一种集成式电动车用单排行星齿轮系两挡驱动系统技术方案

一种集成式电动车用单排行星齿轮系两挡驱动系统，包括电机、单排行星齿轮系两挡变速器、主减速器、半轴，电机包括电机壳体、定子、转子和电机输出轴，单排行星齿轮系两挡变速器包括变速器壳体、变速器输入轴、太阳轮、行星齿轮、齿圈、一挡制动器、二挡离合器和变速器输出轴，变速器输入轴与太阳轮一体化，行星架与变速器输出轴一体化；主减速器内集成差速器、主减速齿轮组、主减行星齿轮轴和主减行星齿轮，主减速齿轮组包括主减主动齿轮与主减从动齿轮，差速器左右两输出端分别与半轴连接。本发明专利技术利用行星齿轮机构运动特点完成换挡，结构紧凑，占用空间小，便于布置，易于维修和更换；电机、变速器轴线与半轴轴线平行，工作稳定，振动噪声小。

A single row planetary gear system two gear drive system for integrated electric vehicle

Single row planetary gear train two gear drive system with an integrated electric vehicle, which comprises a motor, planetary gear, two gear transmission, main reducer, half shaft, the motor comprises a motor casing, a stator and a rotor and a motor output shaft, planetary gear, two gear transmission, including variable speed reducer shell the transmission input shaft, a sun wheel, planetary gear, gear ring, a brake block, two gear clutch and gearbox output shaft, transmission input shaft and a sun wheel planetary frame integration, and integration of the transmission output shaft; main reducer integrated differential, main reduction gears, planetary gear reducer and main shaft planetary gear reduction, the main reduction gear group comprises a main reduction drive gear and the driven gear reducer, differential two output ends are respectively connected with a half shaft. The invention completes the shift with the motion characteristics of the planet gear mechanism, and has compact structure, small occupied space, convenient arrangement, easy maintenance and replacement. The axis of the motor and the transmission is parallel to the axis of the half axle, and the operation is stable, and the vibration and noise are small.

【技术实现步骤摘要】
一种集成式电动车用单排行星齿轮系两挡驱动系统
本专利技术涉及纯电动汽车动力及传动系统机械设计领域，具体涉及一种集成式电动车用单排行星齿轮系两挡驱动系统。
技术介绍
为缓解能源和环境危机，传统内燃机汽车已经朝着电动汽车转型，由于电池关键技术处于瓶颈阶段，对于电动汽车驱动系统的设计成为电动汽车的关键。目前纯电动汽车没有统一形式的驱动系统，直驱电动车效率低，使用性能差，采用与传统传动系结合的电动汽车结构复杂，布置繁琐，重量大且占用空间大，现有驱动系统难以兼顾电动汽车的动力性、经济性和舒适性的使用要求，尚需一种电动车用集成式驱动系统。专利CN201420272737.4提出了一种电动车用两挡自动变速器，包括输入输出输出轴，一挡主从动齿轮，二挡主从动齿轮，主减速器大齿轮和同步器结合套，取消了离合器，采用同步器结合套换挡，结构简单可靠。但该装置拥有三根平行轴结构，传动效率低，径向尺寸大，空间利用率较低。专利CN201520131118.8提出了一种行星齿轮式两挡变速器，包括行星机构，换挡机构，输入轴，输出轴和壳体，该装置利用行星机构内啮合传递动力的特点，并通过换挡机构改变行星机构中子机构的连接关系，达到改变传动比的效果。但该装置与电机，减速器，差速器各自相对独立，导致整车装配布置时占用较大的轴向空间，也不利于整车的轻量化。专利CN201210109760.7公开了一种纯电动汽车用集成驱动装置，该装置将电机，减速器，差速机构集成一体，减少了体积，提高了空间利用率。但该装置采用固定速比的双排行星齿轮减速机构，面对复杂的行车工况，难以保证电机一直工作在高效区。专利CN201310301920.2公开了一种纯电动汽车集成式行星齿轮系的两挡动力传动系统，该系统将电机，行星轮系变速器和差速器集成为一体，设计独特，传动效率高。但该系统采用了双排行星轮系，导致整个结构的轴向尺寸变大，体积和质量也相应变大，不利于安装布置和整车轻量化。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，针对现有电动汽车驱动系统存在的上述不足，提供一种集成式电动车用单排行星齿轮系两挡驱动系统，将电机、单排行星齿轮系变速箱，主减速器和差速器集成为一体，通过使用单排行星齿轮变速器使电机工作效率提高，同时满足汽车使用要求，集成电机、变速器和差速器的驱动系统，尽可能节约空间，减轻车辆整备质量。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种集成式电动车用单排行星齿轮系两挡驱动系统，包括电机、单排行星齿轮系两挡变速器、主减速器、半轴，其中电机包括电机壳体、定子、转子和电机输出轴，单排行星齿轮系两挡变速器包括变速器壳体、变速器输入轴、太阳轮、行星齿轮、齿圈、一挡制动器、二挡离合器和变速器输出轴，电机壳体与变速器壳体连接，电机输出轴通过花键与变速器输入轴连接(电机与变速器同轴线)，一挡制动器通过摩擦片连接变速器壳体和齿圈，齿圈内圈与行星轮配合，二挡离合器通过摩擦片连接太阳轮和行星架，变速器输入轴与太阳轮一体化，行星架与变速器输出轴一体化；主减速器内集成差速器、主减速齿轮组、主减行星齿轮轴和主减行星齿轮，主减速齿轮组包括主减主动齿轮与主减从动齿轮，主减主动齿轮设置于变速器输出轴端部，主减从动齿轮与主减主动齿轮啮合、并同时与差速器壳体连接，主减行星齿轮轴和差速器壳体连成一体，主减行星齿轮轴上装有两个主减行星齿轮，差速器左右两输出端分别与半轴连接。按上述方案，所述变速器输入轴与二挡离合器的摩擦片共同运动，行星架一端与二挡离合器的从动片共同运动、另一端为变速器输出轴。按上述方案，所述齿圈外圈与一挡制动器的摩擦片共同运动，一挡制动器的摩擦片浮动于变速器壳体且无法转动。按上述方案，所述单排行星齿轮系两挡变速器只通过一挡制动器、二挡离合器(单排行星齿轮系)完成两个前进挡(一挡、二挡)、空挡和倒挡的使用要求，变速器壳体有导热片结构。按上述方案，所述一挡制动器和二挡离合器的驱动单元使用传统的油压系统，或者使用伺服电机和丝杠完成压紧与分离操作。按上述方案，所述变速器输出轴轴线与半轴输出轴线平行。按上述方案，当需要分离变速器和主减速器时，将主减速齿轮组的主减主动齿轮替换成法兰盘。按上述方案，所述电机壳体与变速器壳体通过变速器防护罩连接在一起，电机壳体、变速器壳体与主减速器壳体为连续性连接。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、利用单排行星齿轮机构运动特点完成换挡，设计独特，结构紧凑，轴向尺寸小，体积小且重量轻，有利于整车布置和轻量化；2、电机与变速器同轴线，半轴15输出轴线与变速器轴线平行，保证整个系统工作稳定，传动系统效率高，振动噪声小；3、各部件结构特点鲜明，组合拆卸方便，易于维修和更换；驱动系统效率高，显著提升车辆动力性、经济性和舒适性，有利于产业化应用。附图说明图1为本专利技术集成式电动车用单排行星齿轮系两挡驱动系统的整体结构示意图；图2为空挡下单排行星齿轮系变速器结构图；图3为一挡(减速挡)下单排行星齿轮系变速器结构和传动路线图；图4为二挡(直接挡)下单排行星齿轮系变速器结构和传动路线图；图中，1-电机，2-电机输出轴，3-变速器防护罩，4-变速器输入轴，5-二挡离合器，6-行星轮，7-齿圈，8-行星架，9-一挡制动器，10-主减主动齿轮，11-主减从动齿轮，12-主减行星齿轮轴，13-差速器壳体，14-主减行星齿轮，15-半轴，16-半轴齿轮，17-主减速器壳体，18-变速器壳体，19-太阳轮。具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术的原理和特征进一步的描述。参见图1所示，本专利技术所述的集成式电动车用单排行星齿轮系两挡驱动系统，包括电机1、单排行星齿轮系两挡变速器、主减速器、半轴15，其中电机1包括电机壳体、定子、转子和电机输出轴2，单排行星齿轮系两挡变速器包括变速器壳体18、变速器输入轴4、太阳轮19、行星齿轮6、齿圈7、一挡制动器9、二挡离合器5和变速器输出轴，电机壳体与变速器壳体18连接，电机输出轴2通过花键与变速器输入轴4连接(电机1与变速器同轴线)，一挡制动器9通过摩擦片连接变速器壳体18和齿圈7，齿圈7内圈与行星轮6配合，齿圈7外圈与一挡制动器9(减速挡)的摩擦片共同运动，一挡制动器9的摩擦片浮动于变速器壳体18且无法转动；二挡离合器5通过摩擦片连接太阳轮19和行星架8，变速器输入轴4与太阳轮19一体化，行星架8与变速器输出轴一体化，变速器输入轴4与二挡离合器5的摩擦片共同运动，行星架8一端与二挡离合器5的从动片共同运动、另一端为变速器输出轴；主减速器内集成差速器、主减速齿轮组、主减行星齿轮轴12和主减行星齿轮14，主减速齿轮组包括主减主动齿轮10与主减从动齿轮11，主减主动齿轮10设置于变速器输出轴端部，主减从动齿轮11与主减主动齿轮10啮合、并同时与差速器壳体13连接，主减行星齿轮轴12和差速器壳体13连成一体(差速器壳体13为一整体式壳体)，主减行星齿轮轴12上装有两个主减行星齿轮14，差速器左右两输出端分别与半轴15连接。单排行星齿轮系两挡变速器只通过一挡制动器9、二挡离合器5(单排行星齿轮系)完成两个前进挡、空挡和倒挡的使用要求，变速器壳体18有导热片结构，保证单排行星齿轮系两挡变速器的工作效率。电机1与变速器同轴线，变速器输出轴轴线与半轴15输出轴线平行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成式电动车用单排行星齿轮系两挡驱动系统，其特征在于：包括电机、单排行星齿轮系两挡变速器、主减速器、半轴，其中电机包括电机壳体、定子、转子和电机输出轴，单排行星齿轮系两挡变速器包括变速器壳体、变速器输入轴、太阳轮、行星齿轮、齿圈、一挡制动器、二挡离合器和变速器输出轴，电机壳体与变速器壳体连接，电机输出轴通过花键与变速器输入轴连接，一挡制动器通过摩擦片连接变速器壳体和齿圈，齿圈内圈与行星轮配合，二挡离合器通过摩擦片连接太阳轮和行星架，变速器输入轴与太阳轮一体化，行星架与变速器输出轴一体化；主减速器内集成差速器、主减速齿轮组、主减行星齿轮轴和主减行星齿轮，主减速齿轮组包括主减主动齿轮与主减从动齿轮，主减主动齿轮设置于变速器输出轴端部，主减从动齿轮与主减主动齿轮啮合、并同时与差速器壳体连接，主减行星齿轮轴和差速器壳体连成一体，主减行星齿轮轴上装有两个主减行星齿轮，差速器左右两输出端分别与半轴连接。

【技术特征摘要】
1.一种集成式电动车用单排行星齿轮系两挡驱动系统，其特征在于：包括电机、单排行星齿轮系两挡变速器、主减速器、半轴，其中电机包括电机壳体、定子、转子和电机输出轴，单排行星齿轮系两挡变速器包括变速器壳体、变速器输入轴、太阳轮、行星齿轮、齿圈、一挡制动器、二挡离合器和变速器输出轴，电机壳体与变速器壳体连接，电机输出轴通过花键与变速器输入轴连接，一挡制动器通过摩擦片连接变速器壳体和齿圈，齿圈内圈与行星轮配合，二挡离合器通过摩擦片连接太阳轮和行星架，变速器输入轴与太阳轮一体化，行星架与变速器输出轴一体化；主减速器内集成差速器、主减速齿轮组、主减行星齿轮轴和主减行星齿轮，主减速齿轮组包括主减主动齿轮与主减从动齿轮，主减主动齿轮设置于变速器输出轴端部，主减从动齿轮与主减主动齿轮啮合、并同时与差速器壳体连接，主减行星齿轮轴和差速器壳体连成一体，主减行星齿轮轴上装有两个主减行星齿轮，差速器左右两输出端分别与半轴连接。2.根据权利要求1所述的集成式电动车用单排行星齿轮系两挡驱动系统，其特征在于：所述变速器输入轴与二挡离合器的摩擦片共同运动，行星架一端与二挡离合器的从动片共同运动、另一端为变速器...

【专利技术属性】
技术研发人员：田韶鹏，彭浩昆，侯雪莹，郑晨飞，郑青星，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42