CN102748434A - 双行星两档减速装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双行星两档减速装置，它是通过两组行星齿轮实现传动的，第一级行星齿轮机构中的一级齿圈是固定的，由一级太阳轮输入，一级行星架输出；第二级行星齿轮机构的第二级行星架与第一级行星架相连，同时作为第二级行星齿轮机构的输入，分别固定第二级行星齿轮机构的二级齿圈，或使二级齿圈和二级太阳轮连接在一起就得到有两种不同的减速比输出，当上述各部件都不固定时的中间档为空挡。通过两组合理的大减速比，使变速器结构更紧凑，能低速档爬坡，高速档加速，能使电机的运转保持在高效区间工作，具有体积小、质量小、结构紧凑、承载能力大、传动效率高、传动比大、运动平稳、抗冲击和振动能力强、电能损耗少、节能安全的优点。

Description

双行星两档减速装置

技术领域

本发明属于新能源汽车变速传动装置的技术领域，尤其是使用电传动***的纯电动汽车、串联式混合动力汽车以及可外接充电式混合动力汽车的换挡控制技术领域，具体涉及一种双行星两档减速装置。

背景技术

在传统汽车上，为适应发动机的工作特性，满足汽车的使用要求，采用了多档变速箱。现有的传统多档变速器基本都是单中间轴或双中间轴结构，从一轴输入，通过中间轴传动到输出轴。

电动汽车是新型、可以节能、环保、废气零排放汽车，全球都在注重环保，此产品属于环保产品，在人类生存与资源利用保护方面具有巨大的发展潜力和广阔的应用前景。电动汽车使用电动机取代了传统汽车的发动机。电动机可带载启动，并且通过合理的配置满足汽车使用要求，与发动机有了很大区别。显然在电动车上仍然使用现有的多档变速器已不合适，但若取消变速传动装置，则难于兼顾汽车爬坡和高速行驶等要求，特别是中小型汽车，比如轿车、旅游观光巴士等，有必要针对电动机的工作特性重新设计电动汽车变速传动装置。当这种驱动形式实现自动换挡时，取消离合器可以降低离合器控制的设计、制造以及使用成本，因而***的总成本也进一步降低。

目前电动车基本采用无档位的直驱式减速器装置，将变速的工作交给了电机。根据对电机的特性曲线分析，这种结构是很难使电机工作在高效区间内的，导致的最大缺点是爬坡无力、启动电流大、低速电流大、高速加不上、耗电量过大，甚至会损坏电瓶、电机、控制器等。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种具有体积小、质量轻、结构紧凑、承载能力大、传动效率高，传动比大、运动平稳、抗冲击和振动能力强等优点的双行星两档减速装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双行星两档减速装置, 它是通过两组行星齿轮实现传动的，第一级行星齿轮机构包括一级太阳轮、一级行星轮和一级齿圈，一级齿圈是固定的，由一级太阳轮输入，一级行星架输出；第二级行星齿轮机构包括二级太阳轮、二级行星轮和二级齿圈，第二级行星齿轮机构的第二级行星架与第一级行星架相连，同时作为第二级行星齿轮机构的输入，分别固定第二级行星齿轮机构的二级齿圈或是使二级齿圈和二级太阳轮连接在一起，就得到有两种不同的减速比输出，当上述各部件都不固定时的中间档为空挡。

整车驱动电动机的动力由一级太阳轮输入，当选档滑块位于中间档时，此行星减速装置为空挡；当选档滑块向左挂档时，第二级行星机构的二级齿圈固定，此行星减速装置位于高档位置，变速比为两级行星装置的变速比乘积，第二级行星机构此时是起升速作用；当选档滑块向右挂档时，此行星减速装置位于低档位置，第二级行星机构的二级齿圈和二级太阳轮联接在一起，不起变速作用，此时两档行星减速装置的输出速比为第一级行星架输出的速比。

所述一级齿圈固定在一级行星轮轴的两端。

本发明的有益效果是：本发明通过两组合理的大减速比，将驱动电机-变速器进行整合，提出了一种电动汽车一体化***及控制方法，取消了离合器，在空间本来就不宽裕的小型车底盘，离合器的取消为底盘争取了宝贵的空间。

具体有益效果分述如下：

第一，传统发动机一般匹配的是多档变速器，且要与离合器装置配合进行换挡，如果在电动汽车上仍然采用此方案是不合适的，因为驱动电机易于控制的特点可以减少变速器的档位，一般两档或三档已经足够满足使用，而且可以取消离合器控制***，使变速器结构更紧凑。

第二，从结构上看，本发明采用的是双行星轮式的结构，相对于传统的单中间轴和双中间轴的变速箱，本发明具有体积小、质量小、结构紧凑、承载能力大、传动效率高、传动比大、运动平稳、抗冲击和振动能力强等优点；在输入和输出条件确定的情况下，能做到比传统的变速箱体积更小，重量更轻，更有利于提高中小型车的载重量和优化底盘空间布置；而且行星减速装置的输入和输出为同轴结构，省去了中间变速环节，无论是从加工还是装配环节都能减小难度从而提高精度；此外，相对于单行星轮只能输出直接档和一个减速档，双组行星轮减速装置在速比方面的调节更广；在高速档，不但可以做成直接档，还可以通过两级行星轮系的速比不同匹配成升速档或减速档；在低速档，它比单行星轮变速箱的调节范围更大；还有就是比单行星轮系变速箱增加了一个空挡，能有效满足城市不同用途汽车的行驶要求。

第三，目前电动车基本采用无档位的直驱式减速器装置，变速的任务交给了电机，电机运动功效不在最佳区间内运行，导致整车爬坡无力，启动电流大，低速电流大，高速加不上，耗电量过大，甚至会损坏电瓶、电机、控制器等；但采用两档行星减速装置能低速档爬坡，高速档加速，能使电机的运转保持在高效区间工作，减少电能损耗，然而节能作用，安全性能好。

第四，自动变速箱仅有电机与齿轮驱动装置（没有发动机），噪声很小，取消了常用汽车消音器，使电动车成为零排放环保车，非常适用人口居住密集的城市区用车（公交车，公安车，救护车，校车，观光车，清洁用车，会议用车，商务用车），自动变速箱减去了驾驶员频繁换档操作，使得驾驶员能够更加集中精力驾驶，体现了以人为本的设计理念。

第五，往前发展电动车增加太阳能装备既可成为太阳能汽车，应用前景广阔。

附图说明

图1为本发明动力传递***图。

图中：1为一级太阳轮，2为一级行星轮，3为一级齿圈，4为一级和二级行星架，5为二级齿圈，6为选档滑块，7为二级太阳轮，8为二级行星轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参见图1，一种双行星两档减速装置，它是通过两组行星齿轮实现传动的，第一级行星齿轮机构包括一级太阳轮1、一级行星轮2和一级齿圈3，一级齿圈3是固定的，一级齿圈3固定在一级行星轮2轴的两端，由一级太阳轮1输入，一级行星架输出；第二级行星齿轮机构包括二级太阳轮7、二级行星轮8和二级齿圈5，第二级行星齿轮机构的第二级行星架与第一级行星架相连，同时作为第二级行星齿轮机构的输入，分别固定第二级行星齿轮机构的二级齿圈5或使二级齿圈5和二级太阳轮7连接在一起，就得到有两种不同的减速比输出；当上述各部件都不固定时的中间档为空挡。

整车驱动电动机的动力由一级太阳轮1输入，当选档滑块6位于中间档时，此行星减速装置为空挡；当选档滑块6向左挂档时，第二级行星机构的二级齿圈5固定，此行星减速装置位于高档位置，变速比为两级行星装置的变速比乘积，第二级行星机构此时是起升速作用；当选档滑块6向右挂档时，此行星减速装置位于低档位置，第二级行星机构的二级齿圈5和二级太阳轮7联接在一起，不起变速作用，此时两档行星减速装置的输出速比为第一级行星架输出的速比。

本发明能满足在电动汽车上使用的需要，因为电动汽车的驱动电机易于控制的特点可以减少变速器的档位，一般两档或三档已经足够满足使用，而且可以取消离合器控制***，使变速器结构更紧凑；同时从结构上看，本发明采用的是双行星轮式的结构，相对于传统的单中间轴和双中间轴的变速箱具有体积小、质量小、结构紧凑、承载能力大、传动效率高，传动比大、运动平稳、抗冲击和振动能力强等优点；在输入和输出条件确定的情况下，能做到比传统的变速箱体积更小，重量更轻，更有利于提高中小型车的载重量和优化底盘空间布置；而且行星减速装置的输入和输出为同轴结构，省去了中间变速环节，  无论是从加工还是装配环节都能减小了难度而提高了精度。此外，相对于单行星轮只能输出直接档和一个减速档，双组行星轮减速装置在速比方面的调节更广；在高速档，不但可以做成直接档，还可以通过两级行星轮系的速比不同匹配成升速档或减速档；在低速档，它比单行星轮变速箱的调节范围更大；还有就是比单行星轮系变速箱增加了一个空挡，能有效满足城市不同用途汽车的行驶要求。

目前电动车基本采用无档位的直驱式减速器装置，变速的任务交给了电机，电机运动功效不在最佳区间内运行，导致整车爬坡无力，启动电流大，低速电流大，高速加不上，耗电量过大，甚至会损坏电瓶、电机、控制器等；但采用本发明能低速档爬坡，高速档加速，能使电机的运转保持在高效区间工作，减少电能损耗，然而节能作用，安全性能好。自动变速箱仅有电机与齿轮驱动装置（没有发动机），噪声很小，取消常用汽车消音器，使电动车成为零排放环保车，非常适用人口居住密集的城市区用车（公交车，公安车，救护车，校车，观光车，清洁用车，会议用车，商务用车），自动变速箱省去了驾驶员频繁换档操作，使驾驶员更加集中精力安全驾驶，体现了以人为本的理念。随着科技的发展，电动车增加太阳能装备既可成为太阳能汽车，应用前景广阔。 

Claims (3)

1.一种双行星两档减速装置, 其特征是：它是通过两组行星齿轮实现传动的，第一级行星齿轮机构包括一级太阳轮、一级行星轮和一级齿圈，一级齿圈是固定的，由一级太阳轮输入，一级行星架输出；第二级行星齿轮机构包括二级太阳轮、二级行星轮和二级齿圈，第二级行星齿轮机构的第二级行星架与第一级行星架相连，同时作为第二级行星齿轮机构的输入，分别固定第二级行星齿轮机构的二级齿圈或是使二级齿圈和二级太阳轮连接在一起，就得到有两种不同的减速比输出，当上述各部件都不固定时的中间档为空挡。

2.如权利要求1所述双行星两档减速装置，其特征是：整车驱动电动机的动力由一级太阳轮输入，当选档滑块位于中间档时，此行星减速装置为空挡；当选档滑块向左挂档时，第二级行星机构的二级齿圈固定，此行星减速装置位于高档位置，变速比为两级行星装置的变速比乘积，第二级行星机构此时是起升速作用；当选档滑块向右挂档时，此行星减速装置位于低档位置，第二级行星机构的二级齿圈和二级太阳轮联接在一起，不起变速作用，此时两档行星减速装置的输出速比为第一级行星架输出的速比。

3.如权利要求1所述双行星两档减速装置，其特征是：所述一级齿圈固定在一级行星轮轴的两端。

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