CN106763565B - 适于电动车辆使用的三挡行星变速机构 - Google Patents

适于电动车辆使用的三挡行星变速机构 Download PDF

Info

Publication number
CN106763565B
CN106763565B CN201611087437.9A CN201611087437A CN106763565B CN 106763565 B CN106763565 B CN 106763565B CN 201611087437 A CN201611087437 A CN 201611087437A CN 106763565 B CN106763565 B CN 106763565B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gear
planet
brake
planet carrier
clutch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611087437.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106763565A (zh
Inventor
李春明
张静
刘亚成
唐沛
李晋
刘树成
邢庆坤
陈回
李慎龙
张鹤
尹华兵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China North Vehicle Research Institute
Original Assignee
China North Vehicle Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China North Vehicle Research Institute filed Critical China North Vehicle Research Institute
Priority to CN201611087437.9A priority Critical patent/CN106763565B/zh
Publication of CN106763565A publication Critical patent/CN106763565A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106763565B publication Critical patent/CN106763565B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/46—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/0021—Transmissions for multiple ratios specially adapted for electric vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0039—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising three forward speeds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/2007—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with two sets of orbital gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2038—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with three engaging means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

本发明属于机械传动技术领域，具体涉及一种适于电动车辆使用的三挡行星变速机构。此变速机构由两个行星排、两个换挡制动器和一个换挡离合器组成。第一行星排和第二行星排均为内外啮合单星排；第一行星排由第一太阳轮、第一行星架、第一齿圈和4个第一行星轮组成；第二行星排由第二太阳轮、第二行星架、第二齿圈和4个第二行星轮组成。本发明的优点是传动范围较大，挡阶比也较大，在满足电动车辆爬陡坡需求的同时，超速挡也降低了高速工况下电机转速需求；且传动方案精巧，结构简单，便于紧凑型设计。

Description

适于电动车辆使用的三挡行星变速机构
技术领域
本发明属于机械传动技术领域，具体涉及一种适于电动车辆使用的三挡行星变速机构。
背景技术
电动车辆因其节能环保、动力性好、起步平稳、可无级变速、制动能量可回收等优点，成为了当前车辆主要发展方向之一。小型汽车功率等级较低、路况简单，一般电动机动力特性即能满足其行驶需求，因此大多数小型汽车取消了变速器。但对于大型车辆，如大客车、货车、装甲车等，其自身质量较大，需要的驱动功率较大，且行驶路况复杂，一般的电机输出特性无法同时满足其爬陡坡和高速行驶需求，因此多采用两到三个挡位的变速器，既能扩大电机传动范围，结构又简单紧凑便于布置。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何在紧凑空间的约束下，设计一个较少挡位变速器，有效增加电动车辆传动范围的同时，还能降低电机高转速需求。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种适于电动车辆使用的三挡行星变速机构，所述三挡行星变速机构包括第一行星排PG1、第二行星排PG2、第一制动器B1、第二制动器B2和离合器CL；
所述第一行星排PG1为内外啮合单星排，包括：第一太阳轮S1、第一行星架C1、第一齿圈R1和4个第一行星轮P1，4个第一行星轮P1支撑在第一行星架C1上；所述4个第一行星轮P1与第一太阳轮S1外啮合，同时与第一齿圈R1内啮合；
所述第二行星排PG2为内外啮合单星排，包括第二太阳轮S2、第二行星架C2、第二齿圈R2和4个第二行星轮P2，4个第二行星轮P2支撑在第二行星架C2上；所述4个第二行星轮P2与第二太阳轮S2外啮合，同时与第二齿圈R2内啮合；
输入轴通过1个轴承支撑在变速箱壳体上，分别与第一太阳轮S1、第二行星架C2以及离合器CL的内毂通过花键直接或间接相联；
输出轴通过1个轴承支撑在变速箱壳体上，与第一行星架C1相联；第一行星架C1与第二齿圈R2相联；
所述第一齿圈R1与第一制动器B1内毂相联；
所述第二太阳轮S2分别与第二制动器B2内毂以及离合器CL外毂相联；
所述第一制动器B1外毂与变速箱壳体相联；
所述第二制动器B2外毂与变速箱壳体相联；
所述变速箱工作过程中，当第一制动器B1结合，第二制动器B2和离合器CL分离时为一挡；当离合器CL结合，第一制动器B1和第二制动器B2分离时为二挡；当第二制动器B2结合，第一制动器B1和离合器CL分离时为三挡。
(三)有益效果
与现有技术相比较，本发明具备如下有益效果：(1)利用两个行星排、两个换挡制动器、一个换挡离合器，能实现三个挡位，包括大传动比的一挡、直接挡(二挡)和超速挡(三挡)，传动范围较大，挡阶比也较大，在满足电动车辆爬陡坡需求的同时，降低了高速工况下电机转速需求；(2)传动方案精巧，结构简单，便于紧凑型设计。
附图说明
图1为本发明三挡行星变速机构传动简图。
图2为本发明三挡行星变速机构结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
为解决现有技术的问题，本发明提供一种适于电动车辆使用的三挡行星变速机构，如图1所示，所述三挡行星变速机构包括第一行星排PG1、第二行星排PG2、第一制动器B1、第二制动器B2和离合器CL；
所述第一行星排PG1为内外啮合单星排，包括：第一太阳轮S1、第一行星架C1、第一齿圈R1和4个第一行星轮P1，4个第一行星轮P1支撑在第一行星架C1上；所述4个第一行星轮P1与第一太阳轮S1外啮合，同时与第一齿圈R1内啮合；
所述第二行星排PG2为内外啮合单星排，包括第二太阳轮S2、第二行星架C2、第二齿圈R2和4个第二行星轮P2，4个第二行星轮P2支撑在第二行星架C2上；所述4个第二行星轮P2与第二太阳轮S2外啮合，同时与第二齿圈R2内啮合；
输入轴通过1个轴承支撑在变速箱壳体上，分别与第一太阳轮S1、第二行星架C2以及离合器CL的内毂通过花键直接或间接相联；
输出轴通过1个轴承支撑在变速箱壳体上，与第一行星架C1相联；第一行星架C1与第二齿圈R2相联；
所述第一齿圈R1与第一制动器B1内毂相联；
所述第二太阳轮S2分别与第二制动器B2内毂以及离合器CL外毂相联；
所述第一制动器B1外毂与变速箱壳体相联；
所述第二制动器B2外毂与变速箱壳体相联；
所述变速箱工作过程中，当第一制动器B1结合，第二制动器B2和离合器CL分离时为一挡；当离合器CL结合，第一制动器B1和第二制动器B2分离时为二挡；当第二制动器B2结合，第一制动器B1和离合器CL分离时为三挡。
下面结合具体实施例来详细描述本发明。
实施例
如图1及图2所示，本实施例提供一种适于电动车辆使用的三挡行星变速机构，包括：两个行星排、两个制动器和一个离合器；
第一行星排PG1为内外啮合单星排，由第一太阳轮S1、第一行星架C1、第一齿圈R1和4个第一行星轮P1组成，4个第一行星轮P1支撑在第一行星架C1上，第一行星轮P1与第一太阳轮S1外啮合，同时与第一齿圈R1内啮合。
第二行星排PG2也为内外啮合单星排，由第二太阳轮S2、第二行星架C2、第二齿圈R2和4个第二行星轮P2组成，4个第二行星轮P2支撑在第二行星架C2上，第二行星轮P2与第二太阳轮S2外啮合，同时与第二齿圈R2内啮合。
第一行星排PG1和第二行星排PG2的特性参数以及第一太阳轮S1、第一齿圈R1、第一行星轮P1、第二太阳轮S2、第二齿圈R2、第二行星轮P2的齿数以及变位系数如表1所示。
表1各行星排结构参数
电机功率从输入轴输入到变速机构，经过变速机构变换速度后再由输出轴传递给下一级传动机构，下面对各个挡位的实现进行说明。
(1)结合第一制动器B1实现一挡
当车辆行驶阻力较大时(如爬坡、越野工况下)，第一制动器B1结合，第二制动器B2和离合器CL分离，第一齿圈R1通过第一制动器B1与变速箱壳体相联，其转速为零，本行星变速机构换入一挡。动力通过输入轴传递给第一太阳轮S1，由第一行星架C1传递给输出轴，此挡位下第二行星排PG2不工作。
2结合离合器CL实现二挡
车辆起步及常用工况下，离合器CL结合，第一制动器B1和第二制动器B2分离，第二太阳轮S2、第二行星架C2和第一太阳轮S1通过离合器CL相联，转速相等，第一行星排PG1和第二行星排PG2均整体回转，本行星变速机构换入二挡。
3结合第二制动器B2实现三挡
高速行驶工况下，第二制动器B2结合，第一制动器B1和离合器CL分离，第二太阳轮S2通过第二制动器B2与变速箱壳体相联，其转速为零，本行星变速机构换入三挡。动力通过输入轴传递给第二行星架C2，由第二齿圈R2经由第一行星架C1传递给输出轴，此挡位下第一行星排PG1不传递转矩。
表2为此行星变速机构挡位和传动比，此表描述了实现各个挡位所需结合的操纵件，以及传动比计算公式。
表2各挡位下的传动比
图2给出了参照上述方法设计出来的变速箱结构图，为了便于与图1所示传动简图对照，简化了某些部件，可以看出其结构紧凑，支撑型式简单。其中，k1、k2——第一行星排的特性参数k1＝2.48、第二行星排的特性参数k2＝2.33。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种适于电动车辆使用的三挡行星变速机构，其特征在于，所述三挡行星变速机构包括第一行星排(PG1)、第二行星排(PG2)、第一制动器(B1)、第二制动器(B2)和离合器(CL)；
所述第一行星排(PG1)为内外啮合单星排，包括：第一太阳轮(S1)、第一行星架(C1)、第一齿圈(R1)和4个第一行星轮(P1)，4个第一行星轮(P1)支撑在第一行星架(C1)上；所述4个第一行星轮(P1)与第一太阳轮(S1)外啮合，同时与第一齿圈(R1)内啮合；
所述第二行星排(PG2)为内外啮合单星排，包括第二太阳轮(S2)、第二行星架(C2)、第二齿圈(R2)和4个第二行星轮(P2)，4个第二行星轮(P2)支撑在第二行星架(C2)上；所述4个第二行星轮(P2)与第二太阳轮(S2)外啮合，同时与第二齿圈(R2)内啮合；
输入轴通过1个轴承支撑在变速箱壳体上，分别与第一太阳轮(S1)、第二行星架(C2)以及离合器(CL)的内毂通过花键直接或间接相联；
输出轴通过1个轴承支撑在变速箱壳体上，与第一行星架(C1)相联；第一行星架(C1)与第二齿圈(R2)相联；
所述第一齿圈(R1)与第一制动器(B1)内毂相联；
所述第二太阳轮(S2)分别与第二制动器(B2)内毂以及离合器(CL)外毂相联；
所述第一制动器(B1)外毂与变速箱壳体相联；
所述第二制动器(B2)外毂与变速箱壳体相联；
所述变速箱工作过程中，当第一制动器(B1)结合，第二制动器(B2)和离合器(CL)分离时为一挡；当离合器(CL)结合，第一制动器(B1)和第二制动器(B2)分离时为二挡；当第二制动器(B2)结合，第一制动器(B1)和离合器(CL)分离时为三挡。
CN201611087437.9A 2016-12-01 2016-12-01 适于电动车辆使用的三挡行星变速机构 Active CN106763565B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611087437.9A CN106763565B (zh) 2016-12-01 2016-12-01 适于电动车辆使用的三挡行星变速机构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611087437.9A CN106763565B (zh) 2016-12-01 2016-12-01 适于电动车辆使用的三挡行星变速机构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106763565A CN106763565A (zh) 2017-05-31
CN106763565B true CN106763565B (zh) 2018-09-25

Family

ID=58914021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611087437.9A Active CN106763565B (zh) 2016-12-01 2016-12-01 适于电动车辆使用的三挡行星变速机构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106763565B (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107131264B (zh) * 2017-06-21 2019-05-21 北京理工大学 一种基于带式齿型制动器换挡的行星传动机构及方法
CN107178585B (zh) * 2017-06-30 2023-08-04 贵州凯星液力传动机械有限公司 一种大功率液力变速传动装置
CN109578533B (zh) * 2017-09-29 2022-03-15 比亚迪股份有限公司 三挡电动总成及其速比确定方法
DE102017222711B4 (de) * 2017-12-14 2021-07-29 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein Kraftfahrzeug
CN108210184B (zh) * 2018-01-11 2019-12-03 国家康复辅具研究中心 一种三挡可变速手推轮椅
CN109466319A (zh) * 2018-12-13 2019-03-15 广州市新域动力技术有限公司 汽车大速比双速动力总成
CN109442009A (zh) * 2018-12-20 2019-03-08 潍柴动力股份有限公司 一种变速传动机构及轮式驱动机械
CN109899468A (zh) * 2019-03-22 2019-06-18 陈扬珑 双行星轮组式两速电驱变速器
CN112747088B (zh) * 2019-10-29 2022-09-13 中车时代电动汽车股份有限公司 新能源汽车及其变速器和齿轮传动结构
US11866910B2 (en) 2021-02-25 2024-01-09 Deere & Company Work vehicle multi-speed drive assembly with output control clutch
US11624170B2 (en) 2021-02-25 2023-04-11 Deere & Company Work vehicle multi-speed drive assembly with clutch retention mechanism
US11719209B2 (en) 2021-03-29 2023-08-08 Deere & Company Integrated starter-generator device with unidirectional clutch actuation utilizing biased lever assembly
US11761515B2 (en) 2021-05-20 2023-09-19 Deere & Company Work vehicle multi-speed drive assembly with guided dog clutch
US11686374B2 (en) 2021-07-23 2023-06-27 Deere & Company Work vehicle multi-speed drive assembly providing multiple gear ratios at same step ratio

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120055978A (ko) * 2010-11-24 2012-06-01 현대자동차주식회사 차량용 무단변속기
DE102013221180A1 (de) * 2012-10-25 2014-04-30 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Hybridgetriebe
DE102013226474A1 (de) * 2013-12-18 2015-06-18 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe
EP3095631A1 (de) * 2015-05-21 2016-11-23 ZF Friedrichshafen AG Getriebe für ein hybridfahrzeug, und antriebsstrang für ein hybridfahrzeug

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120055978A (ko) * 2010-11-24 2012-06-01 현대자동차주식회사 차량용 무단변속기
CN102478102B (zh) * 2010-11-24 2016-08-17 现代自动车株式会社 用于车辆的连续可变变速器
DE102013221180A1 (de) * 2012-10-25 2014-04-30 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Hybridgetriebe
DE102013226474A1 (de) * 2013-12-18 2015-06-18 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe
EP3095631A1 (de) * 2015-05-21 2016-11-23 ZF Friedrichshafen AG Getriebe für ein hybridfahrzeug, und antriebsstrang für ein hybridfahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
CN106763565A (zh) 2017-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106763565B (zh) 适于电动车辆使用的三挡行星变速机构
EP3812617B1 (en) Transmission, power drive system, and vehicle
US9533562B2 (en) Drive device for a change-speed transmission for motor vehicles
CN106976389A (zh) 双模式混合动力传动装置
CN203697961U (zh) 电动汽车差变速一体化的两挡后驱动总成
DE102015120669A1 (de) Vierradgetriebenes Leistungsübertragungssystem eines Hybridelektrofahrzeuges
CN106882032A (zh) 前驱车双模式混合动力传动装置
CN104827898A (zh) 一种电动汽车两挡变速的动力系统
CN106042890B (zh) 一种混合动力传动装置
CN204749860U (zh) 一种电动汽车两挡变速的动力系统
CN103754111A (zh) 电动汽车差变速一体化的两挡后驱动总成
CN106976388A (zh) 前驱车双模式混合动力传动装置
CN109318704B (zh) 一种电驱动传动装置
CN105673783A (zh) 一种大传动比的两挡行星变速器
US20150369342A1 (en) Automatic transmission
CN208290960U (zh) 混合动力驱动系统及车辆
CN207809039U (zh) 混合动力驱动系统及车辆
CN109737190B (zh) 一种两个双离合双排行星齿轮四档自动变速器
CN109990060A (zh) 变速器、动力驱动系统及车辆
CN105128648A (zh) 一种集成驱动电机的定轴式混合动力变速器
CN209079653U (zh) 一种两挡同轴式电驱动桥
CN112224007B (zh) 一种多模式混合动力专用变速器
CN206537134U (zh) 一种用于纵置后驱车辆的动力传动装置
CN109695668A (zh) 纯电动汽车用两挡变速箱及纯电动汽车
CN206031049U (zh) 一种增程式电动汽车传动装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant