一种带自锁和脱开功能的同轴式电驱动桥总成及工作方法与流程

1.本发明涉及全地形车驱动桥技术领域，特别是涉及一种带自锁和脱开功能的同轴式电驱动桥总成及工作方法。


背景技术：

2.目前市场上大多数全地形车还是采用动力总成纵置，动力通过传动轴传到前后桥包，不利于电池的布置。而且不同时具备自锁和脱开功能，不具备自锁，意味着不具备全地形行驶的能力，不具备电驱整体桥脱开，意味着不节能。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种带自锁和脱开功能的同轴式电驱动桥总成及工作方法，具备防车轮打滑、动力分离、同轴小型化等特点。
4.本发明的目的是这样实现的：
5.一种带自锁和脱开功能的同轴式电驱动桥总成，包括定子总成、转子总成、桥壳，
6.还包括行星齿轮总成、电磁离合器、自锁差速器总成、右半轴、左半轴，所述转子总成具有轴向内孔，转子总成的轴向内孔套在所述左半轴上，
7.所述行星齿轮总成包括太阳轮、行星小齿轮、行星大齿轮、齿圈、行星架，所述太阳轮固定设置在转子总成的右端，所述行星小齿轮、行星大齿轮安装在行星架上，所述行星小齿轮、行星大齿轮同轴固定，所述行星小齿轮与所述太阳轮啮合，所述行星大齿轮与齿圈的内齿啮合，所述齿圈固定于桥壳，形成周转轮系；
8.所述电磁离合器安装在行星齿轮总成的右侧，用于将行星齿轮总成的动力传递至自锁差速器总成，所述右半轴、左半轴均与自锁差速器总成配合。
9.优选地，行星齿轮总成通过行星架左支撑轴承支撑于桥壳，行星齿轮总成通过行星架右支撑轴承支撑于转子总成。
10.优选地，所述行星架的右端固定有衔铁，用于与电磁离合器配合，将行星齿轮总成的动力传递至自锁差速器总成。
11.优选地，所述转子总成上面集成转子左支撑轴承、转子右支撑轴承,转子总成通过转子左支撑轴承、转子右支撑轴承支撑在定子总成上。
12.优选地，所述自锁差速器总成采用托森差速器。
13.优选地，所述自锁差速器总成包括差速器壳体以及安装在差速器壳体内的左螺旋行星齿轮、右螺旋行星齿轮，所述左螺旋行星齿轮、右螺旋行星齿轮相互啮合，所述右半轴、左半轴的相向端对应设置螺旋齿轮与左螺旋行星齿轮、右螺旋行星齿轮啮合输出动力。
14.优选地，所述差速器壳体通过自锁差速器右支撑轴承、自锁差速器左支撑轴承支撑在桥壳上，差速器壳体上固定有从动齿圈，从动齿圈与垂直方向的输入齿轮轴啮合，用于输入动力，所述电磁离合器与输入齿轮轴连接。
15.优选地，所述电磁离合器通过换向齿轮箱与输入齿轮轴连接，实现动力转向。
16.一种权利要求带自锁和脱开功能的同轴式电驱动桥总成的工作方法，
17.当整车处于直行工作状态时，电磁离合器处于常闭状态，转子总成旋转，带动太阳轮旋转，太阳轮把动力传递给行星小齿轮，行星小齿轮把动力传递给行星大齿轮，带动行星架沿齿圈旋转，行星架通过电磁离合器把动力传递给差速器壳体，左螺旋行星齿轮和右螺旋行星齿轮在差速器壳体的带动下转动，左螺旋行星齿轮和右螺旋行星齿轮带动左半轴、右半轴，使车辆直线行驶；
18.当整车需要转弯时，左半轴、右半轴产生转速差，当左转弯时，左半轴和左螺旋行星齿轮的啮合力矩大于右半轴和右螺旋行星齿轮的啮合力矩，能够加速右半轴的转速，实现左转弯，反之实现右转弯；
19.当整车处于打滑路面时，有一侧车轮开始打滑失速时，左螺旋行星齿轮和右螺旋行星齿轮啮合，起到限滑作用，当右侧的轮胎处于打滑失速状态时，则右半轴受到的阻力矩为零，此时，右螺旋行星齿轮的转速大于左螺旋行星齿轮的转速，左螺旋行星齿轮的作用力使右螺旋行星齿轮的转速降低，转化为左螺旋行星齿轮和右螺旋行星齿轮齿面的受力，动力被封堵，实现对左车轮和右车轮限滑控制，
20.当整车不需要驱动桥提供动力时，电磁离合器脱开，减小反电动势和拖曳扭矩，提高传动效率。
21.由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
22.本发明申请是一种带自锁、能脱开、节能、根据车辆能量需求能进行实时控制的高集成化、小型化的一体化全地形驱动桥结构。采用输入输出同轴式集成一体化设计，集成度较高、且体积较小，整车空间利用率较好，有利于轻量化设计。当地面附着力较小且车轮出现打滑时，自锁差速器总成就会起作用，提高整车的通过性，当全地形车在高速巡航阶段，有其他动力系统功率输出时，可以选择用电磁离合器脱开，减小系统拖曳扭矩和反电动势。
附图说明
23.图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
24.参照图1，一种带自锁和脱开功能的同轴式电驱动桥总成，包括定子总成 1、转子总成2、桥壳(未示出)，还包括行星齿轮总成3、电磁离合器4、自锁差速器总成5、右半轴6、左半轴7，所述转子总成2具有轴向内孔，转子总成2的轴向内孔套在所述左半轴7上，所述行星齿轮总成3包括太阳轮2-3、行星小齿轮3-1、行星大齿轮3-2、齿圈3-3、行星架3-4，所述太阳轮2-3 固定设置在转子总成2的右端，所述行星小齿轮3-1、行星大齿轮3-2安装在行星架3-4上，所述行星小齿轮3-1、行星大齿轮3-2同轴固定，所述行星小齿轮3-1与所述太阳轮2-3啮合，所述行星大齿轮3-2与齿圈3-3的内齿啮合，所述齿圈3-3固定于桥壳，形成周转轮系；所述电磁离合器4安装在行星齿轮总成3的右侧，用于将行星齿轮总成3的动力传递至自锁差速器总成5，所述右半轴6、左半轴7均与自锁差速器总成5配合。
25.行星齿轮总成3通过行星架左支撑轴承3-5支撑于桥壳，行星齿轮总成3 通过行星架右支撑轴承3-6支撑于转子总成2。所述行星架3-4的右端固定有衔铁，用于与电磁离合器4配合，将行星齿轮总成3的动力传递至自锁差速器总成5。所述转子总成2上面集成转子左
支撑轴承2-1、转子右支撑轴承2-2, 转子总成2通过转子左支撑轴承2-1、转子右支撑轴承2-2支撑在定子总成1 上。
26.所述自锁差速器总成5采用托森差速器(利用蜗轮蜗杆机构的自锁原理)。所述自锁差速器总成5包括差速器壳体5-5以及安装在差速器壳体5-5内的左螺旋行星齿轮5-1、右螺旋行星齿轮5-2，所述左螺旋行星齿轮5-1、右螺旋行星齿轮5-2相互啮合，所述右半轴6、左半轴7的相向端对应设置螺旋齿轮与左螺旋行星齿轮5-1、右螺旋行星齿轮5-2啮合输出动力。所述差速器壳体5-5通过自锁差速器右支撑轴承5-3、自锁差速器左支撑轴承5-4支撑在桥壳上，差速器壳体5-5上固定有从动齿圈，从动齿圈与垂直方向的输入齿轮轴啮合，用于输入动力，所述电磁离合器4与输入齿轮轴连接。所述电磁离合器4通过换向齿轮箱与输入齿轮轴连接，实现动力转向。
27.一种带自锁和脱开功能的同轴式电驱动桥总成的工作方法，
28.当整车处于直行工作状态时，电磁离合器4处于常闭状态，转子总成2 旋转，带动太阳轮2-3旋转，太阳轮2-3把动力传递给行星小齿轮3-1，行星小齿轮3-1把动力传递给行星大齿轮3-2，带动行星架3-4沿齿圈3-3旋转，行星架3-4通过电磁离合器4把动力传递给差速器壳体5-5，左螺旋行星齿轮 5-1和右螺旋行星齿轮5-2在差速器壳体5-5的带动下转动，左螺旋行星齿轮 5-1和右螺旋行星齿轮5-2带动左半轴7、右半轴6，使车辆直线行驶；
29.当整车需要转弯时，左半轴7、右半轴6产生转速差，当左转弯时，左半轴7和左螺旋行星齿轮5-1的啮合力矩大于右半轴6和右螺旋行星齿轮5-2 的啮合力矩，能够加速右半轴6的转速，实现左转弯，反之实现右转弯；
30.当整车处于打滑路面时，有一侧车轮开始打滑失速时，左螺旋行星齿轮 5-1和右螺旋行星齿轮5-2啮合，起到限滑作用，当右侧的轮胎处于打滑失速状态时，则右半轴6受到的阻力矩为零，此时，右螺旋行星齿轮5-2的转速大于左螺旋行星齿轮5-1的转速，左螺旋行星齿轮5-1的作用力使右螺旋行星齿轮5-2的转速降低，转化为左螺旋行星齿轮5-1和右螺旋行星齿轮5-2 齿面的受力，动力被封堵，实现对左车轮8和右车轮9限滑控制，
31.根据整车能量控制策略，当整车不需要驱动桥提供动力时，电磁离合器4 脱开，减小反电动势和拖曳扭矩，提高传动效率。
32.综上，本发明专利采用同轴式设计，实现了小型化设计理念。而且在电驱动桥上设计有差速锁，提高整车的通过性，具备全地形工况的能力。同时也兼顾了整车的能量策略，设计有脱开装置，根据整车的动力需求进行实时介入与脱开。
33.最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。