CN113669433A - 一种大扭矩纯电动乘用车减速器总成 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大扭矩纯电动乘用车减速器总成，包括左壳体和右壳体、输入轴、中间齿轮轴总成、以及差速器总成；所述输入轴为齿轮轴并具有传动齿一，所述中间齿轮轴总成包括中间齿轮轴和中被齿轮，所述中间齿轮轴上设有传动齿二，所述差速器总成设有主减齿轮和半轴花键，所述输入轴右端具有与电机输出端连接的花键槽；所述中被齿轮与所述传动齿一齿轮啮合，所述主减齿轮与所述传动齿二啮合，所述差速器总成通过所述半轴花键与传动轴连接，实现减速传动；其中，所述传动齿一、所述传动齿二、中被齿轮，以及所述主减齿轮均采用小模数、小压力角、大螺旋角、增加齿宽设计，以提高重合度，增加强度，实现大扭矩传动。
Description
技术领域
本发明涉及新能源纯电动乘用车技术领域，具体涉及一种大扭矩纯电动乘用车减速器总成。
背景技术
随着国际对地球环境的重视度越来越高，汽车尾气排放成为首要改善点，新能源汽车的发展越来越得到重视，国家在战略上已经确定要大力发展新能源汽车，新能源汽车不仅要实现零排放，还必须兼顾传动汽车的舒适性、安全性。
目前市场上的电动减速器品种很多，尤其具有两级传动结构的大力矩电动减速器普遍存在整体体积大，抗冲击力差，传递的功率偏小等缺陷。
为此利用专用的齿轮传动设计软件、三维模拟仿真技术以及大量的台架和整车各种路况的道路试验，设计出了一种大扭矩纯电动减速器，其结构紧凑、扭质比高和较高的可靠性，大大提升了纯电动汽车的驾驶性、动力性、经济性和安全性。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种大扭矩纯电动乘用车减速器总成，以实现大扭矩传动。
为此，本发明提出了一种大扭矩纯电动乘用车减速器总成，包括左壳体、右壳体、输入轴、中间齿轮轴总成、以及差速器总成；所述输入轴为齿轮轴，具有传动齿一，所述中间齿轮轴总成包括中间齿轮轴和中被齿轮，所述中间齿轮轴上设有传动齿二，所述差速器总成设有主减齿轮和半轴花键。
所述输入轴右端具有与电机输出端连接的花键槽；所述中被齿轮与所述传动齿一齿轮啮合，所述主减齿轮与所述传动齿二啮合，所述差速器总成通过所述半轴花键与传动轴连接，实现减速传动；其中，所述传动齿一、所述传动齿二、中被齿轮，以及所述主减齿轮均采用小模数、小压力角、大螺旋角、增加齿宽的设计，以提高重合度，增加强度，实现大扭矩传动。
进一步，所述传动齿一和所述中被齿轮的模数在1.4～1.7范围内，压力角在16°～20°范围内，螺旋角在25°～30°范围内。
进一步，所述传动齿二和所述主减齿轮的模数在1.9～2.4范围内、压力角在16°～20°范围内、螺旋角在18°～21°范围内，齿宽在35mm～50mm范围内。
进一步，所述输入轴右侧与所述右壳体形成的间隙内设有油封一，所述油封一为双向回油线油封，所述输入轴左侧一端的内部安装有闷盖。
进一步，所述输入轴采用中空设计，所述中间齿轮轴也采用中空设计，有利于减重。
进一步，所述输入轴通过深沟球轴承一与所述左壳体、所述右壳体分别连接，其中，所述输入轴左端的所述深沟球轴承一与所述左壳体之间的间歇处设有调整垫片一。
进一步，所述中间齿轮轴左端通过深沟球轴承二与所述左壳体连接，所述中间齿轮轴右端通过深沟球轴承三与所述右壳体连接，其中，深沟球轴承二与左壳体之间的间隙处设有有调整垫片二。
进一步，所述中间齿轮轴右端设有螺塞，用于防止所述深沟球轴承三相对于所述中间齿轮轴轴向窜动。
进一步，所述差速器总成与所述左壳体形成的间隙内设有油封二，所述油封二为双向回油线油封。
进一步，所述差速器总成通过一对圆锥滚子轴承与所述左壳体和所述右壳体分别连接，而所述圆锥滚子轴承与所述左壳体之间设有调整垫片三。
本发明提供的大扭矩纯电动乘用车减速器总成，通过设置输入轴、中间齿轮轴总成和差速器总成，实现减速转动；通过将传动齿一、传动齿二、中被齿轮，以及主减齿轮采用小模数、小压力角、大螺旋角，增加齿宽设计，有利于提高重合度，降低噪音，增加强度，实现大扭矩传动；通过设置调整垫片一、调整垫片二、以及调整垫片三，可以消除壳体与轴承之间的间隙，有利于提高轴承的寿命；通过设置油封一、油封二、以及闷盖，可以起到密封、防止减速器漏油的作用；
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的大扭矩纯电动乘用车减速器总成的剖视图。
附图标记说明
1、左壳体；2、调整垫片一；3、深沟球轴承一；4、输入轴；41、传动齿一；5、闷盖；6、调整垫片二；7、深沟球轴承二；8、中间齿轮轴总成；81、中被齿轮；82、传动齿二；9、差速器总成；91、主减齿轮；10、圆锥滚子轴承；11、油封二；12、调整垫片三；13、六角法兰面螺栓；14、右壳体；15、深沟球轴承三；16、螺塞；17、油封一。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，本发明的大扭矩纯电动乘用车减速器总成，包括左壳体1、右壳体 14、输入轴4、中间齿轮轴总成8和差速器总成9；输入轴4内部通过花键与电机输出端的外花键连接，输入轴4上设有传动齿一，传动齿一41与中间齿轮轴总成8上的中被齿轮81啮合，中间齿轮轴总成8上的中被齿轮81与差速器总成9上的主减齿轮91 齿轮啮合，差速器总成9通过半轴花键与传动轴连接，传动轴与车轮连接提供转速。
具体地，输入轴4的两端分别通过深沟球轴承一3固定在左壳体1和右壳体14 上，输入轴4左侧一端的深沟球轴承一3与左壳体1之间的间歇处设有调整垫片一2，调整垫片一2用于消除两者之间的间隙，有利于提高轴承的寿命。
其中，输入轴4为齿轮轴，采用中空设计，其内部就要阶梯孔，其外部圆周面上设有传动齿一41，输入轴4右侧一端内部具有花键槽，花键槽与电机输出端的外花键连接，起到动力输入的作用。
如图1所示，输入轴4右端外侧与右壳体14形成的间隙内设有油封一17，油封一17为双向回油线油封，可以起到密封的作用，防止润滑油从输入轴4端部流出。输入轴4左侧一端的内部安装有闷盖5，所述闷盖5与油封一17作用相同，起到密封作用，防止润滑油从输入轴4中空部分流出。
具体地，中间齿轮轴总成包括中间齿轮轴和中被齿轮81，中间齿轮轴采用中空设计有利于减重，中间齿轮轴和中被齿轮81采用花键方式连接，中被齿轮81与输入轴 4上设置的传动齿一41齿轮啮合。中间齿轮轴的外圆周面上设有传动齿二82，传动齿二82的齿顶圆小于中被齿轮81，同时传动齿二82的齿数少于中被齿轮81的齿数。
如图1所示，中间齿轮轴左端通过深沟球轴承二7与左壳体1连接，中间齿轮轴右端通过深沟球轴承三15与右壳体14连接，其中，深沟球轴承二7与左壳体1之间的间隙处设有有调整垫片二6，用于消除中间齿轮轴总成8与左壳体1两者之间的间隙，有利于提高轴承的寿命。同时，中间齿轮轴右端设有螺塞16，用于防止深沟球轴承三15相对于中间齿轮轴轴向窜动。
具体地，如图1所示，差速器总成9中设有主减齿轮91，主减齿轮91与中间齿轮轴上的传动齿二82啮合，起到传递扭矩的作用，差速器总成9上还设有半轴花键，差速器总成9通过半轴花键与传动轴连接，从而可以将动力传递到车轮上。
其中，差速器总成9与左壳体1形成的间隙内设有油封二11，油封二11为双向回油线油封，可以起到防止减速器漏油的作用。差速器总成9两端通过一对圆锥滚子轴承10分别与左壳体1和右壳体14连接，而圆锥滚子轴承10与左壳体1之间设有调整垫片三12，用于消除差速器总成9与左壳体两者之间的间隙，有利于提高轴承的寿命。
具体使用时，减速器的运动原理如下：电机→输入轴4上花键→输入轴4上传动齿一41→中间齿轮轴总成8上中被齿轮81→中间齿轮轴总成8上传动齿二82→差速器总成9上主减齿轮91→差速器总成9上半轴齿轮内花键→传动轴→车轮。
在本发明 的减速器总成中，左壳体1和右壳体14通过若干六角法兰面螺栓 13连接，左壳体1和右壳体14具有包罗和支持作用，用于固定和支持轴承，有利于轴承旋转即润滑。
在本实施例中，输入轴4上的传动齿一41、中间齿轮轴总成中的传动齿二82和中被齿轮81，以及差速器总成9中的主减齿轮91，均采用小模数、小压力角、大螺旋角，增加齿宽，有利于提高重合度，降低噪音，增加强度，实现大扭矩传动。
其中，传动齿一41和中被齿轮81的模数在1.4～1.7范围内、压力角在16°～20°范围内、大螺旋角在25°～30°范围内，传动齿二82和主减齿轮91的模数在1.9～2.4范围内、压力角在16°～20°范围内、大螺旋角在18°～21°范围内，齿宽在35mm～50mm范围内。
具体地，除了上结构特征外，本发明 的减速器总成还具有以下技术特征，以到达更大的扭矩，具体技术特征如下：
1)中心距：200.9mm；
2)最大输入扭矩：350Nm；
3)速比：9.395，
4)档位布置：一个档，通过正反转实现前进档和倒档；
5)允许额定输入扭矩不大于350N·m，静扭强度后备系数2.5；
6)减速器总成噪声；如表1
测试条件：输入转速6000rpm、测距1000mm；
| 档位 | 最大允许声压级dB(A) |
| 前进档 | ≤80 |
| 倒档 | ≤80 |
表1(噪声参数要求)
7)总成的润滑油牌号：75W/90GL-4，油量：1.8L；
8)疲劳寿命：总成的疲劳寿命应符合表2规定：
总成在达到下表的循环时间后，主要零部件不应损坏，齿轮不得产生下列任何一种损伤：(1)齿轮断裂；(2)齿面严重点蚀(单齿面积超过4mm2或深度超过0.5mm 的点蚀)；
表2(疲劳寿命要求)
9)静扭强度：总成静扭强度后备系数不小于2.5；
10)传动效率：总成全工况平均传动效率不小于95.5％(轴承采用高效高速轴承、油封采用适合高速旋转轴承)。
综上所述，本申请中的减速器总成工作效率高，结构紧凑，实现输出大扭矩功能；最大输入扭矩350N.m，中心距200.9，速比9.395，通过采用高效轴承、齿轮强度设计，满足电机最大功率为140KW，可满足A0级纯电动车型匹配要求；总成不解体清洁度限制为90mg，总成全工况平均传动效率不小于95.5％；协助整车实现0-50km/h加速仅需3s，酣畅起步，0-100km/h加速小于7.6s，激情释放。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种大扭矩纯电动乘用车减速器总成，其特征在于，包括左壳体(1)、右壳体(14)、输入轴(4)、中间齿轮轴总成(8)、以及差速器总成(9)；
所述输入轴(4)为齿轮轴，具有传动齿一(41)，所述中间齿轮轴总成(8)包括中间齿轮轴和中被齿轮(81)，所述中间齿轮轴上设有传动齿二(82)，所述差速器总成(9)设有主减齿轮(91)和半轴花键；
所述输入轴(4)右端具有与电机输出端连接的花键槽；所述中被齿轮(81)与所述传动齿一(41)齿轮啮合，所述主减齿轮(91)与所述传动齿二(82)啮合，所述差速器总成(9)通过所述半轴花键与传动轴连接，实现减速传动；
其中，所述传动齿一(41)、所述传动齿二(82)、中被齿轮(81)，以及所述主减齿轮(91)均采用小模数、小压力角、大螺旋角、增加齿宽的设计，以提高重合度，增加强度，实现大扭矩传动。
2.根据权利要求1所述的大扭矩纯电动乘用车减速器总成，其特征在于，所述传动齿一(41)和所述中被齿轮(81)的模数在1.4～1.7范围内，压力角在16°～20°范围内，螺旋角在25°～30°范围内。
3.根据权利要求2所述的大扭矩纯电动乘用车减速器总成，其特征在于，所述传动齿二(82)和所述主减齿轮(91)的模数在1.9～2.4范围内、压力角在16°～20°范围内、螺旋角在18°～21°范围内，齿宽在35mm～50mm范围内。
4.根据权利要求1所述的大扭矩纯电动乘用车减速器总成，其特征在于，所述输入轴(4)右侧与所述右壳体(14)形成的间隙内设有油封一(17)，所述油封一(17)为双向回油线油封，所述输入轴(4)左侧一端的内部安装有闷盖(5)。
5.根据权利要求1所述的大扭矩纯电动乘用车减速器总成，其特征在于，所述输入轴(4)采用中空设计，所述中间齿轮轴也采用中空设计，有利于减重。
6.根据权利要求1所述的大扭矩纯电动乘用车减速器总成，其特征在于，所述输入轴(4)通过深沟球轴承一(3)与所述左壳体(1)、所述右壳体(14)分别连接，其中，所述输入轴(4)左端的所述深沟球轴承一(3)与所述左壳体(1)之间的间歇处设有调整垫片一(2)。
7.根据权利要求1所述的大扭矩纯电动乘用车减速器总成，其特征在于，所述中间齿轮轴左端通过深沟球轴承二(7)与所述左壳体(1)连接，所述中间齿轮轴右端通过深沟球轴承三(15)与所述右壳体(14)连接，其中，深沟球轴承二(7)与左壳体(1)之间的间隙处设有调整垫片二(6)。
8.根据权利要求7所述的大扭矩纯电动乘用车减速器总成，其特征在于，所述中间齿轮轴右端设有螺塞(16)，用于防止所述深沟球轴承三(15)相对于所述中间齿轮轴轴向窜动。
9.根据权利要求1所述的大扭矩纯电动乘用车减速器总成，其特征在于，所述差速器总成(9)与所述左壳体(1)形成的间隙内设有油封二(11)，所述油封二(11)为双向回油线油封。
10.根据权利要求1所述的大扭矩纯电动乘用车减速器总成，其特征在于，所述差速器总成(9)通过一对圆锥滚子轴承(10)与所述左壳体(1)和所述右壳体(14)分别连接，而所述圆锥滚子轴承(10)与所述左壳体(1)之间设有调整垫片三(12)。
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