在全球能源紧缺与环境恶化的严峻形势下,电动汽车已成为全球各国汽车工业发展的热点。轮毂电机驱动系统是电动汽车的发展方向之一,也被认为是未来电动汽车最理想的驱动形式,但其安装空间狭小,对电机结构和散热要求较高。因此,本文旨在通过结构设计、电磁场分析、温度场分析和冷却系统优化等工作,设计一款结构合理、运行效率高、散热性能好的轮毂电机。首先,对比分析了轮毂电机的驱动方式和电机类型,对电动汽车进行了受力分析。根据电动汽车整车参数与性能要求,计算了电动汽车的三大动力性指标,据此计算了轮毂电机的功率、转速和转矩等性能参数,并对轮毂电机的电磁参数进行具体设计,确定了轮毂电机的总体结构方案。其次,通过Maxwell软件建立了轮毂电机电磁场有限元模型,分别对轮毂电机进行了静态场和瞬态场仿真,得到了磁力线分布、磁密云图、电磁转矩、齿槽转矩等仿真结果;再由轮毂电机中主要损耗的产生机理,结合理论计算公式,分别对其进行了三种典型工况下的仿真计算,得到了电机损耗的仿真曲线,结果表明峰值转矩工况下电机总损耗最大,需要着重考虑该工况下的冷却。再次,分析了轮毂电机中热量的传递方式,确定了温度场仿真中的边界条件,然后通过对比分析确定温度场计算方法,并在Motor-CAD中进行建模仿真分析。以峰值转矩工况下的总损耗作为热源,得出自然通风冷却下轮毂电机各部件的温度分布情况。结果表明,轮毂电机的绕组部位温度最高,已超过电机运行性能参考温度,需要采取更有效的冷却方式。最后,对比分析了风冷和液冷的优缺点,选择了机壳水冷作为电机冷却方式。基于水冷散热机理提出了一种双轴向型冷却水道结构,将其与传统的螺旋水道和轴向水道进行对比,验证其合理性。根据水道结构设计要求,在Solidworks中建立了三种冷却水道模型,使用Fluent对各水道内冷却液进行分析,对比三者的冷却效果。结果表明,双轴向型冷却水道结构具有一定的冷却优势。