輪邊電動車橋的製作方法

2023-05-07 18:19:06

專利名稱：輪邊電動車橋的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電動汽車用的輪邊電動車橋，屬客車底盤類的電機驅動型後 橋總成技術領域。
技術背景隨著石油這種不能再生資源的緊張和枯竭，以及人們對節能減排、環保意識的不 斷提高，作為清潔能源的電動汽車已越來越被人們所認可和重視。電動汽車無論是從結構 方面，還是從尾氣排放和環保方面，都是燃油汽車無法比擬的。而電動汽車的車橋又是電動 汽車的最關鍵部件，它直接影響到車輛的傳動效率和整車性能，也直接關係到電動汽車的 前途和命運。現有的電動汽車的車橋，都是直接借用同類燃油機車的底盤設計形式，把電 機安裝在底盤上，然後通過與傳動軸連接，達到驅動車輛的目的。但這種設計有很明顯的缺 點，即當車輛在行進中出現顛簸、震動狀態時，車橋和底盤的間距經常發生變化，導致傳動 軸長期處於伸縮和角度變化狀態，使機械傳動的效率較低。為了提高傳動效率，現在有人提 出採用電機直接驅動輪轂的輪轂電機傳動結構，該結構因無傳動系統，傳動效率高，是最好 的，也是最先進的驅動方式，但由於輪轂電機與車輪懸架的連接方式以及採取變頻器調速 的方式在技術上還不夠成熟，有許多技術上的難題還處於研究和試製階段，還無法實現市 場化。另外輪轂電機傳動結構的電動汽車也有一個很大的缺陷，即因為輪轂電機受安裝空 間的限制較大，只能用於家轎一類的小型車輛，不能製造較大型荷載的電動汽車。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種採用兩級減速結構傳動，通過兩組錐齒輪及輪 邊減速的變向、變速和增大扭矩，而分別驅動左右兩邊的車輪；承載能力好，適用於大型客 車，安裝調整方便，傳動效率高。克服了現有電動汽車車橋在行進中若出現顛簸時，易出現 傳動軸伸縮和角度變化，使機械傳動效率降低；而輪轂電機直接驅動技術難度大，且只能適 用於小型車輛問題的輪邊電動車橋。本實用新型是通過如下技術方案來實現上述目的的一種輪邊電動車橋，它由後橋殼總成，兩個水冷無刷直流永磁電機，兩個後橋主減 速器總成，兩個後橋輪邊減速器總成，兩個制動器總成，兩個推力杆支座和兩個傳感器構 成；所述的兩個水冷無刷直流永磁電機，兩個後橋主減速器總成，兩個後橋輪邊減速器總 成，兩個制動器總成，兩個推力杆支座和兩個傳感器對稱布置安裝在後橋殼總成中心的左、 右兩側；水冷無刷直流永磁電機裝在後橋主減速器總成的主減速器箱體的一側，水冷無刷 直流永磁電機的輸出軸與後橋主減速器總成通過花鍵套連接；後橋輪邊減速器總成通過 半軸套管裝在後橋主減速器總成的另一側，並通過後橋半軸與後橋主減速器總成的軸套連 接；其特徵在於所述的後橋主減速器總成由主減速器箱體、通氣塞總成、隔套、止動塊、調整螺母、 從動錐齒輪軸承總成、軸套、軸承座總成、後橋主動錐齒輪、後橋從動錐齒輪、花鍵套和圓柱壓縮彈簧構成；主減速器箱體內通過軸承座總成安裝有後橋主動錐齒輪，後橋主動錐齒輪 的端部裝有花鍵套，花鍵套的另一端製作有與水冷無刷直流永磁電機的輸出軸連接的連接 孔，連接孔內裝有圓柱壓縮彈簧；主減速器箱體內與後橋主動錐齒輪軸線垂直的另一側壁 上通過從動錐齒輪軸承總成支承有一軸套，從動錐齒輪軸承總成的兩內圈之間裝有隔套， 兩外圈之間裝有調整螺母，調整螺母上裝有止動塊，軸套的一端裝有與後橋主動錐齒輪齧 合的後橋從動錐齒輪，軸套的內孔製作有與後橋半軸相嚙合的內花鍵，主減速器箱體、隔套 及軸套上開有通槽；所述的後橋輪邊減速器總成由內齒圈、滾針軸承、行星輪軸、行星輪、行星架、太陽 輪、後橋半軸、圓柱銷、端蓋、輪邊減速器殼、齒圈支架總成、圓錐滾子軸承、後輪轂、半軸套 管、後制動盤和後齒圈構成；半軸套管裝在主減速器箱體上，半軸套管的左端裝有齒圈支 架總成，齒圈支架總成上裝有內齒圈；半軸套管內裝有後橋半軸，後橋半軸的一端裝有太陽 輪，後橋半軸的另一端穿入軸套內；半軸套管上通過圓錐滾子軸承裝有後輪轂，後輪轂的左 側裝有輪邊減速器殼，輪邊減速器殼內裝有行星架，行星架上裝有行星輪軸和滾針軸承固 定的行星輪；後輪轂的右側通過螺栓裝有後制動盤，後制動盤上裝有後齒圈；輪邊減速器 殼上裝有端蓋。所述的後橋主減速器總成上裝有推力杆支座、制動器總成和傳感器。本實用新型與現有技術相比的有益效果在於該輪邊電動車橋採用二級減速裝置，輸出扭矩大，總減速比為10. 12 ；第一級為輪 內側錐齒輪副減速，齒形為圓錐雙曲線齒，主從動輪齒數為11 32，減速比為2.91 ；第二級 為輪邊行星齒輪副減速，借用斯太爾輪邊減速直齒圓柱齒輪副，太陽輪齒數為23，5個行星 輪齒數為16，內齒圈齒數為57，減速比為3. 48，並可根據用戶需求選用多種不同的速比。後 橋殼總成採用分體鑄造式結構，結構簡單，便於加工維修，承載好、安裝調整方便，使用成本 低。該輪邊電動車橋用於大型電動客車，具有良好的應用前景，與現有門式橋大型混合電動 城市客車車橋(低地板後橋)相比具有可以增大門距120 150mm，使車輛後段過道寬敞； 並可實現車輛後車門一級踏步，改變常規門式橋二級踏步的結構。該輪邊電動車橋取消了 變速箱和傳動軸，可縮短後懸，提高乘客站立區空間；同時可以實現中置驅動，取消電液控 鉸接驅動裝置和自動變速箱，使鉸接客車成本大幅度降低的優點。

圖1為輪邊電動車橋的主視結構示意圖；圖2為輪邊電動車橋的俯視結構示意圖；圖3為輪邊電動車橋的側視結構示意圖；圖4為後橋主減速器總成的剖視結構示意圖；圖5為圖4的A-A斷面圖；圖6為後橋輪邊減速器總成的剖視結構示意圖。圖中1、後橋殼總成，2、水冷無刷直流永磁電機，3、後橋主減速器總成，3-1、主減 速器箱體，3-2、通氣塞總成，3-3、隔套，3-4、止動塊，3-5、調整螺母，3-6、從動錐齒輪軸承 總成，3-7、軸套，3-8、軸承座總成，3-9、後橋主動錐齒輪，3-10、後橋從動錐齒輪，3_11、花 鍵套，3-12、圓柱壓縮彈簧，4、後橋輪邊減速器總成，4-1、內齒圈，4-2、滾針軸承，4-3、行星
4輪軸，4-4、行星輪，4-5、行星架，4-6、太陽輪，4-7、後橋半軸，4-8、圓柱銷，4-9、端蓋，4-10、 輪邊減速器殼，4-11、齒圈支架總成，4-12、圓錐滾子軸承，4-13、後輪轂，4-14、半軸套管， 4-15、後制動盤，4-16、後齒圈，5、制動器總成，6、推力杆支座，7、傳感器。
具體實施方式
該輪邊電動車橋由後橋殼總成1，兩個水冷無刷直流永磁電機2，兩個後橋主減速 器總成3，兩個後橋輪邊減速器總成4，兩個制動器總成5，兩個推力杆支座6和兩個傳感器 7構成。兩個水冷無刷直流永磁電機2，兩個後橋主減速器總成3，兩個後橋輪邊減速器總成 4，兩個制動器總成5，兩個推力杆支座6和兩個傳感器7呈對稱布置安裝在後橋殼總成1中 心的左、右兩側。水冷無刷直流永磁電機2裝在後橋主減速器總成3的主減速器箱體3-1 的一側，水冷無刷直流永磁電機2的輸出軸與後橋主減速器總成3的花鍵套3-11連接；後 橋輪邊減速器總成4通過半軸套管4-14由螺栓鎖緊安裝在後橋主減速器總成3的另一側， 並通過後橋半軸4-7與後橋主減速器總成3的軸套3-7連接後傳遞扭矩。所述的後橋主減速器總成3由主減速器箱體3-1、通氣塞總成3-2、隔套3_3、止動 塊3-4、調整螺母3-5、從動錐齒輪軸承總成3-6、軸套3-7、軸承座總成3_8、後橋主動錐齒輪 3-9、後橋從動錐齒輪3-10、花鍵套3-11和圓柱壓縮彈簧3-12構成。主減速器箱體3_1內 通過軸承座總成3-8安裝有後橋主動錐齒輪3-9，後橋主動錐齒輪3-9的端部裝有花鍵套
3-11，花鍵套3-11的另一端製作有一與水冷無刷直流永磁電機2的輸出軸連接的連接孔， 連接孔內裝有圓柱壓縮彈簧3-12。主減速器箱體3-1內與後橋主動錐齒輪3-9的軸線垂 直的另一側壁上通過從動錐齒輪軸承總成3-6支承有一軸套3-7，從動錐齒輪軸承總成3-6 的兩內圈之間裝有隔套3-7，內圈用隔套3-7隔開；兩外圈之間裝有調整螺母3-5，使用調整 螺母3-5定位，調整螺母3-5上裝有止動塊3-4，並用止動塊3-4防松，軸套3-7的一端裝 有與後橋主動錐齒輪3-9嚙合的後橋從動錐齒輪3-10，軸套3-7的內孔製作有與後橋半軸
4-7相嚙合的內花鍵，主減速器箱體3-1、隔套3-3及軸套3-7上開有通槽，以方便撥動調整 螺母3-5。所述的後橋輪邊減速器總成4由內齒圈4-1、滾針軸承4-2、行星輪軸4_3、行星輪 4-4、行星架4-5、太陽輪4-6、後橋半軸4-7、圓柱銷4_8、端蓋4_9、輪邊減速器殼4_10、齒圈 支架總成4-11、圓錐滾子軸承4-12、後輪轂4-13、半軸套管4_14、後制動盤4_15和後齒圈 4-16構成。半軸套管4-14裝在主減速器箱體3-1上，半軸套管4-14的左端裝有齒圈支架 總成4-11，齒圈支架總成4-11上裝有內齒圈4-1 ；半軸套管4-14內裝有後橋半軸4_7，後 橋半軸4-7的一端裝有太陽輪4-6，後橋半軸4-7的另一端穿入軸套3-7內；半軸套管4_14 上通過圓錐滾子軸承4-12裝有後輪轂4-13，後輪轂4-13的左側裝有輪邊減速器殼4_10， 輪邊減速器殼4-10內裝有行星架4-5，行星架4-5上裝有行星輪軸4-3和滾針軸承4_2固 定的行星輪4-4 ；後輪轂4-13的右側通過螺栓裝有後制動盤4-15，後制動盤4-15上裝有後 齒圈4-16 ；輪邊減速器殼4-10上裝有端蓋4-9。所述的後橋主減速器總成3上裝有推力杆支座6、制動器總成5和傳感器7。該輪邊電動車橋工作原理為，採用純電池600v直流電，通過兩個大扭矩的水冷無 刷直流永磁電機2的輸出軸和花鍵套3-11，同時驅動左右兩邊主減速器箱體3-1內的後橋 主動錐齒輪3-9，花鍵套3-11連接孔內的圓柱壓縮彈簧3-12起在行進中出現顛簸時減震的作用，同時也使花鍵套3-11很好的插接在後橋主動錐齒輪3-9的孔內，防止軸向位移；後 橋主動錐齒輪3-9帶動後橋從動錐齒輪3-10，實現改變傳動方向和增大扭矩來達到一級減 速。再通過軸套3-7帶動後橋半軸4-7轉動，通過後橋半軸4-7帶動輪邊減速系統的太陽 輪4-6，由太陽輪4-6將力矩傳遞給行星輪邊達到二級減速，最後由行星輪4-4傳遞給輪邊 減速器殼4-10及後輪轂4-13，從而驅動整個車輪部分。後橋主動錐齒輪3-9的嚙合間隙和 軸承之間的間隙通過調整墊片進行調整；後橋從動錐齒輪3-10的嚙合間隙由右端調整螺 母3-5進行定位調整，其軸承之間的間隙通過左端調整螺母3-5進行調整，調整次序為先調 齒輪嚙合間隙再調軸承間隙，兩種間隙調好後，再用止動塊3-4插入調整螺母的爪槽內以 防其鬆動。 該輪邊電動車橋適用於各種大型電動客車，安裝調整方便，傳動效率高。克服了現 有電動汽車車橋傳動效率低，而輪轂電機傳動結構的電動汽車因受安裝空間的限制，只能 用於家轎一類的小型車輛，不能製造較大型荷載電動汽車的問題。並可實現車輛後車門一 級踏步，改變常規門式橋二級踏步的結構。該輪邊電動車橋取消了變速箱和傳動軸，可縮短 後懸，提高乘客站立區空間；同時可以實現中置驅動，取消電液控鉸接驅動裝置和自動變速 箱，使鉸接客車成本大幅度降低的優點。
權利要求一種輪邊電動車橋，它由後橋殼總成(1)，兩個水冷無刷直流永磁電機(2)，兩個後橋主減速器總成(3)，兩個後橋輪邊減速器總成(4)，兩個制動器總成(5)，兩個推力杆支座(6)和兩個傳感器(7)構成；所述的兩個水冷無刷直流永磁電機(2)，兩個後橋主減速器總成(3)，兩個後橋輪邊減速器總成(4)，兩個制動器總成(5)，兩個推力杆支座(6)和兩個傳感器(7)對稱布置安裝在後橋殼總成(1)中心的左、右兩側；水冷無刷直流永磁電機(2)裝在後橋主減速器總成(3)的主減速器箱體(3 1)的一側，水冷無刷直流永磁電機(2)的輸出軸與後橋主減速器總成(3)通過花鍵套(3 11)連接；後橋輪邊減速器總成(4)通過半軸套管(4 14)裝在後橋主減速器總成(3)的另一側，並通過後橋半軸(4 7)與後橋主減速器總成(3)的軸套(3 7)連接；其特徵在於所述的後橋主減速器總成由主減速器箱體(3 1)、通氣塞總成(3 2)、隔套(3 3)、止動塊(3 4)、調整螺母(3 5)、從動錐齒輪軸承總成(3 6)、軸套(3 7)、軸承座總成(3 8)、後橋主動錐齒輪(3 9)、後橋從動錐齒輪(3 10)、花鍵套(3 11)和圓柱壓縮彈簧(3 12)構成；主減速器箱體(3 1)內通過軸承座總成(3 8)安裝有後橋主動錐齒輪(3 9)，後橋主動錐齒輪(3 9)的端部裝有花鍵套(3 11)，花鍵套(3 11)的另一端製作有與水冷無刷直流永磁電機(2)的輸出軸連接的連接孔，連接孔內裝有圓柱壓縮彈簧(3 12)；主減速器箱體(3 1)內與後橋主動錐齒輪(3 9)軸線垂直的另一側壁上通過從動錐齒輪軸承總成(3 6)支承有一軸套(3 7)，從動錐齒輪軸承總成(3 6)的兩內圈之間裝有隔套(3 3)，兩外圈之間裝有調整螺母(3 5)，調整螺母(3 5)上裝有止動塊(3 4)，軸套(3 7)的一端裝有與後橋主動錐齒輪(3 9)嚙合的後橋從動錐齒輪(3 10)，軸套(3 7)的內孔製作有與後橋半軸(4 7)相嚙合的內花鍵，主減速器箱體(3 1)、隔套(3 3)及軸套(3 7)上開有通槽；所述的後橋輪邊減速器總成(4)由內齒圈(4 1)、滾針軸承(4 2)、行星輪軸(4 3)、行星輪(4 4)、行星架(4 5)、太陽輪(4 6)、後橋半軸(4 7)、圓柱銷(4 8)、端蓋(4 9)、輪邊減速器殼(4 10)、齒圈支架總成(4 11)、圓錐滾子軸承(4 12)、後輪轂(4 13)、半軸套管(4 14)、後制動盤(4 15)和後齒圈(4 16)構成；半軸套管(4 14)裝在主減速器箱體(3 1)上，半軸套管(4 14)的左端裝有齒圈支架總成(4 11)，齒圈支架總成(4 11)上裝有內齒圈(4 1)；半軸套管(4 14)內裝有後橋半軸(4 7)，後橋半軸(4 7)的一端裝有太陽輪(4 6)，後橋半軸(4 7)的另一端穿入軸套(3 7)內；半軸套管(4 14)上通過圓錐滾子軸承(4 12)裝有後輪轂(4 13)，後輪轂(4 13)的左側裝有輪邊減速器殼(4 10)，輪邊減速器殼(4 10)內裝有行星架(4 5)，行星架(4 5)上裝有行星輪軸(4 3)和滾針軸承(4 2)固定的行星輪(4 4)；後輪轂(4 13)的右側通過螺栓裝有後制動盤(4 15)，後制動盤(4 15)上裝有後齒圈(4 16)；輪邊減速器殼(4 10)上裝有端蓋(4 9)。
2.根據權利要求1所述的輪邊電動車橋，其特徵在於所述的後橋主減速器總成(3) 上裝有推力杆支座(6)、制動器總成(5)和傳感器(7)。
專利摘要本實用新型涉及一種電動汽車用的輪邊電動車橋，屬客車底盤類的電機驅動型後橋總成技術領域。它由後橋殼總成，兩個水冷無刷直流永磁電機，兩個後橋主減速器總成，兩個後橋輪邊減速器總成等構成。它通過兩個大扭矩的水冷無刷直流永磁電機同時驅動左右兩邊的後橋主減速器總成，實現改變傳動方向和增大扭矩來達到一級減速。再通過後橋輪邊減速器達到二級減速，再由行星輪帶動輪邊減速器殼及後輪轂驅動整個車輪部分。該輪邊電動車橋適用於各種大型電動客車，傳動效率高，取消了變速箱和傳動軸，同時可以實現中置驅動，取消電液控鉸接驅動裝置和自動變速箱。克服了現有電動汽車車橋傳動效率低，而輪轂電機傳動結構只能用於家轎一類的小型車輛的問題。
文檔編號B60K17/08GK201670055SQ20102019256
公開日2010年12月15日 申請日期2010年5月12日 優先權日2010年5月12日
發明者丁厚新, 嚴少牧, 廖大軍, 廖烈平, 王宗義, 袁萬貴, 袁中文, 陳玲 申請人:湖北車橋有限公司