[发明专利]双电机章动变速装置及其工作方法

说明书

本发明涉及一种双电机章动变速装置及其工作方法，该装置包括驱动电机一、行星架H、外锥齿轮、万向节、内锥齿轮、自锁轴承、驱动电机二、变速装置输出轴、差速器，所述驱动电机一的输出轴与行星架H相连，行星架H上的外锥齿轮和万向节的一端固连在一起，万向节的另一端与变速装置输出轴相连，变速装置输出轴连接差速器，差速器连接到车轮；外锥齿轮和内锥齿轮相啮合；驱动电机二的输出轴与内锥齿轮相连；自锁轴承设置在内锥齿轮和驱动电机二之间，自锁轴承使得驱动电机二的输出轴只能在一个方向上转动，在相反的方向上会自锁，以实现制动；外锥齿轮的轴线与水平面间有一夹角，内锥齿轮的轴线呈水平状态。本发明可以应用在电动汽车领域，不仅能够实现单电机单独工作或是双电机共同工作，而且结构简单，径向尺寸小，可以实现大的变速比。

技术领域

本发明涉及一种双电机章动变速装置及其工作方法，可以应用在电动汽车领域。

背景技术

目前电动大客车为了提高经济性和动力性，实现多个工作模式，已经在使用一些双电机耦合变速装置。

申请号为20120024534.9的中国专利公开了电动汽车及其双电机耦合变速装置和该装置的控制系统。由两个电机、两个离合器、一个制动器、一个定轴齿轮机构和一组行星齿轮组成。通过对离合器和制动器的控制实现双电机转速耦合工作、双电机转矩耦合工作和固定变比工作三种工作模式。

申请号为201320779634.2的中国专利公开了一种电动汽车双电机耦合驱动系统。由两个电机、三个离合器、一个锁止器、一组行星齿轮机构和一个齿轮传递机构组成。通过对离合器和锁止器的控制可以实现包括单电机单独工作、双电机转速耦合和转矩耦合以及再生制动等多个工作模式。

以上公开的电动汽车双电机耦合驱动系统，有些结构使用较多的离合器和锁止器，虽能实现多种工作模式，但是控制难度也增加，且变速装置比较复杂，提高了生产成本。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种双电机章动变速装置及其工作方法，不仅能够实现单电机单独工作或是双电机共同工作，而且结构简单，径向尺寸小，可以实现大的变速比。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种双电机章动变速装置，包括驱动电机一、行星架H、外锥齿轮、万向节、内锥齿轮、自锁轴承、驱动电机二、变速装置输出轴、差速器，所述驱动电机一的输出轴与行星架H相连，行星架H上的外锥齿轮和万向节的一端固连在一起，万向节的另一端与变速装置输出轴相连，变速装置输出轴连接差速器，差速器连接到车轮；外锥齿轮和内锥齿轮相啮合；驱动电机二的输出轴与内锥齿轮相连；自锁轴承设置在内锥齿轮和驱动电机二之间，自锁轴承使得驱动电机二的输出轴只能在一个方向上转动，在相反的方向上会自锁，以实现制动；外锥齿轮的轴线与水平面间有一夹角，内锥齿轮的轴线呈水平状态。

进一步地，万向节为球笼式。

进一步地，外锥齿轮和内锥齿轮均为双圆弧锥齿轮。

进一步地，驱动电机一单独驱动、驱动电机二不工作时，驱动电机一输出轴正转输出功率带动行星架转动，行星架H、内锥齿轮和万向节输出端之间转速关系为

其中Z₁为内锥齿轮的齿数、Z₂为外锥齿轮的齿数，ω_H为行星架H的转速，ω₁为内锥齿轮的转速，ω₂为万向节的转速且与外锥齿轮的转速相等，并且Z₁＜Z₂；这时自锁轴承限制内锥齿轮转动，这时传动比为

进一步地，驱动电机一和驱动电机二都工作时，驱动电机一和驱动电机二均为正转输出功率，行星架H、内锥齿轮和万向节的转速关系为