| 专利名称： | 电动车减速器齿轮轴总成结构 | ||
| 专利名称(英文)： | Electric vehicle reducer gear shaft assembly structure | ||
| 专利号： | CN201410486389.5 | 申请时间： | 20140923 |
| 公开号： | CN104265840A | 公开时间： | 20150107 |
| 申请人： | 华晨汽车集团控股有限公司 | ||
| 申请地址： | 110044 辽宁省沈阳市大东区东望街39号法律事务处 | ||
| 发明人： | 董伟; 王晓娟; 邓庆斌; 张晓昕; 李振; 张艳利; 林春鹏 | ||
| 分类号： | F16H1/22; F16H57/021 | 主分类号： | F16H1/22 |
| 代理机构： | 沈阳科威专利代理有限责任公司 21101 | 代理人： | 杨滨 |
| 摘要： | 一种电动车减速器齿轮轴总成结构，它包括有输入轴总成，输出轴，差速器总成，其技术要点是：在输出轴上依次压装有棘轮，与输入轴总成相啮合的输出齿轮，在该输出齿轮上的轴肩上压装有锥轴承，在靠近输出轴与差速器总成相啮合部位的输出轴轴肩上同样设置有锥轴承；在输出轴与输出齿轮相压装的外侧端部设置有分级卡簧。结构紧凑、轻量化：采用本发明齿轮结构设计，缩短了齿轮轴串的长度，从而减小了减速器的轴向长度和体积以及重量；提高齿轮精度：采用本发明齿轮加工及装配方案，避免了花键引起的齿轮加工及装配误差，从而提高了齿轮精度；本结构同时还提高NVH性能、齿轮强度寿命及锥轴承寿命。 | ||
| 摘要(英文)： | An electric vehicle reducer gear shaft assembly structure comprises an input shaft assembly, an output shaft and a differential mechanism assembly and is characterized in that a ratchet wheel and an output gear which is meshed with the input shaft assembly are sequentially installed on the output shaft in a press fitting mode; a cone bearing is installed on a shaft shoulder of the output gear in a press fitting mode; an output shaft shoulder which is close to a meshed position of the output shaft and the differential mechanism assembly is provided with a cone bearing; a graded snap spring is arranged on the press fitting external side portion of the output shaft and the output gear. The electric vehicle reducer gear shaft assembly structure is impact and light. According to the electric vehicle reducer gear shaft assembly structure, the length of a gear shaft string is shortened, the axial length, the size and the weight of a reducer is reduced, and the gear accuracy is improved due to a gear structure design; the gear machining and assembling error caused by spline is avoided and accordingly the gear accuracy is improved due to a gear machining and assembling scheme; meanwhile the NVH (Noise Vibration and Harshness) performance, the gear intensity service life and the cone bearing service life are improved. | ||
1.电动车减速器齿轮轴总成结构，它包括有输入轴总成，输出轴，差速器总成，其特征是：在输出轴上依次压装有棘轮，与输入轴总成相啮合的输出齿轮，在该输出齿轮上的轴肩上压装有锥轴承，在靠近输出轴与差速器总成相啮合部位的输出轴轴肩上同样设置有锥轴承；在输出轴与输出齿轮相压装的外侧端部设置有分级卡簧。
2.根据权利要求1所述的电动车减速器齿轮轴总成结构，其特征是：输出轴与输出齿轮相连接的部位分别设置有花键配合结构及轴孔配合结构。
3.根据权利要求1所述电动车减速器齿轮轴总成结构的装配步骤，其特征是：①压装前输出齿轮及输出轴状态准备：先依次将输出齿轮经滚齿后进行渗碳、淬火、回火热处理加工，输出轴的齿轮磨齿加工，棘轮成品的加工后备用；②将成品棘轮压装到输出轴上；③再将滚齿热处理加工后的输出齿轮压装到输出轴上，然后将分级卡簧装配到输出轴上；④进行磨齿加工输出齿轮上的输出齿；⑤磨输出轴上的压装锥轴承的轴颈，压装锥轴承后即为成品。
1.电动车减速器齿轮轴总成结构，它包括有输入轴总成，输出轴，差速器总成，其特征是：在输出轴上依次压装有棘轮，与输入轴总成相啮合的输出齿轮，在该输出齿轮上的轴肩上压装有锥轴承，在靠近输出轴与差速器总成相啮合部位的输出轴轴肩上同样设置有锥轴承；在输出轴与输出齿轮相压装的外侧端部设置有分级卡簧。
2.根据权利要求1所述的电动车减速器齿轮轴总成结构，其特征是：输出轴与输出齿轮相连接的部位分别设置有花键配合结构及轴孔配合结构。
3.根据权利要求1所述电动车减速器齿轮轴总成结构的装配步骤，其特征是：①压装前输出齿轮及输出轴状态准备：先依次将输出齿轮经滚齿后进行渗碳、淬火、回火热处理加工，输出轴的齿轮磨齿加工，棘轮成品的加工后备用；②将成品棘轮压装到输出轴上；③再将滚齿热处理加工后的输出齿轮压装到输出轴上，然后将分级卡簧装配到输出轴上；④进行磨齿加工输出齿轮上的输出齿；⑤磨输出轴上的压装锥轴承的轴颈，压装锥轴承后即为成品。
翻译：技术领域
本发明属于电动汽车减速器技术领域，具体地说是一种电动车减速器齿轮轴总成结构。
背景技术
随着世界各国对节能环保问题的重视，电动汽车技术受到广泛关注，减速器做为电动汽车动力总成的重要组成部分，其重要性愈发凸显出来。电动车减速器不同于传统变速器，本发明涉及的2级固定总传动比的减速器和传统5档手动变速器对比如下：
电动车减速器的传动比从传统5档手动变速器的6个变为只有1个（包括倒档），原来6个传动比下的回转数集中到1个传动比下，对齿轮的耐久性有更高地要求；减速器输入轴转速从原来的4000-5000转增加到8000-10000转，最高转速下的持续时间从几分钟变为几小时，齿轮的高负荷有更高要求；电动车的电机噪声很小，对齿轮的噪声有更高要求；电动车的发动机舱布置困难，要求电动车减速器长度很小，对齿轮轴串长度限制有更高要求；电动车电池很重，各部件的包括齿轮轴串的重量有更高要求。
因此，电动汽车减速器齿轮设计及加工技术直接影响到减速器的耐久、高负荷、NVH、体积、重量等。所以，电动车减速器齿轮设计及加工是现在国际领域的热门技术与话题。
传统齿轮轴串总成轴承定位普遍采用齿轮轴上轴肩或者轴套定位，此种结构轴串总成较长，加大了减速器的体积及重量；传统齿轮加工普遍采用剃齿工艺，此种加工工艺齿轮精度热处理变形大，尤其是带有内花键的齿轮，热处理变形更大、一致性更差。传统齿轮轴串加工方法不能满足电动车减速器所需的齿轮加工精度要求，不能满足电动车减速器的强度、耐久、NVH要求，将造成电动车减速器齿轮加工过程中废品率过高。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动车减速器齿轮轴总成结构；以提高电动车减速器齿耐久、高负荷、NVH性能，降低减速器体积、重量。
本发明的目的是这样实现的：它包括有输入轴总成，输出轴，差速器总成，其特征是：在输出轴上依次压装有棘轮，与输入轴总成相啮合的输出齿轮，在该输出齿轮上的轴肩上压装有锥轴承，在靠近输出轴与差速器总成相啮合部位的输出轴轴肩上同样设置有锥轴承；在输出轴与输出齿轮相压装的外侧端部设置有分级卡簧。
在输出齿轮上设计一个轴肩安装锥轴承，取消在输出轴上设计轴肩或再安装轴套定位。此种结构大大缩短了齿轮轴总成长度，从而降低了减速器的体积、重量。输出齿轮滚齿热处理（渗碳、淬火、回火）后再压装在热处理（渗碳、淬火、回火）后的输出轴花键（花键大经配合-0.005～-0.045，齿侧配合0.08mm～0.15mm）上，同时向采用分级卡簧（选配±0.02mm）定位输出齿轮后再磨齿输出齿轮。此种磨齿工艺安排，提高了齿轮的加工精度及一致性，能够按照齿轮修形方案精度加工齿轮，从而提高了齿轮的强度寿命、NVH。同时，也降低了齿轮加工废品率。
重新设计了输出轴和输出齿轮装配结构方式。传统的装配方式是全长度花键配合。本发明采用分段结构设计：一段花键配合传递扭矩，一段轴孔配合保证定位准确。传统全长度花键配合极易发生压装齿轮花键压裂的情况；还会发生压装后轴向定位偏差大的情况，导致压装轴承偏，产生轴承早期失效的情况。采用本发明两段设计，可以避免以上情况的发生。
工作原理：本发明把滚齿热处理后输出齿轮压装在热处理磨齿后的齿轮轴上做为一个整体再磨齿加工输出齿轮及齿轮轴上压装锥轴承的轴颈。传统齿轮轴总成装配是成品齿轮压装在成品齿轮轴上。对于输出齿轮，本身花键定位加工齿轮加工误差大，加上热处理花键变形的影响，齿轮精度误差进一步加大，再装配到齿轮轴热处理变形后的外花键上，齿轮精度误差更进一步加大。本发明从避免齿轮加工过程中采用花键定位加工引起的齿轮精度误差出发设计，输出齿轮滚齿热处理后再压装在热处理磨齿后的齿轮轴上，同时输出齿轮轴向采用分级卡簧定位后再磨输出齿轮，再磨齿轮轴的轴颈。这样，齿轮加工精度提高了，同时也提高了齿轮的装配精度。齿轮加工精度、齿轮NVH性能比传统加工明显提高，能够达到设计要求，满足客户要求。
本发明申请相对于传统的齿轮轴串总成装配及齿轮设计加工，该方案具有以下特点：
结构紧凑、轻量化：采用本发明齿轮结构设计，缩短了齿轮轴串的长度，从而减小了减速器的轴向长度和体积以及重量。
提高齿轮精度：采用本发明齿轮加工及装配方案，避免了花键引起的齿轮加工及装配误差，从而提高了齿轮精度。
提高NVH性能：采用本发明齿轮加工及装配方案，可以保证按照齿轮修形加工齿轮，从而提高减速器NVH性能。
提高齿轮强度寿命：齿轮精度提高提高，从而提高了齿轮强度寿命。
提高锥轴承寿命：输出齿和输出轴装配采用分两段设计，提高轴向定位精度，从而提高锥轴承安装精度提高锥轴承寿命。
附图说明
图1是本发明的剖视结构示意简图；
图2是图1中输出轴与输出齿轮装配位置放大示意简图。
附图主要部分的符号说明
1-锥轴承；2-分级卡簧；3-输出齿轮；4-棘轮；5-输出轴；6-输入轴总成；7-差速器总成；a为花键配合；b为轴孔配合。
下面将结合附图通过实例对本发明作进一步详细说明，但下述的实例仅仅是本发明其中的例子而已，并不代表本发明所限定的权利保护范围，本发明的权利保护范围以权利要求书为准。
具体实施方式
实施例：
由图1-2所示，图1中6为输入轴总成，5为输出轴，7为差速器总成，在输出轴5上依次压装有棘轮4，与输入轴总成6相啮合的输出齿轮3，在该输出齿轮3上的轴肩上压装有锥轴承1，在靠近输出轴5与差速器总成7相啮合部位的输出轴轴肩上同样设置有锥轴承；在输出轴与输出齿轮相压装的外侧端部设置有分级卡簧2；输出轴5与输出齿轮3相连接的部位分别设置有花键配合a结构及轴孔配合b结构，其中的花键配合a传递扭矩，而轴孔配合b保证定位准确。
电动车减速器齿轮轴总成结构的装配步骤为：①压装前输出齿轮及输出轴状态准备：先依次将输出齿轮经滚齿后进行渗碳、淬火、回火热处理加工，输出轴的齿轮磨齿加工，棘轮成品的加工后备用；②将成品棘轮压装到输出轴上；③再将滚齿热处理加工后的输出齿轮压装到输出轴上，然后将分级卡簧装配到输出轴上；④进行磨齿加工输出齿轮上的输出齿；⑤磨输出轴上的压装锥轴承的轴颈，压装锥轴承后即为成品。
该方案能够提高齿轮加工精度、提高齿轮强度、提高减速器NVH、提高锥轴承寿命，减小减速器体积、重量，同时具有装配简便等优点，有利于在电动车减速器齿轮设计、加工中批量推广应用，并适用于类似的减速器及变速箱齿轮设计。
