本發明涉及汽車零部件制造與裝配技術領域,具體的講是一種結合行星輪減速機構的二級差速器。
背景技術:
電動車在中國的推廣是以小型化、輕量化的車型開始的,所以對于電機的負載和轉速并沒有太高的要求。現在市場上的國產純電動車基本都采用固定減速比的傳動方式,雖然能基本滿足低速時的驅動要求,卻往往讓電動車在高速行駛時沒有良好的負載和功耗性能。
近年來,國家對私人電動車的推廣力度很大,越來越多的城市居民選擇購置私家車。隨之而來的,就是對電動車性能的進一步要求。人們已經漸漸不滿足于“緩慢”的小型電動車,而希望能有媲美汽油動力車的新車型。一種選擇是像特斯拉等車型,選擇加大電動機的功率,隨之而來的是整體價格的大幅上漲和車型不可避免的放大;另一種選擇是像有些國內電動機廠家那樣,推出一些多檔位的AMT動力總成,由于其體積較原來的減速箱大,所以對電動車的底盤設計和整車布置提出了新的要求。
總的來說,電動車增加擋位是未來電動車的最優選擇。增加的擋位可以保證電動車的電機系統在較大的速度域范圍內同時滿足:高速運行、低速或者爬坡輸出大扭矩,從而降低電動機的選型要求。事實上,特斯拉公司已經宣布要為新車型配備2擋減速箱,寶馬、豐田等公司已經推出了帶AMT的電動車型。
多擋位AMT的技術基本繼承了燃油車的技術特點,其優點是技術成熟,但是它本身是在傳統機械減速箱上進行了改造,對純電動乘用車的空間布置提出了更高要求,并且增加了車身重量。
為此設計一種自動控制二級擋位的差速器能夠滿足當前市場需求并且對整車布置影響非常小,能夠在經濟性的前提下滿足電動車的新要求。
技術實現要素:
本發明突破了現有技術的難題,設計了一種帶自動二級檔位控制的差速器二檔差速器。
為了達到上述目的,本發明設計了一種結合行星輪減速機構的二級差速器,包括:離合制動器、行星齒輪組、錐齒輪桿、差速器外殼,其特征在于:錐齒輪桿嵌設在差速器外殼的上方,差速器外殼內設有齒圈,錐齒輪桿的前端設有螺旋錐齒,螺旋錐齒與齒圈的外齒相嚙合,齒圈套設在行星輪組和行星架的外側,行星輪組是由行星齒輪、太陽輪套設在轉動半軸一上,太陽輪的外緣嚙合設有行星齒輪,太陽輪的一側套設有圓錐滾子軸承二,圓錐滾子軸承二的外緣則套設有深溝球軸承,深溝球軸承的下方設有離合制動器,所述離合制動器由彈簧與電磁鐵組成,行星齒輪與齒圈的內齒相嚙合,行星齒輪的一側設有行星架,行星架的內側設有錐齒輪,錐齒輪套設在半軸花鍵上,半軸花鍵的兩端分別與轉動半軸一和轉動半軸二相連;所述行星齒輪的另一側則設有深溝球軸承,套設在轉動半軸二外側的齒圈的外側設有圓錐滾子軸承一。
所述轉動半軸一與輪胎一相連,轉動半軸二與輪胎二相連,轉動半軸二的上方設有驅動系統,驅動系統的上方設有控制器。
所述行星齒輪的數量至少為3個。
所述彈簧位于電磁鐵的上方。
所述驅動系統由電池組和電動機組成,驅動系統與錐齒輪桿相連。
所述錐齒輪桿可以替換為蝸輪蝸桿。
所述太陽輪可以和轉動半軸一相對轉動。
本發明與現有技術相比,集成了二級檔位控制與差速器功能,整體尺寸小,無需額外增加變速箱,便能夠滿足電動乘用車對于低速大扭矩和高轉速的需求平衡,并且保證電機運行在高效區域,保證整車的驅動系統用電效率,并且集合的動力總成還可以對剎車能量進行回收。
附圖說明
圖1為本發明的結構示意圖。
圖2為本發明的正視圖。
參見圖1和圖2,1為差速器外殼,2為錐齒輪桿,3為齒圈,4為行星齒輪,5為太陽輪,6為彈簧,7為電磁鐵,8為行星架,9為錐齒輪,10為半軸花鍵,11為圓錐滾子軸承一,12為圓錐滾子軸承二,13為深溝球軸承,14為轉動半軸一,15為轉動半軸二。
具體實施方式
結合附圖對本發明做進一步描述。
參見圖1和圖2,本發明設計了一種結合行星輪減速機構的二級差速器,包括離合制動器、行星齒輪組、錐齒輪桿、差速器外殼,其特征在于:錐齒輪桿2嵌設在差速器外殼1的上方,差速器外殼1內設有齒圈3,錐齒輪桿2的前端設有螺旋錐齒,螺旋錐齒與齒圈3的外齒相嚙合,齒圈3套設在行星輪組和行星架8的外側,行星輪組是由行星齒輪4、太陽輪5套設在轉動半軸一14上,太陽輪5的外緣嚙合設有行星齒輪4,太陽輪5的一側套設有圓錐滾子軸承二12,圓錐滾子軸承二12的外緣則套設有深溝球軸承13,深溝球軸承13的下方設有離合制動器,所述離合制動器由彈簧6與電磁鐵7組成,行星齒輪4與齒圈3的內齒相嚙合,行星齒輪4的一側設有行星架8,行星架8的內側設有錐齒輪9,錐齒輪9套設在半軸花鍵10上,半軸花鍵10的兩端分別與轉動半軸一14和轉動半軸二15相連;所述行星齒輪4的另一側則設有深溝球軸承13,套設在轉動半軸二15外側的齒圈3的外側設有圓錐滾子軸承一11。
本發明中轉動半軸一14與輪胎一相連,轉動半軸二15與輪胎二相連,轉動半軸二15的上方設有驅動系統,驅動系統的上方設有控制器。
本發明中行星齒輪4的數量至少為3個。
本發明中彈簧6位于電磁鐵7的上方。
本發明中驅動系統由電池組和電動機組成,驅動系統與錐齒輪桿2相連。
本發明中錐齒輪桿2可以替換為蝸輪蝸桿。
本發明中太陽輪5可以和轉動半軸一14相對轉動。
在具體實施中本發明可以將輸入轉矩傳輸到轉動半軸一14、轉動半軸二15上,轉動半軸最終將會驅動輪胎,太陽輪5可以與轉動半軸一14相對轉動。
在電磁鐵7沒有通電的時候,通過彈簧6將太陽輪5和差速器外殼1固定在一起,使行星齒輪組工作在減速狀態。當電磁鐵7通電,電磁鐵7吸引太陽輪5的固定端,使太陽輪5和齒圈3固定在一起,使本發明的工作在直驅狀態。
工作時,整車控制器經過控制器發送控制信號,電磁鐵7根據控制信號吸合、放開太陽輪5,本發明的工作狀態,電磁鐵7的吸合力和彈簧6的彈力需要能保證太陽輪5克服摩擦力,與差速器外齒圈3同步運行。值得注意的是,太陽輪5的移動距離很短。
本發明集成了二級檔位控制與差速器功能,整體尺寸小,無需額外增加變速箱,便能夠優化電動乘用車對于低速大扭矩和高轉速的需求平衡,并且保證電機運行在高效區域,保證整車的驅動系統用電效率。