专利名称：一种纯电动汽车专用自动变速器行星齿轮机构的制作方法
技术领域：
本发明属于汽车变速箱技术领域，具体涉及纯电动汽车专用自动变速器行星齿轮机构。
背景技术：
目前，纯电动汽车变速器主要由燃油汽车的变速器“变形”而来，或者有的电动汽 车直接只用减速器。纯电动汽车没有专用的自动变速器，燃油汽车自动变速器虽然具有优 越的性能，但是对于电动汽车来说，一方面其体积、重量太大，直接应用于电动汽车，使得整 车重量增加的太多；另一方面，由于电机特性与发动机特性的不同，纯电动汽车也没有必要 使用燃油汽车自动变速器那么复杂的结构。直接使用现有自动变速器就造成不必要的能量 损耗，降低了纯电动汽车的能量利用效率。
发明内容
为了解决现有自动变速器应用于纯电动汽车时其体积过大、结构复杂、效率低下 的问题，本发明提供一种纯电动汽车专用自动变速器行星齿轮机构。实现上述目的的技术解决方案如下一种纯电动汽车专用自动变速器行星齿轮机构包括机箱，机箱一侧设有具有内啮 合齿的齿圈3，与齿圈3啮合的前行星轮8空套在行星架7的一端，行星架的一端上还空套 有后行星轮6 ；与前行星轮8啮合的前太阳齿轮2设于轮轴1的一端，且前太阳齿轮2位于 齿圈3内；轮轴1为输入轴，其一端通过轴承插设在输出轴5上，输出轴5上设有后太阳轮 4，后太阳轮4与后行星轮6啮合；轮轴1的输入端通过3挡离合器C连接着行星架7的一 端，行星架上设有一个前进挡单向离合器F1与倒挡制动器B ；齿圈3的外侧连接着单向离合 ^^ F2 ο所述输出轴5为空心轴，输入轴1通过轴承置于输出轴5内。所述前行星轮8和后行星轮6为双联齿轮。本发明的有益技术效果体现在下述几个方面与目前汽车用自动变速箱行星齿轮机构相比，纯电动汽车专用自动变速箱行星齿 轮机构简单，适合于纯电动汽车专用。减少了齿轮、换挡执行元件，具有较高的效率。1、效率高于燃油汽车行星齿轮机构形式的自动变速器。在2挡时动力的传递路线 相当于定轴轮系，3挡时直接传递动力，通过主减速器减速，只有1挡为行星齿轮传递动力。 而且，换挡执行元件较少，只有4个换挡执行元件，而齿轮传动机构的功率损失主要来自离 合器摩擦片组的摩擦损耗(约占70%)；齿轮也较少，这样也减小了离合器摩擦损耗以及齿 轮啮合损耗。因此，本发明的纯电动汽车专用变速器结构布置形式具有较高的效率。2、齿轮布置形式结构简单，结构紧凑，体积小、重量小，符合汽车轻量化的原则。
图1为本发明结构示意图，图2为图1中双联齿轮结构图，图3为输出轴与输入轴配合剖视图，图4为一种纯电动汽车专用自动变速器结构简图。
具体实施例方式下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地描述。参见图4，一种纯电动汽车专用自动变速器结构简图，包括液力变矩器10、机箱9 和纯电动汽车专用自动变速器行星齿轮机构，该机构安装于机箱9内。参见图1，机箱一侧 设有具有内啮合齿的齿圈3，与齿圈3啮合的前行星轮8空套在行星架7的一端，行星架的 一端上还空套有后行星轮6，前行星轮8和后行星轮6为双联齿轮，见图2。与前行星轮8 啮合的前太阳齿轮2安装在轮轴1(输入轴)的一端，且前太阳齿轮2位于齿圈3内；轮轴 1为输入轴，其一端通过轴承插装在输出轴5内，输出轴5为空心轴，见图3。输出轴5上安 装有后太阳轮4，后太阳轮4与后行星轮6啮合；轮轴1的输入端通过3挡离合器C连接着 行星架7的一端，通过3挡离合器C，可控制行星架的转动。前进挡单向离合器F1与倒挡制 动器B连接着行星架7的另一端。齿圈3的外侧连接着单向离合器F2，单向离合器F2安装 于机箱9内。以实际开发某型纯电动汽车为例，所选挡位数为3，最小传动比为3. 16最大传动 比为7. 27，中间挡位5. 37。将主减速器传动比设为3. 16，行星齿轮机构各挡的变速比为1 挡一一2. 30，2挡——1. 70，3挡——1。对行星齿轮配齿计算得出各齿轮的齿数如表1所 示。最后得出的各挡实际传动比为1挡——2.34，2挡——1.72，3挡——1。表1齿轮齿数表 如附图1及附图4所示，一种纯电动汽车专用自动变速器使用了 4个换挡执行元 件1个离合器、1个制动器、2个单向离合器。表2纯电动汽车专用自动变速器换挡元件名称及作用 各个挡位的执行元件如表3所示。表3纯电动汽车专用自动变速器行星齿轮机构换挡执行元件工作表
注V —接合、制动或锁定各挡动力传递路线说明，结合图1及图4，输入转矩为顺时针。1、倒挡——R位(电机逆时针转动)R位时，倒档离合器B工作。动力经轮轴1传给前太阳轮2，使之逆时针转动，由于行星架7被倒挡制动器B锁 止，动力在由太阳轮传给双联齿轮时，双联齿轮只能绕其轴线顺时针转动，后太阳轮4便在 双联齿轮的作用下逆时针转动，实现车辆倒驶。2、前进挡——D位(电机顺时针转动)(1)前进一挡(D1 挡)D1挡时，前进挡单向离合器F1工作。动力经轮轴1传给前太阳轮2，使之顺时针转动，前太阳轮驱动与之相啮合的前行 星轮8逆时针转动，并使双联齿轮逆时针转动。由于起步时后太阳轮4与双联齿轮相连，起 步阻力大，双联齿轮逆时针转动时，有带动行星架7逆时针转动的趋势。而前进挡单项离合 器F1阻止行星架逆时针转动，双联齿轮便驱动后太阳轮4顺时针转动。(2)前进二挡(D2 挡)D2挡时，前进挡单项离合器&、2挡单项离合器F2工作。动力经轮轴1传给前太阳轮2，使之顺时针转动，前太阳轮驱动与之相啮合的前行 星轮8逆时针转动，前行星轮8驱动齿圈3逆时针转动。而2挡单项离合器F2阻止齿圈3 逆时针转动，行星架7便作顺时针转动，双联齿轮便和行星架7 —起驱动后太阳轮作顺时针 转动。(2)前进三挡(D3挡)D3挡时，前进挡离合器C、2挡单离合器F2工作。动力经轮轴1传给前太阳轮2，且经前进挡离合器C传给行星架7，双联齿轮的自转被限制，整个行星齿轮机构一起转动，输入轴与输出轴转速一致，传动比为1。3、爬坡挡——2位(电机顺时针转动)(1)爬坡1挡⑵挡)同前进一挡(D1挡)。
(2)爬坡 2 挡(22 挡)同前进二挡(D2挡)。
权利要求
一种纯电动汽车专用自动变速器行星齿轮机构，其特征在于包括机箱，机箱一侧设有具有内啮合齿的齿圈(3)，与齿圈(3)啮合的前行星轮(8)空套在行星架(7)的一端，行星架的一端上还空套有后行星轮(6)；与前行星轮(8)啮合的前太阳齿轮(2)设于轮轴(1)的一端，且前太阳齿轮(2)位于齿圈(3)内；轮轴(1)为输入轴，其一端通过轴承插设在输出轴(5)上，输出轴(5)上设有后太阳轮(4)，后太阳轮(4)与后行星轮(6)啮合；轮轴(1)的输入端通过3挡离合器C连接着行星架(7)的一端，行星架上设有一个前进挡单向离合器F1与倒挡制动器B；齿圈(3)的外侧连接着单向离合器F2。
2.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车专用自动变速器行星齿轮机构，其特征在 于所述输出轴(5)为空心轴，输入轴(1)通过轴承置于输出轴(5)内。
3.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车专用自动变速器行星齿轮机构，其特征在 于所述前行星轮(8)和后行星轮(6)为双联齿轮。
全文摘要
本发明涉及一种纯电动汽车专用自动变速器行星齿轮机构。该机构包括齿圈，与齿圈啮合的前行星轮空套在行星架的一端，行星架上还空套有后行星轮；与前行星轮啮合的前太阳齿轮设于轮轴的一端，且前太阳齿轮位于齿圈内；轮轴为输入轴，其一端通过轴承插设在输出轴上，输出轴上设有后太阳轮，后太阳轮与后行星轮啮合；轮轴的另一端通过3挡离合器C连接着行星架的一端，行星架上设有一个前进挡单向离合器F1与倒挡制动器B；齿圈的外侧连接着单向离合器F2。本发明的效率高于燃油汽车行星齿轮机构形式的自动变速器；其齿轮布置形式结构简单，结构紧凑，体积小、重量小，符合汽车轻量化的原则。
文档编号F16H3/70GK101865263SQ20101020456
公开日2010年10月20日 申请日期2010年6月18日 优先权日2010年6月18日
发明者罗时帅, 黄康 申请人:黄康;罗时帅