CN110686054A - 一种新能源汽车两挡减速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源汽车两挡减速器，其包括输入轴总成、中间轴总成、差速器总成、换挡拨叉、换挡杆和换挡电机，输入轴总成、中间轴总成和差速器总成分别通过两端的球轴承与箱体连接，并通过齿轮啮合传递动力；输入轴总成前端设计了内花键用于和汽车的动力电机相接，差速器内部两端的半轴齿轮也设计了内花键与汽车左右车轮的传动轴连接，中间轴设计为两个空转齿轮和一个同步器的结构可以根据汽车行驶工况进行挡位的切换。换挡电机和换挡杆通过齿轮啮合传递动力，换挡杆和换挡拨叉通过一个换挡拨头相配合，把换挡杆旋转运动转化为换挡拨叉的上下往复运动；这样就实现了减速器的动力传递和挡位切换。

Description

一种新能源汽车两挡减速器

技术领域

本发明属于汽车变速器领域，特别涉及一种新能源汽车两挡减速器。

背景技术

随着国家排放要求越来越高，发展新能源汽车是各大汽车生产厂商的唯一途径，其中为满足国家法规要求发展纯电动汽车是最有效的途径。但纯电动汽车的里程续航问题一直无法有效的解决，怎么增加纯电动汽车续航里程各大汽车生产厂家各展所长。汽车最普遍的做法是增加电池的电量和快充技术，但发展电池时间长、成本高不适于当前市场。提升电机的效率就成为解决续航里程的另一途径。

新能源汽车减速器是汽车主要零部件之一，提升传动效率必然离不开减速器的优化。电机在其额定的转速范围内才能满足效率最高，而原来常用的单挡减速器因无法变速，所以电机需要根据车速提供相应的转速使电机多数时候不会工作在额定转速范围内，这样就会造成能源的浪费降低续航里程；两挡减速器有效的避免了该问题，在低速行驶时用大速比，高速时用小速比合理的控制了电机转速和车速的关系使电机大多数时间都运行在高效率转速区间，提升了汽车续航里程。因此设计一款两挡减速器是发展纯电动汽车的另一途径。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术对应的不足，提供一种新能源汽车两挡减速器，其可以提高电机使用效率，增加新能源汽车续航里程，增强新能源汽车竞争能力。

本发明的目的是采用下述方案实现的：本发明公开了一种新能源汽车两挡减速器，包括输入轴、中间轴、差速器总成、换挡组件，所述输入轴与中间轴平行设置，所述输入轴的两端分别通过输入轴轴承支撑在减速器箱体上，所述输入轴用于与汽车的动力电机相接，所述输入轴上设有输入轴二挡齿轮、输入轴一挡齿轮，所述中间轴的两端分别通过中间轴轴承支撑在减速器箱体上，所述中间轴上设有常啮合齿轮，与差速器总成的主减速齿轮啮合，所述中间轴上空套有中间轴一挡齿轮、中间轴二挡齿轮，所述中间轴一挡齿轮、中间轴二挡齿轮轴向限位在中间轴上，所述中间轴一挡齿轮与输入轴一挡齿轮啮合，所述中间轴二挡齿轮与输入轴二挡齿轮啮合，所述中间轴上设有同步器组件，所述同步器组件轴向限位在中间轴一挡齿轮与中间轴二挡齿轮之间，所述换挡组件包括换挡拨叉、换挡齿轮和换挡电机，所述换挡拨叉设置在拨叉杆上，所述拨叉杆空套在减速器箱体的换挡拨叉杆孔中，所述换挡拨叉与同步器组件卡接，所述换挡电机的电机轴上设有齿轮，换挡电机的电机轴的齿轮与换挡齿轮啮合，所述换挡齿轮设置在换挡杆上，所述换挡杆通过轴承可转动地安装在箱体上，所述换挡杆上固定有换挡拨头，所述换挡拨头与换挡拨叉卡接，通过换挡拨头转动带动换挡拨叉滑动。

所述中间轴上过盈压装有中间轴一挡齿轮轴套、中间轴二挡齿轮轴套，所述中间轴一挡齿轮、中间轴二挡齿轮分别通过滚针空套在中间轴一挡齿轮轴套、中间轴二挡齿轮轴套上，且轴向限位。

所述中间轴为中空结构，所述中间轴上对应中间轴一挡齿轮轴套、中间轴二挡齿轮轴套位置的圆周壁分别设有径向孔，与中间轴的内腔连通，所述中间轴一挡齿轮轴套、中间轴二挡齿轮轴套上设有径向孔，用于润滑油通过中心孔和径向孔润滑滚针轴承。中空和径向孔还有轴套上的孔均为滚针轴承润滑设计。

所述同步器组件的齿座通过花键周向固定在中间轴上，且轴向限位在中间轴一挡齿轮轴套与中间轴二挡齿轮轴套之间，所述中间轴一挡齿轮、中间轴二挡齿轮靠近同步器组件的一侧分别设有用于与同步器组件的滑套的内齿啮合的结合齿；所述同步器组件为三锥面同步器。

所述中间轴一挡齿轮、中间轴二挡齿轮靠近同步器组件的一侧分别焊接有用于与同步器组件的滑套的内齿啮合的结合齿。结合齿焊接到齿轮上，符合结构和工艺要求。

所述常啮合齿轮与中间轴做为一体；中间轴轴承过盈压装在中间轴上，中间轴轴承外圆和箱体间隙配合，方便装配。

所述换挡齿轮采用扇形齿轮；所述换挡齿轮、换挡拨头通过销固定在换挡杆上。因为执行过程中转不到整个圆，因此，换挡齿轮采用扇形齿轮可以节省成本和空间。

所述换挡拨叉通过销固定在拨叉杆上，所述换挡拨叉上设有用于与换挡拨头卡接的卡槽。

所述差速器总成包括差速器壳体、半轴锥齿轮、行星齿轮、行星齿轮轴、主减速齿轮、卡圈、信号轮和差速器轴承，差速器壳体的两端分别通过差速器轴承支撑于减速器箱体上，主减速齿轮通过螺栓固定在差速器壳体上，两个行星齿轮位于差速器壳体内且上下对称地装配于行星齿轮轴上，两个半轴锥齿轮左右对称设置在差速器壳体内，左右两侧的半轴锥齿轮均与行星齿轮轴上的两个行星齿轮啮合，两个半轴锥齿轮的轴心线与行星齿轮轴的轴心线垂直，所述行星齿轮轴位于差速器壳体的壳体之内，其两端分别安装固定在差速器壳体设有的行星轴安装孔内；信号轮压装到差速器壳体上用于检测转速；差速器轴承过盈压装在差速器壳体上，差速器轴承外圆和箱体配合。

输入轴的一端设有内花键用于与汽车的动力电机相接；输入轴一挡齿轮与输入轴设计为一体；输入轴二挡齿轮通过花键固定在输入轴上且轴向限位。

输入轴轴承过盈压装在输入轴上，输入轴轴承外圆与箱体配合。

所述输入轴上设有驻车齿轮，与输入轴周向固定，驻车齿轮为驻车功能预留。驻车齿轮用于与驻车棘爪配合实现驻车，本专利未设计驻车，只是预留接口。

所述换挡电机为带信号控制的电机，电机轴前端带齿轮，通过箱体安装面和两个螺栓固定。

本发明具有的优点是：由于本新能源汽车的两挡减速器结构，包括输入轴总成、中间轴总成、差速器总成、换挡拨叉、换挡杆和换挡电机，输入轴总成、中间轴总成、差速器总成实现动力传动，中间轴总成布置有一个同步器用于挡位的切换，换挡拨叉、换挡杆和换挡电机执行换挡动作实现换挡。输入轴总成、中间轴总成、差速器总成通过两端球轴承固定在箱体上；换挡拨叉两端通过间隙配合安装在箱体的换挡拨叉杆孔中，换挡杆两端通过一对小轴承定位在箱体上，换挡电机安装在箱体安装面上通过螺栓固定。输入轴总成、中间轴总成、差速器总成通过齿轮啮合把动力电机的动力传递到车轮传动轴上，换挡电机和换挡杆通过齿轮啮合把换挡电机的动力传递到换挡拨叉上实现换挡，其可以提高电机使用效率，增加新能源汽车续航里程，增强新能源汽车竞争能力。

附图说明

图1为本发明的新能源汽车两挡减速器的传动简图；

图2为本发明的新能源汽车两挡减速器的结构示意图；

图3为本发明的新能源汽车两挡减速器的输入轴总成的结构示意图；

图4为本发明的新能源汽车两挡减速器的中间轴总成的结构示意图；

图5为本发明的新能源汽车两挡减速器的差速器总成的结构示意图；

图6为本发明的新能源汽车两挡减速器的换挡拨叉的结构示意图；

图7为本发明的新能源汽车两挡减速器的换挡杆的结构示意图；

图8为本发明的新能源汽车两挡减速器的换挡电机的结构示意图。

附图中，1为输入轴，2为中间轴，3为差速器总成，4为换挡电机，51为中间轴一挡齿轮轴套，52为中间轴二挡齿轮轴套，6为滚针，7为输入轴轴承，8为输入轴一挡齿轮，9为输入轴二挡齿轮，10为驻车齿轮，11为中间轴轴承，12为中间轴一挡齿轮，13为同步器组件，14为中间轴二挡齿轮，15为常啮合齿轮，16为差速器轴承，17为差速器壳体，18为行星齿轮，19为行星齿轮轴，20为主减速齿轮，21为半轴锥齿轮，22为换挡拨叉，23为拨叉杆，24为小轴承，25为换挡拨头，26为换挡齿轮，27为换挡杆，28为车轮。

具体实施方式

参见图1至图8，本实施例公开了一种新能源汽车两挡减速器，包括输入轴1、中间轴2、差速器总成3、换挡组件，所述输入轴与中间轴平行设置，所述输入轴的两端分别通过输入轴轴承7支撑在减速器箱体上，所述输入轴用于与汽车的动力电机相接，所述输入轴上设有输入轴二挡齿轮9、输入轴一挡齿轮8，组成输入轴总成，所述中间轴的两端分别通过中间轴轴承11支撑在减速器箱体上，所述中间轴上设有常啮合齿轮15，与差速器总成的主减速齿轮20啮合，所述中间轴上空套有中间轴一挡齿轮12、中间轴二挡齿轮14，所述中间轴一挡齿轮12、中间轴二挡齿轮14轴向限位在中间轴上，所述中间轴一挡齿轮12与输入轴一挡齿轮8啮合，所述中间轴二挡齿轮14与输入轴二挡齿轮9啮合，所述中间轴上设有同步器组件13，所述同步器组件13轴向限位在中间轴一挡齿轮12与中间轴二挡齿轮14之间，组成中间轴总成，所述换挡组件包括换挡拨叉22、换挡齿轮26和换挡电机4，所述换挡拨叉22设置在拨叉杆23上，所述拨叉杆23空套在减速器箱体的换挡拨叉22杆孔中，所述换挡拨叉22与同步器组件13卡接，所述换挡电机4的电机轴上设有齿轮，换挡电机4的电机轴的齿轮与换挡齿轮26啮合，所述换挡齿轮26设置在换挡杆27上，所述换挡杆27通过小轴承24可转动地安装在箱体上，所述换挡杆27上固定有换挡拨头25，所述换挡拨头25与换挡拨叉22卡接，通过换挡拨头25转动带动换挡拨叉22滑动。

所述中间轴上过盈压装有中间轴一挡齿轮轴套51、中间轴二挡齿轮轴套52，所述中间轴一挡齿轮轴套51、中间轴二挡齿轮轴套52轴向限位在中间轴上，所述中间轴一挡齿轮12、中间轴二挡齿轮14分别通过滚针6空套在中间轴一挡齿轮轴套51、中间轴二挡齿轮轴套52上，且轴向限位；所述同步器组件13的齿座通过花键周向固定在中间轴上，且轴向限位在中间轴一挡齿轮轴套51与中间轴二挡齿轮轴套52之间，所述中间轴一挡齿轮12、中间轴二挡齿轮14靠近同步器组件13的一侧分别设有用于与同步器组件13的滑套的内齿啮合的结合齿。

所述同步器组件13为三锥面同步器。三锥面同步器采用三锥齿环空套在齿轮锥面上用于实现同步。

中间轴一挡齿轮轴套51、中间轴二挡齿轮轴套52用于安装滚针6轴承。中间轴设置成中空结构用于通油，便于润滑油通过中心孔和径向的小孔润滑滚针轴承。

所述中间轴为中空结构，所述中间轴上对应中间轴一挡齿轮轴套51、中间轴二挡齿轮轴套52位置的圆周壁分别设有径向孔，与中间轴的内腔连通。

所述中间轴的一端通过设有的内螺纹固定有锁紧螺栓，所述锁紧螺栓设有轴向通孔与中间轴的内腔连通。锁紧螺栓用于轴系零件轴向限位防止轴系零件轴向窜动。

所述常啮合齿轮15与中间轴做为一体；中间轴轴承11过盈压装在中间轴上，中间轴轴承11外圆和箱体配合。

所述换挡齿轮26采用扇形齿轮；所述换挡齿轮26、换挡拨头25通过销固定在换挡杆27上。

所述换挡拨叉22通过销固定在拨叉杆23上，所述换挡拨叉22上设有用于与换挡拨头25卡接的卡槽。

所述差速器总成包括差速器壳体17、半轴锥齿轮21、行星齿轮18、行星齿轮轴19、主减速齿轮20、卡圈、信号轮和差速器轴承16，差速器壳体17的两端分别通过差速器轴承16支撑于减速器箱体上，主减速齿轮20通过螺栓固定在差速器壳体17上，两个行星齿轮18位于差速器壳体17内且上下对称地装配于行星齿轮轴19上，两个半轴锥齿轮21左右对称设置在差速器壳体17内，左右两侧的半轴锥齿轮21均与行星齿轮轴19上的两个行星齿轮18啮合，两个半轴锥齿轮21的轴心线与行星齿轮轴19的轴心线垂直，所述行星齿轮轴19位于差速器壳体17的壳体之内，其两端分别安装固定在差速器壳体17设有的行星轴安装孔内；信号轮压装到差速器壳体17上用于检测转速；差速器轴承16过盈压装在差速器壳体17上，差速器轴承16外圆和箱体配合。

输入轴的一端设有内花键用于与汽车的动力电机相接；输入轴一挡齿轮8与输入轴设计为一体；输入轴二挡齿轮9通过花键固定在输入轴上且轴向限位。输入轴可以设置中空结构，便于加工内花键。

输入轴轴承7过盈压装在输入轴上，输入轴轴承7外圆与箱体间隙配合。

所述输入轴上设有驻车齿轮10，与输入轴周向固定，驻车齿轮10为驻车功能预留。驻车齿轮10通过过盈压装固定在输入轴上。

参照附图1和图2，将详细描述本发明的具体实施方案。

换挡动力路线：

换挡电机的旋转运动通过和换挡齿轮26啮合传递到换挡拨头25，使换挡拨头25上下转动，带动换挡拨叉4的上下滑动实现一挡和二挡的转换。

动力传递路线：

一挡时驱动电机动力传递给输入轴8，输入轴8上的输入轴一挡齿轮通过齿轮啮合传递到中间轴一挡齿轮12，中间轴一挡齿轮12通过和同步器组件13配合传递到中间轴15上，中间轴15上的常啮合齿轮通过齿轮啮合传递给主减速齿轮20，主减速齿轮20和差速器壳体17、半轴锥齿轮21、行星齿轮18完成差速后传递到车轮28。

二挡时驱动电机动力传递给输入轴8，输入轴8上通过花键固定的输入轴二挡齿轮通过齿轮啮合传递到中间轴二挡齿轮14，中间轴二挡齿轮14通过和同步器组件13配合传递到中间轴15上，中间轴15上的常啮合齿轮通过齿轮啮合传递给主减速齿轮20，主减速齿轮20和差速器壳体17、半轴锥齿轮21、行星齿轮18完成差速后传递到车轮。

通过这样的方式就实现了两挡减速的动力传递和挡位切换。为新能源汽车的效率提升和续航里程的增加提供了合理的方案。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种新能源汽车两挡减速器，其特征在于：包括输入轴、中间轴、差速器总成、换挡组件，所述输入轴与中间轴平行设置，所述输入轴的两端分别通过输入轴轴承支撑在减速器箱体上，所述输入轴用于与汽车的动力电机相接，所述输入轴上设有输入轴二挡齿轮、输入轴一挡齿轮，所述中间轴的两端分别通过中间轴轴承支撑在减速器箱体上，所述中间轴上设有常啮合齿轮，与差速器总成的主减速齿轮啮合，所述中间轴上空套有中间轴一挡齿轮、中间轴二挡齿轮，所述中间轴一挡齿轮、中间轴二挡齿轮轴向限位在中间轴上，所述中间轴一挡齿轮与输入轴一挡齿轮啮合，所述中间轴二挡齿轮与输入轴二挡齿轮啮合，所述中间轴上设有同步器组件，所述同步器组件轴向限位在中间轴一挡齿轮与中间轴二挡齿轮之间，所述换挡组件包括换挡拨叉、换挡齿轮和换挡电机，所述换挡拨叉设置在拨叉杆上，所述拨叉杆空套在减速器箱体的换挡拨叉杆孔中，所述换挡拨叉与同步器组件卡接，所述换挡电机的电机轴上设有齿轮，换挡电机的电机轴的齿轮与换挡齿轮啮合，所述换挡齿轮设置在换挡杆上，所述换挡杆通过轴承可转动地安装在箱体上，所述换挡杆上固定有换挡拨头，所述换挡拨头与换挡拨叉卡接，通过换挡拨头转动带动换挡拨叉滑动。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车两挡减速器，其特征在于：所述中间轴上过盈压装有中间轴一挡齿轮轴套、中间轴二挡齿轮轴套，所述中间轴一挡齿轮、中间轴二挡齿轮分别通过滚针空套在中间轴一挡齿轮轴套、中间轴二挡齿轮轴套上，且轴向限位。

3.根据权利要求2所述的新能源汽车两挡减速器，其特征在于：所述中间轴为中空结构，所述中间轴上对应中间轴一挡齿轮轴套、中间轴二挡齿轮轴套位置的圆周壁分别设有径向孔，与中间轴的内腔连通，所述中间轴一挡齿轮轴套、中间轴二挡齿轮轴套上设有径向孔，用于润滑油通过中心孔和径向孔润滑滚针轴承。

4.根据权利要求1所述的新能源汽车两挡减速器，其特征在于：所述常啮合齿轮与中间轴做为一体；中间轴轴承过盈压装在中间轴上，中间轴轴承外圆和箱体间隙配合。

5.根据权利要求1所述的新能源汽车两挡减速器，其特征在于：所述换挡齿轮采用扇形齿轮；所述换挡齿轮、换挡拨头通过销固定在换挡杆上。

6.根据权利要求1所述的新能源汽车两挡减速器，其特征在于：所述换挡拨叉通过销固定在拨叉杆上，所述换挡拨叉上设有用于与换挡拨头卡接的卡槽。

7.根据权利要求1所述的新能源汽车两挡减速器，其特征在于：所述差速器总成包括差速器壳体、半轴锥齿轮、行星齿轮、行星齿轮轴、主减速齿轮、卡圈、信号轮和差速器轴承，差速器壳体的两端分别通过差速器轴承支撑于减速器箱体上，主减速齿轮通过螺栓固定在差速器壳体上，两个行星齿轮位于差速器壳体内且上下对称地装配于行星齿轮轴上，两个半轴锥齿轮左右对称设置在差速器壳体内，左右两侧的半轴锥齿轮均与行星齿轮轴上的两个行星齿轮啮合，两个半轴锥齿轮的轴心线与行星齿轮轴的轴心线垂直，所述行星齿轮轴位于差速器壳体的壳体之内，其两端分别安装固定在差速器壳体设有的行星轴安装孔内；信号轮压装到差速器壳体上用于检测转速；差速器轴承过盈压装在差速器壳体上，差速器轴承外圆和箱体配合。

8.根据权利要求1所述的新能源汽车两挡减速器，其特征在于：输入轴的一端设有内花键用于与汽车的动力电机相接；输入轴一挡齿轮与输入轴设计为一体；输入轴二挡齿轮通过花键固定在输入轴上且轴向限位；输入轴轴承过盈压装在输入轴上，输入轴轴承外圆与箱体配合。

9.根据权利要求1所述的新能源汽车两挡减速器，其特征在于：所述同步器组件的齿座通过花键周向固定在中间轴上，且轴向限位在中间轴一挡齿轮轴套与中间轴二挡齿轮轴套之间，所述中间轴一挡齿轮、中间轴二挡齿轮靠近同步器组件的一侧分别设有用于与同步器组件的滑套的内齿啮合的结合齿；所述同步器组件为三锥面同步器。

10.根据权利要求1所述的新能源汽车两挡减速器，其特征在于：所述输入轴上设有驻车齿轮，与输入轴周向固定，驻车齿轮为驻车功能预留。

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