CN218670427U - 同轴式新能源减速器 - Google Patents

Abstract

一种同轴式新能源减速器，涉及新能源减速器技术领域，用于解决现有技术中常采用锥齿轮形式的开放式差速器容易导致同轴式减速器轴向尺寸过大，以及在急加速工况下因倾覆力矩导致的整车抖动的技术问题。所述同轴式新能源减速器中，电机壳体固定有行星排，行星排由位于中间的输入太阳轮和输出太阳轮，以及均布于输入太阳轮周向的三个输入行星轮和均布于输出太阳轮周向的三个输出行星轮构成；输出太阳轮的动力传递至采用平行轴圆柱齿轮式的差速器总成，差速器壳体通过行星销轴将动力传递至行星齿轮，且左行星齿轮与左半轴齿轮啮合，右行星齿轮与左行星齿轮啮合并与右半轴齿轮啮合，同时左半轴齿轮和右半轴齿轮通过驱动半轴将动力传递至车轮。

Description

同轴式新能源减速器

技术领域

本实用新型涉及新能源减速器技术领域，尤其涉及一种同轴式新能源减速器。

背景技术

目前，市场上的大多数同轴式新能源减速器为偏轴式减速器，采用定轴式圆柱齿轮的两级减速结构，第二级的主减从动齿轮与电机轴同轴，这种同轴减速器结构简单，应用也比较广泛，但是体积过大、轴向尺寸长，同时中间轴偏置会产生额外的倾覆力矩特别是在车辆起步以及急加速工况下容易造成整车的抖动。

除了两级平行轴的同轴方案，市面上也有采用行星排的同轴式新能源减速器，行星排的方案根据行星传动原理大体上分为NGW型与NW型的同轴方案；采用NGW方案的同轴式减速器由于NGW式速比的限制，导致同轴式减速器的传动速比比较小，一般通过增加驱动电机扭矩或者采用两级行星排，增加电机扭矩会使电机的体积过大；采用两级NGW的行星排会使减速器的轴向尺寸过长所以不管采用何种形式的方案来弥补NGW行星排速比过小都会导致最终的电驱总成体积过大成本增加。

采用NW型的行星排虽然可以解决NGW速比过小的问题，但是这种行星排方案，结构复杂，采用的双联行星齿轮在加工与装配的时候涉及到对齿问题，除了会减小加工与装配效率，装配工艺的复杂无形中增加了因为装配问题导致的产品性能得不到保证；同时内齿圈的加工工艺复杂制造难度大，以及此方案需求的齿轮数量众多，最终使减速器成本高出传统平行轴同轴减速器2倍甚至3倍以上。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种同轴式新能源减速器，用于解决现有技术中常采用锥齿轮形式的开放式差速器容易导致同轴式减速器轴向尺寸过大，以及在急加速工况下因倾覆力矩导致的整车抖动的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种同轴式新能源减速器，包括：电机壳体，所述电机壳体固定有行星排，且所述行星排由位于中间的输入太阳轮和输出太阳轮，以及均布于所述输入太阳轮周向的三个输入行星轮和均布于所述输出太阳轮周向的三个输出行星轮构成；输出太阳轮的动力传递至差速器总成，且所述差速器总成采用平行轴圆柱齿轮式的差速器总成；

输出太阳轮的动力传递至差速器壳体，差速器壳体通过行星销轴将动力传递至行星齿轮，且左行星齿轮与左半轴齿轮啮合，右行星齿轮与所述左行星齿轮啮合并与右半轴齿轮啮合，以实现差速器的差速功能，同时所述左半轴齿轮和所述右半轴齿轮通过驱动半轴将动力传递至车轮。

其中，电机轴固联在转子内部，且所述电机轴固定有所述输入太阳轮，所述输入太阳轮同时与周向均布的三个所述输入行星轮啮合，所述输入行星轮与所述输出行星轮刚性连接，且所述输入行星轮和所述输出行星轮通过滚针轴承支撑于所述行星销轴，同时三个所述输出行星轮与所述输出太阳轮啮合，且所述输出太阳轮安装有支撑轴承，所述支撑轴承固定于行星架。

具体地，所述差速器壳体与所述输出太阳轮通过花键刚性连接，所述差速器壳体装配有左行星销轴，且所述左行星销轴沿所述差速器壳体的圆周方向均匀分布有多个，所述左行星销轴装配有所述滚针轴承，以使左行星齿轮能够在所述左行星销轴上自由转动，且所述左行星齿轮与所述左半轴齿轮啮合；

所述差速器壳体装配有右行星销轴，且所述右行星销轴沿所述差速器壳体的圆周方向均匀分布有多个，所述右行星销轴装配有所述滚针轴承，以使右行星齿轮能够在所述右行星销轴上自由转动，同时所述右行星齿轮与所述左行星齿轮啮合，且所述右行星齿轮与所述右半轴齿轮啮合；

所述电机轴的内部采用空心结构，且左驱动半轴穿过所述电机轴的空心部分，以实现所述左半轴齿轮通过所述左驱动半轴将动力传递至所述车轮并保持同轴驱动。

进一步地，所述驱动半轴安装有深沟球轴承，且所述深沟球轴承的轴承座固定于所述电机壳体。

相对于现有技术，本实用新型所述的同轴式新能源减速器具有以下优势：

本实用新型提供的同轴式新能源减速器中，使用圆柱齿轮的差速器具有轴向尺寸短的特点，解决了当前同轴式减速器轴向尺寸大的问题；通过使用将行星架固定的定轴功率分流布置，可以省去内齿圈，避免了内齿圈制造难度大的问题，同时这样同轴式的布置方案也解决了传统平行轴同轴方案的X向尺寸大以及在急加速工况下因倾覆力矩导致的整车抖动问题；通过定轴式功率分流的两级传动，也解决了NGW同轴行星排方案速比过小的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的同轴式新能源减速器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的同轴式新能源减速器中行星排的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的同轴式新能源减速器中平行轴差速器的原理示意图。

附图标记：

1-输入太阳轮；2-输出太阳轮；3-输入行星轮；4-输出行星轮；5-差速器壳体； 7-左行星齿轮；8-左半轴齿轮；9-右行星齿轮；10-右半轴齿轮；11-驱动半轴；12-车轮；13-电机轴；14-转子；15-滚针轴承；17-支撑轴承；18-行星架；19-左行星销轴；20-右行星销轴；21-深沟球轴承。

具体实施方式

为了便于理解，下面结合说明书附图，对本实用新型实施例提供的同轴式新能源减速器进行详细描述。

本实用新型实施例提供一种同轴式新能源减速器，如图1-图3所示，包括：电机壳体，该电机壳体固定有行星排，且行星排由位于中间的输入太阳轮1和输出太阳轮2，以及均布于输入太阳轮1周向的三个输入行星轮3和均布于输出太阳轮3周向的三个输出行星轮4构成；输出太阳轮的动力传递至差速器总成，且该差速器总成采用平行轴圆柱齿轮式的差速器总成；

输出太阳轮的动力传递至差速器壳体5，差速器壳体5通过行星销轴将动力传递至行星齿轮，且左行星齿轮7与左半轴齿轮8啮合，右行星齿轮9与左行星齿轮7啮合并与右半轴齿轮10啮合，以实现差速器的差速功能，同时左半轴齿轮8和右半轴齿轮10通过驱动半轴11将动力传递至车轮12。

相对于现有技术，本实用新型实施例所述的同轴式新能源减速器具有以下优势：

本实用新型实施例提供的同轴式新能源减速器中，使用圆柱齿轮的差速器具有轴向尺寸短的特点，解决了当前同轴式减速器轴向尺寸大的问题；通过使用将行星架固定的定轴功率分流布置，可以省去内齿圈，避免了内齿圈制造难度大的问题，同时这样同轴式的布置方案也解决了传统平行轴同轴方案的X向尺寸大以及在急加速工况下因倾覆力矩导致的整车抖动问题；通过定轴式功率分流的两级传动，也解决了NGW同轴行星排方案速比过小的问题。

其中，如图1所示，电机轴13固联在转子14内部，电机通电后，转子14旋转带动电机轴13旋转，以实现车辆动力的输入；并且，电机轴13固定有输入太阳轮1，且行星架18固定于减速器壳体5，同时行星架18固定有行星销轴，以使行星轮将只能做定轴式的自转将不再如传统结构那样既做公转又做自转；输入太阳轮1同时与周向均布的三个输入行星轮3啮合，以进行功率分流传动，输入行星轮3与输出行星轮4刚性连接，以将一级行星轮的动力传递至二级行星轮；并且，输入行星轮3和输出行星轮4通过滚针轴承15支撑于行星销轴，同时三个输出行星轮4与输出太阳轮2啮合，以将动力传递至输出太阳轮2；并且，输出太阳轮2安装有支撑轴承17，支撑轴承17固定于行星架18。

具体地，如图1所示，上述差速器壳体5与输出太阳轮2通过花键刚性连接，以将输出太阳轮2的动力传递至差速器壳体5；差速器壳体5装配有左行星销轴19，且左行星销轴19沿差速器壳体5的圆周方向均匀分布有多个，左行星销轴19装配有滚针轴承15，以使左行星齿轮7能够在左行星销轴19上自由转动，且左行星齿轮7与左半轴齿轮8啮合，从而最终将动力传递至左侧的车轮14；

差速器壳体5装配有右行星销轴20，且右行星销轴20沿差速器壳体5的圆周方向均匀分布有多个，右行星销轴20装配有滚针轴承15，以使右行星齿轮9能够在右行星销轴20上自由转动，同时右行星齿轮9与左行星齿轮8啮合，且右行星齿轮9与右半轴齿轮10啮合，从而最终将动力传递至右侧的车轮14；

电机轴13的内部采用空心结构，且左驱动半轴穿过电机轴13的空心部分，以实现左半轴齿轮8通过左驱动半轴将动力传递至车轮12并保持同轴驱动，从而有效避免因驱动半轴11过长而导致旋转过程中跳动过大。

进一步地，如图1所示，上述驱动半轴11安装有深沟球轴承21，且该深沟球轴承21的轴承座固定于电机壳体。

正常车辆直线行使时，行星齿轮只有公转没有自转运动，驱动轮两端转速相同；当车辆在转弯行驶以及车轮两端路况不一样的情况下，此时差速器需要实现差速功能即两端车轮的转速不一致，会出现一侧大一侧小的情况，进一步的左右行星齿轮都将发生自转运动，左行星齿轮自转后半轴齿轮转速大小改变，左行星齿轮与右行星齿轮啮合，驱动右行星齿轮转动，右行星齿轮与右半轴齿轮啮合，最终使右侧车轮转速也发生改变，通过右行星齿轮参与传动最终使右侧车轮转速大小改变的方向与左侧齿轮相反，最终实现车辆在特殊路况的差速功能，也即电机动力经过功率分流结构再经过平行轴差速器总成传递至两侧的车轮。

综上所述，本实用新型实施例提供的同轴式新能源减速器，采用创新型的行星排传动与紧凑型的差速器总成的同轴式减速器具有结构简单、成本低、轴向尺寸短、便于整车布置的诸多优势；具体实施过程中电机轴的动力，传递至太阳轮上，太阳轮与三个行星轮啮合，且由于本申请的行星排是固定在壳体上，因此太阳轮与行星轮的啮合将如传统平行轴的传动一样，不再如传统意义上的行星排行星轮既要公转又要自转；同时，本申请的行星排能够实现功率分流的效果，太阳轮的动力将均分至三个行星轮上，每个行星轮的负载将减小，因此齿轮的模数中心距能够设计的很小，从而进一步使减速器总成的体积也能够做的很小；同时，采用了两级同轴行星轮传动，一级行星轮的动力传递至二级行星轮，二级行星轮与输出太阳轮啮合，这样最终使减速器的总速比能够做的比较大，从而弥补了NGW行星排速比过小的不足，并且本申请结构简单、可靠性高、零部件的数量也比较少，从而成本上也很有优势；最终，输出太阳轮的动力传递至差速器总成上，且本申请采用差速器总成是平行轴圆柱齿轮式的差速器总成，且与传统的锥齿轮差速器的最大优势就是轴向尺寸短，易于布置。

换言之，本实用新型实施例提供的同轴式新能源减速器主要具有以下几点优势：

一、功率分流结构采用行星架固定的新型行星排结构，在传动过程行星轮将只有自转运动不再发生公转运动，即能够利用行星排结构紧凑的特点，又保持了定轴齿轮传动可靠性高效率高的优势；

二、功率分流结构采用太阳轮与电机轴固定连接，太阳轮在圆周方向上与三个行星轮同时啮合，同时采用两级行星轮结构，三个第二级行星轮同时与输出太阳轮啮合，最终输出动力；

三、采用双联行星齿轮结构，左端行星齿轮与太阳轮啮合，右端行星齿轮与输出太阳轮啮合，传动的总速比也将是两级齿轮即太阳轮与一级行星齿轮的速比及二级行星齿轮与输出太阳轮速比的乘积，有效解决了当前单级行星排速比过小的问题，相当于传统两级行星排串联使用，但本申请的两级行星排传动结构简单、零部件数量少，同时避免了制造难度大的内齿圈的使用；

四、采用的新型平行轴差速器总成具有结构紧凑轴向尺寸短的特点，使同轴新能源减速器总成轴向尺寸更短，更有利于整车布置；

五、电机轴采用空心结构以便驱动半轴能够穿过电机的内部，将动力输出至车轮上，同时为了防止驱动轴跳动过大，在电机壳体上布置轴承座，并安装深沟球轴承，加强对驱动半轴的支撑。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种同轴式新能源减速器，其特征在于，包括：电机壳体，所述电机壳体固定有行星排，且所述行星排由位于中间的输入太阳轮和输出太阳轮，以及均布于所述输入太阳轮周向的三个输入行星轮和均布于所述输出太阳轮周向的三个输出行星轮构成；输出太阳轮的动力传递至差速器总成，且所述差速器总成采用平行轴圆柱齿轮式的差速器总成；

输出太阳轮的动力传递至差速器壳体，差速器壳体通过行星销轴将动力传递至行星齿轮，且左行星齿轮与左半轴齿轮啮合，右行星齿轮与所述左行星齿轮啮合并与右半轴齿轮啮合，以实现差速器的差速功能，同时所述左半轴齿轮和所述右半轴齿轮通过驱动半轴将动力传递至车轮。

2.根据权利要求1所述的同轴式新能源减速器，其特征在于，电机轴固联在转子内部，且所述电机轴固定有所述输入太阳轮，所述输入太阳轮同时与周向均布的三个所述输入行星轮啮合，所述输入行星轮与所述输出行星轮刚性连接，且所述输入行星轮和所述输出行星轮通过滚针轴承支撑于所述行星销轴，同时三个所述输出行星轮与所述输出太阳轮啮合，且所述输出太阳轮安装有支撑轴承，所述支撑轴承固定于行星架。

3.根据权利要求2所述的同轴式新能源减速器，其特征在于，所述差速器壳体与所述输出太阳轮通过花键刚性连接，所述差速器壳体装配有左行星销轴，且所述左行星销轴沿所述差速器壳体的圆周方向均匀分布有多个，所述左行星销轴装配有所述滚针轴承，以使左行星齿轮能够在所述左行星销轴上自由转动，且所述左行星齿轮与所述左半轴齿轮啮合；

所述差速器壳体装配有右行星销轴，且所述右行星销轴沿所述差速器壳体的圆周方向均匀分布有多个，所述右行星销轴装配有所述滚针轴承，以使右行星齿轮能够在所述右行星销轴上自由转动，同时所述右行星齿轮与所述左行星齿轮啮合，且所述右行星齿轮与所述右半轴齿轮啮合；

所述电机轴的内部采用空心结构，且左驱动半轴穿过所述电机轴的空心部分，以实现所述左半轴齿轮通过所述左驱动半轴将动力传递至所述车轮并保持同轴驱动。

4.根据权利要求3所述的同轴式新能源减速器，其特征在于，所述驱动半轴安装有深沟球轴承，且所述深沟球轴承的轴承座固定于所述电机壳体。

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