CN210062650U - 双电机差速复合行星排动力总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双电机差速复合行星排动力总成，两部驱动机分别单独或组合地传动差速器的两个输入圆锥齿轮，差速器的壳体传递动力至若干列相互联动的行星排，行星排输出动力，当选择制动器对差速器和/或行星排进行闭合制动和/或释放转动时，实现了单独驱动和联合驱动条件下大、小速比等多种驱动模式，动力总成非常紧凑、成本控制很好、振动噪音小、系统动力损耗小和可靠性高等特点，适用于各种电动车辆。

Description

双电机差速复合行星排动力总成

技术领域

本实用新型属于车辆动力系统，具体是涉及一种用于电动汽车的双电机动力总成。

背景技术

随着电动汽车的快速发展，很多车企和动力总成企业通过采用更大减速比和更高电机转速以期获得更小的体积和系统成本，然而，随着电机最高转速从最初的6000rpm到目前20000rpm，这对电机转子制造精度、转子支撑轴承以及高精度高转速齿轮传动装置都提出了严格挑战，特别是超高速所引起的润滑问题和振动噪音问题，这些问题的解决都导致了成本快速地增加。在一定速度范围内，单电机匹配大速比减速器方案比匹配小速比减速器方案会取得成本和重量上的降低，然而，一旦超过速度范围，其成本和可靠性问题就凸显出来。双电机方案在一定程度上解决了单个电机驱动中大功率电机在系统综合效率和制造成本上的问题，然而，随之带来了转速精确匹配以及如何更好地提升系统效率问题。采用双电机方案需要解决拥堵路况单电机工作时，能够满足最大转矩需求以及另外一台电机不能跟随转动问题；需要解决大功率起步加速时，两台电机转速不需要精确匹配问题；需要解决良好路况经济行驶时，单电机能够能满足经济性行驶最高车速需求同时另外一台电机不能跟随转动；能够实现两台电机交互工作；需要解决最高行驶车速时，两台电机最高转速控制在最佳成本转速范围内；另外，能够实现驻车和空挡模式。如能够实现上述功能，将是比较理想的双电机动力总成。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种大小速比驱动模式丰富、噪音小、传动效率高、可靠性高的双电机差速复合行星排动力总成。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种双电机差速复合行星排动力总成，包括两部驱动机，所述两部驱动机分别单独或组合地传动差速器的两个输入圆锥齿轮，差速器的壳体传递动力至若干列相互联动的行星排，行星排输出动力。

优选地，所述驱动机与差速器之间传动地连接有至少两级齿轮副；所述驱动机驱动首级齿轮副，所述末级齿轮副与输入圆锥齿轮同轴地安装。

优选地，所述差速器的壳体传动首级行星排，末级行星排传动另一差速器，该差速器输出动力。

优选地，所述一驱动机传动差速器的一输入圆锥齿轮，同时，所述另一驱动机传动差速器的另一输入圆锥齿轮；所述差速器的壳体安装输出齿轮，输出齿轮啮合传动第一齿圈的外圈，第一齿圈的内圈啮合第一行星轮，第一行星轮啮合传动第一太阳轮的同时输出动力；所述第一太阳轮同轴地传动第二太阳轮，第二太阳轮啮合传动第二行星轮，第二行星轮啮合第二齿圈，第二行星轮通过转臂连接第一齿圈。

优选地，所述每个输入圆锥齿轮连接一个制动器，所述太阳轮连接另一个制动器，所述一个齿圈连接第三个制动器。

本实用新型采用的另一技术方案为：双电机差速复合行星排动力总成，包括两部驱动机，所述一驱动机传动一输入圆锥齿轮，同时，所述另一驱动机传动另一输入圆锥齿轮；所述输入圆锥齿轮传动中间圆锥齿轮，中间圆锥齿轮安装壳体；所述每个输入圆锥齿轮还连接一个制动器；所述壳体安装输出齿轮，输出齿轮啮合传动第一齿圈的外圈，第一齿圈的内圈啮合第一行星轮，第一行星轮啮合传动第一太阳轮的同时输出动力；所述第一太阳轮同轴地传动第二太阳轮，第二太阳轮啮合传动第二行星轮，第二行星轮啮合第二齿圈，第二行星轮通过转臂连接第一齿圈；所述太阳轮还连接另一个制动器，所述一个齿圈还连接第三个制动器。

实施上述技术方案，由于设计两部驱动机单独或组合地传动差速器，差速器传动行星排，当选择制动器对差速器和/或行星排进行闭合制动和/或释放转动时，实现了单独驱动和联合驱动条件下大、小速比等多种驱动模式，在各自电机匹配齿轮副的情况下，降低了进入到差速器总成的转速，很好地控制了振动噪音强度；通过利用差速器总成能够很好地实现单电机大速比驱动和双电机无需精确转速匹配联合驱动；通过双行星排能够很好地实现高速挡和低速挡的驱动需求，同时实现了空挡和驻车模式，无需增加任何成本；使动力总成非常紧凑、成本控制很好、振动噪音小、系统动力损耗小和可靠性高等特点，适用于各种电动车辆。

附图说明

图1为双电机差速复合行星排动力总成的原理图。

图中：1-第一电机，2-第一电机轴，3-第一电机齿轮，4-第一输入齿轮，5-右制动盘，6-右制动器，7-右输入轴，8-输出齿轮，9-第一差速器总成，10-右输入圆锥齿轮，11-左输入圆锥齿轮，12-第二电机齿轮，13-第二电机轴，14-第二电机，15-第二输入齿轮，16-左输入轴，17-左制动盘，18-左制动器，19-第二齿圈，20-中间轴制动盘，21-齿圈制动盘，22-第二行星轮，23-第一行星轮，24-第二差速器总成，25-第二太阳轮，26-左半轴，27-中间轴，28-第一太阳轮，29-右半轴，30-第一转臂，31-第一齿圈，32-第二转臂，33-齿圈连接轴，34-齿圈制动器，35-中间轴制动器，36-第一差速器壳体。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，双电机差速复合行星排动力总成主要由双电机、第一差速器总成9、第二差速器总成24、两组电机齿轮副、双行星排以及四组制动器组成。双电机和第一差速器总成9平行轴布局，第一差速器总成9与双行星排平行轴布局，双行星排和第二差速器总成24同轴安装。

第一电机1通过第一电机轴2与第一电机齿轮3连接，第一电机齿轮3与第一输入齿轮4外啮合，第一输入齿轮4固定安装在右输入轴7上。第二电机14通过第二电机轴13与第二电机齿轮12连接，第二电机齿轮12与第二输入齿轮15外啮合，第二输入齿轮15固定安装在左输入轴16上。

第一差速器总成9由右输入圆锥齿轮10、中间圆锥齿轮、左输入圆锥齿轮11和第一差速器壳体36构成。左输入圆锥齿轮11和右输入圆锥齿轮10分别传动中间圆锥齿轮，中间圆锥齿轮安装于第一差速器壳体36。

右制动盘5和右输入圆锥齿轮10分列于第一输入齿轮4两旁且固定安装在右输入轴7上，右制动盘5按一定间隙安装在右制动器6的左右模块之间。左制动盘17和左输入圆锥齿轮11分列于第二输入齿轮15两旁且固定安装在左输入轴16上，左制动盘17按一定间隙安装在左制动器18的左右摩擦块之间。

输出齿轮8固定安装在第一差速器壳体36上，输出齿轮8传动双行星排。

第一行星排由第一太阳轮28、第一行星轮23、第一转臂30和第一齿圈31构成。第一齿圈31的内外圆周上同时加工有内齿圈和外齿圈，输出齿轮8与第一齿圈31的外齿圈外啮合，第一太阳轮28与第一行星轮23外啮合，第一行星轮23与第一齿圈31的内齿圈内啮合，第一行星轮23安装在第一转臂30上。

第二行星排由第二太阳轮25、第二行星轮22、第二转臂32和第二齿圈19构成。第二太阳轮25与第二行星轮22外啮合，第二行星轮22与第二齿圈19内啮合，第二行星轮22安装在第二转臂32上，第二转臂32与第一齿圈31固定连接。

第一转臂30与第二差速器总成24的壳体固定连接，第二差速器总成24通过左半轴26和右半轴29输出动力。

中间轴制动盘20、第二太阳轮25、第一太阳轮28依次固定安装在中间轴27上，中间轴为空心轴结构，左半轴26穿过中间轴27与第二差速器总成24连接。中间轴制动盘20按一定间隙安装在中间轴制动器35的左右摩擦块之间。齿圈连接轴为空心轴结构，中间轴27穿过齿圈连接轴33。第二齿圈19通过齿圈连接轴33与齿圈制动盘21固定连接，齿圈制动盘21按一定间隙安装在齿圈制动器34的左右摩擦块之间。

当左制动器和中间轴制动器闭合、右制动器和齿圈制动器释放时，即左制动盘和中间轴制动盘被锁止，右制动盘和齿圈制动盘处于自由转动状态，进而，左输入圆锥齿轮和第二太阳轮、第一太阳轮被锁止，右输入圆锥齿轮和第二齿圈处于自由转动状态，实现第一电机单独大速比驱动模式；当左制动器和齿圈制动器闭合、右制动器和中间轴制动器释放时，即左制动盘和齿圈制动盘被锁止，右制动盘和中间轴制动盘处于自由转动状态，进而，左输入圆锥齿轮和第二齿圈被锁止，右输入圆锥齿轮和第二太阳轮、第一太阳轮处于自由转动状态，实现第一电机单独小速比驱动模式。

当右制动器和中间轴制动器闭合、左制动器和齿圈制动器释放时，即右制动盘和中间轴制动盘被锁止，左制动盘和齿圈制动盘处于自由转动状态，进而，右输入圆锥齿轮和第二太阳轮、第一太阳轮被锁止，左输入圆锥齿轮和第二齿圈处于自由转动状态，实现第二电机单独大速比驱动模式；当右制动器和齿圈制动器闭合、左制动器和中间轴制动器释放时，即右制动盘和齿圈制动盘被锁止，左制动盘和中间轴制动盘处于自由转动状态，进而，右输入圆锥齿轮和第二齿圈被锁止，左输入圆锥齿轮和第二太阳轮、第一太阳轮处于自由转动状态，实现第二电机单独小速比驱动模式。

当左制动器、右圆锥齿轮制动器和齿圈制动器释放，中间轴制动器闭合时，即左制动盘、右制动盘和齿圈制动盘处于自由转动状态，中间轴制动盘被锁止，进而，左输入圆锥齿轮、右输入圆锥齿轮和第二齿圈处于自由转动状态，第二太阳轮和第一太阳轮处于锁止状态，实现第一电机和第二电机联合大速比驱动模式。

当左制动器、右圆锥齿轮制动器和中间轴制动器释放，齿圈制动器闭合时，即左制动盘、右制动盘和中间轴制动盘处于自由转动状态，齿圈制动盘被锁止，进而，左输入圆锥齿轮、右输入圆锥齿轮、第二太阳轮和第一太阳轮处于自由转动状态，第二齿圈处于锁止状态，实现第一电机和第二电机联合小速比驱动模式。

双电机差速复合行星排动力总成具有多种驱动模式。

1、第一电机单独驱动模式。第一电机1具有大速比和小速比两种单独驱动模式。当左制动器18和中间轴制动器35闭合、右制动器6和齿圈制动器34释放、第二电机14关闭时，即左制动盘17和中间轴制动盘20被锁止，右制动盘5和齿圈制动盘21处于自由转动状态，进而，左输入圆锥齿轮11和第二太阳轮25、第一太阳轮28被锁止，右输入圆锥齿轮10和第二齿圈19处于自由转动状态；第一电机1从车载电源处获得电能并转换成动力由第一电机输入轴2传递给第一电机齿轮3，第一电机齿轮3将动力由第一输入齿轮4经右输入轴7传递给右输入圆锥齿轮10，右输入圆锥齿轮10将动力经中间圆锥齿轮传递给第一差速器总成9的壳体，第一差速器总成9的壳体将动力由输出齿轮8传递给第一齿圈31，第一齿圈31将动力经第一行星轮23传递给第一转臂30，第一转臂30将动力传递给第二差速器总成24，第二差速器总成24将动力传递给左半轴26和右半轴29，实现第一电机1单独大速比驱动模式。

当左制动器18和齿圈制动器34闭合、右制动器6和中间轴制动器35释放、第二电机14关闭时，即左制动盘17和齿圈制动盘21被锁止，右制动盘5和中间轴制动盘35处于自由转动状态，进而，左输入圆锥齿轮11和第二齿圈19被锁止，右输入圆锥齿轮10和第二太阳轮25、第一太阳轮28处于自由转动状态；第一电机1从车载电源处获得电能并转换成动力由第一电机输入轴2传递给第一电机齿轮3，第一电机齿轮3将动力由第一输入齿轮4经右输入轴7传递给右输入圆锥齿轮10，右输入圆锥齿轮10将动力经中间圆锥齿轮传递给第一差速器总成9的壳体，第一差速器总成9的壳体将动力由输出齿轮8传递给第一齿圈31，第一齿圈31将一部分动力经第一行星轮23传递给第一转臂30，将另外一部分动力由第二转臂32经第二行星轮22传递给第二太阳轮25，第二太阳轮25将这部分动力经中间轴27传递给第一太阳轮28，第一太阳轮28将动力经第一行星轮23传递给第一转臂30，第一转臂30将动力合成后传递给第二差速器总成24，第二差速器总成24将动力传递给左半轴26和右半轴29，实现第一电机1单独小速比驱动模式。

2、第二电机单独驱动模式。第二电机14具有大速比和小速比两种单独驱动模式。当左制动器18和齿圈制动器34释放、右制动器6和中间轴制动器35闭合、第一电机1关闭时，即左制动盘17和齿圈制动盘21处于自由转动状态，右制动盘5和中间轴制动盘20被锁止，进而，左输入圆锥齿轮11和第二齿圈19处于自由转动状态，右输入圆锥齿轮10和第二太阳轮25、第一太阳轮28被锁止；第二电机14从车载电源处获得电能并转换成动力由第二电机输入轴13传递给第二电机齿轮12，第二电机齿轮12将动力由第二输入齿轮15经左输入轴16传递给左输入圆锥齿轮11，左输入圆锥齿轮11将动力经中间圆锥齿轮传递给第一差速器总成9的壳体，第一差速器总成9的壳体将动力由输出齿轮8传递给第一齿圈31，第一齿圈31将动力经第一行星轮23传递给第一转臂30，第一转臂30将动力传递给第二差速器总成24，第二差速器总成24将动力传递给左半轴26和右半轴29，实现第二电机14单独大速比驱动模式。

当左制动器18和中间轴制动器35释放、右制动器6和齿圈制动器34闭合、第一电机1关闭时，即左制动盘17和中间轴制动器35处于自由转动状态，右制动盘5和齿圈制动盘21被锁止，进而，左输入圆锥齿轮11和第二太阳轮25、第一太阳轮28处于自由转动状态，右输入圆锥齿轮10和第二齿圈19被锁止；第二电机14从车载电源处获得电能并转换成动力由第二电机输入轴13传递给第二电机齿轮12，第二电机齿轮12将动力由第二输入齿轮15经左输入轴16传递给左输入圆锥齿轮11，左输入圆锥齿轮11将动力经中间圆锥齿轮传递给第一差速器总成9的壳体，第一差速器总成9的壳体将动力由输出齿轮8传递给第一齿圈31，第一齿圈31将一部分动力经第一行星轮23传递给第一转臂30，将另外一部分动力由第二转臂32经第二行星轮22传递给第二太阳轮25，第二太阳轮25将这部分动力经中间轴27传递给第一太阳轮28，第一太阳轮28将动力经第一行星轮23传递给第一转臂30，第一转臂30将动力合成后传递给第二差速器总成24，第二差速器总成24将动力传递给左半轴26和右半轴29，实现第二电机14单独小速比驱动模式。

3、第一电机与第二电机联合驱动模式。第一电机与第二电机具有两种速比联合驱动模式。当左制动器6、右圆锥齿轮制动器18和齿圈制动器34释放，中间轴制动器35闭合时，即左制动盘17、右制动盘5和齿圈制动盘21处于自由转动状态，中间轴制动盘20被锁止，进而，左输入圆锥齿轮11、右输入圆锥齿轮10和第二齿圈19处于自由转动状态，第二太阳轮25和第一太阳轮28处于锁止状态；第一电机1从车载电源处获得电能并转换成动力由第一电机输入轴2传递给第一电机齿轮3，第一电机齿轮3将动力由第一输入齿轮4经右输入轴7传递给右输入圆锥齿轮10，右输入圆锥齿轮10将动力经中间圆锥齿轮传递给第一差速器总成9的壳体；第二电机14从车载电源处获得电能并转换成动力由第二电机输入轴13传递给第二电机齿轮12，第二电机齿轮12将动力由第二输入齿轮15经左输入轴16传递给左输入圆锥齿轮11，左输入圆锥齿轮11将动力经中间圆锥齿轮传递给第一差速器总成9的壳体；第一差速器总成9的壳体将来自第一电机1和第二电机14的动力合成后由输出齿轮8传递给第一齿圈31；第一齿圈31将动力经第一行星轮23传递给第一转臂30，第一转臂30将动力传递给第二差速器总成24，第二差速器总成24将动力传递给左半轴26和右半轴29，实现第一电机1和第二电机14联合大速比驱动模式。

当左制动器6、右圆锥齿轮制动器18和中间轴制动器35释放，齿圈制动器34闭合时，即左制动盘17、右制动盘5和中间轴制动盘20处于自由转动状态，齿圈制动盘21被锁止，进而，左输入圆锥齿轮11、右输入圆锥齿轮10、第二太阳轮25和第一太阳轮28处于自由转动状态，第二齿圈19处于锁止状态；第一电机1从车载电源处获得电能并转换成动力由第一电机输入轴2传递给第一电机齿轮3，第一电机齿轮3将动力由第一输入齿轮4经右输入轴7传递给右输入圆锥齿轮10，右输入圆锥齿轮10将动力经中间圆锥齿轮传递给第一差速器总成9的壳体；第二电机14从车载电源处获得电能并转换成动力由第二电机输入轴13传递给第二电机齿轮12，第二电机齿轮12将动力由第二输入齿轮15经左输入轴16传递给左输入圆锥齿轮11，左输入圆锥齿轮11将动力经中间圆锥齿轮传递给第一差速器总成9的壳体；第一差速器总成9的壳体将来自第一电机1和第二电机14的动力合成后由输出齿轮8传递给第一齿圈31；第一齿圈31将一部分动力经第一行星轮23传递给第一转臂30，将另外一部分动力由第二转臂32经第二行星轮22传递给第二太阳轮25，第二太阳轮25将这部分动力经中间轴27传递给第一太阳轮28，第一太阳轮28将动力经第一行星轮23传递给第一转臂30，第一转臂30将动力合成后传递给第二差速器总成24，第二差速器总成24将动力传递给左半轴26和右半轴29，实现第一电机1和第二电机14联合小速比驱动模式。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种双电机差速复合行星排动力总成，包括两部驱动机，其特征在于：所述两部驱动机分别单独或组合地传动差速器的两个输入圆锥齿轮，差速器的壳体传递动力至若干列相互联动的行星排，行星排输出动力。

2.根据权利要求1所述的双电机差速复合行星排动力总成，其特征在于，所述驱动机与差速器之间传动地连接有至少两级齿轮副；所述驱动机驱动首级齿轮副，末级齿轮副与输入圆锥齿轮同轴地安装。

3.根据权利要求1所述的双电机差速复合行星排动力总成，其特征在于，所述差速器的壳体传动首级行星排，末级行星排传动另一差速器，该差速器输出动力。

4.根据权利要求1所述的双电机差速复合行星排动力总成，其特征在于，所述一驱动机传动差速器的一输入圆锥齿轮，同时，所述另一驱动机传动差速器的另一输入圆锥齿轮；

所述差速器的壳体安装输出齿轮，输出齿轮啮合传动第一齿圈的外圈，第一齿圈的内圈啮合第一行星轮，第一行星轮啮合传动第一太阳轮的同时输出动力；

所述第一太阳轮同轴地传动第二太阳轮，第二太阳轮啮合传动第二行星轮，第二行星轮啮合第二齿圈，第二行星轮通过转臂连接第一齿圈。

5.根据权利要求4所述的双电机差速复合行星排动力总成，其特征在于，所述每个输入圆锥齿轮连接一个制动器，所述太阳轮连接另一个制动器，所述一个齿圈连接第三个制动器。

6.一种双电机差速复合行星排动力总成，包括两部驱动机，其特征在于：所述一驱动机传动一输入圆锥齿轮，同时，所述另一驱动机传动另一输入圆锥齿轮；

所述输入圆锥齿轮传动中间圆锥齿轮，中间圆锥齿轮安装壳体；

所述每个输入圆锥齿轮还连接一个制动器；

所述壳体安装输出齿轮，输出齿轮啮合传动第一齿圈的外圈，第一齿圈的内圈啮合第一行星轮，第一行星轮啮合传动第一太阳轮的同时输出动力；

所述第一太阳轮同轴地传动第二太阳轮，第二太阳轮啮合传动第二行星轮，第二行星轮啮合第二齿圈，第二行星轮通过转臂连接第一齿圈；

所述太阳轮还连接另一个制动器，所述一个齿圈还连接第三个制动器。

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