一種純電動汽車專用自動變速器行星齒輪機構的製作方法

2023-06-01 21:12:56

專利名稱：一種純電動汽車專用自動變速器行星齒輪機構的製作方法
技術領域：
本發明屬於汽車變速箱技術領域，具體涉及純電動汽車專用自動變速器行星齒輪機構。
背景技術：
目前，純電動汽車變速器主要由燃油汽車的變速器「變形」而來，或者有的電動汽 車直接只用減速器。純電動汽車沒有專用的自動變速器，燃油汽車自動變速器雖然具有優 越的性能，但是對於電動汽車來說，一方面其體積、重量太大，直接應用於電動汽車，使得整 車重量增加的太多；另一方面，由於電機特性與發動機特性的不同，純電動汽車也沒有必要 使用燃油汽車自動變速器那麼複雜的結構。直接使用現有自動變速器就造成不必要的能量 損耗，降低了純電動汽車的能量利用效率。

發明內容
為了解決現有自動變速器應用於純電動汽車時其體積過大、結構複雜、效率低下 的問題，本發明提供一種純電動汽車專用自動變速器行星齒輪機構。實現上述目的的技術解決方案如下一種純電動汽車專用自動變速器行星齒輪機構包括機箱，機箱一側設有具有內齧 合齒的齒圈3，與齒圈3嚙合的前行星輪8空套在行星架7的一端，行星架的一端上還空套 有後行星輪6 ；與前行星輪8嚙合的前太陽齒輪2設於輪軸1的一端，且前太陽齒輪2位於 齒圈3內；輪軸1為輸入軸，其一端通過軸承插設在輸出軸5上，輸出軸5上設有後太陽輪 4，後太陽輪4與後行星輪6嚙合；輪軸1的輸入端通過3擋離合器C連接著行星架7的一 端，行星架上設有一個前進擋單向離合器F1與倒擋制動器B ；齒圈3的外側連接著單向離合 ^^ F2 ο所述輸出軸5為空心軸，輸入軸1通過軸承置於輸出軸5內。所述前行星輪8和後行星輪6為雙聯齒輪。本發明的有益技術效果體現在下述幾個方面與目前汽車用自動變速箱行星齒輪機構相比，純電動汽車專用自動變速箱行星齒 輪機構簡單，適合於純電動汽車專用。減少了齒輪、換擋執行元件，具有較高的效率。1、效率高於燃油汽車行星齒輪機構形式的自動變速器。在2擋時動力的傳遞路線 相當於定軸輪系，3擋時直接傳遞動力，通過主減速器減速，只有1擋為行星齒輪傳遞動力。 而且，換擋執行元件較少，只有4個換擋執行元件，而齒輪傳動機構的功率損失主要來自離 合器摩擦片組的摩擦損耗(約佔70%)；齒輪也較少，這樣也減小了離合器摩擦損耗以及齒 輪嚙合損耗。因此，本發明的純電動汽車專用變速器結構布置形式具有較高的效率。2、齒輪布置形式結構簡單，結構緊湊，體積小、重量小，符合汽車輕量化的原則。


圖1為本發明結構示意圖，圖2為圖1中雙聯齒輪結構圖，圖3為輸出軸與輸入軸配合剖視圖，圖4為一種純電動汽車專用自動變速器結構簡圖。
具體實施例方式下面結合附圖，通過實施例對本發明作進一步地描述。參見圖4，一種純電動汽車專用自動變速器結構簡圖，包括液力變矩器10、機箱9 和純電動汽車專用自動變速器行星齒輪機構，該機構安裝於機箱9內。參見圖1，機箱一側 設有具有內嚙合齒的齒圈3，與齒圈3嚙合的前行星輪8空套在行星架7的一端，行星架的 一端上還空套有後行星輪6，前行星輪8和後行星輪6為雙聯齒輪，見圖2。與前行星輪8 嚙合的前太陽齒輪2安裝在輪軸1(輸入軸)的一端，且前太陽齒輪2位於齒圈3內；輪軸 1為輸入軸，其一端通過軸承插裝在輸出軸5內，輸出軸5為空心軸，見圖3。輸出軸5上安 裝有後太陽輪4，後太陽輪4與後行星輪6嚙合；輪軸1的輸入端通過3擋離合器C連接著 行星架7的一端，通過3擋離合器C，可控制行星架的轉動。前進擋單向離合器F1與倒擋制 動器B連接著行星架7的另一端。齒圈3的外側連接著單向離合器F2，單向離合器F2安裝 於機箱9內。以實際開發某型純電動汽車為例，所選擋位數為3，最小傳動比為3. 16最大傳動 比為7. 27，中間擋位5. 37。將主減速器傳動比設為3. 16，行星齒輪機構各擋的變速比為1 擋一一2. 30，2擋——1. 70，3擋——1。對行星齒輪配齒計算得出各齒輪的齒數如表1所 示。最後得出的各擋實際傳動比為1擋——2.34，2擋——1.72，3擋——1。表1齒輪齒數表 如附圖1及附圖4所示，一種純電動汽車專用自動變速器使用了 4個換擋執行元 件1個離合器、1個制動器、2個單向離合器。表2純電動汽車專用自動變速器換擋元件名稱及作用 各個擋位的執行元件如表3所示。表3純電動汽車專用自動變速器行星齒輪機構換擋執行元件工作表
注V —接合、制動或鎖定各擋動力傳遞路線說明，結合圖1及圖4，輸入轉矩為順時針。1、倒擋——R位(電機逆時針轉動)R位時，倒檔離合器B工作。動力經輪軸1傳給前太陽輪2，使之逆時針轉動，由於行星架7被倒擋制動器B鎖 止，動力在由太陽輪傳給雙聯齒輪時，雙聯齒輪只能繞其軸線順時針轉動，後太陽輪4便在 雙聯齒輪的作用下逆時針轉動，實現車輛倒駛。2、前進擋——D位(電機順時針轉動)(1)前進一擋(D1 擋)D1擋時，前進擋單向離合器F1工作。動力經輪軸1傳給前太陽輪2，使之順時針轉動，前太陽輪驅動與之相嚙合的前行 星輪8逆時針轉動，並使雙聯齒輪逆時針轉動。由於起步時後太陽輪4與雙聯齒輪相連，起 步阻力大，雙聯齒輪逆時針轉動時，有帶動行星架7逆時針轉動的趨勢。而前進擋單項離合 器F1阻止行星架逆時針轉動，雙聯齒輪便驅動後太陽輪4順時針轉動。(2)前進二擋(D2 擋)D2擋時，前進擋單項離合器&、2擋單項離合器F2工作。動力經輪軸1傳給前太陽輪2，使之順時針轉動，前太陽輪驅動與之相嚙合的前行 星輪8逆時針轉動，前行星輪8驅動齒圈3逆時針轉動。而2擋單項離合器F2阻止齒圈3 逆時針轉動，行星架7便作順時針轉動，雙聯齒輪便和行星架7 —起驅動後太陽輪作順時針 轉動。(2)前進三擋(D3擋)D3擋時，前進擋離合器C、2擋單離合器F2工作。動力經輪軸1傳給前太陽輪2，且經前進擋離合器C傳給行星架7，雙聯齒輪的自轉被限制，整個行星齒輪機構一起轉動，輸入軸與輸出軸轉速一致，傳動比為1。3、爬坡擋——2位(電機順時針轉動)(1)爬坡1擋⑵擋)同前進一擋(D1擋)。
(2)爬坡 2 擋(22 擋)同前進二擋(D2擋)。
權利要求
一種純電動汽車專用自動變速器行星齒輪機構，其特徵在於包括機箱，機箱一側設有具有內嚙合齒的齒圈(3)，與齒圈(3)嚙合的前行星輪(8)空套在行星架(7)的一端，行星架的一端上還空套有後行星輪(6)；與前行星輪(8)嚙合的前太陽齒輪(2)設於輪軸(1)的一端，且前太陽齒輪(2)位於齒圈(3)內；輪軸(1)為輸入軸，其一端通過軸承插設在輸出軸(5)上，輸出軸(5)上設有後太陽輪(4)，後太陽輪(4)與後行星輪(6)嚙合；輪軸(1)的輸入端通過3擋離合器C連接著行星架(7)的一端，行星架上設有一個前進擋單向離合器F1與倒擋制動器B；齒圈(3)的外側連接著單向離合器F2。
2.根據權利要求1所述的一種純電動汽車專用自動變速器行星齒輪機構，其特徵在 於所述輸出軸(5)為空心軸，輸入軸(1)通過軸承置於輸出軸(5)內。
3.根據權利要求1所述的一種純電動汽車專用自動變速器行星齒輪機構，其特徵在 於所述前行星輪(8)和後行星輪(6)為雙聯齒輪。
全文摘要
本發明涉及一種純電動汽車專用自動變速器行星齒輪機構。該機構包括齒圈，與齒圈嚙合的前行星輪空套在行星架的一端，行星架上還空套有後行星輪；與前行星輪嚙合的前太陽齒輪設於輪軸的一端，且前太陽齒輪位於齒圈內；輪軸為輸入軸，其一端通過軸承插設在輸出軸上，輸出軸上設有後太陽輪，後太陽輪與後行星輪嚙合；輪軸的另一端通過3擋離合器C連接著行星架的一端，行星架上設有一個前進擋單向離合器F1與倒擋制動器B；齒圈的外側連接著單向離合器F2。本發明的效率高於燃油汽車行星齒輪機構形式的自動變速器；其齒輪布置形式結構簡單，結構緊湊，體積小、重量小，符合汽車輕量化的原則。
文檔編號F16H3/70GK101865263SQ20101020456
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月18日 優先權日2010年6月18日
發明者羅時帥, 黃康 申請人:黃康;羅時帥