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一种使用行星减速机构的纯电动车桥
来源:汽车与驾驶维修  作者:佚名  2018-04-06 08:38:58

    摘要:本文主要结合电动车桥开发实践,介绍一种将行星减速与电机高度集成的同轴直联式纯电动车桥,该车桥适用于最大总质量不超过2 000 kg的微卡、微面及SUV车型。

    1 市场上常见同类型电动车桥结构及特点分析
    纯电动汽车的车桥布置形式一般分为2种:轴线垂直型,车桥在保持基本不变的情况下,为适应整车电机参数变化,只是齿轮速比做相应的调整;轴线平行型,需重新开发两级减速器总成,一般采用圆柱齿轮传动,电机通过支架固定于车桥壳体上。
    这两种布置形式均存在着无法弥补的缺陷和不足。轴线垂直型占用底盘空间极大,不易布置电池等部件。轴线平行型车桥整体存在偏载问题,造成车桥壳体始终承受多余的扭矩,增加车辆行驶时的不稳定因素。另外,由于驱动电机与车桥集成度过低,造成车桥总体质量大幅增加,影响整车行驶的平顺性,振动和噪声均较大。

    2 同轴直联式纯电动车桥产品结构及特点分绍
    2.1产品结构介绍
    笔者所在公司突破传统的设计模式,成功开发出同轴直联式纯电动车桥。该产品主要由电机、行星减速器、桥壳管总成及半轴带制动器总成等零部件组成,快速适应了市场的变化和需求。
    2.2行星减速器结构及工作原理介绍
    同轴直联式纯电动车桥将电机与传统车桥高度集成。在减速器设计时,引入“2K-H”型二级行星轮系(K—太阳齿轮,H—行星保持架),使电机动力输入轴线与半轴输出轴线相重合(图1)。

    当汽车启动时,电机通电,电机轴旋转带动行星减速器中的太阳齿轮旋转,太阳齿轮与双联行星齿轮中的大行星齿轮相啮合,从而带动双联行星齿轮中的小行星齿轮同时旋转。小行星齿轮与通过固定螺栓固定在电机壳体上的齿圈相啮合。
    因为行星保持架A及行星保持架B与差速器壳体通过固定螺栓连成一体,双联行星齿轮通过滚针轴承支承在行星保持架上,故双联行星齿轮中小行星齿轮旋转,可以同时带动差速器壳体旋转,从而带动差速器壳体中的半轴齿轮旋转,最终将扭矩传递给两侧的半轴,从而实现车辆正常行驶。汽车转弯时,通过差速器中的行星齿轮实现两轮的差速行驶。

    3 同轴直联式纯电动车桥优势
    同轴直联式纯电动车桥的优势在于零部件集成度高,占用底盘空间极小,给底盘其他部件布置留出大量空间,以便于布置动力电池及电机控制器等部件。动力输入与输出轴线相重合,不存在动力偏载现象,桥壳体不承受多余扭矩,产品的可靠性和稳定性均得到极大提高。
    电机壳体等部件进行轻量化设计,采用铝合金材质,使车桥总体质量变轻,汽车簧下质量相对较小,车桥振动和噪声均较小,整车平顺性较好。而且减速器总成采用行星减速,传动效率高达97%,正反转效率相同。
    产品已取得实用新型专利证书(证书编号:2977541)及发明专利证书(证书编号:1782953)两项专利,并获得辽宁省“科技创新重大专项”项目资金支持,并已在关键客户处实现装车和试验,产品各项性能指标均已达到预期效果。

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