超大速比多工况单体变速器、动力系统及电动重卡技术方案

本实用新型专利技术公开了超大速比多工况单体变速器、动力系统及电动重卡，变速器包括壳体和安装在壳体内的输入轴、输出轴和双中间轴，在双中间轴与输出轴的输出端或输入端之间设置一组三级减速齿轮组，三级减速齿轮组的各组齿轮传动比乘积≥12；双中间轴上分别连接有三级减速齿轮组的中间轴齿轮，输出轴的输出端或输入端上连接有三级减速齿轮组的输出轴多级减速档齿轮，输出轴多级减速档齿轮通过滑套或同步器与输出轴接合或分离。本方案变速器能适应电动重卡大部份工况，变速器最大传动比突破目前单体箱变速器最大传动比止步于8

【技术实现步骤摘要】
超大速比多工况单体变速器、动力系统及电动重卡


[0001]本技术涉及汽车变速器
，具体涉及超大速比多工况单体变速器、动力系统及电动重卡。

技术介绍

[0002]目前国内电动重卡动力系统90%以上搭载变速器本体按结构分为单体箱与主副箱结构，按档位分为四档、六档、十二档。这些变速器产品均沿于传统动力重卡配套的手动档变速器通过简单改制换档接口以加装AMT选换档执行机构而成，普遍存在电驱动专用性差、工况适应能力弱等问题，其中：以四档、六档为代表的单体箱因受限于传动比最高仅为8左右，所配置的车辆存在机动性差、脱困能力弱、掉坑即需找车推一下才能脱困，严重影响车辆正常运营，在山区大坡度及较长起伏工况、矿区长坡管制性有序排队停车前行工况，相关产品配置的电动重卡几乎不能正常运营，即便换装大减速比后桥，车辆效率与车速又损失巨大；以十二档箱为代表的主副箱产品，虽然车辆动力性得到了解决，可以自行脱困，工况适应能力较强，但受限于主副箱结构，存在换档时间长、转速低、副箱挂档控制效果不佳效率低，行业实测换档动力中断数据最高超过3秒，这导致车辆坡度换档不及时出现溜坡风险，同时，主副箱结构存在成本过高、低温状态控制性差、产品竞争力不强等问题。鉴于此，电动重卡急需设计一款专用大速比多工况单体变速器本体解决此问题。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的不足，本技术的目的在于提供超大速比多工况单体变速器，本方案变速器能适应大部份工况，变速器最大传动比突破目前单体箱变速器最大传动比止步于8
‑
9的局限，藉此超过12，而且换档速度快、挂档控制效果好，成本低。本技术的另一目的在于提供一种应用上述变速器的电动重卡动力系统及电动重卡。
[0004]本技术所采用的技术方案如下：
[0005]超大速比多工况单体变速器，包括壳体和安装在壳体内的输入轴、输出轴和双中间轴，所述变速器设置4
‑
7个标准前进档；
[0006]在双中间轴与输出轴的输出端或双中间轴与输出轴的输入端之间分别设置一组三级减速齿轮组，三级减速齿轮组的各组齿轮传动比乘积≥12；
[0007]所述双中间轴上分别连接有三级减速齿轮组的中间轴齿轮，输出轴的输出端或输入端上连接有三级减速齿轮组的输出轴多级减速档齿轮，所述输出轴多级减速档齿轮通过滑套或同步器与输出轴接合或分离；
[0008]动力通过中间轴齿轮、标准前进档的对应齿轮或三级减速齿轮组、输出轴依次传递。
[0009]相比现有技术，本技术的有益效果在于：
[0010]本技术基于电动重卡驱动电机高效区较宽、扭矩大、响应快、便于控制等因素采用双中间轴、单体箱为变速器的基本构型，在双中间轴与输出轴的输出端或双中间轴与
输出轴的输入端之间设置一组三级减速齿轮组，且三级减速齿轮组的各组齿轮传动比乘积≥12，如此设置，能实现多重突出的效果，具体是：
[0011]一方面，采用本方案变速器的电动重卡适应大部份工况多工况，在工地、矿区、山地、大长坡等复杂工况时，启用三级减速齿轮组，驱动电机首先将动力传递给变速器的输入轴，输入轴通过齿轮传动将动力分别传递给双中间轴，双中间轴通过齿轮将动力传递给三级减速齿轮组，最后通过输出轴多级减速档齿轮传递给输出轴，通过设置三级减速齿轮组，能让变速器最大传动比突破目前单体箱变速器最大传动比止步于8
‑
9的局限，藉此超过12，达到主副箱变速器产品同等传动比技术水准等参数，能适应工地、矿区、山地、大长坡等复杂工况的动力需求；在城市、公路、平原、低缓坡地等工况时，无须启用三级减速齿轮组，设置的4
‑
7个标准前进档档位就可满足电动重卡的动力需求。
[0012]另一方面，本方案的变速器仍然采用的是单体箱结构，具有目前单体箱的换档速度快、挂档控制效果好的控制性能，与目前主流主副箱变速器产品相比，本方案换档时间大幅缩短50%左右，很好的解决了车辆坡度换档不及时带来的溜坡风险；
[0013]另外，本方案采用的是单体箱结构，与目前主流主副箱变速器产品相比，成本下降40%左右。
[0014]本方案在车辆动力性、经济性、工况适应能力方面都大幅得到提升，能做到全工况覆盖，本方案的技术集单体箱变速器、主副箱变速器的优势于一体，具有广阔的市场前景，将开创电动重卡专用变速器新纪元。
[0015]作为本技术优选的实施方式，所述三级减速齿轮组为结构模式一、结构模式二或结构模式三三种结构模式的一种，所述结构模式一包括：
[0016]转动连接在壳体上的三级减速档第一轴，安装在三级减速档第一轴的三级减速档第一轴齿轮；
[0017]转动连接在壳体上的三级减速档第二轴，安装在三级减速档第二轴的三级减速档第二轴大齿轮和三级减速档第二轴小齿轮；
[0018]所述中间轴齿轮、三级减速档第一轴齿轮、三级减速档第二轴大齿轮依次啮合，所述三级减速档第二轴小齿轮与输出轴多级减速档齿轮啮合；
[0019]所述结构模式二包括：
[0020]转动连接在壳体上的三级减速档第一轴，安装在三级减速档第一轴的三级减速档第一轴大齿轮和三级减速档第一轴小齿轮；
[0021]转动连接在壳体上的三级减速档第二轴，安装在三级减速档第二轴的三级减速档第二轴齿轮；
[0022]所述中间轴齿轮、三级减速档第一轴大齿轮啮合，所述三级减速档第一轴小齿轮、三级减速档第二轴齿轮、输出轴多级减速档齿轮依次啮合；
[0023]所述结构模式三包括：
[0024]转动连接在壳体上的三级减速档第一轴，安装在三级减速档第一轴的三级减速档第一轴大齿轮和三级减速档第一轴小齿轮；
[0025]转动连接在壳体上的三级减速档第二轴，安装在三级减速档第二轴的三级减速档第二轴大齿轮和三级减速档第二轴小齿轮；
[0026]所述中间轴齿轮、三级减速档第一轴大齿轮啮合，所述三级减速档第一轴小齿轮
与三级减速档第二轴大齿轮啮合，三级减速档第二轴小齿轮与输出轴多级减速档齿轮依次啮合。
[0027]本方案的结构简单，能实现基于单体箱变速器的结构，大幅提升传动比的技术效果，结构模式一或结构模式二两种结构模式均能同样实现突破目前单体箱变速器最大传动比止步于8
‑
9的局限，达到最大传动比超过12的性能。结构模式三的结构中，三级减速档第一轴、三级减速档第二轴上均设置为双联齿轮结构，可提供的传动比范围更大，能满足特定传动比需求。作为本技术优选的实施方式，设置4个标准前进档，所述中间轴上沿动力输出方向依次设置中间轴常啮合齿、中间轴三档齿轮、中间轴二档齿轮、中间轴一档齿轮；
[0028]所述输入轴上设置输入轴常啮合齿轮，输入轴常啮合齿轮与中间轴常啮合齿啮合；
[0029]所述输出轴上沿动力输出方向依次设置输出轴三档齿轮、输出轴二档齿轮、输出轴一档齿轮，所述输出轴三档齿轮与中间轴三档齿轮啮合，所述输出轴二档齿轮与中间轴二档齿轮啮合，所述输出轴一档齿轮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.超大速比多工况单体变速器，包括壳体和安装在壳体内的输入轴、输出轴和双中间轴，其特征在于：所述变速器设置4
‑
6个标准前进档；在双中间轴与输出轴的输出端或双中间轴与输出轴的输入端之间分别设置一组三级减速齿轮组，三级减速齿轮组的各组齿轮传动比乘积≥12；所述双中间轴上分别连接有三级减速齿轮组的中间轴齿轮，输出轴的输出端或输入端上连接有三级减速齿轮组的输出轴多级减速档齿轮，所述输出轴多级减速档齿轮通过滑套或同步器与输出轴接合或分离；动力通过中间轴齿轮、标准前进档的对应齿轮或三级减速齿轮组、输出轴依次传递。2.根据权利要求1所述的超大速比多工况单体变速器，其特征在于：所述三级减速齿轮组为结构模式一、结构模式二、结构模式三三种结构模式的一种，所述结构模式一包括：转动连接在壳体上的三级减速档第一轴，安装在三级减速档第一轴的三级减速档第一轴齿轮；转动连接在壳体上的三级减速档第二轴，安装在三级减速档第二轴的三级减速档第二轴大齿轮和三级减速档第二轴小齿轮；所述中间轴齿轮、三级减速档第一轴齿轮、三级减速档第二轴大齿轮依次啮合，所述三级减速档第二轴小齿轮与输出轴多级减速档齿轮啮合；所述结构模式二包括：转动连接在壳体上的三级减速档第一轴，安装在三级减速档第一轴的三级减速档第一轴大齿轮和三级减速档第一轴小齿轮；转动连接在壳体上的三级减速档第二轴，安装在三级减速档第二轴的三级减速档第二轴齿轮；所述中间轴齿轮、三级减速档第一轴大齿轮啮合，所述三级减速档第一轴小齿轮、三级减速档第二轴齿轮、输出轴多级减速档齿轮依次啮合；所述结构模式三包括：转动连接在壳体上的三级减速档第一轴，安装在三级减速档第一轴的三级减速档第一轴大齿轮和三级减速档第一轴小齿轮；转动连接在壳体上的三级减速档第二轴，安装在三级减速档第二轴的三级减速档第二轴大齿轮和三级减速档第二轴小齿轮；所述中间轴齿轮、三级减速档第一轴大齿轮啮合，所述三级减速档第一轴小齿轮与三级减速档第二轴大齿轮啮合，三级减速档第二轴小齿轮与输出轴多级减速档齿轮依次啮合。3.根据权利要求1所述的超大速比多工况单体变速器，其特征在于：设置4个标准前进档，所述双中间轴上沿动力输出方向依次设置中间轴常啮合齿、中间轴三档齿轮、中间轴二档齿轮、中间轴一档齿轮；所述输入轴上设置输入轴常啮合齿轮，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张江，
申请(专利权)人：张江，
类型：新型
国别省市：