双动力输入纯电动变速器的制作方法

本发明涉及变速器领域，特别涉及一种双动力输入纯电动变速器。

背景技术：

随着石油资源的日益枯竭和对环境保护的日益重视，纯电动汽车因具有环境友好、能源转换率高等优点，其应用前景被广泛看好，得到迅猛发展。

目前市场上纯电动汽车的动力总成主要包括电机直驱以及电机匹配变速器组合两种形式。电机直驱能实现无级变速，用户体验较好，但采用电机直驱的纯电动汽车存在加速性能差、爬坡性能差等缺点，导致这类纯电动汽车局限性较大，故，电机匹配变速器组合的动力总成为纯电动汽车的主流动力总成。

目前用于匹配纯电动汽车动力总成的变速器包括减速器、多挡位变速器等。由于电机具有低速恒扭矩、高速恒功率的曲线特点，在同时满足整车爬坡度和最高车速的要求下，通常要求匹配大功率、高转速电机，随着功率增加则电机体积相应增加，整车所需电池容量也相应增加，如此不利于纯电动汽车的整体布置。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种双动力输入纯电动变速器，其结构简单、紧凑，其中一个输入轴用于与高转速电机相连，另一个输入轴用于与高扭矩电机相连，协同输入动力，满足纯电动汽车爬坡起步时高扭矩、高车速时高转速的需求，换挡过程中动力连续无顿挫。

本发明的技术方案是：一种双动力输入纯电动变速器，包括变速器壳体，所述变速器壳体中设有第一输入轴、第二输入轴、输出轴，第一输入轴、第二输入轴、输出轴相互平行；所述第一输入轴上通过轴承配合有三挡主动齿轮，以及花键连接一可轴向移动的换挡齿轮，所述换挡齿轮的一端为结合齿，另一端为一挡主动齿，所述结合齿和一挡主动齿之间设有用于连接拨叉的环形槽；所述第二输入轴上分别通过轴承配合有二挡主动齿轮、四挡主动齿轮，二挡主动齿轮、四挡主动齿轮之间设有二四挡同步器；所述输出轴上依次周向固定连接有二三挡从动齿轮、四挡从动齿轮、一挡从动齿轮，所述二三挡从动齿轮分别与三挡主动齿轮、二挡主动齿轮常啮合，所述四挡从动齿轮与四挡主动齿轮常啮合；所述第一输入轴上的换挡齿轮通过轴向移动，使换挡齿轮的结合齿与第一输入轴上的三挡主动齿轮啮合，或者使换挡齿轮的一挡主动齿与输出轴上的一挡从动齿轮啮合。

所述变速器壳体由左壳体、右壳体通过螺栓连接构成整体，所述第一输入轴、第二输入轴、输出轴的两端均通过轴承分别支承于左壳体、右壳体上，所述第一输入轴、第二输入轴的一端均外伸出左壳体，所述输出轴的一端外伸出右壳体。

所述输出轴外伸出变速器壳体的一端周向固定连接一输出法兰。

所述三挡主动齿轮为双联齿，该双联齿的第一齿轮为外齿轮，与输出轴上的二三挡从动齿轮常啮合，该双联齿的第二齿轮为内齿轮，与换挡齿轮的结合齿啮合。

所述换挡齿轮的结合齿的分度圆直径大于换挡齿轮的一挡主动齿的分度圆直径。

所述二三挡从动齿轮、四挡从动齿轮均过盈配合在输出轴上，形成周向固定连接，所述一挡从动齿轮通过花键配合周向固定在输出轴上。

所述第一输入轴上周向固定连接一阶梯衬套，所述三挡主动齿轮通过轴承配合在该阶梯衬套的小径段上，且由阶梯衬套的轴肩轴向限位。

采用上述技术方案具有以下有益效果：

1、第一输入轴上通过轴承配合有三挡主动齿轮，以及花键连接一可轴向移动的换挡齿轮，所述换挡齿轮的一端为结合齿，另一端为一挡主动齿，所述结合齿和一挡主动齿之间设有用于连接拨叉的环形槽，第一输入轴用于与高扭矩电机相连，对换挡齿轮提供高扭矩，当纯电动汽车以一挡起步或爬坡时，能有效满足车辆起步爬坡时的动力需求。

2、第二输入轴上分别通过轴承配合有二挡主动齿轮、四挡主动齿轮，二挡主动齿轮、四挡主动齿轮之间设有二四挡同步器，第二输入轴用于与高转速电机相连，对二挡主动齿轮特别是四挡主动齿轮提供高转速，当纯电动汽车以四挡高速行驶时，能有效满足车辆高速高转速的动力需求。

3、输出轴上依次周向固定连接有二三挡从动齿轮、四挡从动齿轮、一挡从动齿轮，所述二三挡从动齿轮分别与三挡主动齿轮、二挡主动齿轮常啮合，所述四挡从动齿轮与四挡主动齿轮常啮合；所述第一输入轴上的换挡齿轮通过轴向移动，使换挡齿轮的结合齿与第一输入轴上的三挡主动齿轮啮合，或者使换挡齿轮的一挡主动齿与输出轴上的一挡从动齿轮啮合，换挡齿轮为滑移齿轮，与三挡主动齿轮或一挡从动齿轮均为非常啮合关系，当变速器处于高挡位，即，输出轴转速较高时，换挡齿轮与一挡从动齿轮为分离状态，不会带动换挡齿轮以高转速旋转，防止换挡齿轮与三挡主动齿轮转速差过大，利于降挡操作，若采用传统换挡同步器，则很容易出现因同步零件与被同步零件转速差过高而引起烧损等问题。当换挡齿轮的一挡主动齿与一挡从动齿轮啮合时，二四挡同步器可与二挡主动齿轮啮合，对纯电动汽车输出最大扭矩，满足纯电动汽车起步爬坡的动力需求；纯电动汽车起步或爬坡完成，换挡齿轮的一挡主动齿与一挡从动齿轮脱离，二挡主动齿轮与二三挡从动齿轮保持啮合状态，对输出轴持续输出动力，换挡过程中动力连续；由于三挡主动齿轮与二三挡从动齿轮保持啮合状态，具有高转速，当换挡齿轮结合齿与三挡主动齿轮啮合时，两者的转速差较小，避免换挡时发生顿挫，设置在第一输入轴上的换挡齿轮实现了一三挡同步器的功能，但相对于同步器具有结构简单可靠、成本低廉的优势；当换挡齿轮的结合齿与三挡主动齿轮啮合完成后，再将二四挡同步器与二挡主动齿轮脱离，保持换挡过程中动力不中断；同理，换成四挡过程中同样可以保持动力连续无顿挫。由于一挡、二档或二档、三挡或三挡、四档可耦合形成双挡位联合输出动力，可根据纯电动车路况需求，选择单一挡位（一挡或二挡或三挡或四挡）或双挡位（一挡、二档或二档、三挡或三挡、四档）工作模式，有效满足满足纯电动汽车对动力的需求。

4、二三挡从动齿轮、四挡从动齿轮均过盈配合在输出轴上，形成周向固定连接，使得二三挡从动齿轮、四挡从动齿轮与输出轴无配合间隙，动力效率高，一挡从动齿轮通过花键配合周向固定在输出轴上，便于在变速器壳体中装配。

下面结合附图和具体实施方式作进一步的说明。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中M处放大图。

附图中，1为第一输入轴，2为第二输入轴，3为输出轴，4为变速器壳体，41为左壳体，42为右壳体，5为三挡主动齿轮，6为换挡齿轮，61为结合齿，62为一挡主动齿，63为环形槽，7为二挡主动齿轮，8为四挡主动齿轮，9为二四挡同步器，10为二三挡从动齿轮，11为四挡从动齿轮，12为一挡从动齿轮，13为输出法兰，14为阶梯衬套。

具体实施方式

参见图1和图2，为一种双动力输入纯电动变速器的具体实施例。双动力输入纯电动变速器包括变速器壳体4，本实施例中，变速器壳体4由左壳体41、右壳体42通过多颗螺栓连接构成整体。所述变速器壳体4中设有第一输入轴1、第二输入轴2、输出轴3，第一输入轴1、第二输入轴2、输出轴3的两端均通过轴承分别支承于左壳体41、右壳体42上，其中，第一输入轴1、第二输入轴2的一端均外伸出左壳体41，输出轴3的一端外伸出右壳体42，与一输出法兰13周向固定连接。所述第一输入轴1上通过轴承配合有三挡主动齿轮5，以及花键连接一可轴向移动的换挡齿轮6，本实施例中，所述第一输入轴1上周向固定连接一阶梯衬套14，所述三挡主动齿轮5通过轴承配合在该阶梯衬套14的小径段上，且由阶梯衬套14的轴肩轴向限位，三挡主动齿轮5为双联齿，该双联齿的第一齿轮为外齿轮，该双联齿的第二齿轮为内齿轮。所述换挡齿轮6的一端为结合齿61，另一端为一挡主动齿62，其中，换挡齿轮6的结合齿61的分度圆直径大于换挡齿轮6的一挡主动齿62的分度圆直径，结合齿61和一挡主动齿62之间设有用于连接拨叉的环形槽63。所述第二输入轴2上分别通过轴承配合有二挡主动齿轮7、四挡主动齿轮8，二挡主动齿轮7、四挡主动齿轮8之间设有二四挡同步器9，二四挡同步器也连接有换挡拨叉，用于拨动二四挡同步器与二挡主动齿轮啮合，或与四挡主动齿轮啮合，或位于空挡位置。所述输出轴3上依次周向固定连接有二三挡从动齿轮10、四挡从动齿轮11、一挡从动齿轮12，所述二三挡从动齿轮10分别与三挡主动齿轮5、二挡主动齿轮7常啮合，所述四挡从动齿轮11与四挡主动齿轮8常啮合，本实施例中，二三挡从动齿轮、四挡从动齿轮均过盈配合周向固定在输出轴上，一挡从动齿轮通过花键配合周向固定在输出轴上。所述第一输入轴1上的换挡齿轮6通过拨叉拨动沿轴向移动，使换挡齿轮6的结合齿61与第一输入轴1上的三挡主动齿轮5的内齿轮啮合，或者使换挡齿轮6的一挡主动齿62与输出轴3上的一挡从动齿轮12啮合。

本发明双动力输入纯电动变速器的使用方法为：将第一输入轴与高扭矩电机相连相连，第二输入轴与高转速电机相连。通过拨叉拨动第一输入轴上换挡齿轮的一挡主动齿与输出轴上的一挡从动齿轮啮合，此时变速器位于一挡挡位，为起步挡或爬坡挡，高扭矩电机对输出轴提供高扭矩，纯电动汽车可顺利起步或爬坡，此时，也可通过换挡拨叉控制二四挡同步器与第二输入轴上的二挡主动齿轮啮合，对输出轴提供动力，通过一挡、二挡协同配合，对纯电动汽车提供最大输出扭力；通过拨叉拨动第一输入轴上换挡齿轮的一挡主动齿与一挡从动齿轮脱离，此时变速器位于二挡挡位，换挡过程动力连续无顿挫；通过拨叉拨动第一输入轴上换挡齿轮的结合齿与三挡主动齿轮的内齿轮啮合，控制二四挡同步器与二挡主动齿轮脱离，此时变速器位于三挡挡位，换挡过程动力连续无顿挫；通过换挡拨叉控制二四挡同步器与四挡主动齿轮啮合，控制换挡齿轮与三挡主动齿轮脱离，此时变速器位于四挡挡位，换挡过程动力连续无顿挫，由高转速电机驱动输出轴旋转，满足纯电动汽车高车速时高转速的需求。

本发明双动力输入纯电动变速器采用一个高扭矩电机、一个高转速电机协同配合输出动力，可减少电机的尺寸，方便纯电动汽车整体布局，变速器在换挡过程中，动力连续无顿挫，可根据纯电动车路况需求，选择单一挡位（一挡或二挡或三挡或四挡）或双挡位（一挡、二档或二档、三挡或三挡、四档）工作模式，有效满足满足纯电动汽车对动力的需求。