本發明涉及新能源汽車的零部件,具體地指一種同軸式電驅動總成結構及車輛。
背景技術:
1、目前,同軸式電驅動總成使用行星排減速器替代傳統減速器,可以有效縮減總成外包絡尺寸,降低總成重量,同時同軸式電驅動總成半軸接口位于總成兩端,對于整車連接更為友好。
2、現有的同軸式電驅動總成采用驅動電機和行星排減速器為整車提供動力,電機轉軸為空心軸,輸出半軸穿過電機連接行星排與整車。
3、現有的同軸式電驅動總成受限于轉軸尺寸,迫使其需要使用油冷軸承,從而導致電機也需要采用油冷,油冷電機需要搭配油泵、油冷器等零件使用,會導致成本變高,外包絡變大。同時,油冷軸承也會帶來電腐蝕問題。
技術實現思路
1、本發明的目的就是要解決上述背景技術的不足,提供一種無需采用油冷軸承且可采用水冷對電機進行冷卻、外包絡尺寸小、耐電腐蝕能力強的同軸式電驅動總成結構及車輛。
2、為實現此目的,本發明所設計的同軸式電驅動總成結構,包括殼體、設置于殼體內部的轉軸,以及同軸連接于轉軸上的定轉子機構、減速機構和差速器,所述轉軸包括具有軸向通孔的電機軸和同軸設置于所述電機軸的軸向通孔內的輸出半軸,所述電機軸內設置有用于支撐所述輸出半軸并使所述輸出半軸可相對于所述電機軸轉動的電機軸承。
3、進一步的,所述電機軸承包括與所述輸出半軸的中部前后兩側同軸配合的電機前軸承和電機后軸承,所述電機前軸承和電機后軸承通過軸向定位結構設置于所述電機軸和所述輸出半軸之間。
4、進一步的,所述軸向定位結構包括設置于所述電機軸的軸向通孔的孔壁上的軸肩和同軸設置于所述輸出半軸上的卡簧或壓環。
5、進一步的,位于所述電機前軸承和所述電機后軸承之間的所述電機軸的軸段上同軸連接有所述定轉子機構。
6、進一步的,所述電機軸的前端內部與所述輸出半軸之間設置有同軸連接于所述輸出半軸上的轉軸油封,用于防止所述電機軸內部的油液外泄。
7、進一步的,所述輸出半軸的前端穿過所述電機軸同軸連接有所述差速器。
8、進一步的,所述減速機構包括行星排,所述電機軸的前端同軸固定有用于驅動所述行星排的行星排輸入齒輪。
9、進一步的,所述殼體的前后兩側內部分別設置有前輸出油封和后輸出油封,用于防止所述殼體內部的油液外泄。
10、更進一步的,所述殼體內部包括用于布置所述定轉子機構的電驅艙和用于布置所述減速機構和差速器的輸出艙,所述轉軸上同軸連接有用于分隔所述電驅艙的油液和所述輸出艙的油液的電機油封。
11、還進一步的,一種車輛,包括上述所述的同軸式電驅動總成結構。
12、本發明的有益效果是:采用同軸式設計,將定轉子機構、減速機構與轉軸巧妙組合,使得整個電驅動總成結構更加緊湊,可以使用更小尺寸的軸承,可使用水冷電機,成本更低、外包絡尺寸更小;水冷電機可使用脂潤滑軸承,軸承內油脂能形成更穩定的油膜,使得軸承的耐電腐蝕能力更強;同時,在車輛行駛的過程中,電機軸與輸出半軸旋轉方向相同,即電機前軸承與電機后軸承的軸承內、外圈旋轉方向相同,內、外圈的相對轉速低于電機軸的轉速,電機前軸承與電機后軸承的工作轉速始終低于電機運行轉速,因此可以提升電機峰值轉速。電機軸內嵌套輸出半軸,減少了橫向空間占用,在有限的車輛安裝空間內,為其他部件留出更多布局余地,有助于實現車輛的輕量化設計,提高能源利用效率。同軸連接確保了動力從定轉子機構到減速機構的直接傳遞,減少了因傳動路徑彎折或錯位帶來的能量損失,提高了動力傳輸效率,使得車輛在行駛過程中響應更敏捷,加速性能更佳。電機軸內設置電機軸承來支撐輸出半軸,電機前軸承和電機后軸承通過軸向定位結構與輸出半軸緊密配合,既保證了輸出半軸在電機軸內的穩定軸向位置,又允許其相對于電機軸靈活轉動,確保動力平穩輸出,減少半軸晃動和磨損,延長使用壽命。在車輛頻繁啟停、急加速、急轉彎等復雜行駛工況下,這種可靠的半軸支撐系統能夠有效承受來自各個方向的力,維持輸出半軸的正常運轉,保障車輛行駛的穩定性和安全性。多處油封設計,如電機軸前端內部與輸出半軸之間的轉軸油封、殼體前后兩側的前輸出油封和后輸出油封,以及分隔電驅艙和減速艙油液的電機油封,全方位防止油液外泄。這不僅避免了油液浪費,維持了系統內的潤滑效果,還防止油液泄漏到周圍部件上造成污染、腐蝕或短路等問題,提高了整個電驅動總成的可靠性和耐久性。輸出艙內集成差速器和行星排,電機軸前端又同軸固定行星排輸入齒輪,實現了減速、差速與電機驅動功能的有機結合。各功能模塊在同軸結構上緊密協作,減少了中間連接件,具有更高的集成度,簡化了裝配流程,降低了生產成本,同時提升了系統的整體性能,使車輛能夠更好地適應不同路況和行駛需求。
1.一種同軸式電驅動總成結構,包括殼體(1)、設置于殼體(1)內部的轉軸(2),以及同軸連接于轉軸(2)上的定轉子機構(3)、減速機構(4)和差速器(5),其特征在于:所述轉軸(2)包括具有軸向通孔的電機軸(2.1)和同軸設置于所述電機軸(2.1)的軸向通孔內的輸出半軸(2.2),所述電機軸(2.1)內設置有用于支撐所述輸出半軸(2.2)并使所述輸出半軸(2.2)可相對于所述電機軸(2.1)轉動的電機軸承。
2.如權利要求1所述的同軸式電驅動總成結構,其特征在于:所述電機軸承包括與所述輸出半軸(2.2)的中部前后兩側同軸配合的電機前軸承(6)和電機后軸承(7),所述電機前軸承(6)和電機后軸承(7)通過軸向定位結構設置于所述電機軸(2.1)和所述輸出半軸(2.2)之間。
3.如權利要求2所述的同軸式電驅動總成結構,其特征在于:所述軸向定位結構包括設置于所述電機軸(2.1)的軸向通孔的孔壁上的軸肩(8)和同軸設置于所述輸出半軸(2.2)上的卡簧(9)或壓環(10)。
4.如權利要求2所述的同軸式電驅動總成結構,其特征在于:位于所述電機前軸承(6)和所述電機后軸承(7)之間的所述電機軸(2.1)的軸段上同軸連接有所述定轉子機構(3)。
5.如權利要求2所述的同軸式電驅動總成結構,其特征在于:所述電機軸(2.1)的前端內部與所述輸出半軸(2.2)之間設置有同軸連接于所述輸出半軸(2.2)上的轉軸油封(11),用于防止所述電機軸(2.1)內部的油液外泄。
6.如權利要求1所述的同軸式電驅動總成結構,其特征在于:所述輸出半軸(2.2)的前端穿過所述電機軸(2.1)同軸連接有所述差速器(5)。
7.如權利要求6所述的同軸式電驅動總成結構,其特征在于:所述減速機構(4)包括行星排(4.1),所述電機軸(2.1)的前端同軸固定有用于驅動所述行星排(4.1)的行星排輸入齒輪(12)。
8.如權利要求1所述的同軸式電驅動總成結構,其特征在于:所述殼體(1)的前后兩側內部分別設置有前輸出油封(13)和后輸出油封(14),用于防止所述殼體(1)內部的油液外泄。
9.如權利要求1所述的同軸式電驅動總成結構,其特征在于:所述殼體(1)內部包括用于布置所述定轉子機構(3)的電驅艙(15)和用于布置所述減速機構(4)和差速器(5)的輸出艙(16),所述轉軸(2)上同軸連接有用于分隔所述電驅艙(15)的油液和所述輸出艙(16)的油液的電機油封(17)。
10.一種車輛,其特征在于:它包括上述權利要求1—9中任意一項所述的同軸式電驅動總成結構。