CN115539592A - 一种电动汽车用四档自动变速桥 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车用四挡自动变速桥，包括驱动电机、变速器、差速器。变速器由输入轴、二轴、换挡轴、主轴、中间轴、五套啮合齿轮副和两套换挡执行机构组成。换挡执行机构由两个结合齿和一个结合套组成。驱动电机将动力传递给变速器，经换挡执行机构的相互组合动作，实现变速器的多级减速并输入动力给减速器，减速器进一步减速增扭从差速器分流输出动力。具有速比范围宽，兼顾经济型和高可靠性，结构紧凑节省空间的优点。

Description

一种电动汽车用四档自动变速桥
技术领域
本发明属于电动汽车传动技术领域，涉及一种电动汽车用四挡自动变速桥。
背景技术
作为新能源动力系统解决方案，有三种新型电动桥：轮毂电机、轮边电机、中置电机驱动桥。上述的电驱桥一般采用直驱减速。单档变速需要兼顾高低速性能，对电机的性能需求高，在低速行驶过程，电机的工作效率仅有60％-70％。为了提升整车动力性和经济行，多档变速系统是电驱桥的发展趋势，同时，多档变速系统的速比范围大，降低了驱动电机的性能要求。
目前市场上采用两套集成电机和减速器，布置在驱动桥两侧，提升可靠性的同时极大增加了整桥成本和产品重量。同时，采用双电机变速电驱桥的方案，由于本身结构问题，电机运行主动调节性差，电机运行效率较低，整车电耗很高。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动汽车用四挡自动变速桥，具有速比范围宽，兼顾经济型和高可靠性，结构紧凑节省空间的的特点。
本发明所采用的技术方案是，一种电动汽车用四挡自动变速桥，包括驱动电机、变速器和差速器；
变速器由:输入轴、二轴、换挡轴、主轴、中间轴、五套啮合齿轮副和两套换挡执行机构组成。
驱动电机通过输入轴与第一齿轮副的主动轮连接，第二齿轮副的主动轮和第一齿轮副的被动轮同轴布置在二轴上，输入轴和二轴平行布置；
第二齿轮副的被动轮和第三齿轮副的被动轮采用轴承支撑，同轴空套在换挡轴上；二轴和换挡轴平行布置；
第一结合套布置在换挡轴上，且位于第二齿轮副的被动轮和第三齿轮副的被动轮中间，结合齿A与第二齿轮副的被动轮连接，布置在第一结合套的一侧，结合齿B与第三齿轮副的被动轮连接，布置在第一结合套的另一侧；
第四齿轮副的主动轮布置在换挡轴上，第五齿轮副的被动轮采用轴承支撑且空套在主轴上，换挡轴和主轴同轴布置，第二结合套布置在主轴上，结合齿C布置在换挡轴上位于第四齿轮副的主动轮与第二结合套之间，结合齿D布置在主轴上，位于第二结合套和第五齿轮副被动轮之间且与第五齿轮副被动轮连接，第四齿轮副的被动轮和第五齿轮副的主动轮同轴布置在中间轴上，中间轴和主轴平行布置；
第六齿轮副的主动轮布置在主轴，第六齿轮副的被动轮布置在差速器输出轴上。
驱动电机和第一齿轮副的主动轮同轴设置。
第一齿轮副、第二齿轮副、第三齿轮副、第四齿轮副、第五齿轮副和第六齿轮副均为外啮合齿轮副，且齿轮均为斜齿圆柱齿轮。
一种电动汽车用四挡自动变速桥的驱动方式，使第一结合套与结合齿A结合，第二结合套与结合齿D结合；第二齿轮副和第五齿轮副传递动力，输入动力经第一齿轮副、第二齿轮副、第四齿轮副和第五齿轮副将动力传递给减速器，经差速器输出动力。
在其中一个实施例中，使第一结合套与结合齿A结合，第二结合套与结合齿C结合；第二齿轮副传递动力，输入动力经第一齿轮副和第二齿轮副将动力传递给减速器，经差速器输出动力。
在其中一个实施例中，使第一结合套与结合齿B结合，第二结合套与结合齿C结合；第三齿轮副传递动力，输入动力经第一齿轮副和第三齿轮副将动力传递给减速器，经差速器输出动力。
在其中一个实施例中，使第一结合套与结合齿B结合，第二结合套与结合齿D结合；第三齿轮副和第五齿轮副传递动力，输入动力经第一齿轮副、第三齿轮副、第四齿轮副和第五齿轮副将动力传递给减速器，经差速器输出动力。
本发明的有益效果是：
1.本专利采用电机与电驱动桥轴系平行布置，传动路线短、轴向尺寸小、结构紧凑、重量轻；
2.本专利采用优化布置的多级变速器，有效平衡了结构设计需求和轴承寿命最大化需求，动力性能连续可靠；
3.本专利采用横置双段单中间轴的四挡变速器结构，具有速比范围宽的优点，有效缩短传动系统轴向宽度，提高了整车布置适应性。
附图说明
图1是本发明电动汽车用四挡自动变速桥各部件连接示意图；
图2是本发明在工况1下的动力传输路线图；
图3是本发明在工况2下的动力传输路线图；
图4是本发明在工况3下的动力传输路线图；
图5是本发明在工况4下的动力传输路线图。
图中，1.驱动电机，2.输入轴，3.第一齿轮副，4.二轴，5.第二齿轮副，6.换挡轴，7.结合齿A，8.第一结合套，9.结合齿B，10.第四齿轮副，11.中间轴，12.结合齿C，13.第二接合套，14.第五齿轮副，15.差速器，16.第六齿轮副，17.主轴，18.结合齿D，19.第三齿轮副。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1所示：一种电动汽车用四挡自动变速桥，包括驱动电机1、变速器和差速器15。
变速器由:输入轴2、二轴4、换挡轴6、主轴17、中间轴11、五套啮合齿轮副和两套换挡执行机构组成。
驱动电机1通过输入轴2与第一齿轮副3的主动轮连接，第二齿轮副5的主动轮和第一齿轮副3的被动轮同轴布置在二轴4上，输入轴2和二轴4平行布置；
第二齿轮副5的被动轮和第三齿轮副19的被动轮采用轴承支撑，同轴空套在换挡轴6上；二轴4和换挡轴6平行布置；
第一结合套8布置在换挡轴6上，且位于第二齿轮副5的被动轮和第三齿轮副19的被动轮中间，结合齿A7与第二齿轮副5的被动轮连接，布置在第一结合套8的一侧，结合齿B9与第三齿轮副19的被动轮连接，布置在第一结合套8的另一侧；
第四齿轮副10的主动轮布置在换挡轴6上，第五齿轮副14的被动轮采用轴承支撑且空套在主轴17上，换挡轴6和主轴17同轴布置，第二结合套13布置在主轴17上，结合齿C12布置在换挡轴6上位于第四齿轮副10的主动轮与第二结合套13之间，结合齿D18布置在主轴17上，位于第二结合套13和第五齿轮副14被动轮之间且与第五齿轮副14被动轮连接，第四齿轮副10的被动轮和第五齿轮副14的主动轮同轴布置在中间轴11上，中间轴11和主轴17平行布置；
第六齿轮副16的主动轮布置在主轴17，第六齿轮副16的被动轮布置在差速器15输出轴上。
第一套换挡执行机构：第一结合套8布置在换挡轴6上，位于结合齿A7与结合齿B9之间，结合齿A7与第二齿轮副5的被动轮连接，结合齿B9与第三齿轮副19的被动轮连接；
第二套换挡执行机构：第二结合套13布置在主轴17上，位于结合齿C12和结合齿D18之间，结合齿C12布置在换挡轴6的末端，结合齿D18与第五齿轮副14被动轮连接。
驱动电机1和第一齿轮副3的主动轮同轴设置。
所述第一齿轮副3、第二齿轮副5、第三齿轮副19、第四齿轮副10、第五齿轮副14和第六齿轮副16均为外啮合齿轮副，且齿轮均为斜齿圆柱齿轮。
如图2所示，使第一结合套8与结合齿A7结合，第二结合套13与结合齿D18结合；第二齿轮副5和第五齿轮副14传递动力，输入动力经第一齿轮副3、第二齿轮副5、第四齿轮副10和第五齿轮副14将动力传递给减速器，经差速器15输出动力，实现4级变速。
如图3所示，使第一结合套8与结合齿A7结合，第二结合套13与结合齿C12结合；第二齿轮副5传递动力，输入动力经第一齿轮副3和第二齿轮副5将动力传递给减速器，经差速器15输出动力，实现2级变速。
如图4所示，使第一结合套8与结合齿B9结合，第二结合套13与结合齿C12结合；第三齿轮副19传递动力，输入动力经第一齿轮副3和第三齿轮副19将动力传递给减速器，经差速器15输出动力，实现2级变速。
如图5所示，使第一结合套8与结合齿B9结合，第二结合套13与结合齿D18结合；第三齿轮副19和第五齿轮副14传递动力，输入动力经第一齿轮副3、第三齿轮副19、第四齿轮副10和第五齿轮副14将动力传递给减速器，经差速器15输出动力，实现4级变速。

Claims (7)

1.一种电动汽车用四挡自动变速桥，包括驱动电机(1)、变速器和差速器(15)，驱动电机(1)连接变速器，变速器连接差速器(15)；其特征在于，驱动电机(1)通过输入轴(2)与第一齿轮副(3)的主动轮连接，第二齿轮副(5)的主动轮和第一齿轮副(3)的被动轮同轴布置在二轴(4)上，输入轴(2)和二轴(4)平行布置；
第二齿轮副(5)的被动轮和第三齿轮副(19)的被动轮采用轴承支撑，同轴空套在换挡轴(6)上；二轴(4)和换挡轴(6)平行布置；
第一结合套(8)布置在换挡轴(6)上，且位于第二齿轮副(5)的被动轮和第三齿轮副(19)的被动轮中间，结合齿A(7)与第二齿轮副(5)的被动轮连接，布置在第一结合套(8)的一侧，结合齿B(9)与第三齿轮副(19)的被动轮连接，布置在第一结合套(8)的另一侧；
第四齿轮副(10)的主动轮布置在换挡轴(6)上，第五齿轮副(14)的被动轮采用轴承支撑且空套在主轴(17)上，换挡轴(6)和主轴(17)同轴布置，第二结合套(13)布置在主轴(17)上，结合齿C(12)布置在换挡轴(6)上位于第四齿轮副(10)的主动轮与第二结合套(13)之间，结合齿D(18)布置在主轴(17)上，位于第二结合套(13)和第五齿轮副(14)被动轮之间且与第五齿轮副(14)被动轮连接，第四齿轮副(10)的被动轮和第五齿轮副(14)的主动轮同轴布置在中间轴(11)上，中间轴(11)和主轴(17)平行布置；
第六齿轮副(16)的主动轮布置在主轴(17)，第六齿轮副(16)的被动轮布置在差速器(15)输出轴上。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车用四挡自动变速桥，其特征在于，所述驱动电机(1)和第一齿轮副(3)的主动轮同轴设置。
3.根据权利要求1所述的一种电动汽车用四挡自动变速桥，其特征在于，所述第一齿轮副(3)、第二齿轮副(5)、第三齿轮副(19)、第四齿轮副(10)、第五齿轮副(14)和第六齿轮副(16)均为外啮合齿轮副，且齿轮均为斜齿圆柱齿轮。
4.根据权利要求1-3所述的一种电动汽车用四挡自动变速桥的驱动方式，其特征在于，使第一结合套(8)与结合齿A(7)结合，第二结合套(13)与结合齿D(18)结合；第二齿轮副(5)和第五齿轮副(14)传递动力，输入动力经第一齿轮副(3)、第二齿轮副(5)、第四齿轮副(10)和第五齿轮副(14)将动力传递给减速器，经差速器(15)输出动力。
5.根据权利要求1-3所述的一种电动汽车用四挡自动变速桥的驱动方式，其特征在于，使第一结合套(8)与结合齿A(7)结合，第二结合套(13)与结合齿C(12)结合；第二齿轮副(5)传递动力，输入动力经第一齿轮副(3)和第二齿轮副(5)将动力传递给减速器，经差速器(15)输出动力。
6.根据权利要求1-3所述的一种电动汽车用四挡自动变速桥的驱动方式，其特征在于，使第一结合套(8)与结合齿B(9)结合，第二结合套(13)与结合齿C(12)结合；第三齿轮副(19)传递动力，输入动力经第一齿轮副(3)和第三齿轮副(19)将动力传递给减速器，经差速器(15)输出动力。
7.根据权利要求1-3所述的一种电动汽车用四挡自动变速桥的驱动方式，其特征在于，使第一结合套(8)与结合齿B(9)结合，第二结合套(13)与结合齿D(18)结合；第三齿轮副(19)和第五齿轮副(14)传递动力，输入动力经第一齿轮副(3)、第三齿轮副(19)、第四齿轮副(10)和第五齿轮副(14)将动力传递给减速器，经差速器(15)输出动力。
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