单电机多挡电驱桥结构及车辆的制作方法

本技术涉及车辆，尤其涉及一种单电机多挡电驱桥结构及车辆。

背景技术：

1、相关技术中，多挡电驱桥结构要么需要配置多个电机，要么速比小，要么传动效率差、体积大成本高等。例如：专利202211200456.3描述的多挡电驱桥含有两个电机。专利201710025262.7描述的电驱桥的传动结构简单，实现两个挡位，每个挡位都是2级传动，但该结构能够实现的挡位速比较小，仅适合中轻卡车辆中，如果用在重卡上则速比不够大，需要轮端再增加额外的轮边减速结构，会降低总体的传动效率。专利202211233386.1描述的单电机加四挡变速的电驱桥结构，其一、二挡采用5级齿轮传动，能实现的速比较大，但传动效率偏低。

2、现有的多挡位电驱桥结构，有的为了实现大速比增加了齿轮传动级数,会影响传动效率，如专利202211200456.3的二挡，专利202211233386.1的一挡和二挡，有的为了提升效率而减小齿轮传动级数会导致整体的挡位速比偏小，如专利201710025262.7的一挡和二挡，此外，通过增加变速箱轴数且采用定轴齿轮传动的方式实现大速比的，总体尺寸往往不容易做小，如专利202211233386.1。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种单电机多挡电驱桥结构及车辆，单电机多挡电驱桥结构总体结构紧凑，传动级数少，且挡位速比大，挡位阶比合理，传动效率高，成本低。

2、第一方面，提供一种单电机多挡电驱桥结构，包括：电机、一轴、二轴、三轴、二轴换挡行星排结构、三轴换挡行星排结构、二轴换挡结构、三轴换挡结构和差速器结构，所述差速器结构与所述三轴上的三轴换挡行星排框架相连，以将动力从所述三轴分配到轮端，其中：

3、所述电机的输出轴与所述一轴刚性连接，所述一轴上刚性套设有一轴输出齿轮，所述一轴输出齿轮与刚性套设在二轴上的二轴输入齿轮啮合；所述二轴上套设有二轴换挡行星排结构和所述二轴换挡结构，所述二轴输入齿轮与二轴换挡行星排结构刚性连接，所述二轴换挡行星排结构与所述二轴换挡结构相配合，所述二轴换挡结构的二轴换挡结合套以花键形式安装在二轴换挡齿毂上，所述二轴换挡结合套可相对二轴换挡齿毂做轴向往复运动；所述三轴上同轴刚性地依次套设有三轴输入齿轮、三轴换挡结构和三轴换挡行星排结构，所述三轴换挡结构的三轴换挡齿毂上以花键形式套设有三轴换挡结合套，所述三轴换挡结构和所述三轴换挡行星排结构相配合，所述三轴换挡结合套可相对三轴换挡齿毂做轴向往复运动；

4、其中，所述二轴换挡结合套相对二轴换挡齿毂的轴向运动到不同的位置、所述三轴换挡结合套相对三轴换挡齿毂的轴向运动到不同的位置时，实现挡位切换。

5、进一步地，所述电机设置在电驱桥壳体内且电机壳体及定子总成与所述电驱桥壳体刚性连接，所述电机的转子可旋转并驱动变速机构的一轴总成。

6、进一步地，所述二轴的两端可旋转地设置在电驱桥壳体上，所述二轴上套设有二轴输入齿轮、二轴换挡行星排结构的二轴换挡行星排太阳轮、二轴换挡行星排行星框架、二轴换挡行星排内齿圈、二轴行星排齿圈制动结合齿、二轴换挡结构的二轴换挡齿毂和二轴换挡结合套，其中，二轴输入齿轮与二轴换挡行星排太阳轮刚性连接，二轴换挡行星排行星框架与二轴刚性连接且二轴换挡行星排行星框架上布设上有二轴换挡行星排行星轮，所述二轴换挡行星排行星轮可相对于二轴换挡行星排行星框架绕自身轴线自由转动，也可随二轴换挡行星排行星框架绕二轴的轴线公转，二轴换挡行星排内齿圈与二轴换挡齿毂刚性连接，所述二轴换挡行星排行星轮与二轴换挡行星排太阳轮外啮合且与二轴换挡行星排内齿圈内啮合。

7、进一步地，二轴行星排齿圈制动结合齿刚性固定在电驱桥壳体上，二轴换挡结合齿刚性连接在二轴上，其中，当二轴换挡结合套相对二轴换挡齿毂的轴向运动到第一位置时，二轴换挡行星排的内齿圈被二轴行星排齿圈制动结合齿、二轴换挡结合套刚性制动，当二轴换挡结合套相对二轴换挡齿毂的轴向运动到第二位置时，二轴换挡行星排的内齿圈被二轴换挡结合套固连到二轴换挡结合齿、二轴、二轴换挡行星排行星框架以及二轴输出齿轮，以与二轴换挡结合套固连到二轴换挡结合齿、二轴、二轴换挡行星排行星框架以及二轴输出齿轮整体回转，当二轴换挡行星排的内齿圈相对二轴换挡齿毂的轴向运动到所述第一位置和第二位置的中间位置时，二轴换挡行星排的内齿圈不与二轴行星排齿圈制动结合齿刚性制动且不与二轴换挡结合齿、二轴、二轴换挡行星排行星框架和二轴输出齿轮整体回转。

8、进一步地，所述三轴上同轴刚性地依次套设有三轴输入齿轮、三轴换挡结合齿、三轴换挡齿毂和三轴换挡行星排太阳轮，三轴行星排齿圈制动结合齿刚性固定在电驱桥壳体上，三轴换挡结合齿刚性固连在三轴上，三轴换挡行星排内齿圈与三轴换挡齿毂刚性固连，三轴换挡行星排框架上设有三轴换挡行星排行星轮，三轴换挡行星排行星轮可相对于三轴换挡行星排框架绕自身轴线自转运动，也可随三轴换挡行星排框架一起绕三轴的轴线公转，三轴换挡行星排行星轮分别与三轴换挡行星排太阳轮外啮合且与三轴换挡行星排内齿圈内啮合。

9、进一步地，三轴换挡行星排框架与差速器壳体刚性固连并一体运动，差速器壳体内设置有多个差速器行星锥齿轮和与差速器行星锥齿轮啮合的左半轴锥齿轮、右半轴锥齿轮，左半轴的一端与轮端相连且另一端与左半轴锥齿轮刚性连接，所述左半轴上刚性套设有差速锁结合犬齿及齿套，所述差速锁结合犬齿及齿套可在差速锁拨叉的作用下沿左半轴锥齿轮上的花键轴向移动，并可在运动后与差速器壳体上的犬齿结合产生差速锁作用，其中，差速锁拨叉的作用力由差速锁气阀及回位弹簧机构提供，所述差速锁气阀及回位弹簧机构设置于电驱桥壳体上，以在气动作用下产生推动差速锁拨叉的力。

10、进一步地，当三轴换挡结合套相对三轴换挡齿毂的轴向运动到第三位置时，所述三轴换挡结合套将三轴换挡齿毂与三轴行星排齿圈制动结合齿固连，三轴换挡行星排内齿圈通过三轴换挡齿毂、三轴换挡结合套、三轴行星排齿圈制动结合齿被电驱桥壳体制动，当三轴换挡结合套相对三轴换挡齿毂的轴向运动到第四位置时，三轴换挡行星排内齿圈通过三轴换挡齿毂、三轴换挡结合套、三轴换挡结合齿、三轴与三轴换挡行星排太阳轮刚性连接，产生三轴换挡行星排结构的整体回转，三轴换挡结合套相对三轴换挡齿毂的轴向运动到第三位置和第四位置的中间位置时，所述三轴换挡行星排内齿圈不被制动且不与三轴换挡行星排太阳轮连接。

11、进一步地，还包括：取力器，所述取力器与三轴输入齿轮相连。

12、进一步地，所述取力器包括行车取力器和驻车取力器，其中，当所述取力器为行车取力器时，所述单电机多挡电驱桥结构处于一挡、二挡、三挡或四挡时进行动力传输；当所述取力器为驻车取力器，所述单电机多挡电驱桥结构处于特定的空挡时进行动力传输。

13、第二方面，提供了一种车辆，包括：根据上述第一方面所述的单电机多挡电驱桥结构。

14、采用本实用新型的实施例，总体包括有单个电机，两个换挡行星排结构，两对定轴齿轮副，一个机械差速及半轴结构实现，总体采用三轴式布局，四个挡位均是由两个行星排的元件实现的换挡，一挡4级齿轮传动，速比大，二挡和三挡通过换挡操作分别使其中某一个行星排的整体回转因而减少1级传动，四挡通过换挡操作使的两个换挡行星排均整体回转而减少2级传动，传动效率得到进一步提升，四挡的总体挡位速比数值配置是通过两个换挡行星排的合理配齿实现的。具有以下优点：在三轴结构基础上，集成两个行星排结构，使得一挡速比容易做大，有助于减小所需电机的扭矩，二挡、三挡分别使其中一个行星排做整体回转运动，传动级数较一挡减小一级，效率增加，且两个行星排的速比交替组合使得一二挡和二三挡的速度阶比合理，四挡将两个行星排均做整体回转运动，传动级数在二三挡的基础上进一步减少一级，效率增加，且使得四挡速比较小，扩展了整体结构的传动比范围，有助于将所需要的电机极限转速降低。其整体结构使得两个换挡行星排交错布置，有助于合理利用空间，减小电驱桥的体积和重量，总体结构布局简单，成本低。