恒速混合模式电动汽车混合动力系统的制作方法

本发明是一种恒速混合模式电动汽车混合动力系统，其涉及一种电动汽车混合动力系统，特别是涉及一种采用车用双锥齿差速减速机构作为混合动力耦合器、采用钢球调速锥齿差速减速机构作为内燃发动机的变速器，通过钢球调速锥齿差速减速机构、车用双锥齿差速减速机构传递和分配内燃发动机和电动机动能的恒速混合模式电动汽车混合动力系统。

背景技术：

目前纯电动汽车的续航里程较短，在电池储能技术获得突破之前，混合动力电动汽车具有较高的实际应用价值。关于混合动力电动汽车的驱动模式分类比较杂乱，若以内燃发动机、电动机与车轮的驱动关系分类，内燃发动机仅用于发电，内燃发动机不驱动车轮，电动机驱动车轮的驱动模式称为串联混动模式，内燃发动机不仅用于发电，内燃发动机还驱动车轮，同时电动机驱动车轮的驱动模式称为并联混动模式。串联混动模式的燃油效率低于并联混动模式的燃油效率，串联混动模式的动力性能低于并联混动模式的动力性能，并且，在电池或者电动机发生故障时，串联混动模式的电动汽车无法继续行驶。虽然并联混动模式的各种性能出色，但是并联混动模式的电动汽车成本也最高。占据了燃油汽车主要成本的燃油汽车三大件分别是发动机、变速器、底盘。占据了纯电动汽车主要成本的电动汽车三大件分别是电池、电动机、电控。混合动力电动汽车既包括燃油汽车三大件又包括电动汽车三大件，因此，混合动力电动汽车必须降低成本。

目前纯电动汽车为了降低成本，普遍采用一个变比的减速器，少数高端纯电动汽车为了提高动力性能，开始采用两个变比的减速器，三个变比的减速器或者更多变比的减速器是发展趋势，变比多的减速器成本也高，因此电动汽车领域需要一种成本低、性能高的专用减速器，中国发明专利申请公布资料中cn109595309a车用双锥齿差速减速机构是符合成本低、性能高、传动比大、输出转矩大的一种电动汽车专用减速器。

燃油汽车的变速器主要分为手动变速器、自动变速器、无级变速器，三者的成本从高至低的排列顺序是：自动变速器、无级变速器、手动变速器，三者的结构从复杂至简单的排列顺序是：自动变速器、手动变速器、无级变速器，因此许多中低档混合动力电动汽车配置无级变速器。

无级变速器也有许多缺点，首先是cvt无级变速器的成本不是最低的。其次是cvt无级变速器无法实现内燃发动机不停机时零转速输出，需要在内燃发动机与cvt无级变速器之间配置液力变矩器进行软连接，燃油汽车起步时内燃发动机转速较低，内燃发动机、液力变矩器配合cvt无级变速器实现燃油汽车从零转速起步，但是配置液力变矩器后，在汽车起步需要大转矩时，内燃发动机转速低，通过液力变矩器传递的转矩却较小，在汽车高速巡航时，内燃发动机转速高，通过液力变矩器传递转矩的效率偏低。最后是cvt无级变速器无法实现输入轴不改变旋转方向时改变输出轴旋转方向。为了克服上述缺点，某些型号cvt无级变速器配置起步齿轮、倒车换向齿轮、液力变矩器锁定装置，汽车起步时采用起步齿轮传递转矩，汽车倒车时采用倒车换向齿轮传递转矩，汽车高速巡航时锁定液力变矩器直接传递扭矩，最终导致cvt无级变速器的结构复杂、成本提高。

若有一种无级变速器能够实现内燃发动机不停机时零转速输出，并且能够从零转速逐渐提高输出转速，以及能够实现输入轴不改变旋转方向时改变输出轴旋转方向，若混合动力电动汽车配置该无级变速器，在纯发动机驱动模式和并联混动模式时，在满足汽车正常驾驶的前提下，内燃发动机能够始终在经济转速下运行，即恒速运行，能够提高该混合动力电动汽车燃油效率、降低污染物排放。若该混合动力电动汽车采用车用双锥齿差速减速机构作为混合动力耦合器，通过采用低排量、低功率内燃发动机和降低电池组容量，能够最终降低该混合动力电动汽车的总成本。

技术实现要素：

本发明的目的是克服普通混合动力电动汽车成本高的缺点，克服普通cvt无级变速器无法实现内燃发动机不停机时零转速输出，以及无法实现输入轴不改变旋转方向时改变输出轴旋转方向的缺点，提供一种采用车用双锥齿差速减速机构作为混合动力耦合器、采用钢球调速锥齿差速减速机构作为内燃发动机的变速器，通过钢球调速锥齿差速减速机构、车用双锥齿差速减速机构传递和分配内燃发动机和电动机动能的恒速混合模式电动汽车混合动力系统，该混合动力系统在纯发动机驱动模式和并联混动模式时，在满足汽车正常驾驶的前提下，内燃发动机能够始终在经济转速下运行，即恒速运行，能够提高该混合动力电动汽车燃油效率、降低污染物排放。本发明的实施方案如下：

所述混合动力系统包括电池组、电源管理模块、电机控制器二、电动机一、电动机二、离合器一、离合器二、车用双锥齿差速减速机构、联接齿轮部件、离合器四、钢球调速锥齿差速减速机构、离合器三、内燃发动机、发电机、电机控制器一。

车用双锥齿差速减速机构包括耦合器输入锥齿轮二、耦合器输入轴二、耦合器输入锥齿轮一、耦合器输入轴一、耦合器输出轴一、耦合器双锥齿轮一、耦合器轴套一、耦合器输出锥齿轮一、耦合器行星锥齿轮二、耦合器轴套四、耦合器行星轴、耦合器行星支架、耦合器轴套三、耦合器行星锥齿轮一、耦合器输出锥齿轮二、耦合器双锥齿轮二、耦合器轴套二、耦合器输出轴二。

钢球调速锥齿差速减速机构包括固定筒部件、钢球部件、摩擦盘锥齿轮部件、行星支架部件，固定筒部件包括固定筒、导向联动支架，钢球部件包括调速钢球、操作钢球、联动销、轴套四、推力钢球、弹簧，摩擦盘锥齿轮部件包括摩擦盘锥齿轮一、摩擦盘锥齿轮二、轴套一、挡圈一、销一、轴套二、键条、输入轴，行星支架部件包括输出轴、行星锥齿轮、轴套三、行星轴、行星支架，若干个钢球部件安装在行星支架部件径向外侧，钢球部件和行星支架部件安装在固定筒径向内侧，导向联动支架安装在固定筒径向外侧，摩擦盘锥齿轮部件把钢球部件与行星支架部件连接在一起。摩擦盘锥齿轮部件的输入轴与行星支架部件的输出轴同轴。

联接齿轮部件包括联接齿轮一、联接齿轮二。所述混合动力系统在应用时，联接齿轮一安装固定在离合器四的离合器四输出轴上，联接齿轮二安装固定在车用双锥齿差速减速机构的耦合器行星支架径向外侧，或者，在耦合器行星支架径向外侧加工制造联接齿轮二，联接齿轮一与联接齿轮二相互啮合。

所述混合动力系统在应用时，车用双锥齿差速减速机构的耦合器输入轴一与离合器一的输出轴连接在一起，离合器一的输入轴与电动机一的转子轴连接在一起。车用双锥齿差速减速机构的耦合器输入轴二与离合器二的输出轴连接在一起，离合器二的输入轴与电动机二的转子轴连接在一起。车用双锥齿差速减速机构的耦合器输出轴一与安装有车轮一的半轴一连接在一起，车用双锥齿差速减速机构的耦合器输出轴二与安装有车轮二的半轴二连接在一起。

所述混合动力系统在应用时，离合器四的输入轴与钢球调速锥齿差速减速机构的输出轴连接在一起，钢球调速锥齿差速减速机构的输入轴与离合器三的输出轴连接在一起，离合器三的输入轴与内燃发动机的输出轴二连接在一起，内燃发动机的输出轴一与发电机的转子轴连接在一起。

所述混合动力系统在应用时，电动机一、电机控制器一、电源管理模块之间有电气连接，电动机二、电机控制器二、电源管理模块之间有电气连接，电池组、电源管理模块之间有电气连接，发电机、电源管理模块之间有电气连接，充电接口、电源管理模块之间有电气连接。

所述混合动力系统有七种运行模式，分别是纯电动机驱动模式、纯发动机驱动模式、增程驱动模式、串联混动模式、并联混动模式、驻车充电模式、驻车发电模式。

所述混合动力系统在纯电动机驱动模式时，离合器一、离合器二处于接合状态，离合器三、离合器四处于分离状态，内燃发动机处于停止运行状态，由整车控制器分别向电源管理模块、电机控制器一、电机控制器二下达指令，从电池组通过电源管理模块向电机控制器一和电机控制器二供电，分别由电机控制器一控制电动机一旋转速度，由电机控制器二控制电动机二旋转速度，电动机一依次通过离合器一、耦合器输入轴一、耦合器输入锥齿轮一驱动耦合器双锥齿轮一旋转，电动机二依次通过离合器二、耦合器输入轴二、耦合器输入锥齿轮二驱动耦合器双锥齿轮二旋转，耦合器双锥齿轮一旋转方向与耦合器双锥齿轮二旋转方向相反。耦合器双锥齿轮一旋转速度与耦合器双锥齿轮二旋转速度相等时，耦合器行星锥齿轮一围绕耦合器行星轴的轴线自转，耦合器行星支架处于静止状态，耦合器输出轴一和耦合器输出轴二的转速为零。

耦合器双锥齿轮一旋转速度与耦合器双锥齿轮二旋转速度不相等时，耦合器行星锥齿轮一在围绕耦合器行星轴的轴线自转的同时，耦合器行星锥齿轮一还会围绕耦合器输出轴一和耦合器输出轴二的轴线公转，耦合器行星锥齿轮一驱动耦合器行星支架低转速旋转，耦合器行星支架旋转速度等于耦合器双锥齿轮一旋转速度与耦合器双锥齿轮二旋转速度之差的绝对值。若耦合器双锥齿轮一旋转速度大于耦合器双锥齿轮二旋转速度，耦合器行星支架旋转方向与耦合器双锥齿轮一旋转方向相同。若耦合器双锥齿轮二旋转速度大于耦合器双锥齿轮一旋转速度，耦合器行星支架旋转方向与耦合器双锥齿轮二旋转方向相同。耦合器行星支架通过耦合器行星锥齿轮二、耦合器输出锥齿轮一、耦合器输出锥齿轮二分别驱动耦合器输出轴一和耦合器输出轴二低转速同向旋转。耦合器输出轴一和耦合器输出轴二分别通过半轴一驱动车轮一旋转，通过半轴二驱动车轮二旋转，实现电动汽车向前行驶或者向后行驶。

当汽车转弯时内侧车轮会产生更大的阻力，耦合器行星锥齿轮二在围绕耦合器输出轴一和耦合器输出轴二的轴线公转的同时，耦合器行星锥齿轮二还会围绕耦合器行星轴的轴线自转，导致耦合器输出锥齿轮一通过耦合器输出轴一驱动车轮一旋转速度与耦合器输出锥齿轮二通过耦合器输出轴二驱动车轮二旋转速度不相等，外侧车轮旋转速度比内侧车轮旋转速度快，实现协调左右两侧车轮转速的技术要求，确保汽车能够顺利转弯。

所述混合动力系统在纯发动机驱动模式时，离合器一、离合器二处于分离状态，离合器三、离合器四处于接合状态，电源管理模块使发电机处于电动运行状态并启动内燃发动机，然后电源管理模块使发电机的定子绕组断开电气连接，内燃发动机运行时发电机不发电。内燃发动机通过离合器三驱动钢球调速锥齿差速减速机构的输入轴沿着输入轴旋转方向旋转，若输出轴沿着输出轴正向旋转方向旋转，并且，输出轴正向旋转方向与输入轴旋转方向相同时，钢球调速锥齿差速减速机构处于正向减速运行状态，若输出轴沿着输出轴反向旋转方向旋转，输出轴反向旋转方向与输入轴旋转方向相反时，钢球调速锥齿差速减速机构处于反向减速运行状态，若输出轴的输出转速为零时，钢球调速锥齿差速减速机构处于空转运行状态。

钢球调速锥齿差速减速机构的摩擦盘锥齿轮一有内侧轮齿一、摩擦盘一，内侧轮齿一是圆锥形轮齿，摩擦盘锥齿轮二有内侧轮齿二、摩擦盘二，内侧轮齿二是圆锥形轮齿。内侧轮齿一与内侧轮齿二齿数相等，摩擦盘一与摩擦盘二直径相等。行星支架部件的行星锥齿轮分别与内侧轮齿一和内侧轮齿二啮合。钢球部件的调速钢球径向外表面分别与摩擦盘一径向外表面的摩擦盘一滚动面和摩擦盘二径向外表面的摩擦盘二滚动面接触安装在一起，调速钢球旋转时，调速钢球径向外表面分别与摩擦盘一滚动面和摩擦盘二滚动面进行滚动运动。

钢球调速锥齿差速减速机构空转运行状态时，通过操纵导向联动支架驱动钢球部件的钢球操作轴轴线与输出轴轴线垂直，即钢球操作轴轴线与输出轴垂直线重合。钢球调速锥齿差速减速机构正向减速运行状态时，通过操纵导向联动支架驱动钢球部件的钢球操作轴轴线沿着导向联动支架正向移动方向倾斜，钢球操作轴轴线与输出轴垂直线之间有偏移夹角α，偏移夹角α是锐角。钢球调速锥齿差速减速机构反向减速运行状态时，通过操纵导向联动支架驱动钢球部件的钢球操作轴轴线沿着导向联动支架反向移动方向倾斜，钢球操作轴轴线与输出轴垂直线之间有偏移夹角β，偏移夹角β是锐角。

钢球调速锥齿差速减速机构运行时，内燃发动机驱动输入轴沿着输入轴旋转方向旋转，输入轴通过键条驱动摩擦盘锥齿轮二同方向旋转，摩擦盘锥齿轮二的摩擦盘二驱动钢球部件的调速钢球沿着调速钢球旋转方向旋转，调速钢球通过摩擦盘一驱动摩擦盘锥齿轮一旋转，摩擦盘锥齿轮一旋转方向与摩擦盘锥齿轮二旋转方向相反。若钢球操作轴轴线与输出轴垂直线重合时，调速钢球径向外表面与摩擦盘二接触轨迹的周长等于调速钢球径向外表面与摩擦盘一接触轨迹的周长，调速钢球旋转时摩擦盘二旋转速度等于摩擦盘一旋转速度，摩擦盘锥齿轮二的内侧轮齿二驱动行星锥齿轮旋转速度等于摩擦盘锥齿轮一的内侧轮齿一驱动行星锥齿轮旋转速度，行星锥齿轮围绕行星轴轴线自转，行星支架处于静止状态，输出轴输出转速为零，钢球调速锥齿差速减速机构处于空转运行状态，实现内燃发动机不停机时零转速输出。

若钢球操作轴轴线与输出轴垂直线之间有偏移夹角α，调速钢球径向外表面与摩擦盘二接触轨迹的周长大于调速钢球径向外表面与摩擦盘一接触轨迹的周长，调速钢球旋转时摩擦盘二旋转速度大于摩擦盘一旋转速度，摩擦盘锥齿轮二的内侧轮齿二驱动行星锥齿轮旋转速度大于摩擦盘锥齿轮一的内侧轮齿一驱动行星锥齿轮旋转速度，为了抵消该速度差，行星锥齿轮围绕行星轴轴线自转的同时，行星锥齿轮还会围绕输出轴轴线公转，行星锥齿轮驱动行星支架低转速旋转，行星支架通过行星轴驱动输出轴低转速同方向旋转，输出轴沿着输出轴正向旋转方向旋转，钢球调速锥齿差速减速机构处于正向减速运行状态。

若钢球操作轴轴线与输出轴垂直线之间有偏移夹角β，调速钢球径向外表面与摩擦盘二接触轨迹的周长小于调速钢球径向外表面与摩擦盘一接触轨迹的周长，调速钢球旋转时摩擦盘二旋转速度小于摩擦盘一旋转速度，摩擦盘锥齿轮二的内侧轮齿二驱动行星锥齿轮旋转速度小于摩擦盘锥齿轮一的内侧轮齿一驱动行星锥齿轮旋转速度，为了抵消该速度差，行星锥齿轮围绕行星轴轴线自转的同时，行星锥齿轮还会围绕输出轴轴线公转，行星锥齿轮驱动行星支架低转速旋转，行星支架通过行星轴驱动输出轴低转速同方向旋转，输出轴沿着输出轴反向旋转方向旋转，钢球调速锥齿差速减速机构处于反向减速运行状态。

钢球调速锥齿差速减速机构处于正向减速运行状态或者处于反向减速运行状态时，内燃发动机依次通过离合器三、钢球调速锥齿差速减速机构、离合器四、联接齿轮部件的联接齿轮一和联接齿轮二驱动车用双锥齿差速减速机构的耦合器行星支架低转速旋转，耦合器行星支架通过耦合器行星锥齿轮二、耦合器输出锥齿轮一、耦合器输出锥齿轮二分别驱动耦合器输出轴一和耦合器输出轴二低转速同向旋转。耦合器输出轴一和耦合器输出轴二分别通过半轴一驱动车轮一旋转，通过半轴二驱动车轮二旋转，实现电动汽车向前行驶或者向后行驶。

钢球调速锥齿差速减速机构处于正向减速运行状态或者处于反向减速运行状态时，内燃发动机旋转方向相同，钢球调速锥齿差速减速机构在输入轴不改变旋转方向和旋转速度时，通过改变钢球部件的钢球操作轴轴线倾斜方向实现改变输出轴旋转方向，通过改变钢球部件的钢球操作轴轴线倾斜角度实现改变输出轴旋转速度，并且实现钢球调速锥齿差速减速机构从零转速逐渐提高输出转速。

所述混合动力系统在增程驱动模式时，离合器一、离合器二处于接合状态，离合器三、离合器四处于分离状态，电源管理模块使发电机处于电动运行状态并启动内燃发动机，然后电源管理模块使发电机处于发电运行状态，发电机产生的电能通过电源管理模块向电池组充电，由整车控制器分别向电源管理模块、电机控制器一、电机控制器二下达指令，从电池组通过电源管理模块向电机控制器一和电机控制器二供电，分别由电机控制器一控制电动机一旋转速度，由电机控制器二控制电动机二旋转速度，电动机一和电动机二通过车用双锥齿差速减速机构驱动车轮一和车轮二旋转，实现电动汽车向前行驶或者向后行驶或者停止行驶。

所述混合动力系统在串联混动模式时，离合器一、离合器二处于接合状态，离合器三、离合器四处于分离状态，电源管理模块使发电机处于电动运行状态并启动内燃发动机，然后电源管理模块使发电机处于发电运行状态，发电机产生的电能不向电池组充电，发电机产生的电能通过电源管理模块向电机控制器一和电机控制器二供电，由整车控制器分别向电源管理模块、电机控制器一、电机控制器二下达指令，分别由电机控制器一控制电动机一旋转速度，由电机控制器二控制电动机二旋转速度，电动机一和电动机二通过车用双锥齿差速减速机构驱动车轮一和车轮二旋转，实现电动汽车向前行驶或者向后行驶或者停止行驶。

所述混合动力系统在并联混动模式时，离合器一、离合器二处于接合状态，离合器三、离合器四处于接合状态，电源管理模块使发电机处于电动运行状态并启动内燃发动机，然后电源管理模块使发电机的定子绕组断开电气连接，内燃发动机运行时发电机不发电。内燃发动机依次通过离合器三、钢球调速锥齿差速减速机构、离合器四、联接齿轮部件的联接齿轮一和联接齿轮二驱动车用双锥齿差速减速机构的耦合器行星支架低转速旋转，与此同时，由整车控制器分别向电源管理模块、电机控制器一、电机控制器二下达指令，从电池组通过电源管理模块向电机控制器一和电机控制器二供电，分别由电机控制器一控制电动机一旋转速度，由电机控制器二控制电动机二旋转速度，电动机一和电动机二驱动车用双锥齿差速减速机构的耦合器行星支架低转速旋转，并且使电动机一和电动机二驱动耦合器行星支架旋转速度等于内燃发动机驱动耦合器行星支架旋转速度，耦合器行星支架通过耦合器行星锥齿轮二、耦合器输出锥齿轮一、耦合器输出锥齿轮二分别驱动耦合器输出轴一和耦合器输出轴二低转速同向旋转。耦合器输出轴一和耦合器输出轴二分别通过半轴一驱动车轮一旋转，通过半轴二驱动车轮二旋转，实现电动汽车向前行驶或者向后行驶或者停止行驶。

所述混合动力系统在驻车充电模式时，离合器一、离合器二处于分离状态，离合器三、离合器四处于分离状态，内燃发动机处于停止运行状态，车外的充电桩的电能依次通过充电接口、电源管理模块向电池组充电。

所述混合动力系统在驻车发电模式时，离合器一、离合器二处于分离状态，离合器三、离合器四处于分离状态，电源管理模块使发电机处于电动运行状态并启动内燃发动机，然后电源管理模块使发电机处于发电运行状态，发电机产生的电能通过电源管理模块向电池组充电。

所述混合动力系统采用车用双锥齿差速减速机构作为混合动力耦合器、采用钢球调速锥齿差速减速机构作为内燃发动机的变速器，通过钢球调速锥齿差速减速机构、车用双锥齿差速减速机构传递和分配内燃发动机、电动机一、电动机二的动能，实现纯电动机驱动模式、纯发动机驱动模式、增程驱动模式、串联混动模式、并联混动模式、驻车充电模式、驻车发电模式七种运行模式的转换。钢球调速锥齿差速减速机构能够实现内燃发动机不停机时零转速输出，并且能够实现钢球调速锥齿差速减速机构从零转速逐渐提高输出转速，以及能够实现输入轴不改变旋转方向时改变输出轴旋转方向，所述混合动力系统在纯发动机驱动模式和并联混动模式时，在满足汽车正常驾驶的前提下，钢球调速锥齿差速减速机构能够使内燃发动机始终在经济转速下运行，即恒速运行，提高混合动力电动汽车燃油效率、降低污染物排放。钢球调速锥齿差速减速机构和车用双锥齿差速减速机构结构简单、成本低。所述混合动力系统在各种运行模式之间转换时能够合理利用内燃发动机、电动机一、电动机二的功率配置和续航里程优势，若所述混合动力系统通过采用低排量、低功率内燃发动机和降低电池组容量，能够进一步降低采用所述混合动力系统的混合动力电动汽车的总成本。

附图说明

图1是钢球调速锥齿差速减速机构的轴测图。

图2是钢球调速锥齿差速减速机构的轴测剖视图。

图3是固定筒的轴测剖视图。

图4是导向联动支架的轴测图。

图5是行星支架部件的轴测剖视图。

图6是输出轴的轴测图。

图7是行星支架的轴测图。

图8是行星锥齿轮的轴测图。

图9是行星轴的轴测图。

图10是轴套一或轴套二或轴套三或轴套四的轴测图。

图11是钢球部件的轴测剖视图。

图12是挡圈一的轴测图。

图13是操作钢球的轴测图。

图14是调速钢球的轴测图。

图15是摩擦盘锥齿轮一的轴测剖视图。

图16是摩擦盘锥齿轮二的轴测剖视图。

图17是钢球调速锥齿差速减速机构运行时摩擦盘锥齿轮一和摩擦盘锥齿轮二旋转方向的示意图，也是钢球调速锥齿差速减速机构空转运行状态时，钢球部件的钢球操作轴轴线与输出轴轴线垂直的示意图。

图18是钢球调速锥齿差速减速机构正向减速运行状态时，导向联动支架驱动钢球部件的钢球操作轴轴线沿着导向联动支架正向移动方向倾斜的示意图。

图19是钢球调速锥齿差速减速机构反向减速运行状态时，导向联动支架驱动钢球部件的钢球操作轴轴线沿着导向联动支架反向移动方向倾斜的示意图。

图20是钢球调速锥齿差速减速机构正向减速运行状态时，摩擦盘锥齿轮一和摩擦盘锥齿轮二驱动行星支架部件旋转的示意图。图中uⅱ大于uⅰ，则uⅲ与uⅱ旋转方向相同。

图21是钢球调速锥齿差速减速机构反向减速运行状态时，摩擦盘锥齿轮一和摩擦盘锥齿轮二驱动行星支架部件旋转的示意图。图中uⅰ大于uⅱ，则uⅲ与uⅰ旋转方向相同。

图22是钢球调速锥齿差速减速机构的沿着轴线剖切示意图。

图23是钢球调速锥齿差速减速机构的输入轴的轴测图。

图24是恒速混合模式电动汽车混合动力系统的框图。

图25是车用双锥齿差速减速机构与联接齿轮部件安装在一起的轴测图。

图26是车用双锥齿差速减速机构与联接齿轮部件安装在一起的轴测剖视图。

图中uⅰ是摩擦盘锥齿轮一的内侧轮齿一分度圆位置旋转的线速度，uⅱ是摩擦盘锥齿轮二的内侧轮齿二分度圆位置旋转的线速度，uⅲ是行星支架上与摩擦盘锥齿轮一的内侧轮齿一分度圆半径相等或者与摩擦盘锥齿轮二的内侧轮齿二分度圆半径相等的位置旋转的线速度。α是钢球调速锥齿差速减速机构正向减速运行状态时钢球操作轴轴线与输出轴垂直线之间的偏移夹角α，β是钢球调速锥齿差速减速机构反向减速运行状态时钢球操作轴轴线与输出轴垂直线之间的偏移夹角β。

图1至图23中标注有摩擦盘锥齿轮一1、行星锥齿轮2、轴套三3、行星轴轴线4、行星轴5、行星支架6、摩擦盘锥齿轮二7、轴套二8、键条9、输入轴10、输出轴轴线11、调速钢球12、操作钢球13、固定筒14、导向联动支架15、输出轴16、销一17、挡圈一18、轴套一19、轴段一20、定位销孔一21、轴颈一22、固定轴孔23、固定轴肩24、轴颈二25、定位轴肩一26、轴段二27、支架安装平面28、支架內腔29、支架固定轴孔30、锥齿轮轴孔31、齿轮后端面32、轴套止推轴肩33、轴套轴孔34、挡圈销孔35、挡圈轴孔36、摩擦盘锥齿轮轴孔一37、内侧轮齿一38、摩擦盘一滚动面39、摩擦盘锥齿轮轴孔二40、内侧轮齿二41、摩擦盘二滚动面42、钢球操作轴轴线43、联动销44、固定台45、轴套四46、推力钢球47、弹簧48、定位凹槽49、半球内腔一50、半球一51、联动销孔52、钢球操作轴53、半球二54、定位凸台55、半球内腔二56、固定台轴孔57、定位球面凹槽58、轴颈三59、外键槽60、定位轴肩二61、轮毂62、内键槽63、轴套安装孔二64、联动槽孔65、联动杆66、导向环67、导向槽68、调速钢球旋转方向69、调速钢球旋转轨迹70、输入轴旋转方向71、输入轴旋转轨迹72、导向联动支架正向移动方向73、输出轴垂直线74、输出轴旋转轨迹75、输出轴正向旋转方向76、导向联动支架反向移动方向77、输出轴反向旋转方向78、摩擦盘锥齿轮二旋转方向79、摩擦盘锥齿轮二旋转轨迹80、摩擦盘锥齿轮一旋转轨迹81、摩擦盘锥齿轮一旋转方向82、行星支架正向减速旋转方向85、行星支架旋转轨迹86、行星锥齿轮旋转方向87、行星锥齿轮旋转轨迹88、行星支架反向减速旋转方向89。

图24、图25、图26中标注有电池组101、电源管理模块102、充电接口103、电机控制器二104、电动机一105、电动机二106、离合器一107、离合器二108、半轴二109、车轮二110、车用双锥齿差速减速机构111、动能传递路径112、动能传递方向113、联接齿轮部件114、半轴一115、车轮一116、离合器四117、钢球调速锥齿差速减速机构118、离合器三119、内燃发动机120、发电机121、电机控制器一122、电能传递路径123、电能传递方向124、联接齿轮一125、离合器四输出轴126、联接齿轮二127。

图25、图26中标注有耦合器输入锥齿轮二201、耦合器输入轴二202、耦合器输入锥齿轮一203、耦合器输入轴一204、耦合器输出轴一205、耦合器双锥齿轮一206、耦合器轴套一207、耦合器输出锥齿轮一208、耦合器行星锥齿轮二209、耦合器轴套四210、耦合器行星轴211、耦合器行星支架212、耦合器轴套三213、耦合器行星锥齿轮一214、耦合器输出锥齿轮二215、耦合器双锥齿轮二216、耦合器轴套二217、耦合器输出轴二218。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步叙述。

参照图24至图26、图2、图22，所述混合动力系统包括电池组101、电源管理模块102、电机控制器二104、电动机一105、电动机二106、离合器一107、离合器二108、车用双锥齿差速减速机构111、联接齿轮部件114、离合器四117、钢球调速锥齿差速减速机构118、离合器三119、内燃发动机120、发电机121、电机控制器一122。

车用双锥齿差速减速机构111包括耦合器输入锥齿轮二201、耦合器输入轴二202、耦合器输入锥齿轮一203、耦合器输入轴一204、耦合器输出轴一205、耦合器双锥齿轮一206、耦合器轴套一207、耦合器输出锥齿轮一208、耦合器行星锥齿轮二209、耦合器轴套四210、耦合器行星轴211、耦合器行星支架212、耦合器轴套三213、耦合器行星锥齿轮一214、耦合器输出锥齿轮二215、耦合器双锥齿轮二216、耦合器轴套二217、耦合器输出轴二218。

钢球调速锥齿差速减速机构118包括固定筒部件、钢球部件、摩擦盘锥齿轮部件、行星支架部件，固定筒部件包括固定筒14、导向联动支架15，钢球部件包括调速钢球12、操作钢球13、联动销44、轴套四46、推力钢球47、弹簧48，摩擦盘锥齿轮部件包括摩擦盘锥齿轮一1、摩擦盘锥齿轮二7、轴套一19、挡圈一18、销一17、轴套二8、键条9、输入轴10，行星支架部件包括输出轴16、行星锥齿轮2、轴套三3、行星轴5、行星支架6，若干个钢球部件安装在行星支架部件径向外侧，钢球部件和行星支架部件安装在固定筒14径向内侧，导向联动支架15安装在固定筒14径向外侧，摩擦盘锥齿轮部件把钢球部件与行星支架部件连接在一起。摩擦盘锥齿轮部件的输入轴10与行星支架部件的输出轴16同轴。

联接齿轮部件114包括联接齿轮一125、联接齿轮二127。所述混合动力系统在应用时，联接齿轮一125安装固定在离合器四117的离合器四输出轴126上，联接齿轮二127安装固定在车用双锥齿差速减速机构111的耦合器行星支架212径向外侧，或者，在耦合器行星支架212径向外侧加工制造联接齿轮二127，联接齿轮一125与联接齿轮二127相互啮合。

所述混合动力系统在应用时，车用双锥齿差速减速机构111的耦合器输入轴一204与离合器一107的输出轴连接在一起，离合器一107的输入轴与电动机一105的转子轴连接在一起。车用双锥齿差速减速机构111的耦合器输入轴二202与离合器二108的输出轴连接在一起，离合器二108的输入轴与电动机二106的转子轴连接在一起。车用双锥齿差速减速机构111的耦合器输出轴一205与安装有车轮一116的半轴一115连接在一起，车用双锥齿差速减速机构111的耦合器输出轴二218与安装有车轮二110的半轴二109连接在一起。

所述混合动力系统在应用时，离合器四117的输入轴与钢球调速锥齿差速减速机构118的输出轴16连接在一起，钢球调速锥齿差速减速机构118的输入轴10与离合器三119的输出轴连接在一起，离合器三119的输入轴与内燃发动机120的输出轴二连接在一起，内燃发动机120的输出轴一与发电机121的转子轴连接在一起。

所述混合动力系统在应用时，电动机一105、电机控制器一122、电源管理模块102之间有电气连接，电动机二106、电机控制器二104、电源管理模块102之间有电气连接，电池组101、电源管理模块102之间有电气连接，发电机121、电源管理模块102之间有电气连接，充电接口103、电源管理模块102之间有电气连接。

所述混合动力系统有七种运行模式，分别是纯电动机驱动模式、增程驱动模式、串联混动模式、并联混动模式、纯发动机驱动模式、驻车充电模式、驻车发电模式。

所述混合动力系统在纯电动机驱动模式时，离合器一107、离合器二108处于接合状态，离合器三119、离合器四117处于分离状态，内燃发动机120处于停止运行状态，由整车控制器分别向电源管理模块102、电机控制器一122、电机控制器二104下达指令，从电池组101通过电源管理模块102向电机控制器一122和电机控制器二104供电，分别由电机控制器一122控制电动机一105旋转速度，由电机控制器二104控制电动机二106旋转速度，电动机一105依次通过离合器一107、耦合器输入轴一204、耦合器输入锥齿轮一203驱动耦合器双锥齿轮一206旋转，电动机二106依次通过离合器二108、耦合器输入轴二202、耦合器输入锥齿轮二201驱动耦合器双锥齿轮二216旋转，耦合器双锥齿轮一206旋转方向与耦合器双锥齿轮二216旋转方向相反。耦合器双锥齿轮一206旋转速度与耦合器双锥齿轮二216旋转速度相等时，耦合器行星锥齿轮一214围绕耦合器行星轴211的轴线自转，耦合器行星支架212处于静止状态，耦合器输出轴一205和耦合器输出轴二218的转速为零。

耦合器双锥齿轮一206旋转速度与耦合器双锥齿轮二216旋转速度不相等时，耦合器行星锥齿轮一214在围绕耦合器行星轴211的轴线自转的同时，耦合器行星锥齿轮一214还会围绕耦合器输出轴一205和耦合器输出轴二218的轴线公转，耦合器行星锥齿轮一214驱动耦合器行星支架212低转速旋转，耦合器行星支架212旋转速度等于耦合器双锥齿轮一206旋转速度与耦合器双锥齿轮二216旋转速度之差的绝对值。若耦合器双锥齿轮一206旋转速度大于耦合器双锥齿轮二216旋转速度，耦合器行星支架212旋转方向与耦合器双锥齿轮一206旋转方向相同。若耦合器双锥齿轮二216旋转速度大于耦合器双锥齿轮一206旋转速度，耦合器行星支架212旋转方向与耦合器双锥齿轮二216旋转方向相同。耦合器行星支架212通过耦合器行星锥齿轮二209、耦合器输出锥齿轮一208、耦合器输出锥齿轮二215分别驱动耦合器输出轴一205和耦合器输出轴二218低转速同向旋转。耦合器输出轴一205和耦合器输出轴二218分别通过半轴一115驱动车轮一116旋转，通过半轴二109驱动车轮二110旋转，实现电动汽车向前行驶或者向后行驶。

当汽车转弯时内侧车轮会产生更大的阻力，耦合器行星锥齿轮二209在围绕耦合器输出轴一205和耦合器输出轴二218的轴线公转的同时，耦合器行星锥齿轮二209还会围绕耦合器行星轴211的轴线自转，导致耦合器输出锥齿轮一208通过耦合器输出轴一205驱动车轮一116旋转速度与耦合器输出锥齿轮二215通过耦合器输出轴二218驱动车轮二110旋转速度不相等，外侧车轮旋转速度比内侧车轮旋转速度快，实现协调左右两侧车轮转速的技术要求，确保汽车能够顺利转弯。

所述混合动力系统在纯发动机驱动模式时，离合器一107、离合器二108处于分离状态，离合器三119、离合器四117处于接合状态，电源管理模块102使发电机121处于电动运行状态并启动内燃发动机120，然后电源管理模块102使发电机121的定子绕组断开电气连接，内燃发动机120运行时发电机121不发电。内燃发动机120通过离合器三119驱动钢球调速锥齿差速减速机构118的输入轴10沿着输入轴旋转方向71旋转，若输出轴16沿着输出轴正向旋转方向76旋转，并且，输出轴正向旋转方向76与输入轴旋转方向71相同时，钢球调速锥齿差速减速机构118处于正向减速运行状态，若输出轴16沿着输出轴反向旋转方向78旋转，输出轴反向旋转方向78与输入轴旋转方向71相反时，钢球调速锥齿差速减速机构118处于反向减速运行状态，若输出轴16的输出转速为零时，钢球调速锥齿差速减速机构118处于空转运行状态。

钢球调速锥齿差速减速机构118的摩擦盘锥齿轮一1有内侧轮齿一38、摩擦盘一，内侧轮齿一38是圆锥形轮齿，摩擦盘锥齿轮二7有内侧轮齿二41、摩擦盘二，内侧轮齿二41是圆锥形轮齿。内侧轮齿一38与内侧轮齿二41齿数相等，摩擦盘一与摩擦盘二直径相等。行星支架部件的行星锥齿轮2分别与内侧轮齿一38和内侧轮齿二41啮合。钢球部件的调速钢球12径向外表面分别与摩擦盘一径向外表面的摩擦盘一滚动面39和摩擦盘二径向外表面的摩擦盘二滚动面42接触安装在一起，调速钢球12旋转时，调速钢球12径向外表面分别与摩擦盘一滚动面39和摩擦盘二滚动面42进行滚动运动。

钢球调速锥齿差速减速机构118空转运行状态时，通过操纵导向联动支架15驱动钢球部件的钢球操作轴轴线43与输出轴轴线11垂直，即钢球操作轴轴线43与输出轴垂直线74重合。钢球调速锥齿差速减速机构118正向减速运行状态时，通过操纵导向联动支架15驱动钢球部件的钢球操作轴轴线43沿着导向联动支架正向移动方向73倾斜，钢球操作轴轴线43与输出轴垂直线74之间有偏移夹角α，偏移夹角α是锐角。钢球调速锥齿差速减速机构118反向减速运行状态时，通过操纵导向联动支架15驱动钢球部件的钢球操作轴轴线43沿着导向联动支架反向移动方向77倾斜，钢球操作轴轴线43与输出轴垂直线74之间有偏移夹角β，偏移夹角β是锐角。

钢球调速锥齿差速减速机构118运行时，内燃发动机120驱动输入轴10沿着输入轴旋转方向71旋转，输入轴10通过键条9驱动摩擦盘锥齿轮二7同方向旋转，摩擦盘锥齿轮二7的摩擦盘二驱动钢球部件的调速钢球12沿着调速钢球旋转方向69旋转，调速钢球12通过摩擦盘一驱动摩擦盘锥齿轮一1旋转，摩擦盘锥齿轮一旋转方向82与摩擦盘锥齿轮二旋转方向79相反。若钢球操作轴轴线43与输出轴垂直线74重合时，调速钢球12径向外表面与摩擦盘二接触轨迹的周长等于调速钢球12径向外表面与摩擦盘一接触轨迹的周长，调速钢球12旋转时摩擦盘二旋转速度等于摩擦盘一旋转速度，摩擦盘锥齿轮二7的内侧轮齿二41驱动行星锥齿轮2旋转速度等于摩擦盘锥齿轮一1的内侧轮齿一38驱动行星锥齿轮2旋转速度，行星锥齿轮2围绕行星轴轴线4自转，行星支架6处于静止状态，输出轴16输出转速为零，钢球调速锥齿差速减速机构118处于空转运行状态，实现内燃发动机120不停机时零转速输出。

若钢球操作轴轴线43与输出轴垂直线74之间有偏移夹角α，调速钢球12径向外表面与摩擦盘二接触轨迹的周长大于调速钢球12径向外表面与摩擦盘一接触轨迹的周长，调速钢球12旋转时摩擦盘二旋转速度大于摩擦盘一旋转速度，摩擦盘锥齿轮二7的内侧轮齿二41驱动行星锥齿轮2旋转速度大于摩擦盘锥齿轮一1的内侧轮齿一38驱动行星锥齿轮2旋转速度，为了抵消该速度差，行星锥齿轮2围绕行星轴轴线4自转的同时，行星锥齿轮2还会围绕输出轴轴线11公转，行星锥齿轮2驱动行星支架6低转速旋转，行星支架6通过行星轴5驱动输出轴16低转速同方向旋转，输出轴16沿着输出轴正向旋转方向76旋转，钢球调速锥齿差速减速机构118处于正向减速运行状态。

若钢球操作轴轴线43与输出轴垂直线74之间有偏移夹角β，调速钢球12径向外表面与摩擦盘二接触轨迹的周长小于调速钢球12径向外表面与摩擦盘一接触轨迹的周长，调速钢球12旋转时摩擦盘二旋转速度小于摩擦盘一旋转速度，摩擦盘锥齿轮二7的内侧轮齿二41驱动行星锥齿轮2旋转速度小于摩擦盘锥齿轮一1的内侧轮齿一38驱动行星锥齿轮2旋转速度，为了抵消该速度差，行星锥齿轮2围绕行星轴轴线4自转的同时，行星锥齿轮2还会围绕输出轴轴线11公转，行星锥齿轮2驱动行星支架6低转速旋转，行星支架6通过行星轴5驱动输出轴16低转速同方向旋转，输出轴16沿着输出轴反向旋转方向78旋转，钢球调速锥齿差速减速机构118处于反向减速运行状态。

钢球调速锥齿差速减速机构118处于正向减速运行状态或者处于反向减速运行状态时，内燃发动机120依次通过离合器三119、钢球调速锥齿差速减速机构118、离合器四117、联接齿轮部件114的联接齿轮一125和联接齿轮二127驱动车用双锥齿差速减速机构111的耦合器行星支架212低转速旋转，耦合器行星支架212通过耦合器行星锥齿轮二209、耦合器输出锥齿轮一208、耦合器输出锥齿轮二215分别驱动耦合器输出轴一205和耦合器输出轴二218低转速同向旋转。耦合器输出轴一205和耦合器输出轴二218分别通过半轴一115驱动车轮一116旋转，通过半轴二109驱动车轮二110旋转，实现电动汽车向前行驶或者向后行驶。

钢球调速锥齿差速减速机构118处于正向减速运行状态或者处于反向减速运行状态时，内燃发动机120旋转方向相同，钢球调速锥齿差速减速机构118在输入轴10不改变旋转方向和旋转速度时，通过改变钢球部件的钢球操作轴轴线43倾斜方向实现改变输出轴16旋转方向，通过改变钢球部件的钢球操作轴轴线43倾斜角度实现改变输出轴16旋转速度，并且实现钢球调速锥齿差速减速机构118从零转速逐渐提高输出转速。

所述混合动力系统在增程驱动模式时，离合器一107、离合器二108处于接合状态，离合器三119、离合器四117处于分离状态，电源管理模块102使发电机121处于电动运行状态并启动内燃发动机120，然后电源管理模块102使发电机121处于发电运行状态，发电机121产生的电能通过电源管理模块102向电池组101充电，由整车控制器分别向电源管理模块102、电机控制器一122、电机控制器二104下达指令，从电池组101通过电源管理模块102向电机控制器一122和电机控制器二104供电，分别由电机控制器一122控制电动机一105旋转速度，由电机控制器二104控制电动机二106旋转速度，电动机一105和电动机二106通过车用双锥齿差速减速机构111驱动车轮一116和车轮二110旋转，实现电动汽车向前行驶或者向后行驶或者停止行驶。

所述混合动力系统在串联混动模式时，离合器一107、离合器二108处于接合状态，离合器三119、离合器四117处于分离状态，电源管理模块102使发电机121处于电动运行状态并启动内燃发动机120，然后电源管理模块102使发电机121处于发电运行状态，发电机121产生的电能不向电池组101充电，发电机121产生的电能通过电源管理模块102向电机控制器一122和电机控制器二104供电，由整车控制器分别向电源管理模块102、电机控制器一122、电机控制器二104下达指令，分别由电机控制器一122控制电动机一105旋转速度，由电机控制器二104控制电动机二106旋转速度，电动机一105和电动机二106通过车用双锥齿差速减速机构111驱动车轮一116和车轮二110旋转，实现电动汽车向前行驶或者向后行驶或者停止行驶。

所述混合动力系统在并联混动模式时，离合器一107、离合器二108处于接合状态，离合器三119、离合器四117处于接合状态，电源管理模块102使发电机121处于电动运行状态并启动内燃发动机120，然后电源管理模块102使发电机121的定子绕组断开电气连接，内燃发动机120运行时发电机121不发电。内燃发动机120依次通过离合器三119、钢球调速锥齿差速减速机构118、离合器四117、联接齿轮部件114的联接齿轮一125和联接齿轮二127驱动车用双锥齿差速减速机构111的耦合器行星支架212低转速旋转，与此同时，由整车控制器分别向电源管理模块102、电机控制器一122、电机控制器二104下达指令，从电池组101通过电源管理模块102向电机控制器一122和电机控制器二104供电，分别由电机控制器一122控制电动机一105旋转速度，由电机控制器二104控制电动机二106旋转速度，电动机一105和电动机二106驱动车用双锥齿差速减速机构111的耦合器行星支架212低转速旋转，并且使电动机一105和电动机二106驱动耦合器行星支架212旋转速度等于内燃发动机120驱动耦合器行星支架212旋转速度，耦合器行星支架212通过耦合器行星锥齿轮二209、耦合器输出锥齿轮一208、耦合器输出锥齿轮二215分别驱动耦合器输出轴一205和耦合器输出轴二218低转速同向旋转。耦合器输出轴一205和耦合器输出轴二218分别通过半轴一115驱动车轮一116旋转，通过半轴二109驱动车轮二110旋转，实现电动汽车向前行驶或者向后行驶或者停止行驶。

所述混合动力系统在驻车充电模式时，离合器一107、离合器二108处于分离状态，离合器三119、离合器四117处于分离状态，内燃发动机120处于停止运行状态，车外的充电桩的电能依次通过充电接口103、电源管理模块102向电池组101充电。

所述混合动力系统在驻车发电模式时，离合器一107、离合器二108处于分离状态，离合器三119、离合器四117处于分离状态，电源管理模块102使发电机121处于电动运行状态并启动内燃发动机120，然后电源管理模块102使发电机121处于发电运行状态，发电机121产生的电能通过电源管理模块102向电池组101充电。

参照图1至图23，钢球调速锥齿差速减速机构118各零部件的结构是：固定筒14呈圆筒形，固定筒14径向外表面有一个或者有若干个呈圆柱形的固定台45，固定台45有径向的固定台轴孔57，固定台轴孔57的截面呈长圆形，固定台轴孔57截面的长轴方向与固定筒14轴向平行，固定台轴孔57与固定筒14径向内侧相连通，固定台45位于固定筒14径向内侧的端面有呈半球形曲面的定位球面凹槽58。导向联动支架15的导向环67呈环形，导向环67径向外表面均布若干对联动杆66，每一对联动杆66之间是导向槽68，每一个联动杆66左端与导向环67径向外表面连接在一起，每一个联动杆66右端有一个联动槽孔65。

操作钢球13下端是呈半球形的半球一51，半球一51上端径向外表面呈半球形曲面，半球一51下端面有呈环形的定位凹槽49，定位凹槽49径向内侧是半球内腔一50，操作钢球13上端是呈圆柱形的钢球操作轴53，钢球操作轴53上有联动销孔52。调速钢球12下端是呈半球形的半球二54，半球二54下端径向外表面呈半球形曲面，半球二54上端面有呈圆筒形的定位凸台55，定位凸台55径向内侧是半球内腔二56。联动销44呈圆柱形。

轴套一19、轴套二8、轴套三3、轴套四46呈圆筒形，其径向中间是轴套轴孔34，轴向一端是轴套止推轴肩33。行星轴5呈圆柱形。行星锥齿轮2径向中间是锥齿轮轴孔31，径向外侧是轮齿，其轴向一端是齿轮前端面，轴向另一端是齿轮后端面32。行星支架6呈环形，行星支架6径向内侧是支架內腔29，行星支架6径向内表面均布若干个支架安装平面28，每一个支架安装平面28中心有一个支架固定轴孔30。

输出轴16呈圆柱形，输出轴16从轴向一端至另一端依次是轴段一20、轴颈一22、固定轴肩24、轴颈二25，固定轴肩24径向外表面均布若干个径向的固定轴孔23，轴段一20靠近轴颈一22一端径向外表面有径向的定位销孔一21，轴颈二25与固定轴肩24之间有定位轴肩一26。

输入轴10呈圆柱形，输入轴10轴向右端是轴颈三59，轴颈三59径向外表面有外键槽60，输入轴10轴向左端是轴段二27，轴颈三59与轴段二27之间是定位轴肩二61。

挡圈一18呈圆筒形，挡圈一18径向中心是挡圈轴孔36，挡圈一18径向外表面有径向的挡圈销孔35。销一17呈圆柱形。

摩擦盘锥齿轮一1径向中间是摩擦盘锥齿轮轴孔一37，摩擦盘锥齿轮一1径向内侧是内侧轮齿一38，摩擦盘锥齿轮一1径向外侧是圆盘形的摩擦盘一，摩擦盘一径向外表面是环形的摩擦盘一滚动面39，内侧轮齿一38、摩擦盘一滚动面39在轴向同一侧。摩擦盘锥齿轮二7轴向左端有轮毂62，轮毂62径向中间是摩擦盘锥齿轮轴孔二40，摩擦盘锥齿轮轴孔二40径向内表面有内键槽63，摩擦盘锥齿轮二7轴向右端的径向中间是轴套安装孔二64，摩擦盘锥齿轮二7轴向右端的径向内侧是内侧轮齿二41，内侧轮齿二41径向外侧是圆盘形的摩擦盘二，摩擦盘二径向外表面是环形的摩擦盘二滚动面42，内侧轮齿二41、摩擦盘二滚动面42在轴向同一侧。

行星支架部件在装配时，把若干个行星锥齿轮2安装在输出轴16的固定轴肩24径向外侧，把每一个行星锥齿轮2的锥齿轮轴孔31与输出轴16的固定轴孔23对齐，使每一个行星锥齿轮2的齿轮后端面32位于径向外侧，把若干个轴套三3分别安装在行星锥齿轮2的锥齿轮轴孔31中，把轴套三3的轴套止推轴肩33与行星锥齿轮2的齿轮后端面32接触安装在一起，把行星支架6安装在若干个轴套三3径向外侧，把行星支架6的支架安装平面28与轴套三3的轴套止推轴肩33接触安装在一起，把行星支架6的支架固定轴孔30与轴套三3的轴套轴孔34对齐，把若干个行星轴5分别依次插入行星支架6的支架固定轴孔30、轴套三3的轴套轴孔34、输出轴16的固定轴孔23中，使行星锥齿轮2能够围绕行星轴轴线4旋转。

钢球部件在装配时，把弹簧48和推力钢球47依次安装在调速钢球12的半球内腔二56中，使推力钢球47在弹簧48的上端，把轴套四46安装在操作钢球13的半球内腔一50中，使轴套四46的轴套止推轴肩33安装在操作钢球13的定位凹槽49中，把调速钢球12的定位凸台55安装在轴套四46的轴套轴孔34中，使调速钢球12的半球二54上端面与轴套四46的轴套止推轴肩33接触安装在一起，使推力钢球47的上端与操作钢球13的半球内腔一50内表面的上端接触安装在一起。

钢球调速锥齿差速减速机构118在装配时，把导向联动支架15安装在固定筒14径向外侧，使导向联动支架15的导向环67径向内表面与固定筒14左端径向外表面接触安装在一起，把一个或者若干个钢球部件安装在固定筒14径向内侧，使钢球部件的操作钢球13的钢球操作轴53穿过固定筒14的固定台轴孔57，使操作钢球13的半球一51上端径向外表面与固定筒14的定位球面凹槽58接触安装在一起，使操作钢球13的钢球操作轴53上端位于固定筒14径向外侧，使操作钢球13的钢球操作轴53上端位于导向联动支架15的导向槽68中，把联动销44两端安装在导向联动支架15的一对联动杆66的联动槽孔65中，把联动销44中间位置安装固定在操作钢球13的钢球操作轴53的联动销孔52中。使调速钢球12能够围绕钢球操作轴轴线43旋转，导向联动支架15沿着固定筒14轴向移动时，使若干个钢球部件的操作钢球13的钢球操作轴53能够向固定筒14轴向左端或者向固定筒14轴向右端倾斜，钢球操作轴轴线43也随之向固定筒14轴向左端或者向固定筒14轴向右端倾斜。

把行星支架部件安装在固定筒14径向内侧，把摩擦盘锥齿轮一1安装在行星支架部件的轴向右侧，使摩擦盘锥齿轮一1的摩擦盘锥齿轮轴孔一37安装在行星支架部件的输出轴16的轴颈一22径向外侧，使摩擦盘锥齿轮一1的内侧轮齿一38与行星支架部件的行星锥齿轮2啮合，把轴套一19安装在输出轴16的轴颈一22径向外表面，使轴套一19径向外表面与摩擦盘锥齿轮一1的摩擦盘锥齿轮轴孔一37径向内表面接触安装在一起，使轴套一19的轴套止推轴肩33与摩擦盘锥齿轮一1没有内侧轮齿一38的一端接触安装在一起，把挡圈一18安装在输出轴16的轴段一20径向外表面，把销一17安装在挡圈一18的挡圈销孔35中和输出轴16的定位销孔一21中。把轴套二8安装在输出轴16的轴颈二25径向外表面，使轴套二8的轴套止推轴肩33与输出轴16的定位轴肩一26接触安装在一起。

把输入轴10安装在行星支架部件的轴向左侧，把键条9安装在输入轴10的外键槽60中，把摩擦盘锥齿轮二7安装在行星支架部件的轴向左侧，使摩擦盘锥齿轮二7的内侧轮齿二41与行星支架部件的行星锥齿轮2啮合，使摩擦盘锥齿轮二7的摩擦盘锥齿轮轴孔二40安装在输入轴10的轴颈三59径向外表面，使键条9安装在摩擦盘锥齿轮二7的内键槽63中，使摩擦盘锥齿轮二7的轴套安装孔二64安装在轴套二8径向外表面，使轴套二8的轴套止推轴肩33与摩擦盘锥齿轮二7有内侧轮齿二41的一端接触安装在一起。

钢球部件位于行星支架部件的径向外侧，并且，钢球部件的调速钢球12安装在摩擦盘锥齿轮一1与摩擦盘锥齿轮二7轴向之间的位置，调速钢球12径向外表面分别与摩擦盘锥齿轮一1的摩擦盘一滚动面39和摩擦盘锥齿轮二7的摩擦盘二滚动面42接触安装在一起。钢球调速锥齿差速减速机构118装配后固定筒14固定不动，调速钢球12只有围绕钢球操作轴轴线43旋转的一个自由度。操作钢球13只有围绕半球一51的球心向固定筒14轴向左端或者向固定筒14轴向右端倾斜的一个自由度。

钢球调速锥齿差速减速机构118的摩擦盘锥齿轮二7、行星锥齿轮2、行星轴5、行星支架6、摩擦盘锥齿轮一1组成锥齿行星齿轮减速器，锥齿行星齿轮减速器的主动件一是摩擦盘锥齿轮一1，主动件二是摩擦盘锥齿轮二7，从动件是行星支架6。锥齿行星齿轮减速器做减速传动。摩擦盘锥齿轮一1旋转方向与摩擦盘锥齿轮二7旋转方向相反。若摩擦盘锥齿轮一1旋转速度与摩擦盘锥齿轮二7旋转速度相等，行星锥齿轮2围绕行星轴轴线4自转，行星支架6处于静止状态，输出轴16的转速为零。若摩擦盘锥齿轮一1旋转速度与摩擦盘锥齿轮二7旋转速度不相等，行星锥齿轮2在围绕行星轴轴线4自转的同时，行星锥齿轮2还会围绕输出轴轴线11公转，行星锥齿轮2驱动行星支架6低转速旋转，行星支架6旋转速度等于摩擦盘锥齿轮一1旋转速度与摩擦盘锥齿轮二7旋转速度之差的绝对值。若摩擦盘锥齿轮二7旋转速度大于摩擦盘锥齿轮一1旋转速度，行星支架6旋转方向与摩擦盘锥齿轮二7旋转方向相同。若摩擦盘锥齿轮一1旋转速度大于摩擦盘锥齿轮二7旋转速度，行星支架6旋转方向与摩擦盘锥齿轮一1旋转方向相同。

钢球部件与摩擦盘锥齿轮二7的摩擦盘二以及摩擦盘锥齿轮一1的摩擦盘一共同组成一个钢球调速差速发生器，由钢球调速差速发生器驱动锥齿行星齿轮减速器组成钢球调速锥齿差速减速机构118。

钢球部件装配后，调速钢球12的轴线与钢球操作轴轴线43重合，把调速钢球12的半球二54径向外表面划分经纬度，靠近半球二54的定位凸台55并远离钢球操作轴轴线43的区域是低纬度区域，远离半球二54的定位凸台55并靠近钢球操作轴轴线43的区域是高纬度区域。调速钢球12围绕钢球操作轴轴线43旋转时，调速钢球12的半球二54径向外表面不同纬度区域旋转线速度各不相同，半球二54径向外表面低纬度区域旋转线速度大于半球二54径向外表面高纬度区域旋转线速度。

若钢球部件的钢球操作轴轴线43与输出轴垂直线74重合时，摩擦盘锥齿轮二7的摩擦盘二滚动面42与半球二54径向外表面滚动接触的纬度等于摩擦盘锥齿轮一1的摩擦盘一滚动面39与半球二54径向外表面滚动接触的纬度，则调速钢球12旋转时摩擦盘锥齿轮二7旋转速度等于摩擦盘锥齿轮一1旋转速度。

若钢球部件的钢球操作轴轴线43与输出轴垂直线74之间有偏移夹角α时，摩擦盘锥齿轮二7的摩擦盘二滚动面42与半球二54径向外表面滚动接触的纬度小于摩擦盘锥齿轮一1的摩擦盘一滚动面39与半球二54径向外表面滚动接触的纬度，则调速钢球12旋转时摩擦盘锥齿轮二7旋转速度大于摩擦盘锥齿轮一1旋转速度。

若钢球部件的钢球操作轴轴线43与输出轴垂直线74之间有偏移夹角β时，摩擦盘锥齿轮二7的摩擦盘二滚动面42与半球二54径向外表面滚动接触的纬度大于摩擦盘锥齿轮一1的摩擦盘一滚动面39与半球二54径向外表面滚动接触的纬度，则调速钢球12旋转时摩擦盘锥齿轮二7旋转速度小于摩擦盘锥齿轮一1旋转速度。