杏彩体育官网_奥迪E-tron电驱系统拆解分析报告(后减速器)  奥迪e-tron的后驱减速器为输入输出同轴式布置,轴齿结构为双联行星排与轻量化差速器集

来源:杏彩体育官网   发布时间: 2024-12-23 09:32:32   点击量:1   

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  奥迪e-tron的后驱减速器为输入输出同轴式布置,轴齿结构为双联行星排与轻量化差速器集成式,双联行星排实现二级减速。

  得益于舍弗勒的轻量化差速器,加上与双联行星排的集成式设计(差速器的差壳与行星排的行星架整体成型),使得整个减速器总成(带上半轴)的外围尺寸φ310*185,内部关键总成尺寸只有φ210*110,尺寸及其紧凑,很好的削弱了同轴前驱Y向尺寸大的缺点,并保留了其X向、Z向尺寸小的优点。简直是同轴电驱最完美的搭档。

  尺寸紧凑的同时也带来了重量的优势,整个减速器的重量不到16kg(包含与电机端盖共用的前壳体),内部差速器与行星排的集成式总成重量为9.298kg,但是轮端扭矩却可以达到惊人的3600Nm,扭矩密度达到225Nm/kg。

  由于整个内腔体很小,油量标定到630ml,为了解决行星轮的润滑难题,舍弗勒在行星排上特别设计了带有集油槽的挡油板,利用离心力将润滑油收集并导入三个行星轮轴。

  舍弗勒同样为左半轴滚针轴承的润滑设计了特殊油道,利用进油道+卸油道的结构实现轴承的充分润滑。

  双联行星轮轴与差速器行星轮轴的轴向固定方式较特别。其中双联行星轮轴为空心轴,两头端部挤压变形后,卡入盖板与行星架孔的倒角处,实现双向轴向限位。

  差速器行星轮轴与盖板配合的一端,轴向开有一个“一字槽”,通过挤压盖板孔变形后卡入差速器行星轮轴的一字槽内,实现一侧轴向限位。

  右半轴行星轮宽度比左半轴行星轮长,轴向两端均有减磨垫片,左半轴轮端部安装有挡圈,实现与右半轴轮同样的轴向长度。

  6根差速器行星轮轴分别与3对左右半轴行星轮配合,行星轮轴均为空心轴,径向开有多个导油孔,用于行星轮与轴之间的润滑,润滑油来自于集油板。

  3个右半轴行星轮两端均有减磨垫片,分别与盖板、行星架差壳集成体接触;3个左半轴行星轮一端是减磨垫片与行星架差壳集成体接触,另一端是挡圈,与盖板接触。

  在奥迪e-tron电驱系类文章的第二篇中(前电驱减速器拆解报告),提到过舍弗勒轻量化差速器的简单原理及其来源,总结来说就是利用一对外啮合直齿行星轮分别与左右半轴直齿轮啮合,行星轮固定于差壳上,且左右半轴轮的齿数相等,两行星轮的齿数相等,使得左右半轴轮的转速之和永远等于差壳转速的2倍。

  为了实现这四个外啮合直齿轮达到要求的啮合状态,且满足齿数要求,使得左右半轴齿轮的模数m、压力角α以及齿顶高系数ha均进行了特殊匹配。

  此外,双联行星排除了对齿设计安装外,太阳轮的安装也极其讲究,从奥迪的生产线可以看出,机器人先将行星排落位后,太阳轮的部分先落到定位板上,之后垂直升起太阳轮部位再缓慢垂直下落安对齿安装。

  集油板通过6个固定扣安装在盖板上,集油板外圈边缘向内卷曲形成集油槽,油液随着行星排转动产生离心力甩到集油槽内。

  集油板上面有三个导油管,导油管伸入到双联行星轮轴内,润滑油通过集油槽进入到导油管,最后进入到双联行星轮轴内,润滑滚针轴承。

  集油板上开有三个避让槽口,便于润滑油进入左半轴行星轮轴的中心孔,起到润滑左半轴行星轮的作用,因为左半轴行星轮轴的位置在径向方向上更加远离中心轴,集油板会对其遮挡,固开有避让槽。

  内斜齿圈的外径约225mm,内径约180mm,宽度约26mm,径向最薄处比前驱的内斜齿圈要厚。

  内斜齿圈需要过盈安装在减速器壳体上,实现精确的径向定位,舍弗勒的内齿圈通过类似于大模数的花键固定在减速器壳体上,从齿圈和壳体拆装的痕迹看,应该是采用了大径定心的方式,实现内斜齿的定位。

  舍弗勒针对奥迪e-tron的后减速器除了为双联行星排与轻量化差速器集成总成设计了专门的润滑方案,还在减速器壳体上进行了特殊油路设计用于润滑左半轴法兰的滚针轴承。

  舍弗勒在轴承座上方专门设计了一个延伸到滚针轴承(支撑左半轴)处的油道,并在油道口加装了一个挡油板,收集更多的润滑油进入到油道,同时在油道口上方壳体的内壁位置,设计了三条导油筋,齿轮圆周转动时带动润滑油沿壳体内壁飞溅,三条导油筋用于阻挡和引流润滑油进入到油道口(可参见首页的剖视图)。

  此外,为了防止润滑油过度的聚集在滚针轴承处,引发热量聚集以及增加油封漏油的风险,舍弗勒在侧下方还专门设计了卸油口,使得油液流动循环起来。

  奥迪e-tron的后减速器内腔体较小,润滑油量也很低,只有630ml,最高转速达到18000rpm,通气塞位置布置和内腔体挡油结构不合理的话会带来通气塞漏油风险。

  舍弗勒为e-tron的后驱减速器设计了金属螺纹接头+橡胶软管+透气膜通气塞,并针对性设计了挡油筋和回油孔油道(通气塞位置见首页总图)。

  从图中可以看到,通气塞内腔体并没有做迷宫设计,只是简单加了一条挡油筋,防止过多油液飞溅直接进入腔体,进入内腔体的油液会通过下方的油道孔回流到减速器内部,且回油道较长,一直延伸到轴承处,油液很难从回油孔直接进入到通气塞内腔体。

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