超大扭矩双螺旋双超越集成式智慧自适应电驱动后驱系统技术方案

本发明专利技术公开了一种超大扭矩双螺旋双超越集成式智慧自适应电驱动后驱系统，包括电机、高速挡传动机构、低速挡传动机构和用于输出动力的主轴，所述电机包括定子、转子和受转子带动的电机轴总成。采用以上方案，充分利用了电机内部的空间，能够将传动机构的部分部件安装到电机内部，不仅传动路线短，传动效率高，而且利于动力机构的布置，降低对车轮动平衡的影响；多排式超越离合器相对于传统单排式超越离合器成倍地提高了承受载荷的能力，突破了传统超越离合器的承载极限；从而在不切断驱动力的情况下自适应随行驶阻力变化自动进行换挡变速，尽可能地使电机始终处于高效平台上，大幅增加了电机高效运行的区间。

Super torque double helix double transcendence integrated intelligent adaptive electric drive rear drive system

【技术实现步骤摘要】
超大扭矩双螺旋双超越集成式智慧自适应电驱动后驱系统
本专利技术涉及电驱动系统
，具体涉及一种超大扭矩双螺旋双超越集成式智慧自适应电驱动后驱系统。
技术介绍
随着环保法规的日益严苛，以纯电为动力的汽车、摩托车、三轮车为代表的新能源交通工具取代传统燃油交通工具已经是大势所趋。目前，以纯电为动力的汽车、摩托车和三轮车的电驱动系统均由电机和减速箱(变速箱或传动箱)两个独立的部分构成，不仅传动效率不够高，而且影响机构的布置。现有电动交通工具由于其传动结构的限制，在行驶过程中，完全由驾驶员在不能准确知晓行驶阻力的情况下，依据经验进行操控，因此，常常不可避免地出现电机工作状态与交通工具实际行驶状况不匹配的情况，造成电机堵转。尤其是交通工具处于启动、爬坡、逆风等低速重载条件时，电机往往需要在低效率、低转速、高扭矩情况下工作，容易引起电机的意外损坏，增加维修和更换成本，同时也会直接影响到电池的续航里程。对于诸如电动物流车等对经济性要求较高的车型而言，传统的变速传动结构显然不能较好的满足其使用要求。而且，传统滚柱式超越离合器承受载荷能力有限，要增大载荷能力只能通过增加外圈、内心轮和滚动体尺寸的方法，但是内心轮和滚动体并不能无限延长，尤其是最细的滚柱，如果过长，不仅容易出现受力不均的问题，可能造成断裂，而且加工精度难以保证，容易出现啮合不良的情况，导致生产难度巨大，良品率低下，同时对材料的要求极高，生产成本居高不下。因此，导致现有自适应自动变速装置无法承受超大载荷，制造成本居高不下，可靠性不足。专利技术内容为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种超大扭矩双螺旋双超越集成式智慧自适应电驱动后驱系统。其技术方案如下：一种超大扭矩双螺旋双超越集成式智慧自适应电驱动后驱系统，包括电机、高速挡传动机构、低速挡传动机构和用于输出动力的主轴，其要点在于：所述电机包括定子、转子和受转子带动的电机轴总成；所述高速挡传动机构包括多片式摩擦离合器和用于对多片式摩擦离合器施加预紧力的弹性元件组，所述多片式摩擦离合器和弹性元件组至少部分位于电机的内部，所述电机轴总成依次通过动力输出减速组件和第一超越离合器将动力传递给多片式摩擦离合器，所述多片式摩擦离合器通过内片螺旋滚道套套装在主轴上，所述内片螺旋滚道套与主轴之间形成第一螺旋传动副，以使内片螺旋滚道套能够沿主轴轴向滑动；所述低速挡传动机构包括多排式超越离合器以及在电机轴总成和多排式超越离合器之间减速传动的副轴传动组件，所述多排式超越离合器能够通过内心轮套套装在主轴上，所述主轴上套装有双凸轮传动套，该双凸轮传动套的两端端面分别与内心轮套和内片螺旋滚道套的对应端面通过端面凸轮副传动配合，并与主轴之间形成第二螺旋传动副。当主轴传递给多片式摩擦离合器的阻力矩小于多片式摩擦离合器的预设载荷极限时，转子通过电机轴总成依次经动力输出减速组件、第一超越离合器、多片式摩擦离合器和内片螺旋滚道套，将动力传递到主轴上。当主轴传递给多片式摩擦离合器的阻力矩大于等于多片式摩擦离合器的预设载荷极限时，多片式摩擦离合器分离，转子通过电机轴总成依次经动力输出减速组件、副轴传动组件、多排式超越离合器、内心轮套和双凸轮传动套，将动力传递到主轴上。采用以上结构，结构极为紧凑，集成化程度高，充分利用了电机内部的空间，能够将传动机构的部分部件安装到电机内部，不仅传动路线短，传动效率高，而且利于动力机构的布置，降低对车轮动平衡的影响；并且，采用的多片式摩擦离合器克服了传统盘式摩擦离合器的缺陷，大幅提高了耐磨性、稳定性和可靠性高，延长了使用寿命，能够进行大扭矩动力传递；而增加的双凸轮传动套使挡位回归时有延迟，换挡效果更好；同时，多排式超越离合器相对于传统单排式超越离合器成倍地提高了承受载荷的能力，突破了传统超越离合器的承载极限；从而在不切断驱动力的情况下自适应随行驶阻力变化自动进行换挡变速，尽可能地使电机始终处于高效平台上，大幅增加了电机高效运行的区间，可以满足山区、丘陵和重负荷条件下使用，使电机或发动机负荷变化平缓、纯电动交通工具运行平稳，安全高；其中，通过第一螺旋传动副和第二螺旋传动副的双螺旋传动，抗载荷能力强，使主轴不易断裂，更适宜大扭矩动力传递。作为优选：所述多排式超越离合器包括第二外圈以及至少两个并排套装在同一内心轮套上的第二内心轮，各个第二内心轮外周上设置的外齿一一正对，所述第二外圈与各个第二内心轮之间分别设置有第二滚动体，相邻第二内心轮周围的第二滚动体一一正对。采用以上结构，第二内心轮及相应第二滚动体的数量能够根据实际需要进行自由选择，甚至无限增加，成倍地提高了第二超越离合器承受载荷的能力，突破了传统超越离合器的承载极限；由于第二超内心轮和第二超滚动体的长度较短，受力均匀，使用过程中可靠性高，难以发生滚动体断裂的的情况，同时，对生产加工的精度要求低，易于制造，装配简单，材料要求低，普通轴承钢即可，制造成本相对低廉，从而能够以较低的生产成本制造出可靠性极高、能够承受超大载荷的重载超越离合器。作为优选：所述外齿包括顶弧段以及分别位于顶弧段两侧的短边段和长边段，所述短边段为向内凹陷的弧形结构，所述长边段为向外凸出的弧形结构，所述短边段的曲率小于长边段的曲率。采用以上结构，能够保证单向传动功能的稳定性和可靠性。作为优选：所述电机轴总成包括电机空心轴以及分别设置在电机空心轴两端的动力传递法兰和外端安装法兰，所述电机空心轴通过动力传递法兰和外端安装法兰固定在转子的内侧，所述动力传递法兰经动力输出减速组件将动力传递给高速挡传动机构和低速挡传动机构，所述电机空心轴包括空心轴套以及若干设置在空心轴套与转子之间的矽钢片，所述空心轴套采用铝合金材质制成，所述多片式摩擦离合器和弹性元件组至少部分位于空心轴套的内部。采用以上结构，空心轴套为铝合金材质，实现轻量化设计，同时，通过动力传递法兰和外端安装法兰的安装，整体平衡性更好。作为优选：所述多片式摩擦离合器包括设置在内片螺旋滚道套上的摩擦片支撑件以及若干交替排列在摩擦片支撑件和内片螺旋滚道套之间的外摩擦片和内摩擦片，各外摩擦片能够沿摩擦片支撑件轴向滑动，各内摩擦片能够沿内片螺旋滚道套轴向滑动；所述第一超越离合器将动力传递给摩擦片支撑件，所述弹性元件组能够对内片螺旋滚道套施加预紧力，以压紧各外摩擦片和内摩擦片，所述内片螺旋滚道套与主轴之间形成螺旋传动副，使内片螺旋滚道套能够沿主轴轴向滑动，从而压缩弹性元件组，以释放各外摩擦片和内摩擦片。采用以上结构，将多片式摩擦离合器中的摩擦结构设置为若干交替排列的外摩擦片和内摩擦片，使承受的扭矩分散在各外摩擦片和内摩擦片上，通过各外摩擦片和内摩擦片分担磨损，大大降低了滑摩损耗，克服传统盘式摩擦离合器的缺陷，从而大幅提高了摩擦离合器的耐磨性、稳定性和可靠性，延长了使用寿命，能够作为大扭矩动力传递装置。作为优选：所述内片螺旋滚道套包括呈圆盘形结构的摩擦片压紧盘和呈圆筒形结构的输出螺旋滚道筒，所述输出螺旋滚道筒套装在主轴上，并与主轴之间形成第一螺旋传动副，所述摩擦片压紧盘固套在输出螺旋滚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超大扭矩双螺旋双超越集成式智慧自适应电驱动后驱系统，包括电机、高速挡传动机构、低速挡传动机构和用于输出动力的主轴(1)，其特征在于：所述电机包括定子(15)、转子(16)和受转子(16)带动的电机轴总成；/n所述高速挡传动机构包括多片式摩擦离合器(2)和用于对多片式摩擦离合器(2)施加预紧力的弹性元件组(3)，所述多片式摩擦离合器(2)和弹性元件组(3)至少部分位于电机的内部，所述电机轴总成依次通过动力输出减速组件和第一超越离合器(4)将动力传递给多片式摩擦离合器(2)，所述多片式摩擦离合器(2)通过内片螺旋滚道套(5)套装在主轴(1)上，所述内片螺旋滚道套(5)与主轴(1)之间形成第一螺旋传动副，以使内片螺旋滚道套(5)能够沿主轴(1)轴向滑动；/n所述低速挡传动机构包括多排式超越离合器(6)以及在电机轴总成和多排式超越离合器(6)之间减速传动的副轴传动组件，所述多排式超越离合器(6)能够通过内心轮套(7)套装在主轴(1)上，所述主轴(1)上套装有双凸轮传动套(42)，该双凸轮传动套(42)的两端端面分别与内心轮套(7)和内片螺旋滚道套(5)的对应端面通过端面凸轮副传动配合，并与主轴(1)之间形成第二螺旋传动副。/n...

【技术特征摘要】
1.一种超大扭矩双螺旋双超越集成式智慧自适应电驱动后驱系统，包括电机、高速挡传动机构、低速挡传动机构和用于输出动力的主轴(1)，其特征在于：所述电机包括定子(15)、转子(16)和受转子(16)带动的电机轴总成；
所述高速挡传动机构包括多片式摩擦离合器(2)和用于对多片式摩擦离合器(2)施加预紧力的弹性元件组(3)，所述多片式摩擦离合器(2)和弹性元件组(3)至少部分位于电机的内部，所述电机轴总成依次通过动力输出减速组件和第一超越离合器(4)将动力传递给多片式摩擦离合器(2)，所述多片式摩擦离合器(2)通过内片螺旋滚道套(5)套装在主轴(1)上，所述内片螺旋滚道套(5)与主轴(1)之间形成第一螺旋传动副，以使内片螺旋滚道套(5)能够沿主轴(1)轴向滑动；
所述低速挡传动机构包括多排式超越离合器(6)以及在电机轴总成和多排式超越离合器(6)之间减速传动的副轴传动组件，所述多排式超越离合器(6)能够通过内心轮套(7)套装在主轴(1)上，所述主轴(1)上套装有双凸轮传动套(42)，该双凸轮传动套(42)的两端端面分别与内心轮套(7)和内片螺旋滚道套(5)的对应端面通过端面凸轮副传动配合，并与主轴(1)之间形成第二螺旋传动副。


2.根据权利要求1所述的超大扭矩双螺旋双超越集成式智慧自适应电驱动后驱系统，其特征在于：所述多排式超越离合器(6)包括第二外圈(6a)以及至少两个并排套装在同一内心轮套(7)上的第二内心轮(6c)，各个第二内心轮(6c)外周上设置的外齿(6c1)一一正对，所述第二外圈(6a)与各个第二内心轮(6c)之间分别设置有第二滚动体，相邻第二内心轮(6c)周围的第二滚动体一一正对。


3.根据权利要求2所述的超大扭矩双螺旋双超越集成式智慧自适应电驱动后驱系统，其特征在于：所述外齿(6c1)包括顶弧段(6c12)以及分别位于顶弧段(6c12)两侧的短边段(6c11)和长边段(6c13)，所述短边段(6c11)为向内凹陷的弧形结构，所述长边段(6c13)为向外凸出的弧形结构，所述短边段(6c11)的曲率小于长边段(6c13)的曲率。


4.根据权利要求1所述的超大扭矩双螺旋双超越集成式智慧自适应电驱动后驱系统，其特征在于：所述电机轴总成包括电机空心轴(17)以及分别设置在电机空心轴(17)两端的动力传递法兰(18)和外端安装法兰(19)，所述电机空心轴(17)通过动力传递法兰(18)和外端安装法兰(19)固定在转子(16)的内侧，所述动力传递法兰(18)经动力输出减速组件将动力传递给高速挡传动机构和低速挡传动机构，所述电机空心轴(17)包括空心轴套(17a)以及若干设置在空心轴套(17a)与转子(16)之间的矽钢片(17b)，所述空心轴套(17a)采用铝合金材质制成，所述多片式摩擦离合器(2)和弹性元件组(3)至少部分位于空心轴套(17a)的内部。


5.根据权利要求1所述的超大扭矩双螺旋双超越集成式智慧自适应电驱动后驱系统，其特征在于：所述多片式摩擦离合器(2)包括设置在内片螺旋滚道套(5)上的摩擦片支撑件以及若干交替排列在摩擦片支撑件和内片螺旋滚道套(5)之间的外摩擦片(2c)和内摩擦片(2d)，各外摩擦片(2c)能够沿摩擦片支撑件轴向滑动，各内摩擦片(2d)能够沿内片螺旋滚道套(5)轴向滑动；
所述第一超越离合器(4)将动力传递给摩擦片支撑件，所述弹性元件组(3)能够对内片螺旋滚道套(5)施加预紧力，以压紧各外摩擦片(2c)和内摩擦片(2d)，所述内片螺旋滚道套(5)与主轴(1)之间形成螺旋传动副，使内片螺旋滚道套(5)能够沿主轴(1)轴向滑动，从而压缩弹性元件组(3)，以释放各外摩擦片(...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛荣生，张引航，陈俊杰，王靖，陈同浩，谭志康，邓天仪，邓云帆，梁品权，颜昌权，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50