CN107906174A - 纯电动车两挡行星排变速器 - Google Patents

Abstract

一种纯电动车两挡行星排变速器，变速器壳体内支承一固定有太阳轮的输入轴，输入轴一端外伸连接电机转子，变速器壳体内支承一输出轴，输出轴上固定设置行星架，太阳轮与行星架上支承的行星轮啮合，变速器壳体内固定设置一低速挡齿毂，输出轴上固定设置一高速挡齿毂，一传动毂空套在输出轴上，传动毂一端设置内齿圈与行星轮啮合，传动毂的另一端花键配合一同步器，同步器的接合套可轴向移动将同步器与低速挡齿毂接合或将同步器与高速挡齿毂接合传递动力，变速器壳体内支承一取力输出轴，取力输出轴上固定设置一取力从动齿轮，输入轴上固定设置一取力主动齿轮，取力主动齿轮与取力从动齿轮啮合传递取力输出动力。本变速器结构紧凑，并能实现取力输出。

Description

纯电动车两挡行星排变速器

技术领域

本发明涉及传动技术领域，具体涉及一种具有取力功能的纯电动车两挡行星排变速器。

背景技术

电动汽车是新型、节能、环保车辆，尤其是在当今空气污染严重的大环境下，具有巨大的发展潜力和广阔的应用前景。电动汽车使用电动机取代了传统汽车的发动机，电动机可带载启动，并且通过合理的配置满足汽车使用要求，这是与发动机的很大区别。在电动车上使用多挡变速器已经不合适，但若取消变速传动装置，则难于兼顾汽车爬坡和高速行驶等要求，特别是中小型汽车，有必要针对电动机的工作特性重新设计电动汽车的动力系统。

目前的电动汽车用电驱动系统越来越受到人们的青睐，与传统的驱动系统相比，电动汽车用电驱动系统有着很大的优点，尤其体现在对环境保护方面。现有电动车的变速器通常采用现有汽车的变速器，这类变速器的输入轴和输出轴为平行轴布置，变速器的输入轴与电机转子相连，变速器的输出轴输出动力，挡速的变换是通过设置在输入轴和输出轴上的不同挡速的齿轮副来实现，导致上述结构的变速器不但重量大，且在结构上不够凑凑而需要较大的装配空间。而且现有的电动车变速器尚无供附加机械装置取力的功能结构，如果特种车辆要采用纯电动力驱动，就还需在变速器与附加机械装置之间另外增设专门的取力装置，从而导致结构复杂，装置安装占位空间大，车辆的制作成本增大等问题产生，不利于车辆动力驱动系统紧凑小型化。

发明内容

本发明的目的是提供一种重量轻且结构紧凑的具有取力功能的纯电动车两挡行星排变速器。

解决上述技术问题的技术方案如下：

一种纯电动车两挡行星排变速器，包括电机、变速器，其特征在于：所述变速器壳体内通过第一轴承支承一输入轴，输入轴一端固定设置太阳轮，另一端外伸出变速器壳体连接电机转子，所述变速器壳体内通过第二轴承支承一输出轴，输出轴一端固定设置一行星架，另一端外伸出变速器壳体，所述输入轴和输出轴位于同一轴心线，所述太阳轮与行星架上支承的行星轮啮合，所述变速器壳体内固定设置一低速挡齿毂，所述输出轴上固定设置一高速挡齿毂，一传动毂空套在输出轴上，所述传动毂一端设置内齿圈，该内齿圈与行星轮啮合，传动毂的另一端花键配合一同步器，该同步器位于低速挡齿毂和高速挡齿毂之间，所述同步器的接合套在拨叉控制下可轴向移动将同步器与低速挡齿毂接合或将同步器与高速挡齿毂接合传递动力，所述变速器壳体内通过第三轴承、第四轴承支承一取力输出轴，取力输出轴一端外伸出变速器壳体，所述取力输出轴上固定设置一取力从动齿轮，所述输入轴上固定设置一取力主动齿轮，所述取力主动齿轮与取力从动齿轮啮合传递取力输出动力。

所述内齿圈的外圆设置外花键，内齿圈通过该外花键与传动毂设置的内花键配合形成周向固定。

所述所述内齿圈的外圆与传动毂过盈配合固定。

所述低速挡齿毂、高速挡齿毂均为锥毂。

所述低速挡齿毂固定连接在变速器壳体内设置的支承板上。

所述太阳轮、取力主动齿轮与输入轴周向固定连接。

所述取力主动齿轮是与太阳轮一体加工成型的结构。

所述高速挡齿毂、行星架与输出轴周向固定连接。

所述取力从动齿轮与取力输出轴周向固定连接。

所述变速器壳体底部设有冷却油池，冷却油池外部设有散热结构。

本发明的优点为，所述变速器壳体内设置固定一低速挡齿毂，所述输出轴上固定设置一高速挡齿毂，一传动毂空套在输出轴上，所述传动毂一端设置内齿圈，该内齿圈与行星轮啮合，传动毂的另一端花键配合一同步器，该同步器位于低速挡齿毂和高速挡齿毂之间，所述同步器的接合套在拨叉控制下可轴向移动将同步器与低速挡齿毂接合或将同步器与高速挡齿毂接合传递动力。这样当接合套只啮合在同步器的花键毂上时，变速器的传动处于空挡位；当接合套移动将同步器与低速挡齿毂接合，由于低速挡齿毂是固定在变速器壳体内，同步器受低速挡齿毂约束停止旋转对传动毂制动，由此使传动毂一端设置的内齿圈形成固定不动状态，电机输入的动力通过输入轴经太阳轮、行星轮、行星架至输出轴输出，电动车形成低速挡行驶状态；当接合套移动将同步器与高速挡齿毂接合，同步器脱离低速挡齿毂的约束，电机输入的动力通过输入轴经太阳轮、行星轮、内齿圈、传动毂、同步器、高速挡齿毂至输出轴输出，电动车形成高速挡行驶状态。

另外由于所述变速器壳体内通过第三轴承、第四轴承支承一取力输出轴，取力输出轴一端外伸出变速器壳体，所述取力输出轴上固定设置一取力从动齿轮，所述输入轴上固定设置一取力主动齿轮，所述取力主动齿轮与取力从动齿轮啮合传递取力输出动力。这样，电机动力还能够从输入轴经取力主动齿轮、取力从动齿轮至取力输出轴输出，直接带动与取力输出轴连接的附加机械装置工作，使纯电动车两挡行星排变速器能够用于如翻斗车、水泥罐车、消防车、道路清洁车等安装有附加机械装置的特种车辆，使特种车辆也能实现纯电能驱动，消除特征车辆的排放污染。

并且，由于本纯电动车两挡行星排变速器结构紧凑，体积小，重量轻，能减少占用的装配空间，并能实现取力输出，能够降低各种纯电动车的制作成本，满足不同种类车辆的要求。

附图说明

图1为本发明的纯电动车的两挡行星排变速器的示意图。

附图中的标记：1为输入轴，2为第一轴承，3为取力主动齿轮，4为太阳轮，5为行星轮，6为内齿圈，7为行星架，8为低速挡齿毂，9为传动毂，10为同步器，10a为接合套，11为高速挡齿毂，12为第二轴承，13为第三轴承，14为取力输出轴、15为取力从动齿轮，16为第四轴承，17为电机，18为支承板，19为输出轴，20为拨叉，21为冷却油池。

具体实施方式

如图1所示，

一种纯电动车两挡行星排变速器，包括电机17、变速器，所述变速器壳体内通过第一轴承2支承一输入轴1，输入轴1一端固定设置太阳轮4，另一端外伸出变速器壳体周向固定连接电机17的转子。所述太阳轮4周向固定连接在输入轴1上，该周向固定可通过单键或花键连接固定，也可以通过过盈配合或焊接连接固定。所述变速器壳体内通过第二轴承12支承一输出轴19，输出轴19一端固定设置一行星架7，另一端外伸出变速器壳体。所述行星架7周向固定连接在输出轴19上，该周向固定可通过单键或花键连接固定，也可以通过过盈配合或焊接连接固定。所述输入轴1和输出轴19位于同一轴心线，两轴之间不直接相连。所述太阳轮4与行星架7上支承的行星轮5啮合。所述变速器壳体内固定设置一低速挡齿毂8，所述低速挡齿毂8通过螺栓固定连接在变速器壳体内设置的支承板18上，使该低速挡齿毂8形成固定齿毂。所述输出轴19上固定设置一高速挡齿毂11，所述高速挡齿毂11周向固定在输出轴19上，该周向固定可通过单键或花键连接固定，也可以通过过盈配合或焊接连接固定。一传动毂9空套在输出轴19上，所述传动毂9一端设置内齿圈6，该内齿圈6与行星轮5啮合，传动毂9的另一端花键配合一同步器10，该同步器10位于低速挡齿毂8和高速挡齿毂11之间，所述同步器10的接合套10a在拨叉20控制下可轴向移动将同步器10与低速挡齿毂8接合或将同步器10与高速挡齿毂11接合传递不同挡速动力。所述变速器壳体内通过第三轴承13、第四轴承16支承一取力输出轴14，取力输出轴14一端外伸出变速器壳体。所述取力输出轴14上固定设置一取力从动齿轮15，该取力从动齿轮15可通过花键或单键周向固定连接在取力输出轴14上，也可过盈配合固定连接在取力输出轴14上。所述输入轴1上固定设置一取力主动齿轮3，该取力主动齿轮3可通过花键或单键周向固定连接在输入轴1上，也可过盈配合固定连接在输入轴1上。所述取力主动齿轮3与取力从动齿轮15啮合传递取力输出动力。所述电机17与变速器壳体通过螺栓连接固定形成一个整体，能够在安装到车上时提供方便，有利于装车布局设计。

为使同步器10的接合套10a与低速挡齿毂8、高速挡齿毂11的接合更加顺利，所述低速挡齿毂8、高速挡齿毂11均为锥毂，使同步器10的锁环能够与低速挡齿毂8、高速挡齿毂11形成摩擦配合，能够在接合套10a与低速挡齿毂8的接合齿或与高速挡齿毂11的接合接合时不发生撞击干涉，使换挡顺畅。

本发明不局限于上述实施例，可以在所述内齿圈6的外圆设置外花键，使内齿圈6通过该外花键与传动毂9设置的内花键配合形成周向固定，这样既方便内齿圈6与传动毂9的周向固定装配连接，又能保证装配强度，还使内齿圈6能够更加方便地单独制作。或者，也可以将所述内齿圈6的外圆与传动毂9过盈配合固定。

本发明中涉及的取力主动齿轮3也可以是与太阳轮4一体加工成型的结构，这种结构能够缩短安装位置的轴向长度，有利于本变速器的体积进一步缩小，同时也能保证齿轮的强度，满足动力输出要求。

在变速器壳体的底部还设有冷却油池21，冷却油池21外部设有散热结构。散热结构可以是若干散热筋，也可以是散热盘，有利于提高变速器壳体腔内润滑油的冷却效果。

本发明纯电动车两挡行星排变速器工作时，电机的转子带动输入轴旋转，输入轴通过太阳轮带动行星轮旋转，同时通过取力主动齿轮带动取力从动齿轮旋转，取力从动齿轮带动取力输出轴旋转输出取力动力。太阳轮通过行星轮经内齿圈带动传动毂旋转，同时通过行星轮经行星架带动输出轴旋转。当车辆需低速行驶时，拨动同步器的接合套将同步器与低速挡齿毂接合，使同步器与高速挡齿毂分离，由于低速挡齿毂是固定在变速器壳体内，同步器受低速挡齿毂约束停止旋转对传动毂形成制动，由此使传动毂一端设置的内齿圈形成固定不动状态，电机输入的动力通过输入轴经太阳轮带动行星轮围绕太阳轮公转，公转的行星轮带动行星架旋转，行星架带动输出轴旋转输出动力，高速挡齿毂空转，电动车形成低速挡行驶状态。当车辆需高速行驶时，拨动同步器的接合套将同步器和高速挡齿毂接合，同步器与低速挡齿毂分离，电机输入的动力通过输入轴经太阳轮带动行星轮绕太阳轮公转，行星轮带动内齿圈旋转，从而带动传动毂、同步器、高速挡齿毂旋转，高速挡齿毂带动输出轴输出动力，电动车形成高速挡行驶状态。当电动车不行驶而附加机械装置仍需要工作时，将同步器的接合套拨动到空挡位，行星轮空转，输出轴不输出动力，而电机输入的动力通过输入轴经取力主动齿轮、取力从动齿轮至取力输出轴输出取力动力。

本发明的纯电动车两挡行星排变速器适用与各种新能源纯电动车，尤其适用于设有附加机械装置需取力的特种车辆，如翻斗车、水泥罐车、消防车、道路清洁车等，本发明能够使最大输入扭矩4200N.m级的适应电机转速要求的变速器小型化、轻量化，让纯电动力的特种卡车、重型货车等的变速器能够更加紧凑，安装空间的轴距缩短，同时承载能力得到增强。

Claims (10)

1.一种纯电动车两挡行星排变速器，包括电机、变速器，其特征在于：所述变速器壳体内通过第一轴承支承一输入轴，输入轴一端固定设置太阳轮，另一端外伸出变速器壳体连接电机转子，所述变速器壳体内通过第二轴承支承一输出轴，输出轴一端固定设置一行星架，另一端外伸出变速器壳体，所述输入轴和输出轴位于同一轴心线，所述太阳轮与行星架上支承的行星轮啮合，所述变速器壳体内固定设置一低速挡齿毂，所述输出轴上固定设置一高速挡齿毂，一传动毂空套在输出轴上，所述传动毂一端设置内齿圈，该内齿圈与行星轮啮合，传动毂的另一端花键配合一同步器，该同步器位于低速挡齿毂和高速挡齿毂之间，所述同步器的接合套在拨叉控制下可轴向移动将同步器与低速挡齿毂接合或将同步器与高速挡齿毂接合传递动力，所述变速器壳体内通过第三轴承、第四轴承支承一取力输出轴，取力输出轴一端外伸出变速器壳体，所述取力输出轴上固定设置一取力从动齿轮，所述输入轴上固定设置一取力主动齿轮，所述取力主动齿轮与取力从动齿轮啮合传递取力输出动力。

2.根据权利要求1所述的纯电动车两挡行星排变速器，其特征在于：所述内齿圈的外圆设置外花键，内齿圈通过该外花键与传动毂设置的内花键配合形成周向固定。

3.根据权利要求1所述的纯电动车两挡行星排变速器，其特征在于：所述内齿圈的外圆与传动毂过盈配合固定。

4.根据权利要求1所述的纯电动车两挡行星排变速器，其特征在于：所述低速挡齿毂、高速挡齿毂均为锥毂。

5.根据权利要求1所述的纯电动车两挡行星排变速器，其特征在于：所述低速挡齿毂固定连接在变速器壳体内设置的支承板上。

6.根据权利要求1所述的纯电动车两挡行星排变速器，其特征在于：所述太阳轮、取力主动齿轮与输入轴周向固定连接。

7.根据权利要求1所述的纯电动车两挡行星排变速器，其特征在于：所述取力主动齿轮是与太阳轮一体加工成型的结构。

8.根据权利要求1所述的纯电动车两挡行星排变速器，其特征在于：所述高速挡齿毂、行星架与输出轴周向固定连接。

9.根据权利要求1所述的纯电动车两挡行星排变速器，其特征在于：所述取力从动齿轮与取力输出轴周向固定连接。

10.根据权利要求1所述的纯电动车两挡行星排变速器，其特征在于：所述变速器壳体底部设有冷却油池，冷却油池外部设有散热结构。