CN104343903A - 一种纯电动车用两挡行星齿轮变速器 - Google Patents

一种纯电动车用两挡行星齿轮变速器 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种换挡无冲击的纯电动车用两挡行星齿轮变速器，太阳轮总成包括输入轴和前、后太阳轮；前行星架总成包括前行星架前、后端和齿轮轴；前行星架后端的后端设有结合齿；前行星齿轮间隙地套装在齿轮轴上，前行星齿轮与齿轮轴之间设有四个轴承；制动机构为湿式离合器，包括外、仙毂（和对耦片；后行星齿轮间隙套装于右边两个轴承上；后行星架总成包括后行星架、后行星架输出轴、输出轴齿轮和后行星架齿轮轴；后行星齿轮套装在左边两个轴承上；惰轮总成包括惰轮轴和惰轮；差速器总成包括主减速齿轮），主差速器；齿圈为内齿圈。

Description

一种纯电动车用两挡行星齿轮变速器
技术领域
本发明涉及一种纯电动车用变速器，特别是一种纯电动车用两挡行星齿轮变速器。 
背景技术
在CN201944206U公开一种名称为“一种电动车两挡变速器”的实用新型专利，它的变速器内部的变速器机构采用定轴式结构，采用同步环进行换挡，同步环换挡过程中，变速器和电机之间先切断动力，此时换挡变速器内部齿轮的转速降低，然后达到同步后，电机再将动力输入到变速器上，这时电机和变速器之间存在转速差，这时换挡过程就会有冲击，并且定轴式整体结构大，不容易布置。 
在CN103195879A公开了一种名称为“一种混合动力系统用两挡变速器”采用定轴式结构，整体结构较大，布置不方便。 
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供换挡无冲击、换挡舒适性较好的纯电动车用两挡行星齿轮变速器。 
为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案； 
一种纯电动车用两挡行星齿轮变速器，包括太阳轮总成、前行星齿轮、前行星架总成、制动机构、后行星齿轮、后行星架总成、惰轮总成、差速器组件，齿圈，轴承10和轴承：
所述太阳轮总成1包括输入轴和分别左右固定安装于该输入轴上的前太阳轮和后太阳轮；
所述前行星架总成包括环绕前太阳轮并左右固定连接的前行星架前端与前行星架后端，以及安装于前行星架前端与前行星架后端之间并位于前太阳轮之外的齿轮轴；所述行星架后端的后端设有径向伸出的结合齿，所述前行星齿轮至少有三个、间隙地套装在所述齿轮轴上并与前太阳轮相啮合，前行星齿轮与齿轮轴之间从左到右设有四个轴承；
所述制动机构为湿式离合器，包括外毂、内毂和安装于外毂和内毂之间的对耦片，所述外毂与两挡行星齿轮变速器的箱体相连，所述内毂的左端与前行星架前端的右端固联在一起并环绕太阳轮总成的输入轴；
所述后行星齿轮间隙套装于右边两个轴承上且上方与太阳轮总成上的后太阳轮相啮合；
所述后行星架总成包括相互左右固定连接的后行星架和后行星架输出轴，固定安装于后行星架输出轴右端内侧外周上的输出轴齿轮，以及两端分别与后行星架和后行星架输出轴固定连接并安装于轴承内的后行星架齿轮轴，所述后行星架和后行星架输出轴的右端环绕太阳轮总成的后太阳轮；
所述后行星齿轮至少有三个、分别套装在左边两个轴承上；
所述惰轮总成位于后行星架总成的后行星架输出轴的上方，包括安装在变速器壳体上的惰轮轴和间隙套装于该惰轮轴上的惰轮，所述惰轮与后行星架总成的输出轴齿轮相啮合；
所述差速器总成位于惰轮总成的上方，包括与惰轮总成的惰轮相啮合的主减速齿轮，以及与所述主减速齿轮固定连接的差速器；
所述齿圈为内齿圈，其左端内侧与前行星架后端上的结合齿啮合，右端内侧与后行星轮相啮合。
优选地，所述前行星架前端和前行星架后端之间用螺栓联接在一起。 
优选地，所述主减速齿轮与差速器之间用螺栓固联。 
与现有技术相比，本发明包含如下有益效果； 
本发明两排行星齿轮，前太阳轮、前行星齿轮、前行星架总成构成第一排行星排，后太阳轮、后行星齿轮、后行星架总成构成第二排行星排，两排行星排串联布局，执行机构只有湿式离合器，进行换挡时，湿式离合器对前行星架总成进行制动和松开操作，当湿式离合器对前行星架总成制动操作时，变速器的传动比为I1；当湿式离合器对前行星架总成进行松开操作时，变速器的传动比为I2;在发明换挡过程中；两个行星排齿轮处于常啮合状态，电机和变速器的动力不需要中断就能实现换挡，电机和变速器之间没有转速差，换挡过程不会有冲击，换挡舒适性较好。
附图说明
图1是本发明的原理示意图； 
图2是本发明的结构示意图；
图3是图2沿A-A向的剖视图；
图4前行星架总成的结构示意图；
图5后行星架总成的结构示意图；
图6是本发明的制动机构制动时传递路线的示意图；
图7是本发明的制动机构松开时传递路线的示意图。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
参见图1、图2、图3、图4和图5，本发明的一种纯电动车用两挡行星齿轮变速器，包括太阳轮总成1、前行星齿轮2、前行星架总成3、制动机构4、后行星齿轮5、后行星架总成6、惰轮总成7、差速器组件8，齿圈9，轴承10和轴承11：从图2、图3、图4和图5可见，所述太阳轮总成1包括输入轴1-1和分别左右固定安装于该输入轴1-1上的前太阳轮1-2和后太阳轮1-3；从图3和图4可见，所述前行星架总成3包括环绕前太阳轮1-2并左右固定连接的前行星架前端3-1与前行星架后端3-2，以及安装于前行星架前端3-1与前行星架后端3-2之间并位于前太阳轮1-2之外的齿轮轴3-4；所述行星架后端3-2的后端设有径向伸出的结合齿3-3，所述前行星齿轮2至少有三个、间隙地套装在所述齿轮轴3-4上并与前太阳轮1-2相啮合，前行星齿轮2与齿轮轴3-4之间从左到右设有四个轴承10；所述制动机构4为湿式离合器，包括外毂4-1、内毂4-2和安装于外毂4-1和内毂4-2之间的对耦片4-3，所述外毂4-1与两挡行星齿轮变速器的箱体相连，所述内毂4-2的左端与前行星架前端3-1的右端固联在一起并环绕太阳轮总成1的输入轴1-1；所述后行星齿轮5间隙套装于右边两个轴承10上且上方与太阳轮总成1上的后太阳轮1-3相啮合；从图2、图3和图5可见，所述后行星架总成6包括相互左右固定连接的后行星架6-1和后行星架输出轴6-2，固定安装于后行星架输出轴6-2右端内侧外周上的输出轴齿轮6-3，以及两端分别与后行星架6-1和后行星架输出轴6-2固定连接并安装于轴承10内的后行星架齿轮轴6-4，所述后行星架6-1和后行星架输出轴6-2的右端环绕太阳轮总成1的后太阳轮1-3；所述后行星齿轮5至少有三个、分别套装在左边两个轴承10上；所述惰轮总成7位于后行星架总成6的后行星架输出轴6-2的上方，包括安装在变速器壳体上的惰轮轴7-1和间隙套装于该惰轮轴7-1上的惰轮7-2，所述惰轮7-2与后行星架总成6的输出轴齿轮6-3相啮合；所述差速器总成8位于惰轮总成7的上方，包括与惰轮总成7的惰轮7-2相啮合的主减速齿轮8-1，以及与所述主减速齿轮8-1固定连接的差速器8-2；所述齿圈9为内齿圈，其左端内侧与前行星架后端3-2上的结合齿3-3啮合，右端内侧与后行星轮5相啮合。这样一来，本发明的前太阳轮1-2、前行星齿轮2和前行星架总成3构成第一排行星排，而后太阳轮1-3、后行星齿轮5，后行星架总成6构成第二排行星排，第一排行星排和第二排行星排形成串联布局，同时，执行机构4为湿式离合器；于是，进行换挡时，作为执行机构4的湿式离合器对前行星架总成3进行制动和松开操作，当湿式离合器对前行星架总成4制动操作时，变速器的动力传递路线如图6所示，变速器的传动比为I1；当湿式离合器对前行星架总成3进行松开操作时，变速器的动力传递路线如图7所示，变速器的传动比为I2。因此，在本发明的纯电动车用两挡行星齿轮变速器的换挡过程中，第一个行星排中前行星齿轮2与前太阳轮1-2处于常啮合状态，前行星架后端3-2与齿圈9处于常啮合状态；第二个行星排中，后行星齿轮5同时与后太阳轮1-3和齿圈9处于常啮合状态，此时电机和变速器的动力不需要中断就能实现换挡，并且没有换挡冲击，换挡舒适性较好。
所述前行星架前端3-1和前行星架后端3-2之间用螺栓3-5联接在一起。这样的联接比较简单牢固。 
所述主减速齿轮8-1与差速器8-2之间用螺栓8-3固联。这样的固联比较简单牢固。 
本发明工作原理如下； 
参见图6，当制动机构4不起作用时，后行星架齿轮5在两种动力下旋转：第一种动力通过太阳轮总成1的输入轴1-1传递到前太阳轮1-2和后太阳轮1-3，三者之间同轴旋转；前太阳轮1-2将动力传递到前行星齿轮2上，此时前行星齿轮2有两个运动：一个是绕前行星架总成3上的行星齿轮轴3-4自转，一个是绕输入轴1-1进行公转；前行星齿轮2公转时，将动力传递到前行星架总成3上；前行星架总成3将动力传递到齿圈9上，齿圈9与后行星齿轮5相啮合，齿圈9将动力传递到后行星齿轮5上；后行星齿轮5绕太阳轮总成1公转；
第二种动力：太阳轮总成1上的后太阳轮1-3与后行星齿轮5相啮合，后太阳轮1-3将动力传递到后行星齿轮5上；
后行星齿轮5在后太阳轮1-3和前行星架总成3共同传递动力的情况下，后行星齿轮5有两个运动：一个是绕后行星架总成6上的齿轮轴6-5自转，一个是绕输入轴1-1进行公转；此时后行星齿轮5通过齿轮轴6-5将动力传递到后行星架总成6上的行星架输出轴6-2，行星架输出轴6-2将动力传递到与它相连的输出轴齿轮6-3上，输出轴齿轮6-3通过与它相啮合的惰轮7-2将动力传递到与惰轮7-2的主减速齿轮8-1上，主减速8-1与差速器8-2相连，进而将动力输出。
参见图7，当制动机构4起作用时，由于制动器4上的外毂4-1被固定到变速器的壳体上，通过控制对偶片4-3，将与内毂4-2相连的前行星架总成3固定，动力通过太阳轮总成1的输入轴1-1传递到前太阳轮1-2和后太阳轮1-3，三者之间同轴旋转；前太阳轮1-2将动力传递到前行星齿轮2上，由于前行星架总成3被固定，此时前行星齿轮2只有一个运动就是绕前行星架总成3自转，这时前行星架总成3无动力输出。 
太阳轮总成1上的后太阳轮1-3与后行星齿轮5相啮合，后太阳轮1-3将动力传递到后行星齿轮5上；此时后行星齿轮5只有后太阳轮1-3给它传递动力的情况下，后行星齿轮5有两个运动：一个是绕后行星架总成6上的后星架6-1自转，一个是绕输入轴1-1进行公转；后行星齿轮5进行公转时，将动力传递到后行星架总成6上的行星架输出轴6-2，行星架输出轴6-2将动力传递到与它相连的输出轴齿轮6-3上，输出轴齿轮6-3通过与它相啮合的惰轮7-2将动力传递到与惰轮7-2的主减速齿轮8-1上，主减速齿轮8-1与差速器8-2相连，进而将动力输出。 
这两种动力传动方式构成了本发明两挡行星齿轮变速器的挡位实现，这种行星齿轮结构使得在换挡过程中，电机与变速器之间一直进行动力传递，变速器内部的动力没有中断，并且结构紧凑，布置简单。 

Claims (3)

1.一种纯电动车用两挡行星齿轮变速器，包括太阳轮总成（1）、前行星齿轮（2）、前行星架总成（3）、制动机构（4）、后行星齿轮（5）、后行星架总成（6）、惰轮总成（7）、差速器组件（8），齿圈（9），轴承（10）和轴承（11），其特征在于：
所述太阳轮总成（1）包括输入轴（1-1）和分别左右固定安装于该输入轴（1-1）上的前太阳轮（1-2）和后太阳轮（1-3）；
所述前行星架总成（3）包括环绕前太阳轮（1-2）并左右固定连接的前行星架前端（3-1）与前行星架后端（3-2），以及安装于前行星架前端（3-1）与前行星架后端（3-2）之间并位于前太阳轮（1-2）之外的齿轮轴（3-4）；所述行星架后端（3-2）的后端设有径向伸出的结合齿（3-3），所述前行星齿轮（2）至少有三个、间隙地套装在所述齿轮轴（3-4）上并与前太阳轮（1-2）相啮合，前行星齿轮（2）与齿轮轴（3-4）之间从左到右设有四个轴承（10）；
所述制动机构（4）为湿式离合器，包括外毂（4-1）、内毂（4-2）和安装于外毂（4-1）和内毂（4-2）之间的对耦片（4-3），所述外毂（4-1）与两挡行星齿轮变速器的箱体相连，所述内毂（4-2）的左端与前行星架前端（3-1）的右端固联在一起并环绕太阳轮总成（1）的输入轴（1-1）；
所述后行星齿轮（5）间隙套装于右边两个轴承（10）上且上方与太阳轮总成（1）上的后太阳轮（1-3）相啮合；
所述后行星架总成（6）包括相互左右固定连接的后行星架（6-1）和后行星架输出轴（6-2），固定安装于后行星架输出轴（6-2）右端内侧外周上的输出轴齿轮（6-3），以及两端分别与后行星架（6-1）和后行星架输出轴（6-2）固定连接并安装于轴承（10）内的后行星架齿轮轴（6-4），所述后行星架（6-1）和后行星架输出轴（6-2）的右端环绕太阳轮总成（1）的后太阳轮（1-3）；
所述后行星齿轮（5）至少有三个、分别套装在左边两个轴承（10）上；
所述惰轮总成（7）位于后行星架总成（6）的后行星架输出轴（6-2）的上方，包括安装在变速器壳体上的惰轮轴（7-1）和间隙套装于该惰轮轴（7-1）上的惰轮（7-2），所述惰轮（7-2）与后行星架总成（6）的输出轴齿轮（6-3）相啮合；
所述差速器总成（8）位于惰轮总成（7）的上方，包括与惰轮总成（7）的惰轮（7-2）相啮合的主减速齿轮（8-1），以及与所述主减速齿轮（8-1）固定连接的差速器（8-2）；
所述齿圈（9）为内齿圈，其左端内侧与前行星架后端（3-2）上的结合齿（3-3）啮合，右端内侧与后行星轮（5）相啮合。
2.根据权利要求1所述的纯电动车用两挡行星齿轮变速器，其特征在于：所述前行星架前端（3-1）和前行星架后端（3-2）之间用螺栓（3-5）联接在一起。
3.根据权利要求1或2所述的纯电动车用两挡行星齿轮变速器，其特征在于：所述主减速齿轮（8-1）与差速器（8-2）之间用螺栓（8-3）固联。
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