高速纯电动汽车行星轮变速传动系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高速纯电动汽车行星轮变速传动系统，主要包括高速传动变速机构和传统汽车变速机构两部分内容。首先通过在传统汽车变速箱前增加一个高速区，在一轴前增加一组行星高速减速齿轮，用来把高速驱动电机的转速调整到传统汽车变速机构可以适应的较低转速，一轴后仍是一个普通的四挡机械自动变速箱。高速区采用独立的壳体、轴承、润滑和密封。发明专利技术中高速齿轮副的速比恒定为3到5之间的一个速比，可以将5000至17500rpm的高转速驱动电机的转速降到3500rpm内，适应传统汽车变速箱的设计、工艺、生产和保养维修。

High speed pure electric vehicle planetary gear transmission system

The invention discloses a high speed pure electric vehicle planetary gear transmission system, which mainly includes two parts: high speed transmission mechanism and traditional automobile transmission mechanism. First, by adding a high speed in the traditional automobile gearbox, adding a group of planets in a high speed gear shaft, used to low speed high speed drive speed adjusting motor to the traditional automobile transmission mechanism can be adapted, a shaft is still an ordinary four gear mechanical automatic transmission. An independent shell, bearing, lubrication and seal are used in the high speed area. In the invention, the speed ratio of high speed gear pair is constant from 3 to 5, which can reduce the rotational speed of 5000 to 17500rpm high speed drive motor to 3500rpm, which is suitable for the design, technology, production and maintenance of traditional automobile gearbox.

【技术实现步骤摘要】
高速纯电动汽车行星轮变速传动系统
本专利技术涉及汽车制造
，具体地说是一种高速纯电动汽车行星轮变速传动系统。
技术介绍
纯电动汽车的驱动系统主要有单电机集中式驱动和多电机分布式驱动两种。国外的纯电动汽车方案多以单级减速为主，完全通过电机实现调速功能需求，通过电机低速恒转矩和高速恒功率特性覆盖整车全工况的功率需求。然而国内电机由于制造技术等存在差距，最高转速难以达到1万转以上，限制了纯电动汽车的动力性水平提升，并且对电机的高效率区域范围提出了更高的要求，因此采用单级减速比难以获得很好的动力性和经济性。采用小扭矩、高转速、高功率密度、高效率的驱动电机是纯电动汽车提高节能效果的一个最有效途径。由于传统商用车传动系统的输入转速多在5000rpm以内，中重型商用车多在3500rpm以内，而高效率纯电动汽车驱动电机的转速可以高达15000至20000rpm，甚至更高，可见，传统的商用车传动系统无法适应高效率驱动电机的高转5000rpm以下驱动电机增加一个2至4挡机械自动变速箱驱动的方式，高速高效率的驱动电机在国内尚无批量使用。由于目前纯电动商用车还没有能充分发挥驱动电机小扭矩、高转速、高功率密度、高效率等优势的传动系统，使得目前电动商用车的整车运行电耗较高，运营成本高，续驶里程不足，同时，驱动电机的尺寸和重量都较大，布置难度大，电机成本高。解决以上问题现有的方案为，设计能够匹配高速输出电机的高速变速箱，但是高速变速箱相较于普通变速箱成本增加，空间小，设计困难大，要求精度高。
技术实现思路
为解决此问题，本专利技术提出了一种高速纯电动汽车行星轮变速传动系统，可以将5000至17500rpm的高转速驱动电机的转速降到3500rpm内，适应传统汽车变速箱的设计、工艺、生产和保养维修。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种高速纯电动汽车行星轮变速传动系统，包括变速箱高速区和变速箱低速区；所述的变速箱高速区为行星齿轮减速机构，变速箱低速区为多挡变速箱；纯电动汽车的驱动电机与变速箱高速区的输入端连接，变速箱高速区的输出端与变速箱低速区的输入端连接，变速箱低速区的输出端设置输出法兰。所述的变速箱高速区包括太阳轮、行星轮和内齿轮，所述的太阳轮通过花键与驱动电机的输出轴连接，行星轮围绕太阳轮布置并啮合，行星轮与内齿轮啮合，内齿轮连接有减速输出轴，减速输出轴与变速箱低速区的一轴连接。所述的行星轮的数量为3、4或5。所述的太阳轮、行星轮均采用窄齿轮。所述的变速箱高速区采用独立的壳体、轴承、润滑和密封系统。所述的变速箱高速区的行星齿轮的速比为3～5。所述的变速箱低速区为四挡机械变速箱。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：本专利技术的高速纯电动汽车行星轮变速传动系统，主要包括高速传动变速机构和传统汽车变速机构两部分内容。通过在传统汽车变速箱前增加一个高速区，在一轴前增加一组行星高速减速齿轮，用来把高速驱动电机的转速调整到传统汽车变速机构可以适应的较低转速，一轴后仍是一个普通的机械自动变速箱。高速区采用独立的壳体、轴承、润滑和密封，可以将高速的电机传动进行降速后传入普通变速箱，相较于设计高速变速箱而言，结构简单，成本低，容易实现。专利技术可以将5000至17500rpm的高转速驱动电机的转速降到3500rpm内，适应传统汽车变速箱的设计、工艺、生产和保养维修。作为新能源汽车上的核心零部件，不仅对其外观、噪音、安全性等方面有高标准的要求，对其使用性能的要求更加严格。进一步，太阳轮、行星轮组成的行星轮减速机构，在设计精度满足条件的情况下，可以实现快速降速，降噪、密封的效果。进一步，根据电机转速的情况和变速器的需求，设计合理的高速区，可以实现速比为3～5的降速要求。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；其中，1、驱动电机，2、变速器高速区，3、变速器低速区，4、输出法兰盘，5、太阳轮，6、行星轮，7、内齿轮，8、减速输出轴，9、一轴，10、二轴。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作详细描述：如图1所示，本专利技术一种应用高速驱动电机的纯电动汽车变速传动系统，主要包括变速箱高速区2和变速箱低速区3两部分。纯电动汽车的驱动电机1通过花键将动力传到变速箱高速区2，变速箱高速区2通过一组行星齿轮，在一轴9前把高速驱动电机1的转速调整到传统汽车变速箱3可以适应的范围，适应传统汽车变速箱的设计、工艺、生产和保养维修。变速箱高速区2为行星齿轮减速机构，变速箱低速区3为汽车多挡变速箱；纯电动汽车的驱动电机1与变速箱高速区2的输入端连接，变速箱高速区2的输出端与变速箱低速区3的输入端连接，变速箱低速区3的输出端通过输出法兰4输出。变速箱高速区2包括太阳轮5、行星轮6和内齿轮7，所述的太阳轮5通过花键与驱动电机1的输出轴连接，行星轮6围绕太阳轮5布置并啮合，行星轮6与内齿轮7啮合，内齿轮7连接有减速输出轴8，减速输出轴8与变速箱低速区3的一轴9连接。变速箱高速区2采用独立的壳体、轴承、润滑和密封系统。变速箱高速区2的行星齿轮的速比为3～5。变速箱低速区3为四挡机械自动变速箱。工作原理为：通过在传统汽车变速箱前增加一个高速区，在一轴前增加一组行星高速减速齿轮，用来把高速驱动电机的转速调整到传统汽车变速机构可以适应的较低转速，一轴后仍是一个普通的四挡机械自动变速箱。高速区采用独立的壳体、轴承、润滑和密封。工作过程为：首先纯电动汽车的驱动电机通过花1键将动力传到变速箱高速区2，变速箱高速区2通过一组行星齿轮将转速降低，在一轴9前把高速驱动电机1的转速调整到传统汽车变速箱可以适应的范围，一轴9后的变速箱低速区仍是一个普通的四挡机械自动变速箱。专利技术中变速箱高速区的行星齿轮的速比恒定为3到5之间的一个速比，可以将5000至17500rpm的高转速驱动电机的转速降到3500rpm内，之后的变速箱低速区仍是一个普通的四挡机械自动变速箱。采取的技术手段：1)将高速区独立分开，采用独立的固定、轴承独立支撑和独立的润滑密封；2)采用高精度的高速窄行星齿轮作为高速区的减速机构；3)开发引进高速轴承技术；4)开发引进适应高速的润滑密封技术。本专利技术以四挡变速器为例进行说明，当然不限于四挡变速器，五档六档变速器也可以设计与之匹配的高速区，组装时，只要在电机和变速器之间，安装一个匹配的变速箱高速区2即可。以上，仅为本专利技术的较佳实施例，并非仅限于本专利技术的实施范围，凡依本专利技术范围的内容所做的等效变化和修饰，都应为本专利技术的技术范畴。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速纯电动汽车行星轮变速传动系统，其特征在于，包括变速箱高速区(2)和变速箱低速区(3)；所述的变速箱高速区(2)为行星齿轮减速机构，变速箱低速区(3)为多挡变速箱；纯电动汽车的驱动电机(1)与变速箱高速区(2)的输入端连接，变速箱高速区(2)的输出端与变速箱低速区(3)的输入端连接，变速箱低速区(3)的输出端设置输出法兰(4)。

【技术特征摘要】
1.一种高速纯电动汽车行星轮变速传动系统，其特征在于，包括变速箱高速区(2)和变速箱低速区(3)；所述的变速箱高速区(2)为行星齿轮减速机构，变速箱低速区(3)为多挡变速箱；纯电动汽车的驱动电机(1)与变速箱高速区(2)的输入端连接，变速箱高速区(2)的输出端与变速箱低速区(3)的输入端连接，变速箱低速区(3)的输出端设置输出法兰(4)。2.根据权利要求1所述的一种高速纯电动汽车行星轮变速传动系统，其特征在于，所述的变速箱高速区(2)包括太阳轮(5)、行星轮(6)和内齿轮(7)，所述的太阳轮(5)通过花键与驱动电机(1)的输出轴连接，行星轮(6)围绕太阳轮(5)布置并啮合，行星轮(6)与内齿轮(7)啮合，内齿轮(7)连接有减速输出轴(8)，减速输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：李博，聂幸福，
申请(专利权)人：陕西法士特齿轮有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61