CN108556622A - 一种用于电动汽车的蜗轮蜗杆变速器及变速方法 - Google Patents

一种用于电动汽车的蜗轮蜗杆变速器及变速方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108556622A
CN108556622A CN201810478717.5A CN201810478717A CN108556622A CN 108556622 A CN108556622 A CN 108556622A CN 201810478717 A CN201810478717 A CN 201810478717A CN 108556622 A CN108556622 A CN 108556622A
Authority
CN
China
Prior art keywords
clutch
motor
train
worm gear
electric vehicle
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.)
Granted
Application number
CN201810478717.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108556622B (zh
Inventor
赵文娟
赵文波
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.)
Wuhu Zhixing Tianxia Industrial Design Co ltd
Original Assignee
Anhui Jianbo Information Technology Co Ltd
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 Anhui Jianbo Information Technology Co Ltd filed Critical Anhui Jianbo Information Technology Co Ltd
Priority to CN201810478717.5A priority Critical patent/CN108556622B/zh
Publication of CN108556622A publication Critical patent/CN108556622A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108556622B publication Critical patent/CN108556622B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/06Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of change-speed gearing
    • B60K17/08Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of change-speed gearing of mechanical type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于电动汽车的蜗轮蜗杆变速器及变速方法,其中变速器包括输入轴、蜗轮、蜗杆、第一离合器、第二离合器、一档减速齿轮组、二挡减速齿轮组和输出轴,所述输入轴连接到电动机,所述蜗轮轮轴与所述输入轴相连,所述蜗杆由所述蜗轮驱动,所述蜗杆两端分别安装有所述第一离合器的主动盘和所述第二离合器主动轮,所述第一离合器的从动盘和所述一档减速齿轮组的主动轮安装在同一转轴上,所述第二离合器的从动盘和所述二档减速齿轮组的主动轮安装在同一转轴上,所述一档减速齿轮组的从动轮和所述二档减速齿轮组的从动轮都连接到所述输出轴上,所述第一离合器和所述第二离合器连接到换挡控制装置。本发明有效提高变速速率,变速快。

Description

一种用于电动汽车的蜗轮蜗杆变速器及变速方法
技术领域
本发明涉及电动车领域,具体涉及一种变速器,特别是一种用于电动汽车的蜗轮蜗杆变速器及变速方法。
背景技术
纯电动汽车传动系统中,常常使用到减速器作为传动装置,国内目前电动汽车很多是从以前传统汽车改型而来,为了降低开发成本,变速箱很多时候采用传统手动五档变速器,并把它固定在一个档位,当做固定速比减速器使用,无法实现换挡。由于路况等其它方面的限制,汽车的行驶性能也是不断变化的,进而电机不可能一直工作在最佳状态下。如果采用前述方案需要电机的最大功率必须同时满足最高车速时功率、最大爬坡度时功率和加速时间功率三者的要求,大部分电动车生产企业无法采用,经论证两档变速器是纯电动汽车比较理想的选择。目前,市场上出现的汽车传动系统中主要的传动装置变速器通常具有结构较复杂,而且存在加速较慢的缺陷。机械式自动变速器(AMT)体积大,装配空间受到限制,换挡品质也较差,液力自动变速器(AT)和无级自动变速器(CVT)的价格昂贵,传递的转矩也有限。
申请号CN201110067473.X的发明专利提供了一种电动汽车驱动变速机构通过通过离合器的分离和吸合,不再使用同步器,简化了变速器结构。但结构仍相对复杂,需占用一定体积,而且需要控制的离合器较多,需要设计较复杂的控制系统,同时变速较慢。
而申请号CN200910199960.4的发明专利提供了一种车用离合器动力藕合同步器换档混合动力驱动系统,该系统通过同步器实现换挡作用,结构得到简化,占用体积较小,并能提高能量利用效率。但该系统提高能量利用效率是针对混合动力的电动汽车,而且同步器滑动实现换挡对同步器的控制有较高要求,一旦同步器故障变速器即无法控制,不够安全。且该系统不能解决变速较慢的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于电动汽车的蜗轮蜗杆变速器,以解决现有技术中电动汽车的变速器结构复杂、变速较慢、成本较高、占用体积大的问题。
所述的用于电动汽车的蜗轮蜗杆变速器,包括输入轴、蜗轮、蜗杆、第一离合器、第二离合器、一档减速齿轮组、二挡减速齿轮组和输出轴,所述输入轴连接到电动机,所述蜗轮轮轴与所述输入轴相连,所述蜗杆由所述蜗轮驱动,所述蜗杆两端分别安装有所述第一离合器的主动盘和所述第二离合器主动轮,所述第一离合器的从动盘和所述一档减速齿轮组的主动轮安装在同一转轴上,所述第二离合器的从动盘和所述二档减速齿轮组的主动轮安装在同一转轴上,所述一档减速齿轮组的从动轮和所述二档减速齿轮组的从动轮都连接到所述输出轴上,所述第一离合器和所述第二离合器连接到换挡控制装置。
优选的,所述一档减速齿轮组的从动轮和所述二档减速齿轮组的从动轮固定安装在所述输出轴上。
优选的,还包括安装所述一档减速齿轮组的从动轮的一档从动轴和安装所述二档减速齿轮组的从动轮的二挡从动轴,所述一档从动轴与所述输出轴同轴固定连接,所述二挡从动轴端部安装有过载保护离合器的主动盘,所述过载保护离合器的从动盘安装在所述一档从动轴的端部,所述过载保护离合器连接到所述换挡控制装置。
优选的,所述蜗轮安装在所述输入轴端部,所述输入轴与电动机相连。
优选的,所述输入轴包括与所述电动机相连的电机输入轴和与所述发动机相连的发动机输入轴,所述蜗轮转轴两端分别安装有电机输入离合器的从动盘和发动机输入离合器的从动盘,所述电机输入离合器的主动盘安装在所述电机输入轴上,所述发动机输入离合器的主动盘安装在所述发动机输入轴上,所述电机输入离合器和发动机输入离合器连接到动力切换装置。
优选的,所述一档减速齿轮组的传动比为7~17,所述二档减速齿轮组的传动比为3~13。
本发明还提供了一种用于电动汽车的蜗轮蜗杆变速器的变速方法,具体步骤如下:
当电动汽车正常行驶挂一档时,电动机正转,换挡控制装置控制第一离合器结合同时控制第二离合器分离,电动机产生的动力经输入轴、蜗轮蜗杆机构、第一离合器和一档减速齿轮组传递到输出轴;
当电动汽车正常行驶挂二档时,电动机正转,换挡控制装置控制第二离合器结合同时控制第一离合器分离,电动机产生的动力经输入轴、蜗轮蜗杆机构、第二离合器和二档减速齿轮组传递到输出轴;
当电动汽车倒车挂一档时,电动机反转,换挡控制装置控制第一离合器结合同时控制第二离合器分离,电动机产生的动力经输入轴、蜗轮蜗杆机构、第一离合器和一档减速齿轮组传递到输出轴;
当电动汽车倒车挂二档时,电动机反转,换挡控制装置控制第二离合器结合同时控制第一离合器分离,电动机产生的动力经输入轴、蜗轮蜗杆机构、第二离合器和二档减速齿轮组传递到输出轴。
优选的,当电动汽车正常行驶挂一档时,换挡控制装置还需控制过载保护离合器分离,电动机产生的动力经输入轴、蜗轮蜗杆机构、第一离合器和一档减速齿轮组传递到输出轴;
当电动汽车正常行驶挂二档时,换挡控制装置还需控制过载保护离合器结合,电动机产生的动力经输入轴、蜗轮蜗杆机构、第二离合器、二档减速齿轮组和过载保护离合器传递到输出轴;
当电动汽车倒车挂一档时,换挡控制装置还需控制过载保护离合器分离,电动机产生的动力经输入轴、蜗轮蜗杆机构、第一离合器和一档减速齿轮组传递到输出轴;
当电动汽车倒车挂二档时,换挡控制装置还需控制过载保护离合器结合,电动机产生的动力经输入轴、蜗轮蜗杆机构、第二离合器、二档减速齿轮组和过载保护离合器传递到输出轴。
本发明还提供了一种用于电动汽车的蜗轮蜗杆变速器的变速方法,具体步骤如下:
当电动汽车采用电驱动正常行驶挂一档时,通过动力切换装置控制电机输入离合器结合同时控制发动机输入离合器分离,电动机正转而发动机停转,换挡控制装置控制第一离合器结合同时控制第二离合器分离,电动机产生的动力经电机输入轴、电机输入离合器、蜗轮蜗杆机构、第一离合器和一档减速齿轮组传递到输出轴;
当电动汽车采用电驱动正常行驶挂二档时,通过动力切换装置控制电机输入离合器结合同时控制发动机输入离合器分离,电动机正转而发动机停转,换挡控制装置控制第二离合器结合同时控制第一离合器分离,电动机产生的动力经电机输入轴、电机输入离合器、蜗轮蜗杆机构、第二离合器和二档减速齿轮组传递到输出轴;
当电动汽车采用燃油驱动正常行驶挂一档时,通过动力切换装置控制电机输入离合器分离同时控制发动机输入离合器结合,发动机正转而电动机停转,换挡控制装置控制第一离合器结合同时控制第二离合器分离,发动机产生的动力经发动机输入轴、发动机输入离合器、蜗轮蜗杆机构、第一离合器和一档减速齿轮组传递到输出轴;
当电动汽车采用燃油驱动正常行驶挂二档时,通过动力切换装置控制电机输入离合器分离同时控制发动机输入离合器结合,发动机正转而电动机停转,换挡控制装置控制第二离合器结合同时控制第一离合器分离,电动机产生的动力经发动机输入轴、发动机输入离合器、蜗轮蜗杆机构、第二离合器和二档减速齿轮组传递到输出轴;
当电动汽车倒车挂一档时,通过动力切换装置控制电机输入离合器结合同时控制发动机输入离合器分离,电动机反转而发动机停转,换挡控制装置控制第一离合器结合同时控制第二离合器分离,电动机产生的动力经电机输入轴、电机输入离合器、蜗轮蜗杆机构、第一离合器和一档减速齿轮组传递到输出轴;
当电动汽车倒车挂二档时,通过动力切换装置控制电机输入离合器结合同时控制发动机输入离合器分离,电动机反转而发动机停转,换挡控制装置控制第二离合器结合同时控制第一离合器分离,电动机产生的动力经电机输入轴、电机输入离合器、蜗轮蜗杆机构、第二离合器和二档减速齿轮组传递到输出轴。
优选的,当电动汽车采用电驱动正常行驶挂一档时,换挡控制装置还需控制过载保护离合器分离,电动机产生的动力经电机输入轴、电机输入离合器、蜗轮蜗杆机构、第一离合器和一档减速齿轮组传递到输出轴;
当电动汽车采用电驱动正常行驶挂二档时,换挡控制装置还需控制过载保护离合器结合,电动机产生的动力经电机输入轴、电机输入离合器、蜗轮蜗杆机构、第二离合器、二档减速齿轮组和过载保护离合器传递到输出轴;
当电动汽车采用燃油驱动正常行驶挂一档时,换挡控制装置还需控制过载保护离合器分离,发动机产生的动力经发动机输入轴、发动机输入离合器、蜗轮蜗杆机构、第一离合器和一档减速齿轮组传递到输出轴;
当电动汽车采用燃油驱动正常行驶挂二档时,换挡控制装置还需控制过载保护离合器结合,发动机产生的动力经发动机输入轴、发动机输入离合器、蜗轮蜗杆机构、第二离合器、二档减速齿轮组和过载保护离合器传递到输出轴;
当电动汽车倒车挂一档时,换挡控制装置还需控制过载保护离合器分离,电动机产生的动力经电机输入轴、电机输入离合器、蜗轮蜗杆机构、第一离合器和一档减速齿轮组传递到输出轴;
当电动汽车倒车挂二档时,换挡控制装置还需控制过载保护离合器结合,电动机产生的动力经电机输入轴、电机输入离合器、蜗轮蜗杆机构、第二离合器、二档减速齿轮组和过载保护离合器传递到输出轴。
本发明的优点在于:蜗轮蜗杆传动和其它形式的齿轮传动比较,单级速比大,本发明方案通过蜗轮驱动蜗杆能将输出的转速相比输入的转速大幅提高,因此能在电机转速变化较小时迅速改变输出轴转速的变化值,有效提高变速速率。而且蜗杆和蜗轮的轴可以垂直布置而互不相交,能做到减小变速器体积的作用,传动比大也减小了变速器体积。此外齿轮在啮合时,主要是滚动接触,而蜗轮蜗杆主要是滑动接触,因此产生噪音和振动的因素少。该变速器还可以用于其它电力驱动的特殊作业机械,如果农用机械、建筑机械等。
由于两挡减速齿轮组都与输出轴相连,如果离合器控制有误或发生故障导致两挡减速齿轮组的主动轮同时被驱动,则会因两挡减速齿轮组的从动轮转速不一样对输出轴或变速器其他部件造成损坏,因此在两挡减速齿轮组的从动轮之间设置防过载机构能增加安全性并延长变速器寿命。由于现在还有很多电动汽车是混合动力型的电动汽车,因此本发明方案也需改进分别接受来自电动机和燃油发动机的动力,通过这种改进使本发明的适用范围更广。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图;
图2为本发明实施例2的结构示意图;
图3为本发明实施例3的结构示意图;
图4为本发明实施例4的结构示意图。
其中,1、蜗轮,2、蜗杆,3、第一离合器,4、第二离合器,5、一档减速齿轮组的主动轮,6、一档减速齿轮组的从动轮,7、二档减速齿轮组的主动轮,8、二档减速齿轮组的从动轮,9、输出轴,10、电动机,11、换挡控制装置,12、过载保护离合器,13、电机输入离合器,14、发动机输入离合器,15、发动机,16、动力切换装置。
具体实施方式
下面对照附图,通过对实施例的描述,对本发明具体实施方式作进一步详细的说明,以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
本发明提供了一种用于电动汽车的蜗轮蜗杆变速器,基本技术方案如下:该蜗轮蜗杆变速器包括输入轴、蜗轮1、蜗杆2、第一离合器3、第二离合器4、一档减速齿轮组、二挡减速齿轮组和输出轴9。所述输入轴连接到电动机10,蜗轮1轮轴与输入轴相连。蜗杆2由蜗轮1驱动,蜗杆2两端分别安装有第一离合器3的主动盘和第二离合器4主动盘。第一离合器3的从动盘和一档减速齿轮组的主动轮5安装在同一转轴上,第二离合器4的从动盘和二档减速齿轮组的主动轮7安装在同一转轴上,上述转轴都是与蜗杆2同轴的。一档减速齿轮组的从动轮6和二档减速齿轮组的从动轮8各自的转轴与输出轴9同轴。第一离合器3和第二离合器4电连接到换挡控制装置11上受换挡控制装置11控制。经试验,一档减速齿轮组的传动比为7~17,二档减速齿轮组的传动比为3~13,能较好地适应大部分电动汽车的变速需要。
在上述方案基础上可进一步改进形成不同结构的实施例,具体如下:
实施例1:
如图1所示,本发明提供了一种用于电动汽车的蜗轮蜗杆变速器,用于纯电动汽车,只能以电动机10驱动。在上述基本技术方案的基础上还具有下面的结构特征,输出轴9与蜗杆2相平行,一档减速齿轮组的从动轮6和二档减速齿轮组的从动轮8固定安装在输出轴9上,输入轴直接由电动机10驱动,蜗轮1直接安装在输入轴上。本实施例结构较简单,从动轮与输出轴9刚性连接能传递的扭矩较大。
本实施例中蜗轮蜗杆变速器的变速方法如下:
当电动汽车正常行驶挂一档时,电动机10正转,换挡控制装置11控制第一离合器3结合同时控制第二离合器4分离,电动机10产生的动力经输入轴、蜗轮蜗杆机构、第一离合器3和一档减速齿轮组传递到输出轴9。
当电动汽车正常行驶挂二档时,电动机10正转,换挡控制装置11控制第二离合器4结合同时控制第一离合器3分离,电动机10产生的动力经输入轴、蜗轮蜗杆机构、第二离合器4和二档减速齿轮组传递到输出轴9。
当电动汽车倒车挂一档时,电动机10反转,换挡控制装置11控制第一离合器3结合同时控制第二离合器4分离,电动机10产生的动力经输入轴、蜗轮蜗杆机构、第一离合器3和一档减速齿轮组传递到输出轴9。
当电动汽车倒车挂二档时,电动机10反转,换挡控制装置11控制第二离合器4结合同时控制第一离合器3分离,电动机10产生的动力经输入轴、蜗轮蜗杆机构、第二离合器4和二档减速齿轮组传递到输出轴9。
实施例2:
如图2所示,本发明提供了一种用于电动汽车的蜗轮蜗杆变速器,用于纯电动汽车,只能以电动机10驱动。在上述基本技术方案的基础上还具有下面的结构特征,输入轴直接由电动机10驱动,蜗轮1直接安装在输入轴上,输出轴9与蜗杆2相平行。一档减速齿轮组的从动轮6安装在一档从动轴上,二档减速齿轮组的从动轮8安装在二档从动轴上,一档从动轴与输出轴9同轴固定连接,二挡从动轴端部安装有过载保护离合器12的主动盘,过载保护离合器12的从动盘安装在所述一档从动轴的端部,过载保护离合器12电连接到所述换挡控制装置11受换挡控制装置11控制。本实施例通过过载保护离合器12能防止当故障或操作失误导致第一离合器3和第二离合器4都结合时,从动轮转速不一样对输出轴9或变速器其他部件造成损坏,因此能增加安全性并延长变速器寿命。
本实施例中蜗轮蜗杆变速器的变速方法如下:
当电动汽车正常行驶挂一档时,电动机10正转,换挡控制装置11控制第一离合器3结合同时控制第二离合器4和过载保护离合器12都分离,电动机10产生的动力经输入轴、蜗轮蜗杆机构、第一离合器3和一档减速齿轮组传递到输出轴9。
当电动汽车正常行驶挂二档时,电动机10正转,换挡控制装置11控制第二离合器4和过载保护离合器12都结合同时控制第一离合器3分离,电动机10产生的动力经输入轴、蜗轮蜗杆机构、第二离合器4、二档减速齿轮组和过载保护离合器12传递到输出轴9。
当电动汽车倒车挂一档时,电动机10反转,换挡控制装置11控制第一离合器3结合同时控制第二离合器4和过载保护离合器12都分离,电动机10产生的动力经输入轴、蜗轮蜗杆机构、第一离合器3和一档减速齿轮组传递到输出轴9。
当电动汽车倒车挂二档时,电动机10反转,换挡控制装置11控制第二离合器4和过载保护离合器12都结合同时控制第一离合器3分离,电动机10产生的动力经输入轴、蜗轮蜗杆机构、第二离合器4、二档减速齿轮组和过载保护离合器12传递到输出轴9。
实施例3:
如图3所示,本发明提供了一种用于电动汽车的蜗轮蜗杆变速器,用于混合动力型的电动汽车,既能以电动机10驱动也能以燃油的发动机15驱动。在上述基本技术方案的基础上还具有下面的结构特征,输出轴9与蜗杆2相平行,一档减速齿轮组的从动轮6和二档减速齿轮组的从动轮8固定安装在输出轴9上。输入轴包括与所述电动机10相连的电机输入轴和与所述发动机15相连的发动机输入轴。所述蜗轮1转轴两端分别安装有电机输入离合器13的从动盘和发动机输入离合器14的从动盘,所述电机输入离合器13的主动盘安装在所述电机输入轴上,所述发动机输入离合器14的主动盘安装在所述发动机输入轴上。所述电机输入离合器13和发动机输入离合器14电连接到动力切换装置16受动力切换装置16控制。本实施例结构较简单,从动轮与输出轴刚性连接能传递的扭矩较大。
本实施例中蜗轮蜗杆变速器的变速方法如下:
当电动汽车采用电驱动正常行驶挂一档时,通过动力切换装置16控制电机输入离合器13结合同时控制发动机输入离合器14分离,电动机10正转而发动机15停转,换挡控制装置11控制第一离合器3结合同时控制第二离合器4分离,电动机10产生的动力经电机输入轴、电机输入离合器13、蜗轮蜗杆机构、第一离合器3和一档减速齿轮组传递到输出轴。
当电动汽车采用电驱动正常行驶挂二档时,通过动力切换装置16控制电机输入离合器13结合同时控制发动机输入离合器14分离,电动机10正转而发动机15停转,换挡控制装置11控制第二离合器4结合同时控制第一离合器3分离,电动机10产生的动力经电机输入轴、电机输入离合器13、蜗轮蜗杆机构、第二离合器4和二档减速齿轮组传递到输出轴。
当电动汽车采用燃油驱动正常行驶挂一档时,通过动力切换装置16控制电机输入离合器13分离同时控制发动机输入离合器14结合,发动机15正转而电动机10停转,换挡控制装置11控制第一离合器3结合同时控制第二离合器4分离,发动机15产生的动力经发动机输入轴、发动机输入离合器14、蜗轮蜗杆机构、第一离合器3和一档减速齿轮组传递到输出轴。
当电动汽车采用燃油驱动正常行驶挂二档时,通过动力切换装置16控制电机输入离合器13分离同时控制发动机输入离合器14结合,发动机15正转而电动机10停转,换挡控制装置11控制第二离合器4结合同时控制第一离合器3分离,电动机10产生的动力经发动机输入轴、发动机输入离合器14、蜗轮蜗杆机构、第二离合器4和二档减速齿轮组传递到输出轴。
当电动汽车倒车挂一档时,通过动力切换装置16控制电机输入离合器13结合同时控制发动机输入离合器14分离,电动机10反转而发动机15停转,换挡控制装置11控制第一离合器3结合同时控制第二离合器4分离,电动机10产生的动力经电机输入轴、电机输入离合器13、蜗轮蜗杆机构、第一离合器3和一档减速齿轮组传递到输出轴。
当电动汽车倒车挂二档时,通过动力切换装置16控制电机输入离合器13结合同时控制发动机输入离合器14分离,电动机10反转而发动机15停转,换挡控制装置11控制第二离合器4结合同时控制第一离合器3分离,电动机10产生的动力经电机输入轴、电机输入离合器13、蜗轮蜗杆机构、第二离合器4和二档减速齿轮组传递到输出轴。
实施例4:
如图4所示,本发明提供了一种用于电动汽车的蜗轮蜗杆变速器,用于混合动力型的电动汽车,既能以电动机10驱动也能以燃油的发动机15驱动。在上述基本技术方案的基础上还具有下面的结构特征,输出轴与蜗杆2相平行,一档减速齿轮组的从动轮6安装在一档从动轴上,二档减速齿轮组的从动轮8安装在二档从动轴上,一档从动轴与输出轴同轴固定连接,二挡从动轴端部安装有过载保护离合器12的主动盘,过载保护离合器12的从动盘安装在所述一档从动轴的端部,过载保护离合器12电连接到所述换挡控制装置11受换挡控制装置11控制。
输入轴包括与所述电动机10相连的电机输入轴和与所述发动机15相连的发动机输入轴。所述蜗轮1转轴两端分别安装有电机输入离合器13的从动盘和发动机输入离合器14的从动盘,所述电机输入离合器13的主动盘安装在所述电机输入轴上,所述发动机输入离合器14的主动盘安装在所述发动机输入轴上。所述电机输入离合器13和发动机输入离合器14电连接到动力切换装置16受动力切换装置16控制。本实施例通过过载保护离合器12能防止当故障或操作失误导致第一离合器3和第二离合器4都结合时,从动轮转速不一样对输出轴或变速器其他部件造成损坏,因此能增加安全性并延长变速器寿命。
本实施例中蜗轮蜗杆变速器的变速方法如下:
当电动汽车采用电驱动正常行驶挂一档时,通过动力切换装置16控制电机输入离合器13结合同时控制发动机输入离合器14分离,电动机10正转而发动机15停转,换挡控制装置11控制第一离合器3结合同时控制第二离合器4和过载保护离合器12都分离,电动机10产生的动力经电机输入轴、电机输入离合器13、蜗轮蜗杆机构、第一离合器3和一档减速齿轮组传递到输出轴。
当电动汽车采用电驱动正常行驶挂二档时,通过动力切换装置16控制电机输入离合器13结合同时控制发动机输入离合器14分离,电动机10正转而发动机15停转,换挡控制装置11控制第二离合器4和过载保护离合器12都结合同时控制第一离合器3分离,电动机10产生的动力经电机输入轴、电机输入离合器13、蜗轮蜗杆机构、第二离合器4和二档减速齿轮组传递到输出轴。
当电动汽车采用燃油驱动正常行驶挂一档时,通过动力切换装置16控制电机输入离合器13分离同时控制发动机输入离合器14结合,发动机15正转而电动机10停转,换挡控制装置11控制第一离合器3结合同时控制第二离合器4和过载保护离合器12都分离,发动机15产生的动力经发动机输入轴、发动机输入离合器14、蜗轮蜗杆机构、第一离合器3和一档减速齿轮组传递到输出轴。
当电动汽车采用燃油驱动正常行驶挂二档时,通过动力切换装置16控制电机输入离合器13分离同时控制发动机输入离合器14结合,发动机15正转而电动机10停转,换挡控制装置11控制第二离合器4和过载保护离合器12都结合同时控制第一离合器3分离,发动机15产生的动力经发动机输入轴、发动机输入离合器14、蜗轮蜗杆机构、第二离合器4和二档减速齿轮组传递到输出轴。
当电动汽车倒车挂一档时,通过动力切换装置16控制电机输入离合器13结合同时控制发动机输入离合器14分离,电动机10反转而发动机15停转,换挡控制装置11控制第一离合器3结合同时控制第二离合器4和过载保护离合器12都分离,电动机10产生的动力经电机输入轴、电机输入离合器13、蜗轮蜗杆机构、第一离合器3和一档减速齿轮组传递到输出轴。
当电动汽车倒车挂二档时,通过动力切换装置16控制电机输入离合器13结合同时控制发动机输入离合器14分离,电动机10反转而发动机15停转,换挡控制装置11控制第二离合器4和过载保护离合器12都结合同时控制第一离合器3分离,电动机10产生的动力经电机输入轴、电机输入离合器13、蜗轮蜗杆机构、第二离合器4和二档减速齿轮组传递到输出轴。
上述实施例中一档减速齿轮组和的二档减速齿轮组的传动比也可以根据具体应用方面选择合适的传动比。过载保护离合器12可采用摩擦式离合器。第一离合器3和第二离合器4可以选用干式离合器或湿式离合器。变速器的壳体用于安装各转轴,壳体内还设有安装转轴用的安装板。
本发明的优点在于:蜗轮蜗杆传动和其它形式的齿轮传动比较,单级速比大,本发明方案通过蜗轮1驱动蜗杆2能将蜗杆2的转速大幅提高,因此能在电机转速变化较小时迅速改变输出轴转速的变化值,有效提高变速速率。而且蜗杆2和蜗轮1的轴可以垂直布置而互不相交,能做到减小变速器体积的作用,传动比大也减小了变速器体积。此外齿轮在啮合时,主要是滚动接触,而蜗轮1与蜗杆2主要是滑动接触,因此产生噪音和振动的因素少。该变速器还可以用于其它电力驱动的特殊作业机械,如果农用机械、建筑机械等。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,或未经改进将本发明构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于电动汽车的蜗轮蜗杆变速器,其特征在于:包括输入轴、蜗轮(1)、蜗杆(2)、第一离合器(3)、第二离合器(4)、一档减速齿轮组、二挡减速齿轮组和输出轴(9),所述输入轴连接到电动机(10),所述蜗轮(1)轮轴与所述输入轴相连,所述蜗杆(2)由所述蜗轮(1)驱动,所述蜗杆(2)两端分别安装有所述第一离合器(3)的主动盘和所述第二离合器(4)的主动盘,所述第一离合器(3)的从动盘和所述一档减速齿轮组的主动轮(5)安装在同一转轴上,所述第二离合器(4)的从动盘和所述二档减速齿轮组的主动轮(7)安装在同一转轴上,所述一档减速齿轮组的从动轮(6)和所述二档减速齿轮组的从动轮(8)都连接到所述输出轴(9)上,所述第一离合器(3)和所述第二离合器(4)电连接到换挡控制装置(11)。
2.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的蜗轮蜗杆变速器,其特征在于:所述一档减速齿轮组的从动轮(6)和所述二档减速齿轮组的从动轮(8)固定安装在所述输出轴(9)上。
3.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的蜗轮蜗杆变速器,其特征在于:还包括安装所述一档减速齿轮组的从动轮(6)的一档从动轴和安装所述二档减速齿轮组的从动轮(8)的二挡从动轴,所述一档从动轴与所述输出轴(9)同轴固定连接,所述二挡从动轴端部安装有过载保护离合器(12)的主动盘,所述过载保护离合器(12)的从动盘安装在所述一档从动轴的端部,所述过载保护离合器(12)电连接到所述换挡控制装置(11)。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种用于电动汽车的蜗轮蜗杆变速器,其特征在于:所述蜗轮(1)安装在所述输入轴上,所述输入轴与电动机(10)直接相连。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的一种用于电动汽车的蜗轮蜗杆变速器,其特征在于:所述输入轴包括与所述电动机(10)相连的电机输入轴和与所述发动机(15)相连的发动机输入轴,所述蜗轮(1)转轴两端分别安装有电机输入离合器(13)的从动盘和发动机输入离合器(14)的从动盘,所述电机输入离合器(13)的主动盘安装在所述电机输入轴上,所述发动机输入离合器(14)的主动盘安装在所述发动机输入轴上,所述电机输入离合器(13)和发动机输入离合器(14)电连接到动力切换装置(16)。
6.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的蜗轮蜗杆变速器,其特征在于:所述一档减速齿轮组的传动比为7~17,所述二档减速齿轮组的传动比为3~13。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的一种用于电动汽车的蜗轮蜗杆变速器的变速方法,其特征在于:具体步骤如下:
当电动汽车正常行驶挂一档时,电动机(10)正转,换挡控制装置(11)控制第一离合器(3)结合同时控制第二离合器(4)分离,电动机(10)产生的动力经输入轴、蜗轮蜗杆机构、第一离合器(3)和一档减速齿轮组传递到输出轴(9);
当电动汽车正常行驶挂二档时,电动机(10)正转,换挡控制装置(11)控制第二离合器(4)结合同时控制第一离合器(3)分离,电动机(10)产生的动力经输入轴、蜗轮蜗杆机构、第二离合器(4)和二档减速齿轮组传递到输出轴(9);
当电动汽车倒车挂一档时,电动机(10)反转,换挡控制装置(11)控制第一离合器(3)结合同时控制第二离合器(4)分离,电动机(10)产生的动力经输入轴、蜗轮蜗杆机构、第一离合器(3)和一档减速齿轮组传递到输出轴(9);
当电动汽车倒车挂二档时,电动机(10)反转,换挡控制装置(11)控制第二离合器(4)结合同时控制第一离合器(3)分离,电动机(10)产生的动力经输入轴、蜗轮蜗杆机构、第二离合器(4)和二档减速齿轮组传递到输出轴(9)。
8.根据权利要求6所述的一种用于电动汽车的蜗轮蜗杆变速器的变速方法,其特征在于:
当电动汽车正常行驶挂一档时,换挡控制装置(11)还需控制过载保护离合器(12)分离,电动机(10)产生的动力经输入轴、蜗轮蜗杆机构、第一离合器(3)和一档减速齿轮组传递到输出轴(9);
当电动汽车正常行驶挂二档时,换挡控制装置(11)还需控制过载保护离合器(12)结合,电动机(10)产生的动力经输入轴、蜗轮蜗杆机构、第二离合器(4)、二档减速齿轮组和过载保护离合器(12)传递到输出轴(9);
当电动汽车倒车挂一档时,换挡控制装置(11)还需控制过载保护离合器(12)分离,电动机(10)产生的动力经输入轴、蜗轮蜗杆机构、第一离合器(3)和一档减速齿轮组传递到输出轴(9);
当电动汽车倒车挂二档时,换挡控制装置(11)还需控制过载保护离合器(12)结合,电动机(10)产生的动力经输入轴、蜗轮蜗杆机构、第二离合器(4)、二档减速齿轮组和过载保护离合器(12)传递到输出轴(9)。
9.根据权利要求5所述的一种用于电动汽车的蜗轮蜗杆变速器的变速方法,其特征在于:具体步骤如下:
当电动汽车采用电驱动正常行驶挂一档时,通过动力切换装置(16)控制电机输入离合器(13)结合同时控制发动机输入离合器(14)分离,电动机(10)正转而发动机(15)停转,换挡控制装置(11)控制第一离合器(3)结合同时控制第二离合器(4)分离,电动机(10)产生的动力经电机输入轴、电机输入离合器(13)、蜗轮蜗杆机构、第一离合器(3)和一档减速齿轮组传递到输出轴(9);
当电动汽车采用电驱动正常行驶挂二档时,通过动力切换装置(16)控制电机输入离合器(13)结合同时控制发动机输入离合器(14)分离,电动机(10)正转而发动机(15)停转,换挡控制装置(11)控制第二离合器(4)结合同时控制第一离合器(3)分离,电动机(10)产生的动力经电机输入轴、电机输入离合器(13)、蜗轮蜗杆机构、第二离合器(4)和二档减速齿轮组传递到输出轴(9);
当电动汽车采用燃油驱动正常行驶挂一档时,通过动力切换装置(16)控制电机输入离合器(13)分离同时控制发动机输入离合器(14)结合,发动机(15)正转而电动机(10)停转,换挡控制装置(11)控制第一离合器(3)结合同时控制第二离合器(4)分离,发动机(15)产生的动力经发动机输入轴、发动机输入离合器(14)、蜗轮蜗杆机构、第一离合器(3)和一档减速齿轮组传递到输出轴(9);
当电动汽车采用燃油驱动正常行驶挂二档时,通过动力切换装置(16)控制电机输入离合器(13)分离同时控制发动机输入离合器(14)结合,发动机(15)正转而电动机(10)停转,换挡控制装置(11)控制第二离合器(4)结合同时控制第一离合器(3)分离,发动机(15)产生的动力经发动机输入轴、发动机输入离合器(14)、蜗轮蜗杆机构、第二离合器(4)和二档减速齿轮组传递到输出轴(9);
当电动汽车倒车挂一档时,通过动力切换装置(16)控制电机输入离合器(13)结合同时控制发动机输入离合器(14)分离,电动机(10)反转而发动机(15)停转,换挡控制装置(11)控制第一离合器(3)结合同时控制第二离合器(4)分离,电动机(10)产生的动力经电机输入轴、电机输入离合器(13)、蜗轮蜗杆机构、第一离合器(3)和一档减速齿轮组传递到输出轴(9);
当电动汽车倒车挂二档时,通过动力切换装置(16)控制电机输入离合器(13)结合同时控制发动机输入离合器(14)分离,电动机(10)反转而发动机(15)停转,换挡控制装置(11)控制第二离合器(4)结合同时控制第一离合器(3)分离,电动机(10)产生的动力经电机输入轴、电机输入离合器(13)、蜗轮蜗杆机构、第二离合器(4)和二档减速齿轮组传递到输出轴(9)。
10.根据权利要求8所述的一种用于电动汽车的蜗轮蜗杆变速器的变速方法,其特征在于:
当电动汽车采用电驱动正常行驶挂一档时,换挡控制装置(11)还需控制过载保护离合器(12)分离,电动机(10)产生的动力经电机输入轴、电机输入离合器(13)、蜗轮蜗杆机构、第一离合器(3)和一档减速齿轮组传递到输出轴(9);
当电动汽车采用电驱动正常行驶挂二档时,换挡控制装置(11)还需控制过载保护离合器(12)结合,电动机(10)产生的动力经电机输入轴、电机输入离合器(13)、蜗轮蜗杆机构、第二离合器(4)、二档减速齿轮组和过载保护离合器(12)传递到输出轴(9);
当电动汽车采用燃油驱动正常行驶挂一档时,换挡控制装置(11)还需控制过载保护离合器(12)分离,发动机(15)产生的动力经发动机输入轴、发动机输入离合器(14)、蜗轮蜗杆机构、第一离合器(3)和一档减速齿轮组传递到输出轴(9);
当电动汽车采用燃油驱动正常行驶挂二档时,换挡控制装置(11)还需控制过载保护离合器(12)结合,发动机(15)产生的动力经发动机输入轴、发动机输入离合器(14)、蜗轮蜗杆机构、第二离合器(4)、二档减速齿轮组和过载保护离合器(12)传递到输出轴(9);
当电动汽车倒车挂一档时,换挡控制装置(11)还需控制过载保护离合器(12)分离,电动机(10)产生的动力经电机输入轴、电机输入离合器(13)、蜗轮蜗杆机构、第一离合器(3)和一档减速齿轮组传递到输出轴(9);
当电动汽车倒车挂二档时,换挡控制装置(11)还需控制过载保护离合器(12)结合,电动机(10)产生的动力经电机输入轴、电机输入离合器(13)、蜗轮蜗杆机构、第二离合器(4)、二档减速齿轮组和过载保护离合器(12)传递到输出轴(9)。
CN201810478717.5A 2018-05-18 2018-05-18 一种用于电动汽车的蜗轮蜗杆变速器及变速方法 Active CN108556622B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810478717.5A CN108556622B (zh) 2018-05-18 2018-05-18 一种用于电动汽车的蜗轮蜗杆变速器及变速方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810478717.5A CN108556622B (zh) 2018-05-18 2018-05-18 一种用于电动汽车的蜗轮蜗杆变速器及变速方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108556622A true CN108556622A (zh) 2018-09-21
CN108556622B CN108556622B (zh) 2021-08-06

Family

ID=63539073

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810478717.5A Active CN108556622B (zh) 2018-05-18 2018-05-18 一种用于电动汽车的蜗轮蜗杆变速器及变速方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108556622B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109268454A (zh) * 2018-11-19 2019-01-25 淮南联合大学 一种蜗轮式两挡变速装置及其变速方法
CN109340325A (zh) * 2018-11-19 2019-02-15 淮南联合大学 一种新型蜗轮式变速器及其变速方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB351931A (en) * 1930-02-26 1931-06-26 Nikolai Ivanowitsch Dyrenkov Variable speed transmission gear for motor vehicles and locomotives
CN2541670Y (zh) * 2002-04-05 2003-03-26 梁湛东 圆柱形箱体齿轮微型增速器
CN201250880Y (zh) * 2008-08-01 2009-06-03 陈坚 双蜗轮蜗杆减速机构
CN201293082Y (zh) * 2008-11-14 2009-08-19 张建兴 变速传动机构
CN201659882U (zh) * 2009-10-12 2010-12-01 大连交通大学 风电混合动力车
CN102297255A (zh) * 2011-08-04 2011-12-28 湖南江麓容大车辆传动股份有限公司 自动变速器总成及自动变速型汽车
CN102691770A (zh) * 2012-05-29 2012-09-26 浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司 一种混合动力用的双离合器变速器
CN202833924U (zh) * 2012-09-29 2013-03-27 江苏省金象传动设备股份有限公司 蜗轮齿轮差动传动箱
US9243700B1 (en) * 2015-01-20 2016-01-26 Robert Harold DeBoth Coupled worm planetary gear continuously variable ratio transmission
CN205248975U (zh) * 2015-12-16 2016-05-18 深圳市正品元电子有限公司 一种同轴心双轴双速电机
CN105782359A (zh) * 2014-12-23 2016-07-20 北京南口轨道交通机械有限责任公司 传动系统
CN107135651A (zh) * 2015-12-29 2017-09-05 韩国科学技术院 具备多模式的混合汽车用驱动装置
CN108032725A (zh) * 2018-01-10 2018-05-15 沈阳大学 一种组合轮系式汽车混合动力系统

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB351931A (en) * 1930-02-26 1931-06-26 Nikolai Ivanowitsch Dyrenkov Variable speed transmission gear for motor vehicles and locomotives
CN2541670Y (zh) * 2002-04-05 2003-03-26 梁湛东 圆柱形箱体齿轮微型增速器
CN201250880Y (zh) * 2008-08-01 2009-06-03 陈坚 双蜗轮蜗杆减速机构
CN201293082Y (zh) * 2008-11-14 2009-08-19 张建兴 变速传动机构
CN201659882U (zh) * 2009-10-12 2010-12-01 大连交通大学 风电混合动力车
CN102297255A (zh) * 2011-08-04 2011-12-28 湖南江麓容大车辆传动股份有限公司 自动变速器总成及自动变速型汽车
CN102691770A (zh) * 2012-05-29 2012-09-26 浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司 一种混合动力用的双离合器变速器
CN202833924U (zh) * 2012-09-29 2013-03-27 江苏省金象传动设备股份有限公司 蜗轮齿轮差动传动箱
CN105782359A (zh) * 2014-12-23 2016-07-20 北京南口轨道交通机械有限责任公司 传动系统
US9243700B1 (en) * 2015-01-20 2016-01-26 Robert Harold DeBoth Coupled worm planetary gear continuously variable ratio transmission
CN205248975U (zh) * 2015-12-16 2016-05-18 深圳市正品元电子有限公司 一种同轴心双轴双速电机
CN107135651A (zh) * 2015-12-29 2017-09-05 韩国科学技术院 具备多模式的混合汽车用驱动装置
CN108032725A (zh) * 2018-01-10 2018-05-15 沈阳大学 一种组合轮系式汽车混合动力系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109268454A (zh) * 2018-11-19 2019-01-25 淮南联合大学 一种蜗轮式两挡变速装置及其变速方法
CN109340325A (zh) * 2018-11-19 2019-02-15 淮南联合大学 一种新型蜗轮式变速器及其变速方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108556622B (zh) 2021-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204123946U (zh) 混合动力变速器及使用该变速器的车辆
US20050164827A1 (en) Hybrid powertrain system including smooth shifting automated transmission
CN105128700A (zh) 一种电动汽车双动力系统及控制方法
KR101181897B1 (ko) 자동화 수동변속기
CN102009587A (zh) 基于电控机械式变速器的混合动力装置
JP2010517872A (ja) 車両ドライブトレインを作動させるための方法
CN103863086A (zh) 一种混合动力车辆多档位驱动装置
CN108167405A (zh) 一种制动齿圈的两档自动变速器
CN112224007B (zh) 一种多模式混合动力专用变速器
KR20100042964A (ko) 자동화 수동변속기
CN108556622A (zh) 一种用于电动汽车的蜗轮蜗杆变速器及变速方法
CN102862475B (zh) 一种电动汽车变速器及其变速方法
CN101793315B (zh) 机械和液压组合式动力传动机构
CN201890130U (zh) 一种车辆驱动用混合动力装置
CN109723769A (zh) 纯电动车减速器的二级减速机构
CN101349310B (zh) 车用行星式主离合装置
CN110758082B (zh) 一种新能源车辆动力耦合装置及其控制方法
CN209892698U (zh) 双阶行星轮组两档电驱变速器
CN204123949U (zh) 混合动力变速装置及使用该变速装置的车辆
KR101266372B1 (ko) 차량의 무단 자동변속 시스템
EP2014499B1 (en) Hybrid vehicle power transmission
CN110758083A (zh) 一种新能源车辆动力系统及其控制方法
CN109281997A (zh) 一种无倒挡第二齿轮单向传动两挡自动变速器
CN105882380A (zh) 混合动力装置
CN205429972U (zh) 自动变速装置

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
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20210719

Address after: Room 1005 and 1006, 10 / F, building 4, science and Technology Industrial Park, high tech Industrial Development Zone, Yijiang District, Wuhu City, Anhui Province 241000

Applicant after: WUHU YIXUN PRODUCTIVITY PROMOTION CENTER Co.,Ltd.

Address before: 241000 Changjiang Modern City, Yijiang District, Wuhu City, Anhui Province

Applicant before: ANHUI ZHIZHI INFORMATION TECHNOLOGY Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20231027

Address after: Room 1009, 10 / F, building 4, Service Outsourcing Industrial Park, high tech Development Zone, Yijiang District, Wuhu City, Anhui Province

Patentee after: WUHU ZHIXING TIANXIA INDUSTRIAL DESIGN Co.,Ltd.

Address before: Room 1005 and 1006, 10 / F, building 4, science and Technology Industrial Park, high tech Industrial Development Zone, Yijiang District, Wuhu City, Anhui Province 241000

Patentee before: WUHU YIXUN PRODUCTIVITY PROMOTION CENTER CO.,LTD.