專利名稱：基于機(jī)械自動(dòng)變速器的純電動(dòng)汽車的縱置式動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于機(jī)械自動(dòng)變速器的純電動(dòng)汽車的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，屬于一種行走機(jī)械的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
如何降低汽車的能源消耗和環(huán)境污染成為當(dāng)前汽車工業(yè)發(fā)展的主旋律。中國科技部表示，大力發(fā)展電動(dòng)汽車推進(jìn)交通能源轉(zhuǎn)型，已成為中國及世界主要發(fā)達(dá)國家政府支持的重點(diǎn)，電動(dòng)汽車的發(fā)展已經(jīng)引發(fā)了一場全球性的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，關(guān)系到全球汽車產(chǎn)業(yè)的未來，更關(guān)系到人類社會(huì)未來發(fā)展的可持續(xù)性。近兩年我國純電動(dòng)汽車的發(fā)展迅速，多個(gè)企業(yè)已經(jīng)在市場上推出純電動(dòng)汽車，純電動(dòng)汽車已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化。純電動(dòng)汽車具有勝過傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車輛的許多優(yōu)點(diǎn)，例如零排放、高效率、與石油無關(guān)以及安靜平穩(wěn)地運(yùn)行。純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)有多種，例如配置多檔傳動(dòng)裝置和離合器的傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系，無離合器的單檔傳動(dòng)裝置，兩個(gè)獨(dú)立的電動(dòng)機(jī)和帶有驅(qū)動(dòng)軸的固定檔傳動(dòng)裝置。配置多檔傳動(dòng)裝置和離合器的傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系具有多個(gè)檔位加速性好，但是換檔時(shí)有動(dòng)力中斷；無離合器的單檔傳動(dòng)裝置能實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速，但是加速性、爬坡能力差，電動(dòng)機(jī)的效率沒有充分發(fā)揮；兩個(gè)獨(dú)立的電動(dòng)機(jī)和帶有驅(qū)動(dòng)軸的固定檔傳動(dòng)裝置電機(jī)數(shù)量多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加速性差。本發(fā)明具有一個(gè)電動(dòng)機(jī)和二檔機(jī)械自動(dòng)變速器，不僅結(jié)構(gòu)簡單布置比較方便，而且加速性和爬坡能力都比較高，離合器和傳統(tǒng)布置形式不同，采用干式離合器傳動(dòng)效率較高。操作離合器能實(shí)現(xiàn)換檔時(shí)動(dòng)力不中斷，動(dòng)力性更加突出，從而提高純電動(dòng)汽車的綜合性能。前置后輪驅(qū)動(dòng)能顯著提高汽車的爬坡能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)問題是要提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，既能換檔，又能保證動(dòng)力不中斷的一種基于機(jī)械自動(dòng)變速器的純電動(dòng)汽車的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于機(jī)械自動(dòng)變速器的純電動(dòng)汽車的縱置式動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置。裝置包括一個(gè)電動(dòng)機(jī)I，一個(gè)兩檔機(jī)械自動(dòng)變速器，一個(gè)干式離合器28。兩檔機(jī)械自動(dòng)變速器由齒輪A5和B40，E9、F30和137組成的嚙合齒輪對，嚙合套T7以及變速器輸入軸M42、中間軸039和變速器輸出軸N36組成。嚙合齒輪對A5、B40組成一檔，齒輪對E9、F30組成二檔，齒輪對F30、137嚙合輸出動(dòng)力。操縱離合器28和嚙合套T7與變速器輸入軸M42上的齒輪A5的結(jié)合齒接合或分離實(shí)現(xiàn)檔位的變換。變速器的輸入軸M42兩端通過角接觸球軸承I 3支撐在變速器箱體內(nèi)。齒輪A5、E9分別通過滾針軸承空套在變速器輸入軸M42上。齒輪E9兩端通過角接觸球軸承II 10分別支撐在變速器箱體和飛輪內(nèi)。飛輪16與法蘭20用螺栓連接。齒輪MO和F30與中間軸039做成一體。中間軸039的兩端通過角接觸球軸承III29支撐在變速器箱體內(nèi)，變速器輸出軸N36的兩端通過角接觸球軸承IV34支撐在變速器箱體內(nèi)。法蘭31通過花鍵與變速器輸出軸N36連接，法蘭31端部靠螺栓32固定。離合器分離軸承裝置組成內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)式分離軸承24空套在齒輪E9上，軸承罩27連接分離套筒26和內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)式分離軸承24的外圈，波形彈簧25緊貼內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)式分離軸承24外圈的右側(cè)和軸承罩27的左側(cè)。操縱離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)12推動(dòng)分離套筒26向右軸向移動(dòng)，分離套筒26推動(dòng)內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)式分離軸承24的外圈，外圈推動(dòng)滾珠，滾珠推動(dòng)分離軸承26的內(nèi)圈從而推動(dòng)膜片彈簧14，實(shí)現(xiàn)離合器28的閉合。離合器28的從動(dòng)盤17通過從動(dòng)盤轂19與齒輪E9剛性連接，飛輪16通過法蘭20上的花鍵與變速器輸入軸M42剛性連接，目的就是在換檔時(shí)操作離合器28實(shí)現(xiàn)無動(dòng)力中斷驅(qū)動(dòng)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是能有效利用電動(dòng)機(jī)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)；換檔時(shí)無動(dòng)力中斷；爬坡能力好；結(jié)構(gòu)簡單，采用干式離合器傳動(dòng)效率高；適合前置后驅(qū)的布置形式。機(jī)械自動(dòng)變速器設(shè)置成兩個(gè)檔位，目的就是提高汽車的加速性能和爬坡能力，使電動(dòng)機(jī)始終在高效區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)。兩檔變速器結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。
變速器箱體上的開口是為了安裝換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。增加一級(jí)齒輪是為了防止離合器和輸出軸干涉。前置后驅(qū)在上坡行駛時(shí)，因驅(qū)動(dòng)輪上的附著力增大，故爬坡能力強(qiáng)。本發(fā)明的離合器布置形式與傳統(tǒng)的離合器不同，離合器28通過一對齒輪組(齒輪E9、齒輪F30)與變速器輸出軸N36相連。離合器的驅(qū)動(dòng)部分與變速器輸入軸M42通過花鍵連接，從動(dòng)部分通過從動(dòng)盤轂與齒輪E9連接?？梢詫?shí)現(xiàn)換檔時(shí)無動(dòng)力中斷驅(qū)動(dòng)。起步時(shí)接入一檔，電動(dòng)機(jī)I驅(qū)動(dòng)起步，當(dāng)加速換檔時(shí)離合器28逐漸結(jié)合，將嚙合套T7的力矩全部接過來，嚙合套T7與齒輪A5的結(jié)合齒分離，一檔退檔，離合器28再逐漸完全結(jié)合，這樣就完成一檔換至二檔。當(dāng)從二檔換至一檔時(shí)，離合器28逐漸分離，同時(shí)升高電機(jī)I的轉(zhuǎn)速，當(dāng)齒輪A5和嚙合套T7的轉(zhuǎn)速相同時(shí)，嚙合套T7與齒輪A5的結(jié)合齒接合，掛上一檔，然后離合器28再逐漸完全分離。完成二檔換至一檔。這樣就能實(shí)現(xiàn)汽車的無動(dòng)力中斷驅(qū)動(dòng)。提高汽車的加速性和動(dòng)力性。此外，電動(dòng)機(jī)I可正反向轉(zhuǎn)動(dòng)，倒車時(shí)，掛一檔電動(dòng)機(jī)I反向轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)倒車行駛。制動(dòng)時(shí)進(jìn)行制動(dòng)能量回收，即輸出端為原輸入端，即電動(dòng)機(jī)；輸入端為原輸出端，即車輪的轉(zhuǎn)速，并且電動(dòng)機(jī)由驅(qū)動(dòng)狀態(tài)變?yōu)榘l(fā)電狀態(tài)，能量從車輪到電機(jī)。實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是能有效利用電動(dòng)機(jī)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)；換檔時(shí)無動(dòng)力中斷；爬坡能力好；結(jié)構(gòu)簡單，適合前置后驅(qū)的布置形式。機(jī)械自動(dòng)變速器設(shè)置成兩個(gè)檔位，目的就是提高汽車的加速性能和爬坡能力，使電動(dòng)機(jī)始終在高效區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)。兩檔變速器結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。


圖I為本發(fā)明的原理圖；圖2為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖；圖3為離合器局部放大圖；圖4為一檔驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力傳遞路線；圖5為二檔驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力傳遞路線；圖6為一檔制動(dòng)的動(dòng)力傳遞路線；圖7為二檔制動(dòng)的動(dòng)力傳遞路線；
圖8為一檔換至二檔的動(dòng)力傳遞路線變換過程；圖9為二檔換至一檔的動(dòng)力傳遞路線變換過程。圖中I-電機(jī)，2-橡膠油封，3-角接觸球軸承I，4-變速器箱體，5-齒輪A，6-滾針軸承，7-嚙合套T，8-套筒，9-齒輪E，10-角接觸球軸承II，11-橡膠油封，12-離合器執(zhí)行結(jié)構(gòu)，13-離合器殼體，14-膜片彈簧，15-壓盤，16-飛輪，17-從動(dòng)盤，18-減震彈簧，19-從動(dòng)盤轂，20-法蘭，21-套筒，24-內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)式分離軸承，25-波形彈簧，26-分離套筒，27-軸承罩，28-離合器，29-角接觸球軸承III，30-齒輪F，31-法蘭，32-螺栓，33-密封圈，34-角接觸球軸承IV，36-變速器輸出軸N，37-齒輪I，39-中間軸0，40-齒輪B，41-軸承蓋，42-變速器輸入軸Μ。
具體實(shí)施方式

參閱附圖，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的描述。參閱圖1，本發(fā)明提供了一種基于機(jī)械自動(dòng)變速器的純電動(dòng)汽車的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置。裝置包括一個(gè)電動(dòng)機(jī)1，一個(gè)兩檔機(jī)械自動(dòng)變速器，一個(gè)干式離合器28。兩檔機(jī)械自動(dòng)變速器由齒輪Α5、Β40、Ε9、F30、137組成的嚙合齒輪對，和嚙合套Τ7以及變速器輸入軸Μ42、中間軸039和變速器輸出軸Ν36組成。嚙合齒輪對Α5、Β40組成一檔，齒輪對Ε9、F30組成二檔，齒輪對F30、137嚙合輸出動(dòng)力。操縱嚙合套Τ7和離合器28實(shí)現(xiàn)檔位的變換。嚙合套Τ7在變速器輸入軸Μ42上的齒輪Α5的結(jié)合齒接合或分離。變速器輸入軸Μ42兩端通過角接觸球軸承13支撐在變速器箱體4內(nèi)。齒輪Α5、Ε9分別通過滾針軸承空套在變速器輸入軸Μ42上。齒輪Ε9兩端通過角接觸球軸承II分別支撐在變速器箱體和飛輪內(nèi)。飛輪16與法蘭20用螺栓連接。齒輪Β40和F30與中間軸039做成一體。中間軸039的兩端通過角接觸球軸承ΙΙΙ29支撐在變速器箱體內(nèi)，變速器輸出軸Ν36的兩端通過角接觸球軸承IV34支撐在變速器箱體內(nèi)。法蘭31通過花鍵與變速器輸出軸Ν36連接，法蘭31端部靠螺栓32固定。離合器分離軸承裝置組成內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)式分離軸承24空套在齒輪Ε9上，軸承罩27連接分離套筒26和內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)式分離軸承24的外圈，波形彈簧25緊貼內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)式分離軸承24外圈的右側(cè)和軸承罩27的左側(cè)。操縱離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)12推動(dòng)分離套筒26向右軸向移動(dòng)，分離套筒26推動(dòng)內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)式分離軸承24的外圈，外圈推動(dòng)滾珠，滾珠推動(dòng)分離軸承26的內(nèi)圈從而推動(dòng)膜片彈簧15，實(shí)現(xiàn)離合器28的閉合。離合器28的從動(dòng)盤17通過從動(dòng)盤轂19與齒輪Ε9剛性連接，飛輪16通過法蘭20上的花鍵與變速器輸入軸Μ42剛性連接，目的就是在換檔時(shí)操作離合器28實(shí)現(xiàn)無動(dòng)力中斷驅(qū)動(dòng)。本發(fā)明通過兩檔變速器可實(shí)現(xiàn)以下工作模式?！獧n驅(qū)動(dòng)參閱圖4, 一檔驅(qū)動(dòng)時(shí),嚙合套Τ7左結(jié)合,動(dòng)力傳遞路線參閱圖中粗實(shí)線所示經(jīng)齒輪Α5、齒輪MO、齒輪F30、齒輪137、變速器輸出軸Ν36。電動(dòng)機(jī)I可正反向轉(zhuǎn)動(dòng)，反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)實(shí)現(xiàn)倒車行駛。二檔驅(qū)動(dòng)參閱圖5，二檔驅(qū)動(dòng)時(shí)，嚙合套Τ7右結(jié)合，動(dòng)力傳遞路線如圖中粗實(shí)線所示經(jīng)齒輪Ε9、齒輪F30、齒輪137、變速器輸出軸Ν36。制動(dòng)時(shí)汽車工作在制動(dòng)模式，車輪拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)發(fā)電給電池充電，分兩種情況一檔制動(dòng)當(dāng)汽車一檔驅(qū)動(dòng)行駛時(shí)，踩動(dòng)制動(dòng)踏板進(jìn)行制動(dòng)，動(dòng)力傳遞路線如圖4中粗實(shí)線所示齒輪137、齒輪F30、齒輪MO、齒輪Α5、電動(dòng)機(jī)I，拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)發(fā)電。當(dāng)電池電量充滿時(shí)，改為機(jī)械制動(dòng)。二檔制動(dòng)汽車二檔驅(qū)動(dòng)行駛時(shí)，踩動(dòng)制動(dòng)踏板進(jìn)行制動(dòng)，動(dòng)力傳遞路線如圖5中粗實(shí)線所示齒輪137、齒輪F30、齒輪E9、電動(dòng)機(jī)1，拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)發(fā)電。當(dāng)電池電量充滿時(shí)，改為機(jī)械制動(dòng)。換檔過程由一檔換至二檔時(shí)，需完成離合器28結(jié)合、嚙合套T7退出左結(jié)合。由二檔換至一檔時(shí)，需完成離合器28分離、電動(dòng)機(jī)I調(diào)速、嚙合套T7左結(jié)合等動(dòng)作。具體動(dòng)作一檔換至二檔時(shí)如圖8，離合器28逐漸結(jié)合，將嚙合套T7的力矩全部接過來，嚙合套T7與齒輪A5的結(jié)合齒分離，一檔退檔，離合器28再逐漸完全結(jié)合，這樣就完成一檔換至二檔。當(dāng)從二檔換至一檔時(shí)如圖9，離合器28逐漸分離，同時(shí)升高電機(jī)I的轉(zhuǎn)速，當(dāng)齒輪A5和嚙合套T7的轉(zhuǎn)速相同時(shí)，嚙合套T7與齒輪A5的結(jié)合齒接合，掛上一檔，然后離合器28再完全分開。完成二檔換至一檔。這樣就能實(shí)現(xiàn)汽車的無動(dòng)力中斷驅(qū)動(dòng)。提高汽車的加速性和動(dòng)力性。離合器動(dòng)作的作用是在換檔過程中實(shí)現(xiàn)無動(dòng)力中斷驅(qū)動(dòng)，提高汽車的動(dòng)力性。 從上面說明可以看出，本發(fā)明的積極效果在于能充分利用電動(dòng)機(jī)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)，減少動(dòng)力損失，能實(shí)現(xiàn)無動(dòng)力中斷換檔，顯著提高爬坡能力。
權(quán)利要求
1.一種基于機(jī)械自動(dòng)變速器的純電動(dòng)汽車的縱置式動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，包括一個(gè)電動(dòng)機(jī)(I)、一個(gè)兩檔機(jī)械自動(dòng)變速器、一個(gè)干式離合器(28)和操縱離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)(12)，其特征在于所述兩檔機(jī)械自動(dòng)變速器包括空套在變速器輸入軸M(42)上的齒輪A(5)和齒輪E (9)、固連在中間軸0(39)上的齒輪E (9)和齒輪F (30)以及固連在變速器輸出軸N(36)上的齒輪I (37)，齒輪A (5)、齒輪B (40)組成一檔齒輪對，齒輪E (9)、齒輪F (30)組成二檔齒輪對，齒輪F(30)、齒輪1(37)嚙合輸出動(dòng)力；所述變速器輸入軸M(42) —端由電動(dòng)機(jī)(I)驅(qū)動(dòng)，所述離合器(28)通過齒輪E(9)裝在變速器輸入軸M(42)的另一端，并通過操縱離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)(12)實(shí)現(xiàn)分離和閉合，通過操縱安裝在變速器輸入軸M(42)上的嚙合套T (7)與齒輪A(5)的結(jié)合齒接合或分離實(shí)現(xiàn)檔位的變換。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于機(jī)械自動(dòng)變速器的純電動(dòng)汽車的縱置式動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述變速器輸入軸M(42)兩端通過角接觸球軸承I (3)支撐在變速器箱體(4)內(nèi)，齒輪A(5)、E(9)分別通過滾針軸承空套在變速器輸入軸M(42)上，齒輪E(9)兩端通過角接觸球軸承II (10)分別支撐在變速器箱體(4)和飛輪(16)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于機(jī)械自動(dòng)變速器的純電動(dòng)汽車的縱置式動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述飛輪(16)與法蘭(20)用螺栓連接；齒輪B (40)和齒輪F(30)與中間軸0(39)做成一體；中間軸0(39)的兩端通過角接觸球軸承III (29)支撐在變速器箱體(4)內(nèi)，變速器輸出軸N(36)的兩端通過角接觸球軸承IV (34)支撐在變速器箱體(4)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于機(jī)械自動(dòng)變速器的純電動(dòng)汽車的縱置式動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述離合器(28)還包括離合器分離軸承裝置，其結(jié)構(gòu)是內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)式分離軸承(24)空套在齒輪E(9)上，軸承罩(27)連接分離套筒(26)和內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)式分離軸承(24)的外圈，波形彈簧(25)緊貼內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)式分離軸承(24)外圈的右側(cè)和軸承罩(27)的左偵牝操縱離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)(12)推動(dòng)分離套筒(26)向右軸向移動(dòng)，分離套筒(26)推動(dòng)內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)式分離軸承(24)的外圈，外圈推動(dòng)滾珠，滾珠推動(dòng)內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)式分離軸承(24)的內(nèi)圈從而推動(dòng)膜片彈簧(15)，實(shí)現(xiàn)離合器(28)的閉合。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于機(jī)械自動(dòng)變速器的純電動(dòng)汽車的縱置式動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述離合器(28)的從動(dòng)盤(17)通過從動(dòng)盤轂(19)與齒輪E (9)剛性連接，飛輪(16)通過法蘭(20)上的花鍵與變速器輸入軸M(42)剛性連接，其作用是在換檔時(shí)操作離合器(28)實(shí)現(xiàn)無動(dòng)力中斷驅(qū)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于機(jī)械自動(dòng)變速器的純電動(dòng)汽車的縱置式動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述變速器輸出軸N(36)的一端通過花鍵連接有法蘭(31)，法蘭(31)端部用螺栓(32)固定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于機(jī)械自動(dòng)變速器的純電動(dòng)汽車的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，特別是一種基于機(jī)械自動(dòng)變速器的純電動(dòng)汽車的縱置式動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置。該裝置包括一個(gè)電動(dòng)機(jī)，一個(gè)兩檔機(jī)械自動(dòng)變速器，一個(gè)干式離合器。兩檔機(jī)械自動(dòng)變速器由齒輪A、B、E、F、I組成的嚙合齒輪對，嚙合套T以及輸入軸M、中間軸O和輸出軸N組成。嚙合齒輪對A、B組成一檔，齒輪對E、F組成二檔，齒輪對F、I嚙合輸出動(dòng)力。離合器從動(dòng)部分與齒輪E剛性連接。操縱嚙合套T和離合器實(shí)現(xiàn)檔位的變換。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是能有效利用電動(dòng)機(jī)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)；換檔時(shí)無動(dòng)力中斷；爬坡能力好；適合前置后驅(qū)的布置形式。
文檔編號(hào)B60K17/02GK102700409SQ20121018505
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月6日
發(fā)明者梁瓊, 陳虹, 高炳釗 申請人:吉林大學(xué)