近些年来,人们环保意识进一步的提升,新能源汽车受到各方的关注,轮毂电机作为新能源汽车的核心技术,更是得到各车企的重视。轮毂电机具有较高的功率密度和转矩密度,在新能源汽车领域得到广泛的研究和应用。轮毂驱动系统作为轮毂驱动车辆的核心关键部件,其结构与性能的优劣,直接影响各驱动轮的驱动/制动性能和整车的行驶性能。同时由于低速时所需的驱动扭矩很大,目前对于轮毂驱动系统的设计多是从满足整车动力性的角度出发对系统进行设计,但是受空间与运行环境的限制,轮毂驱动系统发热较为严重,温度势必会影响轮毂驱动系统电磁场和流场的特性,为了能够精确的分析轮毂驱动系统多场特性,需建立更加符合实际运行的轮毂驱动系统模型。首先,本文以永磁同步轮毂驱动系统为研究对象,分别对轮毂驱动系统的电磁场、温度场以及流场进行有限元分析,得出轮毂驱动系统的电磁转矩和各组件的损耗、轮毂驱动系统各组件最高温度以及流场的流速、压力,并将仿真结果和公式计算结果进行对比,验证模型的正确性。其次,对轮毂驱动系统电磁场-温度场、温度场-流场以及电磁场-流场局部两场进行三维建模,利用有限元仿真软件,进行磁热、流热、磁流耦合仿真分析,得出两场下轮毂驱动系统电磁转矩、各组件损耗、轮毂驱动系统各组件最高温度以及流场的流速、压力,将两场仿真结果与单场仿真结果对比分析,证明了两场耦合分析的精确性,同时得出两场之间的相互耦合因素,明确两场之间强耦合因素和弱耦合因素。然后,基于局部两场分析,考虑强耦合因素,忽略弱耦合因素,建立复杂程度适宜的轮毂驱动系统三场耦合分析模型,继而利用所建立的多场耦合模型,在一定行驶工况下,对轮毂驱动系统的电磁场、温度场以及流场特性进行分析。最后,基于额定工况下三场耦合模型,对轮毂驱动系统进行优化分析,以轮毂驱动系统定子槽以及定转子铁芯尺寸为优化变量,以轮毂驱动系统电磁转矩最大化以及轮毂驱动系统最高温度和质量最小化为优化目标,通过建立多元回归方程以及粒子群优化算法,对轮毂驱动系统进行优化设计。