[发明专利]一种用于汽车的两挡高速电驱系统

说明书

本发明提供了一种用于汽车的两挡高速电驱系统，由平行轴齿轮传动机构与行星齿轮传动机构组合传动实现两挡驱动，高速驱动电机的输出轴与输入轴呈一体式连接轴，一体式连接轴相比于通过花键连接可减小系统高速转动下的振动噪音，同时第一级减速采用平行轴齿轮传动，平行轴齿轮可采用高重合度设计，相比于直接采用行星齿轮减速，重合度大、噪音效果良好，由于行星齿轮机构功率密度高、体积小的特点，在同等速比需求下，本发明的电驱系统相比单一的平行轴两挡电驱系统具有功率密度高、体积小质量轻的优点。

技术领域

本发明涉及变速器传动技术领域，具体为一种用于汽车的两挡高速电驱系统。

背景技术

受全球节能减排与各国汽车政策导向的影响，汽车变速器向着电动化、高速化的方向发展。目前市场中汽车变速器已经逐步进入到电动化阶段，大部分汽车匹配的是高速减速机电驱系统，少部分汽车匹配的是两挡或多挡电驱系统。目前电驱系统有三种传动类型：平行轴齿轮传动、行星齿轮传动和平行轴与行星齿轮组合传动；平行轴齿轮传动结构简单可靠，行星齿轮传动功率密度大，两者组合可充分发挥各自传动优点。为了充分发挥电机的动力性与经济性的特点，电驱系统逐步向多挡化趋势发展。随着电机转速的不断升高，电驱系统面临高速化带来的噪音和可靠性问题，噪音与可靠性问题严重影响着电驱系统在工作时的性能。

发明内容

针对现有技术中电驱系统在高速传动中存在噪音大和可靠性低的问题，本发明提供一种用于汽车的两挡高速电驱系统，该系统结构简单，操作方便，实现两挡驱动，具有高效率、高功率密度、体积小、噪音小、高可靠性和速比级差大的特点。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种用于汽车的两挡高速电驱系统，包括高速驱动电机、输入轴、一级减速主动轮、一级减速被动轮、中间轴、行星齿轮机构、行星架结合齿、中间轴结合齿、换挡机构、输出轴结合齿、输出轴、输出主动齿轮、输出被动齿轮、差速器总成机构和半轴；

高速驱动电机连接在输入轴上；一级减速主动轮固定连接在输入轴上，中间轴沿着轴向方向上依次设有一级减速被动轮、行星齿轮机构、行星架结合齿和中间轴结合齿；其中一级减速被动轮与一级减速主动轮通过轮齿啮合传递动力；行星架结合齿在行星齿轮机构靠近中间轴结合齿的一端固定设置；

换挡机构在中间轴和输出轴之间设置，换挡机构与输出轴结合齿、行星架结合齿和中间轴结合齿之间配合传动动力；输出轴结合齿在输出轴上固定连接，输出主动齿轮固定连接在输出轴上，输出被动齿轮固定连接在差速器总成机构的壳体上，输出被动齿轮与输出主动齿轮通过齿轮啮合传递动力，差速器总成机构中的半轴齿轮与半轴连接设置。

优选的，高速电驱系统采用三级减速机构，其中，一级减速主动轮与一级减速被动轮配合组成第一级减速机构；行星齿轮机构为第二级减速机构；输出主动齿轮与输出被动齿轮配合组成第三极减速机构。

优选的，输出轴与中间轴同轴设置。

优选的，高速驱动电机的输出轴与输入轴呈一体式连接轴。

优选的，行星齿轮机构包括齿圈、行星轮、太阳轮和行星架；太阳轮在中间轴上固定连接；齿圈与壳体固定连接；行星轮与齿圈分别和太阳轮同时啮合，行星轮通过滚针轴承支撑在行星架上，行星架通过轴承支撑在中间轴上。

优选的，一级减速主动轮和一级减速被动轮采用平行轴斜齿轮传动设置。

优选的，换挡机构包括换挡执行机构与换挡操纵机构，其中换挡执行机构采用同步器机构或者滑套齿结构；换挡操纵机构采用气动、液动、电动或电磁操纵机构。

优选的，换挡机构左右设有可整体轴向移动的两个换挡结合齿，其中一个换挡结合齿与输出轴结合齿连接传递动力；另一个换挡结合齿与行星架结合齿或中间轴结合齿连接传递动力；当另一个换挡结合齿与行星架结合齿连接传递动力时高速电驱系统为低挡位，当另一个换挡结合齿与中间轴结合齿连接传递动力时高速电驱系统为高挡位。