电动汽车单级减速器改进方案
2020-04-29
作者：向云南
1 研究背景
电动汽车用减速器输入轴结合面密封处漏油现象十分普遍，而且漏油现象一直难以得到有效的解决。其原因主要有：油封结构和本身质量问题，如油封结构不合理，缩口处不光滑，不均匀，有残缺失圆。
主动轴凸缘轴颈与油封配合时，由于主动轴高速转动，箱体内压力较高，油封密封不严，润滑油就很容易漏出。
减速器输入轴油封渗漏油现象严重影响产品的外观，造成因缺油而引起的齿轮磨损，提高了消费者的使用成本。输入轴渗漏油现象也大量存在于各轴承和油封之中。电动汽车用减速器输入轴结合面密封处漏油现象十分普遍，而且漏油现象一直难以得到有效的解决，这个问题一直制约着电动汽车的发展。如何对电动汽车用减速器进行改进，解决输入轴漏油现象十分迫切。
2 改进思路
通过对问题进行剖析。大量润滑油随着轴承的运转进入箱体与轴承之间的空隙处，长时间工作后形成的高压润滑油，迫使油封毛粘变形，从而使动密封处出现大的间隙引发渗漏油现象。加之减速器下箱体油槽设计不合理，使得回油不畅通，导致了油压增加，加剧了泄漏的产生。通过以上分析，总结出解决油封渗漏油的解决方案：
1）改进油封结构，使油封抗压搞耐磨损能力加强。
2）改变箱体结构，增加单向泄油孔，使高压润滑油从泄油孔回流工作腔中，从而降低油封附近油压。
3 改进方案
3.1 总体结构图
减速器总体设计方案如图1所示，具体实施方案如图2所示。
图1 单级减速器结构图
图2 领圈油封处的结构示意图
3.2 主要技术说明
本文设计的电动汽车用单级减速器，其结构如上图4所示、图5所示，包括包括箱体1、领圈油封2、毛毡条3、钢圈4、回油孔5、档油板6、轴承7、轴承盖8、小圆锥齿轮9、大圆锥齿轮10、平键11、传动齿轮轴12、毡圈油封13、螺栓14、输入齿轮轴15、第二轴承盖16和输出齿轮轴17。传动齿轮轴12的下端设有输出齿轮轴17，且传动齿轮轴12的下端设有毡圈油封13，有效的防止输出齿轮轴17下端漏油。领圈油封2的一侧设有轴承盖8，轴承盖8上安装螺栓14，有效进行加固。领圈油封2的一侧设有输入齿轮轴15，进行输入转速，实现变速。传动齿轮轴12的上端设有第二轴承盖16，便于加固以及拆卸维修。
箱体1内部的一侧设有领圈油封2，领圈油封2的边侧设有毛毡条3，且毛毡条3之间设有钢圈4，且领圈油封2的下端设有回油孔5，回油孔5与箱体1的内部连接，且回油孔5下端的一侧连接档油板6，领圈油封2的一侧安装轴承7，且轴承7的一侧连接小圆锥齿轮9，小圆锥齿轮9的一侧与大圆锥齿轮10转动连接，且大圆锥齿轮10的一侧设有平键11，平键11的下端安装传动齿轮轴12，大圆锥齿轮10与传动齿轮轴12连接。
3.3 具体改进措施
1）改进油封结构。领圈油封处的毛毡条内置钢圈，防止毛毡条受热后收缩变形，防止油封的密封处出现大的间隙，有效的防止密封处出现漏油现象。
2）设置回油孔和档油板。当内部油量过高，油液可通过内置的回油孔和档油板引导油液回流，有效的降低密封出的回油压力。避免因为压力过高造成密封处漏油。
通过以上两个措施的改进，使减速器的输入轴渗漏油现象得到有效解决，成功解决了企业中的实际问题。
4 创新点
1）本文所设计的改进油封结构、在油封处的箱体上增设回油孔和挡板，能防止减速器漏油而引起的齿轮磨损。
2）本文设计的改进型减速器构思巧妙、结构简单、成本低。3）可推广到各轴承和油封的运用场合。
5 技术关键和主要技术指标
1）本文所设计圆锥齿轮减速器通过在领圈油封2处的毛毡条3内置钢圈4，有效的防止毛毡条3受热后容易沿着长度方向收缩变形，这可防止领圈油封2的密封处出现大的间隙，有效的防止密封处出现漏油现象。
2）同时在领圈油封2处设置了内置的回油孔5和档油板6，当内部油量过高，油液可通过内置的回油孔5和档油板6回流，有效的降低密封出的回油压力，避免因为压力过高造成密封处漏油，有效的使润滑油回流，降低润滑油聚集以及渗油现象。
来源：《卷宗》2018年第34期
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