作业车辆减速器驱动器组件的制作方法

本公开涉及一种包括高重合度、可配置的齿轮箱减速器的作业车辆减速器驱动器组件，该齿轮箱减速器与电动机械和用于驱动(或从中提取动力)各种作业车辆功能部件的其它驱动器结合使用。
背景技术：
：在农业、建筑、林业和矿业工业中采用的作业车辆中越来越多地使用能够用作电动马达和发电机的电动机械。在某些情况下，这样的电动机械可以用作充当作业车辆(例如电动履带式车辆和电动紧凑型履带式装载机)的原动机的电动马达。在其它情况下，电动机械可以用作用于向作业车辆提供推进辅助(而不是提供作业车辆的主要动力)的电动马达。例如，在后一种情况下，电动机械可以用作通过独立地驱动作业车辆的车桥来提供牵引辅助的电动马达。作业车辆可以是自推进式、驾驶式作业车辆，例如机动平地机。可替代地，作业车辆可以是非自推进式、非驾驶式作业车辆，例如空气播种机、施用机或喷射机、货物推车或由拖拉机在田地上牵引或移动的另一机具。在其它情况下，作业车辆可以配备有电动机械，该电动机械在由发动机或作业车辆的另一转动部件向后驱动时用作发电机。不管电动机械的特定用途如何，电动机械通常与进一步部署在作业车辆上的齿轮箱减速器配对使用。齿轮箱减速器提供转动减速，该转动减速将电动机械(当用作电动马达时)的低扭矩、高转速输出转换成更适用于其中使用电动机械的特定作业应用的高扭矩、低转速输出。电动机械和齿轮箱减速器的组合在本文中统称为“电动机械减速器驱动器组件”。技术实现要素：在各实施例中，在具有可移动作业部件的作业车辆上使用作业车辆减速器驱动器组件。作业车辆减速器驱动器组件包括高重合度、可配置的齿轮箱减速器和驱动器。高重合度、可配置的齿轮箱减速器又包括齿轮箱壳体，在该齿轮箱壳体内设置有行星齿轮系。行星齿轮系包含齿圈、太阳齿轮和包括多个行星齿轮的行星架组件。当作业车辆减速器驱动器组件被部署在作业车辆上时，驱动器通过行星齿轮系机械地链接到可移动作业部件。齿圈具有齿数tring，太阳齿轮具有齿数tsun，并且多个行星齿轮每个均具有齿数tplanet。在实施方式中，tring、tsun和tplanet被选择为使得多个行星齿轮在行星齿轮系的所有转动位置处每个均接触太阳齿轮的至少两个齿和齿圈的至少两个齿。另外，tring和tsun被选择为使得tring和tsun的总和在除以集合{3，4，5}中的第一数值时并且在除以集合{3，4，5}中与第一数值不同的第二数值时得到正整数。在其它实施例中，作业车辆减速器驱动器组件包括高重合度、可配置的齿轮箱减速器和具有驱动轴的驱动器。高重合度、可配置的齿轮箱减速器包括齿轮箱壳体和行星齿轮系。行星齿轮系包含：(i)具有齿数tring的齿圈，其中tring是超过100的质数；(ii)具有齿数tsun的太阳齿轮，其中tsun大于26且小于tring；以及(iii)包括每个均具有齿数tplanet的多个行星齿轮的行星架组件，其中，tplanet与tring和tsun结合以赋予行星齿轮系超过三的减速比。当作业车辆减速器驱动器组件被部署在作业车辆上时，驱动轴通过行星齿轮系机械地链接到可移动作业部件。在附图和以下描述中阐述了一个或更多个实施例的细节。根据说明书、附图和权利要求书，其它特征和优点将变得显而易见。附图说明在下文中将结合以下附图描述本公开的至少一个示例：图1是根据示例性实施例示出的一般性作业车辆减速器驱动器组件的示意图，该作业车辆减速器驱动器组件包括高重合度、可配置的齿轮箱减速器并被部署在作业车辆上；图2是三个示例性作业车辆(此处为拖拉机、空气播种机或施用机、以及货物推车)的立体图，这三个示例性作业车辆中的任一个或全部都可以配备有图1所示的作业车辆减速器驱动器组件的实施例；图3和图4分别是图1所示的一般性作业车辆减速器驱动器组件的第一示例性实施方式的等距视图和局部横截面视图，该作业车辆减速器驱动器组件包括高重合度、可配置的齿轮箱减速器，该齿轮箱减速器包含单级行星齿轮系；以及图5和图6是图1所示的一般性作业车辆减速器驱动器组件的第二示例性实施方式的等距视图，该作业车辆减速器驱动器组件包括高重合度、可配置的齿轮箱减速器，该齿轮箱减速器包含多级行星齿轮系(该多级行星齿轮系的齿圈在图6的视图中被隐藏)。各个附图中相同的附图标记指代相同的元件。为了说明的简化和清楚性，可以省略公知特征和技术的描述和细节，以避免不必要地使在后续具体实施方式中描述的本发明的示例和非限制性实施例不清楚。还应当理解，除非另外说明，否则附图中出现的特征或元件不必按比例绘制。具体实施方式在以上简要描述的附图中示出了本公开的实施例。在不脱离如所附权利要求阐明的本发明的范围的情况下，本领域技术人员可以设想对示例性实施例的各种修改。概述如在本文的上下文中出现的，术语“作业车辆减速器驱动器组件”是指在作业车辆上使用的组件，该组件包括机械地联接至驱动装置或驱动器的可转动轴的齿轮箱减速器。如本文中进一步出现的，术语“驱动装置”和术语“驱动器”可互换使用并指能够在向前驱动时以转动输出的形式产生动力的装置或机械；并且在某些情况下，所述装置或机械能够在向后驱动并采用电动机械的形式时产生电动力。驱动器的示例包括液压马达和用作电动马达和/或发电机的电动机械。术语“作业车辆减速器电动驱动器组件”在本文中进一步用于指代作业车辆减速器驱动器，其中驱动装置采用电动机械的形式。最后，如本文中进一步出现的，术语“作业车辆”在本文中被广义地限定为涵盖在执行农业、建筑、林业或矿业中的一个或更多个任务时在作业区域、农作物田地等上移动(或被移动)的作业机械。因此，术语“作业车辆”不仅涵盖自推进式有人驾驶车辆，而且还涵盖在使用期间被另一作业车辆(例如，拖拉机)牵引或移动的作业机具和类似的作业机械。通常，本文所述的作业车辆减速器驱动器组件本质上是高度通用的，并且可以不受限制地集成到多种作业车辆平台中。随着电动机械减速器驱动器组件越来越多地用在作业车辆上，也遇到了某些技术挑战。当将现有的齿轮箱减速器与电动机械(电动马达和发电机)结合使用时会遇到一个这样的挑战，与其它类型的驱动器或发动机(诸如内燃机)相比，电动机械往往以更高的速度和更低的扭矩输出(或扭矩输入，如果用作发电机的话)运行。在较高的转动速度下，现有的齿轮箱减速器内的传动误差会导致相对较高的噪声水平，这可能对于操作员而言是可感知的，并且会降低操作员的满意度。当现有的齿轮箱减速器与电动机械配对使用时，这种高噪声水平可能是特别显著的，而电动机械本身往往会产生相对较小的运行噪声。工业上存在对电动机械减速器驱动器组件的需求，并且更普遍地，存在对适于集成到多种作业车辆中并提供低传动误差、低噪声运行的减速器驱动器组件(是否包含电动机械或其它驱动装置，诸如液压马达)的需求。理想地，这种作业车辆减速器驱动器组件还将具有其它期望的特性，包括例如延长驱动器组件内的转动部件(例如，轴承)的运行寿命的能力。还期望这样的减速器驱动器组件符合低成本制造并提供高水平的设计灵活性。为了满足上述工业需求，以下公开了具有高重合度、可配置的齿轮箱减速器的作业车辆减速器驱动器组件。由下文所述的齿轮箱减速器实现的高重合度使传动误差最小化，从而实现格外安静的运行，特别是在减速器驱动器组件包含电动机械形式的驱动器时。由于包括重合度(cr)超过2的行星齿轮系或齿轮组，齿轮箱减速器被认为具有“高重合度”。这种高重合度(cr＞2)表示行星齿轮系内任何给定齿轮的至少两个齿在齿轮系的所有转动位置处至少接触每个啮合齿轮的齿。通过遵循某些关键设计规则或遵循包括在行星齿轮系中的至少一个齿圈的齿数(tring)、包括在齿轮系中的至少一个太阳齿轮的齿数(tsun)、以及还包括在齿轮系内的行星架组件的每个行星齿轮的齿数(tplanet)之间的基本关系来部分地实现这样的高重合度。在实施例中，齿圈被选择为具有超过100的超高齿数(tring)。出于以下解释的原因，tring还可以被选择为质数，并且至少在一些实施例中，可以从数值集合{113，119，121，127，131，137，139}中选择tring。相对地，太阳齿轮可以被选择为具有基于tring的齿数(tsun)，使得满足以下数学关系：tring和tsun的总和在除以集合{3，4，5}中的第一数值时并且在除以集合{3，4，5}中的不同于第一数值的第二数值时得到正整数或整数。在某些情况下，tring和tsun的总和在除以集合{3，4，5}中的所有三个数值时可以得到正整数。根据前述设计原则选择tring和tsun，并进一步选择tplanet的相应值(如下所述)，使得齿轮箱减速器能够实现高重合度，从而使得每个齿轮的至少两个齿在所有行星齿轮位置处接触每个啮合齿轮的至少两个齿，如上所述。同样，这得到了具有格外低的传动误差和安静运行的行星齿轮系。尽管赋予齿轮更高的齿数可能会降低齿的结构稳定性，但在往往以更高的速度和更低的扭矩水平运行的电动机械(或液压马达)驱动器的背景下，这通常是可以接受的。另外，由于在行星齿轮驱动器的各齿轮间界面或啮合界面处的齿轮齿之间增加的载荷分担，也减小了施加到齿轮齿的应力集中。此外，通过遵循本文公开的设计原则，可以使用正齿轮(即，相对于齿轮转动轴线不具有螺旋角的齿轮)作为行星齿轮系的一个或更多个齿圈、一个或更多个太阳齿轮和行星齿轮来实现齿轮箱减速器的、具体为行星齿轮系的高重合度。正齿轮的使用不仅可以降低制造成本，而且还可以最小化施加在齿轮箱减速器内的滚动轴承元件(和其它转动部件)上的推力载荷。因此可以延长齿轮箱减速器的运行寿命。作为进一步的益处，选择齿圈和太阳齿轮的相应齿数，使得tring和tsun的总和在除以集合{3，4，5}中的至少两个数值时得到正整数，这赋予了齿轮箱减速器可配置或模块化的设计。齿轮箱减速器是“可配置的”是指当tring和tsun被选择为满足该条件时，齿圈和太阳齿轮可以与具有变化行星齿轮数和相似关键尺寸(例如，均匀分布的行星齿轮)的多个行星架组件相兼容。具体地，在tring和tsun的总和除以三时得到整数的情况下，具有三个行星齿轮的行星架组件可以与齿圈和太阳齿轮组装在一起。相对地，在tring和tsun的总和除以四时得到整数的情况下，具有四个行星齿轮的行星架组件可以与齿圈和太阳齿轮组装在一起。最后，在tring和tsun的总和除以五时得到整数的情况下，具有五个行星齿轮的行星架组件可以与齿圈和太阳齿轮组装在一起。因此，如上所述，通过选择齿圈和太阳齿轮的齿数以使tring和tsun的总和在除以集合{3，4，5}中的至少两个数值时得到正整数，如果行星架组件的关键尺寸保持基本恒定，则具有不同数量的行星齿轮(从三个行星齿轮到五个行星齿轮)的多个行星架组件可以在齿轮箱壳体内互换地与齿圈和太阳齿轮使用。这赋予了齿轮箱减速器可互换或可配置的设计，以为制造商和客户在选择特定的行星齿轮组或模块以满足特定应用时提供了增强的设计灵活性；例如，对于更高扭矩的应用，可以选择具有四个或五个齿轮的行星架组件，同时使用包含共同的齿圈和/或太阳齿轮的基础子组件。另外，通过针对多种齿轮配置使用共同的齿圈和太阳齿轮，可以通过规模经济实现成本节约，同时可以简化齿轮箱的组装过程。进一步公开了tring、tsun和tplanet之间的其它关键关系。例如，在实施例中，tring、tsun和tplanet被选择为使得齿圈、太阳齿轮和行星齿轮在作业车辆减速器驱动器组件的运行期间遵循随动(hunting)模式。在本文的上下文中出现的短语“遵循随动模式”、术语“随动行为”和术语“随动”表示行星齿轮系内的给定齿轮的每个齿将在行星齿轮系的转动位置处随时间接触或“搜寻出”啮合齿轮的所有齿。因此，选择tring、tsun和tplanet使得齿圈、太阳齿轮和行星齿轮遵循随动模式，确保了在太阳齿轮与行星齿轮界面处以及在行星齿轮与齿圈界面处的所有齿轮齿(而不是齿轮齿的子集)在行星齿轮系的组装阶段进行接触，从而最小化了齿轮磨损并进一步延长了齿轮箱减速器的使用寿命。在许多情况下，tring、tsun和tplanet每个均被选择为质数，以使行星齿轮系在每个齿轮间界面处或啮合界面处都具有这种随动行为。在其它实施方式中，可以将tring选择为质数(例如，可以从上述数值集合{113，119，121，127，131，137，139}中选择tring)，而将tsun和tplanet选择为具有不是质数但可被不同因数整除的值；例如，在一个非限制性实施例中，tring、tsun和tplanet可以分别等于137、58和39。这再次确保了行星齿轮系在齿轮箱减速器的运行期间遵循随动模式。通过包含在本文所公开的作业车辆减速器驱动器组件中的高重合度、可配置的齿轮箱减速器的实施例，仍然可以实现进一步的益处。例如，在某些情况下，可以使用单个滚刀或类似的切削工具米制造太阳齿轮和行星齿轮，以进一步节约成本。在其它实施方式中，可以赋予齿轮箱减速器相对紧凑的设计，在实施例中，齿圈可能具有在约127毫米至约305毫米范围内的内径(如在齿根处测量的)。另外或可替代地，在各种实施方式中，齿轮箱减速器可以实现大于3的减速比；并且在某些情况下，例如当使用多级行星齿轮系时，可以达到接近6的减速比(如果不超过6的话)。这样的特性再次使齿轮箱减速器非常适于与电动机械一起使用，该电动机械往往会产生高速度、低扭矩的转动输出(当用作电动马达时)。另外，在实施例中，作业车辆减速器驱动器组件可以采用所谓的“pi驱动器组件”的形式，该pi驱动器组件在本文中被限定为包含具有基本上等于pi的减速比的齿轮箱减速器的驱动器组件；术语“基本上等于pi”在本文中进一步被限定为pi±5％。在这种减速比的情况下，这种pi驱动器组件非常适于代替常规的液压马达使用，其中该pi驱动器组件除了上述类型并以下将详细描述的高重合度、可配置的齿轮箱之外，还包含电动机械。下面结合图1来描述作业车辆减速器驱动器组件的一般示例。此后，减速器驱动器组件的实施例可以集成或结合到其中的各种作业车辆的示例将在以下结合图2进行描述。最后，在下面进一步描述的图3和图4中示出了作业车辆减速器驱动器组件的第一示例性实施方式，并且结合图5和图6示出并讨论了作业车辆减速器驱动器组件的第二示例性实施方式。以下描述仅以非限制性说明的方式提供，并且不应被解释为以任何方式不当地限制所附权利要求的范围。包含高重合度、可配置的齿轮箱减速器的示例性车辆减速器驱动器组件参照图1，示出了作业车辆12上的示例性作业车辆减速器驱动器组件10的一般示意图。在图1中以高度一般化的方式描绘了作业车辆减速器驱动器组件10，以强调作业车辆减速器驱动器组件10的实施例可以集成到各种类型的作业车辆中，并用于驱动(或从中接收动力)支持各种作业车辆功能的不同可移动作业部件或装置。在这方面，示例性作业车辆12被示意性地描绘为包含至少一个可移动部件或装置14，该至少一个可移动部件或装置14机械地链接到(即，能够与其它部件交换转动动力)包含在作业车辆减速器驱动器组件10中的驱动器16(诸如电动机械或液压马达)。可移动作业部件或装置14可以采用以下形式(或可以包括在其内)：作业车辆12的动力辅助车桥18、驱动链轮20(例如，包括在履带式作业车辆的履带式底盘中)、柴油发动机22，或主动力传动系统24，仅列出一些非限制性示例。为更全面地解释上述内容，在作业车辆12采用驾驶式作业车辆(例如，机动平地机)或非驾驶式作业车辆(例如，被拖拉机牵引或移动的轮式机具)的实施例中，可移动作业部件或装置14可以采用独立驱动式车桥或“动力辅助车桥18”的形式，该车桥由作业车辆减速器驱动器组件10驱动以对作业车辆12提供辅助牵引。在作业车辆12采用电动履带式车辆的形式的实施例中，可移动作业部件14可以采用包括在由作业车辆减速器驱动器组件10驱动的履带式底盘中的驱动链轮的形式。在作业车辆12包含柴油发动机的另一实施例中，例如在图1中示意性标识出的柴油发动机22，该柴油发动机22的转动部件可以在发动机启动时由作业车辆减速器驱动器组件10驱动，和/或在发动机启动之后，驱动器16在由柴油发动机22驱动时可以用作发电机。最后，作为又一示例，当作业车辆12采用轮式装载机、紧凑型履带式装载机或其它作业车辆的形式时，驱动器16可以驱动作业车辆12的主动力传动系统24。应当注意，在每个示例性应用18、20和24中，作业车辆减速器驱动器组件10在其运行期间推进或有助于推进作业车辆12。因此，在这样的应用中，驱动器16可以替代地被描述为通过齿轮箱减速器26机械地链接到作业车辆12的推进元件(例如，轮式车桥或履带)。同样，前述示例是非限制性的，并且作业车辆减速器驱动器组件10适于集成到用于执行建筑、农业、矿业和林业工业中的各种任务的多种作业车辆中。此外，尽管在许多情况下作业车辆减速器驱动器组件10将用于在作业车辆12在地面上移动时提供推进或有助于推进作业车辆12的动力，但并非总是如此；例如，当驱动器16用于辅助启动柴油发动机22和/或从柴油发动机22(或其它旨在回收或收集能量的转动部件)产生动力时。驱动器16通常将采用电动机械的形式，该电动机械在作业车辆减速器驱动器组件10的运行期间用作电动马达、发电机或上述两者。除驱动器16以外，作业车辆减速器驱动器组件10还包括高重合度、可配置的齿轮箱减速器26。出于以下解释的原因，高重合度、可配置的齿轮箱减速器26至少部分地由于设置在齿轮箱减速器26内的行星齿轮组或齿轮系28(如下所述)实现的高重合度而实现了低传动误差、低噪声运行。另外，在至少一些实施例中，齿轮箱减速器26在许多情况下实现了接近3的相对较大的(高值)减速比(如果不超过3的话)。齿轮箱减速器26的这些和其它特性使得高重合度、可配置的齿轮箱减速器26非常适于与电动机械结合使用，该电动机械往往在较高的转速下(在该转速下，常规齿轮箱会产生不期望的高噪声水平)提供低噪声运行。尽管如此，驱动器16不必在所有情况下都采用电动机械的形式；例如，在某些实施方式中，驱动器16可以采用例如包括在静液压传动装置中的液压马达的形式。如前所述，高重合度、可配置的齿轮箱减速器26包括容纳在齿轮箱外壳或壳体31中的行星齿轮系28。行星齿轮系28又包括至少一个齿圈30、至少一个太阳齿轮32和至少一个行星架子组件34。为了说明的目的，两个这样的行星架子组件34被包含在图1中的表示行星齿轮系28的框中，并且被标识为行星架子组件34-1和行星架子组件34-2。以这种方式描绘行星架子组件34-1、34-2以强调子组件34-1、34-2表示不同的可互换部件或模块选择。如进一步以图形所示的，行星架子组件34-1包括第一预定数量(n1)的行星齿轮36-1，而行星架子组件34-2包括第二预定数量(n2)的行星齿轮36-2。行星架子组件34-1、34-2每个都具有三个到五个之间(包括三和五)的行星齿轮，并同时包含不同数量的行星齿轮。换句话说，n1和n2都是从数值集合{3，4，5}中选择的，但n1与n2不同(n1≠n2)。行星架子组件34-1、34-2的可互换性质为齿轮箱减速器26提供了可配置的设计；也就是说，齿轮箱减速器26被配置成使得具有不同数量的行星齿轮的至少两个(并且可能是三个或更多个)不同的行星架子组件34可以与齿圈30和太阳齿轮32结合使用。为了实现这种可互换性或模块化，在齿圈30的齿数(tring)和太阳齿轮32的齿数(tsun)之间观测到某些数学关系或设计规则，如上所述并如下更详细地讨论的。另外，除了包含在行星架子组件34中的各行星齿轮的齿数(tplanet)的变化之外，在不同子组件34之间还维持关键尺寸(例如，行星齿轮尺寸和距行星架的转动轴线的间隔)，以允许任何所选择的子组件34与行星齿轮系28的齿圈30和太阳齿轮32组装在一起。最后，虽然在图1中仅示出了两个模块或子组件34，但是在实施例中，根据tring和tsun的选定值(以下进行讨论)，三个或更多个模块(例如，分别包含三个、四个和五个行星齿轮的第一、第二和第三子组件模块)可以互换地与齿圈30和太阳齿轮32使用。在某些实施方式中，齿轮箱壳体31和齿圈30可以被设计成使得不同的行星架子组件34-1、34-2可以以相对简单的模块化方式被“插入”或组装。在这样的实施方式中，太阳齿轮32可以被包括以作为基础模块(还包含齿圈30和齿轮箱壳体31)的一部分，或者替代地，太阳齿轮32可以被包括以作为除行星架子组件34-1、34-2之外的“插入式”或可易于插入的模块的一部分。除了具有允许不同行星齿轮组进行互换的可配置设计之外，齿轮箱减速器26的特征还在于行星齿轮系28的啮合界面或齿轮间界面之间的高重合度。如上所述，术语“高重合度”表示使得每个齿轮的至少两个齿在行星齿轮系28的所有转动位置处接触齿轮箱减速器26的每个啮合齿轮的至少两个齿的重合度。换句话说，在行星齿轮系28的所有转动位置处，所选择的行星架子组件34的每个行星齿轮36的至少两个齿接触齿圈30的至少两个齿，并且每个行星齿轮36的至少两个齿还接触太阳齿轮32的至少两个齿。这导致格外低的传动误差和齿轮箱减速器26的安静运行。另外，在实施例中，齿轮箱减速器26可以提供超过三的减速比；并且当将复合齿轮组用作行星齿轮系28时，可能提供超过6的减速比，如下面结合图5和图6更全面地描述的。为了允许这样的高重合度，齿圈30将通常(尽管不一定总是)具有超过100的超高齿数(tring)，这比许多常规齿圈的齿数高得多。此外，在许多实施例中，出于以下进一步解释的原因，齿圈30被选择为具有超高齿数(tring＞100)，并且齿数(tring)等于质数。同时，在实施例中，齿圈30可以具有在约127毫米至约305毫米的范围内的内径(如在齿根处测量的)。如上所述，作业车辆减速器驱动器组件10的驱动器16可以通过齿轮箱减速器26驱动可移动作业部件14和/或可以通过齿轮箱减速器26由可移动作业部件14驱动。通常，驱动器16包括可转动的驱动轴38，该可转动的驱动轴38通过齿轮箱壳体31内的转动部件而机械地链接到可移动作业部件14的可转动的轴40(以下称为“轴部件40”)。因此，齿轮箱减速器26在轴38、40之间提供转动动力传递装置，并且包括第一可转动输入/输出(i/o)构件42和第二i/o构件44，该第二i/o构件44也可以是花键轴或适于将转动运动传递到行星齿轮系28内的选定齿轮和从行星齿轮系28内的选定齿轮传递转动运动的其它可转动结构。如图1中的省略号46所示，第一可转动i/o构件42直接或间接地通过任何数量的中间部件机械地链接到驱动轴38。类似地，第二可转动i/o构件44直接或间接地通过一个或更多个中间部件机械地链接到轴部件40(如省略号48所示)。在驱动器16通过齿轮箱减速器26驱动可移动作业部件14的示例性情形中，驱动轴38的转动导致i/o构件42的转动(此处，用作齿轮箱减速器26的机械输入)。这导致行星齿轮系28的第一部件(例如，齿圈30、太阳齿轮32或行星架子组件34中的一个)的转动，第一部件驱动行星齿轮系28的至少一个第二部件(例如，齿圈30、太阳齿轮32或行星架子组件34中的不同的一个)的转动。这继而驱动i/o构件44的转动(在此，用作齿轮箱减速器26的机械输出)，然后使轴部件40共同转动并驱动可移动作业部件14。当替代地可移动作业部件14通过齿轮箱减速器26驱动驱动器16时，刚刚描述的转动动力流被反转；例如，当驱动器16是用作发电机-启动机的电动马达，并且可移动作业部件14采用遵循发动机启动的柴油发动机22的形式时。不管通过高重合度、可配置的齿轮箱减速器26的特定力传递路径和方向如何，作业车辆减速器驱动器组件10都提供了多个显著的优点。已经提到了由齿轮箱减速器26实现的两个主要优点；即，齿轮箱减速器26的可配置性质以及由行星齿轮系28实现的高重合度。通过选择tring以具有较高的齿数(例如超过100的超高齿数)来部分地实现这两个优点。然而，还期望将tring的齿数限制为小于上限阈值的数量，以例如保持齿圈30的结构完整性并维持齿圈30的可制造性。另外，行星齿轮系28被有利地配置成进行随动，其中通过将tring选择为质数来部分地实现所述随动。在实施例中，考虑这些互相矛盾的因素以及下面描述的其它因素(例如，行星齿轮系进行随动的期望)，从以下数值集合中有利地选择tring：{113，119，121，127，131、137，139}。同时，并且如上所述，tring和tsun被有益地选择以赋予齿轮箱减速器26可配置的或模块化的设计，并且具体地，使行星架子组件34-1(具有三到五之间的第一数量的行星齿轮)和行星架子组件34-2(具有三到五之间的不同的第二数量的行星齿轮)两者都能够与齿圈30和太阳齿轮32组装在一起。因此，在实施例中，在从上述数值集合中选择了tring之后，然后选择tsun以使得tring和tsun的总和在除以集合{3，4，5}中的至少两个数值(并且可能除以所有三个数值)时得到正整数。应当注意，只有有限数量的若干齿轮组合满足这些特定要求，如以下表1a至表1g所示。表1a：tring＝113时tsun的允许实现模块化的值tsun3-行星齿轮4-行星齿轮5-行星齿轮27xx31xx37xx43xx47xx52xx55xx表1b：tring＝119时tsun的允许实现模块化的值tsun3-行星齿轮4-行星齿轮5-行星齿轮31xx37xx41xx46xx49xx表1c：tring＝121时tsun的允许实现模块化的值tsun3-行星齿轮4-行星齿轮5-行星齿轮29xx35xx39xx44xx47xx表1d：tring＝127时tsun的允许实现模块化的值tsun3-行星齿轮4-行星齿轮5-行星齿轮29xx33xx38xx41xx53xxx表1e：tring＝131时tsun的允许实现模块化的值tsun3-行星齿轮4-行星齿轮5-行星齿轮29xx34xx37xx49xxx表1f：tring＝137时tsun的允许实现模块化的值tsun3-行星齿轮4-行星齿轮5-行星齿轮28xx31xx43xxx55xx58xx表1g：tring＝139时tsun的允许实现模块化的值tsun3-行星齿轮4-行星齿轮5-行星齿轮29xx41xxx53xx56xx如以上表1a所示，在tring等于113的实施例中，可以通过从数值集合{27，31，37，43，47，52，55}中选择tsun来实现期望的可互换性或模块化(即，齿轮箱减速器26接受具有不同行星齿轮数(三到五范围内的行星齿轮，包括三和五)的多个行星架子组件的能力)。表1b表示在tring等于119的实施例中，可以通过从数值集合{31，37，41，46，49}中选择tsun来实现期望的模块化。接下来，表1c表示在tring等于121的实施例中，可以通过从数值集合{29，35，39，44，47}中选择tsun来实现期望的模块化。表1d表示在tring等于127的实施例中，可以通过从数值集合{29，33，38，41，53}中选择tsun来实现期望的模块化。表1e表示在tring等于131的实施例中，可以通过从数值集合{29，34，37，49}中选择tsun来实现期望的模块化。表1f表示在tring等于137的实施例中，可以通过从数值集合{28，31，43，55，58}中选择tsun来实现期望的模块化。表1g表示在tring等于139的实施例中，可以通过从数值集合{29，41，53，56}中选择tsun来实现期望的模块化。更一般地，在作业车辆减速器驱动器组件10的实施例中，可以陈述为，tring选自集合{113，119，121，127，131，137，139}，而tsun选自集合{27，28，29，31，33，34，35，37，38，39，41，43，44，46，47，49，52，53，55，56，58}。在其它实施例中，可以将tring选择为超过100的质数，而将tsun选择为大于26且小于tring。通过选择tring和tsun使得齿轮箱减速器26与具有不同行星齿轮数的多个行星架子组件相兼容，可以改进作业车辆减速器驱动器组件10的制造。可以在不同实施方式中使用共同的齿圈和太阳齿轮，以实现规模经济并降低制造成本。由于可以提供包括单个齿圈以及可能地包括单个太阳齿轮的基础子组件，并且该基础子组件可以接收具有不同数量的行星齿轮的、可互换的行星架组件，因此提供了设计灵活性，从而允许制造商(或其它实体)在例如期望提高齿轮箱减速器26的扭矩处理能力时，可以选择更高的行星齿轮数。另外，可以实现高重合度，同时齿圈30、太阳齿轮32和行星齿轮36采用非螺旋形的正齿轮的形式以进一步降低制造成本，同时减小在高重合度、可配置的齿轮箱减速器26内的其它部件上的推力载荷(或其它所需的力矢量)。这对于延长设置在壳体31的静态基础结构与包含在其中的转动部件之间的滚动元件轴承(例如，滚动轴承或球轴承)的寿命而言可以是特别有利的。除选择tring和tsun以提供上述可互换性或模块化之外，还有利地选择tring和tsun(以及tplanet)以确保行星齿轮系28的各啮合齿轮在运行期间进行随动。为此，有利地将tring选择为超过100的质数，并且可能地，从上述数值集合{113，119，121，127，131，137，139}中选择tring。此外，如可以根据对上述表1a至表1g的参考所得到的，在许多情况下，tsun也可以被选择为质数。因此在实施例中，也可以将tplanet(连同tring和tsun)选择为质数以确保行星齿轮系28在使用期间遵循随动模式。然而，在齿轮箱减速器26的至少一些实施方式中，也可以将tring、tsun和tplanet中的任一个或全部选择为非质数。例如，在某些实施例中，可以将tring选择为超过100的质数(例如，可以从数值集合{113，119，121，127，131，137，139}中选择tring)，而将tsun和tplanet中的一个或两个选择为非质数，但tsun和tplanet不能被共同的因数整除(得到整数或完整数)以实现行星齿轮系28的期望的随动行为。为了提供更具体的但非限制性的示例，在实施例中，tring、tsun和tplanet可以分别等于137、58和39，从而赋予行星齿轮系28所期望的模块化、高重合度和随动行为。在实施例中，行星齿轮系28实现接近3的减速比(如果不超过3的话)。行星齿轮系28的减速比不仅依赖于tring、tsun和tplanet的值，而且还依赖于行星齿轮系28中的哪些构件用作齿轮系28的机械输入和输出，以及行星齿轮系28具有单级设计还是多级设计。如下所示，表2列出了在将tring选择为137并且满足上述其它条件时可以实现的示例性减速比。如在表2中可以看出的，tring、tsun和tplanet的大多数组合实现了超过3的减速比；并且在某些情况下实现了超过5的减速比。在实施例中，还可以通过赋予行星齿轮系28多级设计来增大齿轮箱减速器26的减速比，如下面结合图5和图6所描述的。最后，可以注意，下表2中的第二列(tring＝137，tsun＝43，tplanet＝47，其中太阳齿轮32用作齿轮系28的机械输入，齿圈30用作机械输出)，齿轮箱减速器26非常适于用作pi驱动器(在这种情况下，驱动器16可以采用电动机械的形式)。表2：tring＝137时的示例性减速比接下来前进至图2，示出了三个示例性作业车辆50、52、54的立体图，这三个示例性作业车辆中的任何一个或全部可以配备有图1所示的作业车辆减速器驱动器组件10的实施例。具体地，拖拉机50被示出为处于具有作业机具52(例如，空气播种机、喷射机或施用机)和货物(例如，种子)推车54的牵引布置。同样，根据先前指定的限定，被牵引机具52和货物推车54在本文中被认为是作业车辆的类型。物理连接件56将拖拉机50接合到被牵引机具52，并且可以包括任何数量的液压、气动或电连接件，以向位于被牵引机具52上的部件提供液压流体、加压空气、动力或电信号。类似地，物理连接件58将被牵引机具52接合到货物推车54，并且也可以包括任何数量的液压、气动或电连接件。在被牵引机具52采用空气播种机的形式的实施例中，可以从货物推车54接收种子，连同接收携带有种子(以及可能的其它材料)的加压空气流。相对地，可以通过拖拉机50上的控制器或其它处理架构将电力和/或命令信号提供给空气播种机。如图2中的框62和框64所示，车辆减速器驱动器组件10可以分别集成到被牵引机具52和/或货物推车54中，以提供驱动式车桥辅助功能。在这样的应用中，作业车辆减速器驱动器组件10通过驱动被牵引机具52(当被实施为驱动式车桥62时)的某些车轮66的转动来提供补充动力，和/或通过驱动货物推车54(当被实施为驱动式车桥64时)的某些车轮68的转动来提供补充动力。这可以使拖拉机50能够以较高的速度在不会使车轮66、68滑移的情况下牵引被牵引机具52和货物推车54，从而提高了效率。另外或可替代地，为被牵引机具52和/或货物推车54配备独立驱动式车桥可以使被牵引机具52的翼展和/或货物推车54的尺寸增大，从而进一步提高效率；例如，通过使被牵引机具52每程能够播种或处理更广阔的一列上地。当采用这种动力辅助车桥62、64的形式时，车辆减速器驱动器组件10可以在初始制造期间被集成到被牵引机具52或货物推车54中。可替代地，车辆减速器驱动器组件10可以作为售后套件(拖车牵引套件)提供，其可以在初始制造之后被改装到被牵引机具52和/或货物推车54上。在其它实施方式中，车辆减速器驱动器组件10的实施例可以以另一种方式集成到一个或更多个作业车辆50、52、54中；例如，如图2中的框70所示，车辆减速器驱动器组件10可以例如作为起动机-发电机集成到拖拉机50中，该起动机-发电机辅助拖拉机发动机的启动，并且在发动机启动之后用作发电机。图3和图4分别是图1所示的一般性作业车辆减速器驱动器组件10的示例性实施方式72(以下称为“作业车辆减速器驱动器组件72”)的等距视图和局部横截面视图。在该实施例中，作业车辆减速器驱动器组件72包括电动机械74，该电动机械74具有电(动力和信号)连接件76、定子(在视图中被隐藏)、以及安装到马达轴82(通常以虚线示出)的转子(在视图中也被隐藏)。马达轴82又机械地联接到行星齿轮系86的机械输入构件84，该行星齿轮系86包含在具有主体88和覆盖件90的齿轮箱壳体88、90中。行星齿轮系86和齿轮箱壳体88、90共同形成高重合度、可配置的齿轮箱减速器92。在该示例中，行星齿轮系86的机械输入构件84是太阳齿轮，因此在下文中被称为“太阳齿轮84”。除了太阳齿轮84之外，行星齿轮系86还包括齿圈94和行星架组件96(图4)。行星架组件96包含四个行星齿轮98，这四个行星齿轮每个均可转动地安装到支架100。齿轮箱减速器92还包含各种其它部件，例如支撑齿轮箱减速器92的转动部件的球轴承102和通气口104。齿圈94、太阳齿轮84和行星齿轮98都可以采用非螺旋形的正齿轮的形式。如本文中出现的，术语“支架”被限定为支撑多个行星齿轮、同时允许行星齿轮转动的任何结构，并且与支架本身是否围绕行星齿轮系的中心转动轴线转动无关。在图3和图4所示的示例中，支架100是不可转动的结构，如图所示，支架100可以与通气口104的壳体一体形成。相对地，在所示的示例中，齿圈94可以围绕行星齿轮系86的中心转动轴线106转动。另外，齿圈94通过齿圈支撑结构78和花键接口80机械地链接到输出轴108。因此，该结构布置实现了齿圈94、齿圈支撑结构78和输出轴108的共同转动，如下文进一步描述的。通过齿轮箱减速器92的转动动力流如下。马达轴82的转动驱动太阳齿轮84的共同转动，该太阳齿轮84可以以转动固定的关系(例如，经由花键联接，如图所示)安装到马达轴82。太阳齿轮84的转动驱动行星齿轮98的转动。如上所述，在所示的示例中，支架100被转动地固定，使得行星齿轮98的转动驱动齿圈94围绕中心转动轴线106(图4)的转动(而不是驱动支架100的转动)。齿圈94用作行星齿轮系86的机械输出，其中齿圈94的转动被传递至齿轮箱减速器92的输出轴108。同样，输出轴108经由齿圈支撑结构78和花键接口80以转动固定的关系联接到齿圈94，其中该花键接口80位于支撑结构78的内周与轴108的端部的外周之间，如前所述。因此，未示出的轴可以接合到花键轴108，以将作业车辆减速器驱动器组件72机械地链接到被设计成执行作业车辆功能的可移动部件或装置。例如，在实施例中，当作业车辆减速器驱动器组件72被集成到动力辅助车桥装置或套件中时，花键轴108可以机械地联接到作业车辆的可转动轮毂，如上所述。而且，在这样的实施例中，齿轮箱减速器92可以被赋予大约3.19的转动减速比，以用作非常适于替代液压马达的pi驱动器，否则该液压马达可能用于这种功能。根据先前的描述，行星齿轮系86的齿圈94被赋予齿数tring，太阳齿轮84被赋予齿数tsun，并且每个行星齿轮98被赋予齿数tplanet；其中根据以上详细描述的设计规则或关键数值关系来选择或设计tring、tsun和tplanet。例如，在各实施例中，tring、tsun和tplanet被选择为使得行星齿轮98在行星齿轮系86的所有转动位置处每个均接触太阳齿轮84的至少两个齿和齿圈94的至少两个齿。此外，tring和tsun的总和在除以集合{3，4，5}中的第一数值并且在除以集合{3，4，5}中与第一数值不同的第二数值时得到正整数。另外，在至少一些实施例中，将tring选择为超过100的质数；并且可能地，从数值集合{113，119，121，127，131，137，139}中选择tring，然后从以上结合表1a至表1g阐述的各种数值集合中选择tsun。此外，在各种实施方式中，可以将tring选择为超过100的质数，而将tsun选择为大于26且小于tring。在图5和图6中示出了作业车辆减速器驱动器组件110的第二非限制性示例性实施方式。与先前情况一样，作业车辆减速器驱动器组件110包括驱动器(此处为电动机械112)和高重合度、可配置的齿轮箱减速器114。齿轮箱减速器114又包括未示出的齿轮箱壳体，在该齿轮箱壳体中设置有行星齿轮系116。然而，与行星齿轮系86(图3和图4)相反，行星齿轮系116包含齿圈118、两个行星架组件124、126和两个太阳齿轮128(在图5中可以看到其中一个太阳齿轮)。因此，在后一种实施例中，作业车辆减速器驱动器组件110的行星齿轮系116是复合式或多级行星齿轮组。另外，齿圈118在行星齿轮系116由电动机械112驱动转动时保持转动固定或静止；例如，如图5最佳所示，齿圈118可以由管状部件或零件120的齿状内周形成，该管状部件或零件120通过螺栓或其它方式转动地固定到电动机械112的法兰122。动力流穿过行星齿轮系116。首先，电动机械112的输出轴的转动导致第一级太阳齿轮(在视图中被隐藏)的转动，该第一级太阳齿轮与包括在行星架组件126中的行星齿轮130啮合。这引起行星齿轮130的转动以及进一步包括在行星架组件126中的支架132的转动。支架132转动地固定到第二级太阳齿轮128(图5)，该第二级太阳齿轮128与支架132共同转动。第二级太阳齿轮128的转动进一步驱动行星齿轮134的转动，并因此驱动包括在行星架组件124内的支架136的转动。行星架组件124的支架136然后用作行星齿轮系116的机械输出，并且在作业车辆减速器驱动器组件110被集成到作业车辆中时，支架136利用例如花键联接器以转动固定的关系联接到轴(或其它可转动构件)。以这种方式赋予行星齿轮系116多级设计使得能够增大齿轮箱减速器114的减速比；例如，齿轮箱减速器114的减速比等于由行星齿轮系116的第一级提供的减速比乘以由行星齿轮系116的第二级提供的减速比的乘积。同样，行星齿轮系116内的所有齿轮都可以是非螺旋形的正齿轮。再次，根据本文的上下文中公开的设计原则有利地选择齿圈118、每个行星齿轮130、每个行星齿轮134和太阳齿轮128的相应齿数。因此，在实施例中，齿圈118可以被赋予齿数tring，其中tring被选择为超过100的质数并且可以选自数值集合{113，119，121，127，131，137，139}。第一级和第二级太阳齿轮128的齿数可以相同或可以替代地不同；然而，每个太阳齿轮128的齿数可以从以上结合表1a至表1g阐述的各数值集合中进行选择。齿圈118、每个行星齿轮130、每个行星齿轮134和太阳齿轮128的相应齿数还可以被选择以：(i)如前所述的提供高重合度；和/或(ii)使得齿圈118的齿数与太阳齿轮128中任一个的齿数相加的总和在除以集合{3，4，5}中的第一数值并且除以集合{3，4，5}中与第一数值不同的第二数值时得到正整数。最后，在至少一些情况下，可以将tring选择为超过100的质数，而将太阳齿轮128中的一个或两个的齿数选择为大于26且小于tring。因此，提供了高重合度、安静且低传动误差的齿轮箱减速器114，该齿轮箱减速器符合相对低成本的制造。齿轮箱减速器114还具有上述模块化或可互换性，使得行星齿轮组130、134中的任何一个或两个都可以互换地用于具有相似关键尺寸但具有不同行星数的行星齿轮组，如先前所讨论的。另外，由于行星齿轮系116仅包含正齿轮(同时仍实现高重合度)，因此降低了制造成本，同时使推力载荷最小化以延长可配置的齿轮箱减速器114的轴承的使用寿命。作业车辆减速器驱动器组件的若干示例示例性作业车辆减速器驱动器组件的以下示例被进一步提供并被编号以便于参考。1.在第一示例性实施例中，在具有可移动作业部件的作业车辆上使用作业车辆减速器驱动器组件。作业车辆减速器驱动器组件包括高重合度、可配置的齿轮箱减速器和驱动器。齿轮箱减速器又包括齿轮箱壳体和位于齿轮箱壳体内的行星齿轮系。行星齿轮系包含齿圈、太阳齿轮和包括多个行星齿轮的行星架组件。当作业车辆减速器驱动器组件被部署在作业车辆上时，驱动器通过行星齿轮系机械地链接到可移动作业部件。齿圈具有齿数tring，太阳齿轮具有齿数tsun，并且多个行星齿轮每个均具有齿数tplanet。此外，tring、tsun和tplanet被选择为使得多个行星齿轮在行星齿轮系的所有转动位置处每个均接触太阳齿轮的至少两个齿和齿圈的至少两个齿。最后，tring和tsun的总和在除以集合{3，4，5}中的第一数值并且在除以集合{3，4，5}中与第一数值不同的第二数值时得到正整数。2.根据示例1所述的作业车辆减速器驱动器组件，其中，tring、tsun和tplanet被进一步选择为使得行星齿轮系提供超过三的转动减速比。3.根据示例1所述的作业车辆减速器驱动器组件，其中，tring、tsun和tplanet被进一步选择为使得齿圈、太阳齿轮和多个行星齿轮在作业车辆减速器驱动器组件的运行期间遵循随动模式。4.根据示例1所述的作业车辆减速器驱动器组件，其中，tring是超过100的质数。5.根据示例4所述的作业车辆减速器驱动器组件，其中，tring选自集合{113，119，121，127，131，137，139}。6.根据示例5所述的作业车辆减速器驱动器组件，其中，tring为113；并且其中，tsun选自集合{27，31，37，43，47，52，55}。7.根据示例5所述的作业车辆减速器驱动器组件，其中，tring为119；并且其中，tsun选自集合{31，37，41，46，49}。8.根据示例5所述的作业车辆减速器驱动器组件，其中，tring为121；并且其中，tsun选自集合{29，35，39，44，47}。9.根据示例5所述的作业车辆减速器驱动器组件，其中，tring为127；并且其中，tsun选自集合{29，33，38，41，53}。10.根据示例5所述的作业车辆减速器驱动器组件，其中，tring为131；并且其中，tsun选自集合{29，34，37，49}。11.根据示例5所述的作业车辆减速器驱动器组件，其中，tring为137；并且其中，tsun选自集合{28，31，43，55，58}。12.根据示例5所述的作业车辆减速器驱动器组件，其中，tring为139；并且其中，tsun选自集合{29，41，53，56}。13.根据示例1所述的作业车辆减速器驱动器组件，其中，齿圈、太阳齿轮和多个行星齿轮包括正齿轮。14.根据示例1所述的作业车辆减速器驱动器组件，其中，可移动作业部件采用作业车辆的推进元件的形式，并且驱动器采用电动机械的形式。当作业车辆减速器驱动器组件被部署在作业车辆上时，电动机械机械地链接到推进元件。15.根据示例14所述的作业车辆减速器驱动器组件，其中，推进元件采用作业车辆的驱动式车桥的形式。结论因此，提供了包括高重合度、可配置的齿轮箱减速器的作业车辆减速器驱动器组件的实施例。诸如作业车辆减速器电动驱动器之类的作业车辆减速器驱动器能够以降低的制造成本和复杂度进行制造。另外，上述作业车辆减速器驱动器提供了其它益处，包括灵活性或可配置的设计。作业车辆减速器驱动器的实施例进一步最小化了传动误差和噪声的产生，这可以改善操作员体验(特别是在结合了能够提供安静运行的电动机械时)。作为又一优点，作业车辆减速器电动驱动器的实施例包括相对紧凑的齿轮箱减速器，这减少了轴承磨损并延长了齿轮箱部件的运行寿命。因此，作业车辆减速器驱动器非常适于用于执行各种作业车辆功能。如术语“可配置的”所示，上述齿轮箱减速器提供了设计灵活性，使得变化的太阳齿轮-行星齿轮组合(即，太阳齿轮与具有不同数量的行星齿轮的行星架组件配对的不同组合)能够与共同的齿圈(以及可能地，包括齿圈和外壳的共同的基础结构)一起使用。以这种方式，可以降低制造成本，同时通过在齿轮箱减速器的不同配置中使用共同的部件简化了制造过程。如本文所使用的，单数形式的表达“一”、“一个”和“所述”也旨在包括复数形式的表达，除非上下文另外明确指出。应进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定了所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或增加。已出于说明和描述的目的呈现了对本公开的描述，但是该描述并不旨在是穷举性的或将本公开限制于所公开的形式。在不脱离本公开的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的。选择和描述本文明确引用的实施例以最好地解释本公开的原理和实践应用，并使本领域的其它普通技术人员能够理解本公开并认识到所描述示例的许多替代方案、修改和变化。因此，除了明确描述的实施例和实施方式之外，其它各种实施例和实施方式都在所附权利要求的范围之内。当前第1页12