| 专利名称： | 用于电动汽车的减速器及具有其的电动汽车 | ||
| 专利名称(英文)： | Reducer for electromobile and electromobile provided with same | ||
| 专利号： | CN201510796334.9 | 申请时间： | 20151118 |
| 公开号： | CN105333113A | 公开时间： | 20160217 |
| 申请人： | 北京新能源汽车股份有限公司 | ||
| 申请地址： | 102606 北京市大兴区采育经济开发区采和路1号 | ||
| 发明人： | 张守元; 王金桥; 李玉军; 李迎宏; 贾秀峰 | ||
| 分类号： | F16H57/028 | 主分类号： | F16H57/028 |
| 代理机构： | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 | 代理人： | 黄德海 |
| 摘要： | 本发明公开了一种用于电动汽车的减速器及具有其的电动汽车，所述减速器的一级传动齿轮部包括：主动齿轮和被动齿轮，其中，所述主动齿轮的齿数为27齿，所述被动齿轮的齿数为52齿，所述一级传动齿轮部的压力角为αn，所述αn满足：16.625°≤αn≤18.375°。根据本发明的减速器可以显著降低减速器和驾驶室中的噪声。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses a reducer for an electromobile and an electromobile provided with the same. A first-grade transmission gear part of the reducer comprises a driving gear and a driven gear, wherein the tooth number of the driving gear is 27; the tooth number of the driven gear is 52; the pressure angle of the first-grade transmission gear part is alphan, wherein the alphan is smaller than or equal to 18.375 degrees and larger than or equal to 16.625 degrees. The reducer has the advantage that noises of the reducer and in a driving cab can be remarkably reduced. | ||
1.一种用于电动汽车的减速器，其特征在于，所述减速器的一级传动齿轮部包括：主 动齿轮和被动齿轮，其中，所述主动齿轮的齿数为27齿，所述被动齿轮的齿数为52齿， 所述一级传动齿轮部的压力角为αn，所述αn满足：16.625°≤αn≤18.375°。
2.根据权利要求1所述的用于电动汽车的减速器，其特征在于，所述αn＝17.5°。
3.根据权利要求1所述的用于电动汽车的减速器，其特征在于，所述一级传动齿轮部 的端面重合度为εα，所述εα满足：1.823≤εα≤2.046。
4.根据权利要求3所述的用于电动汽车的减速器，其特征在于，所述εα＝1.86。
5.根据权利要求1所述的用于电动汽车的减速器，其特征在于，所述主动齿轮的齿顶 高系数为ha1*，所述ha1*满足：1.314≤ha1*≤1.606，所述被动齿轮的齿顶高系数为ha2*， 所述ha2*满足：1.323≤ha2*≤1.617。
6.根据权利要求5所述的用于电动汽车的减速器，其特征在于，所述ha1*＝1.46，所 述ha2*＝1.47。
7.根据权利要求1所述的用于电动汽车的减速器，其特征在于，所述一级传动齿轮部 的螺旋角为β，所述β满足：28.8°≤β≤35.2°，所述一级传动齿轮部的法向侧隙为Jn， 所述Jn满足：0.08≤Jn≤0.139。
8.根据权利要求7所述的用于电动汽车的减速器，其特征在于，所述β＝32°，所述 Jn＝0.1。
9.根据权利要求1所述的用于电动汽车的减速器，其特征在于，所述一级传动齿轮部 的精度等级不低于7级。
10.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的减速器。
1.一种用于电动汽车的减速器，其特征在于，所述减速器的一级传动齿轮部包括：主 动齿轮和被动齿轮，其中，所述主动齿轮的齿数为27齿，所述被动齿轮的齿数为52齿， 所述一级传动齿轮部的压力角为αn，所述αn满足：16.625°≤αn≤18.375°。
2.根据权利要求1所述的用于电动汽车的减速器，其特征在于，所述αn＝17.5°。
3.根据权利要求1所述的用于电动汽车的减速器，其特征在于，所述一级传动齿轮部 的端面重合度为εα，所述εα满足：1.823≤εα≤2.046。
4.根据权利要求3所述的用于电动汽车的减速器，其特征在于，所述εα＝1.86。
5.根据权利要求1所述的用于电动汽车的减速器，其特征在于，所述主动齿轮的齿顶 高系数为ha1*，所述ha1*满足：1.314≤ha1*≤1.606，所述被动齿轮的齿顶高系数为ha2*， 所述ha2*满足：1.323≤ha2*≤1.617。
6.根据权利要求5所述的用于电动汽车的减速器，其特征在于，所述ha1*＝1.46，所 述ha2*＝1.47。
7.根据权利要求1所述的用于电动汽车的减速器，其特征在于，所述一级传动齿轮部 的螺旋角为β，所述β满足：28.8°≤β≤35.2°，所述一级传动齿轮部的法向侧隙为Jn， 所述Jn满足：0.08≤Jn≤0.139。
8.根据权利要求7所述的用于电动汽车的减速器，其特征在于，所述β＝32°，所述 Jn＝0.1。
9.根据权利要求1所述的用于电动汽车的减速器，其特征在于，所述一级传动齿轮部 的精度等级不低于7级。
10.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的减速器。
翻译：技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种用于电动汽车的减速器及具有其的电动汽车。
背景技术
随着我国新能源汽车产业快速发展,电动汽车NVH(Noise、Vibration、Harshness)性 能成为影响整车性能的关键因素,作为NVH研究的重要组成部分,减速器噪声问题也愈加引 起人们的重视，尤其是汽车的车内声品质越来越受到人们的关注。电动汽车中电机和减速 器辐射噪声主要是300-2000Hz的中高频噪声，虽然总体噪声小，但电机和减速器高谐波阶 次噪声明显，如果阶次相近很容易发生调质现象，使辐射噪声变大，人耳对1000Hz-2000Hz 频域内的中高频噪声非常敏感，主观感觉为恼人的啸叫噪声，严重影响车内乘座舒适性， 目前国内各大汽车厂的电动汽车还没有一款为提高车内声品质，避免全加速工况下电机和 减速器调质噪声而开发的减速器。
国内现有电动汽车动力总成装置产品中通常只关注减速器传动效率、传递扭矩、可靠 性等性能，没有为提高NVH性能开发的低噪声减速器，导致电动汽车车内高频噪声大，影 响整车的舒适性。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个 目的在于提出一种用于电动汽车的减速器，该减速器可以显著降低减速器和驾驶室中的噪 声。
本发明的另外一个目的在于提出一种具有上述减速器的电动汽车。
根据本发明的用于电动汽车的减速器，所述减速器的一级传动齿轮部包括：主动齿轮 和被动齿轮，其中，所述主动齿轮的齿数为27齿，所述被动齿轮的齿数为52齿，所述一 级传动齿轮部的压力角为αn，所述αn满足：16.625°≤αn≤18.375°。
根据本发明的用于电动汽车的减速器，可以显著降低减速器的噪声，避免和第24阶电 机噪声发生调制现象，进而可以降低辐射噪声，提高了乘客在车内乘坐的舒适度。
另外，根据本发明的用于电动汽车的减速器还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述αn＝17.5°。
根据本发明的一个实施例，所述一级传动齿轮部的端面重合度为εα，所述εα满足： 1.823≤εα≤2.046。
根据本发明的一个实施例，所述εα＝1.86。
根据本发明的一个实施例，所述主动齿轮的齿顶高系数为ha1*，所述ha1*满足：1.314 ≤ha1*≤1.606，所述被动齿轮的齿顶高系数为ha2*，所述ha2*满足：1.323≤ha2*≤1.617。
根据本发明的一个实施例，所述ha1*＝1.46，所述ha2*＝1.47。
根据本发明的一个实施例，所述一级传动齿轮部的螺旋角为β，所述β满足：28.8° ≤β≤35.2°，所述一级传动齿轮部的法向侧隙为Jn，所述Jn满足：0.08≤Jn≤0.139。
根据本发明的一个实施例，所述β＝32°，所述Jn＝0.1。
根据本发明的一个实施例，所述一级传动齿轮部的精度等级不低于7级。
根据本发明的电动汽车包括上述的减速器，由于根据本发明的电动汽车设置有上述的 减速器，因此可以降低驾驶室内的噪声，提升用户的使用感受。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明 显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显 和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的主动齿轮的各种参数；
图2是根据本发明实施例的被动齿轮的各种参数；
图3是根据本发明实施例的27齿减速器与25齿减速器的台架试验阶次噪声对比；
图4是根据本发明实施例的27齿减速器与25齿轮减速器的车内噪声对比图；
图5是根据本发明实施例的27齿减速器与25齿轮减速器的减速器壳体垂向振动加速 度对比图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图 描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、 “厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、 “外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于 附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所 指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发 明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性 或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示 或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两 个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定” 等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是 机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相 连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于 本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合图1至图5对本发明实施例的用于电动汽车的减速器进行详细描述，本发明 实施例的减速器可以为二级传动，但不限于此。
根据本发明实施例的用于电动汽车的减速器，减速器的一级传动齿轮部包括主动齿轮 和被动齿轮，主动齿轮的齿数为27齿，被动齿轮的齿数为52齿。
发明人经过多次试验，发现在转速相同时，在大多数情况下本发明实施例的减速器(即， 一级传动齿轮部的主动齿轮的齿数为27齿，被动齿轮的齿数为52齿的减速器)，要比现有 技术中的加速器(例如，一级传动齿轮部的主动齿轮的齿数为25齿的减速器)具有更低的 噪声，且车内的噪音也得到了显著降低。
安装本减速器的电动汽车的电机是4对极永磁同步电机，第24阶扭矩波动和励磁噪声 明显，为避免和第24阶电机噪声发生调质现象，一级传动主动齿轮设计为27齿，被动齿 轮为52齿。
进一步地，一级传动齿轮部的压力角为αn，αn满足：16.625°≤αn≤18.375°。由此， 可以进一步降低减速器的噪声，并降低车内的噪声，提升用户的使用感受。可选地，所述 αn＝17.5°。
根据本发明实施例的用于电动汽车的减速器，可以显著降低减速器的噪声，避免和第 24阶电机噪声发生调制现象，进而可以降低辐射噪声，提高了乘客在车内乘坐的舒适度。
在本发明的一些实施例中，一级传动齿轮部的端面重合度为εα，且εα满足：1.823≤εα ≤2.046。优选地，εα＝1.86。
在本发明的一些实施例中，主动齿轮的齿顶高度系数为ha1*，ha1*满足：1.314≤ha1*≤ 1.606，被动齿轮的齿顶高系数为ha2*，ha2*满足：1.323≤ha2*≤1.617。
优选地，ha1*＝1.46，ha2*＝1.47。由此，可以进一步降低减速器的噪声，提高乘客在 车内的舒适度。
在本发明的一些实施例中，一级传动齿轮部的螺旋角为β，所述β满足：28.8°≤β≤ 35.2°，所述一级传动齿轮部的法向侧隙为Jn，所述Jn满足：0.08≤Jn≤0.139。可选地， 所述β＝32°，所述Jn＝0.1。
当然，可以理解的是，一级传动齿轮部还有许多其他的参数，附图1和附图2详细列 出了主动齿轮和被动齿轮的各种参数，且多个参数可以在给出的数值的±10％内变化以达到 相似的降噪效果。优选地，多个参数可以在给出的数值的±5％内变化。
上述各个参数经过NVH优化采用低噪声创新设计，降低了减速器整体噪声和阶次噪声 水平，进而至少在一定程度上提高了乘客的乘车感受。
如图3所示，在消声室进行减速器台架试验，施加280Nm扭矩模拟整车全加速工况， 1000rpm-7000rpm加速工况下，新设计27齿减速器第27阶噪声和原车25齿减速器第25 阶噪声的对比。其中，A为25齿减速器形成的曲线，B为27齿减速器形成的曲线。
新设计27齿减速器一级传动齿轮阶次在1000-5500rpm下平均优于原车减速器阶次噪 声3-5dB(A)，最大改善10dB(A)。
如图4所示，整车状态全加速工况下，安装27齿减速器和原车25齿减速器车内噪声 测试的对比。其中，C为25齿减速器形成的曲线，D为27齿减速器形成的曲线。从图中可 见，采用27齿减速器可以显著降低车内噪声，驾驶员的驾车体验得到了提升。
如图5所示，整车状态全加速工况下，安装27齿减速器和原车25齿减速器壳体振动 加速度对比。其中，E为25齿减速器形成的曲线，D为27齿减速器形成的曲线。
新开发的27齿减速器比原车减速器车内噪声降低2-3dB(A)，最大降低5dB(A)，减速 器本体最大振动加速度从7.5g降低为5.0g，在4500-8000rpm转速下振动降低明显，最大 降低幅度达5g，新设计27齿减速器消除了噪车内调质噪声，改善了车内啸叫噪声，提高 了车内声品质和乘坐舒适性。
在本发明的具体示例中，一级传动齿轮部的精度等级为7级。但可以理解的是，可以 根据需要，减速器采用更高精度等级的一级传动齿轮部。
综上所述，经过发明人的反复试验可以得出，主动齿轮为27齿，被动齿轮为52齿的 减速器可以显著降低车内噪声，提升用户的使用感受，且降噪效果明显。
下面简单描述本发明实施例的电动汽车。
根据本发明实施例的电动汽车包括上述实施例的减速器，由于根据本发明实施例的电 动汽车设置有上述的减速器，因此可以降低驾驶室内的噪声，提升用户的使用感受。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可 以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第 一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或 斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、 “下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特 征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示 例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者 特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述 不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以 在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领 域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进 行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的， 不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例 进行变化、修改、替换和变型。
