纯电动汽车用两挡自动变速器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种两挡变速器，特别是涉及一种应用于纯电动汽车的两挡自动变速器，属于汽车技术领域。
【背景技术】
[0002]动力传动技术属于纯电动汽车的核心技术，其类型与性能直接决定了纯电动汽车的动力性能与能耗水平。在驱动电机性能一定的情况下，为了进一步提高驱动轮的转矩，达到纯电动汽车的动力性要求，并能够调节电机转速和车速之间的关系，往往使用变速传动装置。目前，纯电动汽车多采用单挡减速器，其结构简单、体积小、质量轻、成本低，在运行过程中无需换挡，不存在动力中断的情况。
[0003]但是，采用单挡减速器时，对驱动电机要求较高，要求驱动电机既能在恒转矩区提供较高的驱动转矩，又能在恒功率区提供较高的转速，以满足车辆加速、爬坡与高速行驶的要求。同时，采用单挡减速器不利于提高电驱动总成系统的效率。这是因为单一传动比通常无法同时兼顾纯电动汽车的动力性和经济性，行驶过程中驱动电机多数情况无法处于高效率工作点，尤其是在最高或最低车速以及低负荷条件下，驱动电机效率一般会降至60-70%以下，严重浪费了车载电能而减少续驶里程。另外，单挡减速器也不利于采用高效率、轻量化的驱动电机。为了使纯电动汽车能更好地发挥其优越性，同时降低对驱动电机和电池的要求，纯电动汽车电驱动系统应采用多挡变速器，通过对多挡变速器的操纵来保证驱动电机能够更多地工作在较为理想的高效率区域，从而提高整车的动力性、经济性等指标。
[0004]相较于更多挡位甚至无级变速变速器，两挡变速器由于结构更简单紧凑，功率密度更高，可实现动力换挡，技术相对成熟，对电机要求更低，电驱动系统综合成本更低，同时能保证较高的传动效率，在纯电动汽车领域大范围推广应用的可能性更高，能更快产业化和市场化，从而具有更大的可行性。
【发明内容】
[0005](I)目的
[0006]本发明的目的在于提供一种纯电动汽车用两挡自动变速器，以解决现有的纯电动汽车用单挡减速器对驱动电机和电池要求较高、驱动电机运行效率较低等问题，提高纯电动汽车的动力性和经济性。
[0007](2)技术方案
[0008]本发明一种纯电动汽车用两挡自动变速器，包含输入轴、第一中间轴、第二中间轴、第一圆柱齿轮副、第二圆柱齿轮副、第三圆柱齿轮副、第一转矩传递装置、第二转矩传递装置，以及差速器总成。其中:
[0009]I)所述输入轴横截面为圆形；
[0010]2)所述第一中间轴横截面为圆形；
[0011]3)所述第二中间轴横截面为圆形；
[0012]4)所述第一圆柱齿轮副可以是直齿圆柱齿轮副或斜齿圆柱齿轮副，包括第一圆柱齿轮副主动齿轮和第一圆柱齿轮副从动齿轮；
[0013]5)所述第二圆柱齿轮副可以是直齿圆柱齿轮副或斜齿圆柱齿轮副，包括第二圆柱齿轮副主动齿轮和第二圆柱齿轮副从动齿轮；
[0014]6)所述第三圆柱齿轮副可以是直齿圆柱齿轮副或斜齿圆柱齿轮副，包括第三圆柱齿轮副主动齿轮和第三圆柱齿轮副从动齿轮；
[0015]7)所述第一转矩传递装置可以是离合器、同步器、接合套等，包括第一转矩传递装置主动端和第一转矩传递装置从动端，其中，所述第一转矩传递装置主动端和第一转矩传递装置从动端可以选择性地接合，将输入轴和第一圆柱齿轮副主动齿轮暂时地连接起来；
[0016]8)所述第二转矩传递装置可以是离合器、同步器、接合套等，包括第二转矩传递装置主动端和第二转矩传递装置从动端，其中，所述第二转矩传递装置主动端和第二转矩传递装置从动端可以选择性地接合，将第一中间轴和第二中间轴暂时地连接起来；
[0017]9)所述差速器总成可选用市场上的现成产品。
[0018]因此，本发明的齿轮结构和转矩传递装置结构会因具体的设计要求的变化而有多种变化的技术方案，基于本发明而获得的其他齿轮结构方案或转矩传递装置结构方案均在本发明的权利主张内。
[0019]它们之间的相互关系优化方案是:
[0020]I)所述输入轴、第二中间轴以及差速器总成的旋转中心线相互平行；
[0021]2)所述输入轴、第一转矩传递装置、第一圆柱齿轮副主动齿轮和第二圆柱齿轮副主动齿轮的旋转中心线重合；
[0022]3)所述第一中间轴、第二中间轴、第二转矩传递装置、第一圆柱齿轮副从动齿轮、第二圆柱齿轮副从动齿轮和第三圆柱齿轮副主动齿轮的旋转中心线重合；
[0023]4)所述差速器总成和第三圆柱齿轮副从动齿轮的旋转中心线重合；
[0024]5)所述输入轴与第一转矩传递装置主动端固定连接；
[0025]6)所述输入轴与第二圆柱齿轮副主动齿轮固定连接；
[0026]7)所述第一中间轴与第二圆柱齿轮副从动齿轮固定连接；
[0027]8)所述第一中间轴与第二转矩传递装置主动端固定连接；
[0028]9)所述第二中间轴与第二转矩传递装置从动端固定连接；
[0029]10)所述第二中间轴与第一圆柱齿轮副从动齿轮固定连接；
[0030]11)所述第二中间轴与第三圆柱齿轮副主动齿轮固定连接；
[0031]12)所述差速器总成的外壳与第三圆柱齿轮副从动齿轮固定连接；
[0032]13)所述第一圆柱齿轮副主动齿轮与第一转矩传递装置从动端固定连接；
[0033]14)所述第一圆柱齿轮副主动齿轮空套在输入轴上；
[0034]15)所述第一转矩传递装置、第一圆柱齿轮副主动齿轮、第二圆柱齿轮副主动齿轮在输入轴的旋转中心线上从靠近输入端到远离输入端地依次排列，所述第三圆柱齿轮副主动齿轮、第一圆柱齿轮副从动齿轮、第二转矩传递装置、第二圆柱齿轮副从动齿轮在第二中间轴的旋转中心线上从靠近输入端到远离输入端地依次排列；
[0035]也可以是:所述第一圆柱齿轮副主动齿轮、第一转矩传递装置、第二圆柱齿轮副主动齿轮在输入轴的旋转中心线上从靠近输入端到远离输入端地依次排列，所述第三圆柱齿轮副主动齿轮、第一圆柱齿轮副从动齿轮、第二转矩传递装置、第二圆柱齿轮副从动齿轮在第二中间轴的旋转中心线上从靠近输入端到远离输入端地依次排列；
[0036]也可以是:所述第一转矩传递装置、第一圆柱齿轮副主动齿轮、第二圆柱齿轮副主动齿轮在输入轴的旋转中心线上从靠近输入端到远离输入端地依次排列，所述第一圆柱齿轮副从动齿轮、第三圆柱齿轮副主动齿轮、第二转矩传递装置、第二圆柱齿轮副从动齿轮在第二中间轴的旋转中心线上从靠近输入端到远离输入端地依次排列；
[0037]也可以是:所述第一圆柱齿轮副主动齿轮、第一转矩传递装置、第二圆柱齿轮副主动齿轮在输入轴的旋转中心线上从靠近输入端到远离输入端地依次排列，所述第一圆柱齿轮副从动齿轮、第三圆柱齿轮副主动齿轮、第二转矩传递装置、第二圆柱齿轮副从动齿轮在第二中间轴的旋转中心线上从靠近输入端到远离输入端地依次排列。
[0038]它们的设计参数为:
[0039]I)所述输入轴直径不大于200毫米；
[0040]2)所述第一中间轴直径不大于200毫米；
[0041]3)所述第二中间轴直径不大于200毫米；
[0042]4)所述第一圆柱齿轮副、第二圆柱齿轮副和第三圆柱齿轮副法向模数不大于10.00毫米；
[0043]5)所述第一圆柱齿轮副主动齿轮、第二圆柱齿轮副主动齿轮和第三圆柱齿轮副主动齿轮齿数不多于100个；
[0044]6)所述第一圆柱齿轮副从动齿轮、第二圆柱齿轮副从动齿轮和第三圆柱齿轮副从动齿轮齿数不多于200个；
[0045]7)所述第一转矩传递装置和第二转矩传递装置转矩容量不大于2000牛顿米。
[0046]本发明中涉及的传动方案通过控制所述第一转矩传递装置和第二转矩传递装置的接合或分离，产生一挡和二挡两个挡位。本发明的工作原理简介如下:
[0047]I)当所述第一转矩传递装置和第二转矩传递装置都处于分离状态时，该纯电动汽车用两挡自动变速器的自由度为2，动力无法从输入轴传递至差速器总成；
[0048]2)当所述第一转矩传递装置处于接合状态、第二转矩传递装置处于分离状态时，该纯电动汽车用两挡自动变速器的自由度为1，处于一挡，动力从输入轴经第一转矩传递装置、第一圆柱齿轮副、第二中间轴和第三圆柱齿轮副传递至差速器总成，输入轴与第三圆柱齿轮副从动齿轮转速的比值为一挡的传动比；
[0049]3)当所述第二转矩传递装置处于接合状态、第一转矩传递装置处于分离状态时，该纯电动汽车用两挡自动变速器的自由度为1，处于二挡，动力从输入轴经第二圆柱齿轮畐IJ、第一中间轴、第二转矩传递装置、第二中间轴和第三圆柱齿轮副传递至差速器总成，输入轴与第三圆柱齿轮副从动齿轮转速的比值为二挡的传动比；
[0050]4)其中，当输入轴正向旋转时，所述一挡和二挡为前进一挡和前进二挡；当输入轴反向旋转时，所述一挡和二挡为倒一挡和倒二挡。所述前进一挡与倒一挡的传动比相同，为7?17 ;所述前进二挡与倒二挡的传动比相同，为3?13。
[0051](3)优点
[0052]I)本发明结构简单紧凑、质量较轻，可以大幅降低制造成本；
[0053]2)本发明采用两挡自动变速，扩大了传动比范围，可以大幅降低对驱动电机的性能要求，允许采用高效率、轻量化的驱动电机，进一步降低纯电动汽车电驱动系统的总体积、总质量、总成本；
[0054]3)本发明结构简单紧凑、传动平稳、传动比范围宽，既可以使纯电动汽车获得更好的动力性能，也能够让电机更多地运行在高效率区，降低能耗水平，增加续驶里程，提高整车的动力性和经济性；
[0055]4)本发明各个挡位的传动损失都较小，具备极高的功率传递效率；
[0056]5)本发明的第二圆柱齿轮副主动齿轮与输入轴固定连接，第二圆柱齿轮副主动齿轮制造装配更容易，成本更低，更有利于第二圆柱齿轮副获得较大传动比；
[0057]6)本发明的所有转矩传递装置都可以选择性地接合，所需转矩容量较小，有利于减少转矩传递装置的磨损，并有利于缩小转矩传递装置的尺寸，进一步降低纯电动汽车电驱动系统的总体积、总质量、总成本。
【附图说明】
[0058]图1是本发明的实施例1的结构