CN108437787B - 一种新能源电动汽车后驱直联减速器 - Google Patents

一种新能源电动汽车后驱直联减速器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新能源电动汽车后驱直联减速器，属新能源电动汽车减速器技术领域，可匹配电动汽车驱动电机从低速到高速动行所有工况，解决了现有减速器结构装配复杂困难，维护不便，且还解决了噪音过大，磨损严重，润滑冷却不足，寿命短等问题。本减速器包括减速器壳体、动力输入组件、中间传动组件及差速器组件；所述中间传动轴组件、动力输入组件从右侧先后装入减速器壳体；所述差速器组件从下侧装入减速器壳体，形成的减速器与电动汽车后桥壳及左、右半轴直联装配；本发明具有结构简单、传动效率高、装配、维护方便及成本低廉等优点。

Description

一种新能源电动汽车后驱直联减速器
技术领域
本发明涉及新能源汽车后驱动减速器技术领域，特指新能源电动汽车后驱动直联减速器。
背景技术
随着国家新能源汽车战略推广与实施，新能源汽车市场迎来了高速发展期。新能源电动汽车驱动电机的功率特性决定了传统汽车变速箱不适用于新能源电动汽车功能需求；电动汽车主要优点为噪音小、零排放，为此减少电动汽车主要机械传动部分--减速器噪音、最大限度的提高续航量程为电动汽车减速器的关键，随着新能源汽车市场的飞速发展，市场上出现越来越多的电动汽车减速器，部分产品存在如润滑不良、噪音偏大、结构复杂、效率偏低，装配困难、维护不便等较多不良需改善之处。
发明内容
本发明目的是提供一种新能源电动汽车直联减速器，可以匹配电动汽车驱动电机从低速到高速运行所有工况，解决了现有减速器结构装配复杂困难，维护不便，且还解决了噪音过大，磨损严重，润滑冷却不足，寿命短等问题，获得了结构简单、传动效率高、装配、维护方便、成本低廉的效果。
本发明的具体技术方案如下：一种新能源电动汽车后驱直联减速器，该减速器包括减速器壳体，该减速器壳体利用汽车后桥壳作为其一部分密封壳体结构；与所述后桥壳相联的减速器壳体的左侧部分设有电机固定盘，所述电机固定盘用于固定驱动电机；所述减速器壳体的右侧部分设有右侧盖，用于密封及固定轴承；减速器壳体内设有动力输入组件、中间传动组件、差速器组件；所述动力输入组件包括输入轴，所述输入轴的两端配有轴承，所述输入轴的左侧设有密封圈，左侧轴承和密封圈装在减速器壳体上，右侧轴承装在所述右侧盖上；所述中间传动组件包括中间齿轮轴，所述中间齿轮轴两端配有轴承，左侧轴承装在所述减速器壳体上，右侧轴承装在所述右侧盖上，所述中间齿轮轴上的右侧位置装有传动齿轮，其与所述输入轴上的小齿轮啮合传动；所述差速器组件包括差速器总成、差速器总成两端配有轴承，两侧轴承由左、右轴承压盖分别固定在所述减速器壳体上，差速器总成右侧设有差速器齿圈，其与所述中间齿轮轴上的左侧位置上的小齿轮啮合传动；所述中间传动轴组件、动力输入组件从右侧先后装入所述减速器壳体，随后装配所述右侧盖；所述差速器组件从所述减速器壳体下侧装入减速器壳体，随后装配所述左、右轴承压盖，形成的减速器与汽车后桥壳及左、右半轴直联装配；动力从所述输入轴减速传动至传动齿轮，再经中间齿轮轴减速传动至差速器齿圈，差速器齿圈传至差速器总成，由差速器总成中左、右半轴齿轮输出动力；其中，利用所述后桥壳作为减速器壳体密封结构的一部分，与减速器壳体右侧盖及电动汽车后桥左、右半轴油封，构成完整的密封空间，此密封空间作为减速器润滑油池；其中，在连接驱动电机的所述减速器的高速侧的所述输入轴上的小齿轮和与其啮合的所述中间齿轮轴上的所述传动齿轮均采用斜齿轮结构；其中，在所述减速器的低速侧的所述中间齿轮轴上的小齿轮和与其啮合传动的所述差速器总成上的所述差速器齿圈均采用直齿轮构成。
优选，所述传动齿轮直径大于所述输入轴直径，所述差速器齿圈直径大于所述中间齿轮轴直径。优选，所述动力输入组件、中间传动轴组件的中心线形成的平面，与所述中间传动轴组件、差速器组件的中心线形成的平面相垂直。
优选，所述新能源电动汽车中还包括驱动后驱直联减速器的驱动电机，该驱动电机，经由逆变器连接着包括作为蓄电器的蓄电系统；上述新能源电动汽车中还包括操作装置，操作装置包括操纵杆、踏板；还包括控制器，控制器根据驾驶者的操作装置指令和内部控制逻辑，进行驱动电机的电动运行或发电运行控制，进而进行蓄电装置的充放电控制。
优选，在连接驱动电机的所述减速器的高速侧的输入轴上的小齿轮和与其啮合的所述中间齿轮轴上的所述传动齿轮均采用人字形齿轮构成。
优选，利用后桥壳为减速器密封壳体的一部分，与后桥壳相联的减速器壳体右侧的右侧盖及新能源电动汽车后桥左、右半轴油封，构成完整的密封空间，此密封空间作为减速器润滑油池，油池容量大、散热好，不仅减少了零部件数量而且减速器零部件得以充分润滑、冷却。
本新能源电动汽车后驱直联减速器相比现有技术突出且有益的技术效果是：
本新能源电动汽车后驱直联减速器箱体采用了分体式结构，使得动力输入轴组件、中间传动轴组件可从右侧先后装入减速器壳体，差速器组件可从下侧装入减速器壳体，装配简单，方便维护。
本新能源电动汽车后驱直联减速器零部件数量少，如利用汽车后桥左、右半轴油封、汽车后桥壳为减速器密封壳体的一部分，构成完整的密封空间，减速器结构变得简单，降低了整车制造成本。
本新能源电动汽车后驱直联减速器润滑油池容量大、散热条件好，减速器零部件得以充分润滑、冷却，有利于减少摩擦、降低噪音、提高效率及延长零部件寿命。本新能源汽车后驱直联减速器壳体、电机固定盘、右侧盖板及轴承压盖可采用高强度铝合金压铸，其外侧表面根据强度需要增加相应的加强筋，最大限度的减少零件的重量及外形尺寸，有利于提高电动汽车的传动效率及续航里程。
本新能源电动汽车后驱直联减速器所述动力输入组件、中间传动轴组件的中心线形成的平面，与所述中间传动轴组件、差速器组件的中心线形成的平面相垂直。这样不仅有利于节约空间布置，还有利于降低整车重心和驱动系统重心，提高整车稳定性同时还有利于缩小驱动电机距离后桥距离，减少汽车颠簸行驶时对包括驱动电机在内的驱动系统的摆动扭矩和振动破坏。
本新能源汽车后驱直联减速器采用斜齿轮对或人字形齿轮对和直齿轮对混搭，可使得高速斜齿轮对或人字形齿轮对搭配低速直齿轮对产生了非常好的有益效果，即改善了对噪音、磨损、润滑等寿命的需求，又有效的降低加工难度和制造成本，带来了非常高的经济效益，目前市场上并无上述混搭用于本申请中的新能源电动汽车中的减速器产品。
本新能源汽车后驱直联减速器可广泛用于新能源电动汽车，尤其在非乖用小型车领域的应用。
附图说明
图1为本发明的半剖结构示意图
图2为本发明的装配示意图
图中：1左轴承压盖，2汽车后桥壳，3减速器壳体，4汽车后桥左半轴油封，5电机固定盘，6驱动电机，7右侧盖，8输入轴，9中间齿轮轴，10传动齿轮，11差速器齿圈，12差速器总成，13差速器总成中左单轴齿轮，14差速器总成中右单轴齿轮，15汽车后桥右半轴油封，16右轴承压盖。
具体实施方式
结合附图以具体实施例对本发明作进一步的描述；
参见图1：一种新能源电动汽车后驱直联减速器，该减速器包括减速器壳体3，该减速器壳体3利用汽车后桥壳2作为其一部分密封壳体结构；与所述后桥壳2相联的减速器壳体3的左侧部分设有电机固定盘5，所述电机固定盘5用于固定驱动电机6；所述减速器壳体3的右侧部分设有右侧盖7，用于密封及固定轴承；减速器壳体3内设有动力输入组件、中间传动组件、差速器组件；所述动力输入组件包括输入轴8，所述输入轴8的两端配有轴承，所述输入轴8的左侧设有密封圈，左侧轴承和密封圈装在减速器壳体3上，右侧轴承装在所述右侧盖7上；所述中间传动组件包括中间齿轮轴9，所述中间齿轮轴9两端配有轴承，左侧轴承装在所述减速器壳体3上，右侧轴承装在所述右侧盖7上，所述中间齿轮轴9上的右侧位置装有传动齿轮10，其与所述输入轴8上的小齿轮啮合传动；所述差速器组件包括差速器总成12、差速器总成12两端配有轴承，两侧轴承由左、右轴承压盖1、16分别固定在所述减速器壳体3上，差速器总成12右侧设有差速器齿圈11，其与所述中间齿轮轴9上的左侧位置上的小齿轮啮合传动；所述中间传动轴组件、动力输入组件从右侧先后装入所述减速器壳体3，随后装配所述右侧盖7；所述差速器组件从所述减速器壳体3下侧装入减速器壳体，随后装配所述左、右轴承压盖1、16，形成的减速器与汽车后桥壳及左、右半轴直联装配；动力从所述输入轴8减速传动至传动齿轮10，再经中间齿轮轴9减速传动至差速器齿圈11，差速器齿圈11传至差速器总成12，由差速器总成12中左、右半轴齿轮13、14输出动力；其中，利用所述后桥壳2作为减速器壳体密封结构的一部分，与减速器壳体右侧盖及电动汽车后桥左、右半轴油封，构成完整的密封空间，此密封空间作为减速器润滑油池。
具体装配及分解示意参见图2，在上述新能源电动汽车直联减速器中，利用汽车后桥壳2作为减速器密封壳体的一部分，与后桥壳相联的减速器壳体3右侧的右侧盖7及汽车后桥左、右半轴油封4、15，构成完整的密封空间，此密封空间作为减速器润滑油池，油池容量大、散热好，不仅减少了零部件数量而且减速器零部件得以充分润滑、冷却，有利于减少摩擦、降低噪音、提高效率及延长零部件寿命。
在上述新能源电动汽车直联减速器中，动力从输入轴减速传动至传动齿轮10，经中间齿轮轴9减速传动至差速器齿圈11，差速器齿圈11传至差速器总成12，经差速器总成12中左、右半轴齿轮13、14输出。在上述新能源电动汽车直联减速器中，优选，传动齿轮10直径大于输入轴8直径，差速器齿圈11直径大于中间齿轮轴直径9。
在上述新能源电动汽车直联减速器中，优选，所述动力输入组件、中间传动轴组件的中心线形成的平面，与所述中间传动轴组件、差速器组件的中心线形成的平面相垂直。这样不仅有利于节约空间布置，还有利于降低整车重心和驱动系统重心，提高整车稳定性同时还有利于缩小驱动电机距离后桥距离，减少汽车颠簸行驶时对包括驱动电机在内的驱动系统的摆动扭矩和振动破坏。
此外，在上述新能源电动汽车中还包括驱动后驱直联减速器的驱动电机6，该驱动电机6，经由逆变器连接着包括作为蓄电器的蓄电系统(蓄电装置)。此外，上述新能源电动汽车中还包括操作装置，操作装置包括操纵杆、踏板等。还包括控制器，控制器根据驾驶者操作操纵杆和踏板产生的的操作装置指令，进行驱动电机6的驱动控制。控制器通过进行驱动电机的运行控制，如进行电驱动运行或发电运行的切换，来进行蓄电装置的放电或充电控制。通过合理有效的逻辑控制，可进一步减少减速器零部件的运行冲击和摩擦、降低噪音、提高效率及延长零部件寿命。
此外，本领域技术人员知晓，驱动电机为了获取较高的工作效率，其转速需要达到一定数值，而为了获取较大的扭矩，需要减速器的减速增扭，然而，通常，熟知的速度越高，齿轮传动时轮齿之间的噪声越大，磨损越严重，且润滑性能不好，而为了进一步的使得减速器零部件得以充分润滑、冷却，进一步减少传动轮齿之间摩擦、减小冲击并降低噪音、提高传动效率和驾驶操作感，延长零件寿命，本实施方式中，在速度相对较高的且与驱动电机输出轴连接的减速器输入侧的传动齿轮对中，采用由斜齿轮构成的传动齿轮对，优选采用人字形齿轮构成的传动齿轮对，即输入轴8和中间齿轮轴9之间的传动齿轮对均采用斜齿轮构成，优选采用人字形齿轮构成。这是因为斜齿轮或人字形齿轮的轮齿啮合率相比直齿轮齿高，其轮齿啮合平稳连续性强，因此，产生冲击碰撞和噪音相对较低，有利于减少高速运转时产生的不利因素。然而，在本实施方式中，速度被齿轮对减速后相对较低的中间齿轮轴9与差速器齿圈11之间啮合传动的齿轮对均采用直齿轮构成，由于相较于前一级减速齿轮对的转速速度较低，啮合碰撞和噪声水平相对较低。而相较于斜齿轮和其他形式齿轮，直齿轮容易加工和制造，成本低，另外根据本减速器输入驱动电机的转速控制，可使得高速斜齿轮对搭配低速直齿轮对产生了非常好的有益效果，即改善了对噪音、磨损、润滑等寿命的需求，又有效的降低加工难度和制造成本，带来了非常高的经济效益，目前市场上并无上述混搭用于本申请中的新能源电动汽车中的减速器产品。
上述实例仅用于解释本发明的构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用本此构思对本发明进行非实质性的改动，如将输入轴8上齿轮左移，中间齿轮轴9与传动齿轮10及差速器总成12，差速器齿圈11对称布置则本构思另一种具体实例，等均为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种新能源电动汽车后驱直联减速器，该减速器包括减速器壳体(3)，该减速器壳体(3)利用汽车后桥壳(2)作为其一部分密封壳体结构；与所述后桥壳(2)相联的减速器壳体(3)的左侧部分设有电机固定盘(5)，所述电机固定盘(5)用于固定驱动电机(6)；所述减速器壳体(3)的右侧部分设有右侧盖(7)，用于密封及固定轴承；减速器壳体(3)内设有动力输入组件、中间传动组件、差速器组件；所述动力输入组件包括输入轴(8)，所述输入轴(8)的两端配有轴承，所述输入轴(8)的左侧设有密封圈，左侧轴承和密封圈装在减速器壳体(3)上，右侧轴承装在所述右侧盖(7)上；所述中间传动组件包括中间齿轮轴(9)，所述中间齿轮轴(9)两端配有轴承，左侧轴承装在所述减速器壳体(3)上，右侧轴承装在所述右侧盖(7)上，所述中间齿轮轴(9)上的右侧位置装有传动齿轮(10)，其与所述输入轴(8)上的小齿轮啮合传动；所述差速器组件包括差速器总成(12)、差速器总成(12)两端配有轴承，两侧轴承由左、右轴承压盖(1、16)分别固定在所述减速器壳体(3)上，差速器总成(12)右侧设有差速器齿圈(11)，其与所述中间齿轮轴(9)上的左侧位置上的小齿轮啮合传动；所述中间传动轴组件、动力输入组件从右侧先后装入所述减速器壳体(3)，随后装配所述右侧盖(7)；所述差速器组件从所述减速器壳体(3)下侧装入减速器壳体，随后装配所述左、右轴承压盖(1、16)，形成的减速器与汽车后桥壳及左、右半轴直联装配；动力从所述输入轴(8)减速传动至传动齿轮(10)，再经中间齿轮轴(9)减速传动至差速器齿圈(11)，差速器齿圈(11)传至差速器总成(12)，由差速器总成(12)中左、右半轴齿轮(13、14)输出动力；其中，利用所述后桥壳(2)作为减速器壳体密封结构的一部分，与减速器壳体右侧盖及电动汽车后桥左、右半轴油封，构成完整的密封空间，此密封空间作为减速器润滑油池；其中，在连接驱动电机(6)的所述减速器的高速侧的所述输入轴(8)上的小齿轮和与其啮合的所述中间齿轮轴(9)上的所述传动齿轮(10)均采用人字形齿轮结构；其中，在所述减速器的低速侧的所述中间齿轮轴(9)上的小齿轮和与其啮合传动的所述差速器总成(12)上的所述差速器齿圈(11)均采用直齿轮构成；采用人字形齿轮结构的所述输入轴(8)上的小齿轮和与其啮合的所述中间齿轮轴(9)上的所述传动齿轮(10)的转速比采用直齿轮构成的所述中间齿轮轴(9)上的小齿轮和与其啮合传动的所述差速器总成(12)上的所述差速器齿圈(11)的转速要高，上述采用人字形齿轮结构和直齿轮构成的混搭即改善了对噪音、磨损、润滑等寿命的需求，又有效的降低加工难度和制造成本，带来了非常高的经济效益；其中，所述动力输入组件、中间传动轴组件的中心线形成的平面，与所述中间传动轴组件、差速器组件的中心线形成的平面相垂直；所述新能源电动汽车中还包括驱动后驱直联减速器的驱动电机(6)，该驱动电机(6)，经由逆变器连接着包括作为蓄电器的蓄电系统；上述新能源电动汽车中还包括操作装置，操作装置包括操纵杆、踏板；还包括控制器，控制器根据驾驶者操作操纵杆和踏板产生的操作装置指令，控制驱动电机(6)的电驱动运行或发电运行，进而进行蓄电装置的放电和充电控制；所述传动齿轮直径大于所述输入轴直径，所述差速器齿圈直径大于所述中间齿轮轴直径。
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