帶有雙排行星齒輪轉(zhuǎn)矩定向分配機(jī)構(gòu)的電動(dòng)差速器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及汽車傳動(dòng)領(lǐng)域，特別涉及一種帶有雙排行星齒輪并具有轉(zhuǎn)矩定向分配機(jī)構(gòu)的電動(dòng)差速器。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車差速器是驅(qū)動(dòng)橋的主要部件，它的作用就是在向汽車左右兩側(cè)半軸傳遞動(dòng)力的同時(shí)，允許左右半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，滿足兩側(cè)車輪盡可能以純滾動(dòng)的方式行駛，減少輪胎與地面的摩擦。
[0003]當(dāng)輪式汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，在彎道外側(cè)的車輪比在彎道內(nèi)側(cè)的車輪旋轉(zhuǎn)得快。在車輛兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪之間使用一個(gè)差速器來補(bǔ)償兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速的不同。但是，常規(guī)的差速器通常在兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪之間平均分配轉(zhuǎn)矩。然而，為了實(shí)現(xiàn)車輛的最佳控制，在彎道外側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪應(yīng)該比在彎道內(nèi)側(cè)的相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)輪輸出更大的轉(zhuǎn)矩。事實(shí)上，增加作用在彎道外側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩幫助推動(dòng)和引導(dǎo)車輛轉(zhuǎn)彎，這在高速轉(zhuǎn)彎時(shí)特別有益。
[0004]此外，位于差速器兩端的驅(qū)動(dòng)輪之間的牽引力可能不同。如果一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪下的牽引力非常弱，例如在冰上或一些附著條件較差的路面上，差速器的轉(zhuǎn)矩分配作用是使該車輪打滑甚至只有空轉(zhuǎn)，而使另一側(cè)的牽引力較強(qiáng)的車輪則趨于靜止不動(dòng)。當(dāng)然，有防滑式差速器存在會(huì)一定程度的克服這個(gè)問題，但是，該類差速器趨于使兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速相同。在牽引力良好的情況下，防滑式差速器的這一特征限制了對車輛高速轉(zhuǎn)彎的操控能力。
[0005]因此，需要在傳統(tǒng)差速器機(jī)械結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種新型的具有轉(zhuǎn)矩定向分配功能的差速器。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)開發(fā)了一種帶有雙排行星齒輪轉(zhuǎn)矩定向分配機(jī)構(gòu)的電動(dòng)差速器，解決了現(xiàn)有技術(shù)中只能平均分配左右車輪轉(zhuǎn)矩的缺陷，實(shí)現(xiàn)了按需求定向的將驅(qū)動(dòng)軸輸入的轉(zhuǎn)矩分配到左右車輪中。
[0007]本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為:
[0008]一種帶有雙排行星齒輪轉(zhuǎn)矩定向分配機(jī)構(gòu)的電動(dòng)差速器，包括:
[0009]驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其具有可輸出轉(zhuǎn)矩的電機(jī)輸出軸；
[0010]主差速器，其包括差速器殼、驅(qū)動(dòng)軸、可繞軸線旋轉(zhuǎn)的第一輸出軸和第二輸出軸，所述第一輸出軸和第二輸出軸能夠以相同或不同的轉(zhuǎn)速同向旋轉(zhuǎn)；
[0011]外殼；以及
[0012]減速行星齒輪系，其配置在所述外殼內(nèi)，所述減速行星齒輪系與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)輸出軸連接，接收所述電機(jī)輸出軸輸出的轉(zhuǎn)矩，并輸出與該轉(zhuǎn)矩同向的轉(zhuǎn)矩；
[0013]耦合行星齒輪組，其與所述減速行星齒輪系相連接，接收所述減速行星齒輪系輸出的轉(zhuǎn)矩，并輸出與該轉(zhuǎn)矩反向的轉(zhuǎn)矩；
[0014]雙行星齒輪系，其與所述耦合行星齒輪組連接，接收所述耦合行星齒輪組輸出的轉(zhuǎn)矩，所述雙行星齒輪系與所述主差速器相連接，為所述第一輸出軸和第二輸出軸提供方向相反的轉(zhuǎn)矩。
[0015]優(yōu)選的是，所述減速行星齒輪系包括減速太陽輪、減速行星輪及減速齒圈，所述減速太陽輪與所述電機(jī)輸出軸同軸固定連接，用于同所述電機(jī)輸出軸共同旋轉(zhuǎn)，所述減速齒圈與所述外殼相固定，所述減速行星輪分別與所述減速太陽輪和減速齒圈相嚙合，使所述減速行星輪與所述電機(jī)輸出軸同方向公轉(zhuǎn)，并通過與所述減速行星輪相連接的減速行星架將公轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩輸出。
[0016]優(yōu)選的是，所述耦合行星齒輪組包括:
[0017]第一行星齒輪系，其包括第一太陽輪、第一行星輪、第一齒圈，所述第一齒圈與所述減速行星架固定連接，以接收所述減速行星架輸出的轉(zhuǎn)矩，所述第一行星輪分別與所述第一太陽輪和第一齒圈相嚙合，所述第一行星輪上連接有第一行星架，所述第一行星架與所述第一輸出軸固定連接；
[0018]第二行星齒輪系，其包括第二太陽輪、第二行星輪、第二齒圈和第二行星架，所述第二齒圈與所述外殼固定連接，所述第二行星輪分別與所述第二太陽輪和第二齒圈相嚙合，所述第二行星輪上連接有第二行星架；
[0019]其中，所述第一太陽輪和第二太陽輪為一體設(shè)計(jì)，其與所述第一輸出軸可旋轉(zhuǎn)的同軸連接。
[0020]優(yōu)選的是，雙行星齒輪系包括第三太陽輪、第三行星輪、第四行星輪、第三齒圈，所述第三太陽輪與所述第一輸出軸同軸固定連接，所述第三齒圈與所述差速器殼固定連接，所述第三太陽輪、第三行星輪、第四行星輪、第三齒圈依次嚙合，所述第三行星輪、第四行星輪分別與所述第二行星架連接，以接收所述第二行星架傳遞的轉(zhuǎn)矩。
[0021]優(yōu)選的是，所述減速太陽輪與所述第一輸出軸可旋轉(zhuǎn)的同軸連接。
[0022]優(yōu)選的是，所述電機(jī)輸出軸與所述第一輸出軸可旋轉(zhuǎn)的同軸連接。
[0023]優(yōu)選的是，所述第一行太陽輪和第二太陽輪、第一行星輪和第二行星輪、第一齒圈和第二齒圈具有相同的結(jié)構(gòu)和尺寸。
[0024]優(yōu)選的是，所述第二齒圈與所述外殼一體成型。
[0025]優(yōu)選的是，所述第三齒圈與所述差速器殼一體成型。
[0026]一種汽車，其特征在于，包括上述的帶有雙排行星齒輪轉(zhuǎn)矩定向分配機(jī)構(gòu)的電動(dòng)差速器。
[0027]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型所述的帶有雙排行星齒輪轉(zhuǎn)矩定向分配機(jī)構(gòu)的電動(dòng)差速器可以將經(jīng)過其傳輸?shù)尿?qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩選擇性的定向分配給左右兩輸出軸，并且在轉(zhuǎn)矩定向分配時(shí)，由于不會(huì)改變總轉(zhuǎn)矩，故不會(huì)使車輛減速，而且能夠增加汽車的轉(zhuǎn)彎機(jī)動(dòng)性和駕駛員的駕駛樂趣。采用一套雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)可以同時(shí)兼具轉(zhuǎn)矩耦合功能和減速增扭功能，能夠以同軸的方式布置差速電機(jī)，結(jié)構(gòu)緊湊，減少布置空間；該電機(jī)在不進(jìn)行轉(zhuǎn)矩分配時(shí)不旋轉(zhuǎn)，只在主動(dòng)分配轉(zhuǎn)矩時(shí)才旋轉(zhuǎn)以提供轉(zhuǎn)矩，并且總體傳動(dòng)比大大增加，可以使左右車輪產(chǎn)生更大的轉(zhuǎn)矩差。僅需一個(gè)電機(jī)即可作為該差速器實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩分配的動(dòng)力源，結(jié)構(gòu)相對簡單，易于控制。即只需要控制電機(jī)轉(zhuǎn)子的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)就可以定向的分配左右半軸的轉(zhuǎn)矩。而其他基于離合器或制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩定向分配的差速器則需要同時(shí)擁有兩套離合器或制動(dòng)器作為動(dòng)力源，導(dǎo)致零件繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。并且采用電機(jī)作為該差速器轉(zhuǎn)矩定向分配的動(dòng)力源，還有利于其在電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車上的應(yīng)用，進(jìn)而擴(kuò)大了該差速器的使用領(lǐng)域。即本實(shí)用新型既可以安裝在傳統(tǒng)動(dòng)力能源的車輛上，也可以安裝在新能源動(dòng)力的車輛上，應(yīng)用范圍廣泛。由于本實(shí)用新型是在原有差速器結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)的，因此具有改造加工成本低，制造過程和工藝流程繼承性好的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0028]圖1為本實(shí)用新型所述的差速器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖2為本實(shí)用新型圖1中A-A的局部剖視圖。
[0030]圖3為本實(shí)用新型所述的差速器示簡化示意圖。
[0031]圖4為本實(shí)用新型所述的差速器不分配轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn)矩流動(dòng)路徑示意圖。
[0032]圖5為本實(shí)用新型所述的差速器在車輛右轉(zhuǎn)彎工況下定向分配的轉(zhuǎn)矩流動(dòng)路徑示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0034]汽車差速器是一種能使旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)自一根軸傳至兩根軸，并使后者相互間能以不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的差動(dòng)機(jī)構(gòu)，如圖1所示，汽車差速器將車輛發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩分配給分別位于車輛左右兩側(cè)第一輸出軸2和第二輸出軸4，使其沿主軸線X旋轉(zhuǎn)。差速器外殼包括橋殼6、左端蓋8和右端蓋10。左端蓋8和右端蓋10通過螺栓緊固在橋殼6的左右兩端。驅(qū)動(dòng)軸12設(shè)置在橋殼6內(nèi)，并與固定在橋殼6內(nèi)的軸承配合，使驅(qū)動(dòng)軸12相對橋殼6旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)軸12內(nèi)側(cè)一端安裝有錐形驅(qū)動(dòng)齒輪14，相對的驅(qū)動(dòng)軸12的外側(cè)通過車輛的變速器與車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)相連。錐形驅(qū)動(dòng)齒輪14與一個(gè)以螺栓緊固于差速器殼20上的錐形齒圈16嚙合，差速器殼20在位于差速器殼20與橋殼6之間的軸承21上可以沿軸線X旋轉(zhuǎn)。差速器殼20內(nèi)有齒輪傳動(dòng)裝置，其主要包含左錐形側(cè)齒輪22和右錐形側(cè)齒輪24，它們能夠在差速器殼20內(nèi)旋轉(zhuǎn)，也可與差速器殼20—起沿軸線X旋轉(zhuǎn)。左錐形側(cè)齒輪22與第一輸出軸2固定相連，而右錐形側(cè)齒輪24與第二輸出軸4固定相連。除了左右錐形側(cè)齒輪22、24以外，差速器殼20內(nèi)還安裝有一根橫銷26，其軸線垂直于軸線X。橫銷26上裝配有一對中間錐形小齒輪28，分別與左右錐形側(cè)齒輪22、24嚙合，且構(gòu)成齒輪傳動(dòng)裝置的一部分。
[0035]當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)施加轉(zhuǎn)矩并轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸12時(shí)，其上的錐形驅(qū)動(dòng)齒輪14轉(zhuǎn)動(dòng)錐形齒圈16及緊固于之上的差速器殼20。差速器殼20進(jìn)而導(dǎo)致橫銷26沿軸線X旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的橫銷26帶動(dòng)其上的中間錐形小齒輪28環(huán)繞軸線X運(yùn)行。環(huán)繞X軸運(yùn)行的中間錐形小齒輪28轉(zhuǎn)動(dòng)與之嚙合的左右錐形側(cè)齒輪22、24，其進(jìn)而轉(zhuǎn)動(dòng)第一輸出軸2和第二輸出軸4。如果第一輸出軸2和第二輸出軸4中之