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_2

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一比另一根轴旋转得快,如在进行转弯时,中间锥形小齿轮28将在横销26上旋转,但仍将转矩传输给左右锥形侧齿轮22、24以及与他们各自相连接的第一输出轴2和第二输出轴4。
[0036]本实用新型所述的差速器具有将输出到第一输出轴2和第二输出轴4上的转矩选择性进行定向分配的能力,以便第一输出轴2和第二输出轴4中之一能够比另一根轴传输更大的转矩,这样可以增强车辆转弯机动性。
[0037]为了实现转矩的定向分配,本实用新型所述的双排行星齿轮电动差速器装配了一个转矩换向器36,位于左端盖8的腔体内。转矩换向器36在通电时可以将附加的转矩从锥形齿圈16转到第一输出轴2和第二输出轴4上。转矩换向器36主要包括一个双行星齿轮系32,一个转矩耦合行星齿轮组82,一个减速行星齿轮系38以及一个驱动电机84。其中,
[0038]驱动电机84具有可输出转矩的电机转子66 ;
[0039]主差速器包括差速器壳20、驱动轴12、可绕轴线旋转的第一输出轴2和第二输出轴4,所述第一输出轴2和第二输出轴4能够以相同或不同的转速同向旋转;
[0040]外壳包括桥壳6、左端盖8和右端盖10。左右端盖8和10通过螺栓紧固在桥壳6的左右两端,外壳内形成了容纳其他部件的腔室。
[0041]减速行星齿轮系38配置在所述外壳内,所述减速行星齿轮系38与所述驱动电机84的电机转子66连接,接收所述电机转子66输出的转矩,并输出与该转矩同向的转矩;
[0042]耦合行星齿轮组82与所述减速行星齿轮系38相连接,接收所述减速行星齿轮系38输出的转矩,并输出与该转矩反向的转矩;
[0043]双行星齿轮系32与所述耦合行星齿轮组82连接,接收所述耦合行星齿轮组82输出的转矩,所述双行星齿轮系32与所述主差速器相连接,为所述第一输出轴2提供与所述电机转子66输出的转矩同向的转矩,并为所述第二输出轴4提供与所述电机转子66输出的转矩反向的转矩。
[0044]使用上述的提供的差速器,实现了为第一输出轴2和第二输出轴4提供相反的转矩,使它们之间产生了转矩差,实现了它们之间转矩的不同,而总的转矩没有发生变化。
[0045]一并参阅图2,双行星齿轮系32具有一个固定于差速器壳20的第三齿圈42,其可与差速器壳20加工为一个整体。双行星齿轮系32还包括一个第三太阳齿轮44,其通过花键45与从差速器壳20的端部延伸出来的第一输出轴2相连。这样,转矩换向器36的双行星齿轮系32的第三太阳轮44与第一输出轴2及差速器壳20内的左锥型侧齿轮22相连接。进而第三太阳轮44、左锥形侧齿轮22和第一输出轴2 —起以相同的角速度旋转。
[0046]—并参阅图3,转矩换向器36的驱动电机84包括空心轴式电机40和电机转子66,空心轴式电机位于桥壳6的左端盖8内,并与左端盖8固定在一起,使其不能够相对桥壳6进行旋转。驱动电机84的电机转子66可以在第一输出轴2上旋转,其中,前述的第一输出轴2从空心轴式电机40的空心处及端盖8中向外伸出与车轮相连。事实上,驱动电机84的电机转子66通过滚针轴承67安装在第一输出轴2上,进而电机转子66可以与第一输出轴2产生相对旋转。
[0047]转矩换向器36的减速行星齿轮系38具有一个减速齿圈56,固定与位于差速器壳20左端部的左端盖8内,以便其不能够相对于桥壳6进行旋转。事作为优选的,减速齿圈56可以与左端盖8加工为一个整体。减速行星齿轮系38还包括一个减速太阳轮58,连接在转矩换向器36的驱动电机84的电机转子66上,事实上,减速太阳轮58可以与电机转子66加工为一个整体。另外减速行星齿轮系38还具有减速行星齿轮60,其位于减速齿圈56与减速太阳轮58之间并与之啮合。减速行星齿轮60的减速行星架62延伸出另一端加工出齿圈,事实上,此齿圈即可作为耦合行星齿轮组82的第一行星齿轮系90的第一齿圈34。减速行星架62为减速行星齿轮系38的减速行星齿轮60和耦合行星齿轮组82提供一个相互平行的旋转面。因此,减速行星架62将减速行星齿轮系38和耦合行星齿轮组82连接在一起。
[0048]转矩换向器36的耦合行星齿轮组82实质上是由共用一个第一太阳轮78的左右布置的第一行星齿轮系90和第二行星齿轮系92组成。
[0049]第一行星齿轮系90具有一个第一齿圈34,其节圆直径与第二行星齿轮系92的内齿圈76的节圆直径相同。并于桥壳6可旋转的连接。第一行星齿轮系90还包含一个第一行星齿轮68,其位于第一齿圈34和第一太阳轮78之间并与之啮合。第一行星齿轮68的第一行星架52用花键53固定在第一输出轴2上,使其不能与第一输出轴2产生相对旋转。第一和第二齿轮系90、92的公共第一太阳轮78可以在第一输出轴2上绕X轴旋转,公共第一太阳轮78通过滚针轴承79安装在第一输出轴2,使公共第一太阳轮78可以与第一输出轴2产生相对旋转。第二行星齿轮系92具有一个第二齿圈76,固定于桥壳6左侧内径处,以便其不能够相对于桥壳6进行旋转。第二齿圈76可与桥壳6加工成一个整体。第二行星齿轮系92还包含一个第二行星齿轮72,其位于第二齿圈76与公共第一太阳轮78之间并与之啮合。此第二行星齿轮72与双行星齿轮系32共用第二行星架50,其为第二行星轮72和双行星齿轮系32的第三行星轮46和第四行星轮48提供相互平行的旋转轴线。因此,行星架50将耦合行星齿轮组82和双行星齿轮系32连接在一起。
[0050]双行星齿轮系32还包括行星齿轮第三行星轮46和第四行星轮48,位于其第三齿圈42与第三太阳轮44之间。他们可以分别绕第二行星架50进行自转。第三行星轮46与第三齿圈42啮合,但不与第三太阳轮4啮合,第四行星轮48与第三太阳轮44啮合,但不与第三齿圈42啮合。此外第三行星轮46和第四行星轮48成对地装配,且每一对中的第三行星轮46和第四行星轮48相互啮合。因此,从第三齿圈42传输给第三太阳轮44的任何转矩都将带动第一输出轴2和第二输出轴4沿差速器壳20的转动方向进行旋转。第三齿圈42和第三太阳轮44的节圆直径可以近似相同,但第三太阳轮44的节圆直径比第三齿圈42的小,这进而使得第三太阳轮44及第一输出轴2或第二输出轴4的转速可以超过第三齿圈42及差速器壳20的转速。
[0051]当空心轴式电机40接收电信号时,电机转子66将会发生绕X轴的旋转,同样的会使电机转子66上的减速太阳轮58产生绕X轴的旋转。作用于电机转子66上的转矩可以按照电机控制器进行控制。
[0052]当汽车直线行驶时,空心轴式电机40没有接收电信号,电机转子66不发生旋转,并不影响驱动转矩的分配。此时,差速器壳20以及其上的第三齿圈42和第一输出轴2以及其上的第三太阳轮44、第一行星架52以相同的速度旋转,进而双行星齿轮系32的第三行星齿轮46和第四行星齿轮48都以相同的速度发生绕第三太阳轮44的公转而不自转,这样,其第二行星架50,即耦合行星齿轮组82的第二星齿轮系92的第二行星架50的转速就与耦合行星齿轮组82的第一行星齿轮系90的第一行星架52的转速相同,同时,第一星齿轮系90和第二星齿轮系92拥有公共第一太阳轮78,意味着拥有相同的公共第一太阳轮78的转速,由于第一行星齿轮系90和第二行星齿轮系92的第一齿圈34和第二齿圈76具有相同的节圆直径,所以他们拥有相同的行星排特征参数。根据行星齿轮系的运动公式,第一星齿轮系90的第一齿圈34和第二星齿轮系92的第二齿圈76会拥有相同的转速,而第二齿圈76与桥壳6加工成一个整体不发生相对旋转,即第一齿圈34也不发生旋转,其转速为0,所以减速行星齿轮系38也不发生旋转,其减速太阳轮58与电机转子66也不发生旋转。换句话说,当转矩换向器36的空心轴式电机40接收电信号时,电机转子66与其上的减速太阳轮58会发生旋转,进而减速行星齿轮系38的减速行星轮60绕着减速太阳轮58以相同方向公转,即其减速行星架62与其上的第一齿圈34也将以相同的方向旋转,此时,耦合行星齿轮组82的第一星齿轮系90和第二星齿轮系92的第一齿圈34和第二齿圈76的转速不同,而行第一星齿轮系90和第二星齿轮系92拥有公共第一太阳轮78,即拥有相同的太阳轮转速,那么根据行星齿轮系的运动公式,第一星齿轮系90和第二星齿轮系92的第一行星架52和第二行星架50的会产生相反的转速。在此意义上,汽车直行且转矩换向器36的空心轴式电机40不接收电信号时,电机转子66不发生转动,而在汽车转弯或在其他工况需要转矩分配时,可以通过控制电机转子66的正向旋转或反向旋转来具体的分配第一输出轴2和第二输出轴4上的转矩。即当两侧车轮的转速相同的时候,电机转子66处于静
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