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CN111469605A - 一种集成式三级减速电驱动桥 - Google Patents

一种集成式三级减速电驱动桥 Download PDF

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CN111469605A
CN111469605A CN202010354845.6A CN202010354845A CN111469605A CN 111469605 A CN111469605 A CN 111469605A CN 202010354845 A CN202010354845 A CN 202010354845A CN 111469605 A CN111469605 A CN 111469605A
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林志强
毛正松
张松
吴苾曜
陈涛
高阿鹏
陆浩
欧阳石坤
谭长珅
邓玉胜
刘健华
翚祎萌
刘兵
梁健麟
杨奕
曾敏
赵宏辑
陆祖汉
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Guangxi Yuchai Machinery Co Ltd
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Guangxi Yuchai Machinery Co Ltd
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Abstract

本发明涉及电动汽车技术领域，特别是一种集成式三级减速电驱动桥，包括集成壳体，集成壳体内设置有依次传动连接的电机、三级平行减速齿轮组和差速器，集成壳体为一体成型结构；还包括桥壳、半轴和车轮，集成壳的两侧连接桥壳，半轴设置在桥壳内部，半轴的一端和差速器的输出端连接且另一端连接车轮。系统集成度高，结构紧凑，占用空间小，不需要传动轴，电池包可以布置在车辆大梁中间，与整车的适配性好，装配工艺简单。

Description

一种集成式三级减速电驱动桥
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，特别是一种集成式三级减速电驱动桥。
背景技术
随着石油资源日益枯竭和大气污染的加剧，纯电动汽车作为能够缓解能源问题和环境问题的未来汽车发展方向,越来越多的科研机构、高校和企业均加大投入对纯电动汽车的研究，新型纯电动汽车主要采用电力驱动,与传统内燃机驱动相比,电驱动有很多优点,如整车结构布置,无极变速,提高整车动力性能和经济性能，但是由于电机及其控制技术的限制，纯电动汽车无法最大化的发挥其优点，电机转速范围过宽和差速控制效果不佳等问题日益突出。电机的传动方式变速比较小，不能够很好的实现电动机的变速输出，增加了电动机的工作强度，传动方式运行不平稳，不能够很好的适应电动机的高速运转。
因此现有技术中提出了带有减速器和差速器的电驱动桥，以解决上述问题，如中国专利CN208021190U公开了一种横置集成式三级减速电驱动桥，包括桥壳，所述桥壳内设有差速器、半轴，所述半轴连接轮毂，所述轮毂设有液压制动器、手刹驻车制动器，还包括驱动电机，所述驱动电机通过动力输入轴将动力传输到三挡主减速器，所述三挡主减速器连接差速器，所述差速器连接半轴，所述半轴带动轮毂旋转。该结构为三级减速电驱动桥，可以实现大速比降速，但该结构仍存在一些不足，该结构虽然仅仅是将三级减速器集成在一起，差速器设置在桥壳内部，但是集成度仍然不高，电机壳，差速器壳和减速器壳之间仍需要安装连接，结构复杂，造成了驱动桥的体积较大，与整车匹配空间要求较大，适配性不好。
发明内容
本发明提供一种集成式三级减速电驱动桥，将电机壳，差速器壳和减速器壳集成一体设置，系统集成度高，结构紧凑，占用空间小，不需要传动轴，电池包可以布置在车辆大梁中间，与整车的适配性好，装配工艺简单。
本发明所述的车架为汽车上部件，即跨接在汽车前后车桥上的框架式结构，俗称大梁。
一种集成式三级减速电驱动桥，包括集成壳体，所述集成壳体内设置有依次传动连接的电机、三级平行减速齿轮组和差速器，所述集成壳体为一体成型结构，可为一体铸造成型结构；还包括桥壳、半轴和车轮，桥壳、半轴和车轮均成对设置在差速器的两侧，所述桥壳与车架连接且位于所述集成壳体的两侧，所述半轴设置在所述桥壳内部，所述半轴的一端和所述差速器的输出端连接且另一端连接所述车轮。所述集成壳体将电机壳，减速器壳和差速器壳集成一体设置，装配工艺更加简单，体积更小，整车适配性更好。采用轴安装方式，即所述半轴设置在所述桥壳内部，对零部件进行更好的防护，可靠性更高。
优选的，所述三级平行减速齿轮组还包括与电机的电机输出轴同轴连接的一级主动轮，与所述一级主动轮啮合连接的一级被动轮，与所述一级被动轮同轴连接的二级主动轮，与所述二级主动轮啮合连接的二级被动轮，与所述二级被动轮同轴连接的三级主动轮，与所述三级主动轮啮合连接的三级被动轮；所述三级被动轮与所述差速器的壳体连接，所述电机输出轴、所述二级主动轮、所述三级主动轮和所述半轴的轴线相互平行设置。采用三级平行减速方式，目前可以用15000rpm左右电机，电机重量轻，功率密度大，可实现高转速电机大速比减速，增大扭矩，实现较大的输出力。本技术方案中电机工作在高效区的占比会更大，整车能耗会进一步降低，这是轮边电机与轮毂电机都难以实现的。
优选的，所述桥壳为管状结构，所述桥壳和所述集成壳体螺栓连接。结构简单，加工制造成本低，桥壳的安装简单，便于可拆卸维护。
优选的，所述差速器为圆锥齿轮差速器，包括行星锥齿轮、行星轮架和半轴锥齿轮，采用普通差速器结构，其结构紧凑，技术成熟，制造安装均较为简单，零部件通用化程度高，适用于低速重载条件。
本发明的有益效果是：
1、所述集成壳体将电机壳，减速器壳和差速器壳集成一体设置，装配工艺更加简单，体积更小，整车适配性更好；减少整车重量与零部件数量，大规模生产后整车成本降低
2、采用三级平行减速方式，可采用高转速电机，电机重量轻，功率密度大，可实现高转速电机大速比减速，增大扭矩，实现较大的扭矩输出。
3、不需要传动轴，电池包可以布置在车辆大梁中间，整车适配性更好。
4、采用轴安装方式，即半轴设置在所述桥壳内部，对半轴总成及其附件进行更好的防护，可靠性更高。
使用传统差速器，其结构紧凑，技术成熟，制造安装均较为简单，零部件通用化程度高，适用于低速重载条件。
附图说明
图1是本发明所述的一种集成式三级减速电驱动桥的结构原理示意图。
图2是本发明所述的三级平行减速齿轮组的结构原理示意图。
图中：1-集成壳体，101-电机壳，102-减速器壳，103-差速器壳，2-电机，201-电机输出轴，3-三级平行减速齿轮组，301-一级主动轮，302-一级被动轮，303-二级主动轮，304-二级被动轮，305-三级主动轮，306-三级被动轮，4-差速器，5-桥壳，6-半轴，7-车轮。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1所示，一种集成式三级减速电驱动桥，包括集成壳体1，所述集成壳体1内设置有依次传动连接的电机2、三级平行减速齿轮组3和差速器4，所述集成壳体1为一体成型结构；还包括桥壳5、半轴6和车轮7，所述桥壳5与车架连接且位于所述集成壳体1的两侧，所述半轴6设置在所述桥壳5内部，所述半轴6的一端和所述差速器4的输出端连接且另一端连接所述车轮7。
本实施例的工作原理如下：
动力传递路径：由电机2输出动力，经过三级平行减速齿轮组3的减速增扭作用，由差速器4将动力传输到左右两侧的半轴6，半轴6在把动力传递到左右两侧的车轮7。
实施例2：
如图1所示，一种集成式三级减速电驱动桥，包括集成壳体1，所述集成壳体1内设置有依次传动连接的电机2、三级平行减速齿轮组3和差速器4，所述集成壳体1为为一体铸造成型结构，即集成壳体1集成了电机壳101，减速器壳102和差速器壳103；还包括桥壳5、半轴6和车轮7，桥壳5、半轴6和车轮7均成对设置在差速器4的两侧，集成壳体1作为车桥的中间部分，分别与左边的桥壳5、右边的桥壳5连接，所述桥壳5与车架连接且位于所述集成壳体1的两侧，所述半轴6设置在所述桥壳5内部，所述半轴6的一端和所述差速器4的输出端连接且另一端连接所述车轮7。所述集成壳体1将电机壳101，减速器壳102和差速器壳103集成一体设置，装配工艺更加简单，体积更小，整车适配性更好。
如图2所示，所述三级平行减速齿轮组3的具体结构为：所述三级平行减速齿轮组3还包括与电机2的电机输出轴201同轴连接的一级主动轮301，即电机输出轴201和所述一级主动轮301同轴安装，与所述一级主动轮301啮合连接的一级被动轮302，与所述一级被动轮302同轴连接的二级主动轮303，即所述一级被动轮302和二级主动轮303同轴安装，与所述二级主动轮303啮合连接的二级被动轮304，与所述二级被动轮304同轴连接的三级主动轮305，所述二级被动轮304和所述三级主动轮305同轴安装，与所述三级主动轮305啮合连接的三级被动轮306；所述三级被动轮306与所述差速器4的壳体连接，所述电机输出轴201、所述二级主动轮303、所述三级主动轮305和所述半轴6的轴线相互平行设置。采用三级平行减速方式，目前可以用15000rpm左右电机2，电机2重量轻，功率密度大，可实现高转速电机2大速比减速，增大扭矩，实现较大的输出力。本技术方案中电机2工作在高效区的占比会更大，整车能耗会进一步降低，这是轮边电机与轮毂电机都难以实现的。
所述桥壳5为管状结构，所述桥壳5和所述集成壳体1螺栓连接。结构简单，加工制造成本低，桥壳5的安装简单，便于可拆卸维护。
如图1所示，所述差速器4为圆锥齿轮差速器，包括行星锥齿轮、行星轮架和半轴锥齿轮，其结构紧凑，技术成熟，制造安装均较为简单，零部件通用化程度高，适用于低速重载条件。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明的具体实现并不受上述实施方式的限制。本领域技术人员可在不偏离本发明技术构思的前提下，对本发明作出各种修改或变型，这些修改或变型当然也落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种集成式三级减速电驱动桥，其特征在于：包括集成壳体(1)，所述集成壳体(1)内设置有依次传动连接的电机(2)、三级平行减速齿轮组(3)和差速器(4)，所述集成壳体(1)为一体成型结构；还包括桥壳(5)、半轴(6)和车轮(7)，所述桥壳(5)与车架连接且位于所述集成壳体(1)的两侧，所述半轴(6)设置在所述桥壳(5)内部，所述半轴(6)的一端和所述差速器(4)的输出端连接且另一端连接所述车轮(7)。
2.根据权利要求1所述的一种集成式三级减速电驱动桥，其特征在于：所述三级平行减速齿轮组(3)包括与所述电机(2)的电机输出轴(201)同轴连接的一级主动轮(301)，与所述一级主动轮(301)啮合连接的一级被动轮(302)，与所述一级被动轮(302)同轴连接的二级主动轮(303)，与所述二级主动轮(303)啮合连接的二级被动轮(304)，与所述二级被动轮(304)同轴连接的三级主动轮(305)，与所述三级主动轮(305)啮合连接的三级被动轮(306)；所述三级被动轮(306)与所述差速器(4)的壳体连接，所述电机输出轴(201)、所述二级主动轮(303)、所述三级主动轮(305)和所述半轴(6)的轴线相互平行设置。
3.根据权利要求1或2所述的一种集成式三级减速电驱动桥，其特征在于：所述桥壳(5)为管状结构，所述桥壳(5)和所述集成壳体(1)螺栓连接。
4.根据权利要求1或2所述的一种集成式三级减速电驱动桥，其特征在于：所述差速器(4)为圆锥齿轮差速器，包括行星锥齿轮、行星轮架和半轴锥齿轮。
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