多挡集成电驱桥总成及工程车辆的制作方法

本发明涉及电驱桥，具体涉及多挡集成电驱桥总成及工程车辆。

背景技术：

1、在电动化和智能化背景下，集成电驱桥运用越来越多，现有集成电驱桥通过变速器、差速器及轮边减速器达到较大速比，常采用两档结构。但这种传动方案存在满足整车最大爬坡度和整车最高车速的同时，无法满足工程车辆持续爬坡能力的技术问题。

2、为了解决这一技术问题，现有技术中有提供三挡集成电驱桥的技术方案，如公开号为cn218805227u的中国专利文件，采用三挡结构，包括一级传动轴、二级传动轴、三级传动轴和四级传动轴，一级传动轴和二级传动轴上分别设置一个换挡机构，三级传动轴和四级传动轴之间分别通过常啮合的齿轮副传动连接，四级传动轴连接有差速器，通过两个换挡机构实现三个挡位输出，满足工程车辆持续爬坡需求。

3、三挡集成电驱桥总成能够适应轻量化的工程车辆，而对于如16吨的城建渣土车这种重型的工程车辆而言，由于需要快速持续爬坡，以及进行频繁且大吨位的渣土转运，工作环境较为恶劣，上述的三挡集成电驱桥总成应用于电动化的城建渣土车这种重型的工程车辆上，无法兼顾持续爬坡能力和最高挡位车速的更高传动效率。在该技术方案中，三挡为最高转速挡位，动力传递路径依次为一级传动轴、二级传动轴、三级传动轴、四级传动轴至差速器，电机的动力在到达差速器上一级的传动轴之前，需经过两根传动轴及其轴间的齿轮副传递，存在传动路径长、传动效率低的技术问题，同时，这样的结构还存在占用空间大的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种多挡集成电驱桥总成及工程车辆，以解决在多挡集成电驱桥总成中满足持续爬坡能力的挡位存在的传动效率低，以及现有的三挡电驱桥总成存在的占用空间大的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种多挡集成电驱桥总成，包括平行布置的一级传动轴、二级传动轴、三级传动轴和四级传动轴，一级传动轴由电机驱动，且和电机的输出轴直连；三级传动轴上设有第一换挡机构和第二换挡机构，一级传动轴上设有第三换挡机构；一级传动轴和二级传动轴之间通过第一齿轮副传动连接，二级传动轴和三级传动轴之间并列设有一挡齿轮副和二挡齿轮副，三级传动轴和四级传动轴之间设有第二齿轮副，一级传动轴和四级传动轴之间设有三挡齿轮副；一挡齿轮副和二挡齿轮副的从动轮均空套于三级传动轴上，并分别通过第一换挡机构、第二换挡机构与三级传动轴接合或分离；三挡齿轮副的主动轮空套于一级传动轴上，通过第三换挡机构和一级传动轴接合或分离。

3、有益效果：当第一换挡机构将第一个主动轮和三级传动轴接合时，输出为一档转速，当第二换挡机构将第二个主动轮和三级传动轴接合时，输出为二挡转速，当第三换挡机构将第三个主动轮和一级传动轴接合时，输出为三挡转速，从而实现三挡变速，满足整车最大爬坡度和整车最高车速的同时，满足工程车辆持续爬坡能力。由于一级传动轴直接和电机的输出轴连接，使得高速挡三挡为直接挡，电机的动力直接输入一级传动轴，通过三挡齿轮副可直接到达差速器上一级传动轴，即，只经过两根传动轴即可将动力传递至差速器，传递路径短，传动效率高，减小能耗。同时，由于设置了四级传动轴，增加了传动轴数量，便于齿轮副的布置，减少齿轮副在轴向上占用的空间，结构紧凑，从而减小多挡集成电驱动桥总成的轴向长度，提高和其他不同车型的适配度。

4、在一种可选的实施方式中，第一齿轮副包括固定设于一级传动轴上的第一主动轮以及固定设于二级传动轴上的第一从动轮；一挡齿轮副包括固定设于二级传动轴上的一档主动轮以及空套于三级传动轴上的一档从动轮，一档从动轮适于与第一换挡机构连接；二挡齿轮副包括固定设于二级传动轴上的二档主动轮以及空套于三级传动轴上的二档从动轮，二挡从动轮适于与第二换挡机构连接；第二齿轮副包括固定设于三级传动轴上的第二主动轮以及固定设于四级传动轴上的第二从动轮；三挡齿轮副包括空套设于一级传动轴上的三挡主动轮以及固定设于四级传动轴上的三挡从动轮。

5、有益效果：这样设置，能够实现三挡、四级传动。

6、在一种可选的实施方式中，第二从动轮和三挡从动轮固定连接，或，第二从动轮和三挡从动轮为同一齿轮。

7、有益效果：这样能够节省零件数量，简化结构，减轻重量，节约成本。

8、在一种可选的实施方式中，第二主动轮设于一档从动轮和二档从动轮之间。

9、有益效果：这样设置，能够实现齿轮副之间的合理间错分布，有利于缩短多挡集成电驱桥总成的轴向的长度，进一步，提高和不同车型的适配度。

10、在一种可选的实施方式中，三级传动轴和四级传动轴分别设于一级传动轴的相对的两侧。

11、有益效果：这样设置，有利于齿轮副的布置，同时能够减小多挡集成电驱桥在宽度方向上的占用空间。这里的宽度方向是指垂直于传动轴的轴向的方向。

12、在一种可选的实施方式中，一挡齿轮副、二挡齿轮副和三挡齿轮副的齿比递减。

13、有益效果：这样，当三级传动轴和二级传动轴之间通过一挡齿轮副传递时动力时，输出为一档，此时，扭矩最大、转速最低，具备爬坡能力；当三级传动轴和二级传动轴之间通过二挡齿轮副传递动力时，输出为二挡，兼具大扭矩和高转速，具备持续爬坡能力；当电机动力直接由三挡齿轮副向四级传动轴传递动力时，此时输出为三挡，扭矩最小，转速最高，具备最高转速能力。

14、在一种可选的实施方式中，一级传动轴和四级传动轴之间还设有四挡齿轮副，四挡齿轮副包括空套设于一级传动轴上的四挡主动轮以及固定设于四级传动轴上的四挡从动轮，第三换挡机构设于三挡主动轮和四挡主动轮之间，四挡主动轮通过第三换挡机构和一级传动轴接合或分离。

15、有益效果：这样设置，能够输出四挡转速，可以进一步提高转速，且由于四挡动力也是由电机直接输入，传递路径短，传递效率高。

16、在一种可选的实施方式中，还包括连接有差速器的输出轴，输出轴和四级传动轴平行，输出轴和四级传动轴之间通过第三齿轮副传动连接。

17、有益效果：这样设置，四级传动轴的动力通过第三齿轮副传递至输出轴上的差速器，当第三换挡机构将三挡主动轮和一级传动轴接合时，电机的动力由向一级传动轴输入后，直接到达位于差速器上一级的四级传动轴，传递路径短，传动效率高。

18、在一种可选的实施方式中，沿轴向，第三齿轮副设于三挡齿轮副和电机之间，差速器靠近电机设置。

19、有益效果：这样设置，有利于缩短多挡集成电驱桥总成的轴向的长度，进一步，提高和不同车型的适配度。

20、第二方面，本发明还提供了一种工程车辆，包括以上技术方案中任一项所述的多挡集成电驱桥总成。

21、因为工程车辆包括多挡集成电驱桥总成，具有与多挡集成电驱桥总成相同的效果，在此不再赘述。

技术特征：

1.一种多挡集成电驱桥总成，其特征在于，包括

2.根据权利要求1所述的多挡集成电驱桥总成，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的多挡集成电驱桥总成，其特征在于，所述第二从动轮(52)和所述三挡从动轮(32)固定连接，或，所述第二从动轮(52)和所述三挡从动轮(32)为同一齿轮。

4.根据权利要求2或3所述的多挡集成电驱桥总成，其特征在于，所述第二主动轮(51)设于所述一档从动轮(12)和所述二档从动轮(22)之间。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的多挡集成电驱桥总成，其特征在于，所述三级传动轴(300)和所述四级传动轴(400)分别设于所述一级传动轴(100)的相对的两侧。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的多挡集成电驱桥总成，其特征在于，所述一挡齿轮副(1)、所述二挡齿轮副(2)和所述三挡齿轮副(3)的齿比递减。

7.根据权利要求2或3所述的多挡集成电驱桥总成，其特征在于，所述一级传动轴(100)和所述四级传动轴(400)之间还设有四挡齿轮副(7)，所述四挡齿轮副(7)包括空套设于所述一级传动轴(100)上的四挡主动轮(71)以及固定设于所述四级传动轴(400)上的四挡从动轮(72)，所述第三换挡机构(10)设于所述三挡主动轮(31)和所述四挡主动轮(71)之间，所述四挡主动轮(71)通过所述第三换挡机构(10)和所述一级传动轴(100)接合或分离。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的多挡集成电驱桥总成，其特征在于，还包括连接有差速器(700)的输出轴(500)，所述输出轴(500)和所述四级传动轴(400)平行，所述输出轴(500)和所述四级传动轴(400)之间通过第三齿轮副(6)传动连接。

9.根据权利要求8所述的多挡集成电驱桥总成，其特征在于，沿轴向，所述第三齿轮副(6)设于所述三挡齿轮副(3)和所述电机(600)之间，所述差速器(700)靠近所述电机(600)设置。

10.一种工程车辆，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的多挡集成电驱桥总成。

技术总结
本发明涉及电驱桥技术领域，公开了多挡集成电驱桥总成及工程车辆，多挡集成电驱桥总成包括平行布置的一级传动轴、二级传动轴、三级传动轴、四级传动轴和输出轴，一级传动轴由电机驱动，且和电机的输出轴直连；输出轴连接差速器；三级传动轴上设有第一换挡机构和第二换挡机构，一级传动轴上设有第三换挡机构；二级传动轴和三级传动轴之间并列设有一挡齿轮副和二挡齿轮副，一级传动轴和四级传动轴之间通过三挡齿轮副。本发明三挡为直接挡，电机的动力直接输入一级传动轴，再经常啮合齿轮副传递至输出轴的差速器中，传递路径短，传动效率高，能耗小，结构紧凑，节省空间。

技术研发人员：王勇,钟家宗,舒元林
受保护的技术使用者：湖南三一中阳机械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15