CN220452686U - 减速器、减速箱及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及车辆技术领域，尤其涉及一种减速器、减速箱及车辆，包括第一行星排和第二行星排，第一行星排和第二行星排在电机的轴向上前后设置，第一行星排包括第一太阳轮、第一齿圈、第一行星架和两个同步转动的第一行星轮和第二行星轮，第一行星轮的外径大于第二行星轮的外径，第一行星轮与第一太阳轮相啮合，第二行星轮与第一齿圈相啮合，第二行星排包括第二太阳轮、第三行星轮、第二行星架和第二齿圈，第一行星架和第二行星架传动连接，第一太阳轮连接于电机，第二太阳轮连接于第一半轴，第二齿圈连接于第二半轴。可实现减速及差速，减少轴向空间占用，运行平稳。

Description

减速器、减速箱及车辆

技术领域

本公开涉及车辆技术领域，尤其涉及一种减速器、减速箱及车辆。

背景技术

纯电动汽车是一种新型清洁能源汽车，随着节能减排的大力提倡，纯电汽车已然成为了一大发展趋势。

目前，有的减速箱采用一级NW行星排和锥齿差速器组成，通过NW行星排实现减速，通过锥齿差速器来实现差速，但是采用锥齿差速器，占用轴向空间较大，而且锥齿差速器的行星轮和一字轴之间为滑动摩擦副，在大差速工况下容易产生黏着磨损、烧蚀等问题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本公开提供了一种减速器、减速箱及车辆。

第一方面，本公开提供了一种行星排式减速箱结构，包括第一行星排和第二行星排，所述第一行星排和第二行星排在所述电机的轴向上前后设置，所述第一行星排包括第一太阳轮、第一齿圈、第一行星架和两个同步转动的第一行星轮和第二行星轮，所述第一行星轮的外径大于所述第二行星轮的外径，所述第一行星轮与所述第一太阳轮相啮合，所述第二行星轮与所述第一齿圈相啮合，第一行星轮和第二行星轮均支撑于所述第一行星架，所述第二行星排包括第二太阳轮、第三行星轮、第二行星架和第二齿圈，所述第三行星轮支撑于所述第二行星架，所述第一行星架和所述第二行星架传动连接，所述第一太阳轮能够连接于所述电机，所述第二太阳轮能够连接于所述第一半轴，所述第二齿圈能够连接于所述第二半轴。

可选地，所述第一行星排的所述第一齿圈与所述减速箱的静止部相对固定。

可选地，所述第一行星排和所述第二行星排共轴。

可选地，所述第一行星架和所述第二行星架为一成型结构。

可选地，所述第二太阳轮与所述第三行星轮相啮合，所述第三行星轮和所述第二齿圈相啮合。

第二方面，本公开提供一种减速箱，包括第一方面的减速器和电机，所述电机包括转子，所述转子传动连接于所述第一太阳轮，减速器和电机为一体结构。

可选地，所述第一半轴穿设于所述转子的内孔。

可选地，所述电机还包括定子，所述定子环绕所述转子的外周设置。

第三方面，本公开提供了一种车辆，包括上述第二方面公开的减速箱、第一半轴、第二半轴、左车轮和右车轮，所述第一半轴一端传动连接于所述第二太阳轮，另一端传动连接于所述左车轮，所述第二半轴一端传动连接于所述第二齿圈，另一端传动连接于所述右车轮。

第四方面，本公开提供一种车辆，包括第一方面公开的减速器、电机，第一半轴、第二半轴、左车轮和右车轮，所述电机包括转子，所述转子传动连接于所述第一太阳轮，所述第一半轴一端传动连接于所述第二太阳轮，另一端传动连接于所述左车轮，所述第二半轴一端传动连接于所述第二齿圈，另一端传动连接于所述右车轮。

本公开实施例提供的技术方案具有如下优点：

通过采用第一行星排和第二行星排，第一行星排的第一行星轮的外径大于第二行星轮的外径，能够实现减速，而第二行星排的第三行星轮与第二行星轮传动连接，第二太阳轮连接第一半轴，第二齿圈连接于第二半轴，利用第三行星轮的公转实现第一半轴和第二半轴的转速相同，利用第三行星轮的公转和自转实现差速，相比现有技术，可减少轴向空间的占用，并且无滑动摩擦副，运行平稳。此外，相比现有技术中的锥齿轮，圆柱齿轮便于加工，且重合度高，啮合平稳。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例所述的行星排式减速箱结构的结构示意图。

其中，1、第一行星排；11、第一太阳轮；12、第一行星轮；13、第二行星轮；14、第一齿圈；15、第一行星架；

2、第二行星排；21、第二太阳轮；22、第三行星轮；23、第二齿圈；24、第二行星架；

3、第一半轴；

4、第二半轴；

5、电机；51、转子；52、定子。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，本公开实施例提供一种减速器，该行减速器包括第一行星排1和第二行星排2。其中，第一行星排1和第二行星排2在电机5的轴向上前后设置。第一行星排1包括第一太阳轮11、第一齿圈14、第一行星架15和两个能够同步转动的第一行星轮12和第二行星轮13，第一行星轮12的外径大于第二行星轮13的外径，第一行星轮12与第一太阳轮11相啮合，第二行星轮13与第一齿圈14相啮合。第一行星轮12和第二行星轮13均支撑于第一行星架15,。第二行星排2包括第二太阳轮21、第三行星轮22、第二行星架24和第二齿圈23，第三行星轮22支撑于第二行星架24，第一行星架15和第二行星架24传动连接，第一太阳轮11能够连接于电机5，第二太阳轮21能够连接第一半轴3，第二齿圈23能够连接于第二半轴4。

可以理解的是，通过采用第一行星排1和第二行星排2，第一行星排1的第一行星轮12的外径大于第二行星轮13的外径，能够实现减速，而第一行星架15和第二行星架24传动连接，第二太阳轮21连接第一半轴3，第二齿圈23连接于第二半轴4，利用第三行星轮22的公转和自转实现差速，相比现有技术，可减少轴向空间的占用，并且无滑动摩擦副，运行平稳。此外，相比现有技术中的锥齿轮，圆柱齿轮的便于加工，且重合度高，啮合平稳。

进一步地，第一行星排1和第二行星排2共轴。第一行星排1的各部件沿第一行星排1的径向分布，第二行星排2的各部件沿第二行星排2的径向分布，第一行星排1和第二行星排2轴向排布。其中，第一行星排1的径向垂直于其轴向，第二行星排2的径向垂直于其轴向。如此设置使得减速器的的结构更加紧凑，有利于减速箱的布置。

参照图1，在一些实施例中，第一行星排1包括第一太阳轮11、第一行星轮12、第二行星轮13、第一齿圈14和第一行星架15，第一太阳轮11与第一行星轮12相啮合，第二行星轮13与第一齿圈14相啮合，第一行星轮12和第二行星轮13均支撑于第一行星架15。具体地，第一太阳轮11位于第一行星排1的中心位置，第一行星轮12与第一太阳轮11相啮合，第二行星轮13与第一齿圈14的内圈相啮合。

再次参照图1，第二行星排2包括第二太阳轮21、第三行星轮22、第二齿圈23和第二行星架24，第二太阳轮21与第三行星轮22相啮合，第三行星轮22与第二齿圈23相啮合，第三行星轮22安装于第二行星架24。具体地，第二太阳轮21位于第二行星排2的中心位置，第三行星轮22与第二太阳轮21相啮合。第三行星轮22支撑于于第二行星架24上，第二行星架24位为第三行星轮22提供支撑。同时，第三行星轮22还与第二齿圈23的内圈相啮合，也即第三行星轮22和相邻的第二太阳轮21、第二齿圈23始终处于啮合的状态，从而实现三者之间的传动。

需要说明的是，上述第一行星架15和第二行星架24传动连接，从而使得动力能够从第一行星排1传递至第二行星排2。

需要说明的是，第一行星架15和第二行星架24可以是分体设计的，通过连接实现传动。还可以是第一行星架15和第二行星架24为一体成型结构。如此可省去连接步骤，提高结构强度。

参照图1，在一些实施例中，第一行星排1的第一齿圈14与减速器的静止部相对固定。第一行星排1的第一齿圈14与减速器的静止部相对固定，从而限制第一齿圈14的移动，使得第一齿圈14成为静止件，提高减速器的结构强度和稳定性。

示例性地，减速器的壳体可以构成静止部，第一齿圈14连接于减速箱的壳体。

以下对该减速器的工作原理进行详细说明书，

当直行时，也就是第一半轴3和第二半轴4无差速时，第二行星排2整体进行旋转，第三行星轮22只有公转没有自转。当差速时，第三行星轮22即有公转也有自转，如此使得第二行星排2的第二太阳轮21和第二齿圈23中的一个增速，另一个减速，从而实现差速。

比如，第二太阳轮21通过第一半轴3对应车辆的左车轮，第二齿圈23通过第二半轴4对应车辆的右车轮。当车辆直行时，左车轮和右车轮需要相同的转速，此时通过第三行星轮22的公转，使得第二太阳轮21和第二齿圈23的转速相同，从而使得第一半轴3和第二半轴4的转速相同。当车辆右转时，左车轮的转速要比右车轮的转速高，使得第三行星轮22在公转的同时自转，使得第二太阳轮21增速，使得第二齿圈23减速，从而使第一半轴3输出较高的转速，使第二半轴4输出较低的转速。当车辆左转时，右车轮的转速要比左车轮的转速高，使得第三行星轮22在公转的同时自转，向第二齿圈23传递较大的转速，向第二太阳轮21传递较小的转速，从而使得第二半轴4输出较高的转速，使第一半轴3输出交底的转速。

具体地，假设电机轴的转速为N1，第一太阳轮11的齿数为Z1，第一行星轮12的齿数为Z2，第二行星轮13的齿数为Z3，第一齿圈14的齿数为Z4。那么第一行星架15的转速N2为：

N1/(1+Z4*Z2/Z3/Z1)

由于第一行星架15和第二行星架24连接，第二行星架24的转速N3和第一行星架15的转速N2相同。

假设第二太阳轮21的齿数为Z5，第二太阳轮21的转速为N4，第二齿圈23的齿数为Z6，第二齿圈23的转速为N5。

第二行星排2的运动学方程为N4+N5*(Z6/Z5)＝N3*(1+Z6/Z5)，可知当直行时，N4＝N5，此时N4＝N5＝N3，第二太阳轮21、第二齿圈23和第二行星架24之间没有相对运动，即第三行星轮22没有自转，只有公转。当两侧车轮转速不同时，一侧高于第一行星架15(第二行星架24)的转速，一侧低于第一行星架15(第二行星架24)的转速，这时第二太阳轮21和第二齿圈23相对第二行星架24有转动，由于第二太阳轮21和第三行星轮22为外啮合，两者转速方向相反，第三行星轮22和第二齿圈23为内啮合，两者转速相同，因此当第二太阳轮21、第二齿圈23相对于第二行星架24有相对转动时，第二太阳轮21和第二齿圈23的相对转动方向相反，即可实现一侧增速，另一侧减速。

如此，通过第一行星排1和第二行星排2实现变速和差速功能，结构紧凑，能够减小重量，从而增大扭矩密度(扭矩密度＝承载扭矩/重量，重量降低则扭矩密度增大)，而且实现速比范围更广(≥10)，从而使得电机的转速范围更大，能够满足不同的设计需求，扩大适用范围。

本公开还提供一种减速箱，包括上述减速器和电机5，电机包括转子，转子传动连接于第一太阳轮，减速器和电机为一体式结构。由于该减速箱采用了上述减速器实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再赘述。

具体地，电机5作为减速箱的动力源，用于输入动力，电机5的动力依次传递至第一行星排1和第二行星排2。电机5的动力通过第一太阳轮11传递给第一行星排1。第一行星架15和第二行星架24传动连接，从而使得电机5动力传递至第二行星架24，进而传递给第二行星排2。

可以理解的是，第一半轴3的扭矩传递路径为：电机5-第一太阳轮11-第一行星轮12-第二行星轮13-第一行星架15-第二行星架24-第三行星轮-第一太阳轮-第一半轴3。第二半轴4的扭矩传递路径为：电机5-第一太阳轮11-第一行星轮12-第二行星轮13-第一行星架15-第二行星架24-第三行星轮22-第二齿圈23-第二半轴4。

需要说明的是，上述第一半轴3穿设于转子51的内孔，如此设置可利用转子51的空间，减少该行星排式减速箱结构空间的占用。

进一步地，电机5包括定子52，定子52位于转子51的外侧。可以理解的是，点之记的定子52可作为减速箱的静止部，如此还可以是第一齿圈14连接于电机5的定子52。

本公开还提供一种车辆。在一些实施例中，车辆包括上述减速箱、第一半轴3、第二半轴4、左车轮(图中未示出)和右车轮(图中未示出)。其中，第一半轴3一端传动连接于第二太阳轮21，另一端传动连接于左车轮，第二半轴4一端传动连接于第二齿圈23，另一端传动连接于右车轮。由于该车辆采用了上述减速箱实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再赘述。

半轴用于在减速箱和驱动轮之间传递动力，第一半轴3用于将电机5的动力传递至车辆的左车轮，第二半轴4用于将电机5的动力传递至车辆的右车轮。也即，第一半轴3和第二半轴4为行星排式减速箱结构的动力输出轴。第一半轴3与第二行星排2的第二太阳轮21连接，第二半轴4与第二行星排2的第二齿圈23连接，电机5的动力通过第一行星排和第二行星排2传递至第一半轴3和第二半轴4，从而实现车辆车轮的驱动。

进一步地，第一半轴3和第二半轴4共轴，且第一半轴3与第一行星排1共轴。具体地，第一行星排1和第二行星排2的轴向方向即为第一半轴3和第二半轴4的轴向方向。

在另一些实施例中，还可以是减速箱和电机是分体设置的，如此该车辆包括上述减速器、电机5、第一半轴3、第二半轴4、左车轮和右车轮。电机5包括转子51，转子51传动连接于第一太阳轮11，第一半轴3一端传动连接于第二太阳轮21，另一端传动连接于左车轮，第二半轴4一端传动连接于第二齿圈24，另一端传动连接于右车轮。

由于该车辆采用了上述减速器实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种减速器，其特征在于，包括第一行星排和第二行星排，所述第一行星排和第二行星排在电机的轴向上前后设置，所述第一行星排包括第一太阳轮、第一齿圈、第一行星架和两个同步转动的第一行星轮和第二行星轮，所述第一行星轮的外径大于所述第二行星轮的外径，所述第一行星轮与所述第一太阳轮相啮合，所述第二行星轮与所述第一齿圈相啮合，所述第一行星轮和所述第二行星轮均支撑于所述第一行星架，所述第二行星排包括第二太阳轮、第三行星轮、第二行星架和第二齿圈，所述第三行星轮支撑于所述第二行星架，所述第一行星架和第二行星架传动连接，所述第一太阳轮能够连接于所述电机，所述第二太阳轮能够连接于第一半轴，所述第二齿圈能够连接于第二半轴。

2.根据权利要求1所述的减速器，其特征在于，所述第一行星排的所述第一齿圈与所述减速器的静止部相对固定。

3.根据权利要求1所述的减速器，其特征在于，所述第一行星排和所述第二行星排共轴。

4.根据权利要求1所述的减速器，其特征在于，所述第一行星架和所述第二行星架为一成型结构。

5.根据权利要求1所述的减速器，其特征在于，所述第二太阳轮与所述第三行星轮相啮合，所述第三行星轮和所述第二齿圈相啮合。

6.一种减速箱，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的减速器和电机，所述电机包括转子，所述转子传动连接于所述第一太阳轮，所述减速器和所述电机为一体式结构。

7.根据权利要求6所述的减速箱，其特征在于，所述第一半轴穿设于所述转子的内孔。

8.根据权利要求6所述的减速箱，其特征在于，所述电机还包括定子，所述定子环绕所述转子的外周设置。

9.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求6-8任一项所述的减速箱、第一半轴、第二半轴、左车轮和右车轮，所述第一半轴一端传动连接于所述第二太阳轮，另一端传动连接于所述左车轮，所述第二半轴一端传动连接于所述第二齿圈，另一端传动连接于所述右车轮。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的减速器、电机，第一半轴、第二半轴、左车轮和右车轮，所述电机包括转子，所述转子传动连接于所述第一太阳轮，所述第一半轴一端传动连接于所述第二太阳轮，另一端传动连接于所述左车轮，所述第二半轴一端传动连接于所述第二齿圈，另一端传动连接于所述右车轮。