高效四挡电驱桥传动系统的制作方法

1.本发明涉及新能源汽车零部件领域，尤其涉及一种高效四挡电驱桥传动系统。


背景技术：

2.新能源汽车越来越受到国家的重视。目前电驱桥大都为单挡位或两挡位结构，单挡电驱动桥可降低变速箱的复杂程度，只需配置一个减速机构就行，但对电机的需求较高，需要电机能够提供足够大的扭矩和高转速，以便适应车辆的爬坡性和高车速的要求，往往电机尺寸做的比较大，电机、电控成本较高，而且因为没有挡位的调节，电机运行在高效区间的占比不大，电机整体效率不高。两挡电驱动桥可以很大程度上改善一挡电驱动桥所带来的问题，低速挡配置一个大的传动速比，为车辆提供足够的动力，高速挡配置一个小的传动速比，为车辆提供足够的车速，也能降低对电机的需求，减小电机尺寸，降低电机、电控成本。但在实际速比配置时，为了兼顾最高车速和最大爬坡动力性要求，要将高低挡速比之间的间比拉的很大，带来车辆换挡时不平顺，会有明显顿挫，而且车辆在极低速和极高速工况下工作的时间占比很小，使车辆在大部分工况行驶时会出现使用低挡位车速不够，使用高挡位动力不够的情况出现。
3.因此，有必要研究一种高效四挡电驱桥传动系统来解决上述的一个或多个技术问题。


技术实现要素：

4.为解决上述至少一个技术问题，根据本发明一方面，提供了一种高效四挡电驱桥传动系统，该系统结构紧凑对称，尺寸小，能够在主流商用车上布置，悬架形式可采用钢板弹簧式的，也可以采用空气悬架式的。使用两套换挡机构，实现四个挡位的功能，低挡位匹配一个大的传动速比，为车辆在起步、脱困、爬坡等工况时提供一个足够大的扭矩，高挡位匹配一个小的传动速比，为车辆跑高速、空车等工况时提供一个足够高的转速，中间两个挡位介于低挡位和高挡位之间的传动比，为车辆处于非极端工况下提供一个扭矩较高，转速较高的动力需求。四挡位之间的换挡间比相目前主流两挡电驱桥会大大减小，既能降低换挡冲击，提供车辆舒适性，也能提高电机的工作效率，增加车辆的续航里程。
5.更具体地，一种高效四挡电驱桥传动系统，其特征在于包括：
6.第一输入单元，包括：输入主动齿轮，由第一电机驱动；第一平行轴，依次固定连接有第二换挡主动齿轮、输入被动齿轮和第一换挡主动齿轮，输入主动齿轮用于将动力传递至输入被动齿轮；
7.中间轴，固定连接有第一换挡器和第二换挡器且可相对转动地套设有第一换挡被动齿轮、第二换挡被动齿轮和第三换挡主动齿轮，第二换挡主动齿用于将动力传递至第二换挡被动齿轮，第一换挡主动齿轮用于将动力传递至第一换挡被动齿轮，第一换挡器可选择地结合至第二换挡被动齿轮或第一换挡被动齿轮以用于将来自第二换挡被动齿轮或第一换挡被动齿轮的动力传递至中间轴；
8.第一传动单元，包括第二平行轴以及固定连接于第二平行轴的第三换挡被动齿轮和第四换挡主动齿轮，第三换挡主动齿轮用于将动力传递至第三换挡被动齿轮；以及
9.差速器，设置有第一动力输出半轴和第二动力输出半轴且该差速器的壳体外周套设有第四换挡被动齿轮，第四换挡主动齿轮用于将动力传递至第四换挡被动齿轮，第二换挡器可选择地结合至第三换挡主动齿轮或第四换挡被动齿轮以用于将来自中间轴的动力传递至第三换挡主动齿轮或第四换挡被动齿轮；
10.其中，第一动力输出半轴穿过所述中间轴内并用于将动力传递至第一车轮，第二动力输出半轴用于将动力传递至第二车轮。
11.根据本发明又一方面，所述第一动力输出半轴直接连接或经由第一轮边减速行星排连接至第一车轮，第二动力输出半轴直接连接或经由第二轮边减速行星排连接至第二车轮。
12.根据本发明又一方面，第一平行轴和第二平行轴分布于中间轴两侧。
13.根据本发明又一方面，在第一动力输出半轴延伸的方向上依次布置所述差速器、第二换挡器、第三换挡主动齿轮、第一换挡被动齿轮、第一换挡器和第二换挡被动齿轮。
14.根据本发明又一方面，第一换挡器和第二换挡器均包括齿毂和换挡元件。
15.根据本发明又一方面，所述的高效四挡电驱桥传动系统还包括第二输入单元，该第二输入单元具有与第一输入单元相同的结构。
16.根据本发明又一方面，所述的高效四挡电驱桥传动系统还包括第二传动单元，该第二传动单元具有与第一传动单元相同的结构。
17.根据本发明又一方面，所述第二平行轴的端部通过连接与脱开机构连接至pto装置。
18.根据本发明又一方面，还提供了一种高效四挡电驱桥传动系统，其特征在于包括：
19.第一输入单元，包括：输入主动齿轮，由第一电机驱动；第一平行轴，依次连接有输入被动齿轮、第一换挡主动齿轮、第一换挡器和第二换挡主动齿轮，输入主动齿轮用于将动力经由输入被动齿轮传递至第一平行轴，第一换挡器可选择地结合至第一换挡主动齿轮或第二换挡主动齿轮以用于将来自第一平行轴的动力传递至第一换挡主动齿轮或第二换挡主动齿轮；
20.中间轴，固定连接有第二换挡器、第一换挡被动齿轮和第二换挡被动齿轮且可相对转动地套设有第三换挡主动齿轮，第一换挡主动齿轮用于将动力经由第一换挡被动齿轮传递至中间轴，第二换挡主动齿用于将动力经由第二换挡被动齿轮传递至中间轴；
21.第一传动单元，包括第二平行轴以及固定连接于第二平行轴的第三换挡被动齿轮和第四换挡主动齿轮，第三换挡主动齿轮用于将动力传递至第三换挡被动齿轮；以及
22.差速器，设置有第一动力输出半轴和第二动力输出半轴且该差速器的壳体外周套设有第四换挡被动齿轮，第四换挡主动齿轮用于将动力传递至第四换挡被动齿轮，第二换挡器可选择地结合至第三换挡主动齿轮或第四换挡被动齿轮以用于将来自中间轴的动力传递至第三换挡主动齿轮或第四换挡被动齿轮；
23.其中，第一动力输出半轴穿过所述中间轴内并用于将动力传递至第一车轮，第二动力输出半轴用于将动力传递至第二车轮。
24.根据本发明又一方面，所述的高效四挡电驱桥传动系统还包括第二输入单元和/
或第二传动单元，该第二输入单元具有与第一输入单元相同的结构，该第二传动单元具有与第一传动单元相同的结构。
25.本发明可以获得以下一个或多个技术效果：
26.1、四轴式布置，能够分别调节一二轴和二三轴之间的轴向距离，能够更合理的设计齿轮参数，第一平行轴和第二平行轴分布于中间轴两侧，使电驱桥结构趋于对称，不会产生太大的偏置。
27.2、采用双换挡器结构，可以实现四个挡位功能，低挡位匹配一个大的传动速比，为车辆在起步、脱困、爬坡等工况时提供一个足够大的扭矩，高挡位匹配一个小的传动速比，为车辆跑高速、空车等工况时提供一个足够高的转速，中间两挡位根据车辆常用工况匹配两个介于低挡位和高挡位之间的高效率传动比，为车辆处于非极端工况下提供一个扭矩较高，转速较高的动力需求。四挡位之间的换挡间比相较两挡会大大减小，既能降低换挡冲击，提供车辆舒适性，也能提高电机的工作效率，增加车辆的续航里程。
28.3、当第二换挡器向左移动，与第四换挡被动齿轮上的结合齿啮合时，不论此时第一换挡器与第二换挡被动齿轮上的结合齿a啮合还是与第一换挡被动齿轮上的结合齿b啮合，电机上的动力均传递至中间轴，然后中间轴的动力经过第二换挡器直接传递至差速器上，不必经过第三换挡齿轮副和第四换挡齿轮副，可以减少两级传动，提高机械传动效率。
29.4、中间变速箱部分全部为圆柱定轴齿轮，将行星排放置到轮边上，降低变速箱结构设计、加工、装配难度。
附图说明
30.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
31.图1为根据本发明的第一种优选实施例的高效四挡电驱桥传动系统的示意图。
32.图2-5为图1中的高效四挡电驱桥传动系统的四个挡位的功率流示意图。
33.图6为根据本发明的第二种优选实施例的高效四挡电驱桥传动系统的示意图。
34.图7为根据本发明的第三种优选实施例的高效四挡电驱桥传动系统的示意图。
35.图8为根据本发明的第四种优选实施例的高效四挡电驱桥传动系统的示意图。
36.图9为根据本发明的第五种优选实施例的高效四挡电驱桥传动系统的示意图。
具体实施方式
37.下面结合附图，通过优选实施例来描述本发明的最佳实施方式，这里的具体实施方式在于详细地说明本发明，而不应理解为对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和实质范围的情况下，可以做出各种变形和修改，这些都应包含在本发明的保护范围之内。
38.实施例1
39.根据本发明一种优选实施方式，参见图1-5，提供了一种高效四挡电驱桥传动系统，其特征在于包括：
40.第一输入单元，包括：输入主动齿轮13，由第一电机11(例如经由电机轴12)驱动；第一平行轴14，依次固定连接有第二换挡主动齿轮17、输入被动齿轮16和第一换挡主动齿轮15，输入主动齿轮13用于将动力传递至输入被动齿轮16；
41.中间轴22，固定连接有第一换挡器(第一换挡器包括齿毂21和换挡元件20)和第二
换挡器(第二换挡器包括齿毂23和换挡元件24)且可相对转动地套设有第一换挡被动齿轮18、第二换挡被动齿轮19和第三换挡主动齿轮26，第二换挡主动齿用于将动力传递至第二换挡被动齿轮19，第一换挡主动齿轮15用于将动力传递至第一换挡被动齿轮18，第一换挡器可选择地结合至第二换挡被动齿轮19或第一换挡被动齿轮18以用于将来自第二换挡被动齿轮19或第一换挡被动齿轮18的动力传递至中间轴22；
42.第一传动单元，包括第二平行轴30以及固定连接于第二平行轴30的第三换挡被动齿轮29和第四换挡主动齿轮28，第三换挡主动齿轮26用于将动力传递至第三换挡被动齿轮29；以及
43.差速器27，设置有第一动力输出半轴36和第二动力输出半轴31且该差速器27的壳体外周套设有第四换挡被动齿轮25，第四换挡主动齿轮28用于将动力传递至第四换挡被动齿轮25，第二换挡器可选择地结合至第三换挡主动齿轮26或第四换挡被动齿轮25以用于将来自中间轴22的动力传递至第三换挡主动齿轮26或第四换挡被动齿轮25；
44.其中，第一动力输出半轴36穿过所述中间轴22内并用于将动力传递至第一车轮，第二动力输出半轴31用于将动力传递至第二车轮。
45.根据本发明又一优选实施方式，所述第一动力输出半轴36直接连接或经由第一轮边减速行星排连接至第一车轮，第二动力输出半轴31直接连接或经由第二轮边减速行星排连接至第二车轮。
46.根据本发明又一优选实施方式，参见图1，第一平行轴14和第二平行轴30分布于中间轴22两侧。
47.根据本发明又一优选实施方式，在第一动力输出半轴36延伸的方向上依次布置所述差速器27、第二换挡器、第三换挡主动齿轮26、第一换挡被动齿轮18、第一换挡器和第二换挡被动齿轮19。
48.根据本发明又一优选实施方式，第一换挡器和第二换挡器均包括齿毂和换挡元件。
49.根据本发明又一优选实施方式，参见图6，所述的高效四挡电驱桥传动系统还包括第二输入单元43，该第二输入单元具有与第一输入单元相同的结构。也就是说，采用两个电机实现动力输入。
50.根据本发明又一优选实施方式，参见图7，所述的高效四挡电驱桥传动系统还包括第二传动单元44，该第二传动单元具有与第一传动单元相同的结构。也就是说，采用两组传动单元实现动力传递，可分设于中间轴两侧。
51.根据本发明又一优选实施方式，参见图9，所述第二平行轴30的端部通过连接与脱开机构连接至pto装置。
52.根据本发明又一优选实施方式，参见图8，还提供了一种高效四挡电驱桥传动系统，其特征在于包括：
53.第一输入单元，包括：输入主动齿轮13，由第一电机11驱动；第一平行轴14，依次连接有输入被动齿轮16、第一换挡主动齿轮15、第一换挡器和第二换挡主动齿轮17，输入主动齿轮13用于将动力经由输入被动齿轮16传递至第一平行轴14，第一换挡器可选择地结合至第一换挡主动齿轮15或第二换挡主动齿轮17以用于将来自第一平行轴14的动力传递至第一换挡主动齿轮15或第二换挡主动齿轮17；
54.中间轴22，固定连接有第二换挡器、第一换挡被动齿轮18和第二换挡被动齿轮19且可相对转动地套设有第三换挡主动齿轮26，第一换挡主动齿轮15用于将动力经由第一换挡被动齿轮18传递至中间轴22，第二换挡主动齿用于将动力经由第二换挡被动齿轮19传递至中间轴22；
55.第一传动单元，包括第二平行轴30以及固定连接于第二平行轴30的第三换挡被动齿轮29和第四换挡主动齿轮28，第三换挡主动齿轮26用于将动力传递至第三换挡被动齿轮29；以及
56.差速器27，设置有第一动力输出半轴36和第二动力输出半轴31且该差速器27的壳体外周套设有第四换挡被动齿轮25，第四换挡主动齿轮28用于将动力传递至第四换挡被动齿轮25，第二换挡器可选择地结合至第三换挡主动齿轮26或第四换挡被动齿轮25以用于将来自中间轴22的动力传递至第三换挡主动齿轮26或第四换挡被动齿轮25；
57.其中，第一动力输出半轴36穿过所述中间轴22内并用于将动力传递至第一车轮，第二动力输出半轴31用于将动力传递至第二车轮。
58.根据本发明又一优选实施方式，所述的高效四挡电驱桥传动系统还包括第二输入单元和/或第二传动单元，该第二输入单元具有与第一输入单元相同的结构，该第二传动单元具有与第一传动单元相同的结构。
59.根据本发明又一优选实施方式，还提供了一种高效四挡电驱桥传动系统，其特征在于，在车桥一侧布置的电机11、输入轴12、输入主动齿轮13，输入轴12一端与电机11连接，一端与输入主动齿轮13连接，其中，输入轴12通过花键与电机11的转子轴连接，输入主动齿轮13固定安装在输入轴上12。
60.优选地，在车桥一侧布置的第一平行轴14、第一换挡主动齿轮15、第二换挡主动齿轮17、输入被动齿轮16，上述第一换挡主动齿轮15、第二换挡主动齿轮17、输入被动齿轮16均固定安装在第一平行轴14上，其中输入被动齿轮16与上述输入主动齿轮13啮合装配。
61.优选地，上述11至17部件可以如图1：优选实施案例传动结构示意图所示布置一套，即单电机动力输入方案，也可以如图6：实施案例2中所示布置2套，即为双电机动力输入方案。
62.优选地，在车桥中心布置的中间轴22、其中第一换挡被动齿轮18、第二换挡被动齿轮19和第三换挡主动齿轮26通过轴承环套安装于中间轴22上，且第一换挡被动齿轮18与第一换挡主动齿轮15啮合，第二换挡被动齿轮19与第二换挡主动齿轮17啮合。第一齿毂21和第二齿毂23固定安装在中间轴22上，第一换挡元件20安装在第一齿毂21上，并且可以沿其轴向滑移，第二换挡元件24安装在第二齿毂23上，并且可以沿其轴向滑移。
63.优选地，与中间轴22同轴安装的差速器27上固定安装有第四换挡被动齿轮25。
64.优选地，第二平行轴30与第一平行轴14平行安装，分布在中间轴22两侧，第二平行轴30两端分别固定安装有第三换挡被动齿轮29和第四换挡主动齿轮28，其中第三换挡被动齿轮29与上述第三换挡主动齿轮26啮合，第四换挡主动齿轮28与上述第四换挡被动齿轮25啮合。
65.优选地，第二平行轴30及其上面安装的第三换挡被动齿轮29和第四换挡主动齿轮28，可以如图1：优选实施案例传动结构示意图所示布置一套平行轴结构，也可以如图7：实施案例3中所示布置2套。
66.优选地，在第一换挡被动齿轮18上面安装有结合齿a，第二换挡被动齿轮19上面安装有结合齿b，第三换挡主动齿轮26上面安装有结合齿c，第四换挡被动齿轮25上面安装有结合齿d。当第一换挡元件20向左移动时，第一换挡元件20会与结合齿a啮合，电机上的动力通过第一换挡齿轮副传递至中间轴22上，当第一换挡元件20向右移动时，第一换挡元件20会与结合齿b啮合，电机上的动力通过第二换挡齿轮副传递至中间轴22上。当第二换挡元件24向右移动时，第二换挡元件24会与结合齿c啮合，中间轴上的动力通过第三换挡齿轮副和第四换挡齿轮副传递至差速器27上，当第二换挡元件24向左移动时，第二换挡元件24会与结合齿d啮合，中间轴上的动力直接通过第二换挡元件24传递至差速器27上，此时第三换挡齿轮副和第四换挡齿轮副不传递动力，处于空转状态。
67.优选地，差速器27两端分别连接有左半轴31和右半轴36。
68.优选地，左半轴31连接左轮边，左轮边可以为一个无减速器结构的总成，也可以为一个有减速器结构的总成，该轮边减速器为一个行星排减速机构，上述左半轴31连接该行星排减速机构的左太阳轮32，左太阳轮32周向分布n(n一般为4或5)个左行星轮34，左行星轮34通过轴承安装在左行星架33上，左行星轮34同时与左太阳轮32和固定在桥壳上的左齿圈35啮合，行星排的动力由左太阳轮32输入，由左行星架33输出至左轮胎41。
69.优选地，右半轴36连接右轮边，右轮边可以为一个无减速器结构的总成，也可以为一个有减速器结构的总成，该轮边减速器为一个行星排减速机构，上述右半轴36连接该行星排减速机构的右太阳轮337，右太阳轮37周向分布n(n一般为4或5)个右行星轮39，右行星轮39通过轴承安装在右行星架38上，右行星轮39同时与右太阳轮37和固定在桥壳上的右齿圈40啮合，行星排的动力由右太阳轮37输入，由右行星架38输出至右轮胎42。
70.优选地，电机动力要传递至左右轮边，第一换挡元件20和第二换挡元件24必须同时处于工作状态，即上述两个换挡器都必须与结合齿啮合，电机的功率才能输出至轮端，只要上述两个换挡器的任何一个处于空挡位置，电机的动力即可断开，此种设计可以保证两换挡器同时挂挡不会造成传动系统抱死的风险。
71.优选地，当第二换挡元件24向左移动，与第四换挡被动齿轮25上的结合齿d啮合时，不论此时第一换挡元件20与结合齿a啮合还是与结合齿b啮合，电机上的动力传递至轮边都只经历三级减速结构，在这两个挡位时，该传动系统的机械效率比较高。当第二换挡元件24向右移动，与第三换挡主动齿轮26上的结合齿c啮合时，不论此时第一换挡元件20与结合齿a啮合还是与结合齿b啮合，电机上的动力传递至轮边都需要经历五级减速结构，在这两个挡位时，该传动系统可以提供足够大的减速比来提高轮边的输出扭矩。
72.优选地，第一换挡元件20可以安装在第一平行轴14上，如图8：实施案例4中所示，此时第一换挡主动齿轮15和第二换挡主动齿轮17需通过轴承环套安装在第一平行轴14上，且结合齿a安装在第一换挡主动齿轮15上，结合齿b安装在第二换挡主动齿轮17上，同时第一换挡被动齿轮18和第二换挡被动齿轮19固定安装在中间轴22上。
73.优选地，第二平行轴的端部可以连接一个pto装置，如图9：实施案例5中的部件43所示，pto与第二平行轴有连接、脱开机构，该机构连接时，pto连接第二平行轴，处于工作模式，该机构脱开时，pto与第二平行轴断开连接，处于非工作模式。
74.下面以第一种优选方案为例进行详细说明其工作原理：
75.a挡功率流：如图2所示，电机扭矩11通过输入轴12传递至输入主动齿轮13，输入主
动齿轮13和输入被动齿轮16处于常啮合状态，上述输入被动齿轮16固定安装在第一平行轴14上，因此输入主动齿轮13上的扭矩通过与其啮合的输入被动齿轮16传递至平行轴14上。上述平行轴14上还固定安装有第一换挡主动齿轮15和第二换挡主动齿轮17，第一换挡主动齿轮15和第二换挡主动齿轮17分别与环套在中间轴22上的第一换挡被动齿轮18和第二换挡被动齿轮19啮合。上述中间轴上还环套有第三换挡主动齿轮26和固定安装的第一换挡元件20和第二换挡元件24，当第一换挡元件20向左滑移时，第一换挡元件20和安装在第一换挡被动齿轮18上的结合齿a啮合。此时，第一平行轴14上的动力通过第一换挡齿轮副和第一换挡元件20传递至中间轴22上。第二平行轴30布置在中间轴22的另外一侧，第二平行轴30上还固定安装有第三换挡被动齿轮29和第四换挡主动齿轮28，其中第三换挡被动齿轮29和第三换挡主动齿轮26啮合，第四换挡主动齿轮28和固定安装在差速器27上的第四换挡被动齿轮25啮合。当第二换挡元件24向右滑移时，第二换挡元件24与安装在第三换挡主动齿轮上的结合齿c啮合，中间轴22上的动力通过第二换挡元件24、第三换挡齿轮副和第四换挡齿轮副传递至差速器27上。差速器27上的动力根据车辆实际路况传递至左半轴31和右半轴36上，左半轴31一端与差速器的左太阳轮连接，一端与左轮边行星减速器的左太阳轮32连接，由于左轮边的行星减速器的齿圈35固定安装在桥壳上，因此左半轴31上的动力经过左太阳轮32和左行星轮34传递至左行星架33上面，最后传递至左轮胎41。右半轴36一端与差速器的右太阳轮连接，一端与右轮边行星减速器的右太阳轮37连接，由于右轮边的行星减速器的齿圈40固定安装在桥壳上，因此右半轴36上的动力经过右太阳轮37和右行星轮39传递至右行星架38上面，最后传递至右轮胎42。
76.b挡功率流：如图3所示，电机扭矩11通过输入轴12传递至输入主动齿轮13，输入主动齿轮13和输入被动齿轮16处于常啮合状态，上述输入被动齿轮16固定安装在第一平行轴14上，因此输入主动齿轮13上的扭矩通过与其啮合的输入被动齿轮16传递至平行轴14上。上述平行轴14上还固定安装有第一换挡主动齿轮15和第二换挡主动齿轮17，第一换挡主动齿轮15和第二换挡主动齿轮17分别与环套在中间轴22上的第一换挡被动齿轮18和第二换挡被动齿轮19啮合。上述中间轴上还环套有第三换挡主动齿轮26和固定安装的第一换挡元件20和第二换挡元件24，当第一换挡元件20向右滑移时，第一换挡元件20和安装在第二换挡被动齿轮19上的结合齿b啮合。此时，第一平行轴14上的动力通过第二换挡齿轮副和第一换挡元件20传递至中间轴22上。第二平行轴30布置在中间轴22的另外一侧，第二平行轴30上还固定安装有第三换挡被动齿轮29和第四换挡主动齿轮28，其中第三换挡被动齿轮29和第三换挡主动齿轮26啮合，第四换挡主动齿轮28和固定安装在差速器27上的第四换挡被动齿轮25啮合。当第二换挡元件24向右滑移时，第二换挡元件24与安装在第三换挡主动齿轮上的结合齿c啮合，中间轴22上的动力通过第二换挡元件24、第三换挡齿轮副和第四换挡齿轮副传递至差速器27上。差速器27上的动力根据车辆实际路况传递至左半轴31和右半轴36上，左半轴31一端与差速器的左太阳轮连接，一端与左轮边行星减速器的左太阳轮32连接，由于左轮边的行星减速器的齿圈35固定安装在桥壳上，因此左半轴31上的动力经过左太阳轮32和左行星轮34传递至左行星架33上面，最后传递至左轮胎41。右半轴36一端与差速器的右太阳轮连接，一端与右轮边行星减速器的右太阳轮37连接，由于右轮边的行星减速器的齿圈40固定安装在桥壳上，因此右半轴36上的动力经过右太阳轮37和右行星轮39传递至右行星架38上面，最后传递至右轮胎42。
77.c挡功率流：如图4所示，电机扭矩11通过输入轴12传递至输入主动齿轮13，输入主动齿轮13和输入被动齿轮16处于常啮合状态，上述输入被动齿轮16固定安装在第一平行轴14上，因此输入主动齿轮13上的扭矩通过与其啮合的输入被动齿轮16传递至平行轴14上。上述平行轴14上还固定安装有第一换挡主动齿轮15和第二换挡主动齿轮17，第一换挡主动齿轮15和第二换挡主动齿轮17分别与环套在中间轴22上的第一换挡被动齿轮18和第二换挡被动齿轮19啮合。上述中间轴上还环套有第三换挡主动齿轮26和固定安装的第一换挡元件20和第二换挡元件24，当第一换挡元件20向左滑移时，第一换挡元件20和安装在第一换挡被动齿轮18上的结合齿a啮合。此时，第一平行轴14上的动力通过第一换挡齿轮副和第一换挡元件20传递至中间轴22上。第二平行轴30布置在中间轴22的另外一侧，第二平行轴30上还固定安装有第三换挡被动齿轮29和第四换挡主动齿轮28，其中第三换挡被动齿轮29和第三换挡主动齿轮26啮合，第四换挡主动齿轮28和固定安装在差速器27上的第四换挡被动齿轮25啮合。当第二换挡元件24向左滑移时，第二换挡元件24与安装在第四换挡被动齿轮上的结合齿d啮合，中间轴22上的动力直接通过第二换挡元件24传递至差速器27上。差速器27上的动力根据车辆实际路况传递至左半轴31和右半轴36上，左半轴31一端与差速器的左太阳轮连接，一端与左轮边行星减速器的左太阳轮32连接，由于左轮边的行星减速器的齿圈35固定安装在桥壳上，因此左半轴31上的动力经过左太阳轮32和左行星轮34传递至左行星架33上面，最后传递至左轮胎41。右半轴36一端与差速器的右太阳轮连接，一端与右轮边行星减速器的右太阳轮37连接，由于右轮边的行星减速器的齿圈40固定安装在桥壳上，因此右半轴36上的动力经过右太阳轮37和右行星轮39传递至右行星架38上面，最后传递至右轮胎42。
78.d挡功率流：如图5所示，电机扭矩11通过输入轴12传递至输入主动齿轮13，输入主动齿轮13和输入被动齿轮16处于常啮合状态，上述输入被动齿轮16固定安装在第一平行轴14上，因此输入主动齿轮13上的扭矩通过与其啮合的输入被动齿轮16传递至平行轴14上。上述平行轴14上还固定安装有第一换挡主动齿轮15和第二换挡主动齿轮17，第一换挡主动齿轮15和第二换挡主动齿轮17分别与环套在中间轴22上的第一换挡被动齿轮18和第二换挡被动齿轮19啮合。上述中间轴上还环套有第三换挡主动齿轮26和固定安装的第一换挡元件20和第二换挡元件24，当第一换挡元件20向右滑移时，第一换挡元件20和安装在第二换挡被动齿轮19上的结合齿b啮合。此时，第一平行轴14上的动力通过第二换挡齿轮副和第一换挡元件20传递至中间轴22上。第二平行轴30布置在中间轴22的另外一侧，第二平行轴30上还固定安装有第三换挡被动齿轮29和第四换挡主动齿轮28，其中第三换挡被动齿轮29和第三换挡主动齿轮26啮合，第四换挡主动齿轮28和固定安装在差速器27上的第四换挡被动齿轮25啮合。当第二换挡元件24向左滑移时，第二换挡元件24与安装在第四换挡被动齿轮上的结合齿d啮合，中间轴22上的动力直接通过第二换挡元件24传递至差速器27上。差速器27上的动力根据车辆实际路况传递至左半轴31和右半轴36上，左半轴31一端与差速器的左太阳轮连接，一端与左轮边行星减速器的左太阳轮32连接，由于左轮边的行星减速器的齿圈35固定安装在桥壳上，因此左半轴31上的动力经过左太阳轮32和左行星轮34传递至左行星架33上面，最后传递至左轮胎41。右半轴36一端与差速器的右太阳轮连接，一端与右轮边行星减速器的右太阳轮37连接，由于右轮边的行星减速器的齿圈40固定安装在桥壳上，因此右半轴36上的动力经过右太阳轮37和右行星轮39传递至右行星架38上面，最后传递至右
轮胎42。
79.本发明可以获得以下一个或多个技术效果：
80.1、四轴式布置，能够分别调节一二轴和二三轴之间的轴向距离，能够更合理的设计齿轮参数，第一平行轴和第二平行轴分布于中间轴两侧，使电驱桥结构趋于对称，不会产生太大的偏置。
81.2、采用双换挡器结构，可以实现四个挡位功能，低挡位匹配一个大的传动速比，为车辆在起步、脱困、爬坡等工况时提供一个足够大的扭矩，高挡位匹配一个小的传动速比，为车辆跑高速、空车等工况时提供一个足够高的转速，中间两挡位根据车辆常用工况匹配两个介于低挡位和高挡位之间的高效率传动比，为车辆处于非极端工况下提供一个扭矩较高，转速较高的动力需求。四挡位之间的换挡间比相较两挡会大大减小，既能降低换挡冲击，提供车辆舒适性，也能提高电机的工作效率，增加车辆的续航里程。
82.3、当第二换挡器向左移动，与第四换挡被动齿轮上的结合齿啮合时，不论此时第一换挡器与第二换挡被动齿轮上的结合齿a啮合还是与第一换挡被动齿轮上的结合齿b啮合，电机上的动力均传递至中间轴，然后中间轴的动力经过第二换挡器直接传递至差速器上，不必经过第三换挡齿轮副和第四换挡齿轮副，可以减少两级传动，提高机械传动效率。
83.4、中间变速箱部分全部为圆柱定轴齿轮，将行星排放置到轮边上，降低变速箱结构设计、加工、装配难度。
84.本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种高效四挡电驱桥传动系统，其特征在于包括：第一输入单元，包括：输入主动齿轮，由第一电机驱动；第一平行轴，依次固定连接有第二换挡主动齿轮、输入被动齿轮和第一换挡主动齿轮，输入主动齿轮用于将动力传递至输入被动齿轮；中间轴，固定连接有第一换挡器和第二换挡器且可相对转动地套设有第一换挡被动齿轮、第二换挡被动齿轮和第三换挡主动齿轮，第二换挡主动齿用于将动力传递至第二换挡被动齿轮，第一换挡主动齿轮用于将动力传递至第一换挡被动齿轮，第一换挡器可选择地结合至第二换挡被动齿轮或第一换挡被动齿轮以用于将来自第二换挡被动齿轮或第一换挡被动齿轮的动力传递至中间轴；第一传动单元，包括第二平行轴以及固定连接于第二平行轴的第三换挡被动齿轮和第四换挡主动齿轮，第三换挡主动齿轮用于将动力传递至第三换挡被动齿轮；以及差速器，设置有第一动力输出半轴和第二动力输出半轴且该差速器的壳体外周套设有第四换挡被动齿轮，第四换挡主动齿轮用于将动力传递至第四换挡被动齿轮，第二换挡器可选择地结合至第三换挡主动齿轮或第四换挡被动齿轮以用于将来自中间轴的动力传递至第三换挡主动齿轮或第四换挡被动齿轮；其中，第一动力输出半轴穿过所述中间轴内并用于将动力传递至第一车轮，第二动力输出半轴用于将动力传递至第二车轮。2.根据权利要求1所述的高效四挡电驱桥传动系统，其特征在于所述第一动力输出半轴直接连接或经由第一轮边减速行星排连接至第一车轮，第二动力输出半轴直接连接或经由第二轮边减速行星排连接至第二车轮。3.根据权利要求2所述的高效四挡电驱桥传动系统，其特征在于第一平行轴和第二平行轴分布于中间轴两侧。4.根据权利要求1-3任一项所述的高效四挡电驱桥传动系统，其特征在于在第一动力输出半轴延伸的方向上依次布置所述差速器、第二换挡器、第三换挡主动齿轮、第一换挡被动齿轮、第一换挡器和第二换挡被动齿轮。5.根据权利要求4所述的高效四挡电驱桥传动系统，其特征在于第一换挡器和第二换挡器均包括齿毂和换挡元件。6.根据权利要求4所述的高效四挡电驱桥传动系统，其特征在于还包括第二输入单元，该第二输入单元具有与第一输入单元相同的结构。7.根据权利要求6所述的高效四挡电驱桥传动系统，其特征在于还包括第二传动单元，该第二传动单元具有与第一传动单元相同的结构。8.根据权利要求7所述的高效四挡电驱桥传动系统，其特征在于所述第二平行轴的端部通过连接与脱开机构连接至pto装置。9.一种高效四挡电驱桥传动系统，其特征在于包括：第一输入单元，包括：输入主动齿轮，由第一电机驱动；第一平行轴，依次连接有输入被动齿轮、第一换挡主动齿轮、第一换挡器和第二换挡主动齿轮，输入主动齿轮用于将动力经由输入被动齿轮传递至第一平行轴，第一换挡器可选择地结合至第一换挡主动齿轮或第二换挡主动齿轮以用于将来自第一平行轴的动力传递至第一换挡主动齿轮或第二换挡主动齿轮；
中间轴，固定连接有第二换挡器、第一换挡被动齿轮和第二换挡被动齿轮且可相对转动地套设有第三换挡主动齿轮，第一换挡主动齿轮用于将动力经由第一换挡被动齿轮传递至中间轴，第二换挡主动齿用于将动力经由第二换挡被动齿轮传递至中间轴；第一传动单元，包括第二平行轴以及固定连接于第二平行轴的第三换挡被动齿轮和第四换挡主动齿轮，第三换挡主动齿轮用于将动力传递至第三换挡被动齿轮；以及差速器，设置有第一动力输出半轴和第二动力输出半轴且该差速器的壳体外周套设有第四换挡被动齿轮，第四换挡主动齿轮用于将动力传递至第四换挡被动齿轮，第二换挡器可选择地结合至第三换挡主动齿轮或第四换挡被动齿轮以用于将来自中间轴的动力传递至第三换挡主动齿轮或第四换挡被动齿轮；其中，第一动力输出半轴穿过所述中间轴内并用于将动力传递至第一车轮，第二动力输出半轴用于将动力传递至第二车轮。10.根据权利要求9所述的高效四挡电驱桥传动系统，其特征在于还包括第二输入单元和/或第二传动单元，该第二输入单元具有与第一输入单元相同的结构，该第二传动单元具有与第一传动单元相同的结构。

技术总结
提供了一种高效四挡电驱桥传动系统，包括：第一输入单元；中间轴，固定连接有第一换挡器和第二换挡器且可相对转动地套设有第一换挡被动齿轮、第二换挡被动齿轮和第三换挡主动齿轮；第一传动单元，包括第二平行轴以及固定连接于第二平行轴的第三换挡被动齿轮和第四换挡主动齿轮；以及差速器，设置有第一动力输出半轴和第二动力输出半轴且该差速器的壳体外周套设有第四换挡被动齿轮，第四换挡主动齿轮用于将动力传递至第四换挡被动齿轮，第二换挡器可选择地结合至第三换挡主动齿轮或第四换挡被动齿轮以用于将来自中间轴的动力传递至第三换挡主动齿轮或第四换挡被动齿轮。四挡位之间的换挡间比大大减小，能降低换挡冲击，也能提高电机的工作效率。也能提高电机的工作效率。也能提高电机的工作效率。


技术研发人员：邓丽华 钱鹏虎 李培浩 赵双
受保护的技术使用者：江苏华永复合材料有限公司
技术研发日：2023.04.20
技术公布日：2023/7/6