電動汽車用單行星排兩檔變速箱的製作方法
2023-05-30 03:18:21
專利名稱：電動汽車用單行星排兩檔變速箱的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種汽車使用的變速傳動裝置，尤其是使用電傳動系統的電動汽車，很好的兼顧了換檔操縱簡單和使用可靠的要求。
背景技術：
在傳統汽車上，為適應發動機的工作特性，滿足汽車的使用要求，採用了多檔變速箱。另外，為保證發動機平穩起動和在汽車行駛過程中順利實現換檔，採用了離合器、離合器踏板和換檔機構、換檔操縱杆等裝置，系統複雜。電動汽車是新型節能、環保型清潔汽車，具有巨大的發展潛力和廣闊的應用前景。電動汽車使用電動機取代了傳統汽車的發動機。電動機可帶載起動，並且通過合理的控制滿足汽車使用要求，與發動機有了很大的區別。顯然，在電動汽車上繼續選用多檔變速箱已不合適，但若取消變速傳動裝置，則難於兼顧汽車爬坡和高速行駛等要求，特別是，大型汽車、比如公交客車、旅遊巴士等，有必要針對電動機的工作特性重新設計電動汽車變速傳動裝置。
發明內容
為了克服現有電動汽車不使用變速箱難於滿足汽車使用要求(爬坡性能和最高行駛車速要求)和避免使用多檔變速箱引起的附加技術難題，本實用新型提供一種「單行星排兩檔變速箱」，該兩檔變速箱利用了行星排變速傳動技術，取消了換檔離合器，採用電控氣動帶同步器自動換檔方式，簡化了換檔操作。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是使用了行星排變速傳動技術和傳統多檔變速箱所使用的同步器換檔技術，具體由一個行星排、一個換檔同步器和其他輔助裝置組成。變速箱輸入軸與行星排太陽輪相連，變速箱輸出軸與行星排的行星架相連，換檔同步器的固接齒套與行星排的齒圈相連，同步器的滑接齒套在氣動力作用下可沿軸線左、右滑動當同步器滑接齒套滑向左邊時，滑接齒套將行星排齒圈與變速箱殼體固定連接，行星排的齒圈的轉速為零，實現減速傳動，減速比為3.429；當同步器滑接齒套滑向右邊時，行星排行星架和行星排齒圈閉鎖，行星排齒圈與變速箱殼體分離，此時整個行星排整體旋轉，傳動比為1.000，即直接檔傳動。該變速箱的檔位切換採用電控氣動自動方式，結構上採用了同步器、檔位指示、電控氣動電磁閥以及其他輔助系統，取消了主離合器和離合器踏板，實現了動力無間斷換檔，簡化了變速箱的換檔操作(具體可採用按鍵或開關方式操作)，並同時充分發揮了電傳動中電動機的動力特性，是一種很好的解決方案。實際的換檔操作為，按下儀錶板上的換檔開關或換檔按鍵，此時，換檔氣動電磁閥起作用，在氣動力作用下，自動實現變速箱的減速檔傳動或直接檔傳動。經過一年多試運行，分解拆開兩檔行星變速箱，經檢查未發現同步器有磨損跡象。實踐證明，該變速箱開創性地實現了無離合器自動換檔以及該種設計的合理性。
本實用新型的有益效果是，省去了傳統汽車的離合器踏板、換檔操縱杆以及主離合器等裝置，簡化了汽車的操縱，很好地適應了電傳動車輛的使用特點，並且巧妙地利用了成熟技術，製造和使用成本低。
以下結合附圖和實施實例對本實用新型進一步說明。
附
圖1.兩檔變速箱行星排附圖2.兩檔變速箱換檔機構簡圖
圖1中1為太陽輪，2為行星架，3為齒圈，4為固接齒套，5為滑接齒套，6為變速箱殼體，7為行星輪。
圖2中1為滑接齒套，2為花鍵(與行星排的齒圈相連)，3為花鍵(與變速箱殼體相連)，4為換檔錐面(注圖中所有部件均是剖面圖軸上部分)。
具體實施方式
兩檔變速箱檔位實現方式(如
圖1)電動機動力由太陽輪1輸入，當滑接齒套5處於I狀態時，行星架2和齒圈3分離，齒圈3與變速器殼體6閉鎖，轉速為零，整個裝置由行星架2輸出，實現減速傳動；當滑接齒套5處於II狀態時，齒圈3與變速器外殼6分離，行星架2和齒圈3閉鎖，整個行星排整體旋轉，為直接檔傳動。
電控氣動換檔機理為(如圖2)當滑接齒套1在氣動電磁閥的作用下由右向左移動過程中，分為換檔分離和換檔結合兩個階段。換檔分離階段是使各部件處於獨立狀態；在換檔結合階段中，通過花鍵齒的結構形狀，滑接齒套1與花鍵2(與行星架排齒圈相連)一齊向花鍵3(與變速器外殼相連)移動，而此時，換檔錐面4起到了滑磨減速的作用，在足夠短的時間內，兩部件的轉速就大致相同，實現檔位切換。
權利要求1.一種電動汽車用單行星排兩檔變速箱，具體由單行星排、換檔同步器和其他輔助裝置組成，其特徵是變速箱輸入軸與行星排太陽輪相連，變速箱輸出軸與行星排行星架相連，換檔同步器的固接齒套與行星排的齒圈相連，同步器的滑接齒套在氣動力作用下沿軸線左、右滑動，實現減速檔和直接檔間的切換。
2.根據權利要求1所述的電動汽車用單行星排兩檔變速箱，其特徵是同步器滑接齒套滑向左邊時，滑接齒套將行星排齒圈與變速箱殼體固定連接，行星排齒圈轉速為零，為減速傳動，同步器滑接齒套滑向右邊時，行星排行星架和行星排齒圈閉鎖，整個行星排整體旋轉，為直接檔傳動。
3.根據權利要求1或2所述的電動汽車用單行星排兩檔變速箱，其特徵是驅動換檔同步器動作的換檔機構主要由換檔機構輔助系統、換檔氣動電磁閥、換檔開關組成。
4.根據權利要求1或2所述的電動汽車用單行星排兩檔變速箱，其特徵是具有檔位指示燈裝置。
專利摘要一種能夠實現與電動機工作特性合理匹配的電動汽車用單行星排兩檔變速箱，可廣泛用作電傳動車輛的減速裝置，主要由單行星排、換檔同步器、換檔機構輔助裝置、換檔電磁閥、換檔開關、檔位指示燈等幾部分組成。變速箱輸入軸與行星排太陽輪相連，變速箱輸出軸與行星排的行星架相連。採用電控氣動自動換檔方式，通過操縱位於儀錶板上的換檔開關或換檔按鍵，驅動換檔氣動電磁閥，實現變速箱減速檔和直接檔間的切換。位於儀錶板上的檔位指示燈顯示檔位狀態。
文檔編號B60K23/00GK2661479SQ0325062
公開日2004年12月8日 申請日期2003年4月24日 優先權日2003年4月24日
發明者孫逢春, 孫立清, 何洪文, 李保成, 祝嘉光 申請人:北京理工大學