本發明專利技術涉及一種用于在電動車輛傳動機構(17)中建立擋位級的齒輪裝置(16)，該齒輪裝置具有小齒輪(22)和從動齒輪(23)，其中小齒輪(22)和從動齒輪(23)被設計成彼此嚙合的正齒輪，以實現電動機器(18)的驅動動力的傳動；并且從動齒輪(23)的齒輪直徑與模數的比值在140至350的范圍內、優選地在205至315的范圍內、并且特別優選地在205至230的范圍內。本發明專利技術還涉及一種電動車輛傳動機構(17)，該電動車輛傳動機構具有這種齒輪裝置(16)；以及一種用于電動車輛(10)的動力傳動系(15)，該動力傳動系具有電動機器(18)、差速器(20)以及這種電動車輛傳動機構(17)。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于電動車輛傳動機構的齒輪裝置
本專利技術涉及一種用于電動車輛傳動機構的齒輪裝置以及一種具有這種齒輪裝置的電動車輛傳動機構和一種具有這種電動車輛傳動機構的動力傳動系。
技術介紹
正齒輪傳動機構具有相對簡單的結構方式的優點，這是因為使用的可移動的零件較少并且生產帶有外齒的正齒輪相對簡單。缺點在于在一級內可實現的傳動比較小。此外，在相同的傳輸動力下，正齒輪傳動機構例如比行星傳動機構更大并且因此也更重。為了利用正齒輪副形成較大的傳動比，至少一個齒輪的周長保持較小，而第二齒輪的周長保持較大。處于嚙合的齒輪中的至少一個齒輪越小，則重合度(即處于嚙合的齒的數量)越小。因此，對此必須關注的是各個齒始終形成嚙合。用于將旋轉運動和轉矩從驅動軸傳輸到從動軸(動力傳輸)的齒輪必須相對于尤其在動力傳輸時作用在齒輪上的徑向力是形狀穩定的。尤其在使用能夠實現極高轉速(例如每分鐘在20000轉的范圍內)的電驅動機器時，傳動機構承受巨大的載荷。因此，已知利用至少兩個齒輪副形成較大的傳動比。然而，這種傳動機構具有相對較高的傳動損耗。此外，這種傳動機構不太適用于與重量相關的應用(例如賽車運動)，這是因為借助于至少兩個齒輪副的表現形式是重量密集型的。通常期望的是，將傳動機構實施得較輕且在傳動機構中具有較小的損耗，以便將車輛的總體重量保持得較小并且提高在動力傳動系中的驅動力傳輸。在大多數情況下，減小重量伴隨著傳動機構效率的損失。特別在高負載的輕質傳動機構中已知的是，參與力傳輸的所有零件都會發生彈性變形，由此可能干擾齒的嚙合并且增加傳動機構的損耗。
技術實現思路
在此背景下，本專利技術的目的是，提供一種用于電動車輛傳動機構的重量優化的齒輪裝置，該齒輪裝置具有盡可能小的損耗；以及一種電動車輛傳動機構和一種動力傳動系。尤其應提出一種齒輪裝置、一種電動車輛傳動機構以及一種動力傳動系，它們基于其在重量較小和即使在轉速非常高的情況下穩定性較高的特性也適用于電動摩托車運動。為了實現這個目的，本專利技術在第一方面涉及一種用于在電動車輛傳動機構中建立擋位級的齒輪裝置，所述齒輪裝置具有小齒輪和從動齒輪，其中所述小齒輪和所述從動齒輪被設計成彼此嚙合的正齒輪，以實現電動機器的驅動動力的傳動；并且所述從動齒輪的齒輪直徑與模數的比值在140至350的范圍內、優選地在205至315的范圍內、并且特別優選地在205至230的范圍內。在另一方面，本專利技術涉及一種電動車輛傳動機構，所述電動車輛傳動機構具有上述齒輪裝置，其中所述電動車輛傳動機構具有單個擋位級，所述擋位級借助于所述齒輪裝置來建立。在另一方面，本專利技術涉及一種用于電動車輛的動力傳動系，所述動力傳動系具有電動機器、差速器以及如上所述的電動車輛傳動機構，其中所述小齒輪防旋轉地被布置在所述電動機器的輸出軸上；并且所述從動齒輪防旋轉地被布置在所述動力傳動系的從動軸或差速器上，以建立從所述電驅動機器藉由所述齒輪級至所述從動軸或所述差速器的驅動力傳輸路徑。本專利技術的優選的設計方案在從屬權利要求中描述。不言而喻，以上提到的這些特征以及仍將在以下說明的特征不僅能夠以分別給出的組合方式使用，而且還能夠以其他組合方式或者單獨使用，而不脫離本專利技術的范圍。尤其電動車輛傳動機構和/或動力傳動系可以是以與針對齒輪裝置在從屬權利要求中所描述的設計方案相對應的方式來實施的。由于從動齒輪的齒輪直徑與模數的比值在140至350的范圍內，因此借助于根據本專利技術的齒輪裝置可以實現較高的傳動比。同時，傳動機構損耗(即由于傳動比而在傳動機構中引起的驅動動力的損耗)被保持得較小。優選地，可以省去用于另外的擋位級的另外的齒輪副。通過將從動齒輪的齒輪直徑與模數的比值選擇在205至315的范圍內可以改善齒輪的可制造性，這是因為較小的模數在技術上實現起來可能更復雜。通過將從動齒輪的齒輪直徑與模數的比值選擇在205至230的范圍內可以在齒輪的可制造性與在齒輪裝置中的傳動比之間找到折衷。此外，具有上述齒輪裝置的電動車輛傳動機構僅借助一個齒輪副就能實現較高的傳動比，從而使得傳動機構是重量優化的。通過將電動機器的輸出軸與小齒輪防旋轉地相連接并且通過將從動軸或差速器與從動齒輪防旋轉地相連接可以相對簡單地、借助較少的零件來構造用于電動車輛的動力傳動系。此外，這個結構實現了在重量上優化的動力傳動系，這是因為可以省去另外的齒輪。可以減少齒嚙合的數量，由此減小了傳動機構損耗。通過使用單個擋位級，在整個傳動機構中的齒嚙合并且因此齒損耗被減半。總體上，在聲學接受度類似的情況下極大地降低了傳動機構中的總損耗。傳動機構能夠更細長、更經濟且更高效率地制造。總體效率可以非常高、尤其超過99％。在一個優選的設計方案中，所述小齒輪和所述從動齒輪具有在1.0mm至1.8mm的范圍內、優選地在1.0mm至1.53mm的范圍內、并且特別優選地1.51mm的模數。通過將模數選擇在1.0mm至1.8mm的范圍內，齒輪齒上的滾動損耗并且因此傳動機構損耗可以保持得較小。通過將模數選擇在1.0mm至1.53mm的范圍內可以找到優選的范圍，該范圍允許借助于齒輪齒來傳輸足夠的動力，而在此無須承受高的傳動機構損耗。通過將模數選擇為1.51mm可以在齒輪的可制造性、足夠的驅動力/轉矩的傳輸以及傳動機構損耗的減小之間找到優選的折衷。在另一優選的設計方案中，所述擋位級的傳動比大于5.5、尤其大于8.0、并且特別優選地等于8.9。通過將擋位級的傳動比(i_Stufe)選擇為大于5.5，僅借助一個齒輪副就可以實現較高的傳動比值。由于傳動比大于8.0，因此僅借助一個齒輪裝置就可以形成大范圍的轉矩傳動比或轉速傳動比。例如可以實現高轉矩的電動機器的較高的轉矩傳動。此外，可以實現電動機器轉速的極大降低。極大降低尤其有利地被設計用于最高速度和輕質結構的賽車。賽車優選地配備有優選地實現高轉速的較輕的電動機器。8.9的傳動比形成在快速起動與取決于電動機器的轉速可實現的最高速度之間的折衷。此外，從8.9的傳動比值中得出重量與傳動比的有利的比值。在另一優選的設計方案中，所述小齒輪和所述從動齒輪具有在20°至28°的范圍內、優選地22°至26°、并且特別優選地24°的嚙合角。通過將嚙合角αwt(alpha_wt)選擇在20°至28°的范圍內，可以提高齒面承載能力并且因此改善齒輪裝置的耐磨性。通過將嚙合角選擇在22°至26°的范圍內，可以進一步改善齒的齒面承載能力以及因此齒輪裝置的耐磨性，而在此沒有過度地縮短齒的嚙合距離，因此仍確保了足夠高的平穩運行。通過將嚙合角選擇為24°，可以在齒根承載能力和齒面承載能力(即齒輪裝置的耐磨性)與平穩運行之間找到優選的折衷。在另一優選的設計方案中，所述小齒輪和/或所述從動齒輪具有在1.0mm至2.5mm的范圍內、尤其在1.2mm至2.0mm的范圍內、并且特別優選地1.5mm的齒高。替代性地或補充地，所述小齒輪和/或所述從動齒輪由金屬、尤其由表面硬化的鋼制成。此外，替代性地或補充地，所述小齒輪和/或所述從動齒輪優選地借助齒廓變位而具有漸開線齒部。通過本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于在電動車輛傳動機構(17)中建立擋位級的齒輪裝置(16)，所述齒輪裝置具有小齒輪(22)和從動齒輪(23)，其中/n所述小齒輪(22)和所述從動齒輪(23)被設計成彼此嚙合的正齒輪，以實現電動機器(18)的驅動動力的傳動；并且/n所述從動齒輪(23)的齒輪直徑與模數的比值在140至350的范圍內、優選地在205至315的范圍內、并且特別優選地在205至230的范圍內，/n其中所述小齒輪(22)和所述從動齒輪(23)具有在1.0mm至1.8mm的范圍內、優選地在1.0mm至1.53mm的范圍內、并且特別優選地1.51mm的模數。/n
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】20181214 DE 102018221824.21.一種用于在電動車輛傳動機構(17)中建立擋位級的齒輪裝置(16)，所述齒輪裝置具有小齒輪(22)和從動齒輪(23)，其中
所述小齒輪(22)和所述從動齒輪(23)被設計成彼此嚙合的正齒輪，以實現電動機器(18)的驅動動力的傳動；并且
所述從動齒輪(23)的齒輪直徑與模數的比值在140至350的范圍內、優選地在205至315的范圍內、并且特別優選地在205至230的范圍內，
其中所述小齒輪(22)和所述從動齒輪(23)具有在1.0mm至1.8mm的范圍內、優選地在1.0mm至1.53mm的范圍內、并且特別優選地1.51mm的模數。
2.根據權利要求1所述的齒輪裝置(16)，其中所述擋位級的傳動比大于5.5、優選地大于8、并且特別優選地等于8.9。
3.根據權利要求1或2所述的齒輪裝置(16)，其中所述小齒輪(22)和所述從動齒輪(23)具有在20°至28°的范圍內、優選地22°至26°、并且特別優選地24°的嚙合角。
4.根據前述權利要求之一所述的齒輪裝置(16)，其中
所述小齒輪(22)和/或所述從動齒輪(23)具有在1.0m至2.5mm的范圍內、尤其在1.2mm至2.0mm的范圍內、并且特別優選地1.5mm的齒高；
所述小齒輪(22)和/或所述從動齒輪(23)由金屬、尤其由表面硬化的鋼制成；并且/或者
所述小齒輪(22)和/或所述從動齒輪(23)優選地借助齒廓變位而具有漸開線齒部。
5.根據前述權利要求之一所述的齒輪裝置(16)，其中
所述小齒輪(22)具有在3.0c...
【專利技術屬性】
技術研發人員：A·薩博，M·維薩，
申請(專利權)人：采埃孚股份公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE
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