一种行星变速器、包含行星变速器的电驱桥及电动汽车的制作方法

本发明属于汽车传动装置，特别涉及一种行星变速器、包含行星变速器的电驱桥及电动汽车。

背景技术：

1、在汽车的传动结构中，传统的驱动模式利用变速箱将内燃机的动力输出，经过传动轴后到达车桥。此时动力被车桥内的差速器分配到两根半轴上，从而驱动车轮转动。这种驱动形式的驱动链长，驱动效率低，能量损耗大，零部件体积大。如果仅是利用电动机来替换内燃机，这种电驱动车桥虽然容易实现产业化，但是对电动机的性能要求高，需要电动机在大范围的转速变化中保持高效率的输出，这样容易造成能源浪费。

2、另外一种电驱动车桥的实现方式为电动机的输出轴与变速器相连接，变速器再将动力传递给差速器，此时电动机，变速器，差速器的主轴相互平行，形成一个驱动整体。目前，与电驱动车桥连接的变速器的整体结构大，装配困难，占据了较多的车辆布局空间。而且，现有的电驱动车桥在有效防止车轮打滑方面也需要改进。

技术实现思路

1、为了解决背景技术中所述现有技术的不足，本发明提供一种行星变速器、包含行星变速器的电驱桥及电动汽车，本发明提供的行星变速器结构紧凑，便于装配，装配有本发明所提供的行星变速器的电驱桥可以显著缩短汽车传动链，重量相对于现有车桥及变速器总成大幅减轻，能够有效减少传动链部件占用的车体空间，优化车辆的空间布局，提高司机和乘客的可利用空间，而且装有限滑差速器的电驱桥能很好的防止车轮打滑。

2、本发明是通过如下技术方案实现上述发明目的的：提供一种行星变速器，所述行星变速器包括传动单元以及离合器单元；

3、所述传动单元包括输入轴、太阳轮、行星齿轮组、行星架一、行星架二、齿圈和输出齿轮；所述太阳轮设置在输入轴上，所述太阳轮啮合连接行星齿轮组，所述行星齿轮组包括三个行星齿轮，每个所述行星齿轮通过销轴安装在行星架一和行星架二上，所述行星架一通过深沟球轴承一安装在输入轴上，所述行星架二通过深沟球轴承二安装在输入轴上，所述行星齿轮啮合齿圈，所述行星架一通过第三花键副固定连接输出齿轮；

4、所述离合器单元包括第一离合器和第二离合器；

5、所述第一离合器包括外离合器壳体、内离合器壳体、内离合器安装支架、第一外摩擦片组和第一内摩擦片组；所述外离合器壳体与行星变速器壳体固定连接；所述内离合器壳体和内离合器安装支架通过螺栓固定连接在一起；所述外离合器壳体为一端开放的内外筒结构，所述外离合器壳体的内筒通过第一圆锥滚子轴承安装在输入轴上；在外离合器壳体的内筒和外筒之间设置有第一碟形弹簧以及与第一碟形弹簧相接触的第一活塞，由第一活塞与外离合器壳体所围成的密闭腔室连接第一液压管；在外离合器壳体与内离合器壳体所围成的腔室内设置有第一外摩擦片组和第一内摩擦片组，所述第一外摩擦片组与外离合器壳体固定连接，所述第一内摩擦片组与内离合器壳体固定连接；所述第一活塞在第一液压管内的液压油的作用下，克服第一碟形弹簧的弹力将第一外摩擦片组和第一内摩擦片组压紧在一起，利用第一外摩擦片组和第一内摩擦片组之间的摩擦力，使第一外摩擦片组和第一内摩擦片组之间变为固定连接，从而使外离合器壳体通过内离合器壳体与内离合器安装支架固定连接在一起，所述内离合器安装支架通过第一花键副与齿圈固定连接，由于所述外离合器壳体与行星变速器壳体固定连接，因此，第一离合器工作时，第一活塞在液压油的作用下最终使齿圈与行星变速器壳体之间固定连接；

6、所述第二离合器包括内离合器壳体、内离合器安装支架、花键毂、第二外摩擦片组和第二内摩擦片组；所述内离合器壳体与第二外摩擦片组固定连接；所述花键毂安装在输入轴上，所述花键毂的一端带有外花键，另一端带有内花键，所述行星架二带有外花键，所述花键毂的内花键与所述行星架二上的外花键配合形成第二花键副，所述花键毂通过第二花键副固定连接行星架二，所述花键毂通过外花键固定连接第二内摩擦片组；在所述花键毂与所述内离合器壳体围成的密闭空间内设置有第二碟形弹簧以及与第二碟形弹簧相接触的第二活塞，由第二活塞与内离合器壳体所围成的密闭腔室连接第二液压管；所述第二活塞在第二液压管内的液压油的作用下，克服第二碟形弹簧的弹力将第二外摩擦片组和第二内摩擦片组压紧在一起，利用第二外摩擦片组和第二内摩擦片组之间的摩擦力，使第二外摩擦片组和第二内摩擦片组之间变为固定连接；由于第二外摩擦片组固定连接内离合器壳体和内离合器安装支架，内离合器安装支架通过第一花键副与齿圈固定连接，第二内摩擦片组固定连接花键毂和行星架二，因此，第二离合器工作时，第二活塞在第二液压管内的液压油的作用下最终使行星架二与齿圈之间固定连接。

7、进一步地，所述第一外摩擦片组包括多个第一外摩擦片，所述第一外摩擦片为带有均匀外齿的圆盘，第一外摩擦片的外齿与外离合器壳体内表面的齿槽配合，所述第一内摩擦片组包括多个第一内摩擦片，所述第一内摩擦片为带有均匀内齿的圆盘，第一内摩擦片的内齿与内离合器壳体外表面的齿槽配合，第一外摩擦片与第一内摩擦片交错排列；所述第二外摩擦片组包括多个第二外摩擦片，所述第二外摩擦片为带有均匀外齿的圆盘，第二外摩擦片的外齿与内离合器壳体内表面的齿槽配合，所述第二内摩擦片组包括多个第二内摩擦片，所述第二内摩擦片为带有均匀内齿的圆盘，第二内摩擦片的内齿与花键毂外表面的花键槽配合，第二外摩擦片与第二内摩擦片交错排列。

8、进一步地，所述输入轴的与电动机连接的一端，在深沟球轴承一的外侧还设置有弹性挡圈，相对的另一端设有螺纹，输入轴通过螺纹副从外向内依次安装有螺母以及隔套，在所述隔套内侧的输入轴上，安装有第一圆锥滚子轴承，所述外离合器壳体通过内筒安装在第一圆锥滚子轴承上，所述螺母设置有两件，在两件螺母中间安装有调整环。

9、进一步地，所述内离合器壳体也为一端开放的内外筒结构，所述内离合器壳体的封闭端的设置方向与外离合器壳体的封闭端的设置方向相同，所述内离合器壳体的内筒安装在第二圆锥滚子轴承上，所述第二圆锥滚子轴承安装在输入轴上，在所述内离合器壳体的内筒与外筒之间设置第二碟形弹簧以及与第二碟形弹簧相接触的第二活塞。

10、进一步地，在所述内离合器壳体和外离合器壳体之间还设置有挡圈，所述挡圈套置在内离合器壳体的阶梯外侧壁上。挡圈用于调整内离合器壳体和外离合器壳体之间的间隙。

11、进一步地，所述行星架一的外部设置有第三圆锥滚子轴承，所述行星架一通过第三圆锥滚子轴承安装在行星变速器壳体上。

12、进一步地，所述行星变速器的输入轴通过离合器连接有电动机，所述电动机通过控制系统连接蓄电池。

13、电动机从左侧将动力传递给输入轴,当第一离合器和第二离合器未工作时，太阳轮、行星齿轮组、齿圈处于无序状态，即无法传递动力。

14、低速档位：第一离合器结合，第二离合器脱开，即：第二离合器不工作，第一离合器工作，第一液压管内的液压油进入第一离合器的第一活塞右腔，由于外离合器壳体固定在行星变速器壳体上始终不旋转,此时，外离合器壳体、内离合器壳体、内离合器安装支架、第一外摩擦片组、第一内摩擦片组连接为一体，固定不动，齿圈也固定不动。动力传动路线：电动机从左侧将动力传递给输入轴,输入轴带动太阳轮，太阳轮带动行星齿轮组，行星齿轮组在固定不动的齿圈上旋转，行星齿轮组带动行星架一和行星架二共同旋转，行星架一通过第三花键副带动输出齿轮旋转，输出齿轮对外输出动力，且速度按照由太阳轮、行星齿轮组、齿圈所组成的行星变速器传动单元的减速比对外输出。电动机启动后，太阳轮随输入轴一起转动，太阳轮与行星齿轮组啮合，行星齿轮组与齿圈啮合。行星齿轮组在自转的同时，也围绕太阳轮公转，行星架一同时随行星齿轮组一起转动，实现减速，并通过第三花键副将动力传递给输出齿轮。

15、高速档位：第二离合器结合，第一离合器脱开，即：第一离合器不工作，第二离合器工作，第二液压管内的液压油进入第二离合器的第二活塞的右腔，此时，第二外摩擦片组、第二内摩擦片组、花键毂、行星架二、内离合器壳体、内离合器安装支架和齿圈固定连接为一体。动力传动路线：电动机从左侧将动力传递给输入轴,输入轴带动太阳轮，太阳轮带动行星齿轮组，行星齿轮组带动行星架一和行星架二，由于此时行星架二与齿圈固定连接为一体，所以由太阳轮、行星齿轮组、齿圈所组成的行星变速器传动单元将整体旋转，不再减速对外输出动力，此时，行星架一上的输出齿轮转速与电动机输出转速相同。

16、在本发明的一个优选实施例中，所述行星齿轮组中的行星齿轮为第一双联齿轮，所述第一双联齿轮包括第一主动齿轮和第一从动齿轮，所述第一主动齿轮和第一从动齿轮均固定安装在销轴上，所述第一从动齿轮与齿圈啮合，所述第一主动齿轮与设置在输入轴上的太阳轮相啮合。

17、在本发明的另一个优选实施例中，所述行星齿轮组中的行星齿轮为第二双联齿轮，所述第二双联齿轮包括第二主动齿轮和第二从动齿轮，所述第二主动齿轮和第二从动齿轮固定安装在销轴上，所述第二主动齿轮与设置在输入轴上的太阳轮相啮合；所述销轴一端固定安装在行星架一上，另一端固定安装在行星架二上，所述行星架二上端部侧面设置有内花键，所述内离合器安装支架上设有外花键，所述行星架二上的内花键与内离合器安装支架上的外花键通过第四花键副固定连接；所述输出齿轮为第三双联齿轮，所述第三双联齿轮可转动的安装在行星架一外部，所述第三双联齿中的第三主动齿轮与第二双联齿轮中的第二从动齿轮啮合，第三双联齿轮中的第三从动齿轮对外输出动力。在低速档位，第一离合器结合，第二离合器脱开，行星架二与外离合器壳体、内离合器壳体、内离合器安装支架、第一外摩擦片组、第一内摩擦片组连接为一体，固定不动，电动机启动后，太阳轮随输入轴一起转动，太阳轮与第二主动齿轮啮合，第二主动齿轮和第二从动齿轮均固定安装在销轴上，第二从动齿轮随着第二主动齿轮一起转动，第三双联齿轮中的第三主动齿轮与第二双联齿轮的第二从动齿轮啮合，第三双联齿轮中的第三从动齿轮，对外输出动力且速比为行星变速器的传动比。在高速档位，第一离合器不工作，第二离合器工作。因为有第四花键副，将行星架二与内离合器壳体、内离合器安装支架固定在一起，而第二离合器又使第二外摩擦片组、第二内摩擦片组、花键毂和行星架二固定，这样输入轴、太阳轮、第二主动齿轮、第二从动齿轮以及第三双联齿轮中的第三主动齿轮、第三从动齿轮成为一个整体锁定，此时，第三从动齿轮输出的转速与电动机输出转速相同。

18、本发明还提供一种包含行星变速器的电驱桥，所述电驱桥包括上述行星变速器中的任一种行星变速器、中间过渡齿轮组、以及通过中间过渡齿轮组与行星变速器传动连接的车桥；所述行星变速器设置在行星变速器壳体内，所述行星变速器壳体与桥壳固定连接；所述中间过渡齿轮组包括齿轮一、齿轮二、齿轮三，所述齿轮三与齿轮二同轴设置，所述齿轮二啮合齿轮一，所述齿轮一传动连接车桥的桥壳内的差速器，所述齿轮三与行星变速器的输出齿轮啮合。

19、进一步地，所述车桥包括成对设置且左右对称的左半轴、右半轴、轮毂和制动鼓，所述左半轴和右半轴的输出端分别与轮毂和制动鼓固定连接，制动鼓连接气室，所述左半轴、右半轴的输入端设置在车桥的桥壳内，并与其他构件共同组成差速器，所述差速器与中间过渡齿轮组的齿轮一传动连接。

20、进一步地，所述中间过渡齿轮组的齿轮一设置在传动轴上，所述传动轴的两端安装在第一轴承内，第一轴承设在轴承盖内，所述轴承盖外侧是调整螺母。

21、进一步地，所述车桥还包括与桥壳固定连接的凸轮轴支架以及调节臂。

22、作为优化，所述差速器为限滑差速器，包括左半轴、左半轴齿轮、左壳体、至少一个左差速齿轮、右半轴、右半轴齿轮、右壳体、至少一个右差速齿轮，以及中间壳体；所述左半轴通过花键连接左半轴齿轮，并通过轴承连接左壳体，左半轴齿轮与左差速齿轮啮合；所述右半轴通过花键连接右半轴齿轮，并通过轴承连接右壳体，右半轴齿轮与右差速齿轮啮合；由所述左半轴齿轮、左差速齿轮、右半轴齿轮、右差速齿轮共同组成限滑差速器齿轮组，所述限滑差速器齿轮组位于中间壳体内，所述中间壳体两侧分别与左壳体、右壳体固定连接；所述左差速齿可转动的安装在中间壳体的左端盖上，所述右差速齿轮可转动的安装在中间壳体的右端盖上；所述限滑差速器通过右半轴或者左半轴与中间过渡齿轮组的齿轮一传动连接。

23、进一步地，所述左差速齿轮和右差速齿轮均各有三个，分别均布设置在中间壳体的左端盖和右端盖上。

24、本发明还提供了一种电动汽车，该电动汽车采用上面所述的一种包含行星变速器的电驱桥作为驱动车桥。

25、有益效果

26、1、本发明的包含行星变速器的电驱桥，可以显著缩短汽车传动链，且其电驱桥的结构紧凑，重量相对于现有车桥及变速器总成大幅降低，能有效减少传动链部件占用的车体空间，优化车辆的空间布局，提高司机和乘客的可利用空间，动力性能更好，能耗更低。

27、2、车桥主传动齿轮的半轴上安装有限滑差速器，在汽车打滑时，能有效防止打滑现象的产生。

28、3、本发明利用行星变速器，能够实现两种档位的速度变化。