一種具備轉(zhuǎn)矩定向分配功能的電動(dòng)主動(dòng)正齒輪差速器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉汽車傳動(dòng)領(lǐng)域，特別涉及一種具備轉(zhuǎn)矩定向分配功能的電動(dòng)主動(dòng)正齒輪差速器。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車差速器是驅(qū)動(dòng)橋的主要部件，它的作用就是在向汽車左右兩側(cè)半軸傳遞動(dòng)力的同時(shí)，允許左右半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，滿足兩側(cè)車輪盡可能以純滾動(dòng)的方式行駛，減少輪胎與地面的摩擦。
[0003]當(dāng)車輛行駛時(shí)，正齒輪差速器與傳統(tǒng)差速器一樣，都具有平衡左右兩車輪間不同轉(zhuǎn)速的功能。在這種情況下，車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)軌跡半徑大的車輪旋轉(zhuǎn)速度要快于軌跡半徑小的車輪，但左右車輪轉(zhuǎn)矩的分配比率是固定的1:1。這在一定程度上是可行的，但是為了實(shí)現(xiàn)車輛的最佳控制，轉(zhuǎn)彎軌跡半徑大的車輪應(yīng)當(dāng)比轉(zhuǎn)彎軌跡半徑下的車輪輸出更大的轉(zhuǎn)矩。事實(shí)上，具有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的主動(dòng)差速器安裝在后橋上，可以防止車輛前輪轉(zhuǎn)向不足，而且在主動(dòng)轉(zhuǎn)矩分配控制系統(tǒng)干預(yù)時(shí)，并不會(huì)使車輛減速，因此提高了車輛安全性和機(jī)動(dòng)性能。
[0004]另外，雖然傳統(tǒng)差速器在附著良好的平坦路面上能夠使汽車的驅(qū)動(dòng)力合理的分配在各驅(qū)動(dòng)輪上，然而一旦遇到崎嶇、泥濘的路況，當(dāng)其中一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪打滑甚至完全空轉(zhuǎn)時(shí)，差速器會(huì)將全部驅(qū)動(dòng)輪浪費(fèi)在打滑的車輪上，使汽車無(wú)法正常行駛。當(dāng)然，有防滑式和鎖止式差速器的存在可以有效的解決這個(gè)問(wèn)題，但是該類差速器趨于使車輪兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速相同。所以在一定程度上限制了車輛高速轉(zhuǎn)彎的機(jī)動(dòng)性。
[0005]基于此，需要在正齒輪差速器機(jī)械結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種新型的具備轉(zhuǎn)矩定向分配能力的電動(dòng)主動(dòng)差速器。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種具備轉(zhuǎn)矩定向分配功能的電動(dòng)主動(dòng)正齒輪差速器，解決了現(xiàn)有技術(shù)中只能平均分配左右車輪轉(zhuǎn)矩的缺陷，實(shí)現(xiàn)了按需求定向的將驅(qū)動(dòng)軸輸入的轉(zhuǎn)矩分配到左右車輪中。
[0007]本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為:
[0008]一種具備轉(zhuǎn)矩定向分配功能的電動(dòng)主動(dòng)正齒輪差速器，包括:
[0009]驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其具有可輸出轉(zhuǎn)矩的電機(jī)輸出軸；
[0010]主差速器，其包括驅(qū)動(dòng)軸、傳動(dòng)裝置、可繞軸線旋轉(zhuǎn)的第一輸出軸和第二輸出軸，所述驅(qū)動(dòng)軸通過(guò)傳動(dòng)裝置將驅(qū)動(dòng)所述第一輸出軸和第二輸出軸能夠以相同或不同的轉(zhuǎn)速同向旋轉(zhuǎn)；
[0011]耦合傳動(dòng)裝置，其包括第一行星輪系和第二行星輪系，所述第二行星輪系與所述電機(jī)輸出軸連接，接收所述電機(jī)輸出軸輸出的轉(zhuǎn)矩，并輸出另一轉(zhuǎn)矩，所述第一行星輪系與所述第二行星輪系連接，接收所述第二行星輪系輸出的轉(zhuǎn)矩，所述第一行星輪系與所述傳動(dòng)裝置連接，為所述第一輸出軸和第二輸出軸提供方向相反的轉(zhuǎn)矩。
[0012]優(yōu)選的是，所述傳動(dòng)裝置包括
[0013]第一太陽(yáng)輪，其與所述第一輸出軸同軸固定連接，以與所述第一輸出軸共同旋轉(zhuǎn)；
[0014]第二太陽(yáng)輪，其與所述第二輸出軸同軸固定連接，以與所述第二輸出軸共同旋轉(zhuǎn)；
[0015]第一行星輪，其與所述第一太陽(yáng)輪嚙合；
[0016]第二行星輪，其與所述第二太陽(yáng)輪嚙合；
[0017]第一行星架，其與所述第一行星輪可旋轉(zhuǎn)連接；
[0018]第二行星架，其與所述第二行星輪可旋轉(zhuǎn)連接；
[0019]差速器殼，其與所述第一行星架和第二行星架可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述驅(qū)動(dòng)軸通過(guò)一對(duì)嚙合的齒輪驅(qū)動(dòng)所述差速器殼轉(zhuǎn)動(dòng)，以使所述第一行星輪和第二行星輪分別繞所述第一太陽(yáng)輪和第二太陽(yáng)輪公轉(zhuǎn)。
[0020]優(yōu)選的是，所述第一行星輪系包括第三太陽(yáng)輪、第三行星輪、第四行星輪和第一齒圈，所述第三太陽(yáng)輪相對(duì)地面固定，所述第三太陽(yáng)輪和第三行星輪、第四行星輪和第一齒圈依次嚙合，所述第四行星輪與所述第二行星架可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第三行星輪上可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接有第三行星架，以使所述第三行星輪的公轉(zhuǎn)通過(guò)所述第三行星架輸出。
[0021]優(yōu)選的是，所述第二行星輪系包括第四太陽(yáng)輪、第五行星輪、第二齒圈，所述第四太陽(yáng)輪與所述電機(jī)輸出軸同軸固定連接，以使所述第四太陽(yáng)輪與所述電機(jī)輸出軸共同旋轉(zhuǎn)，所述第五行星輪分別與所述第四太陽(yáng)輪和第二齒圈相嚙合，所述第五行星輪上可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接有第四行星架，以使所述第五行星輪的公轉(zhuǎn)通過(guò)所述第四行星架輸出，所述第三行星架和第四行星架相固定連接，所述第一齒圈與所述第二齒圈相固定連接。
[0022]優(yōu)選的是，所述第三行星架和第四行星架一體成型。
[0023]優(yōu)選的是，所述第一齒圈與所述第二齒圈一體成型。
[0024]一種汽車，包括上述的具備轉(zhuǎn)矩定向分配功能的電動(dòng)主動(dòng)正齒輪差速器。
[0025]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0026]電動(dòng)主動(dòng)正差速器是傳統(tǒng)的基于離合器帶有耦合傳動(dòng)裝置的差速器的最佳代替者，由于該差速器沒(méi)有使用傳統(tǒng)差速器錐形小齒輪，而采用行星齒輪平行排列的正齒輪，這意味著所需空間和重量極大減少，而潛在的扭矩容量顯著提高。并且該差速器的設(shè)計(jì)更加緊湊，輕巧，噪聲更低。效率和性能大大提升。有數(shù)據(jù)表明，采用正齒輪差速器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的錐型齒輪差速器可以為中級(jí)車的后橋減輕30%以上的重量和幾乎70%的橫軸空間。
[0027]1、本實(shí)用新型所述的具備轉(zhuǎn)矩定向分配功能的電動(dòng)主動(dòng)正齒輪差速器可以將經(jīng)過(guò)其傳輸?shù)尿?qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩選擇性的定向分配給兩側(cè)半軸，并且在轉(zhuǎn)矩定向分配時(shí)，由于不會(huì)改變總轉(zhuǎn)矩，故不會(huì)使車輛減速，而且能夠增加汽車的轉(zhuǎn)彎?rùn)C(jī)動(dòng)性和駕駛員的駕駛樂(lè)趣。
[0028]2、所述的主動(dòng)差速器是通過(guò)直接強(qiáng)制連接左右半軸的行星齒輪對(duì)自轉(zhuǎn)來(lái)進(jìn)行左右半軸間的轉(zhuǎn)矩分配的，即轉(zhuǎn)矩分配是直接在差速器內(nèi)部完成的。所以該差速器不再需要任何多余的組件，其所需軸向空間大大減少。
[0029]3、采用一套耦合機(jī)構(gòu)作為該差速器轉(zhuǎn)矩分配時(shí)的動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)，同時(shí)兼具減速功能和動(dòng)力耦合功能，并且能夠以同軸的方式布置差速電機(jī)，使差速器結(jié)構(gòu)更加緊湊。該電機(jī)在不進(jìn)行轉(zhuǎn)矩分配時(shí)不旋轉(zhuǎn)，只在主動(dòng)分配轉(zhuǎn)矩時(shí)才旋轉(zhuǎn)以提供轉(zhuǎn)矩。
[0030]4、僅需一個(gè)電機(jī)作為差速器實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩分配的動(dòng)力源即可，易于控制。即只需要控制電機(jī)轉(zhuǎn)子的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)就可以定向的分配左右半軸上的轉(zhuǎn)矩。這不同于其他基于離合器或制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩分配的差速器，其需要同時(shí)擁有兩套離合器或制動(dòng)器作為動(dòng)力源，導(dǎo)致零件繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
[0031]5、并且采用電機(jī)作為該差速器轉(zhuǎn)矩分配的動(dòng)力源，還有利于該差速器在電動(dòng)汽車或是混合動(dòng)力汽車上的應(yīng)用，進(jìn)而擴(kuò)大了該差速器的使用領(lǐng)域。即本實(shí)用新型既可以安裝在傳統(tǒng)動(dòng)力能源的車輛上，也可以安裝在新能源動(dòng)力的車輛上，應(yīng)用范圍廣泛。
[0032]6、由于本實(shí)用新型是在原有正齒輪差速器結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)的，因此具有改造加工成本低，制造過(guò)程和工藝流程繼承性好的特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1為本實(shí)用新型所述的差速器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖2為圖1中A-A剖視圖。
[0035]圖3為本實(shí)用新型所述的第一行星齒輪系工作原理。
[0036]圖4為本實(shí)用新型所述的差速器轉(zhuǎn)矩定向分配裝置不工作時(shí)的轉(zhuǎn)矩流動(dòng)路徑示意圖。
[0037]圖5為在車輛右轉(zhuǎn)彎工況下轉(zhuǎn)矩定向分配裝置分配的轉(zhuǎn)矩流動(dòng)路徑示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書(shū)文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0039]汽車差速器是一種能使旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)自一根軸傳至兩根軸，并使后者相互間能以不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的差動(dòng)機(jī)構(gòu)，如圖1所示，汽車差速器將車輛發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩分配給分別位于車輛左右兩側(cè)第一輸出軸62和第二輸出軸64，使它們沿其軸線旋轉(zhuǎn)。
[0040]本實(shí)用新型所述的差速器包括差速器殼22，其內(nèi)包含其他工作部件，差速器還包括由兩個(gè)不對(duì)稱的第一太陽(yáng)輪16和第二太陽(yáng)輪18以及第一行星輪12和第二行星輪14組成的行星輪裝置。差速器的嚙合第一行星輪12和第二行星輪14分別與第一太陽(yáng)輪16和第二太陽(yáng)輪18嚙合，即第一行星輪12與第一太陽(yáng)輪16嚙合而不與第二太陽(yáng)輪18嚙合，第二行星輪14與第二太陽(yáng)輪18嗤合而不與第一太陽(yáng)輪16嗤合。而第一太陽(yáng)輪16和第二太陽(yáng)輪18又分別與第一輸出軸62和第二輸出軸64相連。第一行星齒輪12的第一行星架26與差速器殼22相連使之可以隨著差速器殼22 —