑制该损耗的可行方法;论文基于磁场解析模型,推导出轮毂电机铁耗的解析计算公式。在此基础上,分析铁耗的影响因素,揭示铁耗的分布规律,并给出一种基于铁耗最小的转子外形解析表达式。根据该公式设计转子,可以有效降低铁耗。负载电流谐波和永磁体分块方式对损耗也会产生较大的影响,本文对各种影响因素进行分析,并研究抑制永磁体涡流损耗的方法。针对轮毂电机因空间小和密闭性要求高所导致的散热困难问题,本文对冷却系统的水路结构和设计方法开展研究。根据水冷轮毂电机的结构特点以及热量传递方式,建立热路模型,分析制约轮毂电机散热的关键因素。结合理论推导和解析计算,研究冷却水路尺寸、定子与机壳接触间隙、槽内绝缘材料属性以及槽型尺寸四个因素对散热的作用机制和影响规律,分析抑制各因素的方法,为同类电机散热方案的优化设计提供有利参考。为了准确计算电机温升情况,提出一种温度场精细化建模方法。对比分析不同规格温度场模型计算温升的精确性,确定模型规格的选取原则。采用扩充体积法对定子与机壳接触间隙进行等效处理,研究接触间隙对电机温升的影响规律。针对传统绕组等效模型存在的问题,提出改进的分层等效建模方法,建立分层模型的理论体系。结合铁耗分布规律,对比分析不同热源加载方式对温升计算的影响,确定最为有效的热源加载方式。通过仿真与实验的对比,验证温度场模型的精确性。