本發(fā)明涉及汽車零部件制造與裝配技術(shù)領(lǐng)域,具體的講是一種結(jié)合行星輪減速機構(gòu)的二級差速器。
背景技術(shù):
電動車在中國的推廣是以小型化、輕量化的車型開始的,所以對于電機的負載和轉(zhuǎn)速并沒有太高的要求?,F(xiàn)在市場上的國產(chǎn)純電動車基本都采用固定減速比的傳動方式,雖然能基本滿足低速時的驅(qū)動要求,卻往往讓電動車在高速行駛時沒有良好的負載和功耗性能。
近年來,國家對私人電動車的推廣力度很大,越來越多的城市居民選擇購置私家車。隨之而來的,就是對電動車性能的進一步要求。人們已經(jīng)漸漸不滿足于“緩慢”的小型電動車,而希望能有媲美汽油動力車的新車型。一種選擇是像特斯拉等車型,選擇加大電動機的功率,隨之而來的是整體價格的大幅上漲和車型不可避免的放大;另一種選擇是像有些國內(nèi)電動機廠家那樣,推出一些多檔位的AMT動力總成,由于其體積較原來的減速箱大,所以對電動車的底盤設(shè)計和整車布置提出了新的要求。
總的來說,電動車增加擋位是未來電動車的最優(yōu)選擇。增加的擋位可以保證電動車的電機系統(tǒng)在較大的速度域范圍內(nèi)同時滿足:高速運行、低速或者爬坡輸出大扭矩,從而降低電動機的選型要求。事實上,特斯拉公司已經(jīng)宣布要為新車型配備2擋減速箱,寶馬、豐田等公司已經(jīng)推出了帶AMT的電動車型。
多擋位AMT的技術(shù)基本繼承了燃油車的技術(shù)特點,其優(yōu)點是技術(shù)成熟,但是它本身是在傳統(tǒng)機械減速箱上進行了改造,對純電動乘用車的空間布置提出了更高要求,并且增加了車身重量。
為此設(shè)計一種自動控制二級擋位的差速器能夠滿足當(dāng)前市場需求并且對整車布置影響非常小,能夠在經(jīng)濟性的前提下滿足電動車的新要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明突破了現(xiàn)有技術(shù)的難題,設(shè)計了一種帶自動二級檔位控制的差速器二檔差速器。
為了達到上述目的,本發(fā)明設(shè)計了一種結(jié)合行星輪減速機構(gòu)的二級差速器,包括:離合制動器、行星齒輪組、錐齒輪桿、差速器外殼,其特征在于:錐齒輪桿嵌設(shè)在差速器外殼的上方,差速器外殼內(nèi)設(shè)有齒圈,錐齒輪桿的前端設(shè)有螺旋錐齒,螺旋錐齒與齒圈的外齒相嚙合,齒圈套設(shè)在行星輪組和行星架的外側(cè),行星輪組是由行星齒輪、太陽輪套設(shè)在轉(zhuǎn)動半軸一上,太陽輪的外緣嚙合設(shè)有行星齒輪,太陽輪的一側(cè)套設(shè)有圓錐滾子軸承二,圓錐滾子軸承二的外緣則套設(shè)有深溝球軸承,深溝球軸承的下方設(shè)有離合制動器,所述離合制動器由彈簧與電磁鐵組成,行星齒輪與齒圈的內(nèi)齒相嚙合,行星齒輪的一側(cè)設(shè)有行星架,行星架的內(nèi)側(cè)設(shè)有錐齒輪,錐齒輪套設(shè)在半軸花鍵上,半軸花鍵的兩端分別與轉(zhuǎn)動半軸一和轉(zhuǎn)動半軸二相連;所述行星齒輪的另一側(cè)則設(shè)有深溝球軸承,套設(shè)在轉(zhuǎn)動半軸二外側(cè)的齒圈的外側(cè)設(shè)有圓錐滾子軸承一。
所述轉(zhuǎn)動半軸一與輪胎一相連,轉(zhuǎn)動半軸二與輪胎二相連,轉(zhuǎn)動半軸二的上方設(shè)有驅(qū)動系統(tǒng),驅(qū)動系統(tǒng)的上方設(shè)有控制器。
所述行星齒輪的數(shù)量至少為3個。
所述彈簧位于電磁鐵的上方。
所述驅(qū)動系統(tǒng)由電池組和電動機組成,驅(qū)動系統(tǒng)與錐齒輪桿相連。
所述錐齒輪桿可以替換為蝸輪蝸桿。
所述太陽輪可以和轉(zhuǎn)動半軸一相對轉(zhuǎn)動。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,集成了二級檔位控制與差速器功能,整體尺寸小,無需額外增加變速箱,便能夠滿足電動乘用車對于低速大扭矩和高轉(zhuǎn)速的需求平衡,并且保證電機運行在高效區(qū)域,保證整車的驅(qū)動系統(tǒng)用電效率,并且集合的動力總成還可以對剎車能量進行回收。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的正視圖。
參見圖1和圖2,1為差速器外殼,2為錐齒輪桿,3為齒圈,4為行星齒輪,5為太陽輪,6為彈簧,7為電磁鐵,8為行星架,9為錐齒輪,10為半軸花鍵,11為圓錐滾子軸承一,12為圓錐滾子軸承二,13為深溝球軸承,14為轉(zhuǎn)動半軸一,15為轉(zhuǎn)動半軸二。
具體實施方式
結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步描述。
參見圖1和圖2,本發(fā)明設(shè)計了一種結(jié)合行星輪減速機構(gòu)的二級差速器,包括離合制動器、行星齒輪組、錐齒輪桿、差速器外殼,其特征在于:錐齒輪桿2嵌設(shè)在差速器外殼1的上方,差速器外殼1內(nèi)設(shè)有齒圈3,錐齒輪桿2的前端設(shè)有螺旋錐齒,螺旋錐齒與齒圈3的外齒相嚙合,齒圈3套設(shè)在行星輪組和行星架8的外側(cè),行星輪組是由行星齒輪4、太陽輪5套設(shè)在轉(zhuǎn)動半軸一14上,太陽輪5的外緣嚙合設(shè)有行星齒輪4,太陽輪5的一側(cè)套設(shè)有圓錐滾子軸承二12,圓錐滾子軸承二12的外緣則套設(shè)有深溝球軸承13,深溝球軸承13的下方設(shè)有離合制動器,所述離合制動器由彈簧6與電磁鐵7組成,行星齒輪4與齒圈3的內(nèi)齒相嚙合,行星齒輪4的一側(cè)設(shè)有行星架8,行星架8的內(nèi)側(cè)設(shè)有錐齒輪9,錐齒輪9套設(shè)在半軸花鍵10上,半軸花鍵10的兩端分別與轉(zhuǎn)動半軸一14和轉(zhuǎn)動半軸二15相連;所述行星齒輪4的另一側(cè)則設(shè)有深溝球軸承13,套設(shè)在轉(zhuǎn)動半軸二15外側(cè)的齒圈3的外側(cè)設(shè)有圓錐滾子軸承一11。
本發(fā)明中轉(zhuǎn)動半軸一14與輪胎一相連,轉(zhuǎn)動半軸二15與輪胎二相連,轉(zhuǎn)動半軸二15的上方設(shè)有驅(qū)動系統(tǒng),驅(qū)動系統(tǒng)的上方設(shè)有控制器。
本發(fā)明中行星齒輪4的數(shù)量至少為3個。
本發(fā)明中彈簧6位于電磁鐵7的上方。
本發(fā)明中驅(qū)動系統(tǒng)由電池組和電動機組成,驅(qū)動系統(tǒng)與錐齒輪桿2相連。
本發(fā)明中錐齒輪桿2可以替換為蝸輪蝸桿。
本發(fā)明中太陽輪5可以和轉(zhuǎn)動半軸一14相對轉(zhuǎn)動。
在具體實施中本發(fā)明可以將輸入轉(zhuǎn)矩傳輸?shù)睫D(zhuǎn)動半軸一14、轉(zhuǎn)動半軸二15上,轉(zhuǎn)動半軸最終將會驅(qū)動輪胎,太陽輪5可以與轉(zhuǎn)動半軸一14相對轉(zhuǎn)動。
在電磁鐵7沒有通電的時候,通過彈簧6將太陽輪5和差速器外殼1固定在一起,使行星齒輪組工作在減速狀態(tài)。當(dāng)電磁鐵7通電,電磁鐵7吸引太陽輪5的固定端,使太陽輪5和齒圈3固定在一起,使本發(fā)明的工作在直驅(qū)狀態(tài)。
工作時,整車控制器經(jīng)過控制器發(fā)送控制信號,電磁鐵7根據(jù)控制信號吸合、放開太陽輪5,本發(fā)明的工作狀態(tài),電磁鐵7的吸合力和彈簧6的彈力需要能保證太陽輪5克服摩擦力,與差速器外齒圈3同步運行。值得注意的是,太陽輪5的移動距離很短。
本發(fā)明集成了二級檔位控制與差速器功能,整體尺寸小,無需額外增加變速箱,便能夠優(yōu)化電動乘用車對于低速大扭矩和高轉(zhuǎn)速的需求平衡,并且保證電機運行在高效區(qū)域,保證整車的驅(qū)動系統(tǒng)用電效率。