一种纯电动汽车用的减速器传动系统布置结构的制作方法

1.本发明涉及一种传动系统布置结构，具体涉及一种纯电动汽车用的减速器传动系统布置结构。


背景技术：

2.随着人们对环保的要求进一步提高，电动汽车逐渐成为汽车行业的热门。纯电动汽车的减速器没有空套齿轮，消除了因设置空套齿轮而产生的噪音。减速器常用斜齿轮设计提高啮合重合度，提高nvh性能。现有技术中，纯电动汽车的减速器输入级为单对齿轮副（单对齿轮副指两个啮合的齿轮），为进一步提高nvh性能，在保证端面重合度不变的条件下，输入级齿轮副采用大齿宽、大螺旋角的设计方法，提高输入级齿轮副的轴向重合度，进而提高输入级齿轮副的总重合度。
3.这样的减速器结构存在一定问题：1.由于输入级齿轮副采用大螺旋角设计，会产生较大的轴向力，这使得轴承负荷增大，轴承寿命缩短，且较大的轴向力容易使轴系发生轴向窜动，降低了减速器系统的可靠性；2.输入级齿轮副为单对齿轮副，其齿宽较大，大齿宽、大螺旋角齿轮副啮合时容易散热不良产生胶合失效；3.输入级齿轮副为单对齿轮副，其承载的扭矩范围广，导致齿轮副修形难度增大，难以覆盖全部扭矩范围，难以确保齿轮副修形的效果；4.大齿宽、大螺旋角齿轮制造时磨齿的难度大，齿面轮廓加工误差大，磨齿得到的齿轮一致性差。


技术实现要素：

4.本发明是为了提供一种纯电动汽车用的减速器传动系统布置结构，其将纯电动汽车的减速器的输入级齿轮副增加为2对，以解决上述减速器结构存在的问题。
5.本发明的技术方案是：一种纯电动汽车用的减速器传动系统布置结构，包括：输入轴，输入轴上设有2个输入齿轮，各输入齿轮为型号相同的斜齿轮，2个输入齿轮旋向相反；中间轴，中间轴上设有与输入齿轮一一啮合的中间轴大齿轮，各中间轴大齿轮型号相同；中间轴上设有中间轴小齿轮；输出轴，输出轴上设有与中间轴小齿轮啮合的差速器大齿轮。
6.本方案的纯电动汽车用的减速器传动系统布置结构，其输入轴上设有2个输入齿轮，2个输入齿轮旋向相反，中间轴上设有与输入齿轮一一啮合的中间轴大齿轮，每个输入齿轮和与其啮合的中间轴大齿轮组成一对输入级齿轮副。
7.本方案的纯电动汽车用的减速器传动系统布置结构，2个输入齿轮的旋向相反，型号相同，如此形成的输入级齿轮副产生的轴向力彼此抵消，避免了轴系上的不平衡轴向力所导致的轴承负荷增加和轴系窜动的问题，便于输入轴轴承选型。输入级齿轮副从单对变成了2对，在承载不变时，之前单对输入级齿轮副的负荷由2对输入级齿轮副分担，可以缩小
输入级齿轮副的齿宽，有利于改善输入级齿轮副的散热效果，降低其胶合失效的概率；由于每对输入级齿轮副承载的扭矩范围缩小，降低了齿轮副修形难度，有利于确保齿轮副修形的效果；输入级齿轮副的齿轮的齿宽缩小，其磨齿难度降低，有利于提高齿面轮廓的质量，提高磨齿加工后齿轮的一致性。
8.作为优选，所述输入齿轮和中间轴大齿轮均为修形后的齿轮。为提高nvh效果，必须对所有输入齿轮和中间轴大齿轮进行修形处理，以保证各对齿轮副的啮合效果，降低振动和噪声。应当可以理解，由于输入级齿轮副从单对变成了2对，其工作时存在的问题不同于之前，如：tip in/out工况（急踩油门/缓踩油门）减速器敲击能量增加，nvh效果差；能量回收工况减速器敲击能量增加，nvh效果差；输入级齿轮副不同相位时，减速器存在多次敲击，nvh效果差。因此本方案的纯电动汽车用的减速器传动系统布置结构的输入级齿轮副修形的工艺做了相应的调整。
9.作为优选，所述输入齿轮和中间轴大齿轮的修形工艺包括：齿顶修缘、鼓形修整、螺旋角修整和端部修缘。经过齿顶修缘后有利于降低齿轮啮合时的冲击，降低tip in工况阶次噪声；经过鼓形修整后的齿轮其齿面沿宽度方向呈中部凸起的鼓形，有利于改善齿轮的接触状况，降低啮合时的冲击，降低tip in工况阶次噪声；螺旋角修整微量改变螺旋角的大小，使实际齿面位置偏离理论齿面位置，可以改善载荷沿轮齿接触线的不均匀分布，降低tip in工况阶次噪声；端部修缘将齿轮的齿两端在一小段齿宽上将齿厚向端部逐渐削薄，可以改善载荷沿轮齿接触线的不均匀分布，降低tip in工况阶次噪声。
10.上述修形工艺主要针对tip in工况减速器敲击能量增加，nvh效果差的问题，是完整的齿轮修形工艺的一部分，完整的修形工艺包含的内容很多，以解决前述的三个问题。
11.作为优选，所述齿顶修缘后的齿轮的齿顶棱边处曲线的曲率半径增大。齿顶修缘能增大齿顶棱边处曲线的曲率半径，使齿顶处啮合曲线变平滑，避免由于齿距误差、轮齿变形导致齿轮啮合干涉，使齿轮啮入、啮出时平滑接触，有利于降低冲击，降低tip in工况阶次噪声。
12.作为优选，所述鼓形修整的鼓形量为1~20微米。鼓形量过小则轻载时齿轮啮合痕迹存在偏载，鼓形量过大则轻载时齿轮的接触痕迹偏小、传递误差大，故鼓形量应根据情况适当取值，以改善齿轮的接触状况。
13.作为优选，所述2个输入齿轮位于中间轴小齿轮两侧。如此2对输入级齿轮副沿轴向的分布相对均匀，且比较靠近轴承端，有利于降低作用在输入轴和中间轴上的弯矩，降低轴系的弯曲变形，提高系统的可靠性。
14.作为优选，所述2个输入齿轮位于中间轴小齿轮一侧。如此2对输入级齿轮副在中间轴小齿轮一侧，则中间轴小齿轮不会在2个中间轴大齿轮中间形成干涉，有利于变速结构的设置。
15.本发明的有益效果是：其将纯电动汽车的减速器的输入级齿轮副从单对增加为2对，输入级齿轮副产生的轴向力彼此抵消，避免了轴系上的不平衡轴向力所导致的轴承负荷增加和轴系窜动的问题，便于输入轴轴承选型；之前单对输入级齿轮副的负荷由2对输入级齿轮副分担，可以缩小输入级齿轮副的齿宽，改善了输入级齿轮副的散热效果，降低其胶合失效的概率；输入级齿轮副承载的扭矩范围缩小，降低了齿轮副修形难度，有利于确保齿轮副修形的效果；输入级齿轮副的齿轮的齿宽缩小，降低了磨齿难度，有利于提高齿面轮廓
的质量，提高磨齿加工后齿轮的一致性。
附图说明
16.图1为本发明的一种示意图。
17.图2为本发明的另一种示意图。
18.图中：输入轴1；输入齿轮2；中间轴3；中间轴大齿轮4；中间轴小齿轮5；输出轴6；差速器大齿轮7。
具体实施方式
19.为使本发明技术方案实施例目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明实施例的技术方案进行清楚地解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，而不是全部实施例。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。
20.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本方案，而不能解释为对本发明方案的限制。
21.参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
22.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定，“若干”的含义是表示一个或者多个。
23.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体:可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.具体实施例一：如图1所示，一种纯电动汽车用的减速器传动系统布置结构，包括：输入轴1，输入轴1上设有2个输入齿轮2，各输入齿轮2为型号相同的斜齿轮，2个输
入齿轮2旋向相反；中间轴3，中间轴3上设有与输入齿轮2一一啮合的中间轴大齿轮4，各中间轴大齿轮4型号相同；中间轴3上设有中间轴小齿轮5；输出轴6，输出轴6上设有与中间轴小齿轮5啮合的差速器大齿轮7。
25.本实施例的纯电动汽车用的减速器传动系统布置结构，其输入轴1上设有2个输入齿轮2，2个输入齿轮2旋向相反，中间轴3上设有与输入齿轮2一一啮合的中间轴大齿轮4，每个输入齿轮2和与其啮合的中间轴大齿4轮组成一对输入级齿轮副。
26.本实施例的纯电动汽车用的减速器传动系统布置结构，2个输入齿轮2的旋向相反，型号相同，如此形成的输入级齿轮副产生的轴向力彼此抵消，避免了轴系上的不平衡轴向力所导致的轴承负荷增加和轴系窜动的问题，便于输入轴1的轴承选型。输入级齿轮副从单对变成了2对，在承载不变时，之前单对输入级齿轮副的负荷由2对输入级齿轮副分担，可以缩小输入级齿轮副的齿宽，有利于改善输入级齿轮副的散热效果，降低其胶合失效的概率；由于每对输入级齿轮副承载的扭矩范围缩小，降低了齿轮副修形难度，有利于确保齿轮副修形的效果；输入级齿轮副的齿轮的齿宽缩小，其磨齿难度降低，有利于提高齿面轮廓的质量，提高磨齿加工后齿轮的一致性。
27.进一步的，输入齿轮2和中间轴大齿轮4均为修形后的齿轮。为提高nvh效果，必须对所有输入齿轮2和中间轴大齿轮4进行修形处理，以保证各对齿轮副的啮合效果，降低振动和噪声。应当可以理解，由于输入级齿轮副从单对变成了2对，其工作时存在的问题不同于之前，如：tip in/out工况（急踩油门/缓踩油门）减速器敲击能量增加，nvh效果差；能量回收工况减速器敲击能量增加，nvh效果差；输入级齿轮副不同相位时，减速器存在多次敲击，nvh效果差。因此本方案的纯电动汽车用的减速器传动系统布置结构的输入级齿轮副修形的工艺做了相应的调整。
28.进一步的，输入齿轮2和中间轴大齿轮4的修形工艺包括：齿顶修缘、鼓形修整、螺旋角修整和端部修缘。经过齿顶修缘后有利于降低齿轮啮合时的冲击，降低tip in工况阶次噪声；经过鼓形修整后的齿轮其齿面沿宽度方向呈中部凸起的鼓形，有利于改善齿轮的接触状况，降低啮合时的冲击，降低tip in工况阶次噪声；螺旋角修整微量改变螺旋角的大小，使实际齿面位置偏离理论齿面位置，可以改善载荷沿轮齿接触线的不均匀分布，降低tip in工况阶次噪声；端部修缘将齿轮的齿两端在一小段齿宽上将齿厚向端部逐渐削薄，可以改善载荷沿轮齿接触线的不均匀分布，降低tip in工况阶次噪声。
29.上述修形工艺主要针对tip in工况减速器敲击能量增加，nvh效果差的问题，是完整的齿轮修形工艺的一部分，完整的修形工艺包含的内容很多，以解决前述的三个问题。
30.进一步的，齿顶修缘后的齿轮的齿顶棱边处曲线的曲率半径增大。齿顶修缘能增大齿顶棱边处曲线的曲率半径，使齿顶处啮合曲线变平滑，避免由于齿距误差、轮齿变形导致齿轮啮合干涉，使齿轮啮入、啮出时平滑接触，有利于降低冲击，降低tip in工况阶次噪声。
31.进一步的，鼓形修整的鼓形量为1~20微米。鼓形量过小则轻载时齿轮啮合痕迹存在偏载，鼓形量过大则轻载时齿轮的接触痕迹偏小、传递误差大，故鼓形量应根据情况适当取值，以改善齿轮的接触状况。
32.进一步的，2个输入齿轮2位于中间轴小齿轮5一侧。如此2对输入级齿轮副在中间
轴小齿轮5一侧，则中间轴小齿轮5不会在2个中间轴大齿轮4中间形成干涉，有利于变速结构的设置。
33.具体实施例二：如图2所示，一种纯电动汽车用的减速器传动系统布置结构，包括：输入轴1，输入轴1上设有2个输入齿轮2，各输入齿轮2为型号相同的斜齿轮，2个输入齿轮2旋向相反；中间轴3，中间轴3上设有与输入齿轮2一一啮合的中间轴大齿轮4，各中间轴大齿轮4型号相同；中间轴3上设有中间轴小齿轮5；输出轴6，输出轴6上设有与中间轴小齿轮5啮合的差速器大齿轮7。
34.本实施例的纯电动汽车用的减速器传动系统布置结构，其输入轴1上设有2个输入齿轮2，2个输入齿轮2旋向相反，中间轴3上设有与输入齿轮2一一啮合的中间轴大齿轮4，每个输入齿轮2和与其啮合的中间轴大齿4轮组成一对输入级齿轮副。
35.本实施例的纯电动汽车用的减速器传动系统布置结构，2个输入齿轮2的旋向相反，型号相同，如此形成的输入级齿轮副产生的轴向力彼此抵消，避免了轴系上的不平衡轴向力所导致的轴承负荷增加和轴系窜动的问题，便于输入轴1的轴承选型。输入级齿轮副从单对变成了2对，在承载不变时，之前单对输入级齿轮副的负荷由2对输入级齿轮副分担，可以缩小输入级齿轮副的齿宽，有利于改善输入级齿轮副的散热效果，降低其胶合失效的概率；由于每对输入级齿轮副承载的扭矩范围降低，降低了齿轮副修形难度，有利于确保齿轮副修形的效果；输入级齿轮副的齿轮的齿宽缩小，其磨齿难度降低，有利于提高齿面轮廓的质量，提高磨齿加工后齿轮的一致性。
36.进一步的，输入齿轮2和中间轴大齿轮4均为修形后的齿轮。为提高nvh效果，必须对所有输入齿轮2和中间轴大齿轮4进行修形处理，以保证各对齿轮副的啮合效果，降低振动和噪声。应当可以理解，由于输入级齿轮副从单对变成了2对，其工作时存在的问题不同于之前，如：tip in/out工况（急踩油门/缓踩油门）减速器敲击能量增加，nvh效果差；能量回收工况减速器敲击能量增加，nvh效果差；输入级齿轮副不同相位时，减速器存在多次敲击，nvh效果差。因此本方案的纯电动汽车用的减速器传动系统布置结构的输入级齿轮副修形的工艺做了相应的调整。
37.进一步的，输入齿轮2和中间轴大齿轮4的修形工艺包括：齿顶修缘、鼓形修整、螺旋角修整和端部修缘。经过齿顶修缘后有利于降低齿轮啮合时的冲击，降低tip in工况阶次噪声；经过鼓形修整后的齿轮其齿面沿宽度方向呈中部凸起的鼓形，有利于改善齿轮的接触状况，降低啮合时的冲击，降低tip in工况阶次噪声；螺旋角修整微量改变螺旋角的大小，使实际齿面位置偏离理论齿面位置，可以改善载荷沿轮齿接触线的不均匀分布，降低tip in工况阶次噪声；端部修缘将齿轮的齿两端在一小段齿宽上将齿厚向端部逐渐削薄，可以改善载荷沿轮齿接触线的不均匀分布，降低tip in工况阶次噪声。
38.上述修形工艺主要针对tip in工况减速器敲击能量增加，nvh效果差的问题，是完整的齿轮修形工艺的一部分，完整的修形工艺包含的内容很多，以解决前述的三个问题。
39.进一步的，齿顶修缘后的齿轮的齿顶棱边处曲线的曲率半径增大。齿顶修缘能增大齿顶棱边处曲线的曲率半径，使齿顶处啮合曲线变平滑，避免由于齿距误差、轮齿变形导致齿轮啮合干涉，使齿轮啮入、啮出时平滑接触，有利于降低冲击，降低tip in工况阶次噪声。
40.进一步的，鼓形修整的鼓形量为1~20微米。鼓形量过小则轻载时齿轮啮合痕迹存在偏载，鼓形量过大则轻载时齿轮的接触痕迹偏小、传递误差大，故鼓形量应根据情况适当取值，以改善齿轮的接触状况。
41.进一步的，2个输入齿轮位于中间轴小齿轮两侧。如此2对输入级齿轮副沿轴向的分布相对均匀，且比较靠近轴承端，有利于降低作用在输入轴和中间轴上的弯矩，降低轴系的弯曲变形，提高系统的可靠性。
42.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。