采用中央驱动形式的定轴式大载荷自适应电驱动总成制造技术

本发明专利技术公开了一种采用中央驱动形式的定轴式大载荷自适应电驱动总成，包括转动输出部件、动力系统和变速系统，动力系统通过变速系统驱动带动输出部件，主轴、一级传动套和二级传动套均穿设在转动输出部件上，且两端均分别插入第一箱体和第二箱体中，主轴的两端分别穿出第一箱体和第二箱体后与平叉固定连接。通过全新设计的中央驱动式结构，兼具了轮毂电机和侧挂式结构的优势；主轴与平叉固定连接，车辆的重量由主轴完全承载，稳定性、可靠性和耐久性均得到了大幅提升；充分利用了电机内部的空间，结构极为紧凑，集成化程度高；能够自适应匹配纯电动交通工具的实际行驶工况与电机工况，大大提高了电机在爬坡和重载情况下的效率，降低了电机能耗。

Fixed axle type large load adaptive electric drive assembly with central drive

【技术实现步骤摘要】
采用中央驱动形式的定轴式大载荷自适应电驱动总成
本专利技术涉及传动
，具体涉及一种采用中央驱动形式的定轴式大载荷自适应电驱动总成。
技术介绍
随着环保法规的日益严苛，以纯电为动力的汽车、两轮车、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。现有的两轮电动车普遍采用轮毂电机和电机侧挂式结构。轮毂电机采用低速直流电机直接驱动，不仅效率相对较低，发热量大，还由于电机体积大、重量重，打破了车轮结构原有的平衡，对操控性能及安全性方面会有一定影响。侧挂式结构将电机和变速系统(变速箱或减速器)置于驱动轮的同一侧，尽管可以采用高速电机以提高机械效率，但变速机构与电机的重量较重，导致车轮的平衡性不佳，尤其对于两轮车的影响更为明显。现有的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。并且，传统电驱动总成由相互独立的动力系统和变速系统组成，不仅传动效率不够高，而且影响机构的布置，体积较大。而且，主轴作为动力结构的时候，需要承受转矩，而主轴作为承重结构时，还要承受弯矩(两轮车载重越大，弯矩越大)，导致稳定性、可靠性和耐久性仍不够理想。因此，急需全新设计一种能够解决上述问题，尤其适用于两轮车的电驱动总成。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本专利技术提供了一种采用中央驱动形式的定轴式大载荷自适应电驱动总成。其技术方案如下：一种采用中央驱动形式的定轴式大载荷自适应电驱动总成，包括转动输出部件、动力系统和变速系统，所述动力系统通过变速系统驱动带动输出部件，其要点在于：在所述转动输出部件的两侧分别设置有第一箱体和第二箱体，所述变速系统包括动力输入机构、高速挡传动机构、低速挡传动机构和主轴，所述主轴上可转动地套装有一级传动套，在该一级传动套上套装有二级传动套，所述动力系统、动力输入机构和高速挡传动机构安装在第一箱体中，所述低速挡传动机构和动力输入机构安装在第二箱体中，所述主轴、一级传动套和二级传动套均穿设在转动输出部件上，且两端均分别插入第一箱体和第二箱体中，所述主轴的两端分别穿出第一箱体和第二箱体后与平叉固定连接；所述动力系统为电机，该电机的电机轴为空心结构，并具有传动安装腔；所述高速挡传动机构包括锥度盘式摩擦离合器以及用于对锥度盘式摩擦离合器施加预紧力的弹性元件组，所述弹性元件组和锥度盘式摩擦离合器至少部分位于传动安装腔中，所述锥度盘式摩擦离合器包括主动摩擦件和从动摩擦件，所述主动摩擦件套装在二级传动套上，并与二级传动套之间形成螺旋传动副，以使主动摩擦件能够沿二级传动套轴向滑动，所述从动摩擦件套装在主动摩擦件上，所述电机轴依次通过主轴、动力输入机构和二级传动套将动力传递给主动摩擦件，所述从动摩擦件能够通过动力输出套将动力传递给转动输出部件；所述低速挡传动机构包括传动凸轮套、超越离合器和副轴传动组件，所述传动凸轮套可转动地套装在二级传动套上，并与主动摩擦件相互靠近的一端凸轮型面配合，形成端面凸轮传动副，该传动凸轮套依次通过副轴传动组件、超越离合器和动力输出套将动力传递给转动输出部件。采用全新设计的中央驱动式结构，第一箱体和第二箱体相对对称地设置在转动输出部件的两侧，不仅能够很好地保证转动输出部件的平衡性，克服传统侧挂式结构导致平衡性不佳的问题，尤其适用于两轮车，而且能够采用高速电机，相对于传统轮毂电机具有更高的机械效率，更小的发热量，更佳的散热能力和更轻的重量；并且，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，结构极为紧凑，集成化程度高，不仅传动路线短，传动效率高，而且利于整体的布置，进一步降低了对车轮动平衡的影响；而且，电驱动系统装配在车辆上后，主轴与平叉固定连接，车辆的重量由主轴完全承载，由于一级传动套与主轴之间有装配间隙，所以主轴适量的弯曲变形不会影响系统的传动精度，稳定性、可靠性和耐久性均得到了大幅提升；同时，在锥度盘式摩擦离合器和超越离合器的共同配合下，当转动输出部件承受的载荷不大时，动力系统依次经一级传动套、动力输入机构、二级传动套、锥度盘式摩擦离合器和动力输出套，将动力传递到转动输出部件上，从而能够高效地传递动力，电机处于高转速、高效率的工作状态，能耗低；当电动交通工具处于启动、爬坡、逆风等低速重载条件时，转动输出部件的转速小于二级传动套的转速，主动摩擦件沿二级传动套发生轴向位移，锥度盘式摩擦离合器失去预紧力，因而摩擦离合器断开，进入低速挡，动力系统依次经一级传动套、动力输入机构、二级传动套、主动摩擦件、传动凸轮套、副轴传动组件、超越离合器和动力输出套，将动力传递到转动输出部件上，此时，能够自适应匹配纯电动交通工具的实际行驶工况与电机工况，不仅使其具有强大的爬坡和重载能力，而且使电机始终处于高效平台上，大大提高了电机在爬坡和重载情况下的效率，降低了电机能耗；并且，当转动输出部件的转速逐步提升至与二级传动套的转速相同时，变速系统再次切换回到高速挡，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，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。作为优选：所述主轴的两端均为扁平形结构，所述平叉的左右主管上具有与主轴两端相适应的扁平形孔，所述主轴的两端分别穿过对应的扁平形孔后，通过螺栓锁定在平叉上。采用以上结构，连接稳定可靠，易于装配。作为优选：所述动力输入机构包括固套在一级传动套上的输入一级主动齿轮、与一级传动套平行的减速中间轴、固套在减速中间轴上的输入一级从动齿轮以及固套在二级传动套上输入二级从动齿轮，所述输入一级主动齿轮与输入一级从动齿轮啮合，所述减速中间轴上具有与输入二级从动齿轮啮合的输入二级主动齿。采用以上结构，能够稳定可靠地进行减速传动。作为优选：所述主动摩擦件包括摩擦内锥套和固定在摩擦内锥套靠近传动凸轮套一端的摩擦件凸轮套，所述从动摩擦件包括套在摩擦内锥套外的摩擦外锥套以及套在摩擦件凸轮套外的离合器输出套，所述摩擦外锥套的内锥面与摩擦内锥套的外锥面摩擦配合，所述摩擦内锥套套装在二级传动套上，并与二级传动套之间形成螺旋传动副，所述摩擦件凸轮套远离摩擦内锥套的一端端面与传动凸轮套的对应端面形成端面凸轮传动副，所述弹性元件组对摩擦内锥套远离摩擦件凸轮套的一端施加预紧力，所述动力输出套套装在离合器输出套上，并与离合器输出套花键配合。采用以上结构，处于低速挡传动时，利用传动凸轮套与摩擦件凸轮套的端面凸轮副传动副，能够压缩弹性元件组，使摩擦离合器处于分离状态，从而进入慢挡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用中央驱动形式的定轴式大载荷自适应电驱动总成，其特征在于：包括转动输出部件(1)、动力系统和变速系统，所述动力系统通过变速系统驱动带动输出部件(1)，其特征在于：在所述转动输出部件(1)的两侧分别设置有第一箱体(8)和第二箱体(9)，所述变速系统包括动力输入机构、高速挡传动机构、低速挡传动机构和主轴(4)，所述主轴(4)上可转动地套装有一级传动套(13)，在该一级传动套(13)上套装有二级传动套(10)，所述动力系统、动力输入机构和高速挡传动机构安装在第一箱体(8)中，所述低速挡传动机构和动力输入机构安装在第二箱体(9)中，所述主轴(4)、一级传动套(13)和二级传动套(10)均穿设在转动输出部件(1)上，且两端均分别插入第一箱体(8)和第二箱体(9)中，所述主轴(4)的两端分别穿出第一箱体(8)和第二箱体(9)后与平叉(14)固定连接；/n所述动力系统为电机(12)，该电机(12)的电机轴(12a)为空心结构，并具有传动安装腔(12b)；/n所述高速挡传动机构包括锥度盘式摩擦离合器(2)以及用于对锥度盘式摩擦离合器(2)施加预紧力的弹性元件组(3)，所述弹性元件组(3)和锥度盘式摩擦离合器(2)至少部分位于传动安装腔(12b)中，所述锥度盘式摩擦离合器(2)包括主动摩擦件(2a)和从动摩擦件(2b)，所述主动摩擦件(2a)套装在二级传动套(10)上，并与二级传动套(10)之间形成螺旋传动副，以使主动摩擦件(2a)能够沿二级传动套(10)轴向滑动，所述从动摩擦件(2b)套装在主动摩擦件(2a)上，所述电机轴(12a)依次通过主轴(4)、动力输入机构和二级传动套(10)将动力传递给主动摩擦件(2a)，所述从动摩擦件(2b)能够通过动力输出套(5)将动力传递给转动输出部件(1)；/n所述低速挡传动机构包括传动凸轮套(7)、超越离合器(6)和副轴传动组件，所述传动凸轮套(7)可转动地套装在二级传动套(10)上，并与主动摩擦件(2a)相互靠近的一端凸轮型面配合，形成端面凸轮传动副，该传动凸轮套(7)依次通过副轴传动组件、超越离合器(6)和动力输出套(5)将动力传递给转动输出部件(1)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种采用中央驱动形式的定轴式大载荷自适应电驱动总成，其特征在于：包括转动输出部件(1)、动力系统和变速系统，所述动力系统通过变速系统驱动带动输出部件(1)，其特征在于：在所述转动输出部件(1)的两侧分别设置有第一箱体(8)和第二箱体(9)，所述变速系统包括动力输入机构、高速挡传动机构、低速挡传动机构和主轴(4)，所述主轴(4)上可转动地套装有一级传动套(13)，在该一级传动套(13)上套装有二级传动套(10)，所述动力系统、动力输入机构和高速挡传动机构安装在第一箱体(8)中，所述低速挡传动机构和动力输入机构安装在第二箱体(9)中，所述主轴(4)、一级传动套(13)和二级传动套(10)均穿设在转动输出部件(1)上，且两端均分别插入第一箱体(8)和第二箱体(9)中，所述主轴(4)的两端分别穿出第一箱体(8)和第二箱体(9)后与平叉(14)固定连接；
所述动力系统为电机(12)，该电机(12)的电机轴(12a)为空心结构，并具有传动安装腔(12b)；
所述高速挡传动机构包括锥度盘式摩擦离合器(2)以及用于对锥度盘式摩擦离合器(2)施加预紧力的弹性元件组(3)，所述弹性元件组(3)和锥度盘式摩擦离合器(2)至少部分位于传动安装腔(12b)中，所述锥度盘式摩擦离合器(2)包括主动摩擦件(2a)和从动摩擦件(2b)，所述主动摩擦件(2a)套装在二级传动套(10)上，并与二级传动套(10)之间形成螺旋传动副，以使主动摩擦件(2a)能够沿二级传动套(10)轴向滑动，所述从动摩擦件(2b)套装在主动摩擦件(2a)上，所述电机轴(12a)依次通过主轴(4)、动力输入机构和二级传动套(10)将动力传递给主动摩擦件(2a)，所述从动摩擦件(2b)能够通过动力输出套(5)将动力传递给转动输出部件(1)；
所述低速挡传动机构包括传动凸轮套(7)、超越离合器(6)和副轴传动组件，所述传动凸轮套(7)可转动地套装在二级传动套(10)上，并与主动摩擦件(2a)相互靠近的一端凸轮型面配合，形成端面凸轮传动副，该传动凸轮套(7)依次通过副轴传动组件、超越离合器(6)和动力输出套(5)将动力传递给转动输出部件(1)。


2.根据权利要求1所述的采用中央驱动形式的定轴式大载荷自适应电驱动总成，其特征在于：所述主轴(4)的两端均为扁平形结构，所述平叉(14)的左右主管上具有与主轴(4)两端相适应的扁平形孔，所述主轴(4)的两端分别穿过对应的扁平形孔后，通过螺栓锁定在平叉(14)上。


3.根据权利要求1所述的采用中央驱动形式的定轴式大载荷自适应电驱动总成，其特征在于：所述动力输入机构包括固套在一级传动套(13)上的输入一级主动齿轮(22)、与一级传动套(13)平行的减速中间轴(23)、固套在减速中间轴(23)上的输入一级从动齿轮(24)以及固套在二级传动套(10)上输入二级从动齿轮(25)，所述输入一级主动齿轮(22)与输入一级从动齿轮(24)啮合，所述减速中间轴(23)上具有与输入二级从动齿轮(25)啮合的输入二级主动齿(23a)。


4.根据权利要求1所述的采用中央驱动形式的定轴式大载荷自适应电驱动总成，其特征在于：所述主动摩擦件(2a)包括摩擦内锥套(2a1)和固定在摩擦内锥套(2a1)靠近传动凸轮套(7)一端的摩擦件凸轮套(2a2)，所述从动摩擦件(2b)包括套在摩擦内锥套(2a1)外的摩擦外锥套(2b1)以及套在摩擦件凸轮套(2a2)外的离合...

【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