一种电动汽车轮内减速电机论文和设计-林牧

全文摘要

一种电动汽车轮内减速电机，属于减速电机领域，包括机座（1）、双联行星齿轮（18）、输出齿圈（21），其特征是，公用轴（9）的右段同心轴颈处固定有转子盘（7），后端盖（28）内侧固定有轴向磁通定子组件一（4），轴向磁通定子组件二（16）固定在隔离盘（5）上,输出齿圈（21）与机座（1）之间装有输出轴承（20）；本实用新型的有益效果是，盘式轴向磁通电机与渐开线少齿差双内啮合减速机构高度集成，结构紧凑，利于实现小体积、大功率、大扭矩、大速比、高效率、高可靠性驱动，便于安装在电动汽车轮毂内的轮辐板上。

主设计要求

1.一种电动汽车轮内减速电机，包括机座（1）、双联行星齿轮（18）、输出齿圈（21），前端盖（3）通过前端盖螺栓（2）、后端盖（28）通过后端盖螺栓（29）固定在机座（1）两端，前端盖（3）中心安装有第一轴承（11），输出齿圈（21）中心安装有第三轴承（24），公用轴（9）安装在第一轴承（11）和第三轴承（24）上，公用轴（9）偏心轴颈上装有第二轴承（22），第二轴承（22）外圆套设双联行星齿轮（18），机座（1）上设有固定内齿轮（1-2），双联行星齿轮（18）上设有双联行星大齿轮（18-1）和双联行星小齿轮（18-2），输出齿圈（21）上设有输出内齿轮（21-1），双联行星大齿轮（18-1）与固定内齿轮（1-2）啮合，双联行星小齿轮（18-2）与输出内齿轮（21-1）啮合，平衡件（14）用平衡件固定键（13）固定在公用轴（9）偏心轴颈处，第一轴承（11）内圈由第一轴承挡圈（10）固定在公用轴（9）上，第二轴承（22）外圈由第二轴承挡板（15）固定在双联行星齿轮（18）上、内圈由第二轴承挡圈（23）和平衡件（14）固定在公用轴（9）上，第三轴承（24）外圈由第三轴承挡板（25）固定在输出齿圈（21）上，后端盖（28）和输出齿圈（21）之间有后端盖密封圈（27），输出齿圈（21）端面有连接轮辐板螺孔（26），机座（1）外设有连接摆臂螺孔（1-1）；其特征是，公用轴（9）的右段同心轴颈处固定有转子盘（7），后端盖（28）内侧固定有轴向磁通定子组件一（4），轴向磁通定子组件二（16）固定在隔离盘（5）上,输出齿圈（21）与机座（1）之间装有输出轴承（20）。

设计方案

1.一种电动汽车轮内减速电机，包括机座（1）、双联行星齿轮（18）、输出齿圈（21），前端盖（3）通过前端盖螺栓（2）、后端盖（28）通过后端盖螺栓（29）固定在机座（1）两端，前端盖（3）中心安装有第一轴承（11），输出齿圈（21）中心安装有第三轴承（24），公用轴（9）安装在第一轴承（11）和第三轴承（24）上，公用轴（9）偏心轴颈上装有第二轴承（22），第二轴承（22）外圆套设双联行星齿轮（18），机座（1）上设有固定内齿轮（1-2），双联行星齿轮（18）上设有双联行星大齿轮（18-1）和双联行星小齿轮（18-2），输出齿圈（21）上设有输出内齿轮（21-1），双联行星大齿轮（18-1）与固定内齿轮（1-2）啮合，双联行星小齿轮（18-2）与输出内齿轮（21-1）啮合，平衡件（14）用平衡件固定键（13）固定在公用轴（9）偏心轴颈处，第一轴承（11）内圈由第一轴承挡圈（10）固定在公用轴（9）上，第二轴承（22）外圈由第二轴承挡板（15）固定在双联行星齿轮（18）上、内圈由第二轴承挡圈（23）和平衡件（14）固定在公用轴（9）上，第三轴承（24）外圈由第三轴承挡板（25）固定在输出齿圈（21）上，后端盖（28）和输出齿圈（21）之间有后端盖密封圈（27），输出齿圈（21）端面有连接轮辐板螺孔（26），机座（1）外设有连接摆臂螺孔（1-1）；其特征是，公用轴（9）的右段同心轴颈处固定有转子盘（7），后端盖（28）内侧固定有轴向磁通定子组件一（4），轴向磁通定子组件二（16）固定在隔离盘（5）上, 输出齿圈（21）与机座（1）之间装有输出轴承（20）。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车轮内减速电机，其特征是，转子盘（7）上还固定有轴向磁通转子组件（6），转子盘（7）通过转子盘固定键（8）固定在公用轴（9）上。

3.根据权利要求1所述的一种电动汽车轮内减速电机，其特征是，隔离盘（5）边缘通过隔离盘固定螺丝（17）固定在机座（1）内，隔离盘（5）中心与公用轴（9）同心轴颈之间装有隔离盘密封圈（12）。

4.根据权利要求1所述的一种电动汽车轮内减速电机，其特征是，输出轴承（20）为滚子轴承，输出轴承（20）外圈由输出轴承挡圈（19）固定在机座（1）内。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于减速电机领域，特别涉及一种电动汽车轮内减速电机。

背景技术

轮内驱动作为分布式驱动的一种方式，将动力、传动和制动装置都整合到车轮轮毂内，以简化了车辆的传动结构、提高了传动效率、利于实现轻量化，甚至在车轮横向的状态下也可驱动等独特的技术优势，成为电动汽车的一个重要的发展方向。

轮内驱动有电机直接驱动和电机通过减速机构驱动两种基本方式。电机直接驱动轮毂省去减速器，理论上提高了传动效率，有利于提高功能集成度，但是采用直接驱动要求电机的机械特性具有低速大扭矩、转矩密度大以及恒功率区域宽等特点，电机的设计难度较大；减速驱动多采用内转子高速电动机，匹配一个相应的减速机构，在电机高转速运行具有较高的比功率和效率下，通过齿轮减速后增加扭矩，保证在车轮低速运行时获得较大的平稳转矩。

轮内减速电机的安装空间有限，减速驱动使用传统的径向磁场电机，存在体积大、效率低等不利因素，在轮毂的空间结构及轴向尺寸的约束下，选型局限大；为了在小体积下获得比普通行星齿轮减速机构更高的减速比，与电机配套的减速装置通常采用销轴输出的摆线减速机构，而摆线减速机构外齿轮的齿廓曲线是外摆线，齿圈为针轮,销轴占位大，选用轴承直径受限、销轴与销孔摩擦损失大、摆线轮与针轮之间容易产生点蚀破坏，并非最佳选择。

发明内容

本发明的目的在于弥补现有技术不足，提供一种结构紧凑，将功率密度高、转矩密度高、轴向尺寸小，但低速时输出功率也会降低的盘式轴向磁通电机，与扭矩密度高、减速比大、可以实现高可靠性输出的内外齿轮的齿廓曲线均为渐开线的少齿差双内啮合减速机构，用公用轴集成在同一机座内，公用轴的同心轴颈处安装电机转子盘，公用轴的偏心轴颈处安装双联行星齿轮，双联行星齿轮与机座上的固定内齿轮和输出齿圈形成双内啮合减速机构，内齿轮输出，在给定的设计空间下具有较大的扭矩密度和刚性，同等体积条件下能提高承载力，便于安装在汽车轮毂轮辐板上的一种电动汽车轮内减速电机。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：一种电动汽车轮内减速电机，包括机座、双联行星齿轮、输出齿圈，前端盖通过前端盖螺栓、后端盖通过后端盖螺栓固定在机座两端，前端盖中心安装有第一轴承，输出齿圈中心安装有第三轴承，公用轴安装在第一轴承和第三轴承上，公用轴偏心轴颈上装有第二轴承，第二轴承外圆套设双联行星齿轮，机座上设有固定内齿轮，双联行星齿轮上设有双联行星大齿轮和双联行星小齿轮，输出齿圈上设有输出内齿轮，双联行星大齿轮与固定内齿轮啮合，双联行星小齿轮与输出内齿轮啮合，平衡件用平衡件固定键固定在公用轴偏心轴颈处，第一轴承内圈由第一轴承挡圈固定在公用轴上，第二轴承外圈由第二轴承挡板固定在双联行星齿轮上、内圈由第二轴承挡圈和平衡件固定在公用轴上，第三轴承外圈由第三轴承挡板固定在输出齿圈上，后端盖和输出齿圈之间有后端盖密封圈，输出齿圈端面有连接轮辐板螺孔，机座外设有连接摆臂螺孔；其特征是，公用轴的右段同心轴颈处固定有转子盘，后端盖内侧固定有轴向磁通定子组件一，轴向磁通定子组件二固定在隔离盘上, 输出齿圈与机座之间装有输出轴承。

所述的转子盘上还固定有轴向磁通转子组件，转子盘通过转子盘固定键固定在公用轴上。

所述的隔离盘边缘通过隔离盘固定螺丝固定在机座内，隔离盘中心与公用轴同心轴颈之间装有隔离盘密封圈。

所述的输出轴承为滚子轴承，输出轴承外圈由输出轴承挡圈固定在机座内。

本实用新型的有益效果是，盘式轴向磁通电机与渐开线少齿差双内啮合减速机构高度集成，结构紧凑、功率密度高、转矩密度大、减速比大、效率高，可实现高可靠性驱动，便于安装在电动汽车轮毂内的轮辐板上。

附图说明

以下结合附图以实施例具体说明。

图1是一种电动汽车轮内减速电机结构主视图。

图2是一种电动汽车轮内减速电机的左视视图。

图中：1-机座；1-1-连接摆臂螺孔；1-2-固定内齿轮；2-前端盖螺栓；3-前端盖；4-轴向磁通定子组件一；5-隔离盘；6-轴向磁通转子组件；7-转子盘；8-转子盘固定键；9-公用轴；10-第一轴承挡圈；11-第一轴承；12-隔离盘密封圈；13-平衡件固定键；14-平衡件；15-第二轴承挡板；16-轴向磁通定子组件二；17-隔离盘固定螺丝；18-双联行星齿轮；18-1-双联行星大齿轮；18-2-双联行星小齿轮；19-输出轴承挡圈；20-输出轴承；21-输出齿圈；21-1-输出内齿轮；22-第二轴承；23-第二轴承挡圈；24-第三轴承；25-第三轴承挡板；26-连接轮辐板螺孔；27-后端盖密封圈；28-后端盖；29-后端盖螺栓。

具体实施方式

实施例，参照附图，一种电动汽车轮内减速电机，包括机座1、双联行星齿轮18、输出齿圈21，前端盖3通过前端盖螺栓2、后端盖28通过后端盖螺栓29固定在机座1两端，前端盖3中心安装有第一轴承11，输出齿圈21中心安装有第三轴承24，公用轴9安装在第一轴承11和第三轴承24上，公用轴9偏心轴颈上装有第二轴承22，第二轴承22外圆套设双联行星齿轮18，机座1上设有固定内齿轮1-2，双联行星齿轮18上设有双联行星大齿轮18-1和双联行星小齿轮18-2，输出齿圈21上设有输出内齿轮21-1，双联行星大齿轮18-1与固定内齿轮1-2啮合，双联行星小齿轮18-2与输出内齿轮21-1啮合，平衡件14用平衡件固定键13固定在公用轴9偏心轴颈处，第一轴承11内圈由第一轴承挡圈10固定在公用轴9上，第二轴承22外圈由第二轴承挡板15固定在双联行星齿轮18上、内圈由第二轴承挡圈23和平衡件14固定在公用轴9上，第三轴承24外圈由第三轴承挡板25固定在输出齿圈21上，后端盖28内圆和输出齿圈21之间有后端盖密封圈27，输出齿圈21端面有连接轮辐板螺孔26，机座1外设有连接摆臂螺孔1-1；其特征是，公用轴9的右段同心轴颈处固定有转子盘7，后端盖28内侧固定有轴向磁通定子组件一4，轴向磁通定子组件二16固定在隔离盘5上, 输出齿圈21与机座1之间装有输出轴承20。

所述的转子盘7上还固定有轴向磁通转子组件6，转子盘7通过转子盘固定键8固定在公用轴9上。

所述的隔离盘5边缘通过隔离盘固定螺丝17固定在机座1内，隔离盘5中心与公用轴9同心轴颈之间装有隔离盘密封圈12。

所述的输出轴承20为滚子轴承，输出轴承20外圈由输出轴承挡圈19固定在机座1内。

本实用新型的原理是：将盘式轴向磁通电机轴向尺寸小和渐开线少齿差双内啮合减速机构径向尺寸小的优势互补，通过公用轴9集成在机座1内，构成一种电动汽车轮内减速电机，轴向磁通定子组件一4固定在前端盖3内侧减少了部件数量，隔离盘5是轴向磁通定子组件二16的托架，又将电机和减速机构分隔成两个独立工作腔以避免互相污染；轴向磁通转子组件6通过转子盘7带动公用轴9转动，公用轴9带动位于偏心径的双联行星齿轮18自转的同时围绕固定内齿轮1-2中心公转，形成既有公转又有自转的行星运动，双联行星小齿轮18-2啮合输出内齿轮21-1过滤掉公转运动，将扭矩按减速比放大后把运动传递给输出齿圈21自转；渐开线少齿差内啮合行星减速机构的两对内啮合齿轮是差动传动，可以根据电机的参数和汽车参数要求选用不同的齿数差和不同的齿数实现任何速比；同样的径向尺寸下，行星轮只有一个，可选用大型号、大载荷轴承；渐开线内啮合齿轮副多齿啮合，齿部产生的弯曲应力小，齿轮滑动率低，摩擦损失少，传动效率高；内齿齿轮输出并在输出齿圈21与机座1之间装有滚子输出轴承20，确保了最大的抗扭刚性和输出承载能力。

本实用新型的使用方法是：减速电机前端通过连接摆臂螺孔1-1连接车车辆的悬挂和转向等装置，后端通过连接轮辐板螺孔26固定到轮辐上安装在轮毂内，变化机座1的外部连接方式也可应用到其它场合。

设计图

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主设计要求

设计方案

设计说明书

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