專利名稱：用于電動(dòng)客車的行星齒輪減速傳動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于電動(dòng)客車的行星齒輪減速傳動(dòng)器，特別是一種適用于中、大類型的電動(dòng)車的行星齒輪減速傳動(dòng)器。
背景技術(shù)：
目前8～11米的公交電動(dòng)車客車，在設(shè)計(jì)上為了充分發(fā)揮電機(jī)的牽引能力，需要在牽引電機(jī)和主傳動(dòng)之間加一減速器。為了達(dá)到高效率所選用的變速齒輪傳動(dòng)形式是以NGW(2K-H)型(見機(jī)械出版社出版的《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二版、第四卷中定義)為基礎(chǔ)的減速方式。但2K-H型減速器有幾點(diǎn)不能符合目前電動(dòng)車上用的要求。1、傳統(tǒng)2K-H型減速器當(dāng)符合電動(dòng)車300～450rpm的轉(zhuǎn)速要求時(shí)的傳動(dòng)比大于3.5 2、傳統(tǒng)2K-H的噪音約在70～80分貝，不符合城市內(nèi)的低噪音要求 3、傳統(tǒng)2K-H的重量約70公斤以上，而電動(dòng)車要求盡量減少車身的自身重量。4、傳統(tǒng)2K-H的潤(rùn)滑不夠。
實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容為克服上述缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提出一種用于電動(dòng)客車的行星齒輪減速傳動(dòng)器，其針對(duì)上述中、大型電動(dòng)車減速器的要求，在保證傳統(tǒng)2K-H型減速器效率的基礎(chǔ)上將傳動(dòng)比修改到2.7左右，通過選擇適當(dāng)?shù)膲毫羌安捎幂S齒浮動(dòng)技術(shù)將噪音減少到60分貝以下，滿足了的城市機(jī)動(dòng)車低噪音要求。同時(shí)設(shè)計(jì)了一個(gè)專用的潤(rùn)滑油存儲(chǔ)底槽，改善了原有的潤(rùn)滑油量不足的缺點(diǎn)，使減速器自身磨損降低，也達(dá)到一定的降噪音目的。由于結(jié)構(gòu)的改變使得重量較原有的重量降低了約20％(目前減速器約為50公斤)。
為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型的用于電動(dòng)客車的行星齒輪減速傳動(dòng)器，由主動(dòng)軸、輸出軸、太陽齒輪、行星齒輪、環(huán)形齒輪、注油孔、行星輪架、行星齒輪套、隔離套、殼體和速度傳感器組成，其中，主動(dòng)軸接收來自牽引電機(jī)輸出的動(dòng)力，行星齒輪減速傳動(dòng)器包括太陽輪，多個(gè)行星輪以及內(nèi)齒輪，主動(dòng)軸與行星齒輪減速傳動(dòng)器的太陽輪的輪軸相連，多個(gè)行星輪與太陽輪相嚙合并繞太陽輪旋轉(zhuǎn)，多個(gè)行星輪的行星齒輪軸與行星輪架轉(zhuǎn)動(dòng)相連，動(dòng)力通過行星輪的行星齒輪軸傳遞給行星輪架輸出給客車的動(dòng)力輪，行星輪外側(cè)與內(nèi)齒輪相嚙合。
本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)首先行星齒輪減速傳動(dòng)器的傳動(dòng)效率高，通常在98～99％。
其次，傳遞同樣的功率與扭矩時(shí)它的重量要輕得多，并且其所采用的降噪音技術(shù)使得本實(shí)用新型減速傳動(dòng)器更加安靜。
再次就是其具有更低的減速比，制造成本更低，具有更長(zhǎng)的使用壽命。


為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中圖1是安裝有本實(shí)用新型的行星齒輪減速傳動(dòng)器的電動(dòng)客車的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的行星齒輪減速傳動(dòng)器的行星齒輪部分工作原理簡(jiǎn)圖；圖3是本實(shí)用新型的行星齒輪減速傳動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型的行星齒輪減速傳動(dòng)器的行星齒輪部分的正視圖；圖5是本實(shí)用新型的行星齒輪減速傳動(dòng)器的行星齒輪部分的正視圖；圖6是本實(shí)用新型的行星齒輪減速傳動(dòng)器的剖面圖；圖7是本實(shí)用新型的行星齒輪減速傳動(dòng)器的消噪音處理原理圖。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明，其中，不同實(shí)施例在不同的附圖中的相似結(jié)構(gòu)采用相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行說明。應(yīng)當(dāng)指出，下述詳細(xì)說明僅僅是示例性的，不應(yīng)當(dāng)理解為對(duì)權(quán)利要求書中所要求保護(hù)的保護(hù)范圍的一種嚴(yán)格的限制。
圖1是安裝有本實(shí)用新型的行星齒輪減速傳動(dòng)器的電動(dòng)客車的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的行星齒輪減速傳動(dòng)器的行星齒輪部分工作原理簡(jiǎn)圖；圖3是本實(shí)用新型的行星齒輪減速傳動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型的行星齒輪減速傳動(dòng)器的行星齒輪部分的正視圖；圖5是本實(shí)用新型的行星齒輪減速傳動(dòng)器的行星齒輪部分的正視圖；圖6是本實(shí)用新型的行星齒輪減速傳動(dòng)器的剖面圖；圖7是本實(shí)用新型的行星齒輪減速傳動(dòng)器的消噪音處理原理圖。
圖1中所示的電動(dòng)客車200在其前部布置有驅(qū)動(dòng)動(dòng)力輪100的動(dòng)力裝置，當(dāng)然，驅(qū)動(dòng)/動(dòng)力輪可以是前輪，也可以是后輪，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)可以理解這種動(dòng)力輪或者驅(qū)動(dòng)輪的設(shè)置可以根據(jù)實(shí)際情況或者設(shè)計(jì)上的不同需求加以改變，或者將本實(shí)用新型的動(dòng)力裝置布置用于四輪驅(qū)動(dòng)的車輛上。
根據(jù)本實(shí)用新型的行星齒輪減速傳動(dòng)器R的一個(gè)實(shí)施例的示意圖如圖2所示，其由主動(dòng)軸6、輸出軸20、太陽齒輪23、行星齒輪16、環(huán)形齒輪14、注油孔21、行星輪架19、行星齒輪套17、隔離套7、殼體11、27和速度傳感器50組成。
電機(jī)主軸6轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)太陽輪23轉(zhuǎn)動(dòng)，太陽輪23轉(zhuǎn)動(dòng)與3個(gè)行星齒輪16嚙合帶動(dòng)行星齒輪16相反轉(zhuǎn)動(dòng)，行星齒輪16與固定的環(huán)形齒輪14嚙合，行星齒輪16的公轉(zhuǎn)帶動(dòng)行星軸架12，19轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)軸12、架19的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與太陽齒輪23的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，通過速度傳感器齒輪20與傳感器的作用變換成所需要的實(shí)際轉(zhuǎn)速輸出到輸出軸24轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)減速旋轉(zhuǎn)。通過螺栓28將主軸架與行星輪架固定，這樣環(huán)齒14與太陽齒輪23的動(dòng)作程度則不會(huì)超出固定卡的范圍。
減速器中選擇了三個(gè)同硬度系數(shù)的齒輪作為行星齒輪16，這樣的目的在于當(dāng)太陽齒輪23轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，被帶動(dòng)的行星齒輪16可以根據(jù)不同轉(zhuǎn)速要求精確定位。
該減速器的減速是通過太陽齒輪23被電機(jī)M以5400轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)牽引轉(zhuǎn)動(dòng)，通過合理的計(jì)算太陽齒輪23與行星齒輪16嚙合的減速比，使行星齒輪16通過行星齒輪軸12、行星齒輪架19形成與太陽齒輪23相同的轉(zhuǎn)向并構(gòu)成減速差從而達(dá)到中型電動(dòng)車所需要的300轉(zhuǎn)/分鐘的減速作用。
太陽齒輪23與行星齒輪16嚙合，當(dāng)太陽齒輪23轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)行星齒輪旋轉(zhuǎn)，由于各個(gè)行星齒輪受力不會(huì)完全一致因此目磨損的程度不同而產(chǎn)生的配合間隙會(huì)有所不同，這樣則破壞了行星齒輪16原有的嚙合精度，本實(shí)用新型將太陽齒輪23與隔離套7和主軸架2，行星輪架19的配合構(gòu)成一個(gè)旋轉(zhuǎn)腔，當(dāng)太陽齒輪23轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)同它配合的隔離套7形成一個(gè)浮動(dòng)間隙，與之嚙合的行星齒輪也可以浮動(dòng)起來，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的修正定位精度。
消除中、大型電動(dòng)車減速器運(yùn)行噪音是一主要指標(biāo)，本實(shí)用新型消噪音處理主要采用的是浮動(dòng)及固定法線方法(圖6)。分別作用在太陽齒輪23和環(huán)形齒輪14上，從而消除了因齒輪配合時(shí)的各種負(fù)荷而產(chǎn)生噪音的主要部分。本實(shí)用新型將太陽齒輪23的兩端設(shè)計(jì)成圓形，在與太陽齒輪23與隔離套7的連接腔中構(gòu)成有一定的傾角空間，同樣太陽齒輪23與行星輪架19的連接腔中也構(gòu)成有一定的傾角間隙。當(dāng)太陽齒輪23無論怎樣傾斜與主軸6的軸心形成一個(gè)α有限可變角度時(shí)均保持一種直徑D尺寸(如圖7所示)因而直徑法線被固定成為一個(gè)常數(shù)。這樣太陽齒輪23從自由(不轉(zhuǎn)動(dòng)或停止)到有負(fù)荷時(shí)，沒有軸向D尺寸的變化，形成不了沖擊過大的負(fù)荷變化，因而減少了此處因負(fù)荷而產(chǎn)生的噪音。同樣本實(shí)用新型將環(huán)形齒輪14的內(nèi)齒設(shè)計(jì)成弧狀，其原理同上。在與行星齒輪16嚙合時(shí)也構(gòu)成了一定的浮動(dòng)，也起到了消除噪音的效果。
如圖1所示，行星齒輪減速傳動(dòng)器3采用的是2K-H(NGW)類型，圖1中所示乃是其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖中所示的行星齒輪減速傳動(dòng)器R是一個(gè)減速裝置，用以降低電機(jī)M的轉(zhuǎn)速，并且增加電機(jī)M的輸出扭矩。其中電機(jī)M的輸出端與行星齒輪減速傳動(dòng)器的太陽輪23的輪軸相連，太陽輪23與多個(gè)行星輪16相嚙合并繞太陽輪23旋轉(zhuǎn)，圖中顯示行星輪16的個(gè)數(shù)是3個(gè)，也可以為4個(gè)，行星輪16的行星齒輪軸12與行星輪架轉(zhuǎn)動(dòng)相連，動(dòng)力通過行星輪16的行星齒輪軸12傳遞給行星輪架輸出給動(dòng)力輪100，行星輪16外側(cè)與內(nèi)齒輪14相嚙合，其中圖4、5中所示的是該行星齒輪減速傳動(dòng)器正面視圖。
在一個(gè)具體實(shí)施例中，采用的電機(jī)參數(shù)為
1.額定功率45KW2.最高轉(zhuǎn)速5400rpm3.額定轉(zhuǎn)速1760rpm4.峰值功率90KW5.最大扭矩690N·M6.實(shí)用扭矩240N·M輪系中各齒輪參數(shù)的計(jì)算

εr＝εα+εβ＝εα+Bsinβ/π.mn齒環(huán)

軸承的選擇

連接套小齒(內(nèi)、外)


油封的選擇潤(rùn)滑選擇選用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑(1)用II、III ATF油用15W/30 CD級(jí)(優(yōu)選)本實(shí)用新型還可以優(yōu)選本星系齒輪減速器齒輪模數(shù)不大于3.5本減速器i34H＝2.7～2.8行星齒輪個(gè)數(shù)4外側(cè)齒輪Φmax＝203～214mm齒寬Bmax＝56mm外殼尺寸直徑×寬度×總寬＝280×170×210mm潤(rùn)滑選擇用車用ATF潤(rùn)滑油，浸入飛濺式潤(rùn)滑在以往的減速器上潤(rùn)滑油量不夠，本實(shí)用新型在減速器上增加了一個(gè)注油孔21，同時(shí)在減速器的底部裝有潤(rùn)滑油存儲(chǔ)底槽31。由于增加了潤(rùn)滑程度從而延長(zhǎng)了減速器的使用壽命。選擇的潤(rùn)滑油為ATF II、III油。為了防止齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)潤(rùn)滑油被甩出，在主油孔21下方還設(shè)計(jì)了一個(gè)順向的漏油檔。
如果中、大型電動(dòng)車上的減速器采用圓柱斜齒或直齒，這樣會(huì)使得自重增加，體積笨重從而自身能量消耗也加大。本實(shí)用新型采用行星齒輪16從結(jié)構(gòu)上使同效率減速器的體積減少、消耗降低。由于隔離套7的特殊設(shè)計(jì)，當(dāng)太陽齒輪23轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與隔離套的配合是浮動(dòng)的，因此降低了軸承的旋轉(zhuǎn)分力，所以在加工太陽齒輪23時(shí)可以采用軸承8、9、22與其配合可以采用普通滾針軸承。同時(shí)行星輪的用料量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于圓柱齒輪，不但重量輕而且也降低了減速傳動(dòng)器的成本。
附圖中部分附圖標(biāo)記所表示的部件名稱及相關(guān)參數(shù)如下1、M6*502、主軸架3、螺釘M6*154、油封(B1051012硅膠)5、油封(B6085110硅膠)6、主軸7、隔離套8、軸承(NK68/35)9、軸承(7021AC)10、油封架11、左殼體12、行星齒輪軸13、通氣孔14、環(huán)形齒輪15、螺栓16、行星齒輪17、行星齒輪套18、傳感器孔19、行星輪架20、傳感器齒輪21、注油孔22、軸承(7020AC)23、太陽齒輪24、輸出軸25、油封
26、墊圈27、右殼體28、長(zhǎng)螺栓29、螺釘30、密封氈31、潤(rùn)滑油存儲(chǔ)底槽32、放油孔本實(shí)用新型提出了一種用于電動(dòng)客車的行星齒輪減速傳動(dòng)器，該減速傳動(dòng)器R由主動(dòng)軸6、輸出軸20、太陽齒輪23、行星齒輪16、環(huán)形齒輪14、注油孔21、行星輪架19、行星齒輪套17、隔離套7、殼體11、27和速度傳感器50組成，其中，主動(dòng)軸6接收來自牽引電機(jī)M輸出的動(dòng)力，行星齒輪減速傳動(dòng)器R包括太陽輪23，多個(gè)行星輪16以及內(nèi)齒輪14，主動(dòng)軸6與行星齒輪減速傳動(dòng)器R的太陽輪23的輪軸相連，多個(gè)行星輪16與太陽輪23相嚙合并繞太陽輪23旋轉(zhuǎn)，多個(gè)行星輪16的行星齒輪軸12與行星輪架19轉(zhuǎn)動(dòng)相連，動(dòng)力通過行星輪16的行星齒輪軸12傳遞給行星輪架19輸出給客車200的動(dòng)力輪100，行星輪16外側(cè)與內(nèi)齒輪14相嚙合。
在上述用于電動(dòng)客車的行星齒輪減速傳動(dòng)器中，太陽輪23的輪軸與主動(dòng)軸6浮動(dòng)相連。
在上述用于電動(dòng)客車的行星齒輪減速傳動(dòng)器中，太陽輪23與主動(dòng)軸6之間設(shè)置有一個(gè)隔離套7，太陽輪23在其與隔離套7的連接腔之間的端部為圓形。
在上述用于電動(dòng)客車的行星齒輪減速傳動(dòng)器中，太陽輪23在其與行星齒輪16的行星輪架19的連接腔之間的端部為圓形。
在上述用于電動(dòng)客車的行星齒輪減速傳動(dòng)器中，注油孔21設(shè)置在行星齒輪減速傳動(dòng)器R的頂部，在行星齒輪減速傳動(dòng)器R底部設(shè)置有潤(rùn)滑油存儲(chǔ)底槽31。
在上述用于電動(dòng)客車的行星齒輪減速傳動(dòng)器中，行星齒輪16的個(gè)數(shù)為3個(gè)或4個(gè)。
在上述用于電動(dòng)客車的行星齒輪減速傳動(dòng)器中，主動(dòng)軸6可轉(zhuǎn)動(dòng)的套設(shè)在主軸架2內(nèi)，行星輪架19通過固定件28與主軸架2連接在一起。
在上述用于電動(dòng)客車的行星齒輪減速傳動(dòng)器中，行星齒輪減速傳動(dòng)器R的減速比為2.7～2.8。
在上述用于電動(dòng)客車的行星齒輪減速傳動(dòng)器中，行星齒輪減速傳動(dòng)器R采用ATF潤(rùn)滑油，潤(rùn)滑方式為飛濺式潤(rùn)滑。
在上述用于電動(dòng)客車的行星齒輪減速傳動(dòng)器中，ATF潤(rùn)滑油為II、III ATF潤(rùn)滑油，采用15W/30 CD級(jí)。
顯然，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而這些屬于本實(shí)用新型的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求1.一種用于電動(dòng)客車的行星齒輪減速傳動(dòng)器，該減速傳動(dòng)器由主動(dòng)軸(6)、輸出軸(20)、太陽齒輪(23)、行星齒輪(16)、環(huán)形齒輪(14)、注油孔(21)、行星輪架(19)、行星齒輪套(17)、隔離套(7)、殼體(11、27)和速度傳感器(50)組成，其中，所述主動(dòng)軸(6)接收來自牽引電機(jī)(M)輸出的動(dòng)力，其特征在于所述行星齒輪減速傳動(dòng)器包括太陽輪(23)，多個(gè)行星輪(16)以及內(nèi)齒輪(14)，所述主動(dòng)軸(6)與所述行星齒輪減速傳動(dòng)器的所述太陽輪(23)的輪軸相連，所述多個(gè)行星輪(16)與所述太陽輪(23)相嚙合并繞所述太陽輪(23)旋轉(zhuǎn)，所述多個(gè)行星輪(16)的行星齒輪軸(12)與行星輪架(19)轉(zhuǎn)動(dòng)相連，動(dòng)力通過所述行星輪(16)的行星齒輪軸(12)傳遞給所述行星輪架(19)輸出給客車(200)的動(dòng)力輪(100)，所述行星輪(16)外側(cè)與所述內(nèi)齒輪(14)相嚙合。
2.如權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)客車的行星齒輪減速傳動(dòng)器，其特征在于，所述太陽輪(23)的輪軸與主動(dòng)軸(6)浮動(dòng)相連。
3.如權(quán)利要求2所述的用于電動(dòng)客車的行星齒輪減速傳動(dòng)器，其特征在于，所述太陽輪(23)與主動(dòng)軸(6)之間設(shè)置有一個(gè)隔離套(7)，所述太陽輪(23)在其與所述隔離套(7)的連接腔之間的端部為圓形。
4.如權(quán)利要求1～3之一所述的用于電動(dòng)客車的行星齒輪減速傳動(dòng)器，其特征在于，所述太陽輪(23)在其與所述行星齒輪(16)的所述行星輪架(19)的連接腔之間的端部為圓形。
5.如權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)客車的行星齒輪減速傳動(dòng)器，其特征在于，所述注油孔(21)設(shè)置在所述行星齒輪減速傳動(dòng)器的頂部，在所述行星齒輪減速傳動(dòng)器底部設(shè)置有潤(rùn)滑油存儲(chǔ)底槽(31)。
6.如權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)客車的行星齒輪減速傳動(dòng)器，其特征在于，所述行星齒輪(16)的個(gè)數(shù)為3個(gè)或4個(gè)。
7.如權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)客車的行星齒輪減速傳動(dòng)器，其特征在于，所述主動(dòng)軸(6)可轉(zhuǎn)動(dòng)的套設(shè)在主軸架(2)內(nèi)，所述行星輪架(19)通過固定件(28)與主軸架(2)連接在一起。
8.如權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)客車的行星齒輪減速傳動(dòng)器，其特征在于，所述行星齒輪減速傳動(dòng)器的減速比為2.7～2.8。
9.如權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)客車的行星齒輪減速傳動(dòng)器，其特征在于，所述行星齒輪減速傳動(dòng)器采用ATF潤(rùn)滑油，潤(rùn)滑方式為飛濺式潤(rùn)滑。
10.如權(quán)利要求9所述的用于電動(dòng)客車的行星齒輪減速傳動(dòng)器，其特征在于，所述ATF潤(rùn)滑油為II、IIIATF潤(rùn)滑油，采用15W/30 CD級(jí)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于電動(dòng)客車的行星齒輪減速傳動(dòng)器，由主動(dòng)軸、輸出軸、太陽齒輪、行星齒輪、環(huán)形齒輪、注油孔、行星輪架、行星齒輪套、隔離套、殼體和速度傳感器組成。其采用2K－H型減速器，太陽齒輪兩端設(shè)計(jì)為圓形，從而消除了因齒輪配合時(shí)的各種負(fù)荷而產(chǎn)生的噪音。在行星齒輪減速傳動(dòng)器底部設(shè)計(jì)了一個(gè)專用的潤(rùn)滑油存儲(chǔ)底槽，改善了原有的潤(rùn)滑油量不足的缺點(diǎn)，使減速器自身磨損降低，也達(dá)到一定的降噪音目的。由于結(jié)構(gòu)的改變降低了重量，提高了傳動(dòng)效率；并且具有更低的減速比，制造成本更低，具有更長(zhǎng)的使用壽命。當(dāng)其用在公交客車上使用時(shí)能夠滿足在滿載情況下，在任何路況條件下都能使客車順利起步、加速和運(yùn)行。
文檔編號(hào)B60L15/20GK2690210SQ0326099
公開日2005年4月6日 申請(qǐng)日期2003年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月11日
發(fā)明者郭衡, 朱小林 申請(qǐng)人:北京嘉捷源技術(shù)開發(fā)有限公司