双动力驱动行走机构转让专利
申请号 : CN201110051011.9
文献号 : CN102133858B
文献日 : 2013-07-31
发明人 : 刘平义 , 刘伟明 , 李海涛 , 董李扬 , 宣佳敏 , 魏文军
申请人 : 中国农业大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种双动力驱动行走机构,其特征在于,包括右半驱动装置和左半驱动装置;
所述右半驱动装置包括:第一差动轮系、右车轮(8)、右辅动锥齿轮(10)、右圆柱齿轮(11)与右从动锥齿轮(2),其中,
所述第一差动轮系包括右内齿圈(3)、右内行星齿轮(4)、右外行星齿轮(5)、右外齿圈(6)及右系杆(7);
右内行星齿轮(4)与右外行星齿轮(5)同轴线固连并在右系杆(7)上转动,右内齿圈(3)与右内行星齿轮(4)啮合,右外齿圈(6)与右外行星齿轮(5)啮合,两对相啮合齿轮中心距相等,右外齿圈(6)与右车轮(8)同轴线联接,右从动锥齿轮(2)与右内齿圈(3)固连同轴线转动,右辅动锥齿轮(10)与右从动锥齿轮(2)形成90°相交轴定轴线啮合传动,蜗轮(14)、右圆柱齿轮(11)以及右辅动锥齿轮(10)固连同轴线转动,形成右半驱动装置为:右圆柱齿轮(11)-右辅动锥齿轮(10)-右从动锥齿轮(2)-右内齿圈(3)-右内行星齿轮(4)-右外行星齿轮(5)-右外齿圈(6)-右系杆(7)-右车轮(8);
所述左半驱动装置包括:第二差动轮系、左车轮(81)、左辅动锥齿轮(101)、左圆柱齿轮(111)与左从动锥齿轮(21),其中,所述第二差动轮系包括左内齿圈(31)、左内行星齿轮(41)、左外行星齿轮(51)、左外齿圈(61)及左系杆(71);
左内行星齿轮(41)与左外行星齿轮(51)同轴线固连并在左系杆(71)上转动,左内齿圈(31)与左内行星齿轮(41)啮合,左外齿圈(61)与左外行星齿轮(51)啮合,两对相啮合齿轮中心距相等,左外齿圈(61)与左车轮(81)同轴线联接,左从动锥齿轮(21)与左内齿圈(31)固连同轴线转动,左辅动锥齿轮(101)与左从动锥齿轮(21)形成90°相交轴定轴线啮合传动,左圆柱齿轮(111)与左辅动锥齿轮(101)固连同轴线转动,形成左半驱动装置为:左圆柱齿轮(111)-左辅动锥齿轮(101)-左从动锥齿轮(21)-左内齿圈(31)-左内行星齿轮(41)-左外行星齿轮(51)-左外齿圈(61)-左系杆(71)-左车轮(81);
所述左半驱动装置在保证右圆柱齿轮(11)与左圆柱齿轮(111)正确啮合传动条件下沿前进方向对称布置于车架(16)上;同时,右半驱动装置的右从动锥齿轮(2)、第一差动轮系、右车轮(8)与左半驱动装置的左从动锥齿轮(21)、第二差动轮系、左车轮(81)以及差速器(12)的右半轴(9)、左半轴(91)具有同一理论转动轴线;右系杆(7)、左系杆(71)分别与差速器(12)的右半轴(9)和左半轴(91)联接同轴转动,主动锥齿轮(13)与差速器锥齿轮(1)形成90°相交轴定轴线啮合传动,蜗杆(15)与蜗轮(14)形成90°交错轴定轴线啮合传动,主动力经过由主动锥齿轮(13)-差速器锥齿轮(1)组成的锥齿轮副,传输给差速器(12)并通过右半轴(9)、左半轴(91)分别驱动右系杆(7)和左系杆(71),辅动力经过由蜗杆(15)-蜗轮(14)组成的蜗轮副,减速后通过由右圆柱齿轮(11)-左圆柱齿轮(111)组成的直齿轮副、由右辅动锥齿轮(10)-右从动锥齿轮(2)组成的锥齿轮副及左辅动锥齿轮(101)-左从动锥齿轮(21)组成的锥齿轮副,分别驱动右内齿圈(3)和左内齿圈(31),通过差动轮系由右外齿圈(6)、左外齿圈(61)分别驱动右车轮(8)和左车轮(81)转动,实现车辆行驶。
2.根据权利要求1所述的双动力驱动行走机构,其特征在于,
在右系杆(7)和左系杆(71)上沿圆周方向分别均布k个行星齿轮组,“右内行星齿轮(4)-右外行星齿轮(5)”和“左内行星齿轮(41)-左外行星齿轮(51)”分别构成两个左右的行星齿轮组,其中正整数k≥2。
3.根据权利要求1所述的双动力驱动行走机构,其特征在于,
保持转动轴线不变,由右外中心齿轮和左外中心齿轮分别替换右外齿圈(6)和左外齿圈(61),并分别与右车轮(8)和左车轮(81)同轴线联接,右外中心齿轮、左外中心齿轮分别与右外行星齿轮(5)和左外行星齿轮(51)啮合,动力由右外中心齿轮、左外中心齿轮输出;
主动力经过由主动锥齿轮(13)-差速器锥齿轮(1)组成的锥齿轮副,传输给差速器(12)并通过右半轴(9)、左半轴(91)分别驱动右系杆(7)和左系杆(71),辅动力经过由蜗杆(15)-蜗轮(14)组成的蜗轮副,减速后通过由右圆柱齿轮(11)-左圆柱齿轮(111)组成的直齿轮副、由右辅动锥齿轮(10)-右从动锥齿轮(2)组成的锥齿轮副及左辅动锥齿轮(101)-左从动锥齿轮(21)组成的锥齿轮副,分别驱动右内齿圈(3)和左内齿圈(31),通过差动轮系由右外中心齿轮、左外中心齿轮分别驱动右车轮(8)和左车轮(81)转动。
4.根据权利要求3所述的双动力驱动行走机构,其特征在于,
在右系杆(7)和左系杆(71)上沿圆周方向分别均布k个行星齿轮组,“右内行星齿轮(4)-右外行星齿轮(5)”和“左内行星齿轮(41)-左外行星齿轮(51)”分别构成两个左右的行星齿轮组,其中正整数k≥2。
5.根据权利要求1所述的双动力驱动行走机构,其特征在于,
保持转动轴线不变,由右内中心齿轮和左内中心齿轮分别替换右内齿圈(3)和左内齿圈(31),并分别与差速器(12)的右半轴(9)、左半轴(91)联接同轴转动,右内中心齿轮(3)、左内中心齿轮(31)分别与右内行星齿轮(4)和左内行星齿轮(41)啮合,右系杆(7)、左系杆(71)分别与右从动锥齿轮(2)和左从动锥齿轮(21)固连同轴线转动;
主动力经过由主动锥齿轮(13)-差速器锥齿轮(1)组成的锥齿轮副,传输给差速器(12)并通过右半轴(9)、左半轴(91)分别驱动右内中心齿轮和左内中心齿轮,辅动力经过由蜗杆(15)-蜗轮(14)组成的蜗轮副,减速后通过由右圆柱齿轮(11)-左圆柱齿轮(111)组成的直齿轮副、由右辅动锥齿轮(10)-右从动锥齿轮(2)组成的锥齿轮副及左辅动锥齿轮(101)-左从动锥齿轮(21)组成的锥齿轮副,分别驱动右系杆(7)和左系杆(71),通过差动轮系由右外齿圈(6)、左外齿圈(61)分别驱动右车轮(8)和左车轮(81)转动。
6.根据权利要求5所述的双动力驱动行走机构,其特征在于,
在右系杆(7)和左系杆(71)上沿圆周方向分别均布k个行星齿轮组,“右内行星齿轮(4)-右外行星齿轮(5)”和“左内行星齿轮(41)-左外行星齿轮(51)”分别构成两个左右的行星齿轮组,其中正整数k≥2。
7.根据权利要求1所述双动力驱动行走机构,其特征在于,
保持转动轴线不变,由右外中心齿轮和左外中心齿轮分别替换右外齿圈(6)和左外齿圈(61),并分别与差速器(12)的右半轴(9)、左半轴(91)联接同轴转动,右外中心齿轮、左外中心齿轮分别与右外行星齿轮(5)和左外行星齿轮(51)啮合,右系杆(7)、左系杆(71)分别与右车轮(8)和左车轮(81)同轴线联接;
主动力经过由主动锥齿轮(13)-差速器锥齿轮(1)组成的锥齿轮副,传输给差速器(12)并通过右半轴(9)、左半轴(91)分别驱动右外中心齿轮和左外中心齿轮,辅动力经过由蜗杆(15)-蜗轮(14)组成的蜗轮副,减速后通过由右圆柱齿轮(11)-左圆柱齿轮(111)组成的直齿轮副、由右辅动锥齿轮(10)-右从动锥齿轮(2)组成的锥齿轮副及左辅动锥齿轮(101)-左从动锥齿轮(21)组成的锥齿轮副,分别驱动右内齿圈(3)和左内齿圈(31),通过差动轮系由右系杆(7)、左系杆(71)分别驱动右车轮(8)和左车轮(81)转动。
8.根据权利要求7所述的双动力驱动行走机构,其特征在于,
在右系杆(7)和左系杆(71)上沿圆周方向分别均布k个行星齿轮组,“右内行星齿轮(4)-右外行星齿轮(5)”和“左内行星齿轮(41)-左外行星齿轮(51)”分别构成两个左右的行星齿轮组,其中正整数k≥2。
说明书 :
双动力驱动行走机构
技术领域
背景技术
发明内容
附图说明
具体实施方式
12的右、左半轴9、91联接同轴转动,主动锥齿轮13与差速器锥齿轮1形成90°相交轴定轴线啮合传动,蜗杆15与蜗轮14形成90°交错轴定轴线啮合传动;齿轮1、2、21、3、31、6、
61、车轮8、81及系杆7、71与差速器12的右、左半轴9、91具有同一理论回转轴线,差动轮系
3-4-5-6-7及31-41-51-61-71中各对相啮合齿轮满足正确啮合传动条件和连续传动条件,锥齿轮副13-1、10-2、101-21、直齿轮副11-111、蜗轮副15-14中各齿轮满足正确啮合传动条件和连续传动条件,蜗轮副15-14设计为大速比减速增扭和反向自锁功能,以便实现较小功率的辅动力驱动;发动机主动力驱动主动锥齿轮13转速为n1,电动机辅动力驱动蜗杆
15转速为n2,直线行驶时两车轮8和81转速为:n8=n81=n1*(1-z3*z5/z4/z6)*z13/z1+n2*(z10/z2)*(z3*z5/z4/z6)*z15/z14,n1、n2正向及两车轮8和81转向如图1所示。当n1>
0、n2=0时,n8=n81=n1*(1-z3*z5/z4/z6)*z13/z1,主动力驱动行走机构车辆正常行驶;
当n2>0、n1=0主动力失效时,n8=n81=n2*(z10/z2)*(z3*z5/z4/z6)*z15/z14,辅动力驱动行走机构车辆亦可行驶;当n1>0、n2>0时,n8=n81=n1*(1-z3*z5/z4/z6)*z13/z1+n2*(z10/z2)*(z3*z5/z4/z6)*z15/z14,主、辅动力同时驱动行走机构车辆高速行驶;当n1>0、n2<0时辅动力反向驱动行走机构车辆减速行驶,而当n2=-n1*[(1-z3*z5/z4/z6)*z13/z1]/[(z10/z2)*(z3*z5/z4/z6)*z15/z14]时,n8=n81=0,双动力驱动行走机构对车辆制动。车辆转向时,行走机构依据路面状况及转弯条件由差速器12通过右、左半轴9、91转速不相等导致n8≠n81实现车辆转向。双动力驱动行走机构是由发动机主动力由锥齿轮副13-1传输给差速器12并通过右、左半轴9、91分别驱动系杆7、71,电动机辅动力由蜗轮副15-14减速后通过直齿轮副11-111及锥齿轮副10-2、101-21分别驱动内齿圈3和31,通过差动轮系由外齿圈6、61分别驱动右、左车轮8和81实现车辆各种行驶状态。本实施例,车辆正常行驶中发动机输出主动力的同时通过发电机对电池组充电,辅动力工作时由电池组独立对电动机供电,主、辅动力通过双动力驱动行走机构组合、分配驱动车辆行驶。
8和81实现车辆行驶;直线行驶时两车轮8和81转速为:n8=n81=n1*(z3*z5/z4/z6)*z13/z1+n2*(z10/z2)*(1+z3*z5/z4/z6)*z15/z14,n1、n2的正向及两车轮转向如图3所示,双动力驱动行走机构同样可以驱动车辆实现以上各种行驶状态。本实施例,车辆正常行驶中发动机输出主动力的同时通过液压油泵对蓄能器组提供储存能量,辅动力工作时由蓄能器组独立驱动液压马达,主、辅动力通过双动力驱动行走机构组合、分配驱动车辆行驶。
10-2、101-21分别驱动内齿圈3和31,通过差动轮系由系杆7、71分别驱动右、左车轮8和81实现车辆行驶;直线行驶时两车轮8和81转速为:n8=n81=n1*z3*z5/(z3*z5+z4*z6)*z13/z1+n2*z4*z6/(z3*z5+z4*z6)*z10*z15/z2/z14,n1、n2的正向及两车轮转向如图4所示,双动力驱动行走机构同样可以驱动车辆实现以上各种行驶状态。本实施例,车辆正常行驶中发动机驱动液压油泵,由主液压马达输出主动力,同时通过液压油泵对蓄能器组提供储存能量,辅动力工作时由蓄能器组独立驱动辅液压马达,主、辅动力通过双动力驱动行走机构组合、分配驱动车辆行驶。