本发明涉及汽车变速器技术,特别涉及一种电动汽车用四速变速器。
背景技术:
汽车的行驶工况复杂多变,行驶阻力和行驶速度变化大,在平直路面匀速前进时的服滚动阻力和迎风阻力较小,而在爬陡坡或急加速时的爬坡阻力或加速阻力非常大,所需的驱动力有几倍甚至十几倍的差距,另外,汽车既要满足特殊路段以时速几千米甚至更慢的速度缓慢爬行又要能以时速一百多千米甚至更快的速度快速行驶,需要驱动轮在相当宽泛的转速区间运行,而被广泛用作汽车发动机的汽油机或柴油机都无法直接提供如此宽泛扭矩和转速,需要在发动机和驱动轮之间串入具有多个减速比的汽车变速器扩展扭矩和转速范围以满足汽车复杂多变的动力需求。为满足用户对汽车动力性能和燃油经济性能不断提高的要求,汽车变速器的档位个数不断增多,但更多档位个数使得汽车变速器具有更复杂的结构,制造维护成本更高。
目前的电动汽车多采用只有一个变速比的单级减速齿轮箱传动,这难以满足汽车复杂多变的动力需求,要么爬坡能力差、提速慢,要么即使驱动电机转速非常高,不能很好地兼顾驱动力和速度。如果电动汽车采用具有多个变速比的变速器,不但能显著提升电动汽车的动力性能,还能降低对驱动电机、控制系统、动力电池组的要求,从而降低电动汽车动力系统成本。进一步对驱动电机的效率图谱研究可知,电动汽车如果采用具有更多档位个数的变速器,电机的扭矩和转速与汽车的动力需求更贴近匹配,电机具有更高的输出效率,这对节约电能、延长行驶里程也非常有意义。
与汽油机或柴油机匹配的多档位汽车变速器虽然已经技术成熟且被广泛应用,但其具有结构复杂、体积大、重量大、制造成本高等缺陷,而驱动电机比汽油机和柴油机有更优秀的扭矩和转速输出特性,电动汽车采用传统汽的多档位汽车变速器是不合适的。
蓬勃发展的电动汽车市场需要适合电动汽车的多档位变速器,研发适合电动汽车的多档位变速器是符合市场需求的。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种具有三个档位、换档质量高、传动效率高,适用于电动汽车的电动汽车用四速变速器。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:提供一种电动汽车用四速变速器,包括:输入轴、输出轴、差速器,其中,电动汽车用四速变速器还包括第一变速齿轮副、第二变速齿轮副、第三变速齿轮副、第四变速齿轮副、第一选档组件、第二选档组件,输入轴与输出轴通过第一选档组件选择第一变速齿轮副或第二变速齿轮副传递运动和扭矩,输入轴与输出轴通过第二选档组件选择第三变速齿轮副或第四变速齿轮副传递运动和扭矩。
在一些实施方式中,第一选档组件布置在输出轴上、第二选档组件布置在输入轴上。
在一些实施方式中,第一选档组件布置在输出轴上、第二选档组件布置在输出轴上。
在一些实施方式中,第一选档组件布置在输入轴上、第二选档组件布置在输出轴上。
在一些实施方式中,第一选档组件布置在输入轴上、第二选档组件布置在输入轴上。
在一些实施方式中,选档组件优选同步器。
在一些实施方式中,输出轴与差速器通过齿轮(或链轮)传递运动和扭矩、第二输出轴通过齿轮(或链轮)传递运动和扭矩。
有益效果
通过前述技术方案的描述,不难理解本发明提供的电动汽车用四速变速器因采用上述方案,可获得以下有益效果:
结构简单、重量轻;
结构可靠性高、传动效率高;
可提供四个变速比,具有绵密的齿比、宽泛的变速区间;
因具有更多档位个数和更宽广的变速范围,驱动电机的转速和扭矩输出与汽车的动力需求能更好地贴近匹配,不但显著提升了汽车动力性能,还有利于驱动电机更高效地输出动力,这对节约能量、延长行驶里程也非常有意义。
附图说明
本文所述的附图仅用于示意目的,应该理解的是,说明和具体示例仅意图用于示意目的,而不是意图限制本发明公开的范围。
在附图中,相同标号一致地表示相同的元件、构件或特征。
图1是根据本发明优选实施例的电动汽车用四速变速器结构示意图。
附图标记说明:
01、根据本发明优选实施例的电动汽车用四速变速器
10、输入轴
11、输出轴
20、离合器输入轴
21、离合器
31、第一变速齿轮副的输入齿轮
32、第二变速齿轮副的输入齿轮
33、第三变速齿轮副的输入齿轮
34、第四变速齿轮副的输入齿轮
41、第一变速齿轮副的输出齿轮
42、第二变速齿轮副的输出齿轮
43、第三变速齿轮副的输出齿轮
44、第四变速齿轮副的输出齿轮
50、差速器
51、输出轴输出齿轮
52、差速器齿轮
61、第一选档组件
62、第二选档组件
具体实施方式
为使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及优选实施例,对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是,以下描述的具体实施例仅用以示意、解释本发明,本质上仅仅是示范性的,而不是意图用于限制本发明的公开、应用或用途。
如图1所示,根据本发明优选实施例的电动汽车用四速变速器01,包括:输入轴10、输出轴11、差速器50,其中,电动汽车用四速变速器01还包括第一变速齿轮副(31和41)、第二变速齿轮副(32和42)、第三变速齿轮副(33和43)、第四变速齿轮副(34和44)、第一选档组件61、第二选档组件62,输入轴10与输出轴11通过第一选档组件61选择第一变速齿轮副(31和41)或第二变速齿轮副(32和42)传递运动和扭矩,输入轴10与输出轴11通过第二选档组件62选择第三变速齿轮副(33和43)或第四变速齿轮副(34和44)传递运动和扭矩。
其中,第一选档组件61布置在输出轴11上、第二选档组件62布置在输入轴10上。
第一变速齿轮副的输入齿轮31布置在输入轴10上并与输入轴10联接,第二变速齿轮副的输入齿轮32布置在输入轴10上并与输入轴10联接,第三变速齿轮副的输出齿轮33布置在输出轴11上并与输出轴11联接,第四变速齿轮副的输出齿轮34布置在输出轴11上并与输出轴11联接。
第一变速齿轮副的输出齿轮41套在输出轴11上并可与布置在输出轴11上的第一选档组件61联结传递运动和扭矩或断开联结,第二变速齿轮副的输出齿轮42套在输出轴11上并可与布置在输出轴11上的第一选档组件61联结传递运动和扭矩或断开联结,第三变速齿轮副的输入齿轮33套在输入轴10上并可与布置在输入轴10上的第二选档组件62联结传递运动和扭矩或断开联结,第四变速齿轮副的输入齿轮34套在输入轴10上并可与布置在输入轴10上的第二选档组件62联结传递运动和扭矩或断开联结。
第一选档组件61布置在输出轴11上并与输出轴11联接,第二选档组件62布置在输入轴10上并与输入轴10联接。
其中,输出轴11与差速器50通过齿轮(51和52)传递运动和扭矩。
选档组件61或62为一种可使传动部件两两联结传递运动和扭矩的装置,如同步器,根据本发明优选实施例的电动汽车用四速变速器01优选同步器作为选档组件。
在根据本发明的电动汽车用四速变速器中,输出轴11与差速器50也可通过链轮组件传递运动和扭矩,根据本发明优选实施例的电动汽车用四速变速器01优选齿轮传动。
为更好地理解根据本发明优选实施例的电动汽车用四速变速器01,下面对该实施例中电动汽车用四速变速器01的各档运动和扭矩的传递路线进行详细说明:
第一档的运动和扭矩传递路线:
第一选档组件61与第一变速齿轮副的输出齿轮41联结传递运动和扭矩,第二变速齿轮副的输出齿轮42与第一选档组件61断开联结,第三变速齿轮副的输入齿轮33与第二 选档组件62断开联结,第四变速齿轮副的输入齿轮34与第二选档组件62断开联结。
运动和扭矩从离合器输入轴20输入,经离合器21传递给输入轴10,经第一变速齿轮副的输入齿轮31与第一变速齿轮副的输出齿轮41啮合传递至第一选档组件61,再通过第一选档组件61传递给输出轴11,经输出轴输出齿轮51与差速器齿轮53啮合传递给差速器50。
第二档的运动和扭矩传递路线:
第一选档组件61与第一变速齿轮副的输出齿轮41断开联结,第二变速齿轮副的输出齿轮42与第一选档组件61联结传递运动和扭矩,第三变速齿轮副的输入齿轮33与第二选档组件62断开联结,第四变速齿轮副的输入齿轮34与第二选档组件62断开联结。
运动和扭矩从离合器输入轴20输入,经离合器21传递给输入轴10,经第二变速齿轮副的输入齿轮32与第二变速齿轮副的输出齿轮42啮合传递至第一选档组件61,再通过第一选档组件61传递给输出轴11,经输出轴输出齿轮51与差速器齿轮53啮合传递给差速器50。
第三档的运动和扭矩传递路线:
第一选档组件61与第一变速齿轮副的输出齿轮41断开联结,第二变速齿轮副的输出齿轮42与第一选档组件61断开联结,第三变速齿轮副的输入齿轮33与第二选档组件62联结传递运动和扭矩,第四变速齿轮副的输入齿轮34与第二选档组件62断开联结。
运动和扭矩从离合器输入轴20输入,经离合器21传递给输入轴10,经第二选档组件62传递给第三变速齿轮副的输入齿轮33,通过第三变速齿轮副的输入齿轮33与第三变速齿轮副的输出齿轮44啮合将运动和扭矩传递给输出轴11,再经输出轴输出齿轮51与差速器齿轮53啮合传递给差速器50。
第四档的运动和扭矩传递路线:
第一选档组件61与第一变速齿轮副的输出齿轮41断开联结,第二变速齿轮副的输出齿轮42与第一选档组件61断开联结,第三变速齿轮副的输入齿轮33与第二选档组件62断开联结,第四变速齿轮副的输入齿轮34与第二选档组件62联结传递运动和扭矩。
运动和扭矩从离合器输入轴20输入,经离合器21传递给输入轴10,经第二选档组件62传递给第四变速齿轮副的输入齿轮34,通过第四变速齿轮副的输入齿轮34与第四变速齿轮副的输出齿轮44啮合将运动和扭矩传递给输出轴11,再经输出轴输出齿轮51与差速器齿轮53啮合传递给差速器50。
不难理解,将第一选档组件61布置在输入轴上、第二选档组件62布置在输出轴上,将第一选档组件61布置在输入轴上、第二选档组件62也布置在输入轴上,将第一选档组件61布置在输出轴上、第二选档组件62也布置在输出轴上,这几种方案本质上没有差别,只是更多更灵活的方案。
该了解的是,本发明以上的描述仅仅是示范性的,并且未偏离本发明本质的变体也属于本发明的范围内。这种变体不应被视为脱离了本发明的精神和范围。