專利名稱：一種電動(dòng)汽車用電機(jī)-變速器一體化傳動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種電動(dòng)汽車用電機(jī)-變速器一體化傳動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)汽車用電機(jī)-變速器一體化傳動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]近年來(lái)，我國(guó)以高密度永磁電機(jī)為代表的各類車用電機(jī)取得了明顯進(jìn)步。在電機(jī) 設(shè)計(jì)方面，采用現(xiàn)代車用電機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念，初步解決多目標(biāo)高性能車用電機(jī)的極限設(shè)計(jì)， 結(jié)合應(yīng)用控制策略系統(tǒng)集成仿真的技術(shù)難題，采用結(jié)構(gòu)集成設(shè)計(jì)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)與變速 器在機(jī)械、電磁、熱的高度一體化設(shè)計(jì)與應(yīng)用。電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的集成化和一體化趨勢(shì)更加明 顯。機(jī)電一體化的發(fā)展從結(jié)構(gòu)集成到控制集成和系統(tǒng)集成，汽車動(dòng)力的電氣化成分越來(lái)越 高。不同耦合深度的機(jī)電耦合動(dòng)力總成系統(tǒng)使得電機(jī)與變速箱兩者之間的聯(lián)系變得越來(lái)越 緊密。[0003]目前，市場(chǎng)上的電動(dòng)汽車多采用固定速比的減速器，這種傳動(dòng)方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本 較低。但是，采用一個(gè)檔位的減速器，對(duì)牽引電機(jī)提出了較高的要求，使得牽引電機(jī)既要在 恒轉(zhuǎn)矩區(qū)提供較高的瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩，又要在恒功率區(qū)提供較高的運(yùn)行速度。同時(shí)，存在電機(jī)利用 效率較低的問(wèn)題。[0004]現(xiàn)有常用的電動(dòng)汽車兩檔變速器有AMT結(jié)構(gòu)和DCT結(jié)構(gòu)。采用AMT結(jié)構(gòu)時(shí)，需要 使用同步器，此時(shí)換檔沖擊較大。而采用DCT結(jié)構(gòu)時(shí)，由于變速箱只有兩個(gè)檔位，此時(shí)雙離 合器結(jié)構(gòu)會(huì)使成本增加很多。[0005]因此實(shí)用新型一種完全自主產(chǎn)權(quán)的電機(jī)-變速器一體化齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)十分必要。 發(fā)明內(nèi)容[0006]為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種電動(dòng)汽車用電機(jī)-變速 器一體化傳動(dòng)系統(tǒng)，根據(jù)較成熟的4AT結(jié)構(gòu)，提供一種電動(dòng)汽車用電機(jī)-變速器一體化傳動(dòng) 系統(tǒng)，確切地說(shuō)是一種純電動(dòng)汽車電機(jī)-變速器一體化的兩檔自動(dòng)變速器行星齒輪機(jī)構(gòu)。[0007]本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案[0008]一種電動(dòng)汽車用電機(jī)-變速器一體化傳動(dòng)系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)由第一子系統(tǒng)和第二子 系統(tǒng)串聯(lián)而成；[0009]所述第一子系統(tǒng)為2K-H行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，整體結(jié)構(gòu)為單排行星的布局形式，分 別為電機(jī)及電機(jī)輸出軸、前排太陽(yáng)輪、前排行星輪、前排行星架、前排齒圈；所述前排太陽(yáng) 輪通過(guò)花鍵安裝在所述電機(jī)輸出軸上，與所述太陽(yáng)輪嚙合的行星輪通過(guò)軸承支撐在所述前 排行星架上，所述前排齒圈固定在箱體上并與所述前排行星輪嚙合；[0010]所述第二子系統(tǒng)為2K-H行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，為單排行星的布局形式，分別為后 排太陽(yáng)輪、后排行星輪、后排行星架和后排齒圈；所述后排太陽(yáng)輪通過(guò)鍵安裝在后排太陽(yáng)輪 軸上，所述后排太陽(yáng)輪軸與所述前排行星架固連，在所述后排太陽(yáng)輪軸外周安裝有電磁離 合器，所述電磁離合器的線圈部分與所述后排太陽(yáng)輪軸通過(guò)鍵固連，所述電磁離合器的銜 鐵與所述后排行星架通過(guò)螺釘固連；與所述后排太陽(yáng)輪嚙合的后排行星輪通過(guò)軸承支撐在所述后排行星架上，與所述后排行星輪嚙合的后排齒圈通過(guò)軸承支撐在所述后排行星架 上；在后排行星架的外周通過(guò)軸承安裝有電磁制動(dòng)器，所述電磁制動(dòng)器的線圈部分與所述 后排齒圈通過(guò)螺釘固連，所述電磁制動(dòng)器的銜鐵與箱體通過(guò)螺釘固連；整個(gè)系統(tǒng)的輸出軸 與所述后排行星架固連，所述輸出軸、后排太陽(yáng)輪軸以及電機(jī)輸出軸同心。[0011]與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在[0012]1、與目前汽車用自動(dòng)變速箱行星齒輪機(jī)構(gòu)相比，本實(shí)用新型的電機(jī)-變速器一體 化的兩檔自動(dòng)變速器行星齒輪機(jī)構(gòu)更適合于純電動(dòng)汽車專用，減少了齒輪、換檔執(zhí)行元件， 具有較高的效率。[0013]2、與常用的兩檔變速器AMT結(jié)構(gòu)和DCT結(jié)構(gòu)相比，換檔沖擊小于AMT結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)成 本低于DCT結(jié)構(gòu)，綜合性能較好，易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。[0014]3、齒輪布置形式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、重量小，符合汽車輕量化的原則。[0015]4、采用電機(jī)-變速器一體化齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)與變速器在機(jī)械、電磁、熱 的高度一體化設(shè)計(jì)，符合了電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的集成化和一體化發(fā)展趨勢(shì)。


[0016]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0017]圖中標(biāo)號(hào)1電機(jī)、2前排太陽(yáng)輪、3前排行星輪、4前排行星架、5前排齒圈、6后排 太陽(yáng)輪、7后排行星輪、8后排齒圈、H為后排行星架、Cl為電磁離合器、BI為電磁制動(dòng)器、I 為電機(jī)輸出軸，II為后排太陽(yáng)輪軸、III為輸出軸。[0018]以下通過(guò)具體實(shí)施方式
，并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
[0019]實(shí)施例參見(jiàn)圖1,整個(gè)系統(tǒng)由兩套子系統(tǒng)串聯(lián)而成,其中第一子系統(tǒng)為2K-H行星 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，整體結(jié)構(gòu)為單排行星的布局形式，分別為電機(jī)I及電機(jī)輸出軸1、前排太陽(yáng) 輪2、前排行星輪3、前排行星架4、前排齒圈5 ;前排太陽(yáng)輪2通過(guò)花鍵安裝在電機(jī)輸出軸I 上(電機(jī)輸出軸也是前排太陽(yáng)輪的輪軸)，與太陽(yáng)輪嚙合的行星輪3通過(guò)軸承支撐在前排行 星架4上，前排齒圈5固定在箱體上并與前排行星輪3嚙合。[0020]第二子系統(tǒng)同樣為2K-H行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，為單排行星的布局形式，分別為后 排太陽(yáng)輪6、后排行星輪7、后排行星架H和后排齒圈8 ;后排太陽(yáng)輪6通過(guò)鍵安裝在后排 太陽(yáng)輪軸II上，后排太陽(yáng)輪軸與前排行星架4固連(后排太陽(yáng)輪軸也是第一子系統(tǒng)的輸出 軸)，在后排太陽(yáng)輪軸II外周安裝有電磁離合器Cl，電磁離合器Cl的線圈部分與后排太陽(yáng) 輪軸II通過(guò)鍵固連，電磁離合器Cl的銜鐵與后排行星架H通過(guò)螺釘固連；與后排太陽(yáng)輪6 嚙合的后排行星輪7通過(guò)軸承支撐在后排行星架H上，與后排行星輪7嚙合的后排齒圈8 通過(guò)軸承支撐在后排行星架H上；在后排行星架H的外周通過(guò)軸承安裝有電磁制動(dòng)器BI， 電磁制動(dòng)器BI的線圈部分與后排齒圈8通過(guò)螺釘固連，電磁制動(dòng)器BI的銜鐵與箱體通過(guò) 螺釘固連；整個(gè)系統(tǒng)的輸出軸III與后排行星架H固連，并且輸出軸II1、后排太陽(yáng)輪軸II 以及電機(jī)輸出軸I同心。[0021]工作中，電機(jī)順時(shí)針以一定速度和扭矩帶動(dòng)電機(jī)輸出軸I (前排太陽(yáng)輪軸)旋轉(zhuǎn)，當(dāng) 低速檔電磁制動(dòng)器BI接合，且電磁離合器Cl不工作時(shí)，此時(shí)動(dòng)力由前排行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一級(jí)減速傳遞到后排太陽(yáng)輪6，再經(jīng)過(guò)后排行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)完成二級(jí)減速，最后動(dòng)力由后排行星架H經(jīng)輸出軸III輸出，此時(shí)變速器處于Dl檔位置；當(dāng)高速檔電磁離合器Cl接合，且電磁制動(dòng)器BI不工作時(shí)，此時(shí)動(dòng)力由前排行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一級(jí)減速傳遞到后排太陽(yáng)輪6，再經(jīng)過(guò)電磁離合器Cl，實(shí)現(xiàn)后排太陽(yáng)輪6和后排行星架H的同步，最后動(dòng)力由后排行星架H經(jīng)輸出軸III輸出，此時(shí)變速器處于D2檔位置；當(dāng)輸入電機(jī)逆時(shí)針以一定速度和扭矩帶動(dòng)電機(jī)輸出軸I旋轉(zhuǎn)，低速檔電磁制動(dòng)器BI接合，且電磁離合器Cl不工作時(shí)， 此時(shí)動(dòng)力由前排行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一級(jí)減速傳遞到后排太陽(yáng)輪2，再經(jīng)過(guò)后排行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)完成二級(jí)減速，最后動(dòng)力由后排行星架H經(jīng)輸出軸III輸出，此時(shí)變速器處于R 檔位置。[0022]由此，通過(guò)控制系統(tǒng)一個(gè)離合器和一個(gè)制動(dòng)器的不同組合，從而可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)前進(jìn)檔和一個(gè)倒檔。[0023]以實(shí)際開(kāi)發(fā)某型純電動(dòng)汽車為例，所選檔位數(shù)為2，一檔傳動(dòng)比為13. 04，二檔傳動(dòng)比為4. 83。對(duì)行星齒輪配齒計(jì)算得出各齒輪的齒數(shù)如表I所示。[0024]表I齒輪齒數(shù)表[0025]
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)汽車用電機(jī)-變速器一體化傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于 整個(gè)系統(tǒng)由第一子系統(tǒng)和第二子系統(tǒng)串聯(lián)而成； 所述第一子系統(tǒng)為2K-H行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，整體結(jié)構(gòu)為單排行星的布局形式，分別為電機(jī)(I)及電機(jī)輸出軸(I)、前排太陽(yáng)輪(2)、前排行星輪(3)、前排行星架(4)、前排齒圈(5);所述前排太陽(yáng)輪(2)通過(guò)花鍵安裝在所述電機(jī)輸出軸(I)上，與所述太陽(yáng)輪嚙合的行星輪(3 )通過(guò)軸承支撐在所述前排行星架(4 )上，所述前排齒圈(5 )固定在箱體上并與所述前排行星輪(3)嚙合； 所述第二子系統(tǒng)為2K-H行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，為單排行星的布局形式，分別為后排太陽(yáng)輪(6)、后排行星輪(7)、后排行星架(H)和后排齒圈(8);所述后排太陽(yáng)輪(6)通過(guò)鍵安裝在后排太陽(yáng)輪軸(II)上，所述后排太陽(yáng)輪軸與所述前排行星架(4)固連，在所述后排太陽(yáng)輪軸(II)外周安裝有電磁離合器(Cl)，所述電磁離合器(Cl)的線圈部分與所述后排太陽(yáng)輪軸(II)通過(guò)鍵固連，所述電磁離合器(Cl)的銜鐵與所述后排行星架(H)通過(guò)螺釘固連；與所述后排太陽(yáng)輪(6)嚙合的后排行星輪(7)通過(guò)軸承支撐在所述后排行星架(H)上，與所述后排行星輪(7)嚙合的后排齒圈(8)通過(guò)軸承支撐在所述后排行星架(H)上；在后排行星架(H)的外周通過(guò)軸承安裝有電磁制動(dòng)器(BI)，所述電磁制動(dòng)器(BI)的線圈部分與所述后排齒圈(8)通過(guò)螺釘固連，所述電磁制動(dòng)器(BI)的銜鐵與箱體通過(guò)螺釘固連；整個(gè)系統(tǒng)的輸出軸(III)與所述后排行星架(H)固連，所述輸出軸(III)、后排太陽(yáng)輪軸(II)以及電機(jī)輸出軸(I)同心。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電動(dòng)汽車用電機(jī)-變速器一體化傳動(dòng)系統(tǒng)，為兩檔自動(dòng)變速器行星齒輪機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)單排2K-H行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，前排行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中，前排齒圈固定，動(dòng)力由前排太陽(yáng)輪傳遞至前排行星架輸出，完成一級(jí)減速；后排行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中，離合器C1實(shí)現(xiàn)后排太陽(yáng)輪與后排行星架的結(jié)合或分離，制動(dòng)器B1實(shí)現(xiàn)后排齒圈與箱體的固定和分離，最后由后排行星架輸出動(dòng)力，并且通過(guò)離合器和制動(dòng)器工作與否的不同組合，完成兩檔的切換。本實(shí)用新型形式簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、重量小，符合汽車輕量化的原則。
文檔編號(hào)H02K7/116GK202872557SQ20122061674
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者陳奇, 趙韓, 黃康, 趙玉才, 馮永愷, 馮關(guān)華, 陳戈, 沙發(fā)明, 王開(kāi)來(lái) 申請(qǐng)人:合肥工業(yè)大學(xué)