CN107869557A - 电动车动力*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动车动力***,包括呈三角形布置的驱动电机、变速箱和差速器,所述驱动电机和差速器均与变速箱固定连接,驱动电机具有电机轴,变速箱的箱体内具有平行设置的输入轴、主轴和副轴,所述电机轴与输入轴之间通过弹性联轴器连接;所述输入轴上套设有输入轴主动齿轮,主轴上设有与该输入轴主动齿轮啮合的主轴输入齿轮,所述输入轴主动齿轮和主轴输入齿轮均为斜齿轮。本发明通过弹性联轴器的设置以及对齿轮结构的改进能够显著降低振动噪音及换挡冲击,具有传动平稳,可靠性好,使用寿命长等优点,有助于提高电动车的驾乘舒适性。

Description

电动车动力***
技术领域
本发明属于车辆传动技术领域,涉及一种电动车动力***。
背景技术
随着环保法规的日益严苛,电动三轮车等新能源车辆逐渐成为了市场的宠儿。但目前,电动车的变速器主要定速比传动结构,即电机通过两级减速齿轮直接连接到后桥差速器,但这样的变速器存在无法兼顾电机效率与成本的问题,即为使单档变速器获得较高的电机效率,需要投入较高的设计制造成本。因此出现了能够对挡位进行调节的手动变速箱,主要以两档变速箱为主,但是手动变速箱容易产生换挡冲击,电机轴与变速箱输入轴的不对中误差容易产生高频动载荷,引起电机轴与变速箱结合位置的花键损伤,加之齿轮结构设计不尽合理,噪音大,电机的高频振动与变速箱内部齿轮振动相互耦合会带来更大幅值的激振,使得车辆驾驶舒适性欠佳。
发明内容
为解决以上技术问题,本发明提供一种动力传递平稳,振动噪音较小的电动车动力***。
其技术方案如下:
一种电动车动力***,包括呈三角形布置的驱动电机、变速箱和差速器,所述驱动电机和差速器均与变速箱固定连接,驱动电机具有电机轴,变速箱的箱体内具有平行设置的输入轴、主轴和副轴,所述电机轴与输入轴之间通过弹性联轴器连接;
所述输入轴上套设有输入轴主动齿轮,主轴上设有与该输入轴主动齿轮啮合的主轴输入齿轮,所述输入轴主动齿轮和主轴输入齿轮均为斜齿轮。
采用以上结构,电机轴和变速箱输入轴之间采用弹性联轴器连接,可以利用该弹性联轴器的阻尼减振特性,吸收部分振动能量,并降低轴系的固有振动频率,防止产生危险的共振,同时能够吸收电机轴和变速箱输入轴的装配误差,即便两者对中不够理想时,也能够保证动力的平稳传递。输入轴主动齿轮和主轴输入齿轮采用斜齿结构,能够优化变速箱在传动过程中,齿面的接触状况,延长齿轮使用寿命并减小振动噪音,有助于兼顾确保传动效率的前提下提高电动车驾乘舒适性。
进一步地,所述箱体内设有主轴安装孔,主轴嵌入该主轴安装孔中,并通过轴承支承,所述主轴在对应轴承安装位置套设有轴套,轴承过盈安装在该轴套上,主轴在轴套一侧套设有轴向定位挡圈,所述轴套一侧端面与该轴向定位挡圈抵接,主轴输入齿轮一侧端面抵接在所述轴套远离轴向定位挡圈的一侧端面上,主轴输入齿轮的另一侧端面与套设在主轴端部的卡圈抵接。由于输入轴主动齿轮和主轴输入齿轮均采用斜齿结构,在传动过程中,主轴输入齿轮势必会受到一定程度的轴向推力,为避免推力直接传递到主轴上,影响变速箱工作,上述结构能够通过轴套及轴向定位挡圈将轴向推力通过轴承传递至箱体,以确保变速箱平稳工作。
进一步地,所述输入轴远离弹性联轴器的一端固套有端面离合器,输入轴主动齿轮活套在输入轴上,其靠近端面离合器的一侧端面具有多个沿轴向向外凸出的凸块,所述凸块沿周向均匀分布在输入轴主动齿轮的轴孔外沿,相邻凸块之间形成凹槽,所述端面离合器上安装有主动齿轮外套,该主动齿轮外套中心具有与所述输入轴主动齿轮上凸块相对应的缺口,当所述端面离合器结合时,主动齿轮外套能够与输入轴主动齿轮相互嵌合,将输入轴动力通过输入轴主动齿轮传递到主轴上,端面离合器断开时,主动齿轮外套与输入轴主动齿轮相互分离,从而切断输入轴与主轴之间的动力传递,便于在主副轴之间进行换挡动作,保证换挡平顺,并且这样的布局结构,即将端面离合器安装于输入轴一端,使变速箱整体结构更加紧凑,提高了变速箱空间利用率。
为方便操纵端面离合器,在所述箱体在靠近端面离合器的一侧设有离合器操纵机构。
进一步地,所述弹性联轴器包括正对设置的联轴器左体和联轴器右体,以及嵌设在该联轴器左体和联轴器右体之间的柔性缓冲体,所述联轴器左体固套在电机轴上,联轴器右体与输入轴一端固连。采用该结构的弹性联轴器,能够有效保证电机轴和变速箱输入轴之间的动力传递,通过对该弹性联轴器尤其是柔性缓冲体的刚度值与阻尼值的合理选取,能够极大程度改善变速箱内部齿轮振动,延长变速箱使用寿命。
为方便与差速器连接,所述变速箱的箱体在对应差速器安装位置设有差速器连接法兰,该箱体由相互扣合的左箱体和右箱体合围而成,为避免同样将法兰盘也分成两半设置,导致合箱后法兰盘存在安装误差影响差速器安装,进而对变速箱传动过程带来不利影响,所述差速器连接法兰与左箱体或右箱体一体成型,以确保变速箱与差速器的可靠连接。
有益效果:
采用以上技术方案的电动车动力***,通过弹性联轴器的设置以及对齿轮结构的改进能够显著降低振动噪音及换挡冲击,具有传动平稳,可靠性好,使用寿命长等优点,有助于提高电动车的驾乘舒适性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明中变速箱的结构示意图;
图3为本发明中箱体的结构示意图;
图4为本发明中端面离合器及输入轴主动齿轮的安装结构示意图;
图5为本发明中输入轴主动齿轮的结构示意图;
图6为图5的右视图;
图7为本发明中主动齿轮外套的结构示意图;
图8为本发明中主轴的安装结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
如图1所示的电动车动力***,包括驱动电机1、变速箱2和差速器3,三者呈三角形布置,驱动电机1和差速器3分别固设于图中变速箱2左侧和下侧,该布局方式使得动力***在电动车尤其是三轮车上的安装更加灵活,占用空间相对较小,提高了空间利用率。
图2示出了变速箱的具体结构,其包括箱体21,在箱体21内可转动地安装有输入轴4、主轴5和副轴6,输入轴4、主轴5和副轴6在箱体21空间内呈平行布置,输入轴4上套设有输入轴主动齿轮41,主轴3上固套有与该输入轴主动齿轮41啮合的主轴输入齿轮51,在主轴5和副轴5上还套设有用于执行变档操作的齿轮组。
驱动电机1具有电机轴11,电机轴11与输入轴4之间通过弹性联轴器7连接,以传递动力。
弹性联轴器7包括正对设置的联轴器左体71和联轴器右体72,以及嵌设在该联轴器左体71和联轴器右体72之间的柔性缓冲体73,联轴器左体71固套在电机轴11上,联轴器右体62与输入轴2一端固定连接,其连接方式可以采用诸如花键配合等方式。
输入轴4远离弹性联轴器7的一端固套有端面离合器8,以在需要操纵变档时,断开输入轴4和主轴5之间的动力传递。
结合图3可以看出,箱体21主要由左右相互扣合的左箱体21a和右箱体21b相互扣合而成,端面离合器8套设在主轴4穿出右箱体21b的一端,即端面离合器8位于左箱体21a和右箱体21b所围成空间的外侧,并通过箱盖21c封闭,在箱盖21c上还设有用于操纵端面离合器8的离合器操纵机构82。
为方便连接差速器3,在箱体21下端还设有差速器连接法兰2c,该差速器连接法兰2c与左箱体21a一体模制而成,以方便加工及装配,并保证在箱体21组装完成后法兰面的安装精度,同理,该差速器连接法兰2c也可以和右箱体21b一体成型。
图4示出了端面离合器8、输入轴主动齿轮41与输入轴4和箱体21的具体安装结构,输入轴主动齿轮21是活套在输入轴2上的,可以与输入轴2产生相对转动。
结合图5、图6和图7可以看出,为了实现端面离合器8的离合功能,输入轴主动齿轮41在靠近端面离合器8的一侧端面设有4个沿轴向向外凸出的凸块41a,凸块41a沿输入轴主动齿轮41中心轴孔外沿呈圆环阵列分布,相邻凸块41a之间形成凹槽41b,端面离合器8上安装有主动齿轮外套81,该主动齿轮外套81中心具有与输入轴主动齿轮41上凸块41a相对应的缺口81a,当端面离合器8处于结合状态时,主动齿轮外套81能够在该端面离合器8作用下与输入轴主动齿轮41相互嵌合,即将主动齿轮外套81向图中左侧推动,使凸块41a嵌入对应的缺口81a中,从而使输入轴主动齿轮41与输入轴4同步旋转,将输入轴4的动力传递给主轴5。
当端面离合器8处于断开状态时,主动齿轮外套81在端面离合器8带动下向图中右侧复位,从与输入轴主动齿轮41嵌合位置脱开,输入轴主动齿轮41可以相对于输入轴4自由转动,从而将输入轴4和主轴5断开。输入轴主动齿轮41上凸块41a、凹槽41b和主动齿轮外套81上的缺口81a的数量可以根据实际需要设置,以确保结合顺畅为宜。
为了使传动过程更加平稳,输入轴主动齿轮41和主轴输入齿轮51均采用斜齿轮结构。
请参照图8,箱体21中设有主轴安装孔2a,主轴4穿设在该主轴安装孔2a中,并通过轴承2b支承,主轴5在对应该轴承2a位置套设有轴套52,轴承2b的内圈与轴套52外壁过盈配合,主轴5在轴套52一侧还套设有定位挡圈53,主轴5上设有与该定位挡圈53对应的卡槽或轴肩结构,以限制定位挡圈53的轴向位移,主轴输入齿轮51左侧端面抵接在轴套52远离定位挡圈53的一侧端面上,主轴输入齿轮51右侧端面与嵌设于主轴5右端的卡圈54抵接,以通过轴套52、定位挡圈53和卡圈54对主轴输入齿轮51进行轴向定位,将其由于斜齿啮合所承受的轴向推力传递给箱体21,以提高变速箱2的可靠性。
最后需要说明的是,上述描述仅仅为本发明的优选实施例,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下,可以做出多种类似的表示,这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电动车动力***,包括呈三角形布置的驱动电机(1)、变速箱(2)和差速器(3),所述驱动电机(1)和差速器(3)均与变速箱(2)固定连接,驱动电机(1)具有电机轴(11),变速箱(2)的箱体(21)内具有平行设置的输入轴(4)、主轴(5)和副轴(6),其特征在于:所述电机轴(11)与输入轴(4)之间通过弹性联轴器(7)连接;
所述输入轴(4)上套设有输入轴主动齿轮(41),主轴(5)上设有与该输入轴主动齿轮(41)啮合的主轴输入齿轮(51),所述输入轴主动齿轮(41)和主轴输入齿轮(51)均为斜齿轮。
2.根据权利要求1所述的电动车动力***,其特征在于:所述箱体(21)内设有主轴安装孔(2a),主轴(5)嵌入该主轴安装孔(2a)中,并通过轴承(2b)支承,所述主轴(5)在对应轴承(2b)安装位置套设有轴套(52),轴承(2b)过盈安装在该轴套(52)上,主轴(5)在轴套(52)一侧套设有轴向定位挡圈(53),所述轴套(52)一侧端面与该轴向定位挡圈(53)抵接,主轴输入齿轮(51)一侧端面抵接在所述轴套(52)远离轴向定位挡圈(53)的一侧端面上,主轴输入齿轮(51)的另一侧端面与套设在主轴(5)端部的卡圈(54)抵接。
3.根据权利要求1所述的电动车动力***,其特征在于:所述输入轴(4)远离弹性联轴器(7)的一端固套有端面离合器(8),输入轴主动齿轮(41)活套在输入轴(4)上,其靠近端面离合器(8)的一侧端面具有多个沿轴向向外凸出的凸块(41a),所述凸块(41a)沿周向均匀分布在输入轴主动齿轮(41)的轴孔外沿,相邻凸块(41a)之间形成凹槽(41b),所述端面离合器(8)上安装有主动齿轮外套(81),该主动齿轮外套(81)中心具有与所述输入轴主动齿轮(41)上凸块(41a)相对应的缺口(81a),当所述端面离合器(8)结合时,主动齿轮外套(81)能够与输入轴主动齿轮(41)相互嵌合。
4.根据权利要求3所述的电动车动力***,其特征在于:所述箱体(21)在靠近端面离合器(8)的一侧设有离合器操纵机构(82)。
5.根据权利要求1所述的电动车动力***,其特征在于:所述弹性联轴器(7)包括正对设置的联轴器左体(71)和联轴器右体(72),以及嵌设在该联轴器左体(71)和联轴器右体(72)之间的柔性缓冲体(73),所述联轴器左体(71)固套在电机轴(11)上,联轴器右体(62)与输入轴(4)一端固连。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电动车动力***,其特征在于:所述变速箱(2)的箱体(21)在对应差速器(3)安装位置设有差速器连接法兰(2c),该箱体(21)由相互扣合的左箱体(21a)和右箱体(21b)合围而成,所述差速器连接法兰(2c)与左箱体(21a)或右箱体(21b)一体成型。
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