CN104595467A - 纯电动汽车用强载减速器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种纯电动汽车用强载减速器，包括前端盖和后端盖，前端盖和后端盖合拢构成减速器外壳，减速器外壳用于支承其内设置的能够转动的输入轴、中间轴、差速器机构；用于连接外部动力轴的输入轴设于减速器外壳中，输入轴通过输入轴外圆上的齿轮与中间齿轮相啮合，中间齿轮套接在中间轴上并能带动中间轴一起转动；中间轴通过中间轴外圆上的齿轮与传动齿轮啮合，传动齿轮固定连接差速器机构，能够带动差速器机构一起转动；差速器机构用于分别连接汽车左、右输出轴以使得汽车左、右输出轴能够以不同的转速旋转。该减速器传递功率大，噪音小，外形不变前提下能实现不同的速比及输出扭矩；差速器机构能满足汽车两边车轮在转弯时有速度差的要求。

Description

纯电动汽车用强载减速器
技术领域
本发明涉及一种汽车用减速器，具体地说是一种纯电动汽车用强载减速器。
背景技术
随着汽车尾气排放对环境的影响日益恶劣以及我国新能源政策的实施，新能源汽车（特别是纯电动汽车）越来越受到人们的重视，国家近期也出台了多项鼓励措施，以进一步推动纯电动汽车技术的发展。而纯电动汽车需要一种减速器能够满足传递功率要大，噪音要小，外型不变能实现不同的速比及输出扭矩，且需要满足汽车两边车轮在转弯时有速度差的要求。
发明内容
本发明的目的在于满足电动汽车的需求，提供一种纯电动汽车用强载减速器，传递功率大，噪音小，外形不变前提下能实现不同的速比及输出扭矩，输出端设有差速器机构，与差速器机构中的两边半轴齿轮连接的汽车左右输出轴可以以不同的转速旋转，能满足汽车两边车轮在转弯时有速度差的要求。本发明采用的技术方案是：
一种纯电动汽车用强载减速器，包括前端盖和后端盖，前端盖和后端盖合拢构成减速器外壳，减速器外壳用于支承其内设置的能够转动的输入轴、中间轴、差速器机构；
用于连接外部动力轴的输入轴设于减速器外壳中，输入轴通过输入轴外圆上的齿轮与中间齿轮相啮合，中间齿轮套接在中间轴上并能带动中间轴一起转动；
中间轴通过中间轴外圆上的齿轮与传动齿轮啮合，传动齿轮固定连接差速器机构，能够带动差速器机构一起转动；
差速器机构用于分别连接汽车左、右输出轴以使得汽车左、右输出轴能够以不同的转速旋转。
进一步地，差速器机构包括差速器壳体、半轴齿轮、行星齿轮、盆形垫圈和半轴；
差速器壳体的形状为球笼状，球笼的外圆面上下中心偏一侧有一个凸棱，传动齿轮固定在差速器壳体的凸棱端面上；球笼左右各有一个凸台，球笼左右凸台外圆各套接轴承，通过轴承可转动地承载于前端盖和后端盖上；球笼左右凸台中间各开有孔，供汽车输出轴进入；球笼的内圆面上下左右各有一个凸台，上下凸台端面为球面形状，与盆形垫圈球端面相抵，球笼上下中心开有上下贯通的通孔，通孔内套接有半轴，球笼内圆面左右凸台中心各开有一个圆柱孔，孔内分别套接半轴齿轮外台阶外圆；
半轴齿轮设有两个，左右对称分布，外圆一端为圆柱面并套接于差速器壳体内壁左右凸台内孔圆柱面内，另一端加工有伞形渐开线齿轮与行星齿轮伞形渐开线齿轮相啮合；各半轴齿轮内孔用于与汽车输出轴相连接；
行星齿轮设有两个，上下对称分布，外圆加工伞形渐开线齿轮与半轴齿轮伞形渐开线齿轮相啮合，内孔为圆柱孔并套接于半轴外圆，能够绕半轴转动；顶端面为球形面并与盆形垫圈球面相抵；
盆形垫圈设有两个，上下对称分布，一面与差速器壳体内壁上下凸台端面相抵，另一面与行星齿轮顶端面相抵；
半轴两端套接于差速器壳体上下贯通的通孔内，中间外圆上下对称分别套接盆形垫圈及行星齿轮。
进一步地，传动齿轮、中间轴、输入轴、中间齿轮的齿轮均为渐开线斜齿轮。
进一步地，前端盖和后端盖上分别对应设有三个轴承孔并套接轴承，自下而上分别用于支承差速器壳体、中间轴及输入轴；前端盖的中间轴承孔为盲孔，上下两端轴承孔为有台阶通孔并套接有密封圈，后端盖的中间及上端轴承孔为盲孔，下端轴承孔为有台阶通孔并套接有密封圈。
进一步地，输入轴通过其内孔上加工的直花键连接外部动力轴。
进一步地，半轴齿轮通过其内孔上加工的直花键连接汽车输出轴。
进一步地，传动齿轮、半轴齿轮、行星齿轮、中间轴、输入轴及中间齿轮的材料为经过碳氮共渗热处理的合金钢。
本发明的优点在于：该减速器只要变换不同的齿轮模数、齿数，就可实现不同传动比（从1：4到1：8）及输出扭矩，齿轮均设计为斜齿轮且经过碳氮共渗热处理、表面磨齿加工，齿轮啮合的重合度大，运转时噪音低，承载能力大；输出端设计有差速器机构，与差速器机构中的两边半轴齿轮连接的汽车左右输出轴可以以不同的转速旋转，能满足汽车两边车轮在转弯时有速度差的要求。
附图说明
图1为本发明的结构剖视图。
图2为图1的右视图。
图3为图1的左视图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1～图3所示，本发明所提出的纯电动汽车用强载减速器，包括前端盖1、后端盖2、传动齿轮3、差速器壳体4、半轴齿轮5、行星齿轮6、盆形垫圈7、中间轴8、输入轴9、中间齿轮10及半轴11等零件。
差速器机构主要由差速器壳体4、半轴齿轮5、行星齿轮6、盆形垫圈7和半轴11组成。
前端盖1和后端盖2合拢构成减速器外壳，减速器外壳用于支承其内设置的能够转动的输入轴9、中间轴8、差速器机构。
前端盖1为椭圆形压铸件，材料为铝镁合金，一次压力浇铸而成，重量轻，强度高，底壁中心线上平行设置三个轴承孔套接轴承，自下而上分别用于支承差速器壳体4、中间轴8及输入轴9，中间轴承孔为盲孔，上下两端轴承孔为有台阶通孔并套接有弗橡胶骨架圈作为密封圈14用于防尘及防漏油。
后端盖2为椭圆形压铸件，材料为铝镁合金，一次压力浇铸而成，重量轻，强度高，底壁中心线上平行设置三个轴承孔套接轴承，自下而上分别用于支承差速器壳体4、中间轴8及输入轴9，下端轴承孔为有台阶通孔并套接有弗橡胶骨架圈作为密封圈14用于防尘及防漏油，中间及上端轴承孔为盲孔，下端左右分别设置放油孔12及出油孔13，孔内套接螺钉密封。
传动齿轮3为盘类零件，外圆加工有渐开线斜齿轮，内孔为三个光滑圆柱面台阶，中间内孔套接于差速器壳体4外圆，中间内孔与右面内孔的连接端面与差速器壳体4凸棱401端面相抵并用螺栓固定。
差速器壳体4为球笼状零件，铸钢件整体一次压铸而成，球笼的外圆面上下中心偏左有一个凸棱401，凸棱401圆周开有螺纹孔，凸棱401左端面与传动齿轮3中间内孔与右面内孔的连接端面相抵并用螺栓固定。球笼左右各有一个凸台，球笼左右凸台外圆各套接轴承，通过轴承可转动地承载于前端盖1和后端盖2上；球笼左右凸台中间各开有孔402，供汽车输出轴进入；球笼的内圆面上下左右各有一个凸台，上下凸台端面为球面形状，与盆形垫圈7球端面相抵，球笼上下中心开有直径Ф15的上下贯通的通孔，通孔内套接有半轴11，球笼内圆面左右凸台中心各开有一个圆柱孔，孔内分别套接半轴齿轮5外台阶外圆。
半轴齿轮5为套类零件，共有二个，左右对称分布，外圆一端为光滑圆柱面并套接于差速器壳体4内壁左右凸台内孔圆柱面内，另一端加工有伞形渐开线齿轮与行星齿轮6伞形渐开线齿轮相啮合，各半轴齿轮5内孔加工有与汽车输出轴相连接的直花键501。
行星齿轮6为套类零件，共二个，上下对称分布，外圆加工伞形渐开线齿轮与半轴齿轮5伞形渐开线齿轮相啮合，内孔为光滑圆柱孔并套接于半轴11外圆，能够绕半轴11转动；顶端面为球形面并与盆形垫圈7球面相抵。
盆形垫圈7为圆环球形零件，共二个，上下对称分布，一面与差速器壳体内壁上下凸台端面相抵，另一面与行星齿轮6顶端面相抵。
中间轴8为轴类零件，从图1的左侧开始，外圆第一台阶套接有轴承，第一台阶与第二台阶连接端面与轴承内圈端面相抵，第二台阶外圆加工有渐开线斜齿轮并与传动齿轮3相啮合，第三台阶为光滑圆柱面，左面套接有中间齿轮10，并用半圆键连接，右面套接有轴承。
输入轴9为空心管类零件，从图1的左侧开始，外圆第一台阶套接有轴承，外圆第一台阶与第二台阶连接端面与左侧轴承内圈端面相抵，外圆第二台阶为光滑圆柱面，第三台阶外圆加工有渐开线斜齿轮并与中间齿轮10相啮合，外圆第四台阶套接一个右侧轴承，外圆第五台阶套接一个密封圈14。从图1的左侧开始，内孔第一台阶及第二台阶为光滑圆柱孔，内孔第三台阶加工成与输入电机轴花键相匹配的直花键901，内孔第四台阶为光滑圆柱孔。在电动汽车中，外部动力轴为电机轴。
中间齿轮10为盘类零件，外圆加工有渐开线斜齿轮并与输入轴9外圆第三台阶渐开线斜齿轮相啮合，内孔套接于中间轴8第三台阶外圆左面并用半圆键连接，左右端面分别与中间轴8第二外圆与第三台阶连接端面及右边轴承左端面相抵。
半轴11为轴类零件，外圆为光滑圆柱面，直径为Ф15，两端套接于差速器壳体4上下贯通的孔内，中间外圆上下对称分别套接盆形垫圈7及行星齿轮6。半轴11底端通过销子15与差速器壳体4连接。
传动齿轮3、半轴齿轮5、行星齿轮6、中间轴8、输入轴9及中间齿轮10零件都采用合金钢材料制作，经过碳氮共渗热处理、表面磨齿加工而成，表面硬度高，显著提高了齿面的抗磨损能力及齿轮的弯曲强度，相同模数的齿轮可（比45钢高频淬火）提高50%以上，且前端盖1及后端盖2采用铝镁合金一次压铸而成，重量轻、强度高，承载能力大。因此虽然壳体外形不变，但只要变换不同的齿轮模数、齿数，就可实现不同传动比（从1：4到1：8）及输出扭矩。
传动齿轮3、中间轴8、输入轴9、中间齿轮10的齿轮均设计为渐开线斜齿轮，齿轮啮合的重合度大，运转时噪音低。
差速器壳体4、半轴齿轮5、行星齿轮6、盆形垫圈7和半轴11等构成差速器机构，与差速器机构中的两边半轴齿轮5连接的汽车左右输出轴可以以不同的转速旋转，满足汽车两边车轮在转弯时有速度差的要求。
本减速器的工作原理是：电机动力通过输入轴9、中间齿轮10、中间轴8、传动齿轮3的齿轮连接传递到差速器壳体4，再从差速器壳体4传递到汽车左右输出轴，实现了汽车减速、增加扭矩传递动力的要求；由于差速器机构中的行星齿轮6既可以随差速器壳体4公转，又可以自转，因此当汽车转弯时，一侧车轮行驶距离短受到的阻力大就能产生自转降速，满足汽车两边车轮在转弯时有速度差的要求。

Claims (8)

1.一种纯电动汽车用强载减速器，包括前端盖(1)和后端盖(2)，其特征在于：
前端盖(1)和后端盖(2)合拢构成减速器外壳，减速器外壳用于支承其内设置的能够转动的输入轴(9)、中间轴(8)、差速器机构；
用于连接外部动力轴的输入轴(9)设于减速器外壳中，输入轴(9)通过输入轴(9)外圆上的齿轮与中间齿轮(10)相啮合，中间齿轮(10)套接在中间轴(8)上并能带动中间轴(8)一起转动；
中间轴(8)通过中间轴(8)外圆上的齿轮与传动齿轮(3)啮合，传动齿轮(3)固定连接差速器机构，能够带动差速器机构一起转动；
差速器机构用于分别连接汽车左、右输出轴以使得汽车左、右输出轴能够以不同的转速旋转。
2.如权利要求1所述的纯电动汽车用强载减速器，其特征在于，差速器机构包括差速器壳体(4)、半轴齿轮(5)、行星齿轮(6)、盆形垫圈(7)和半轴(11)；
差速器壳体(4)的形状为球笼状，球笼的外圆面上下中心偏一侧有一个凸棱(401)，传动齿轮(3)固定在差速器壳体(4)的凸棱(401)端面上；球笼左右各有一个凸台，球笼左右凸台外圆各套接轴承，通过轴承可转动地承载于前端盖(1)和后端盖(2)上；球笼左右凸台中间各开有孔，供汽车输出轴进入；球笼的内圆面上下左右各有一个凸台，上下凸台端面为球面形状，与盆形垫圈(7)球端面相抵，球笼上下中心开有上下贯通的通孔，通孔内套接有半轴(11)，球笼内圆面左右凸台中心各开有一个圆柱孔，孔内分别套接半轴齿轮(5)外台阶外圆；
半轴齿轮(5)设有两个，左右对称分布，外圆一端为圆柱面并套接于差速器壳体(4)内壁左右凸台内孔圆柱面内，另一端加工有伞形渐开线齿轮与行星齿轮(6)伞形渐开线齿轮相啮合；各半轴齿轮(5)内孔用于与汽车输出轴相连接；
行星齿轮(6)设有两个，上下对称分布，外圆加工伞形渐开线齿轮与半轴齿轮(5)伞形渐开线齿轮相啮合，内孔为圆柱孔并套接于半轴(11)外圆，能够绕半轴(11)转动；顶端面为球形面并与盆形垫圈(7)球面相抵；
盆形垫圈(7)设有两个，上下对称分布，一面与差速器壳体内壁上下凸台端面相抵，另一面与行星齿轮(6)顶端面相抵；
半轴(11)两端套接于差速器壳体(4)上下贯通的通孔内，中间外圆上下对称分别套接盆形垫圈(7)及行星齿轮(6)。
3.如权利要求1或2所述的纯电动汽车用强载减速器，其特征在于，
传动齿轮(3)、中间轴(8)、输入轴(9)、中间齿轮(10)的齿轮均为渐开线斜齿轮。
4.如权利要求2所述的纯电动汽车用强载减速器，其特征在于：
前端盖(1)和后端盖(2)上分别对应设有三个轴承孔并套接轴承，自下而上分别用于支承差速器壳体(4)、中间轴(8)及输入轴(9)；前端盖(1)的中间轴承孔为盲孔，上下两端轴承孔为有台阶通孔并套接有密封圈，后端盖(2)的中间及上端轴承孔为盲孔，下端轴承孔为有台阶通孔并套接有密封圈。
5.如权利要求1所述的纯电动汽车用强载减速器，其特征在于：
输入轴(9)通过其内孔上加工的直花键连接外部动力轴。
6.如权利要求1所述的纯电动汽车用强载减速器，其特征在于：
半轴齿轮(5)通过其内孔上加工的直花键连接汽车输出轴。
7.如权利要求1所述的纯电动汽车用强载减速器，其特征在于：
传动齿轮(3)、半轴齿轮(5)、行星齿轮(6)、中间轴(8)、输入轴(9)及中间齿轮(10)的材料为经过碳氮共渗热处理的合金钢。
8.如权利要求1所述的纯电动汽车用强载减速器，其特征在于：
后端盖(2)上设有放油孔(12)及出油孔(13)。
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