纯电动商车用六速自动变速器的制作方法

文档序号:16338648发布日期:2018-12-19 06:47阅读:122来源:国知局
纯电动商车用六速自动变速器的制作方法

本发明涉及变速器领域,特别是指一种纯电动商车用六速自动变速器。

背景技术

随着环境污染和能源问题愈来愈严重,世界各个国家陆续出台了新能源汽车的发展战略规划,汽车企业也都积极响应该发展战略积极研发节能环保汽车,主要是纯电动汽车和插电式混合动力汽车。随着短途客运和物流领域的快速发展,纯电动商车愈来愈重视纯电动驱动能力,因此,纯电动商车行驶的多挡化成为纯电动商车动力总成的核心研发内容。

为了确保在条件糟糕路面上和一些特殊路况安全有效稳定地行驶,几十年来商车大都采用内燃机+多挡变速箱驱动方案。然而,基于节能环保和智能化驾驶,传统燃油商车由于存在油耗大排放差,已难以适应新一代商车的需求。若是采用电机直接驱动或较少挡位变速箱驱动商车,那电机体积和重量将会是非常巨大的。因此,纯电动商车急需一款匹配高速轻量化的高效高可靠性的多挡自动变速器。



技术实现要素:

本发明提出一种纯电动商车用六速自动变速器,解决了现有技术中的问题。

本发明的技术方案是这样实现的:

纯电动商车用六速自动变速器由前二速复合行星传动装置、后三速复合行星传动装置和五组换挡模块组成,其中前二速复合行星传动装置和后三速复合行星传动装置依次同轴连接,换挡模块由换挡齿轮、换挡轴、换挡盘和换挡器组成;前二速复合行星传动装置由第一太阳轮、第一行星轮、第一齿圈、第一转臂、第二行星轮、第二齿圈和第二转臂组成,其中第一太阳轮与第一行星轮外啮合,第一齿圈在内外圆周上同时加工有内齿圈和外齿圈,第一行星轮与第一齿圈的内齿圈内啮合,第一行星轮安装在第一转臂上;第二行星轮与第一齿圈的外齿圈外啮合,第二齿圈仅加工有内齿圈,第二行星轮与第二齿圈内啮合,第二行星轮安装在第二转臂上。

输入轴与第一太阳轮固定连接,第一转臂和第二齿圈通过连接盘固定连接,连接盘与中间轴固定连接;两个第一换挡齿轮对称分布安装在第一齿圈的外圆周上,第一换挡齿轮与第一齿圈的外齿圈外啮合,第一换挡齿轮通过第一换挡轴与第一换挡盘固定连接,第一换挡盘按一定间隙安装在第一换挡器的左右摩擦块之间;第二转臂上加工有第二转臂齿轮,两个第二换挡齿轮对称分布安装在第二转臂齿轮的外圆周上,第二换挡齿轮与第二转臂齿轮外啮合,第二换挡齿轮通过第二换挡轴与第二换挡盘固定连接,第二换挡盘按一定间隙安装在第二换挡器的左右摩擦块之间。

后三速复合行星传动装置由第三太阳轮、第三行星轮、第三齿圈、第三转臂、第四太阳轮、第四行星轮、第四齿圈、第四转臂、第五太阳轮、第五行星轮、第五齿圈和第五转臂组成,其中第三太阳轮与第三行星轮外啮合,第三齿圈在内外圆周上同时加工有内齿圈和外齿圈,第三行星轮与第三齿圈的内齿圈内啮合,第三行星轮安装在第三转臂上;第四太阳轮与第四行星轮外啮合,第四齿圈在内外圆周上同时加工有内齿圈和外齿圈,第四行星轮与第四齿圈的内齿圈内啮合,第四行星轮安装在第四转臂上;第五太阳轮与第五行星轮外啮合,第五齿圈在内外圆周上同时加工有内齿圈和外齿圈,第五行星轮与第五齿圈的内齿圈内啮合,第五行星轮安装在第五转臂上。

第三太阳轮和第四转臂依次固定安装在中间轴上;第三转臂依次与第四齿圈和第五转臂固定连接;第四太阳轮和第五太阳轮依次与输出轴固定连接;两个第三换挡齿轮对称分布安装在第三齿圈的外圆周上,第三换挡齿轮与第三齿圈的外齿圈外啮合,第三换挡齿轮通过第三换挡轴与第三换挡盘固定连接,第三换挡盘按一定间隙安装在第三换挡器的左右摩擦块之间;两个第四换挡齿轮对称分布安装在第四齿圈的外圆周上,第四换挡齿轮与第四齿圈的外齿圈外啮合,第四换挡齿轮通过第四换挡轴与第四换挡盘固定连接,第四换挡盘按一定间隙安装在第四换挡器的左右摩擦块之间;两个第五换挡齿轮对称分布在第五齿圈的外圆周上,第五换挡齿轮与第五齿圈的外齿圈外啮合,第五换挡齿轮通过第五换挡轴与第五换挡盘固定连接,第五换挡盘按一定间隙安装在第五换挡器的左右摩擦块之间。

i挡驱动模式:当第一换挡器、第四换挡器和第五换挡器释放,第二换挡器和第三换挡器闭合时,即第一换挡盘、第四换挡盘和第五换挡盘处于自由转动状态,第二换挡盘和第三换挡盘处于被制动状态时,进而,第一齿圈、第四齿圈和第五齿圈处于自由转动状态,第二转臂和第三齿圈处于锁止状态,纯电动商车用六速自动变速器处于i挡驱动模式。

ii挡驱动模式:当第二换挡器、第四换挡器和第五换挡器释放,第一换挡器和第三换挡器闭合时,即第二换挡盘、第四换挡盘和第五换挡盘处于自由转动状态,第一换挡盘和第三换挡盘处于被制动状态时,进而,第二转臂、第四齿圈和第五齿圈处于自由转动状态,第一齿圈和第三齿圈处于锁止状态,纯电动商车用六速自动变速器处于ii挡驱动模式。

iii挡驱动模式:当第一换挡器、第三换挡器和第四换挡器释放,第二换挡器和第五换挡器闭合时,即第一换挡盘、第三换挡盘和第四换挡盘处于自由转动状态,第二换挡盘和第五换挡盘处于被制动状态时,进而,第一齿圈、第三齿圈和第四齿圈处于自由转动状态,第二转臂和第五齿圈处于锁止状态,纯电动商车用六速自动变速器处于iii挡驱动模式。

iv挡驱动模式:当第二换挡器、第三换挡器和第四换挡器释放,第一换挡器和第五换挡器闭合时,即第二换挡盘、第三换挡盘和第四换挡盘处于自由转动状态,第一换挡盘和第五换挡盘处于被制动状态时,进而,第二转臂、第三齿圈和第四齿圈处于自由转动状态,第一齿圈和第五齿圈处于锁止状态,纯电动商车用六速自动变速器处于iv挡驱动模式。

v挡驱动模式:当第一换挡器、第三换挡器和第五换挡器释放,第二换挡器和第四换挡器闭合时,即第一换挡盘、第三换挡盘和第五换挡盘处于自由转动状态,第二换挡盘和第四换挡盘处于被制动状态时,进而,第一齿圈、第三齿圈和第五齿圈处于自由转动状态,第二转臂和第四齿圈处于锁止状态,纯电动商车用六速自动变速器处于v挡驱动模式。

vi挡驱动模式:当第二换挡器、第三换挡器和第五换挡器释放,第一换挡器和第四换挡器闭合时,即第二换挡盘、第三换挡盘和第五换挡盘处于自由转动状态,第一换挡盘和第四换挡盘处于被制动状态时,进而,第二转臂、第三齿圈和第五齿圈处于自由转动状态,第一齿圈和第四齿圈处于锁止状态,纯电动商车用六速自动变速器处于vi挡驱动模式。

有益效果:

纯电动商车用六速自动变速器,包括前二速复合行星传动装置、后三速复合行星传动装置和至少五组两组换挡模块;所述前二速复合行星传动装置和后三速复合行星传动装置依次同轴连接;所述换挡模块包括换挡齿轮、换挡轴、换挡盘和换挡器;所述换挡模块通过换挡齿轮与对应的前二速复合行星传动装置和后三速复合行星传动装置的各挡位操控部件啮合。

本发明提供了纯电动商车用六速自动变速器由前二速复合行星传动装置、后三速复合行星传动装置和五组换挡模块组成;另外,通过选择前二速复合行星传动装置的二组换挡模块和后三速复合行星传动装置的三组换挡模块的闭合和释放,实现了六种挡位驱动模式。本发明所采用的模块化行星传动装置和新型换挡模块,具有结构简洁、传动效率高、无动力间断换挡、振动噪音小、可靠性高以及易于智能化控制等优点,特别适用于纯电动商车的传动系统。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明连接结构示意图。

图中,输入轴1;第一太阳轮2;第一行星轮3;第一转臂4;第一齿圈5;第二行星轮6;第二转臂7;第二齿圈8;第二转臂齿轮9;第一换挡齿轮10;第一换挡轴11;第一换挡盘12;第一换挡器13;第二换挡齿轮14;第二换挡轴15;第二换挡盘16;第二换挡器17;连接盘18;中间轴19;第三太阳轮20;第三行星轮21;第三齿轮22;第三换挡齿轮23;第三换挡轴24;第三换挡盘25;第三换挡器26;第三转臂27;第四齿圈28;第四行星轮29;第四转臂30;第四太阳轮31;第四换挡齿轮32;第四换挡轴33;第四换挡盘34;第四换挡器35;第五转臂36;第五太阳轮37;第五行星轮38;第五齿圈39;输出轴40;第五换挡齿轮41;第五换挡轴42;第五换挡盘43;第五换挡器44。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

如图1所示的纯电动商车用六速自动变速器,输入轴1与第一太阳轮2固定连接,第一太阳轮2与第一行星轮3外啮合,第一行星轮3安装在第一转臂4上,第一齿圈5的内外圆周上同时加工有内齿圈和外齿圈,第一行星轮3与第一齿圈5的内齿圈内啮合;两个第一换挡齿轮10对称分布在第一齿圈5的外圆周上,第一换挡齿圈10与第一齿圈5的外齿圈外啮合,第一换挡齿轮10通过第一换挡轴11与第一换挡盘12固定连接,第一换挡盘12按一定间隙安装在第一换挡器13的左右摩擦块之间;换挡器由换挡驱动电机、减速单元、控制单元、左右摩擦块组成;第一齿圈5的外齿圈与第二行星轮6外啮合,第二行星轮6安装在第二转臂7上,第二齿圈8仅加工有内齿圈,第二行星轮6与第二齿圈8内啮合;第二转臂7上加工有第二转臂齿轮9,两个第二换挡齿轮14对称安装在第二转臂齿轮9的外圆周上,第二换挡齿轮14与第二转臂齿轮9外啮合,第二换挡齿轮14通过第二换挡轴15与第二换挡盘16固定连接,第二换挡盘16按一定间隙安装在第二换挡器17的左右摩擦块之间;第一转臂4和第二齿圈8共同固定安装在连接盘18上,连接盘18与中间轴19固定连接;第三太阳轮20和第四转臂30依次固定安装在中间轴19上,第三太阳轮20与第三行星轮21外啮合,第三行星轮21安装在第三转臂27上;第三齿圈22的内外圆周上同时加工内齿圈和外齿圈,第三行星轮21与第三齿圈22的内齿圈内啮合;两个第三换挡齿轮23对称分布在第三齿圈22的外圆周上,第三换挡齿轮23与第三齿圈22的外齿圈外啮合,第三换挡齿轮23通过第三换挡轴24与第三换挡盘25固定连接,第三换挡盘25按一定间隙安装在第三换挡器26的左右摩擦块之间;第三转臂27依次与第四齿圈28和第五转臂36固定连接;第四太阳轮31与第四行星轮29外啮合,第四行星轮29安装在第四转臂30上,第四齿圈28的内外圆周上同时加工有内齿圈和外齿圈,第四行星轮29与第四齿圈28的内齿圈内啮合,两个第四换挡齿轮32对称分布在第四齿圈28的外圆周上,第四换挡齿轮32通过第四换挡轴33与第四换挡盘34固定连接,第四换挡盘34按一定间隙按在第四换挡器35的左右摩擦块之间;第四太阳轮31与第五太阳轮37依次固定安装在输出轴40上,第五太阳轮37与第五行星轮38外啮合,第五行星轮38安装在第五转臂36上,第五齿圈39的内外圆周上同时加工内齿圈和外齿圈,第五行星轮38与第五齿圈39的内齿圈内啮合,两个第五换挡齿轮41对称分布在第五齿圈39的外圆周上,第五换挡齿轮41通过第五换挡轴42与第五换挡盘43固定连接,第五换挡盘43按一定间隙安装在第五换挡器44的左右摩擦块之间。

本发明提供了纯电动商车用六速自动变速器具有六种挡位驱动模式,如下:

1、i挡驱动模式

当第一换挡器13、第四换挡器35和第五换挡器44释放,第二换挡器17和第三换挡器26闭合时,即第一换挡盘12、第四换挡盘34和第五换挡盘43处于自由转动状态,第二换挡盘16和第三换挡盘25处于被制动状态时,进而,第一换挡齿轮10、第三换挡齿轮32和第五换挡齿轮41处于自由转动状态,第一齿圈5、第四齿圈28和第五齿圈39处于自由转动状态,第二换挡齿轮14和第三换挡齿轮23处于被制动模式,第二转臂7和第三齿圈22处于锁止状态,纯电动商车用六速自动变速器处于i挡驱动模式。输入轴1从驱动电机处获得动力,并将该动力传递给第一太阳轮2,第一太阳轮2将动力经第一行星轮3将一部分动力传递给第一转臂4,另外一部分动力传递给第一齿圈5,由于第二转臂7处于锁止状态,第一齿圈5通过外齿圈将动力传递给第二行星轮6,第二行星轮6将动力传递给第二齿圈8;第一转臂4和第二齿圈8将连接盘18将动力叠加后传递给中间轴19,中间轴19将动力传递给第三太阳轮20和第四转臂30;由于第三齿圈22处于锁止状态,来自连接盘18的动力一部分由第三太阳轮20经第三行星轮21传递给第三转臂27,第三转臂27将动力传递给第四齿圈28,第四齿圈28将动力传递给第四行星轮29;来自连接盘18的另外一部分动力由第四转臂30传递给第四行星轮29;第四太阳轮31将来自第三太阳轮20和第四转臂30的动力叠加后传递给输出轴40。

i挡速比为:

其中:z1表示第一太阳轮2的齿数;z2表示第一齿圈5的内齿圈齿数;z3表示第一齿圈5的外齿圈齿数;z4表示第二齿圈8的内齿圈齿数;z5表示第三太阳轮20的齿数;z6表示第三齿圈23的内齿圈齿数;z7表示第四太阳轮31的齿数;z8表示第四齿圈28的内齿圈齿数;z9表示第五太阳轮37的齿数;z10表示第五齿圈39的内齿圈齿数;n1表示输入轴1的转速;n2表示输出轴40的转速。

2、ii挡驱动模式

当第二换挡器17、第四换挡器35和第五换挡器44释放,第一换挡器13和第三换挡器26闭合时,即第二换挡盘16、第四换挡盘34和第五换挡盘43处于自由转动状态,第一换挡盘12和第三换挡盘25处于被制动状态时,进而,第二换挡齿轮14、第四换挡齿轮32和第五换挡齿轮41处于自由转动状态,第二转臂7、第四齿圈28和第五齿圈处39于自由转动状态,第一换挡齿轮10和第三换挡齿轮23处于被制动状态,第一齿圈5和第三齿圈22处于锁止状态,纯电动商车用六速自动变速器处于ii挡驱动模式。输入轴1从驱动电机处获得动力,并将该动力传递给第一太阳轮2,由于第一齿圈5处于锁止状态,第一太阳轮2将动力由第一行星轮3传递给第一转臂4,第一转臂4将动力经连接盘18传递给中间轴19;中间轴19将动力传递给第三太阳轮20和第四转臂30;由于第三齿圈22处于锁止状态,来自连接盘18的动力一部分由第三太阳轮20经第三行星轮21传递给第三转臂27,第三转臂27将动力传递给第四齿圈28,第四齿圈28将动力传递给第四行星轮29;来自连接盘18的另外一部分动力由第四转臂30传递给第四行星轮29;第四太阳轮31将来自第三太阳轮20和第四转臂30的动力叠加后传递给输出轴40。

ii挡速比为:

3、iii挡驱动模式

当第一换挡器13、第三换挡器26和第四换挡器35释放,第二换挡器17和第五换挡器44闭合时,即第一换挡盘12、第三换挡盘25和第四换挡盘34处于自由转动状态,第二换挡盘16和第五换挡盘43处于被制动状态时,进而,第一换挡齿轮10、第三换挡齿轮23和第四换挡齿轮32处于自由转动状态,第一齿圈5、第三齿圈22和第四齿圈28处于自由转动状态,第二换挡齿轮14和第五换挡齿轮41处于被制动状态,第二转臂7和第五齿圈39处于锁止状态,纯电动商车用六速自动变速器处于iii挡驱动模式;输入轴1从驱动电机处获得动力,并将该动力传递给第一太阳轮2,第一太阳轮2将动力经第一行星轮3将一部分动力传递给第一转臂4,另外一部分动力传递给第一齿圈5,由于第二转臂7处于锁止状态,第一齿圈5通过外齿圈将动力传递给第二行星轮6,第二行星轮6将动力传递给第二齿圈8;第一转臂4和第二齿圈8将连接盘18将动力叠加后传递给中间轴19,中间轴19将动力传递给第三太阳轮20和第四转臂30;第四转臂30将动力传递给第四行星轮29,第四行星轮29将一部分动力传递给第四太阳轮31,另外一部分动力传递给第四齿圈28,第四齿圈28将动力传递给第五转臂36,由于第五齿圈39处于锁止状态,第五转臂36将动力传递给第五行星轮38,第五行星轮38将动力传递给第五太阳轮37;第四太阳轮31和第五太阳轮37将来自中间轴19的动力叠加后传递给输出轴40。

iii挡速比为:

4、iv挡驱动模式

当第二换挡器17、第三换挡器26和第四换挡器35释放,第一换挡器13和第五换挡器44闭合时,即第二换挡盘16、第三换挡盘25和第四换挡盘34处于自由转动状态,第一换挡盘12和第五换挡盘43处于被制动状态时,进而,第二换挡齿轮14、第三换挡齿轮23和第四换挡齿轮32处于自由转动状态,第二转臂7、第三齿圈22和第四齿圈28处于自由转动状态,第一换挡齿轮10和第五换挡齿轮41处于被制动状态,第一齿圈5和第五齿圈39处于锁止状态,纯电动商车用六速自动变速器处于iv挡驱动模式;输入轴1从驱动电机处获得动力,并将该动力传递给第一太阳轮2,由于第一齿圈5处于锁止状态,第一太阳轮2将动力由第一行星轮3传递给第一转臂4,第一转臂4将动力经连接盘18传递给中间轴19;中间轴19将动力传递给第三太阳轮20和第四转臂30;第四转臂30将动力传递给第四行星轮29,第四行星轮29将一部分动力传递给第四太阳轮31,另外一部分动力传递给第四齿圈28,第四齿圈28将动力传递给第五转臂36,由于第五齿圈39处于锁止状态,第五转臂36将动力传递给第五行星轮38,第五行星轮38将动力传递给第五太阳轮37;第四太阳轮31和第五太阳轮37将来自中间轴19的动力叠加后传递给输出轴40。

iv挡速比为:

5、v挡驱动模式

当第一换挡器13、第三换挡器26和第五换挡器44释放,第二换挡器17和第四换挡器35闭合时,即第一换挡盘12、第三换挡盘25和第五换挡盘43处于自由转动状态,第二换挡盘16和第四换挡盘34处于被制动状态时,进而,第一换挡齿轮10、第三换挡齿轮23和第五换挡齿轮41处于自由转动状态,第一齿圈5、第三齿圈22和第五齿圈39处于自由转动状态,第二换挡齿轮14和第四换挡齿轮32处于被制动状态,第二转臂7和第四齿圈28处于锁止状态,纯电动商车用六速自动变速器处于v挡驱动模式;输入轴1从驱动电机处获得动力,并将该动力传递给第一太阳轮2,第一太阳轮2将动力经第一行星轮3将一部分动力传递给第一转臂4,另外一部分动力传递给第一齿圈5,由于第二转臂7处于锁止状态,第一齿圈5通过外齿圈将动力传递给第二行星轮6,第二行星轮6将动力传递给第二齿圈8;第一转臂4和第二齿圈8将连接盘18将动力叠加后传递给中间轴19,中间轴19将动力传递给第三太阳轮20和第四转臂30;第四转臂30将动力传递给第四行星轮29,由于第四齿圈28处于锁止状态,因此,第四行星轮29将动力传递给第四太阳轮31,第四太阳轮31将动力传递给输出轴40。

v挡速比为:

6、vi挡驱动模式

当第二换挡器17、第三换挡器26和第五换挡器44释放,第一换挡器13和第四换挡器35闭合时,即第二换挡盘16、第三换挡盘25和第五换挡盘43处于自由转动状态,第一换挡盘12和第四换挡盘34处于被制动状态时,第二换挡齿轮14、第三换挡齿轮23和第五换挡齿轮41处于自由转动状态,第一换挡齿轮10和第四换挡齿轮32处于被制动状态,进而,第二转臂7、第三齿圈22和第五齿圈39处于自由转动状态,第一齿圈5和第四齿圈28处于锁止状态,纯电动商车用六速自动变速器处于vi挡驱动模式。输入轴1从驱动电机处获得动力,并将该动力传递给第一太阳轮2,由于第一齿圈5处于锁止状态,第一太阳轮2将动力由第一行星轮3传递给第一转臂4,第一转臂4将动力经连接盘18传递给中间轴19;中间轴19将动力传递给第三太阳轮20和第四转臂30;第四转臂30将动力传递给第四行星轮29,由于第四齿圈28处于锁止状态,因此,第四行星轮29将动力传递给第四太阳轮31,第四太阳轮31将动力传递给输出轴40。

vi挡速比为:

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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