本實用新型屬于電動車用驅動裝置的技術領域,具體涉及一種兩檔電動汽車的集成式驅動裝置。
背景技術:
汽車尾氣被認為是造成全球溫室氣體排放加劇、各地霧霾頻發(fā)和環(huán)境問題日益突顯的元兇之一,隨著石油能源的不斷消耗和日益嚴格的排放法規(guī)的出臺,新能源汽車作為一種排放小,污染少的交通工具已得到各整車廠的廣泛重視,發(fā)展新能源汽車已成為汽車行業(yè)刻不容緩的任務。除了傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機、變速器、減速器、差速器等零部件,新能源汽車的動力總成還增加了驅動電機及其控制系統(tǒng)、動力電池等零部件。多數(shù)電動車上的驅動裝置采用驅動電機、減速器、差速器等獨立總成通過端面相連接。存在的問題是各獨立總成體積大,重量較重。
多數(shù)電動汽車上的驅動裝置采用驅動電機、減速器、差速器等獨立總成通過端面相連接。存在的問題是各獨立總成體積大,重量較重。多數(shù)電動汽車上的驅動裝置采用的是驅動電機與固定速比的減速器的組合,由于不能進行檔位變換,難以兼顧整車爬坡及加速性與整車最高車速的要求,導致部分電動汽車最高車速與傳統(tǒng)汽車相比差距明顯。
專利CN104295675A公開了一種兩檔電動車變速器總成,與驅動電機配合,能夠適應整車不同工況,但是未實現(xiàn)兩檔變速器與驅動電機的集成,總成尺寸偏大,影響整車的布置空間。專利CN203859630U公開了一種集成式純電動車用兩檔電機變速器,采用行星齒輪結構,通過離合器進行換檔,存在的問題是總成結構比較復雜。在第22屆亞琛汽車與發(fā)動機技術研討會上,文章The Innovative BMW Powertrain in the All New BMW i8中提到了一種與驅動電機配合使用的兩檔變速器,能夠滿足整車不同工況下的需求,但是未實現(xiàn)與驅動電機的集 成。
技術實現(xiàn)要素:
針對上述現(xiàn)有技術方案的不足,本實用新型的目的是提供一種兩檔電動汽車的集成式驅動裝置,具有結構緊湊,集成度高的優(yōu)點,具有兩個檔位對電動汽車的性能有較大提高。
本實用新型的目的通過以下技術方案實現(xiàn):
一種兩檔電動汽車的集成式驅動裝置,由布置在殼體1內的驅動電機、變速器、差速器組成,所述的變速器包括輸入軸23和中間軸20,所述的中間軸20上從右到左依次為與中間軸一體成型的中間軸齒輪20a、通過滾針軸承套置的一檔減速齒輪17、固定套置的同步器18和通過滾針軸承套置的二檔減速齒輪21;所述的輸入抽23為四段軸,從右到左依次為第一花鍵23d、第二花鍵23c、一檔齒輪23b和二檔齒輪23a;所述的驅動電機的電機軸7連接在變速器輸入軸23第一花鍵23d處,所述的第二花鍵23c處固定套置有駐車齒輪25,所述的一檔減速齒輪17與一檔齒輪23b嚙合,所述的二檔減速齒輪21與二檔齒輪23a嚙合,二級減速齒輪13與所述的差速器集成,所述的二級減速齒輪13固定套置在差速器外殼14上并與中間軸齒輪20a嚙合,差速器外殼14內部固定有兩個半軸齒輪15,半軸齒輪15與車輛半軸花鍵連接。
本實用新型的改進技術方案,所述驅動電機為永磁同步電機或交流異步電機。
本實用新型的改進技術方案,所述殼體1上鑄有冷卻水道,通過水冷的方式對電機定子2進行冷卻。
本實用新型的改進技術方案,所述驅動電機還包括電機轉子3、旋轉變壓器5、電機右軸承6、電機左軸承8和電機端蓋4;電機軸7一端通過電機右軸承6支承到電機端蓋4上,另一端通過電機左軸承8支承在殼體1上,旋轉變壓器5布置在電機軸7的外端且位于電機端蓋4內端面。
本實用新型的有益效果如下:
本實用新型提供一種兩檔電動汽車的集成式驅動裝置將驅動電機、兩檔變速器、差速器 集成在同一殼體內,減少了零部件數(shù)量,降低了總成重量。本實用新型采用了兩檔變速器,在低速時可提供更大的輸出扭矩,提高電動汽車的加速性及爬坡能力,還能夠提高電動汽車的最高車速。本實用新型結構緊湊,集成度高,整車動力系統(tǒng)布置的靈活性及整車性能都大幅提高。
附圖說明
圖1是本實用新型一種集成化兩檔電動車驅動裝置的剖視圖;
圖2是本實用新型一種集成化兩檔電動車驅動裝置輸入軸的結構示意圖。
圖中,1 殼體,2 電機定子,3 電機轉子,4 電機端蓋,5 旋轉變壓器,6 電機右軸承,7 電機軸,8 電機左軸承,9 輸入軸油封,10 輸入軸右軸承,11 中間軸右軸承,12 輸出軸軸承,13 二級減速齒輪,14 差速器外殼,15 半軸齒輪,16 半軸油封,17 一檔減速齒輪,18 同步器,19 中間軸左軸承,20 中間軸,21 二檔減速齒輪,22 輸入軸左軸承,23 輸入軸,24 變速器端蓋,25 駐車齒輪,20a 中間軸齒輪,23d 第一花鍵,23c 第二花鍵,23b 一檔齒輪,23a 二檔齒輪。
具體實施方式
下面結合附圖詳細說明本實用新型的具體實施方案。
如圖1所示,由布置在殼體1內的驅動電機、變速器、差速器組成,所述的變速器包括輸入軸23和中間軸20,所述的中間軸20上從右到左依次為固定套置的中間軸齒輪20a、通過滾針軸承套置的一檔減速齒輪17、固定套置的同步器18和通過滾針軸承套置的二檔減速齒輪21;所述的輸入抽23分為四個主要部分,從右到左依次為第一花鍵23d、第二花鍵23c、一檔齒輪23b和二檔齒輪23a;所述的驅動電機的電機軸7連接在變速器輸入軸23第一花鍵23d處,所述的第二花鍵23c處固定套置有駐車齒輪25,所述的一檔減速齒輪17與一檔齒輪23b嚙合,所述的二檔減速齒輪21與二檔齒輪23a嚙合,所述的差速器包括二級減速齒輪13,所述的二級減速齒輪13固定套置在差速器外殼14上并與中間軸齒輪20a嚙合,差速器外殼14內部固定有兩個半軸齒輪15,半軸齒輪15與車輛半軸花鍵連接。
所述的殼體1內腔分為電機腔和變速器腔,變速器和差速器設置在變速器腔內,驅動電機設置在電機腔內,電機腔與變速器腔之間通過輸入軸油封9進行密封,保證變速器的潤滑油不進入電機中對電機絕緣產生影響。驅動電機為永磁同步電機或交流異步電機,殼體1上有鑄造而成的冷卻水道,通過水冷的方式對電機定子2進行冷卻,變速器的齒輪及軸承通過飛濺的方式進行油潤滑。
所述驅動電機還包括電機定子2、電機轉子3、旋轉變壓器5、電機右軸承6、電機左軸承8和電機端蓋4;所述電機定子2由定子鐵芯與繞組組成,定子鐵芯由無取向硅鋼片疊壓而成,定子繞組為分布式繞組,所述電機轉子3由轉子鐵芯、永磁體和動平衡去重板組成,轉子鐵芯由無取向硅鋼片疊壓而成,永磁體為釹鐵硼材料。所述的電機軸7一端通過電機右軸承6支承到電機端蓋4上,另一端通過電機左軸承8支承在殼體1上,旋轉變壓器5布置在電機軸7的外端且位于電機端蓋4內端面。
所述的驅動電機的輸出軸為電機軸7,變速器的輸入軸為輸入軸23,電機軸7上的內花鍵與輸入軸23上的第一花鍵23d配合連接,驅動電機的電機軸7與變速器的輸入軸23連接,傳遞動力。所述驅動電機可為永磁同步電機或交流異步電機,旋轉變壓器5為驅動電機的位置傳感器,整車可根據(jù)從旋轉變壓器5解讀的信號對電機進行控制,旋轉變壓器5布置在電機軸7的外端且位于電機端蓋4內端面。
所述的變速器包括由輸入軸23上的一檔齒輪23b和一檔減速齒輪17組成的一檔齒輪組和輸入軸23上的二檔齒輪23a和二檔減速齒輪21組成的二檔齒輪組,一檔齒輪組的主動齒輪為輸入軸23上的一檔齒輪23b,被動齒輪為一檔減速齒輪17,一檔減速齒輪17通過滾針軸承安裝在中間軸20上,二檔齒輪組的主動齒輪為輸入軸23上的二檔齒輪23a,被動齒輪為二檔減速齒輪21,二檔減速齒輪21通過滾針軸承安裝在中間軸20上;同步器18布置在一檔減速齒輪17與二檔減速齒輪21之間且安裝在中間軸20上,同步器18與中間軸20花鍵連接,換檔時,將同步器18向右撥動,同步器18與一檔減速齒輪17接合,驅動裝置處于一檔,將同步器18向左撥動,同步器18與二檔減速齒輪21接合,驅動裝置處于二檔; 中間軸20的齒輪部分與二級減速齒輪13相嚙合。輸入軸23上的一檔齒輪23b和二檔齒輪23a、一檔減速齒輪17、二檔減速齒輪21、中間軸齒輪20a、二級減速齒輪13均為斜齒輪,可滿足重載荷時的強度要求。輸入軸23通過輸入軸左軸承22支承到變速器端蓋24上,通過輸入軸右軸承10支承到殼體1上;中間軸20通過中間軸左軸承19支承到變速器端蓋24上,通過中間軸右軸承11支承到殼體1上。輸入軸23上通過花鍵安裝有駐車齒輪25,外部駐車機構通過駐車齒輪25鎖住輸入軸23,從而實現(xiàn)駐車功能。
所述的差速器外殼14與二級減速齒輪13通過螺栓連接,差速器外殼14內的兩個同軸的半軸齒輪15作為整個裝置的輸出端,分別與車輛的兩個半軸花鍵連接,車輛半軸直接連接車輪輪轂。差速器兩端通過半軸油封16保證裝置中的潤滑油不泄露。輸出軸軸承12用于支承差速器。
本實用新型的動力傳遞方式如下:
驅動電機中的電機定子2中的繞組通電,通過電機定轉子的電磁場將電能轉化成機械能驅動電機轉子3旋轉,一檔時,同步器18與一檔減速齒輪17接合,動力通過一檔齒輪組及二級減速齒輪組傳遞給差速器外殼14;二檔時,同步器18與二檔減速齒輪21接合,動力通過二檔齒輪組及由中間軸齒輪20a和二級減速齒輪13組成的二級減速齒輪組傳遞給差速器外殼14,經(jīng)差速器后通過半軸齒輪15將動力傳遞給車輪輪轂,從而驅動車輛行駛。倒車時,電機反轉,使車輛逆向行駛。
以上通過具體實施方式對本實用新型進行了詳細的說明,該實施方式僅僅是本實用新型的較佳實例,不應理解為對本實用新型的限制,任何依據(jù)本實用新型的原理所做的更改都應在本實用新型的保護范圍之內。