一种输出大转矩的轮毂电机装置及汽车制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种输出大转矩的轮毂电机装置，包括：轮毂电机，其具有电机外壳；第一行星齿轮排，其包括第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈；第一太阳轮，其固定套设轮毂电机的电机轴；第二行星齿轮排，其包括第二太阳轮、第二行星架以及第二内齿圈；第二太阳轮，其连接第一行星架，能够和第一行星架共同旋转；并且第二太阳轮可旋转的支撑在轮毂电机的电机轴上；第一内齿圈与第二行星架固定连接，第二内齿圈与电机外壳固定连接；轮辋，其与第二行星架连接，能够随第二行星架转动，用于将旋转动力输出。本实用新型专利技术还公开了一种汽车。本实用新型专利技术具有结构简单，技术实现容易，同时方便与整车实现集成的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及轮毂电机结构领域，具体涉及一种输出大转矩的轮毂电机装置及汽车。
技术介绍
电动汽车包括混合动力汽车、燃料电池汽车、纯电动汽车等，它具有节能、环保的特点，是新一代汽车技术的发展方向。目前所开发的电动汽车一般是在传统汽车底盘中通过改造动力传动系而成。如混合动力汽车是通过在传动系中加入驱动电机并借助动力合成器实现动力合成而驱动汽车。燃料电池汽车则是利用燃料电池输出的电能及辅助能源的电能给驱动电机提供动力驱动汽车。纯电动汽车则是通过动力电池为驱动电机提供电能驱动汽车。在所有电动汽车构型方案中，采用将电机直接与车轮集成的方案，即轮毂电机驱动方案或者称为“电动轮”，是最有利于整车性能提升的。轮毂电机驱动技术是提高电动汽车性能的一项关键技术，它给汽车带来巨大优势，使整车结构得到简化，各轮驱动力仅通过驱动电机即可实现独立控制而不必像传统汽车那样要对整车动力传动系及制动系进行综合控制才能实现车轮驱动力控制，轮毂电机驱动技术可以较低成本实现性能更好的汽车底盘控制技术并实现传统汽车底盘所无法实现的某些先进技术。轮毂电机驱动技术在国外民用车领域已开始进入产品应用阶段。国外主要汽车公司均开发了轮毂电机驱动汽车，国内轮毂电机驱动电动汽车处于技术研究阶段。采用轮毂电机驱动的混合动力汽车技术已成为新一代军用车辆动力驱动技术的重要发展方向。美国、德国、法国、日本等均在进行军用混合动力技术的研究，无一例外地均采用了轮毂电机驱动+混合动力的方案。可见采用轮毂电机驱动已成为未来新一代电动汽车驱动系统发展的重要方向。而轮毂电机则是该技术的关键总成，采用该技术的汽车具有节能、高效回收 制动能量、整车结构简化等优点。但现在的轮毂电机驱动转矩不足，特别是大型汽车对轮毂电机转矩需求更大，而现有轮毂电机转矩小阻碍了轮毂电机驱动技术的应用。目前轿车轮毂电机驱动一般采用直驱方案，该方案要输出低速大转矩要求电机输出大电流，这使得电机效率低下，散热低下，且技术上实现困难。对于目前采用减速驱动的轮毂电机方案，以ZF公司的轮边驱动桥为例，其存在结构不合理、占用空间大无法与车轮直接集成的问题。
技术实现思路
基于现有技术中的技术问题，本技术的目的之一是提供一种可以输出大转矩的轮毂电机装置，可以实现轮毂电机的低转速、大转矩输出，通过使用双级行星排减速器使本技术在有限的空间尺寸内能够得到较大的传动比，解决了轮毂电机驱动转矩不足，特别是对大型汽车轮毂电机转矩小的问题。本技术的目的之二是通过双级行星减速器与轮毂电机集成设计，充分利用轮毂电机本体空间，通过将双级行星减速器与电机外壳的凹腔内嵌，使装置整体空间尺寸变化不大，以解决现有技术中为得到较大电机转矩而使用大功率电机或者使用与减速器集成后尺寸过大无法与车轮直接集成等问题。本技术在设计上能够达到电动汽车整车性能要求，特别是为大型汽车采用电动轮驱动提供更好方案，具有结构简单，技术实现容易，同时方便与整车实现集成的优点。本技术提供的技术方案为：一种输出大转矩的轮毂电机装置，包括：轮毂电机，其具有电机外壳；第一行星齿轮排，其包括第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈；所述第一太阳轮，其固定套设所述轮毂电机的电机轴，用于接收所述电机轴的旋转动力；第二行星齿轮排，其包括第二太阳轮、第二行星架以及第二内齿圈；所述第二太阳轮，其连接所述第一行星架，能够和所述第一行星架共同旋转；并且所述第二太阳轮可旋转的支撑在所述轮毂电机的电机轴上，能够相对于所述电机轴旋转；所述第一内齿圈与所述第二行星架固定连接，所述第二内齿圈与所述电机外壳固定连接；所述电机外壳可旋转的支撑在所述电机轴上；轮辋，其与所述第二行星架连接，能够随所述第二行星架转动，用于将旋转动力输出。优选的是，还包括：转子支架、永磁体及转子铁芯；其中，所述转子支架固定在所述电机轴上，所述永磁体固定在所述转子支架上，所述转子铁芯固定在所述电机外壳上。优选的是，还包括：制动盘，其与所述轮毂电机的电机轴固定连接。优选的是，所述电机外壳的两侧向内凹陷形成第一凹腔和第二凹腔，所述第二行星齿轮排固定到所述第一凹腔内，所述制动盘布置在所述电机外壳另一端的第二凹腔内；制动卡钳固定在所述电机外壳上。优选的是，所述第一行星齿轮排还包括：至少一个第一行星轮以及第一行星轮轴；其中，所述电机轴与所述第一太阳轮通过花键连接，所述第一行星轮通过轴承支撑在所述第一行星轮轴上，所述第一行星轮轴与所述第一行星架通过卡环连接，所述第一内齿圈与所述第二行星架通过螺栓固定连接。优选的是，所述第二行星齿轮排还包括：至少一个第二行星轮以及第二行星轮轴；其中，所述第二行星架与所述第二行星轮轴通过卡环锁紧。优选的是，所述第一行星齿轮排外侧设置有减速器端盖，所述电机外壳朝向所述制动盘一侧设置有右端盖，所述电机轴穿出所述电机外壳，一端可旋转的支撑在所述第一行星齿轮排外侧的减速器端盖上，另一端可旋转的支撑在所述电机外壳的右端盖上；以及所述电机轴与所述端盖之间通过圆锥滚子轴承旋转支撑。优选的是，所述电机外壳朝向所述第二行星齿轮排设置有左端盖，其与所述第二内齿圈可拆卸连接，并且所述左端盖通过圆锥滚子轴承支撑在所述 第二行星架上。优选的是，所述行星轮均设置3个，分别均布在所述行星架上。一种汽车，使用所述的轮毂电机装置进行驱动。本技术与现有技术相比较所具有的有益效果：1、本技术所述的带双级减速器的轮毂电机通过对轮毂电机和双级减速器的集成实现了电动汽车的轮毂电机驱动技术，解决了轮毂电机驱动转矩不足，特别是对大型汽车轮毂电机转矩小的问题；2、本技术所述的可输出大转矩的轮毂电机通过对双级减速器和轮毂电机的集成设计充分利用轮毂电机本体空间，使集成双级减速器后，整机空间尺寸变化不大，可直接与车轮集成。使装备这种轮毂电机的电动汽车整车结构大为简化，无需复杂的传动系。同时电机后端布置的制动器由于双级减速器的增扭作用，可以把制动器缩小置入电机后端凹腔，另外由于可利用电机回馈制动转矩进行制动，减小了制动器的转矩负荷。故可以用小的制动器，减小了制动器占用空间。附图说明图1是本技术所述带双级减速器的轮毂电机的内部结构的主视图；图2是本技术所述带双级减速器的轮毂电机的电机内部结构的主视图；图3是本技术所述带双级减速器的轮毂电机的双级减速器结构的主视图；图4a是本技术所述带双级减速器的轮毂电机的电机轴结构主视图；图4b是本技术所述带双级减速器的轮毂电机的电机轴结构左视图；图4c是图4b中A-A处的剖面图；图5a是本技术所述带双级减速器的轮毂电机的第二太阳轮结构主视图；图5b是图5a中A-A处的剖面图；图6a是本技术所述带双级减速器的轮毂电机的第二行星架结构主视 图；图6b是图6a中A-A处的旋转剖面图；图7a是本技术所述带双级减速器的轮毂电机的电机右端盖结构主视图；图7b是图7a中A-A处的剖面图；图8a是本技术所述带双级减速器的轮毂电机的电机左端盖结构主视图；图8b是图8a中A-A处的剖面图；图9a是本技术所述带双级减速器的轮毂电机的行星轮轴卡环主视图；图9b是本技术所述带双级减速器的轮毂电机的行星轮轴卡环左视图。图中：1.电机外壳，2.电机外壳连接螺栓，3.电机外壳右端盖，4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输出大转矩的轮毂电机装置，其特征在于，包括：轮毂电机，其具有电机外壳；第一行星齿轮排，其包括第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈；所述第一太阳轮，其固定套设所述轮毂电机的电机轴，用于接收所述电机轴的旋转动力；第二行星齿轮排，其包括第二太阳轮、第二行星架以及第二内齿圈；所述第二太阳轮，其连接所述第一行星架，能够和所述第一行星架共同旋转；并且所述第二太阳轮可旋转的支撑在所述轮毂电机的电机轴上，能够相对于所述电机轴旋转；所述第一内齿圈与所述第二行星架固定连接，所述第二内齿圈与所述电机外壳固定连接；所述电机外壳可旋转的支撑在所述电机轴上；轮辋，其与所述第二行星架连接，能够随所述第二行星架转动，用于将旋转动力输出。

【技术特征摘要】
1.一种输出大转矩的轮毂电机装置，其特征在于，包括：轮毂电机，其具有电机外壳；第一行星齿轮排，其包括第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈；所述第一太阳轮，其固定套设所述轮毂电机的电机轴，用于接收所述电机轴的旋转动力；第二行星齿轮排，其包括第二太阳轮、第二行星架以及第二内齿圈；所述第二太阳轮，其连接所述第一行星架，能够和所述第一行星架共同旋转；并且所述第二太阳轮可旋转的支撑在所述轮毂电机的电机轴上，能够相对于所述电机轴旋转；所述第一内齿圈与所述第二行星架固定连接，所述第二内齿圈与所述电机外壳固定连接；所述电机外壳可旋转的支撑在所述电机轴上；轮辋，其与所述第二行星架连接，能够随所述第二行星架转动，用于将旋转动力输出。2.如权利要求1所述的输出大转矩的轮毂电机装置，其特征在于，还包括：转子支架、永磁体及转子铁芯；其中，所述转子支架固定在所述电机轴上，所述永磁体固定在所述转子支架上，所述转子铁芯固定在所述电机外壳上。3.如权利要求2所述的输出大转矩的轮毂电机装置，其特征在于，还包括：制动盘，其与所述轮毂电机的电机轴固定连接。4.如权利要求3所述的输出大转矩的轮毂电机装置，其特征在于，所述电机外壳的两侧向内凹陷形成第一凹腔和第二凹腔，所述第二行星齿轮排固定到所述第一凹腔内，所述制动盘布置在所述电机外壳另一端的第二凹腔内；制动卡钳固定在所述电机外壳上。5.如权利要求1-4中任一项所述的输出大转矩的轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳立强，张志阳，彭祥龙，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22