带有双排行星齿轮转矩定向分配机构的电动差速器的制造方法

文档序号:8357808
带有双排行星齿轮转矩定向分配机构的电动差速器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车传动领域,特别涉及一种带有双排行星齿轮并具有转矩定向分配机构的电动差速器。
【背景技术】
[0002]汽车差速器是驱动桥的主要部件,它的作用就是在向汽车左右两侧半轴传递动力的同时,允许左右半轴以不同的转速旋转,满足两侧车轮尽可能以纯滚动的方式行驶,减少轮胎与地面的摩擦。
[0003]当轮式汽车转弯时,在弯道外侧的车轮比在弯道内侧的车轮旋转得快。在车辆两侧的驱动轮之间使用一个差速器来补偿两侧驱动轮转速的不同。但是,常规的差速器通常在两侧驱动轮之间平均分配转矩。然而,为了实现车辆的最佳控制,在弯道外侧的驱动轮应该比在弯道内侧的相应的驱动轮输出更大的转矩。事实上,增加作用在弯道外侧的驱动轮上的转矩帮助推动和引导车辆转弯,这在高速转弯时特别有益。
[0004]此外,位于差速器两端的驱动轮之间的牵引力可能不同。如果一侧驱动轮下的牵引力非常弱,例如在冰上或一些附着条件较差的路面上,差速器的转矩分配作用是使该车轮打滑甚至只有空转,而使另一侧的牵引力较强的车轮则趋于静止不动。当然,有防滑式差速器存在会一定程度的克服这个问题,但是,该类差速器趋于使两侧驱动轮的转速相同。在牵引力良好的情况下,防滑式差速器的这一特征限制了对车辆高速转弯的操控能力。
[0005]因此,需要在传统差速器机械结构的基础上,设计一种新型的具有转矩定向分配功能的差速器。

【发明内容】

[0006]本发明设计开发了一种带有双排行星齿轮转矩定向分配机构的电动差速器,解决了现有技术中只能平均分配左右车轮转矩的缺陷,实现了按需求定向的将驱动轴输入的转矩分配到左右车轮中。
[0007]本发明提供的技术方案为:
[0008]一种带有双排行星齿轮转矩定向分配机构的电动差速器,包括:
[0009]驱动电机,其具有可输出转矩的电机输出轴;
[0010]主差速器,其包括差速器壳、驱动轴、可绕轴线旋转的第一输出轴和第二输出轴,所述第一输出轴和第二输出轴能够以相同或不同的转速同向旋转;
[0011]外壳;以及
[0012]减速行星齿轮系,其配置在所述外壳内,所述减速行星齿轮系与所述驱动电机的电机输出轴连接,接收所述电机输出轴输出的转矩,并输出与该转矩同向的转矩;
[0013]耦合行星齿轮组,其与所述减速行星齿轮系相连接,接收所述减速行星齿轮系输出的转矩,并输出与该转矩反向的转矩;
[0014]双行星齿轮系,其与所述耦合行星齿轮组连接,接收所述耦合行星齿轮组输出的转矩,所述双行星齿轮系与所述主差速器相连接,为所述第一输出轴和第二输出轴提供方向相反的转矩。
[0015]优选的是,所述减速行星齿轮系包括减速太阳轮、减速行星轮及减速齿圈,所述减速太阳轮与所述电机输出轴同轴固定连接,用于同所述电机输出轴共同旋转,所述减速齿圈与所述外壳相固定,所述减速行星轮分别与所述减速太阳轮和减速齿圈相啮合,使所述减速行星轮与所述电机输出轴同方向公转,并通过与所述减速行星轮相连接的减速行星架将公转的转矩输出。
[0016]优选的是,所述耦合行星齿轮组包括:
[0017]第一行星齿轮系,其包括第一太阳轮、第一行星轮、第一齿圈,所述第一齿圈与所述减速行星架固定连接,以接收所述减速行星架输出的转矩,所述第一行星轮分别与所述第一太阳轮和第一齿圈相啮合,所述第一行星轮上连接有第一行星架,所述第一行星架与所述第一输出轴固定连接;
[0018]第二行星齿轮系,其包括第二太阳轮、第二行星轮、第二齿圈和第二行星架,所述第二齿圈与所述外壳固定连接,所述第二行星轮分别与所述第二太阳轮和第二齿圈相啮合,所述第二行星轮上连接有第二行星架;
[0019]其中,所述第一太阳轮和第二太阳轮为一体设计,其与所述第一输出轴可旋转的同轴连接。
[0020]优选的是,双行星齿轮系包括第三太阳轮、第三行星轮、第四行星轮、第三齿圈,所述第三太阳轮与所述第一输出轴同轴固定连接,所述第三齿圈与所述差速器壳固定连接,所述第三太阳轮、第三行星轮、第四行星轮、第三齿圈依次啮合,所述第三行星轮、第四行星轮分别与所述第二行星架连接,以接收所述第二行星架传递的转矩。
[0021]优选的是,所述减速太阳轮与所述第一输出轴可旋转的同轴连接。
[0022]优选的是,所述电机输出轴与所述第一输出轴可旋转的同轴连接。
[0023]优选的是,所述第一行太阳轮和第二太阳轮、第一行星轮和第二行星轮、第一齿圈和第二齿圈具有相同的结构和尺寸。
[0024]优选的是,所述第二齿圈与所述外壳一体成型。
[0025]优选的是,所述第三齿圈与所述差速器壳一体成型。
[0026]一种汽车,其特征在于,包括上述的带有双排行星齿轮转矩定向分配机构的电动差速器。
[0027]本发明的有益效果是:本发明所述的带有双排行星齿轮转矩定向分配机构的电动差速器可以将经过其传输的驱动转矩选择性的定向分配给左右两输出轴,并且在转矩定向分配时,由于不会改变总转矩,故不会使车辆减速,而且能够增加汽车的转弯机动性和驾驶员的驾驶乐趣。采用一套双排行星齿轮机构可以同时兼具转矩耦合功能和减速增扭功能,能够以同轴的方式布置差速电机,结构紧凑,减少布置空间;该电机在不进行转矩分配时不旋转,只在主动分配转矩时才旋转以提供转矩,并且总体传动比大大增加,可以使左右车轮产生更大的转矩差。仅需一个电机即可作为该差速器实现转矩分配的动力源,结构相对简单,易于控制。即只需要控制电机转子的正转或反转就可以定向的分配左右半轴的转矩。而其他基于离合器或制动器实现转矩定向分配的差速器则需要同时拥有两套离合器或制动器作为动力源,导致零件繁多,结构复杂。并且采用电机作为该差速器转矩定向分配的动力源,还有利于其在电动汽车和混合动力汽车上的应用,进而扩大了该差速器的使用领域。即本发明既可以安装在传统动力能源的车辆上,也可以安装在新能源动力的车辆上,应用范围广泛。由于本发明是在原有差速器结构基础上改进设计的,因此具有改造加工成本低,制造过程和工艺流程继承性好的特点。
【附图说明】
[0028]图1为本发明所述的差速器的结构示意图。
[0029]图2为本发明图1中A-A的局部剖视图。
[0030]图3为本发明所述的差速器示简化示意图。
[0031]图4问本发明所述的差速器不分配转矩时的转矩流动路径示意图。
[0032]图5为本发明所述的差速器在车辆右转弯工况下,定向分配的转矩流动路径示意图。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0034]汽车差速器是一种能使旋转运动自一根轴传至两根轴,并使后者相互间能以不同转速旋转的差动机构,如图1所示,汽车差速器将车辆发动机产生的转矩分配给分别位于车辆左右两侧第一输出轴2和第二输出轴4,使其沿主轴线X旋转。差速器外壳包括桥壳6、左端盖8和右端盖10。左端盖8和右端盖10通过螺栓紧固在桥壳6的左右两端。驱动轴12设置在桥壳6内,并与固定在桥壳6内的轴承配合,使驱动轴12相对桥壳6旋转。驱动轴12内侧一端安装有锥形驱动齿轮14,相对的驱动轴12的外侧通过车辆的变速器与车辆的发动机相连。锥形驱动齿轮14与一个以螺栓紧固于差速器壳20上的锥形齿圈16啮合,差速器壳20在位于差速器壳20与桥壳6之间的轴承21上可以沿轴线X旋转。差速器壳20内有齿轮传动装置,其主要包含左锥形侧齿轮22和右锥形侧齿轮24,它们能够在差速器壳20内旋转,也可与差速器壳20—起沿轴线X旋转。左锥形侧齿轮22与第一输出轴2固定相连,而右锥形侧齿轮24与第二输出轴4固定相连。除了左右锥形侧齿轮22、24以外,差速器壳20内还安装有一根横销26,其轴线垂直于轴线X。横销26上装配有一对中间锥形小齿轮28,分别与左右锥形侧齿轮22、24啮合,且构成齿轮传动装置的一部分。
[0035]当发动机施加转矩并转动驱动轴12时,其上的锥形驱动齿轮14转动锥形齿圈16及紧固于之上的差速器壳20。差速器壳20进而导致横销26沿轴线X旋转,旋转的横销26带动其上的中间锥形小齿轮28环绕轴线X运行。环绕X轴运行的中间锥形小齿轮28转动与之啮合的左右锥形侧齿轮22、24,其进而转动第一输出轴2和第二输出轴4。如果第一输出轴2和第二输出轴4中之一比另一根轴旋转得快,如在进行转
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