CN109747412A - 一种车辆及其动力系统、减速器 - Google Patents

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白学森
张晓伟
陈慧勇
王印束
董伟超
肖严强
蒋鹏飞
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Abstract

本发明涉及一种车辆及其动力系统、减速器。车辆包括车体以及设置在车体上的动力系统,动力系统包括减速器以及与减速器连接的第一驱动电机和第二驱动电机,所述减速器包括输出轴以及与输出轴连接的主减速齿轮系,所述主减速齿轮系传动连接有第二驱动轴,第二驱动轴传动连接有第一驱动轴,第一驱动轴通过第二驱动轴与输出轴传动连接,第一驱动轴设置有用于与第一驱动电机连接的第一输入端,第二驱动轴设置有用于与第二驱动电机连接的第二输入端。本发明中的减速器在实际使用过程中,第一驱动电机和第二驱动电机分别与第一驱动轴和第二驱动轴连接,避免了两个驱动电机同时连在一个驱动轴上时造成该驱动轴的负荷较大,易损坏的问题发生。

Description

一种车辆及其动力系统、减速器
技术领域
本发明涉及一种车辆及其动力系统、减速器。
背景技术
目前,电动汽车的动力系统一般采用单电机加多挡变速器的结构,但是因为电机功率的限制,该结构无法满足持续爬坡时的动力需求,针对这一问题,一些客车采用双电机直接驱动的结构,通过增大电机的功率和扭矩来满足爬坡时的动力需求,但是当电机的输出扭矩较大时,电机的体积较大,导致动力系统的布置空间需求较大,不利于大面积推广和使用。
针对上述问题,一项授权公告号为CN 203500412 U,名称为电动汽车用双电机输入主减速器的中国专利公开了一种电动汽车的动力系统,包括减速器以及与减速器连接的两个驱动电机,减速器包括互相平行的电机驱动轴和二级直齿轮轴,电机驱动轴的两端分别与两个驱动电机连接,电机驱动轴和二级直齿轮轴通过一级主动齿轮和一级从动齿轮传动连接,二级直齿轮轴通过二级主动直齿轮与差速器连接,该动力系统,采用双电机与减速器配合,电机采用体积较小的高转速、低扭矩电机,并通过减速器将电机的转速转化为扭矩,从而在保证系统输出扭矩的条件下,减小系统的体积。但是,该装置在实际制造使用过程中,因为两个电机同时连在一个转动轴上,对转动轴的强度和轴承的强度要求高,制造难度较大,而且使用过程中易损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制作难度低、使用过程不易损坏的减速器;本发明的目的还在于提供一种使用上述减速器的动力系统和车辆。
为实现上述目的,本发明一种减速器的技术方案1是:一种减速器,包括输出轴以及与输出轴连接的主减速齿轮系,所述主减速齿轮系传动连接有第二驱动轴,第二驱动轴传动连接有第一驱动轴,第一驱动轴通过第二驱动轴与输出轴传动连接,第一驱动轴设置有用于与第一驱动电机连接的第一输入端,第二驱动轴设置有用于与第二驱动电机连接的第二输入端。
本发明中的减速器在实际使用过程中,第一驱动电机和第二驱动电机分别与第一驱动轴和第二驱动轴连接,避免了两个驱动电机同时连在一个驱动轴上时造成该驱动轴的负荷较大,易损坏的问题发生。
本发明一种减速器的技术方案2是在技术方案1的基础上做进一步改进:所述第一驱动轴和第二驱动轴通过子减速齿轮系传动连接。
第一驱动轴和第二驱动轴之间通过减速齿轮系传动连接,使得整个减速器可输出三种扭矩工况,即:第一驱动电机单独工作时输出扭矩M1;第二驱动电机单独工作时输出扭矩M2;第一驱动电机和第二驱动电机共同工作时输出扭矩M3。从而使本动力系统可以适应更加复杂的车辆行驶路况,增强本动力系统的通用性。
本发明一种减速器的技术方案3是在技术方案1的基础上做进一步改进:所述主减速齿轮系包括设置在第二驱动轴上的第二驱动齿轮和设置在输出轴上与所述第二驱动齿轮配合的输出从动齿轮。
本发明一种减速器的技术方案4是在技术方案1的基础上做进一步改进:所述主减速齿轮系包括设置在第二驱动轴与输出轴之间的主传动轴,第二驱动轴与主传动轴通过减速齿轮组传动连接,主传动轴通过减速齿轮组与输出轴传动连接。通过设置主传动轴,对第二驱动电机进行多级减速。
本发明一种减速器的技术方案5是在技术方案1-4中任一技术方案的基础上做进一步改进:所述第一驱动轴、第二驱动轴和输出轴互相平行。
本发明一种减速器的技术方案6是在技术方案1-4的基础上做进一步改进:所述第一输入端和第二输入端位于驱动轴相对的两侧。可以使减速器两侧壳体受力均匀。
为实现上述目的,本发明一种动力系统的技术方案1是:一种动力系统,包括减速器以及与减速器连接的第一驱动电机和第二驱动电机,所述减速器包括输出轴以及与输出轴连接的主减速齿轮系,所述主减速齿轮系传动连接有第二驱动轴,第二驱动轴传动连接有第一驱动轴,第一驱动轴通过第二驱动轴与输出轴传动连接,第一驱动轴设置有用于与第一驱动电机连接的第一输入端,第二驱动轴设置有用于与第二驱动电机连接的第二输入端。
本发明中的减速器在实际使用过程中,第一驱动电机和第二驱动电机分别与第一驱动轴和第二驱动轴连接,避免了两个驱动电机同时连在一个驱动轴上时造成该驱动轴的负荷较大,易损坏的问题发生。
本发明一种动力系统的技术方案2是在技术方案1的基础上做进一步改进:所述第一驱动轴和第二驱动轴通过子减速齿轮系传动连接。
第一驱动轴和第二驱动轴之间通过减速齿轮系传动连接,使得整个减速器可输出三种扭矩工况,即:第一驱动电机单独工作时输出扭矩M1;第二驱动电机单独工作时输出扭矩M2;第一驱动电机和第二驱动电机共同工作时输出扭矩M3。从而使本动力系统可以适应更加复杂的车辆行驶路况,增强本动力系统的通用性。
本发明一种动力系统的技术方案3是在技术方案1的基础上做进一步改进:所述主减速齿轮系包括设置在第二驱动轴上的第二驱动齿轮和设置在输出轴上与所述第二驱动齿轮配合的输出从动齿轮。
本发明一种动力系统的技术方案4是在技术方案1的基础上做进一步改进:所述主减速齿轮系包括设置在第二驱动轴与输出轴之间的主传动轴,第二驱动轴与主传动轴通过减速齿轮组传动连接,主传动轴通过减速齿轮组与输出轴传动连接。通过设置主传动轴,对第二驱动电机进行多级减速。
本发明一种动力系统的技术方案5是在技术方案1-4中任一技术方案的基础上做进一步改进:所述第一驱动轴、第二驱动轴和输出轴互相平行。
本发明一种动力系统的技术方案6是在技术方案1-4的基础上做进一步改进:所述第一输入端和第二输入端位于驱动轴相对的两侧。可以使减速器两侧壳体受力均匀。
为实现上述目的,本发明一种车辆的技术方案1是:一种车辆,包括车体以及设置在车体上的动力系统,所述动力系统包括减速器以及与减速器连接的第一驱动电机和第二驱动电机,所述减速器包括输出轴以及与输出轴连接的主减速齿轮系,所述主减速齿轮系传动连接有第二驱动轴,第二驱动轴传动连接有第一驱动轴,第一驱动轴通过第二驱动轴与输出轴传动连接,第一驱动轴设置有用于与第一驱动电机连接的第一输入端,第二驱动轴设置有用于与第二驱动电机连接的第二输入端。
本发明中的减速器在实际使用过程中,第一驱动电机和第二驱动电机分别与第一驱动轴和第二驱动轴连接,避免了两个驱动电机同时连在一个驱动轴上时造成该驱动轴的负荷较大,易损坏的问题发生。
本发明一种车辆的技术方案2是在技术方案1的基础上做进一步改进:所述第一驱动轴和第二驱动轴通过子减速齿轮系传动连接。
第一驱动轴和第二驱动轴之间通过减速齿轮系传动连接,使得整个减速器可输出三种扭矩工况,即:第一驱动电机单独工作时输出扭矩M1;第二驱动电机单独工作时输出扭矩M2;第一驱动电机和第二驱动电机共同工作时输出扭矩M3。从而使本动力系统可以适应更加复杂的车辆行驶路况,增强本动力系统的通用性。
本发明一种车辆的技术方案3是在技术方案1的基础上做进一步改进:所述主减速齿轮系包括设置在第二驱动轴上的第二驱动齿轮和设置在输出轴上与所述第二驱动齿轮配合的输出从动齿轮。
本发明一种车辆的技术方案4是在技术方案1的基础上做进一步改进:所述主减速齿轮系包括设置在第二驱动轴与输出轴之间的主传动轴,第二驱动轴与主传动轴通过减速齿轮组传动连接,主传动轴通过减速齿轮组与输出轴传动连接。通过设置主传动轴,对第二驱动电机进行多级减速。
本发明一种车辆的技术方案5是在技术方案1-4中任一技术方案的基础上做进一步改进:所述第一驱动轴、第二驱动轴和输出轴互相平行。
本发明一种车辆的技术方案6是在技术方案1-4的基础上做进一步改进:所述第一输入端和第二输入端位于驱动轴相对的两侧。可以使减速器两侧壳体受力均匀。
附图说明
图1为本发明一种车辆具体实施例1中动力系统的示意图;
图2为本发明一种车辆具体实施例2中输出轴为左侧输出的动力系统的示意图;
图3为本发明一种车辆具体实施例2中输出轴为右侧输出的动力系统的示意图;
图4为本发明一种车辆具体实施例3中动力系统的示意图;
图5为本发明一种车辆具体实施例4中动力系统的示意图;
图6为本发明一种车辆具体实施例6中动力系统的示意图;
图中:1、第一驱动轴;11、第一驱动齿轮;2、第一驱动电机;3、第二驱动轴;31、子从动齿轮;32、第二驱动齿轮;4、第二驱动电机;5、主传动轴;51、主传动输入齿轮;52、主传动输出齿轮;6、差速器;61、差速器齿轮;62、半轴;7、输出轴;71、输出从动齿轮;9、子传动轴;91、子传动输入齿轮;92、子传动输出齿轮。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的一种车辆的具体实施例1,包括车体以及设置在车体上的动力系统,所述动力系统的具体结构如图1所示,包括减速器以及与减速器连接的两个驱动电机,分别为第一驱动电机2和第二驱动电机4,减速器包括顺次传动连接的第一驱动轴1、第二驱动轴3、主传动轴5,其中,第一驱动轴1的左侧与第一驱动电机2连接,第二驱动轴3的右侧与第二驱动电机4连接,第一驱动轴1与第二驱动轴3之间通过设置在第一驱动轴上的第一驱动齿轮11和设置在第二驱动轴上的子从动齿轮31啮合传动,第一驱动齿轮11和子从动齿轮31构成第一减速齿轮组。
第二驱动轴3和主传动轴5之间通过设置在第二驱动轴上的第二驱动齿轮32和设置在主传动轴上的主传动输入齿轮51啮合传动,第二驱动齿轮32和主传动输入齿轮51构成第二减速齿轮组。
主传动轴5传动连接有差速器6,差速器的两侧半轴62构成减速器的输出轴,用于中央驱动车辆,两侧半轴分别与两侧车轮连接。主传动轴5和差速器6之间通过主传动轴上的主传动输出齿轮52和差速器齿轮61啮合传动,主传动输出齿轮52和差速器齿轮61构成第三减速齿轮组。
在本实施例中,所述第一驱动轴1、第二驱动轴3、主传动轴5以及差速器半轴62均互相平行。所述第二减速齿轮组和第三减速齿轮组构成主减速齿轮系,第一减速齿轮组构成子减速齿轮系。
本发明中的动力系统在实际使用过程中,第一驱动电机2和第二驱动电机4分别与第一驱动轴1和第二驱动轴3连接,避免了两个驱动电机同时连在一个驱动轴上时造成该驱动轴的负荷较大,易损坏的问题发生。
此外,两个驱动电机连接在两个驱动轴上,两个驱动轴之间又通过减速齿轮组传动连接,使得整个减速器可输出三种扭矩工况,即:第一驱动电机2单独工作时输出扭矩M1;第二驱动电机4单独工作时输出扭矩M2;第一驱动电机2和第二驱动电机4共同工作时输出扭矩M3。从而使本动力系统可以适应更加复杂的车辆行驶路况,增强本动力系统的通用性。
在上述动力系统的多种使用工况中,为使得第一驱动电机2和第二驱动电机4在空转时不会产生电磁阻力,两驱动电机采用感应伺服电机。在第一驱动电机和第二驱动电机共同工作时,假设第一驱动电机输出端的转速为r1,第二驱动电机输出端的转速为r2,第一驱动齿轮和子从动齿轮31构成的第一减速齿轮组的速比为i,为使减速器能稳定运行,则r2=r1*i,从该式也可以看出,在相同功率下,第一驱动电机的额定转速大于第二驱动电机的额定转速,从而使第一驱动电机的额定扭矩小于第二驱动电机的额定扭矩,第一驱动电机的体积小于第二驱动电机的体积。
第一驱动电机2和第二驱动电机4布置在减速器的两侧,可以使减速器两侧壳体受力均匀。
本发明的一种车辆的具体实施例2,包括车体以及设置在车体上的动力系统,所述动力系统的具体结构如图2或图3所示,与具体实施例1中的动力系统的区别在于,本实施例中的动力系统用于轮边驱动的车辆,故主传动轴5下游不设置差速器,而是直接设置输出轴7,主传动轴5与输出轴7之间通过主传动轴上设置的主传动输出齿轮52和输出轴上设置的输出从动齿轮71啮合传动,主传动输出齿轮52和输出从动齿轮71构成第三减速齿轮组,图2中的减速器为左侧输出的减速器,图3中的减速器为右侧输出的减速器。
本发明的一种车辆的具体实施例3与具体实施例1之间的区别在于:如图4所示,第一驱动轴1和第二驱动轴3之间可以不通过第一驱动齿轮和子从动齿轮31直接啮合传动,而是在第一驱动轴和第二驱动轴之间设置子传动轴9,主传动轴9上设置子传动输入齿轮91和子传动输出齿轮92,第一驱动轴1和子传动轴9通过第一驱动齿轮11和子传动输入齿轮91啮合传动,子传动轴9和第二驱动轴3通过子主传动输出齿轮92和子从动齿轮31啮合传动。此外,子传动轴9也可以设置多个,从而对第一驱动电机进行多级减速。
本发明的一种车辆的具体实施例4与具体实施例1之间的区别在于:如图5所示,不设置主传动轴,差速器齿轮61直接和第二驱动齿轮32啮合传动。
本发明的一种车辆的具体实施例5与具体实施例1之间的区别在于:主传动轴设置两个或多个,从而对第二驱动电机进行多级减速。
本发明的一种车辆的具体实施例6与具体实施例2之间的区别在于:如图6所示,不设置主传动轴,输出从动齿轮71直接和第二驱动齿轮32啮合传动。或者设置两个或多个主传动轴,从而对第二驱动电机进行多级减速。
本发明的一种动力系统的具体实施例,其具体结构与上述一种车辆各实施例中的动力系统的结构相同,此处不再赘述。
本发明的一种减速器的具体实施例,其具体结构与上述一种车辆各实施例中的减速器的结构相同,此处不再赘述。

Claims (10)

1.一种减速器,包括输出轴以及与输出轴连接的主减速齿轮系,其特征在于:所述主减速齿轮系传动连接有第二驱动轴,第二驱动轴传动连接有第一驱动轴,第一驱动轴通过第二驱动轴与输出轴传动连接,第一驱动轴设置有用于与第一驱动电机连接的第一输入端,第二驱动轴设置有用于与第二驱动电机连接的第二输入端。
2.根据权利要求1所述的减速器,其特征在于:所述第一驱动轴和第二驱动轴通过子减速齿轮系传动连接。
3.根据权利要求1所述的减速器,其特征在于:所述主减速齿轮系包括设置在第二驱动轴上的第二驱动齿轮和设置在输出轴上与所述第二驱动齿轮配合的输出从动齿轮。
4.根据权利要求1所述的减速器,其特征在于:所述主减速齿轮系包括设置在第二驱动轴与输出轴之间的主传动轴,第二驱动轴与主传动轴通过减速齿轮组传动连接,主传动轴通过减速齿轮组与输出轴传动连接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的减速器,其特征在于:所述第一驱动轴、第二驱动轴和输出轴互相平行。
6.根据权利要求1-4任一项所述的减速器,其特征在于:所述第一输入端和第二输入端位于驱动轴相对的两侧。
7.一种动力系统,包括减速器以及与减速器连接的第一驱动电机和第二驱动电机,所述减速器包括输出轴以及与输出轴连接的主减速齿轮系,其特征在于:所述主减速齿轮系传动连接有第二驱动轴,第二驱动轴传动连接有第一驱动轴,第一驱动轴通过第二驱动轴与输出轴传动连接,第一驱动轴设置有用于与第一驱动电机连接的第一输入端,第二驱动轴设置有用于与第二驱动电机连接的第二输入端。
8.根据权利要求7所述的动力系统,其特征在于:所述第一驱动轴和第二驱动轴通过子减速齿轮系传动连接。
9.根据权利要求7所述的动力系统,其特征在于:所述主减速齿轮系包括设置在第二驱动轴上的第二驱动齿轮和设置在输出轴上与所述第二驱动齿轮配合的输出从动齿轮。
10.一种车辆,包括车体以及设置在车体上的动力系统,所述动力系统包括减速器以及与减速器连接的第一驱动电机和第二驱动电机,所述减速器包括输出轴以及与输出轴连接的主减速齿轮系,其特征在于:所述主减速齿轮系传动连接有第二驱动轴,第二驱动轴传动连接有第一驱动轴,第一驱动轴通过第二驱动轴与输出轴传动连接,第一驱动轴设置有用于与第一驱动电机连接的第一输入端,第二驱动轴设置有用于与第二驱动电机连接的第二输入端。
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