一种集成式多挡变速电驱动车桥总成的制作方法

本技术涉及新能源商用车，尤其涉及一种集成式多挡变速电驱动车桥总成。

背景技术：

1、车桥作为车辆承载系与传动系最为关键的部件，其主要作用是在承受车辆载荷的同时，将发动机所产生的动力经过减速增扭实现车辆的驱动行驶；

2、而随着新能源技术的不断发展，电驱动已成为商用车技术领域主要的发展方向之一，现有技术中电驱动商用车所采用的技术路线主要包括：1、通过中央电机产生动力，经机械变速箱变速增扭，最后通过传动轴将动力输入至车桥，从而驱动车辆行驶；2、采用电驱动车桥技术，由电机产生动力，经一级减速齿轮或多级减速齿轮减速增扭，从而驱动车辆行驶；

3、上述两种技术路线存在的主要问题为：第一种技术路线动力系统传动路线长，产生的损耗较大，在能耗和维护便捷性方面相对较差；第二种技术路线虽然在驱动效率方面得到了一定的提升，但因其多级减速齿轮的存在，造成车桥整体尺寸结构较大，难以满足车辆悬架系统的布置性对困难，同时不存在变速系统，能耗方面依然居高不下。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是针对现有技术的不足从而提供一种集成式多挡变速电驱动车桥总成，通过将电机总成、电控总成、减速器总成、驱动桥壳总成集成设计，同时采用序列换挡结构，实现了在保证车桥结构紧凑、体积较小的同时，车桥输出扭矩及传动效率均得到有效提升，车辆的整体性能和能耗均得到了明显的改善。

2、本实用新型是采用如下技术方案来实现的：

3、一种集成式多挡变速电驱动车桥总成，包括驱动桥壳总成、减速器总成、电机总成、电控单元；所述减速器总成、电机总成、电控单元集成设置在同一壳体中，且与驱动桥壳总成相连接；所述减速器总成与电机总成相连接，所述电机总成由电控单元控制；

4、所述减速器总成包括：与电机总成输出端连接的电机轴、序列换挡结构；

5、第一减速齿轮轴，传动连接于所述电机轴上；

6、主变速齿轮轴，传动连接于所述第一减速齿轮轴上，且与序列换挡结构连接；所述主变速齿轮轴为分段式结构，所述主变速齿轮轴用于在序列换挡结构的作用下实现换挡；

7、副变速齿轮轴，传动连接于所述主变速齿轮轴远离第一减速齿轮轴的一侧；

8、输出轴，传动连接于所述主变速齿轮轴远离副变速齿轮轴的一侧。

9、优选的，所述电机总成包括驱动电机、序列换挡执行电机；所述驱动电机、序列换挡执行电机分别由电控单元控制。

10、优选的，所述电机轴输入端与驱动电机的输出端花键连接，所述电机轴的中部设置有输入齿轮。

11、优选的，所述第一减速齿轮轴的一端设置有与输入齿轮相啮合的第一减速齿轮，另一端设置有第二减速齿轮。

12、优选的，所述主变速齿轮轴包括周向转动的主变速齿轮轴一和主变速齿轮轴二；

13、所述主变速齿轮轴一上设置有周向转动的主变速齿轮一、主变速齿轮二和主变速齿轮三；所述主变速齿轮一与第二减速齿轮相啮合；

14、所述主变速齿轮一和主变速齿轮二之间设置有与主变速齿轮轴一固定连接的主变速连接环，所述主变速连接环的外侧滑动设置有主变速啮合套；

15、所述主变速齿轮三上设置有与副变速连接环相配合的主变速齿轮连接环一；

16、所述主变速齿轮轴二为空心结构，在靠近主变速齿轮轴一一侧设置有主变速齿轮四，另一侧固定设置有主变速齿轮五；

17、所述主变速齿轮四靠近主变速齿轮轴一一侧的端部设置有与副变速连接环相配合的主变速齿轮连接环二，并在副变速连接环外侧滑动设置有副变速啮合套；

18、所述副变速齿轮轴的一端设置有副变速齿轮二，并与主变速齿轮五相啮合，另一端固定设置有副变速齿轮一，并与主变速齿轮三相啮合。

19、优选的，所述输出轴包括被动齿轮、差速器；所述被动齿轮与主变速齿轮四相啮合，并与差速器固定连接。

20、优选的，所述序列换挡结构包括蜗杆、蜗轮、序列换挡主执行轮、主变速拨叉、副变速拨叉、拨叉轴、序列换挡执行轮轴；

21、所述序列换挡执行电机连接有与设置在序列换挡执行轮轴一端的蜗轮相啮合的蜗杆，所述序列换挡执行轮轴上设置有序列换挡主执行轮和序列换挡副执行轮，所述序列换挡主执行轮和序列换挡副执行轮上设置有可使主变速拨叉和副变速拨叉在拨叉轴上滑移的变速槽结构，所述主变速拨叉和副变速拨叉分别与主变速啮合套和副变速啮合套相配合。

22、优选的，所述输入齿轮、第一减速齿轮、第二减速齿轮、副变速齿轮一、副变速齿轮二、主变速齿轮一、主变速齿轮二、主变速齿轮三、主变速齿轮四、主变速齿轮五以及被动齿轮均为斜齿圆柱齿轮。

23、优选的，所述主变速齿轮三靠近主变速齿轮二一侧通过轴肩进行定位，另一侧通过副变速连接环进行定位。

24、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

25、1、结构紧凑、集成度高：将电机总成、电控单元与减速器总成集成设计于同一壳体之内，从而实现车桥驱动、控制、变速功能的高度集成，同时采用主/副变速齿轮轴结构设计，有效减小了车桥减速器的轴向尺寸，车桥结构更为紧凑、体积更小；

26、2、输出扭矩大：根据车桥档位的变化，适时的改变啮合齿轮副的数量，在低速工况需要大扭矩输出时，选择采用多级齿轮副减速，从而实现大扭矩输出；

27、3、传动效率高：采用主/副变速齿轮轴结构，有效减少在多挡变速传动过程中的啮合齿轮副及变速机构的数量，从而有效减少传动摩擦损耗，提升传动效率；

28、4、换挡效率高：采用序列换挡结构，通过序列换挡执行电机控制蜗轮蜗杆机构，实现主/副变速机构的同时动作，有效减小换挡行程及换挡时间，从而有效提升了换挡时间间隔，换挡效率得到明显提升；

29、5、低噪音、运行稳定且可靠：主减速器采用全斜齿结构，从而有效降低车桥的传动噪音及振动幅值，从而在提升传动效率的同时车桥的运行可靠性得到明显改善。

技术特征：

1.一种集成式多挡变速电驱动车桥总成，其特征在于，包括驱动桥壳总成(3)、减速器总成(1)、电机总成(2)、电控单元(4)；所述减速器总成(1)、电机总成(2)、电控单元(4)集成设置在同一壳体中，且与驱动桥壳总成(3)相连接；所述减速器总成(1)与电机总成(2)相连接，所述电机总成(2)由电控单元(4)控制；

2.如权利要求1所述的集成式多挡变速电驱动车桥总成，其特征在于，所述电机总成(2)包括驱动电机、序列换挡执行电机(16-1)；所述驱动电机、序列换挡执行电机(16-1)分别由电控单元(4)控制。

3.如权利要求2所述的集成式多挡变速电驱动车桥总成，其特征在于，所述电机轴(11)输入端与驱动电机的输出端花键连接，所述电机轴(11)的中部设置有输入齿轮(11-2)。

4.如权利要求3所述的集成式多挡变速电驱动车桥总成，其特征在于，所述第一减速齿轮轴(12)的一端设置有与输入齿轮(11-2)相啮合的第一减速齿轮(12-1)，另一端设置有第二减速齿轮(12-2)。

5.如权利要求4所述的集成式多挡变速电驱动车桥总成，其特征在于，所述主变速齿轮轴(14)包括周向转动的主变速齿轮轴一(14a)和主变速齿轮轴二(14b)；

6.如权利要求5所述的集成式多挡变速电驱动车桥总成，其特征在于，所述输出轴(15)包括被动齿轮(15-1)、差速器(15-2)；所述被动齿轮(15-1)与主变速齿轮四(14-7)相啮合，并与差速器(15-2)固定连接。

7.如权利要求6所述的集成式多挡变速电驱动车桥总成，其特征在于，所述序列换挡结构(16)包括蜗杆(16-2)、蜗轮(16-3)、序列换挡主执行轮(16-4)、主变速拨叉(16-5)、副变速拨叉(16-6)、拨叉轴(16-7)、序列换挡执行轮轴(16-8)；

8.如权利要求7所述的集成式多挡变速电驱动车桥总成，其特征在于，所述输入齿轮(11-2)、第一减速齿轮(12-1)、第二减速齿轮(12-2)、副变速齿轮一(13-1)、副变速齿轮二(13-2)、主变速齿轮一(14-1)、主变速齿轮二(14-4)、主变速齿轮三(14-5)、主变速齿轮四(14-7)、主变速齿轮五(14-8)以及被动齿轮(15-1)均为斜齿圆柱齿轮。

9.如权利要求5所述的集成式多挡变速电驱动车桥总成，其特征在于，所述主变速齿轮三(14-5)靠近主变速齿轮二(14-4)一侧通过轴肩进行定位，另一侧通过副变速连接环(14-11)进行定位。

技术总结
本技术涉及一种集成式多挡变速电驱动车桥总成，包括减速器总成、电机总成、电控单元；所述减速器总成与电机总成相连接，所述电机总成由电控单元控制；本技术通过序列换挡执行电机控制蜗轮蜗杆机构，实现主/副变速机构的同时动作，有效减小换挡行程及换挡时间，从而有效提升了换挡时间间隔，换挡效率得到明显提升。

技术研发人员：胡烜华,秦治金,张龙,高刚刚,杨博华,郭鸿瑞,王勃
受保护的技术使用者：陕西汉德车桥有限公司
技术研发日：20221208
技术公布日：2024/1/11