[发明专利]一种电机差速转向装置及其控制方法

说明书

本发明涉及转向机构技术领域，具体涉及一种电机差速转向装置及其控制方法。本发明包括直行电机、转向电机、第一输入轴、第二输入轴、第一差速器、第二差速器；本发明直行电机同时驱动两个差速器机构同向转动，转向电机驱动两个输入锥齿轮按相反方向运动，外侧半轴锥齿轮的速度为输入锥齿轮的速度和差速器的速度的叠加，控制两个电机的启停可以实现直行运动，原地转向运动，综合转向运动，通过调节两个电机转速比就可以调节转向半径，结构简单，成本低，转向灵活。

技术领域

本发明涉及转向机构技术领域，具体涉及一种电机差速转向装置及其控制方法。

背景技术

车辆底盘可以分为机械传动、液力传动、液压传动和电传动底盘。其中，液力传动、液压传动和电传动底盘具有转向灵活、控制精确和性能高的优点，但是存在制造复杂、体积较大、较为笨重、成本高、故障率较高且维修不方便的问题。而机械传动底盘通常需要设计复杂的结构才能实现在快速行驶前进时，在不停不减速的情况下，实施所需的任意角度转向、掉头、撤回或其他所需的角度行驶，包括实施原地转向，即一边履带正转，一边履带反转的功能，因此成本很高，操控复杂。

因此，亟需设计一种制造简单、体积小、重量轻、成本低、操控简单容易、并且性能相当高的车辆可行走和任意转向的转向装置方案及其控制方法。

发明内容

本发明解决的问题是：现有技术中可实现任意转向的转向装置结构较为复杂，提供一种结构简单、方便操作、可以任意转向的电机差速转向装置及其控制方法。

本发明通过如下技术方案予以实现，一种电机差速转向装置，包括直行电机、转向电机、第一输入轴、第二输入轴、第一差速器、第二差速器；

所述第一差速器和第二差速器同轴对称设置，所述第一差速器和第二差速器均包括差速器机架、机架齿轮、主动锥齿轮、外侧半轴锥齿轮、内侧半轴锥齿轮，所述差速器机架外侧设有机架齿轮，所述差速器机架内轴向转动连接有多个机架锥齿轮，所述机架锥齿轮外侧共同啮合有外侧半轴锥齿轮，内侧共同啮合有内侧半轴锥齿轮，所述外侧半轴锥齿轮安装有驱动轮，所述内侧半轴锥齿轮安装有转向输入锥齿轮；

所述直行电机驱动第一输入轴转动，所述第一输入轴上设有两个第一主动轮，两个第一主动轮分别与第一差速器和第二差速器的两个机架齿轮啮合；

所述转向电机驱动第二输入轴转动，所述第二输入轴上设有主动锥齿轮，所述主动锥齿轮同时与第一差速器和第二差速器的两个转向输入锥齿轮啮合；

进一步地，所述第二输入轴上设有涡轮，并与垂直设置的蜗杆啮合，所述转向电机驱动蜗杆转动。

进一步地，所述转向电机通过链轮和链条驱动蜗杆转动。

进一步地，所述直行电机通过链轮和链条驱动第一输入轴转动。

进一步地，所述机架锥齿轮是数量为1-4个。

本发明的另一个方面，提供了一种电机差速转向装置的控制方法，两个差速器同轴对称设置，由直行电机驱动两个差速器机架同速同向转动，由转向电机驱动差速器的内侧半轴同速反向转动，具体行走模式包括：

一、直行模式：

转向电机驱动蜗杆转动，蜗杆和涡轮啮合驱动第二输入轴转动，在直行模式下，转向电机停止工作，第二输入轴的涡轮和蜗杆起到自锁的作用，因此与第二输入轴的上主动锥齿轮啮合的转向输入锥齿轮静止不动，与转向输入锥齿轮连接的内侧半轴锥齿轮因此固定不转动；直行电机驱动主动轴转动，主动轴驱动两个差速器机架同向转动，由于内侧半轴锥齿轮固定不转动，在差速器机架的带动下，两个外侧半轴锥齿轮以差速器机架两倍的速度同向转动，与外侧半轴锥齿轮连接的驱动轮同向等速转动，因此实现直行；

二、原地旋转模式：