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1、電動(dòng)汽車(chē)齒輪自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
摘要:以純電動(dòng)汽車(chē)兩擋行星齒輪自動(dòng)變速器為研究對(duì)象，通過(guò)分析2Z－X型行星齒輪機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)特性，結(jié)合實(shí)際需求選取合適的傳動(dòng)方案，并建立三維模型體現(xiàn)該兩擋行星齒輪自動(dòng)變速器的布置形式，以及制動(dòng)器和離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞:兩擋行星齒輪自動(dòng)變速器;基本結(jié)構(gòu);傳動(dòng)方案
驅(qū)動(dòng)電機(jī)低速恒轉(zhuǎn)矩、高速恒功率的工作特性可以滿足純電動(dòng)汽車(chē)正常行駛的動(dòng)力需求。因此，目前市面上的很多純電動(dòng)汽車(chē)都是以驅(qū)動(dòng)電機(jī)搭配固定速比減速器作為動(dòng)力單元。但是，該動(dòng)力單元在滿足動(dòng)力性能的情況下不能使電機(jī)經(jīng)常處于高效率的工作區(qū)域。這不僅提高了對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的性能要求
2、，而且不利于節(jié)約能量，影響續(xù)駛里程。純電動(dòng)汽車(chē)采用兩擋行星齒輪自動(dòng)變速器是兼顧車(chē)輛動(dòng)力性、車(chē)載能源經(jīng)濟(jì)性以及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔緊湊三重因素的有效解決方案［1－2］。
1理論基礎(chǔ)
傳統(tǒng)汽車(chē)自動(dòng)變速器往往采用并聯(lián)兩個(gè)以上行星排列以獲得多個(gè)前進(jìn)擋擋位，常見(jiàn)的有辛普森式和拉維納式兩種類型。本課題的研究對(duì)象為純電動(dòng)汽車(chē)用自動(dòng)變速器，只需兩個(gè)前進(jìn)擋，采用2Z－X型行星齒輪機(jī)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)。2Z－X型行星齒輪機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、外形尺寸小、傳動(dòng)效率高等特點(diǎn)。除此之外，太陽(yáng)輪、齒圈、行星架三者當(dāng)中任意兩者剛性連接即可實(shí)現(xiàn)直接擋傳動(dòng)，三者均處于自由狀態(tài)時(shí)可實(shí)現(xiàn)空擋。
2方案擬定
3、
通過(guò)分析2Z－X型行星齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案，結(jié)合本課題研究對(duì)象的實(shí)際需求，擬定該純電動(dòng)汽車(chē)兩擋行星齒輪自動(dòng)變速器的1擋采用表1中方案1的形式，即齒圈與機(jī)架之間安裝制動(dòng)器B用于固定齒圈，太陽(yáng)輪輸入，行星架輸出。Ⅱ擋采用直接擋形式，即行星架與齒圈之間安裝離合器C，使兩者結(jié)合一體，太陽(yáng)輪輸入，行星架輸出。倒擋與Ⅰ擋方案相同，利用電機(jī)反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)倒擋?？論觚X圈處于自由狀態(tài)。
3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
本課題所設(shè)計(jì)的純電動(dòng)汽車(chē)兩擋行星齒輪自動(dòng)變速器基本結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要由2Z－X型行星齒輪機(jī)構(gòu)、液壓多片制動(dòng)器B、液壓多片離合器C組成。輸入軸與太陽(yáng)輪一體，通過(guò)軸承支撐在前端蓋上，輸入軸與電
4、機(jī)輸出軸通過(guò)花鍵配合。行星架與輸出軸一體，通過(guò)軸承支撐在后端蓋上，輸出軸與減速器輸入軸通過(guò)花鍵配合。前后端蓋之間通過(guò)螺栓連接。齒圈與前端蓋之間布置液壓多片制動(dòng)器B，其中鋼片與摩擦片交替排列，鋼片通過(guò)花鍵與前端蓋相連，摩擦片通過(guò)花鍵與齒圈相連，鋼片右側(cè)布置活塞和回位彈簧，高壓液壓油經(jīng)電液伺服閥進(jìn)入后端蓋油腔推動(dòng)活塞左移，壓緊鋼片，完成制動(dòng)器B制動(dòng)動(dòng)作。齒圈與行星架之間布置液壓多片離合器C，其中鋼片與摩擦片交替排列，鋼片通過(guò)花鍵與齒圈相連，摩擦片通過(guò)花鍵與行星架相連，鋼片右側(cè)布置活塞和回位彈簧，高壓液壓油經(jīng)電液伺服閥進(jìn)入后端蓋油腔推動(dòng)活塞左移，壓緊鋼片，完成離合器C結(jié)合動(dòng)作。
4結(jié)論
5、
(1)分析了2Z－X型行星齒輪機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)特性。(2)擬定了一種純電動(dòng)汽車(chē)用兩擋行星齒輪自動(dòng)變速器的傳動(dòng)方案。(3)建立三維模型，設(shè)計(jì)制動(dòng)器和離合器的布置形式。
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電動(dòng)汽車(chē)齒輪自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
