CN116080378A - 一种双电机三中间轴二级传动轮边电驱动桥 - Google Patents

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Abstract

发明提出了一种双电机三中间轴二级传动轮边电驱动桥，包括对称设置且结构相同的左、右传动机构，左传动机构包括依次连接的电机、中间传动机构和轮边传动机构，中间传动机构包括一级主动轮、三个一级从动轮、三个二级主动轮和二级从动轮，一级主动轮与电机输出轴连接，并均匀分布在一级主动轮周向与一级主动轮啮合连接；二级主动轮与一级从动轮通过中间轴同轴连接，二级主动轮与一级从动轮一一对应并与二级从动轮啮合连接，二级从动轮与一级主动轮同轴并与轮边传动机构连接。本发明为二级三中间轴传动形式，可保证大速比及大扭矩的传动输出，解决换挡动力中断及换挡效率损失问题，并可实现较大速比设计，满足大吨位矿卡车型整车的动力性能需求。

Description

一种双电机三中间轴二级传动轮边电驱动桥
技术领域
本发明涉及机动车技术领域，具体涉及一种双电机三中间轴二级传动轮边电驱动桥。
背景技术
电驱动桥作为纯电型的核心零部件，集成了电机、传动系统、车轮及制动系统，将电池的电能转化为满足整车需求的机械能。随着纯电动车技术的不断发展，乘用车及商用车的电驱总成产品已趋于高度集成化并形成产业化，而对于非公路矿卡车型等大吨位车则没有适于纯电平台车型进行的电驱动系统的集成开发。目前矿卡车型存在驱动及传动系统集成度差、换挡机构可靠性能差且换挡过程动力间断、整车智能控制轮边无法单独控制时的特殊工况通过性差、整套动力及传动系统占用空间大且重量大等问题。为满足大吨位矿卡产品特殊使用工况强度的需求，亟需一种适用于通用市场需求的矿卡产品的电驱动桥。
发明内容
为解决背景技术中存在的问题，本发明提出了一种双电机三中间轴二级传动轮边电驱动桥，包括对称设置的左传动机构和右传动机构，所述左传动机构包括依次连接的电机、中间传动机构和轮边传动机构，中间传动机构包括一级主动轮、一级从动轮、二级主动轮和二级从动轮，所述一级主动轮与电机输出轴连接，一级从动轮有三个，三个一级从动轮均与一级主动轮啮合连接，三个一级从动轮沿一级主动轮周向均匀分布；
所述二级主动轮与一级从动轮通过中间轴同轴连接，二级主动轮有三个，三个二级主动轮与三个一级从动轮一一对应，三个二级主动轮与二级从动轮啮合连接，二级从动轮与一级主动轮同轴，二级从动轮通过输出轴与轮边传动机构连接；
所述右传动机构与左传动机构结构相同。
优选的，所述左、右传动机构的电机均安装在电机箱体内，左、右传动机构的中间传动机构分别安装在左齿轮架和右齿轮架中，左齿轮架和右齿轮架结构相同，电机箱体左端与左齿轮架连接，电机箱体右端与右齿轮架连接。
优选的，所述左齿轮架包括齿轮架体和齿轮盖板，齿轮架体一端为端盖结构，电机箱体与齿轮架体的端盖结构连接，齿轮盖板连接在齿轮架体远离端盖结构的一端；
所述电机输出轴贯穿电机箱体和齿轮架体端盖延伸至齿轮架体中，电机输出轴通过第一轴承与齿轮架体端盖转动连接；
所述中间轴两端分别延伸出第一从动轮和第二主动轮，中间轴两端通过第二轴承与齿轮架体端盖转动连接。
优选的，所述轮边传动机构为行星减速传动结构，所述轮边传动机构远离中间传动机构的一端连接有车轮。
优选的，所述三个一级从动轮呈正三角形分布，相邻两个一级从动轮之间的夹角为120°。
优选的，所述一级主动轮与电机输出轴浮动连接。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明采用双电机的不同工况的高效率区间调节，实现满足整车的动力输出及较高的经济性能。两电机同轴共箱体安装，保证了大吨位车桥较小的转动惯量，提升了整车悬挂系统性能。电机输出轴上的第一轴承与三个中间轴靠近电机一端上的第二轴承安装在同一端盖上，同时该端盖集成了安装三个中间轴的齿轮架，可有效保证电机输出轴与一级主动齿轮的同轴，且能够保证三中间轴的相对位置度需求，提升整个传动机构的可靠性能，还能够降低整桥重量。
2、本发明的传动机构中，电机输出轴与一级主动轮浮动连接，并通过3个一级从动轮进行分流，提升扭矩同时降低了一级从动轮的需求强度及尺寸；
一级从动轮与二级主动轮同轴，作为中间过渡轴传递扭矩及转速，三个中间轴两两夹角呈120°间隔均布，便于三个中间轴上第一从动轮和第二主动轮的对齿一致性，提升中间轴对齿精度及一致性，有效降低成本，三个中间轴传递动力并通过三个二级主动轮将动力汇流至二级从动齿轮，二级从动齿轮将能量传递至轮边传动机构，实现两级传动。一级主动齿轮与二级从动齿轮同轴，有效保证了传动系统的径向空间，通过齿轮参数调整不同的速比，结合电机的参数设计，可有效满足大吨位矿卡车型的扭矩输出及转速需求。采用两级传动可满足较小轴向空间，便于满足不同车型需求电机设计选型及悬架硬点设计的调整。
3、本发明的中间传动机构连接轮边传动机构，轮边传动机构为行星减速传动结构，可通过齿轮参数调整，实现较宽范围速比设计，结合整桥空间设计及结合电机的性能参数输出，可满足大吨位矿卡所需的轮边大扭矩及高转速需求。
本发明的三中间轴二级中间传动机构可依据整车或整桥更大速比的需求，向三级或更多级的三中间轴的传动装置拓展。
4、三个中间轴沿圆周方向均布呈正三角形布置，可有效保证位于下方的两个中间轴的充分润滑，并通过下方两中间轴上的第一从动轮和第二主动轮的转动带动润滑油搅动，使润滑油飞溅润滑位于上方的中间轴上的第一从动轮、第二主动轮及第二轴承；
5、本发明为适用于纯电动矿卡轮边驱动集成电驱动桥，能够解决矿卡车型的驱动及传动系统集成度差、换挡机构可靠性能差且换挡过程动力间断、整车智能控制轮边无法单独控制时的特殊工况通过性差、整套动力及传动系统占用空间大且重量大等问题。
附图说明
图1为本发明整体结构原理示意图；
图2为本发明电机箱体及齿轮架处结构示意图；
图3为中间传动机构与齿轮架体安装关系示意图。
图中标号：1-电机、2-一级主动轮、3-一级从动轮、4-二级主动轮、5-二级从动轮、6-输出轴、7-中间轴、8-齿轮架体；9-齿轮架盖板、10-车轮、11-太阳轮、12-行星轮、13-行星轮架、14-行星端盖。
具体实施方式
为了使本发明更为清楚、明白，以下结合附图说明和具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的详细说明，应当了解，所给出的实施例仅仅为实现方式的一种，并不代表所有实施例。
结合附图1-3，一种双电机三中间轴二级传动轮边电驱动桥，包括对称设置的左传动机构和右传动机构，所述左传动机构包括依次连接的电机1、中间传动机构和轮边传动机构，中间传动机构包括一级主动轮2、一级从动轮3、二级主动轮4和二级从动轮5，所述一级主动轮2与电机输出轴连接，一级从动轮3有三个，三个一级从动轮3均与一级主动轮2啮合连接，三个一级从动轮3沿一级主动轮2周向均匀分布；
所述二级主动轮4与一级从动轮3通过中间轴7同轴连接，二级主动轮4有三个，三个二级主动轮4与三个一级从动轮3一一对应，三个二级主动轮4与二级从动轮5啮合连接，二级从动轮5与一级主动轮2同轴，二级从动轮5通过输出轴6与轮边传动机构连接；
所述右传动机构与左传动机构结构相同。
具体的，所述左、右传动机构的电机均安装在电机箱体（图中未示出）内，左、右传动机构的中间传动机构分别安装在左齿轮架和右齿轮架中，左齿轮架和右齿轮架结构相同，电机箱体左端与左齿轮架连接，电机箱体右端与右齿轮架连接，电机箱体即同时容纳安装有左、右电机的箱体。
具体的，所述左齿轮架包括齿轮架体8和齿轮盖板9，齿轮架体8一端为端盖结构，电机箱体与齿轮架体8的端盖结构连接，齿轮盖板9连接在齿轮架体8远离端盖结构的一端；
所述电机输出轴贯穿电机箱体和齿轮架体8端盖延伸至齿轮架体8中，电机输出轴通过第一轴承与齿轮架体8端盖转动连接；
所述中间轴7两端分别延伸出第一从动轮3和第二主动轮4，中间轴7两端通过第二轴承与齿轮架体8端盖转动连接。
具体的，所述轮边传动机构为行星减速传动结构，所述轮边传动机构远离中间传动机构的一端连接有车轮10。
再具体的，轮边传动机构包括太阳轮11、行星轮12和行星轮架13，输出轴6与太阳轮11连接，行星轮12有四个，四个行星轮12与太阳轮11啮合连接，四个行星轮12沿太阳轮11周向均匀分布；
所述行星轮架13一端与齿轮盖板9远离齿轮架体8的一端连接，四个行星轮12与行星轮架13的内圈齿轮啮合；
所述行星轮12轴心位置通过第三轴承连接有传动轴，四个行星轮12的传动轴远离齿轮盖板9的一端连接有行星端盖14；
所述行星端盖14远离行星轮12的一端与车轮10同轴连接。
具体的，所述三个一级从动轮3呈倒三角形分布，相邻两个一级从动轮3之间的夹角为120°。
具体的，所述一级主动轮2与电机输出轴浮动连接。
本发明为双集成电驱动桥，每根单桥采用双电机+二级三中间轴传动（中间传动机构）+轮边传动（轮边传动机构），双电机中间布置且无偏置，可满足矿卡产品特殊需求的使用工况强度需求，二级三中间轴结构紧凑，在满足轴向空置尺寸及离地间隙的需求下通过二级传动可实现速比的需求，二级传动可保证整桥轴向空间占用较小，并满足大功率扭矩电机的轴向空间需求，同时三中间轴可实现大扭矩传递齿轮强度的需求，且动力传递平稳可靠，电机与二级三中间轴传动部分采用共用端盖的集成化设计，使结构紧凑同时可降低产品质量及成本。通过电机性能参数与传动速比的匹配设计及双电机独立驱动，较传统产品可取消变速机构及差速机构，实现在无档位变化的情况下有同样的动力输出，双电机控制实现差速需求，可达成产品的结构简单化及高度集成化，实现整车运营的更大收益，同时双电机控制更利于矿车产品特殊使用工况的智能化整车控制。
以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，但不受上述实施方式限制，应当明白，对于本领域的普通技术人员来说，可以在不脱离本发明精神和范围的前提下，对本发明进行各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种双电机三中间轴二级传动轮边电驱动桥，其特征在于：包括对称设置的左传动机构和右传动机构，所述左传动机构包括依次连接的电机（1）、中间传动机构和轮边传动机构，中间传动机构包括一级主动轮（2）、一级从动轮（3）、二级主动轮（4）和二级从动轮（5），所述一级主动轮（2）与电机输出轴连接，一级从动轮（3）有三个，三个一级从动轮（3）均与一级主动轮（2）啮合连接，三个一级从动轮（3）沿一级主动轮（2）周向均匀分布；
所述二级主动轮（4）与一级从动轮（3）通过中间轴（7）同轴连接，二级主动轮（4）有三个，三个二级主动轮（4）与三个一级从动轮（3）一一对应，三个二级主动轮（4）与二级从动轮（5）啮合连接，二级从动轮（5）与一级主动轮（2）同轴，二级从动轮（5）通过输出轴（6）与轮边传动机构连接；
所述右传动机构与左传动机构结构相同。
2.根据权利要求1所述的一种双电机三中间轴二级传动轮边电驱动桥，其特征在于：所述左、右传动机构的电机均安装在电机箱体内，左、右传动机构的中间传动机构分别安装在左齿轮架和右齿轮架中，左齿轮架和右齿轮架结构相同，电机箱体左端与左齿轮架连接，电机箱体右端与右齿轮架连接。
3.根据权利要求2所述的一种双电机三中间轴二级传动轮边电驱动桥，其特征在于：所述左齿轮架包括齿轮架体（8）和齿轮盖板（9），齿轮架体（8）一端为端盖结构，电机箱体与齿轮架体（8）的端盖结构连接，齿轮盖板（9）连接在齿轮架体（8）远离端盖结构的一端；
所述电机输出轴贯穿电机箱体和齿轮架体（8）端盖延伸至齿轮架体（8）中，电机输出轴通过第一轴承与齿轮架体（8）端盖转动连接；
所述中间轴（7）两端分别延伸出第一从动轮（3）和第二主动轮（4），中间轴（7）两端通过第二轴承与齿轮架体（8）端盖转动连接。
4.根据权利要求1或3所述的一种双电机三中间轴二级传动轮边电驱动桥，其特征在于：所述轮边传动机构为行星减速传动结构，所述轮边传动机构远离中间传动机构的一端连接有车轮（10）。
5.根据权利要求1所述的一种双电机三中间轴二级传动轮边电驱动桥，其特征在于：所述三个一级从动轮（3）呈正三角形分布，相邻两个一级从动轮（3）之间的夹角为120°。
6.根据权利要求1所述的一种双电机三中间轴二级传动轮边电驱动桥，其特征在于：所述一级主动轮（2）与电机输出轴浮动连接。
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