一种用于电动汽车的集成电机和变速器的同轴驱动桥及方法技术

本发明专利技术公开了一种用于电动汽车的集成电机和变速器的同轴驱动桥及方法，涉及新能源汽车领域，该同轴驱动桥包括电机、变速器、差速器和中空轴；所述电机、变速器和差速器同轴布置；电机的一侧设置有差速器；所述差速器与变速器之间通过中空轴连接；所述中空轴置于电机的转子中心内；电机的驱动力经过变速器传递到差速器，经差速器传递到左侧输出部件和右侧输出部件上；通过将电机相对于驱动桥同轴布置，半轴穿过电机的空心轴实现，将电机与变速器同轴设置，集成电机和变速器的同轴驱动桥不会增加车辆悬架的簧下质量，不会对车辆平顺性产生不利影响。相对于轮毂电机，电缆布线费用水平降低，EMC问题减少，电机的水冷却系统简单方便。

Coaxial drive axle and method for integrated motor and transmission of electric vehicle

The invention discloses a coaxial drive axle and a method for an integrated motor and a transmission used in an electric vehicle, relating to the field of a new energy vehicle. The coaxial drive axle comprises a motor, a transmission, a differential and a hollow shaft; the motor, a transmission and a differential are coaxially arranged; a differential is arranged on one side of the motor; and the differential is arranged on the other side of the motor. The transmission is connected by a hollow shaft, the hollow shaft is placed in the rotor center of the motor, the driving force of the motor is transmitted to the differential through the transmission, and to the left output part and the right output part through the differential, and the half shaft is passed through the hollow shaft of the motor by coaxially arranging the motor relative to the driving axle. If the motor and the transmission are set in coaxial, the coaxial drive axle integrated with the motor and the transmission will not increase the under-spring mass of the vehicle suspension, and will not adversely affect the ride comfort of the vehicle. Compared with the hub motor, the cable wiring cost level is reduced, EMC problems are reduced, and the motor water cooling system is simple and convenient.

【技术实现步骤摘要】
一种用于电动汽车的集成电机和变速器的同轴驱动桥及方法
本专利技术涉及属于新能源汽车驱动
，尤其涉及到一种用于电动汽车的集成电机和变速器的同轴驱动桥及方法。
技术介绍
当前纯电动车的驱动系统多采用传统驱动系统布置，用电动机替换内燃机，将电机，减速器，差速器等三个独立的总成部件，通过螺栓连接起来，组合电动汽车的传动系统，这种驱动系统布置形式结构较复杂，所占空间大，连接组合在一起的传动系统与车架的悬置难度大，处理不好振动噪声会加大，并且传动效率较低。
技术实现思路
本专利技术旨在解决以上现有技术的问题，本专利技术提供一种用于电动汽车的集成电机和变速器的同轴驱动桥及方法，将电机相对于驱动桥同轴布置，左侧的半轴穿过电机的中空轴实现动力传递。本专利技术是通过如下技术方案得以实现的：一种用于电动汽车的集成电机和变速器的同轴驱动桥，该同轴驱动桥包括电机、变速器、差速器和中空轴；所述电机、变速器和差速器同轴布置；电机的一侧设置有差速器；所述差速器与变速器之间通过中空轴连接；所述中空轴置于电机的转子中心内；电机的驱动力经过变速器传递到差速器，经差速器传递到左侧输出部件和右侧输出部件上。进一步的，所述差速器包括行星式主传动装置、差速器太阳轮和差速齿轮的行星架；所述行星式主传动装置包括行星式主减速器太阳轮、主传动行星轮和主传动齿圈；所述主传动行星轮与主传动齿圈内啮合；所述主传动行星轮通过轴承安装在差速齿轮行星架上，主动传动齿圈安装在差速器壳体上；所述差速器太阳轮安装在中空轴上；行星式主减速器太阳轮安装在差速齿轮行星架上；所述差速齿轮的行星架安装在差速器壳体上；所述差速器壳体安装在电机壳体上。进一步的，所述电机包括定子、转子、电机壳体和冷却管道；所述冷却管道、定子与转子均设置在电机壳体内。进一步的，所述变速器包括直接档位换挡装置、二挡二级被动齿轮、二挡换挡装置、二挡二级主动齿轮、变速器第二轴和二挡一级被动齿轮；直接挡换挡装置与二档换挡装置共同组成同步器；电机的输出轴上安装有电机输出齿轮与二挡一级被动齿轮相啮合；所述二挡一级被动齿轮安装在变速器第二轴上；所述变速器第二轴上还安装有二挡二级主动齿轮；所述二挡二级主动齿轮与二挡二级被动齿轮相啮合。基于用于电动汽车的集成电机和变速器的同轴驱动桥的方法，包括两个路径：第一个路径：电机的输出转矩通过电机输出齿轮，经直接档换挡装置换挡传递到中空轴，中空轴将动力传至行星式主减速器太阳轮，经差速齿轮行星架到差速器太阳轮上，再通过左侧半轴和左侧半轴连接法兰及右侧半轴和右侧半轴连接法兰，传递到左右侧车轮上；第二个路径：电机的输出转矩通过电机输出齿轮、二挡一级被动齿轮将动力传到变速器第二轴，再经过二挡二级主动齿轮与二挡二级被动齿轮的啮合，通过二档换挡装置换挡到中空轴，中空轴将动力传至行星式主减速器太阳轮，经差速齿轮行星架到差速器太阳轮上，再通过左侧半轴和左侧半轴连接法兰及右侧半轴和右侧半轴连接法兰，传递到左右侧车轮上。所述集成电机和变速器的同轴驱动桥，电动机，变速器和差速器安装在一个壳体内。该电动驱动桥具有电机，电机输出轴采用中空轴的结构形式。电驱动桥的电机输出轴通过花键连接到变速器的输入轴，变速器安装在电机的一侧，具有两个档位。电驱动桥具有差速器，差速器安装在电机的另外一侧，差速器的输入构件为行星主传动装置，行星主传动装置的主动齿轮连接到变速器齿轮传动装置的输出端，并且其输出构件分别连接到驱动桥的左侧和右侧的驱动轴，差速齿轮通过中空轴连接到变速器。所述的集成电机和变速器的同轴驱动桥可以充分节省安装空间，电机相对于驱动桥同轴布置，半轴穿过电机的中空轴，以这种方式，可以获得最佳的安装空间。有益效果：1.将电机与变速器同轴设置，集成电机和变速器的同轴驱动桥不会增加车辆悬架的簧下质量(例如轮毂电动机的情况)，不会对车辆平顺性产生不利影响。相对于轮毂电机，电缆布线费用水平降低，EMC问题减少，电机的水冷却系统简单方便。同时差速器采用机械差速齿轮，驱动力合理分配到驱动半轴。2.本专利技术的电动汽车的集成电机和变速器的同轴驱动桥允许以下操作模式。在通常通过后桥驱动车辆，前桥作为备用驱动桥；在起动停车过程中，车辆可以通过后桥驱动；传统发动机驱动的车辆，为增加驱动力，可以根据本专利技术在另一个桥上采用集成电机和变速器的同轴驱动桥，可将所需的电子设备和能量存储器布置在集成电机和变速器的同轴驱动桥的附近区域中。3.电驱动桥具有差速器具有行星主减速装置，进一步获得车辆的转速降低和力矩增加。4.集成电机和变速器的同轴驱动桥，变速器具有两档齿轮传动速比。通过这种方式，电动驱动桥可以使得汽车获得相对较高的工作效率。优点在于：小速比齿轮副获得车辆高速，大速比获得车辆的转速降低，力矩增加，爬坡性能提高。附图说明图1为用于电动汽车的集成电机和变速器的同轴驱动桥的总装示意图；图2为图1的具体结构的示意剖视图。附图标记如下：1-右侧驱动轴；2-行星式主传动装置；3-变速器；4-左侧驱动轴；5-左侧半轴；6-转子；7-定子；8-中空轴；9-差速器；10-右侧半轴；11-右侧半轴连接法兰；12-行星式主减速器太阳轮；13-差速器太阳轮；14-差速器壳体；15-主传动行星轮；16-主传动齿圈；17-电机壳体；18-冷却管道；19-直接档换挡装置；20-变速器壳体；21-二挡二级被动齿轮；22-二档换挡装置；23-左侧半轴连接法兰；24-二挡二级主动齿轮；25-变速器第二轴；26-二挡一级被动齿轮；27-电机输出齿轮；28-差速齿轮行星架具体实施方式为对本专利技术做进一步的了解，现结合附图做进一步的说明：一种用于电动汽车的集成电机和变速器的同轴驱动桥，该同轴驱动桥包括电机、变速器3、差速器9和中空轴8；所述电机、变速器3和差速器9同轴布置；电机的一侧设置有差速器9；所述差速器9与变速器3之间通过中空轴8连接；所述中空轴8置于电机的转子6中心内；电机的驱动力经过变速器3传递到差速器9，经差速器9传递到左侧驱动轴4和右侧驱动轴1上。所述差速器9包括行星式主传动装置2、差速器太阳轮13和差速齿轮的行星架28；所述行星式主传动装置2包括行星式主减速器太阳轮12、主传动行星轮15和主传动齿圈16；所述主传动行星轮15与主传动齿圈16内啮合；所述主传动行星轮15通过轴承安装在差速齿轮行星架28上，主动传动齿圈16安装在差速器壳体14上；所述差速器太阳轮13安装在中空轴8上；行星式主减速器太阳轮12安装在差速齿轮行星架28上；所述差速齿轮的行星架28安装在差速器壳体14上；所述差速器壳体14安装在电机壳体17上。所述电机包括定子7、转子6、电机壳体17和冷却管道18；所述冷却管道18、定子7与转子6均设置在电机壳体17内。所述变速器3包括直接档位换挡装置19、二挡二级被动齿轮21、二挡换挡装置22、二挡二级主动齿轮24、变速器第二轴25和二挡一级被动齿轮26；直接挡换挡装置19与二档换挡装置22共同组成同步器；电机的输出轴上安装有电机输出齿轮27与二挡一级被动齿轮26相啮合；所述二挡一级被动齿轮26安装在变速器第二轴25上；所述变速器第二轴25上还安装有二挡二级主动齿轮24；所述二挡二级主动齿轮24与二挡二级被动齿轮21相啮合。基于用于电动汽车的集成电机和变速器的同轴驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电动汽车的集成电机和变速器的同轴驱动桥，其特征在于，该同轴驱动桥包括电机、变速器(3)、差速器(9)和中空轴(8)；所述电机、变速器(3)和差速器(9)同轴布置；电机的一侧设置有差速器(9)；所述差速器(9)与变速器(3)之间通过中空轴(8)连接；所述中空轴(8)置于电机的转子(6)中心内；电机的驱动力经过变速器(3)传递到差速器(9)，经差速器(9)传递到左侧输出部件(4)和右侧输出部件(1)上。

【技术特征摘要】
1.一种用于电动汽车的集成电机和变速器的同轴驱动桥，其特征在于，该同轴驱动桥包括电机、变速器(3)、差速器(9)和中空轴(8)；所述电机、变速器(3)和差速器(9)同轴布置；电机的一侧设置有差速器(9)；所述差速器(9)与变速器(3)之间通过中空轴(8)连接；所述中空轴(8)置于电机的转子(6)中心内；电机的驱动力经过变速器(3)传递到差速器(9)，经差速器(9)传递到左侧输出部件(4)和右侧输出部件(1)上。2.根据权利要求1所述的用于电动汽车的集成电机和变速器的同轴驱动桥，其特征在于，所述差速器(9)包括行星式主传动装置(2)、差速器太阳轮(13)和差速齿轮的行星架(28)；所述行星式主传动装置(2)包括行星式主减速器太阳轮(12)、主传动行星轮(15)和主传动齿圈(16)；所述主传动行星轮(15)与主传动齿圈(16)内啮合；所述主传动行星轮(15)通过轴承安装在差速齿轮行星架(28)上，主动传动齿圈(16)安装在差速器壳体(14)上；所述差速器太阳轮(13)安装在中空轴(8)上；行星式主减速器太阳轮(12)安装在差速齿轮行星架(28)上；所述差速齿轮的行星架(28)安装在差速器壳体(14)上；所述差速器壳体(14)安装在电机壳体(17)上。3.根据权利要求1所述的用于电动汽车的集成电机和变速器的同轴驱动桥，其特征在于，所述电机包括定子(7)、转子(6)、电机壳体(17)和冷却管道(18)；所述冷却管道(18)、定子(7)与转子(6)均设置在电机壳体(17)内。4.根据权利要求1所述的用于电动汽车的集成电机和变速器的同轴驱动桥...

【专利技术属性】
技术研发人员：田晋跃，盛家炜，贾永同，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32