[發(fā)明專利]高速純電動汽車外嚙合變速傳動系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710852612.7
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN107571726A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李博;聶幸福
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西法士特齒輪有限責任公司
• 主分類號: B60K1/00
• 分類號: B60K1/00;B60K17/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 張弘

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車制造技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種高速純電動汽車外嚙合變速傳動系統(tǒng)。

背景技術(shù)

純電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)主要有單電機集中式驅(qū)動和多電機分布式驅(qū)動兩種。國外的純電動汽車方案多以單級減速為主，完全通過電機實現(xiàn)調(diào)速功能需求，通過電機低速恒轉(zhuǎn)矩和高速恒功率特性覆蓋整車全工況的功率需求。然而國內(nèi)電機由于制造技術(shù)等存在差距，最高轉(zhuǎn)速難以達到1萬轉(zhuǎn)以上，限制了純電動汽車的動力性水平提升，并且對電機的高效率區(qū)域范圍提出了更高的要求，因此采用單級減速比難以獲得很好的動力性和經(jīng)濟性。

采用小扭矩、高轉(zhuǎn)速、高功率密度、高效率的驅(qū)動電機是純電動汽車提高節(jié)能效果的一個最有效途徑。由于傳統(tǒng)商用車傳動系統(tǒng)的輸入轉(zhuǎn)速多在5000rpm以內(nèi)，中重型商用車多在3500rpm以內(nèi)，而高效率純電動汽車驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速可以高達15000至20000rpm，甚至更高，可見，傳統(tǒng)的商用車傳動系統(tǒng)無法適應(yīng)高效率驅(qū)動電機的高轉(zhuǎn)5000rpm以下驅(qū)動電機增加一個2至4擋機械自動變速箱驅(qū)動的方式，高速高效率的驅(qū)動電機在國內(nèi)尚無批量使用。

由于目前純電動商用車還沒有能充分發(fā)揮驅(qū)動電機小扭矩、高轉(zhuǎn)速、高功率密度、高效率等優(yōu)勢的傳動系統(tǒng)，使得目前電動商用車的整車運行電耗較高，運營成本高，續(xù)駛里程不足，同時，驅(qū)動電機的尺寸和重量都較大，布置難度大，電機成本高。

解決以上問題現(xiàn)有的方案為，設(shè)計能夠匹配高速輸出電機的高速變速箱，但是高速變速箱相較于普通變速箱成本增加，空間小，設(shè)計困難大，要求精度高。

發(fā)明內(nèi)容

為解決此問題，本發(fā)明提出了一種高速純電動汽車外嚙合變速傳動系統(tǒng)，可以將4900至12250rpm的高轉(zhuǎn)速驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速降到3500rpm內(nèi)，適應(yīng)傳統(tǒng)汽車變速箱的設(shè)計、工藝、生產(chǎn)和保養(yǎng)維修。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種高速純電動汽車外嚙合變速傳動系統(tǒng)，包括變速箱高速區(qū)和變速箱低速區(qū)；所述的變速箱高速區(qū)為外嚙合齒輪減速機構(gòu)，變速箱低速區(qū)為多擋變速箱；純電動汽車的驅(qū)動電機與變速箱高速區(qū)的輸入端連接，變速箱高速區(qū)的輸出端與變速箱低速區(qū)的輸入端連接，變速箱低速區(qū)的輸出端設(shè)置輸出法蘭。

所述的變速箱高速區(qū)包括主動齒輪和從動齒輪，所述的主動齒輪通過花鍵與驅(qū)動電機的輸出軸連接，從動齒輪與主動齒輪嚙合，主動齒輪外徑小于從動齒輪外徑，從動齒輪連接有減速輸出軸，減速輸出軸與變速箱低速區(qū)的一軸連接。

所述的變速箱高速區(qū)采用獨立的殼體、軸承、潤滑和密封系統(tǒng)。

所述的變速箱高速區(qū)的外嚙合齒輪的速比為1.4～3.5。

所述的主動齒輪和從動齒輪均采用窄齒輪。

所述的變速箱低速區(qū)為四擋機械變速箱。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明的高速純電動汽車外嚙合變速傳動系統(tǒng)，主要包括高速傳動變速機構(gòu)和傳統(tǒng)汽車變速機構(gòu)兩部分內(nèi)容。通過在傳統(tǒng)汽車變速箱前增加一個高速區(qū)，在一軸前增加一組外嚙合齒輪高速減速齒輪，用來把高速驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速調(diào)整到傳統(tǒng)汽車變速機構(gòu)可以適應(yīng)的較低轉(zhuǎn)速，一軸后仍是一個普通的機械自動變速箱。高速區(qū)采用獨立的殼體、軸承、潤滑和密封，可以將高速的電機傳動進行降速后傳入普通變速箱，相較于設(shè)計高速變速箱而言，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，容易實現(xiàn)。發(fā)明可以將4900至12250rpm的高轉(zhuǎn)速驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速降到3500rpm內(nèi)，適應(yīng)傳統(tǒng)汽車變速箱的設(shè)計、工藝、生產(chǎn)和保養(yǎng)維修。作為新能源汽車上的核心零部件，不僅對其外觀、噪音、安全性等方面有高標準的要求，對其使用性能的要求更加嚴格。

進一步，采用大主動齒輪組成的外嚙合減速機構(gòu)，在設(shè)計精度滿足條件的情況下，可以實現(xiàn)快速降速，降噪、密封的效果。

進一步，根據(jù)電機轉(zhuǎn)速的情況和變速器的需求，設(shè)計合理的高速區(qū)，可以實現(xiàn)速比為1.4～3.5的降速要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1、驅(qū)動電機，2、變速器高速區(qū)，3、變速器低速區(qū)，4、輸出法蘭盤，5、主動齒輪，6、從動齒輪，7、減速輸出軸，8、一軸，9、二軸。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細描述：