一种电驱动系统及电动汽车、制备方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电驱动系统，包括减速器和电机，减速器包括输入轴，电机包括电机轴，输入轴的一端设置有第一花键，输入轴的另一端设置有传动齿轮，电机轴的一端设置有第二花键，输入轴与电机轴通过第一花键和第二花键配合实现花键连接，第一花键的啮合齿面和/或第二花键的啮合齿面和/或传动齿轮的啮合齿面设置有用于阻断轴电流的绝缘层，绝缘层为锰系磷化层。还公开了包括上述电驱动系统的电动汽车以及其中的锰系磷化层的制备方法。应用本发明专利技术可利用锰系磷化层阻断轴电流的传输，防止在齿轮齿面上形成电腐蚀纹路，保证齿轮具有良好的NVH性能(噪声、振动和声学粗糙度)和可靠性承载能力，同时还能够保证绝缘层的可靠性。同时还能够保证绝缘层的可靠性。同时还能够保证绝缘层的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种电驱动系统及电动汽车、制备方法


[0001]本专利技术涉及电动汽车领域，尤其涉及一种电驱动系统及电动汽车、制备方法。

技术介绍

[0002]电驱动系统是以电动机作为动力能源的驱动系统，其包括电机控制器、电机和减速器。电驱动系统是电动车中至关重要的机构，其直接影响到汽车寿命以及驾驶员的安全。在工作过程中，电机和电机控制器会产生电流、电压，电流和电压通过电机轴向外传导，因此将上述电流和电压称之为轴电流和轴电压。轴电流和轴电压通过电机轴的花键传递至减速器中输入轴的花键，进而传递至输入轴上的齿轮。该齿轮的齿面以及与该齿轮传动配合的外齿轮的齿面之间的油膜会被上述的轴电流、轴电压击穿，进而发生电化学反应，在上述齿面上形成电腐蚀纹路。在齿轮的齿面上出现电腐蚀纹路后，其NVH性能(噪声、振动和声学粗糙度)和可靠性承载能力均会显著下降。相关技术中为解决该问题，提出了在电机轴花键表面设置绝缘层的方案，如中国专利CN105811644A中公开了一种电机与齿轮箱连接的绝缘传动轴，其通过在传动轴上设置绝缘层来阻断轴电流的传输，从而防止上述电腐蚀纹路的形成。但其公开的方案中是采用喷涂的方式在电机轴上喷涂一层特氟龙材料而形成绝缘层。例如该专利说明书中第[0031]段公开的内容：A轴和B轴采用碳素结构钢制造，先将A轴和B轴按要求加工到所需毛坯尺寸，经表面钝化等表面处理后，A轴和B轴的配合止口处采用静电喷涂工艺，喷涂一层特氟龙材料的绝缘层，喷涂完成后，等绝缘层完全干后进行精加工，热套A轴和B轴，再将一体的A轴和B轴外表面经精密机加工出花键和齿，达到设计要求。采用上述方案中的绝缘层就会带来以下问题：由于绝缘层是喷涂工艺形成的特氟龙绝缘层，就需要在喷涂后进行精加工。可以理解的是，精加工的过程容易造成绝缘层的局部损伤，进而导致绝缘层在各处的厚度不一致，就会导致其绝缘性能可能无法达到设计要求。严重时甚至可能完全破坏局部绝缘层，导致绝缘失效。
[0003]因此本领域急需一种新的绝缘层结构来解决电化学腐蚀的问题，同时保证其不容易被破坏、具有较高的可靠性。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种电驱动系统及电动汽车、制备方法，用于解决现有技术中为避免齿轮表面发生电化学腐蚀而设置的绝缘层可靠性较低的问题。
[0005]本专利技术采用如下技术方案：一种电驱动系统，包括减速器和电机，所述减速器包括输入轴，所述电机包括电机轴，所述输入轴的一端设置有第一花键，所述输入轴的另一端设置有传动齿轮，所述电机轴的一端设置有第二花键，所述输入轴与电机轴通过第一花键和第二花键配合实现花键连接；所述第一花键的啮合齿面和/或第二花键的啮合齿面和/或传动齿轮的啮合齿面设置有用于阻断轴电流的绝缘层，所述绝缘层为锰系磷化层，所述锰系磷化层的厚度为3μm至8μm之间的选定值。
[0006]本专利技术具有以下有益效果：通过在第一花键的啮合齿面和/或第二花键的啮合齿
面和/或传动齿轮的啮合齿面设置锰系磷化层，利用锰系磷化层阻断轴电流的传输，避免轴电流、轴电压将齿轮齿面之间的油膜击穿，从而防止在齿轮齿面上形成电腐蚀纹路，保证齿轮具有良好的NVH性能(噪声、振动和声学粗糙度)和可靠性承载能力。另外，锰系磷化层通过磷化工艺制备而成，其能够在上述输入轴或电机轴加工制造完成后再通过磷化工艺在其啮合齿面处形成锰系磷化层(绝缘层)，而无需像相关技术中那样先形成绝缘层再进行精加工，从根本上杜绝了绝缘层被破坏的可能，保证绝缘层的可靠性。
[0007]优选的，所述锰系磷化层含有锰元素、磷元素和铁元素，其中，锰元素的重量百分比在23％～24％之间，磷元素的重量百分比在18％～19.5％之间，铁元素的重量百分比在9.5％～10％之间。
[0008]优选的，所述锰系磷化层的表面粗糙度Ra在0.4μm～1.6μm之间。
[0009]优选的，所述锰系磷化层的耐受电压范围为3500V至5000V之间的选定值，所述锰系磷化层的击穿电压范围为4100V至5700V之间的选定值。
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术还采用了如下技术方案：一种电动汽车，包括如上述技术方案中任一项所述的电驱动系统。
[0011]为解决上述技术问题，本专利技术还采用了如下技术方案：一种制备方法，用于制备如上述技术方案中任一项所述的电驱动系统中的锰系磷化层，包括以下步骤：
[0012]S100：确定待处理部位，待处理部位包括第一花键的啮合齿面和/或第二花键的啮合齿面和/或传动齿轮的啮合齿面；
[0013]S200：对所述待处理部位进行脱脂处理；
[0014]S300：对所述待处理部位进行酸洗处理；
[0015]S400：对所述待处理部位进行表面调整处理；
[0016]S500：对所述待处理部位进行锰系磷化处理，以在待处理部位的表面形成锰系磷化层，所述锰系磷化层的厚度为3μm至8μm之间的选定值。
[0017]优选的，步骤S200中脱脂处理的时间为5min至10min，脱脂处理的温度为60℃至90℃，脱脂处理所使用的脱脂剂的游离碱浓度为15pt至18pt。
[0018]优选的，步骤S300中酸洗处理的时间为2min至10min，酸洗处理所使用的盐酸的PH值为1至2。
[0019]优选的，步骤S400中表面调整处理的时间为0.5min至1min，温度为50℃至65℃，表面调整处理所使用的表调剂的PH值为6至7。
[0020]优选的，步骤S500中锰系磷化处理的时间为10min至20min，锰系磷化处理的温度为94℃至110℃，锰系磷化处理所使用的锰系磷化液为含有锰元素、铁元素、磷元素和氧元素的混合溶液，锰系磷化液的总酸度为50mg/g至65mg/g、游离酸浓度为5mg/g至9mg/g。
[0021]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0022]图1是本专利技术实施例提供的一种电驱动系统的剖视图；
[0023]图2是实施例中输入轴与电机轴的剖视图。
[0024]其中，1.减速器，10.输入轴，100.第一花键，101.传动齿轮，2.电机，20.电机轴，
200.第二花键。
具体实施方式
[0025]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0026]下面参考附图描述本专利技术实施例。
[0027]实施例：本实施例提供了一种电驱动系统，该电驱动系统应用于电动汽车中。如图1和图2中所示，该电驱动系统包括减速器1和电机2，其中，减速器1包括输入轴10，电机2包括电机轴20。输入轴10的一端设置有第一花键100，输入轴10的另一端设置有传动齿轮101，电机轴20的一端设置有第二花键200，输入轴10与电机轴20通过第一花键1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电驱动系统，包括减速器(1)和电机(2)，所述减速器(1)包括输入轴(10)，所述电机(2)包括电机轴(20)，其特征在于，所述输入轴(10)的一端设置有第一花键(100)，所述输入轴(10)的另一端设置有传动齿轮(101)，所述电机轴(20)的一端设置有第二花键(200)，所述输入轴(10)与电机轴(20)通过第一花键(100)和第二花键(200)配合实现花键连接；所述第一花键(100)的啮合齿面和/或第二花键(200)的啮合齿面和/或传动齿轮(101)的啮合齿面设置有用于阻断轴电流的绝缘层，所述绝缘层为锰系磷化层，所述锰系磷化层的厚度为3μm至8μm之间的选定值。2.如权利要求1所述的电驱动系统，其特征在于，所述锰系磷化层含有锰元素、磷元素和铁元素，其中，锰元素的重量百分比在23％～24％之间，磷元素的重量百分比在18％～19.5％之间，铁元素的重量百分比在9.5％～10％之间。3.如权利要求1所述的电驱动系统，其特征在于，所述锰系磷化层的表面粗糙度Ra在0.4μm～1.6μm之间。4.如权利要求1或2或3所述的电驱动系统，其特征在于，所述锰系磷化层的耐受电压范围为3500V至5000V之间的选定值，所述锰系磷化层的击穿电压范围为4100V至5700V之间的选定值。5.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1至4中任一项所述的电驱动系统。6.一种制备方法，用于制备如权利要求1至4中任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：解杨华，
申请(专利权)人：浙江零跑科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：