CN206171178U - 电机伺服直驱型纯电动车的驱动减速装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电机伺服直驱型纯电动车的驱动减速装置，由电机、差速器、行星轮系、旋转变压器和车轮组成。将差速器和行星轮系集成于电机内部，实现电机直驱、简化传动路线、降低功率损耗、提高传动效率；行星轮系减速后扭矩增大，提高了整车动力性，差速器的使用提高了电动汽车的通过性；本实用新型使驱动装置结构更加紧凑、体积更小、可靠性更高、故障检测和维修更加方便，符合现代电动汽车直连直驱和轻量化的发展趋势，可大幅度提升电动汽车的动力性和续驶里程。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车工程装置技术领域，具体涉及电机伺服直驱型纯电动车的驱动减速装置。
背景技术
汽车的发展给人们生活带来了方便，但同时也消耗了大量的能源、污染了环境。近些年来，随着能源与环境问题日益严重，世界各国均在新能源汽车的研发上投入了大量的资金。电动汽车具有零污染、效率高、质量轻、结构简单、维修方便等优点，倍受世界各国关注，电动汽车的研发将成为世界汽车产业发展的方向。
电动汽车主要包括混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车和纯电动汽车三种。无论哪一种，电动汽车驱动装置都是电动汽车底盘重要组成部分，其动力输出特性直接影响电动汽车的动力性能，能耗特性直接影响电动汽车续驶里程。
目前，混合动力电动汽车有串联式、并联式和混联式三种动力系统，但其动力系统中仍含有传统内燃机汽车的底盘部分，通过连接元件将驱动电机与发动机连接起来，且具有体积大、结构复杂、空间布置困难等缺点，不符合汽车轻量化的发展趋势。燃料电池电动汽车关键技术是高能量蓄电池技术，目前蓄电池技术并不成熟，在续驶里程方面存在很大困难。纯电动汽车驱动装置多是在两轮之间布置电机、主减速器和差速器等装置，通过半轴或万向节等元件将动力传到驱动轮上，具有传动效率低、制造成本高、结构复杂、维修困难等缺点。
因此，设计电机伺服直驱型纯电动车的驱动减速装置，将交流伺服同步电机与主减速器和差速器集成，减少传动件、连接件、支承件和壳体的数量、体积小、质量轻，满足电动汽车的电机直接驱动和轻量化的设计特点。
发明内容
为了克服现有电动汽车驱动装置的技术缺陷，本实用新型提供电机伺服直驱型纯电动车的驱动减速装置，其目的是：将交流伺服同步电机与主减速器和差速器集成，减少传动件、连接件和支承件的数量，简化传动路线、提高传动效率，使驱动装置更加紧凑、可靠性更高。
本实用新型采用的技术方案是：
电机伺服直驱型纯电动车的驱动减速装置，由电机1、差速器3、行星轮系4、旋转变压器2和车轮9组成，电机1和旋转变压器2组成伺服直驱系统；电机1包括电机定子1-1、电机转子1-2、电机外壳1-3、电机左盖1-5和电机右盖1-4；电机转子1-2为中空结构，电机转子1-2内部集成差速器3和行星轮系4，电机转子1-2的两端通过轴承支撑在左桥壳7和右桥壳6上；左桥壳7和右桥壳6与电机左盖1-5和电机右盖1-4固定连接，电机左盖1-5和电机右盖1-4分别通过螺栓连接在电机外壳1-3两端；电机定子1-1通过键固定在电机外壳1-3的内孔中
所述差速器3包括差速器壳3-5、十字轴3-2、左半轴齿轮3-4、右半轴齿轮3-1和四个锥齿轮3-3；差速器壳3-5两端通过轴承支撑在左桥壳7和右桥壳6上，十字轴3-2的四个轴颈嵌在差速器壳3-5的四个圆孔内；四个锥齿轮3-3空套在十字轴3-2的四个轴颈上，并与左半轴齿轮3-4和右半轴齿轮3-1啮合；左半轴齿轮3-4和右半轴齿轮3-1通过花键与左半轴8和右半轴5的一端相连，左半轴8和右半轴5另一端与两侧车轮9的轮毂相连。
所述行星轮系4包括一个中心轮4-1、四个行星轮4-2和一个内齿圈4-3，中心轮4-1为中空齿轮轴形式，中心轮4-1与电机转子1-2固定连接并同步转动，中心轮4-1与四个行星轮4-2进行啮合；四个行星轮4-2均布在中心轮4-1外侧和内齿圈4-3内侧，内齿圈4-3通过螺栓固定在差速器壳1-3的凸缘上。
所述旋转变压器2包括旋变转子2-1、旋变定子2-2，旋变转子2-2固连在电机转子1-2上，旋变定子2-1与电机右盖1-4固定连接。
本实用新型的有益效果：电机伺服直驱型纯电动车的驱动减速装置，将差速器和行星轮系集成在电机内部，实现电机的直驱、简化传动路线、提高传动效率、降低功率损耗；差速器的使用提高了电动汽车的通过性，行星轮系减速后扭矩增大，提高整车动力性；本实用新型使驱动装置结构更加紧凑、体积更小、可靠性更高、故障的检测和维修更加方便，大幅度提升电动汽车的动力性和续驶里程。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
图2是图1中G-G截面图。
图中，1电机，1-1电机定子，1-2电机转子，1-3电机外壳，1-4电机右盖，1-5电机左盖，2旋转变压器，2-1旋变定子，2-2旋变转子，3差速器，3-1右半轴齿轮，3-2十字轴，3-3锥齿轮，3-4左半轴齿轮，3-5差速器壳，4行星轮系，4-1中心轮，4-2行星轮，4-3内齿圈，5右半轴，6右桥壳，7左桥壳，8左半轴，9车轮。
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。
电机伺服直驱型纯电动车的驱动减速装置，由电机1、差速器3、行星轮系4、旋转变压器2和车轮9组成，电机1和旋转变压器2组成伺服直驱系统。电机1包括电机定子1-1、电机转子1-2、电机外壳1-3、电机左盖1-5和电机右盖1-4；电机转子1-2为中空结构，电机转子1-2内部集成差速器3和行星轮系4，电机转子1-2的两端通过轴承支撑在左桥壳7和右桥壳6上；左桥壳7和右桥壳6与电机左盖1-5和电机右盖1-4固定连接，电机左盖1-5和电机右盖1-4分别通过螺栓连接在电机外壳1-3两端；电机定子1-1通过键固定在电机外壳1-3的内孔中。
所述差速器3包括差速器壳3-5、十字轴3-2、左半轴齿轮3-4、右半轴齿轮3-1和四个锥齿轮3-3；差速器壳3-5两端通过轴承支撑在左桥壳7和右桥壳6上，十字轴3-2的四个轴颈嵌在差速器壳3-5的四个圆孔内；四个锥齿轮3-3空套在十字轴3-2的四个轴颈上，并与左半轴齿轮3-4和右半轴齿轮3-1啮合；左半轴齿轮3-4和右半轴齿轮3-1通过花键与左半轴8和右半轴5的一端相连，左半轴8和右半轴5另一端与两侧车轮9的轮毂相连。
所述行星轮系4包括一个中心轮4-1、四个行星轮4-2和一个内齿圈4-3，中心轮4-1为中空齿轮轴形式，中心轮4-1与电机转子1-2固定连接并同步转动，中心轮4-1与四个行星轮4-2进行啮合；四个行星轮4-2均布在中心轮4-1外侧和内齿圈4-3内侧，内齿圈4-3通过螺栓固定在差速器壳3-5的凸缘上。
所述旋转变压器2包括旋变定子2-1、旋变转子2-2，旋变转子2-2固连在电机转子1-2上，旋变定子2-1与电机右盖1-4固定连接。
本实用新型工作过程是：
启动电机1，电机转子1-2相对电机定子1-1转动，电机转子1-2带动与之固连的中心轮4-1转动，中心轮带动与之啮合的四个行星轮4-2转动，四个行星轮4-2带动内齿圈4-3转动，内齿圈4-3将动力传输到与之固连的差速器壳3-5上：
当电动汽车需要转弯行驶时，转动的内齿圈4-3连同差速器壳3-5带动十字轴3-2转动，十字轴3-2通过与之啮合的四个锥齿轮3-3带动左半轴齿轮3-4和右半轴齿轮3-1转动，左半轴齿轮3-4通过左半轴8带动左侧车轮9转动，右半轴齿轮3-1通过右半轴5带动右侧车轮9转动；此时，差速器起差速功能，以保证汽车能平稳行驶。
当电动汽车直线行驶时，差速器壳3-5直接带动左半轴齿轮3-4和右半轴齿轮3-1转动，并通过左半轴8和右半轴5将动力传递到两侧车轮上，四个锥齿轮3-3绕差速器壳3-5公转，不起差速作用。
Claims (4)
1.电机伺服直驱型纯电动车的驱动减速装置，其特征由电机（1）、差速器（3）、行星轮系（4）、旋转变压器（2）和车轮（9）组成，电机（1）和旋转变压器（2）组成伺服直驱系统，电机（1）包括电机定子（1-1）、电机转子（1-2）、电机外壳（1-3）、电机左盖（1-5）和电机右盖（1-4）；电机转子（1-2）为中空结构，电机转子（1-2）内部集成差速器（3）和行星轮系（4），电机转子（1-2）的两端通过轴承支撑在左桥壳（7）和右桥壳（6）上；左桥壳（7）和右桥壳（6）与电机左盖（1-5）和电机右盖（1-4）固定连接，电机左盖（1-5）和电机右盖（1-4）分别通过螺栓连接在电机外壳（1-3）两端；电机定子（1-1）通过键固定在电机外壳（1-3）的内孔中。
2.根据权利要求1所述的电机伺服直驱型纯电动车的驱动减速装置，其特征在于，所述差速器（3）包括差速器壳（3-5）、十字轴（3-2）、左半轴齿轮（3-4）、右半轴齿轮（3-1）和四个锥齿轮（3-3）；差速器壳（3-5）两端通过轴承支撑在左桥壳（7）和右桥壳（6）上，十字轴（3-2）的四个轴颈嵌在差速器壳（3-5）的四个圆孔内；四个锥齿轮（3-3）空套在十字轴（3-2）的四个轴颈上，并与左半轴齿轮（3-4）和右半轴齿轮（3-1）啮合；左半轴齿轮（3-4）和右半轴齿轮（3-1）通过花键与左半轴（8）和右半轴（5）的一端相连，左半轴（8）和右半轴（5）另一端与两侧车轮（9）的轮毂相连。
3.根据权利要求1所述的电机伺服直驱型纯电动车的驱动减速装置，其特征在于，所述行星轮系（4）包括一个中心轮（4-1）、四个行星轮（4-2）和一个内齿圈（4-3），中心轮（4-1）为中空齿轮轴形式，中心轮（4-1）与电机转子（1-2）固定连接并同步转动，中心轮（4-1）与四个行星轮（4-2）进行啮合；四个行星轮（4-2）均布在中心轮（4-1）外侧和内齿圈（4-3）内侧，内齿圈（4-3）通过螺栓固定在差速器壳（3-5）的凸缘上。
4.根据权利要求1所述的电机伺服直驱型纯电动车的驱动减速装置，其特征在于，所述旋转变压器（2）包括旋变定子（2-1）、旋变转子（2-2），旋变转子（2-2）固连在电机转子（1-2）上，旋变定子（2-1）与电机右盖（1-4）固定连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN108215765A (zh) * | 2018-01-15 | 2018-06-29 | 重庆交通大学 | 用于混合动力汽车的差速级联机电磁耦合驱动桥 |
| CN111520453A (zh) * | 2020-03-25 | 2020-08-11 | 湖南农业大学 | 一种内嵌差速器转子 |
| CN112677760A (zh) * | 2019-10-18 | 2021-04-20 | 比亚迪股份有限公司 | 车桥总成及车辆 |
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