一种桥箱一体式驱动桥的制作方法

1.本实用新型涉及叉车技术领域，更进一步涉及一种桥箱一体式驱动桥。


背景技术：

2.驱动桥(driving axle)是叉车传动和承载的重要部件，随着电动叉车的兴起，驱动桥也从单一的结构慢慢地发展成集电机、减速器和驱动桥为一体的桥箱一体式结构，这种集成式的桥箱一体桥驱动桥相对于传统结构的体积大大减小，给电动叉车更多的空间布置电池，增加了电动叉车的续航里程。
3.叉车需要较大的扭矩，因此传动比通常比较大，传统的桥箱一体桥减速部分采用两级或者三级外啮合圆柱齿轮传动机构，每一级相对分配到比较大的传动比，这就使得每一级的大齿轮有较大的直径，从而增加了包络壳体的直径和驱动桥中心到电机中心的距离，整体空间利用率低。并且每一级较大的传动比使传动时产生较大的外力，导致轴承、齿轮寿命降低。
4.对于本领域的技术人员来说，如何降低桥箱一体式驱动桥径向的宽度，是目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种桥箱一体式驱动桥，通过行星减速器充分地利用半轴周向的空间，降低整体径向的尺寸，具体方案如下：
6.一种桥箱一体式驱动桥，包括桥体、半轴和驱动电机，所述桥体上安装行星减速器，所述行星减速器包括传动齿轮组、一级行星总成和齿圈；
7.所述一级行星总成包括一级太阳轮、一级行星轮和一级行星架；所述半轴分别从所述一级太阳轮、所述一级行星架和所述齿圈中间穿过，多个所述一级行星轮环绕设置在所述半轴的外周，所述一级行星轮的外周与所述齿圈相互啮合；
8.所述驱动电机通过所述传动齿轮组啮合驱动所述一级太阳轮，所述一级太阳轮啮合驱动所述一级行星轮，所述一级行星轮带动所述一级行星架转动；所述一级行星架直接或者间接地通过差速器带动所述半轴转动。
9.可选地，所述行星减速器还包括二级行星总成，所述二级行星总成包括二级太阳轮、二级行星轮和二级行星架；
10.所述半轴分别从所述二级太阳轮、所述二级行星架中间穿过，多个所述二级行星轮环绕设置在所述半轴的外周，所述二级行星轮的外周与所述齿圈相互啮合；
11.所述一级行星架与所述二级太阳轮周向相对固定，所述一级行星架带动所述二级太阳轮同步转动，所述二级太阳轮啮合驱动所述二级行星轮，所述二级行星轮带动所述二级行星架转动，所述二级行星架通过所述差速器带动所述半轴转动。
12.可选地，所述一级行星架和所述二级太阳轮之间通过花键配合周向固定；
13.所述二级太阳轮上设置台阶面，所述一级行星架的一侧面顶在台阶面上，另一侧
面通过挡圈轴向限位。
14.可选地，所述齿圈的外侧壁设置连接法兰，所述连接法兰被夹持固定在所述桥体和所述行星减速器的外壳之间。
15.可选地，所述传动齿轮组包括输入齿轮、中间齿轮和输出齿轮，所述半轴轴向贯穿所述输出齿轮；
16.所述输入齿轮由所述驱动电机的输出轴直接带动，所述输入齿轮啮合驱动所述中间齿轮，所述中间齿轮啮合驱动所述输出齿轮，所述输出齿轮同步带动所述一级太阳轮转动。
17.可选地，所述行星减速器上安装电磁制动器，所述电磁制动器用于驻车制动所述传动齿轮组。
18.可选地，所述中间齿轮设置为单个，所述电磁制动器和所述驱动电机在轴向上位于两个车轮制动器之间。
19.可选地，所述一级行星轮周向均布设置三个，所述二级行星轮周向均布设置五个。
20.可选地，所述桥体的外部固定设置支撑板，通过所述支撑板连接于车身。
21.本实用新型提供一种桥箱一体式驱动桥，桥体中安装行星减速器，行星减速器包括传动齿轮组、一级行星总成和齿圈；半轴分别从一级行星总成的一级太阳轮和一级行星架以及齿圈中间穿过；工作时，驱动电机通过传动齿轮组啮合驱动一级太阳轮，一级太阳轮啮合驱动一级行星轮，一级行星轮带动一级行星架转动；一级行星架直接或者间接地通过差速器带动半轴转动，实现了降速增矩的效果；本实用新型采用行星减速器，利用了半轴周向的外部空间，相对于传统的采用大齿比的多级齿轮传动方案，可以采用更小的齿轮，从而减小了径向方向的宽度，整个桥箱一体式驱动桥的尺寸得以降低。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型提供的桥箱一体式驱动桥的整体结构轴测图；
24.图2为本实用新型提供的桥箱一体式驱动桥的整体结构剖面图；
25.图3为本实用新型中行星减速器的局部结构剖面图；
26.图4为一级行星总成、二级行星总成和差速器相互配合的轴测示意图；
27.图5为行星减速器的减速传动示意简图。
28.图中包括：
29.桥体1、支撑板11、半轴2、驱动电机3、行星减速器4、传动齿轮组41、输入齿轮411、中间齿轮412、输出齿轮413、一级行星总成42、一级太阳轮421、一级行星轮422、一级行星架423、齿圈43、连接法兰431、二级行星总成44、二级太阳轮441、二级行星轮442、二级行星架443、挡圈444、差速器5、电磁制动器6、车轮制动器7。
具体实施方式
30.本实用新型的核心在于提供一种桥箱一体式驱动桥，通过行星减速器充分地利用半轴周向的空间，降低驱动桥整体径向的尺寸。
31.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本实用新型的桥箱一体式驱动桥进行详细的介绍说明。
32.如图1所示，为本实用新型提供的桥箱一体式驱动桥的整体结构轴测图，图2为本实用新型提供的桥箱一体式驱动桥的整体结构剖面图；该桥箱一体式驱动桥包括桥体1、半轴2和驱动电机3等结构，桥体1为一壳体结构，内部形成长条的空腔，可以容纳相应的结构；桥体1采用分体式结构，由两段或更多分段拼接形成，以便于装配。半轴2具有两段或以上，分别驱动不同的车轮转动，附图所示的结构中设置两根半轴2，驱动两个车轮转动。装配时，驱动电机3固定在桥体1的侧壁上，通常驱动电机3的输出轴与半轴2保持平行，但也可以通过万向节、锥形齿轮等传动结构改变动力传递方向，也即驱动电机3的输出轴也可与半轴2之间形成夹角。
33.桥体1上安装行星减速器4，行星减速器4的外壳相对于桥体1固定，行星减速器4的外壳和桥体1的内部空间相连通，行星减速器4内部的结构与桥体1内部的结构相互配合工作。
34.如图3所示，为本实用新型中行星减速器4的局部结构剖面图，行星减速器4包括传动齿轮组41、一级行星总成42和齿圈43；传动齿轮组41用于传递驱动电机3输出的转动动力。
35.一级行星总成42包括一级太阳轮421、一级行星轮422和一级行星架423，多个一级行星轮422转动安装于一级行星架423，一级行星轮422可以相对于一级行星架423转动；齿圈43相对于桥体1保持固定，齿圈43为圆筒形，在其内部上设有啮合齿，一级行星轮422可以与齿圈43内壁的齿相互啮合，当多个一级行星轮422公转时，带动一级行星架423转动。
36.一级太阳轮421的中心贯通设置通孔，一级行星架423的中心贯通设置通孔，半轴2分别从一级太阳轮421、一级行星架423和齿圈43中间穿过，半轴2可以相对于一级太阳轮421、一级行星架423和齿圈43转动。
37.多个一级行星轮422环绕设置在半轴2的外周，多个一级行星轮422与一级太阳轮421外表面的齿相互啮合，多个一级行星轮422周向均匀地围绕一级太阳轮421设置；多个一级行星轮422的外周与齿圈43内壁的齿相互啮合。
38.工作时，驱动电机3输出的转动传递给传动齿轮组41，通过传动齿轮组41啮合驱动一级太阳轮421做周向转动，一级太阳轮421啮合驱动一级行星轮422，由于一级行星轮422与固定设置的齿圈43相互啮合，因此一级行星轮422在自身自转的同时，还会围绕一级太阳轮421公转，一级行星轮422公转时带动一级行星架423转动，一级行星轮422的公转与一级行星架423的转动保持同步。一级行星架423直接或者间接地通过差速器5带动半轴2转动，差速器5能够使两个或以上半轴实现不同转速转动，当车辆转弯行驶或在不平路面上行驶时，左右车轮以不同转速滚动，即保证两侧驱动车轮作纯滚动运动。一级行星架423的转动直接或者地传递到差速器5的输入端，差速器5输出不同的转速以驱动两根半轴2。
39.本实用新型的桥箱一体式驱动桥主要应用于电动叉车，利用行星减速器4对驱动电机3输出的转动进行减速，增大扭矩；传统的通过多级齿轮外周啮合实现减速的结构将多
级齿轮布置在半轴的一侧，造成径向尺寸过大；本技术由于采用了行星齿轮进行减速，使用的齿轮直径更小，并且半轴2贯穿一级行星总成42，一级太阳轮421、一级行星轮422、一级行星架423都均匀地分布在半轴2的周向，因此大大减小了垂直于轴向的径向尺寸，降低桥箱一体式驱动桥垂直于轴线方向的径向宽度。
40.在上述方案的基础上，本实用新型的行星减速器4还包括二级行星总成44，结合图3所示，二级行星总成44包括二级太阳轮441、二级行星轮442和二级行星架443；半轴2分别从二级太阳轮441、二级行星架443中间穿过，多个二级行星轮442环绕设置在半轴2的外周，二级行星轮442的外周与齿圈43相互啮合。
41.一级行星总成42当中的一级行星轮422以及二级行星总成44当中的二级行星轮442共用同一个齿圈43。
42.结合图4所示，为一级行星总成42、二级行星总成44和差速器5相互配合的轴测示意图；该图中一级行星总成42没有展示一级太阳轮421，一级行星总成42和二级行星总成44沿虚线所示的轴向相互装配；一级行星架423与二级太阳轮441周向相对固定，一级行星架423带动二级太阳轮441同步转动。
43.二级太阳轮441啮合驱动二级行星轮442，使二级行星轮442转动，由于二级行星轮442的外周与固定设置的齿圈43相互啮合，因此二级行星轮442在自转的同时发生公转，二级行星轮442公转从而带动二级行星架443转动，二级行星轮442的公转和二级行星架443的转动保持同步，二级行星架443通过差速器5带动半轴2转动，也即二级行星架443直接与差速器5的输入端相连，由二级行星架443直接对差速器5输入转动。
44.本实用新型在此优选的实施例中，设置有两级行星减速结构实现减速，两级行星减速结构沿轴向排布，相对于一级行星减速结构，此种两级行星减速结构不额外增加径向的尺寸。
45.除了采用两级减速结构的方案之外，若有需要，还可增设更多层级的行星减速结构，各层级之间的传动连接方式参照一级行星总成42和二级行星总成44之间的连接方式，由最后一级行星减速结构直接与差速器5的输入端相连。
46.具体地，结合图4所示，本实用新型中的一级行星架423和二级太阳轮441之间通过花键配合周向固定；在一级行星架423的内圈设置内齿，一级行星架423的内齿与二级太阳轮441的外齿匹配啮合装配。二级太阳轮441上设置台阶面，在二级太阳轮441的末端形成尺寸突变的台阶结构，一级行星架423的一侧面顶在台阶面上，另一侧面通过挡圈444轴向限位，挡圈444装配在二级太阳轮441上。二级太阳轮441浮动装配，二级行星架443半浮动装配。
47.结合图3所示，齿圈43的外侧壁设置连接法兰431，连接法兰431沿周向凸出于齿圈43的外侧壁，连接法兰431被夹持固定在桥体1和行星减速器4的外壳之间，通过螺栓沿轴向将连接法兰431固定连接，螺栓沿轴向连接桥体1的一个分段、连接法兰431和行星减速器4的外壳。
48.具体地，本实用新型中的传动齿轮组41包括输入齿轮411、中间齿轮412和输出齿轮413，输入齿轮411、中间齿轮412和输出齿轮413保持轴向平行，可以各自转动，输入齿轮411和中间齿轮412相互啮合，中间齿轮412和输出齿轮413相互啮合；半轴2轴向贯穿输出齿轮413，输出齿轮413套装在半轴2的外周，两者相对独立转动。结合图5所示，为行星减速器4
的减速传动示意简图；输入齿轮411由驱动电机3的输出轴直接带动，输入齿轮411啮合驱动中间齿轮412转动，中间齿轮412啮合驱动输出齿轮413转动，输出齿轮413同步带动一级太阳轮421转动，输出齿轮413和一级太阳轮421之间采用一体式结构，也可以采用花键连接，两者保持同步转动。
49.优选地，本实用新型在行星减速器4上安装电磁制动器6，电磁制动器6用于驻车制动传动齿轮组41，当车辆停止时，电磁制动器6限定传动齿轮组41当中的齿轮无法转动，实现驻车。
50.具体地，本实用新型中的中间齿轮412设置为单个，也即在轴向上仅设置一个中间齿轮412，减小轴向上的空间占用，使得电磁制动器6和驱动电机3在轴向上位于两个车轮制动器7之间；电磁制动器6和驱动电机3分别位于行星减速器4的两侧，电磁制动器6主要作用于输入齿轮411，限定输入齿轮411无法转动。
51.结合图4所示，本实用新型中的一级行星轮422周向均布设置三个，二级行星轮442周向均布设置五个，二级行星总成44采用ngw型行星齿轮减速结构。
52.结合图1所示，本实用新型在桥体1的外部固定设置支撑板11，通过支撑板11连接于车身，支撑板11凸出于桥体1的外表面，其上设置螺孔，用于与车身螺栓固定连接。
53.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种桥箱一体式驱动桥，包括桥体(1)、半轴(2)和驱动电机(3)，其特征在于，所述桥体(1)上安装行星减速器(4)，所述行星减速器(4)包括传动齿轮组(41)、一级行星总成(42)和齿圈(43)；所述一级行星总成(42)包括一级太阳轮(421)、一级行星轮(422)和一级行星架(423)；所述半轴(2)分别从所述一级太阳轮(421)、所述一级行星架(423)和所述齿圈(43)中间穿过，多个所述一级行星轮(422)环绕设置在所述半轴(2)的外周，所述一级行星轮(422)的外周与所述齿圈(43)相互啮合；所述驱动电机(3)通过所述传动齿轮组(41)啮合驱动所述一级太阳轮(421)，所述一级太阳轮(421)啮合驱动所述一级行星轮(422)，所述一级行星轮(422)带动所述一级行星架(423)转动；所述一级行星架(423)直接或者间接地通过差速器(5)带动所述半轴(2)转动。2.根据权利要求1所述的桥箱一体式驱动桥，其特征在于，所述行星减速器(4)还包括二级行星总成(44)，所述二级行星总成(44)包括二级太阳轮(441)、二级行星轮(442)和二级行星架(443)；所述半轴(2)分别从所述二级太阳轮(441)、所述二级行星架(443)中间穿过，多个所述二级行星轮(442)环绕设置在所述半轴(2)的外周，所述二级行星轮(442)的外周与所述齿圈(43)相互啮合；所述一级行星架(423)与所述二级太阳轮(441)周向相对固定，所述一级行星架(423)带动所述二级太阳轮(441)同步转动，所述二级太阳轮(441)啮合驱动所述二级行星轮(442)，所述二级行星轮(442)带动所述二级行星架(443)转动，所述二级行星架(443)通过所述差速器(5)带动所述半轴(2)转动。3.根据权利要求2所述的桥箱一体式驱动桥，其特征在于，所述一级行星架(423)和所述二级太阳轮(441)之间通过花键配合周向固定；所述二级太阳轮(441)上设置台阶面，所述一级行星架(423)的一侧面顶在台阶面上，另一侧面通过挡圈(444)轴向限位。4.根据权利要求2所述的桥箱一体式驱动桥，其特征在于，所述齿圈(43)的外侧壁设置连接法兰(431)，所述连接法兰(431)被夹持固定在所述桥体(1)和所述行星减速器(4)的外壳之间。5.根据权利要求2所述的桥箱一体式驱动桥，其特征在于，所述传动齿轮组(41)包括输入齿轮(411)、中间齿轮(412)和输出齿轮(413)，所述半轴(2)轴向贯穿所述输出齿轮(413)；所述输入齿轮(411)由所述驱动电机(3)的输出轴直接带动，所述输入齿轮(411)啮合驱动所述中间齿轮(412)，所述中间齿轮(412)啮合驱动所述输出齿轮(413)，所述输出齿轮(413)同步带动所述一级太阳轮(421)转动。6.根据权利要求5所述的桥箱一体式驱动桥，其特征在于，所述行星减速器(4)上安装电磁制动器(6)，所述电磁制动器(6)用于驻车制动所述传动齿轮组(41)。7.根据权利要求6所述的桥箱一体式驱动桥，其特征在于，所述中间齿轮(412)设置为单个，所述电磁制动器(6)和所述驱动电机(3)在轴向上位于两个车轮制动器(7)之间。8.根据权利要求2所述的桥箱一体式驱动桥，其特征在于，所述一级行星轮(422)周向均布设置三个，所述二级行星轮(442)周向均布设置五个。
9.根据权利要求2所述的桥箱一体式驱动桥，其特征在于，所述桥体(1)的外部固定设置支撑板(11)，通过所述支撑板(11)连接于车身。

技术总结
本实用新型公开一种桥箱一体式驱动桥，桥体中安装行星减速器，行星减速器包括传动齿轮组、一级行星总成和齿圈；半轴分别从一级行星总成的一级太阳轮和一级行星架以及齿圈中间穿过；工作时，驱动电机通过传动齿轮组啮合驱动一级太阳轮，一级太阳轮啮合驱动一级行星轮，一级行星轮带动一级行星架转动；一级行星架直接或者间接地通过差速器带动半轴转动，实现了降速增矩的效果；本实用新型采用行星减速器，利用了半轴周向的外部空间，相对于传统的采用大齿比的多级齿轮传动方案，可以采用更小的齿轮，从而减小了径向方向的宽度，整个桥箱一体式驱动桥的尺寸得以降低。一体式驱动桥的尺寸得以降低。一体式驱动桥的尺寸得以降低。


技术研发人员：胡仁俊 付会鹏 吴建成 陈祥军 金军 宁春财 包剑南 俞建良 吕昊
受保护的技术使用者：杭叉集团股份有限公司
技术研发日：2021.07.06
技术公布日：2022/3/8