[发明专利]非锥齿轮差速器

说明书

本发明非锥齿轮差速器，可以按速度比值b、转矩比值1/b向两个输出端输出动力，其传动机械是二自由度决定系统的行星排结构，其行星排结构方程简化后的形式为N1‑k1*N2‑k2*N3＝0，k1、k2为正数，采用转速项N1对应的旋转构件作动力输入端，采用转速项N2与N3对应的两个旋转构件作动力输出端，设两个输出端的转速比N2/N3＝b，转矩比为1/b。该行星排结构作为本发明差速器传动机械的条件一是调节k1、k2取值使k2/k1＝b。该行星排结构作为本发明差速器传动机械的条件二是其行星排结构为非锥齿轮结构，行星排结构中的齿轮采用平行齿轮齿形等非锥齿轮齿形。

技术领域

本发明涉及一种行星齿轮差速器，具体为二自由度决定系统行星排结构的非锥齿轮结构的差速器。

背景技术

机动车辆在行驶过程中，由于转弯的原因、由于路面的差异、由于车辆各车轮的差异，各驱动路径的转速不会完全相同。各驱动路径转速完全相同反而会引起车轮滑移、滑转，使车辆操控失灵。传统机动车辆通过安装差速器来适应这种转速的不同，通过差速器形成速度差，避免车轮滑移、滑转。传统的轮间差速器常为行星齿轮差速器，采用锥齿轮行星排的行星架作动力输入端，采用锥齿轮行星排的两个中心轮作动力分配输出端，利用行星架公转传递动力，利用行星轮自转形成输出端之间的速度差。锥齿轮行星排的行星齿轮差速器体积较大、制造困难。机动车辆需要新的行星齿轮差速器。

发明内容

本发明提出一种二自由度决定系统的行星排结构的非锥齿轮行星排的行星齿轮差速器，称为非锥齿轮差速器。

行星排由两个中心轮(太阳轮或内齿圈)与带行星轮的行星架三个部件组成，三个部件的啮合排列关系决定行星排种类。现有行星排按行星架上行星轮层级数的单与双可分为单层星行星排、双层星行星排。设Zt为太阳轮齿数，Zq为内齿圈齿数，Nt为太阳轮转速,Nq为内齿圈转速,Nj为行星架转速，定义行星排特性参数a,单层星行星排的运动特性方程为：Nt+a*Nq-(1+a)*Nj＝0，双层星行星排的运动特性方程为：Nt-a*Nq-(1-a)*Nj＝0。多个行星排可以组成行星排结构，其运动规律服从其行星排结构方程。行星排结构中的几个部件连接并拥有一个确定的转速，形成一个旋转构件，每一个旋转构件具有一个转速。传统观点认为，多排行星排组成的行星排结构的自由度，等于行星排结构中所有旋转构件数减去行星排数，即：行星排结构自由度＝旋转构件数-行星排数。本发明提出，二自由度决定系统的行星排结构就是行星排中两个旋转构件的转速确定后，所有旋转构件的转速被决定。二自由度决定系统的行星排结构，其行星排结构方程简化后是具有三个独立转速项的等式，其普遍形式为：+d*N1+e*N2+f*N3＝0，其中N1、N2、N3分别为行星排结构中不特定的两个转速确定的旋转构件以及它们决定的不特定第三个旋转构件的转速项，d、e、f分别为三个独立转速项的绝对值系数，可以是数值或代数式，各独立转速项绝对值系数前的各符号分别可以是正是负。“不特定”指行星排结构的任意旋转构件的转速都可以有相应的各绝对值系数与各符号来形成等式。单排行星排是二自由度决定系统，单排行星排具有三个旋转构件，就是行星排的三个部件，单排行星排结构有一个行星排结构方程，就是其行星排运动方程；多排行星排结构可以有多个行星排结构方程。

本发明非锥齿轮差速器采用二自由度决定系统的行星排结构作为传动机械，其行星排结构方程简化后的形式为N1-k1*N2-k2*N3＝0，k1、k2为正数，其中N1、N2、N3分别为行星排结构中不特定的三个旋转构件的转速项，三个独立转速项的绝对值系数依次分别为1.0、k1、k2，正负符号依次分别为正、负、负。本发明非锥齿轮差速器采用行星排结构中转速为N1对应的旋转构件作动力输入端，采用转速为N2与N3对应的两个旋转构件作动力分配输出端。