CN218408388U - 一种大速比变速箱及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种大速比变速箱及车辆，其中，大速比变速箱，包括电机、减速器及变速器，所述减速器包括一级减速齿轮副，所述一级减速齿轮副包括输入轴及设置在所述输入轴上的输入级主动齿轮，所述输入轴连接所述电机的输出轴，所述变速器包括轴系组件，所述轴系组件包括二轴及设置在所述二轴上且与所述输入级主动齿轮啮合的输入级从动齿轮。动力前端增加的一级减速齿轮副，适配高速小扭矩电机，可有效降低动力总成重量和成本。

Description

一种大速比变速箱及车辆

技术领域

本实用新型涉及变速箱技术领域，具体涉及一种大速比变速箱及车辆。

背景技术

变速箱是变更传动比和运动方向的齿轮箱，广泛应用于汽车、拖拉机、船舶、机床和各种机器上。近几年，在节能降耗和电动化的背景下，变速箱作为汽车上的关键零部件总成，其使用范围在不断收窄，但在自卸车等重载商用车领域，仍然发挥着不可替代的作用。传统变速箱大多配置低速大扭矩电机，电机质量重、成本高。

实用新型内容

因此，本实用新型提供一种大速比变速箱及车辆，能够克服现有变速箱速配置高速大扭矩电机而带来的变速箱重量大及成本高的缺陷。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种大速比变速箱，包括电机、减速器及变速器，所述减速器包括一级减速齿轮副，所述一级减速齿轮副包括输入轴及设置在所述输入轴上的输入级主动齿轮，所述输入轴连接所述电机的输出轴，所述变速器包括轴系组件，所述轴系组件包括二轴及设置在所述二轴上且与所述输入级主动齿轮啮合的输入级从动齿轮。

在一些实施方式中，所述轴系组件还包括输出轴、第一中间轴、第二中间轴，所述二轴与所述输出轴同轴设置，所述第一中间轴和所述第二中间轴对称设置于所述输出轴两侧，所述输出轴设有多个挡位从动齿轮，所述第一中间轴及所述第二中间轴上均设有多个与所述挡位从动齿轮啮合的挡位主动齿轮，所述二轴上还设有常啮合主动齿轮，所述第一中间轴及所述第二中间轴上均还设有与所述常啮合主动齿轮啮合的常啮合从动齿轮。

在一些实施方式中，所述输出轴上依次空套有一挡齿轮副从动齿轮、二挡齿轮副从动齿轮、三挡齿轮副从动齿轮，所述第一中间轴及所述第二中间轴上均依次固定连接有一挡齿轮副主动齿轮、二挡齿轮副主动齿轮、三挡齿轮副主动齿轮、所述常啮合从动齿轮；

所述变速器还包括啮合套装在所述输出轴上的第一换挡执行机构及第二换挡执行机构，所述第一换挡执行机构位于所述一挡齿轮副从动齿轮和所述二挡齿轮副从动齿轮之间，所述第二换挡执行机构位于所述三挡齿轮副从动齿轮和所述常啮合主动齿轮之间。

在一些实施方式中，输入级从动齿轮、输入级主动齿轮、挡位从动齿轮、挡位主动齿轮、常啮合主动齿轮及常啮合从动齿轮均为斜齿齿轮。

在一些实施方式中，当所述第二换挡执行机构接合常啮合主动齿轮，所述第一换挡执行机构空挡时，所述变速器为直接挡，所述直接挡的速比范围为1.5～3。

在一些实施方式中，当所述第一换挡执行机构接合所述一挡齿轮副从动齿轮，所述第二换挡执行机构空挡时，所述变速器为一挡，所述一挡速比范围为12～28。

本实用新型还提供一种车辆，其包括前任一项所述的大速比变速箱。

本实用新型提供的一种大速比变速箱及车辆，减速器采用一级减速，变速器为双中间轴四挡结构，二轴和输出轴同轴布置，双中间轴分别对称布置在输出轴的两侧，换挡执行机构和换挡从动齿轮均布置在输出轴上，输出轴两侧的换挡主动齿轮对称设置在中间轴上，电机输出的动力经二轴分流和双中间轴合流传递至输出轴输出。双中间轴四挡电动变速箱，一挡扭矩能力强，直接挡结构简单可靠性强，动力前端增加的一级减速齿轮副，适配高速小扭矩电机，可有效降低动力总成重量和成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例的大速比变速箱的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的大速比变速箱的工况1动力传输路线图；

图3为本实用新型实施例的大速比变速箱的工况2动力传输路线图；

图4为本实用新型实施例的大速比变速箱的工况3动力传输路线图；

图5为本实用新型实施例的大速比变速箱的工况4动力传输路线图。

附图标记表示为：

1、电机；2、输入轴；3、输入级主动齿轮；4、输入级从动齿轮；5、二轴；6、常啮合主动齿轮；7、第一中间轴；8、第一常啮合从动齿轮；9、第二换挡执行机构；10、三挡齿轮副从动齿轮；11、第一三挡齿轮副主动齿轮；12、第一二挡齿轮副主动齿轮；13、二挡齿轮副从动齿轮；14、第一换挡执行机构；15、第一一挡齿轮副主动齿轮；16、一挡齿轮副从动齿轮；17、输出轴；18、第二中间轴；19、第二一挡齿轮副主动齿轮；20、第二二挡齿轮副主动齿轮；21、第二三挡齿轮副主动齿轮；22、第二常啮合从动齿轮。

具体实施方式

结合参见图1至图5所示，根据本实用新型的实施例，提供一种大速比变速箱，包括电机1、减速器及变速器，所述减速器包括一级减速齿轮副，所述一级减速齿轮副包括输入轴2及设置在所述输入轴2上的输入级主动齿轮3，所述输入轴2连接所述电机1的输出轴，所述变速器包括轴系组件，所述轴系组件包括二轴5及设置在所述二轴5上且与所述输入级主动齿轮3啮合的输入级从动齿轮4。传统变速箱多配置低速大扭矩电机，导致电机质量重、成本高等问题。本申请增大变速箱速比，匹配高速低扭电机，变速箱仅动力前端增加一对一级减速齿轮副，重量和成本增加有限，但高速低扭电机替换低速大扭矩电机，减重明显，成本降低可观。

在一个具体的实施例中，所述轴系组件还包括输出轴17、第一中间轴7、第二中间轴18，所述二轴5与所述输出轴17同轴设置，所述第一中间轴7和所述第二中间轴18对称设置于所述输出轴17两侧，所述输出轴17设有多个挡位从动齿轮，所述第一中间轴7及所述第二中间轴18上均设有多个与所述挡位从动齿轮啮合的挡位主动齿轮，所述二轴5上还设有常啮合主动齿轮6，所述第一中间轴7及所述第二中间轴18上均还设有与所述常啮合主动齿轮6啮合的常啮合从动齿轮。二轴5与输出轴17同轴设置实现直接挡布置，直接挡速比小、转速高且传动高效。第一中间轴7和第二中间轴18对称设置，使两中间轴在输出轴17动力合流，对称布置可使两中间轴施加在输出轴17的径向力互相抵消，改善输出轴17的受力情况。常啮合齿轮副作为变速器动力输入端，起到动力分流的作用，实现双中间轴布置形式。

在一个具体的实施例中，所述输出轴17上依次空套有一挡齿轮副从动齿轮16、二挡齿轮副从动齿轮13、三挡齿轮副从动齿轮10，所述第一中间轴7及所述第二中间轴18上均依次固定连接有一挡齿轮副主动齿轮、二挡齿轮副主动齿轮、三挡齿轮副主动齿轮、常啮合从动齿轮。

具体的，第一中间轴7上依次固定连接有第一一挡齿轮副主动齿轮15、第一二挡齿轮副主动齿轮12、第一三挡齿轮副主动齿轮11、第一常啮合从动齿轮8；第二中间轴18上依次固定连接有第二一挡齿轮副主动齿轮19、第二二挡齿轮副主动齿轮20、第二三挡齿轮副主动齿轮21、第二常啮合从动齿轮22。

所述变速器还包括啮合套装在所述输出轴17上的第一换挡执行机构14及第二换挡执行机构9，所述第一换挡执行机构14位于所述一挡齿轮副从动齿轮16和所述二挡齿轮副从动齿轮13之间，所述第二换挡执行机构9位于所述三挡齿轮副从动齿轮10和所述常啮合主动齿轮6之间。减速器采用一级减速，变速器为双中间轴四挡结构，二轴5和输出轴17同轴布置，双中间轴分别对称布置在输出轴17的两侧，换挡执行机构和换挡从动齿轮均布置在输出轴17上，输出轴17两侧的换挡主动齿轮对称设置在中间轴上，电机1输出的动力经二轴5分流和双中间轴合流传递至输出轴输出。双中间轴四挡电动变速箱，一挡扭矩能力强，直接挡结构简单可靠性强。

在一个具体的实施例中，输入级从动齿轮4、输入级主动齿轮3、挡位从动齿轮、挡位主动齿轮、常啮合主动齿轮6及常啮合从动齿轮均为斜齿齿轮。采用斜齿齿轮啮合性能较好，结构较为紧凑，较小的齿轮副基本上也能够带来相对较为理想的减速作用，重合度的增大会使齿轮的承载能力提高，进而延长齿轮的使用寿命。

在一个具体的实施例中，当所述第二换挡执行机构9接合常啮合主动齿轮6，所述第一换挡执行机构14空挡时，所述变速器为直接挡，所述直接挡的速比范围为1.5～3。直接挡速比即输入齿轮副速比，其决定了高速电机的扭矩和转速匹配。速比＜1.5,电机高速化程度低，电机转速和扭矩相比低速电机，变化较小，重量和成本优势不明显。速比＞3时电机需求转速过高，高速化造成的密封件和轴承可靠性降低问题。因此，采用速比范围1.5～3之间既可以降低电机重量和成本又可以保证密封件及轴承的可靠性。

在一个具体的实施例中，当所述第一换挡执行机构14接合所述一挡齿轮副从动齿轮16，所述第二换挡执行机构9空挡时，所述变速器为一挡，所述一挡速比范围为12～28。

本实用新型的工作原理为：

驱动电机(即电机1)输出的动力传递至输入轴2，输入轴2带动输入级主动齿轮3同步转动，输入级齿轮副传递动力至二轴5上。换挡执行机构的换挡可控制二轴5和输出轴17的通断，切换换挡从动齿轮与输出轴17的固连状态，以此达到改变变速器速比和控制动力输出路线的目的。

以三轴四挡变速箱为例，变速箱动力传输路线有如下4条：

工况1：如图2所示，第一换挡执行机构14接合一挡齿轮副从动齿轮16，第二换挡执行机构9空挡，驱动电机输出动力，动力依次经输入轴2、输入级齿轮副、二轴5、常啮合齿轮副分流至第一中间轴7和第二中间轴18，第一中间轴7带动第一一挡齿轮副主动齿轮15转动，第二中间轴18带动第二一挡齿轮副主动齿轮转动，两个一挡主动齿轮动力合流传递给一挡齿轮副从动齿轮，动力从输出轴17输出。

工况2：如图3所示，第一换挡执行机构14接合二挡齿轮副从动齿轮13，第二换挡执行机构9空挡，驱动电机输出动力，动力依次经输入轴2、输入级齿轮副、二轴5、常啮合齿轮副分流至第一中间轴7和第二中间轴18，第一中间轴7带动第一二挡齿轮副主动齿轮12转动，第二中间轴18带动第二二挡齿轮副主动齿轮20转动，两个二挡主动齿轮动力合流传递给二挡齿轮副从动齿轮13，动力从输出轴17输出。

工况3：如图4所示，第一换挡执行机构14空挡，第二换挡执行机构9接合三挡齿轮副从动齿轮10，驱动电机输出动力，动力依次经输入轴2、输入级齿轮副、二轴5、常啮合齿轮副分流至第一中间轴7和第二中间轴18，第一中间轴7带动第一三挡齿轮副主动齿轮11转动，第二中间轴18带动第二三挡齿轮副主动齿轮21转动，两个三挡主动齿轮动力合流传递给三挡齿轮副从动齿轮10，动力从输出轴17输出。

工况4：如图5所示，第二换挡执行机构9接合常啮合主动齿轮6，第一换挡执行机构14空挡，电机1输出的动力经输入轴2、输入级齿轮副和二轴5直接从输出轴17输出。

本实用新型还提供一种车辆，包括前任一项所述的大速比变速箱。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种大速比变速箱，其特征在于，包括电机(1)、减速器及变速器，所述减速器包括一级减速齿轮副，所述一级减速齿轮副包括输入轴(2)及设置在所述输入轴(2)上的输入级主动齿轮(3)，所述输入轴(2)连接所述电机(1)的输出轴，所述变速器包括轴系组件，所述轴系组件包括二轴(5)及设置在所述二轴(5)上且与所述输入级主动齿轮(3)啮合的输入级从动齿轮(4)。

2.根据权利要求1所述的大速比变速箱，其特征在于，所述轴系组件还包括输出轴(17)、第一中间轴(7)、第二中间轴(18)，所述二轴(5)与所述输出轴(17)同轴设置，所述第一中间轴(7)和所述第二中间轴(18)对称设置于所述输出轴(17)两侧，所述输出轴(17)设有多个挡位从动齿轮，所述第一中间轴(7)及所述第二中间轴(18)上均设有多个与所述挡位从动齿轮啮合的挡位主动齿轮，所述二轴(5)上还设有常啮合主动齿轮(6)，所述第一中间轴(7)及所述第二中间轴(18)上均还设有与所述常啮合主动齿轮(6)啮合的常啮合从动齿轮。

3.根据权利要求2所述的大速比变速箱，其特征在于，所述输出轴(17)上依次空套有一挡齿轮副从动齿轮(16)、二挡齿轮副从动齿轮(13)、三挡齿轮副从动齿轮(10)，所述第一中间轴(7)及所述第二中间轴(18)上均依次固定连接有一挡齿轮副主动齿轮、二挡齿轮副主动齿轮、三挡齿轮副主动齿轮、所述常啮合从动齿轮；

所述变速器还包括啮合套装在所述输出轴(17)上的第一换挡执行机构(14)及第二换挡执行机构(9)，所述第一换挡执行机构(14)位于所述一挡齿轮副从动齿轮(16)和所述二挡齿轮副从动齿轮(13)之间，所述第二换挡执行机构(9)位于所述三挡齿轮副从动齿轮(10)和所述常啮合主动齿轮(6)之间。

4.根据权利要求2所述的大速比变速箱，其特征在于，输入级从动齿轮(4)、输入级主动齿轮(3)、挡位从动齿轮、挡位主动齿轮、常啮合主动齿轮(6)及常啮合从动齿轮(8)均为斜齿齿轮。

5.根据权利要求3所述的大速比变速箱，其特征在于，当所述第二换挡执行机构(9)接合常啮合主动齿轮(6)，所述第一换挡执行机构(14)空挡时，所述变速器为直接挡，所述直接挡的速比范围为1.5～3。

6.根据权利要求3所述的大速比变速箱，其特征在于，当所述第一换挡执行机构(14)接合所述一挡齿轮副从动齿轮(16)，所述第二换挡执行机构(9)空挡时，所述变速器为一挡，所述一挡速比范围为12～28。

7.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-6任一所述的大速比变速箱。

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