一种具有扭转减振功能的轮毂电驱动系统技术方案

本发明专利技术公开一种具有扭转减振功能的轮毂电驱动系统，包括轮毂电机、扭转减振装置、制动器、轮毂等。所述扭转减振装置由转子支撑架、弹性元件、从动盘、从动盘毂及阻尼片组成，转子支撑架、从动盘毂和从动盘上均设有周向分布的装有弹性元件的矩形窗孔；所述转子支撑架与轮毂电机转子连接，从动盘毂开设有与铆钉隔套相对应的缺口并通过螺栓与轮毂相连，从动盘与转子支撑架通过铆钉铆接在一起，并将从动盘毂及两侧的减振阻尼片夹在中间。所述制动器为盘式制动器，制动盘安装在转子支撑架上随之转动，制动钳安装在悬架节臂上。扭转减振装置的设置可以有效的衰减来自轮毂电机的转矩脉动和调节系统的固有特性，达到改善轮毂电驱动系统动力学特性的目的。

Wheel hub electric drive system with torsional vibration damping function

The invention discloses a wheel hub electric drive system with torsional vibration damping function, which comprises a hub motor, a torsional vibration damping device, a brake, a wheel hub, etc.. The torsional vibration damping device comprises a rotor supporting frame, elastic element, clutch disc, clutch disc hub and damping plates, a rotor supporting frame, clutch disc hub and a driven disc are arranged on the circumferential distribution of the elastic element is arranged the rectangular window hole; the rotor supporting frame and wheel motor rotor connected with the clutch disc hub and is provided with a notch corresponding to the rivet sleeve and is connected with the wheel through bolts, driven plate and rotor supporting rack through rivet riveted together, and the vibration damping sheet and plate hub on both sides of the clip in the middle. The brake is a disc brake, and the brake disc is arranged on the rotor supporting frame to rotate. The setting of the torsional vibration damping device can effectively attenuate the torque ripple from the hub motor and adjust the inherent characteristics of the system, thereby achieving the purpose of improving the dynamic characteristics of the hub electric drive system.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种轮毂电机驱动电动汽车动力传动系统，尤其涉及一类具有扭转减振功能的轮毂驱动系统及其设计方法。技术背景迫于能源紧缺与环境污染的双重压力，高效、节能、环保的电动汽车成为全球汽车行业研究的热点。分布式轮毂电机驱动电动汽车因其在结构和布置方式等发面的独特优势，受到业界的青睐，已成为电动汽车发展的一个重要方向。相对于传统车辆来说，轮毂电机驱动电动汽车取消了离合器、差速器、机械式换挡装置、传动轴等部件，将驱动电机、减速机构等高度集成布置于车轮内，这一底盘结构的改变，使传动系统简化，传动效率提高，有效利用空间增大提高了车辆的通过性能。但驱动电机的快速响应特性，容易造成传动系统突出的扭振问题，而车辆低速起步时的抖振问题尤为突出，严重影响车辆的平顺性和乘坐舒适性。同时，电动车用电机的低速大转矩特性常伴有较大的转矩脉动现象，而路面激励下的轮胎跳动、载荷不均等都将引起电机气隙的不均匀现象，从而导致更大的转矩脉动的产生，会严重影响车辆的各向动力学性能。因此，如何减小传递到车轮上的转矩脉动，并削弱因电机快速响应而产生的扭振问题，是轮毂电机驱动电动汽车发展必须要解决的问题之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有轮毂电机驱动系统的技术缺陷，提供一种具有扭转减振功能轮毂电机驱动电动轮系统。本专利技术的目的通过如下技术方案实现：该系统主要由轮毂电机、扭转减振装置、制动器、轮辋、轮胎等组成。轮毂电机主要由定子、转子及壳体组成；扭转减振装置主要由转子支撑架、从动盘毂、从动盘、弹性元件、阻尼片等组成；转子支撑架、从动盘毂和从动盘上均设有周向分布的矩形窗孔，每个窗孔中均装有相应的弹性元件，借以实现转子支撑架与从动盘毂之间在圆周方向上的弹性连接；转子支撑架部分与电机转子连接，从动盘毂通过螺栓与轮毂相连，从动盘与转子支撑架通过铆钉铆接在一起，并将从动盘毂及两侧的减振阻尼片夹在中间，从动盘毂上开设有与铆钉隔套相对的缺口，在缺口与隔套之间留有间隙，允许转子支撑架和从动盘毂之间可以相对转过一个角度；制动器为盘式制动器，制动盘安装在转子支撑架上随之转动，制动钳安装在悬架节臂上。车辆运行时，动力由轮毂电机转子传递到转子支撑架与减振装置的从动盘，再经过弹性元件传递给从动盘毂，最终将动力传递给轮毂。减振装置工作时，夹在转子支撑架和从动盘间的弹性元件被压缩，从而吸收转子支撑架传递过来冲击。传动系统中的扭转振动导致转子支撑架、从动盘和从动盘毂之间会产生相对往复摆动，此时可依靠两侧的阻尼片与上述三者之间的摩擦来消耗扭转振动的能量，从而使扭转振动迅速衰减。相对于现有技术，本专利技术具有如下优点和有益效果：(1)扭转减振装置的设置，不仅可以减小轮毂电机产生的传递到车轮上的转矩脉动，而且可以削弱因电机快速响应而产生的扭振问题，使车辆行驶更加平稳。(2)扭转减振装置的设置，还可以起到调整传动系的固有频率从而避免共振的发生，有效改善轮毂电机驱动系统的动力学特性。(3)电机转子支撑架直接作为扭转减振装置的主动盘，使该系统结构更加紧凑。(4)易于在车轮上布置；适用于轿车、客车、卡车等多种纯电动车型上，也可用于这些车型的混合动力车型上。附图说明下面结合附图对本专利技术做进一步说明。图1是本专利技术采用外转子内定子轮毂电机的具有扭转减振功能的轮毂电机驱动系统的结构原理图。图2是本专利技术采用内转子外定子轮毂电机的实施例的结构原理图。如图1中所示：1-1转子支撑架；1-2转子磁轭；1-3永磁体；1-4定子铁芯和绕组；1-5定子支撑架；2-1从动盘；2-2弹性元件；2-3阻尼片；2-4从动盘毂；2-5铆钉；3节臂；4支撑轴；5轴承；6卡环；7密封圈；8轮毂；9螺栓；10轮辋；11轮胎；12上球头销；13上摆臂；14下球头销；15下摆臂；16-1制动盘；16-2制动钳。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细的说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施实例1如图1所示的采用外转子内定子轮毂电机的具有扭转减振功能的轮毂电机驱动系统，主要包括轮毂电机1、扭转减振装置2、轮毂8、轮辋10、轮胎11、制动器16等。轮毂电机1包括：转子支撑架1-1、转子磁轭1-2、永磁体1-3、定子铁芯和绕组1-4、定子支撑架1-5；轮毂电机定子铁芯及绕组1-4通过定子支撑架支撑于支撑轴4上，永磁体1-3通过胶贴在转子磁轭1-2的表面，而转子磁轭1-2则与转子支撑架1-2连接。转子支撑架1-2、从动盘毂2-4和从动盘2-1上均设有周向分布的矩形窗孔，每个窗孔中均装有相应的弹性元件2-2，借以实现转子支撑架1-2与从动盘毂2-4之间在圆周方向上的弹性连接；转子支撑架1-1与从动盘2-1通过铆钉2-5铆接在一起，并将从动盘毂2-4及两侧的减振阻尼片2-3夹在中间；从动盘毂2-4则通过螺栓9与轮毂8相连，从动盘毂2-4上开设有与铆钉隔套相对的缺口，在缺口与隔套之间留有间隙，允许转子支撑架1-1和从动盘毂2-4之间可以相对转过一个角度。制动器为盘式制动器，制动盘16-1安装在转子支撑架1-1上随之转动，制动钳16-2安装在节臂3上。轮毂电机外转子转动时，动力由电机外转子支撑架1-1和减振装置的从动盘2-1，再经过弹性元件2-2传递给从动盘毂2-4，最终将动力传递给轮毂8、轮辋10和轮胎11，驱动车辆运行。轮毂电机外转子可通过电机控制器控制其正转或反转，从而实现车轮的正反转，进而控制车辆前进和倒车。车辆需要进行制动时，制动器控制系统根据制动需求，控制制动器的制动钳16-2向制动盘16-1方向移动并使两者相互接触压紧，实现制动；解除制动时，控制系统根据需求，控制制动器的制动钳16-2回到原来的位置。减振装置工作时，夹在转子支撑架1-1和从动盘2-1间的弹性元件2-2被压缩，从而吸收转子支撑架1-1传递过来冲击；轮毂电机输出的转矩在传动系统传递的过程中其脉动成分将导致转子支撑架1-1、从动盘2-1和从动盘毂2-4之间产生相对往复摆动，此时可依靠两侧的阻尼片2-3与转子支撑架1-1、从动盘2-1及从动盘毂2-4之间的摩擦来消耗扭转振动的能量，从而使扭转振动迅速衰减，并削弱因电机快速响应而产生的扭振问题，使车辆行驶更加平稳。另外，还可以根据需要来调整弹性元件2-2及阻尼片2-3的特性参数，达到改变动力传动系统固有频率的目的，从而避免共振的发生，有效改善轮毂电机驱动动力传动系统的动力学特性。实施实例2如图2所示的具有扭转减振功能的轮毂电机驱动系统。其与图1的不同之处在于轮毂电机结构为内转子外定子结构，其工作原理与采用外转子内定子轮毂电机的电动轮系统相同，此处不再累述。本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术公开一种具有扭转减振功能的轮毂电驱动系统，包括轮毂电机、扭转减振装置、制动器、轮毂、轮辋、轮胎等。所述扭转减振装置主要由转子支撑架、弹性元件、从动盘、从动盘毂及阻尼片组成，所述的转子支撑架、从动盘毂和从动盘上均设有周向分布的矩形窗孔，每个窗孔中均装有相应的弹性元件，借以实现转子支撑架与从动盘毂之间在圆周方向上的弹性连接；所述转子支撑架与轮毂电机转子连接，所述从动盘毂通过螺栓与轮毂相连，所述从动盘与转子支撑架通过铆钉铆接在一起，并将从动盘毂及两侧的减振阻尼片夹在中间。所述从动盘毂上开设有与铆钉隔套相对的缺口，在缺口与隔套之间留有间隙，允许转子支撑架和从动盘毂之间可以相对转过一个角度；所述制动器为盘式制动器，制动盘安装在转子支撑架上随之转动，制动钳安装在悬架节臂上。

【技术特征摘要】
1.本发明公开一种具有扭转减振功能的轮毂电驱动系统，包括轮毂电机、扭转减振装置、制动器、轮毂、轮辋、轮胎等。所述扭转减振装置主要由转子支撑架、弹性元件、从动盘、从动盘毂及阻尼片组成，所述的转子支撑架、从动盘毂和从动盘上均设有周向分布的矩形窗孔，每个窗孔中均装有相应的弹性元件，借以实现转子支撑架与从动盘毂之间在圆周方向上的弹性连接；所述转子支撑架与轮毂电机转子连接，所述从动盘毂通过螺栓与轮毂相连，所述从动盘与转子支撑架通过铆钉铆接在一起，并将从动盘毂及两侧的减振阻尼片夹在中间。所述从动盘毂上开设有与铆钉隔套相对的缺口，在缺口与隔套之间留有间隙，允许转子支撑架和从动盘毂之间可以相对转过一个角度；所述制动器为盘式制动器，制动盘安装在转子支撑架上随之转动，制动钳安装在悬架节臂上。2.根据权利要求1所述的具有扭转减振功能的轮毂电驱动系统，其特征在于：所述扭转减振弹性元件可以是弹簧，还可以是硅油、橡胶、硅油-橡胶复合式。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭迪，王海涛，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37