本發(fā)明涉及新能源汽車，特別是涉及一種四擋單排兩級行星輪系的汽車輪轂電機(jī)減速器及調(diào)速方法。

背景技術(shù)：

1、新能源電動(dòng)汽車的輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要分為兩大類：直接驅(qū)動(dòng)型與配備減速器驅(qū)動(dòng)型，后者在實(shí)際應(yīng)用中更為普遍。輪轂電機(jī)減速器作為一種關(guān)鍵性傳動(dòng)組件，內(nèi)置于輪轂之中，其功能在于將電機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)有效轉(zhuǎn)換為車輪所需的低速、高扭矩動(dòng)力輸出，并賦予車輛更加精細(xì)的速度調(diào)節(jié)能力。

2、當(dāng)前市面上的輪轂電機(jī)減速器大多采用單排行星輪系結(jié)構(gòu)或者雙排行星齒輪組結(jié)構(gòu)，單排行星輪系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)雖然可以減小減速器的占用空間，但其該結(jié)構(gòu)大多為固定的傳動(dòng)比；而一些雙排行星輪系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)雖然可實(shí)現(xiàn)不同傳動(dòng)比的輸出，但該結(jié)構(gòu)必然會(huì)導(dǎo)致減速器的占用空間增加。且多數(shù)輪轂電機(jī)無法借助減速器自身的結(jié)構(gòu)來直接調(diào)節(jié)速度，而是依賴于電機(jī)的調(diào)速功能來實(shí)現(xiàn)變速輸出。這一變速機(jī)制在某種程度上會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的輸出功率不穩(wěn)定。

3、例如，公開號為cn116605042a的中國專利公開了一種雙排行星齒輪減速器，采用了兩級行星輪系，電機(jī)轉(zhuǎn)子輸入到一級太陽輪，再由一級行星架輸出到二級太陽輪，最后由二級行星架輸出，實(shí)現(xiàn)了兩次減速增扭。但該減速器為固定傳動(dòng)比，無法通過減速器結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)變速。

4、公開號為cn115037096a的中國專利公開了一種集成雙級行星減速器的輪轂電機(jī)總成，該電機(jī)總成將兩個(gè)行星輪系軸向安裝，通過將二級太陽輪安裝在一級行星架上實(shí)現(xiàn)兩個(gè)行星輪系的協(xié)同工作，輸出更大的扭矩。雖然該電機(jī)總成通過整體式拓?fù)湓O(shè)計(jì)提高了輪內(nèi)的空間利用率，但兩個(gè)行星輪系的軸向安裝方式依然會(huì)使行星輪系占據(jù)大量空間，減速器內(nèi)行星輪系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還存在改進(jìn)空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種四擋單排兩級行星輪系的汽車輪轂電機(jī)減速器及調(diào)速方法，結(jié)構(gòu)緊湊，提高空間利用率，且該減速器能夠通過自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的輸出功率和更多擋位的調(diào)速。

2、本發(fā)明的一方面提供一種四擋單排兩級行星輪系的汽車輪轂電機(jī)減速器，包括電機(jī)、輸入軸、殼體、制動(dòng)器一、制動(dòng)器二、制動(dòng)器三、制動(dòng)器四、單排兩級行星輪系、離合器、雙離合器、輪轂；

3、單排兩級行星輪系包括一級太陽輪、一級行星架、三個(gè)均布的一級行星輪、一體式齒圈、三個(gè)均布的二級行星輪、二級行星架、二級齒圈，輸入軸用于聯(lián)接電機(jī)和一級太陽輪；

4、離合器包括主動(dòng)部分、從動(dòng)部分和摩擦片；

5、雙離合器包括第一離合器、第二離合器和飛輪；

6、一級太陽輪、一級行星架、一級行星輪和一體式齒圈組成單排兩級行星輪系的一級行星輪系；一體式齒圈、二級行星架、二級行星輪和二級齒圈組成單排兩級行星輪系的二級行星輪系；離合器用于聯(lián)接一級行星架和二級行星架；

7、一級行星架、一體式齒圈、二級行星架和二級齒圈分別聯(lián)接著制動(dòng)器一、制動(dòng)器二、制動(dòng)器三和制動(dòng)器四，一級行星架和二級行星架的動(dòng)力傳遞通過離合器來實(shí)現(xiàn)連接和中斷；

8、在單排兩級行星輪系中，輸入軸將電機(jī)動(dòng)力傳遞到一級太陽輪，動(dòng)力進(jìn)入一級太陽輪后傳遞到一體式齒圈或由一級行星架通過離合器傳遞到二級行星架，可將動(dòng)力輸入到單排兩級行星輪系的二級行星輪系，單排兩級行星輪系的二級行星架及二級齒圈可分別輸出；通過單排兩級行星輪系的二級行星輪系的兩級輸入和輸出的搭配，可實(shí)現(xiàn)四擋調(diào)速。

9、本發(fā)明的另一方面提供一種四擋單排兩級行星輪系的汽車輪轂電機(jī)減速器的調(diào)速方法，包括：

10、當(dāng)離合器的摩擦片結(jié)合且一體式齒圈被制動(dòng)器二制動(dòng)，則一級行星輪系中的動(dòng)力只能由一級行星架通過離合器傳遞到二級行星輪系中的二級行星架；

11、當(dāng)離合器的摩擦片不結(jié)合且一體式齒圈未被制動(dòng)器二制動(dòng)，則一級行星輪系中的動(dòng)力通過一體式齒圈傳遞到二級行星輪系中；

12、二級齒圈和二級行星架可分別通過第一離合器和第二離合器與雙離合器的飛輪結(jié)合，最終將動(dòng)力傳遞到輪轂，實(shí)現(xiàn)了兩種轉(zhuǎn)速輸出，通過二級行星輪系的兩種轉(zhuǎn)速輸入和輸出的搭配，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)四擋調(diào)速效果。

13、根據(jù)本發(fā)明提供的四擋單排兩級行星輪系的汽車輪轂電機(jī)減速器及調(diào)速方法，具有以下有益效果：

14、1.本發(fā)明中的單排兩級行星輪系，將本應(yīng)該存在的一級、二級行星輪系結(jié)構(gòu)中的一級齒圈與二級太陽輪結(jié)合成一體式齒圈，再將兩級行星輪系的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步相互嵌入，形成單排形式，得到單排兩級行星輪系，該行星輪系結(jié)構(gòu)緊湊，提高了空間利用率。

15、2.本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)四擋調(diào)速，一、二、三擋屬于中低速擋位，四擋為高速擋位；一、二、三擋位是將動(dòng)力由一級行星輪系傳遞到二級行星輪系，再由二級行星輪系的二級齒圈或二級行星架輸出，經(jīng)過了兩個(gè)行星輪系的減速，故一、二、三擋輸出扭矩更大，四擋則是將動(dòng)力由一級行星輪系的一級行星架直接輸出，經(jīng)過了一個(gè)行星輪系的減速，故四擋的輸出扭矩相對較小，這更符合低速高扭和高速低扭的汽車行駛工況。

16、3.本發(fā)明的調(diào)速方式，是通過控制單排兩級行星輪系相應(yīng)部件的制動(dòng)和離合器的結(jié)合，即可實(shí)現(xiàn)不同的傳動(dòng)比輸出。故電機(jī)可以在保持轉(zhuǎn)速和功率不變的情況下實(shí)現(xiàn)變速，能夠?qū)崿F(xiàn)更穩(wěn)定的輸出功率。

技術(shù)特征：

1.一種四擋單排兩級行星輪系的汽車輪轂電機(jī)減速器，其特征在于，包括電機(jī)、輸入軸、殼體、制動(dòng)器一、制動(dòng)器二、制動(dòng)器三、制動(dòng)器四、單排兩級行星輪系、離合器、雙離合器、輪轂；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四擋單排兩級行星輪系的汽車輪轂電機(jī)減速器，其特征在于，一級行星輪系和二級行星輪系都處在同一徑向平面內(nèi)，形成單排兩級形式的行星輪系；三個(gè)一級行星輪與一級行星架通過軸承聯(lián)接，一級行星輪與一級太陽輪和一體式齒圈的內(nèi)齒嚙合；三個(gè)二級行星輪與二級行星架通過軸承聯(lián)接，二級行星輪與二級齒圈和一體式齒圈的外齒嚙合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四擋單排兩級行星輪系的汽車輪轂電機(jī)減速器，其特征在于，一級行星架的一端端面中心設(shè)有帶花鍵的軸段，用于聯(lián)接離合器的主動(dòng)部分；二級行星架的中心設(shè)有帶花鍵槽的孔用于聯(lián)接離合器的從動(dòng)部分；一體式齒圈和二級齒圈上設(shè)有螺紋孔，用于聯(lián)接制動(dòng)器二和制動(dòng)器四的制動(dòng)盤；一級行星架和二級行星架上安裝行星輪的軸段，用于聯(lián)接制動(dòng)器一和制動(dòng)器三的制動(dòng)盤。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四擋單排兩級行星輪系的汽車輪轂電機(jī)減速器，其特征在于，離合器的主動(dòng)部分安裝在一級行星架上，從動(dòng)部分安裝在二級行星架上，離合器用于連接和中斷一級行星架到二級行星架的動(dòng)力。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四擋單排兩級行星輪系的汽車輪轂電機(jī)減速器，其特征在于，二級齒圈和二級行星架上開有槽口，用于安裝第一離合器的第二離合器的離合器片；控制第一離合器和第二離合器的結(jié)合與中斷，二級行星架和二級齒圈可分別將動(dòng)力傳遞到飛輪上，最終動(dòng)力可傳遞到輪轂上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的四擋單排兩級行星輪系的汽車輪轂電機(jī)減速器的調(diào)速方法，其特征在于，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的四擋單排兩級行星輪系的汽車輪轂電機(jī)減速器的調(diào)速方法，其特征在于，四擋調(diào)速的流程分別為：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的四擋單排兩級行星輪系的汽車輪轂電機(jī)減速器的調(diào)速方法，其特征在于，四擋調(diào)速的傳動(dòng)比分別為：

技術(shù)總結(jié)
一種四擋單排兩級行星輪系的汽車輪轂電機(jī)減速器及調(diào)速方法，該減速器包括電機(jī)、輸入軸、殼體、制動(dòng)器一、制動(dòng)器二、制動(dòng)器三、制動(dòng)器四、單排兩級行星輪系、離合器、雙離合器、輪轂；在單排兩級行星輪系中，輸入軸將電機(jī)動(dòng)力傳遞到一級太陽輪，動(dòng)力進(jìn)入一級太陽輪后傳遞到一體式齒圈或由一級行星架通過離合器傳遞到二級行星架，可將動(dòng)力輸入到單排兩級行星輪系的二級行星輪系，單排兩級行星輪系的二級行星架及二級齒圈可分別輸出；通過單排兩級行星輪系的二級行星輪系的兩級輸入和輸出的搭配，可實(shí)現(xiàn)四擋調(diào)速。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，能夠提高空間利用率，且該減速器能夠通過自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的輸出功率和更多擋位的調(diào)速。

技術(shù)研發(fā)人員：梁成成,劉龍華,章逸昊,王志明,陳齊平,艾田付,曾德全
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華東交通大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15