動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及復(fù)合或混合傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱，其特征在于設(shè)有行星齒輪機(jī)構(gòu)和外齒圈輸入嚙合齒輪，所述行星齒輪機(jī)構(gòu)中設(shè)有兩個(gè)以上的行星輪、太陽輪、行星架以及外齒圈，其中行星架連接動(dòng)力輸入軸/動(dòng)力輸出軸，外齒圈的外圓面設(shè)置外嚙合齒與外齒圈輸入嚙合齒輪嚙合，行星齒輪機(jī)構(gòu)中的太陽輪連接動(dòng)力輸出軸/輸入軸，外齒圈輸入嚙合齒輪連接動(dòng)力輸入軸/輸出軸，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠?qū)?個(gè)動(dòng)力源輸出的功率通過轉(zhuǎn)速耦合，使得動(dòng)力能夠在轉(zhuǎn)矩比例傳遞的情況下，將2個(gè)動(dòng)力源的轉(zhuǎn)速進(jìn)行耦合輸出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展轉(zhuǎn)速輸出的范圍、并為更大范圍的調(diào)速控制提供了可能。
【專利說明】
動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及復(fù)合或混合傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種特別適用于混合動(dòng)力汽車或船舶或雙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的機(jī)電設(shè)備的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱。
【背景技術(shù)】
[0002]面對環(huán)境問題和能源危機(jī)的雙重壓力，越來越多的人開始關(guān)注采用多個(gè)能源驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)的各類負(fù)載，例如汽車工業(yè)開始大力發(fā)展電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)的混合動(dòng)力汽車，船舶也在大力推進(jìn)電驅(qū)動(dòng)和混合驅(qū)動(dòng)技術(shù)。目前工業(yè)驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域廣泛使用的動(dòng)力源有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、液壓馬達(dá)等，每一種動(dòng)力源的工作特點(diǎn)和最佳負(fù)荷點(diǎn)都各不相同，當(dāng)所驅(qū)動(dòng)的負(fù)荷在大范圍內(nèi)變化時(shí)，單個(gè)動(dòng)力源往往為了適應(yīng)負(fù)荷的變化而不得不工作在低效率的工作區(qū)。多動(dòng)力源混合驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)在于可以通過功率分流和耦合技術(shù)靈活的調(diào)整多個(gè)動(dòng)力源工作的載荷分配狀況，從而使每個(gè)動(dòng)力源都工作在最佳的工作負(fù)荷點(diǎn)附近。同時(shí)，當(dāng)負(fù)載負(fù)載轉(zhuǎn)速變化范圍較大，單一動(dòng)力源無法滿足轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)范圍時(shí)，通過將兩個(gè)動(dòng)力源的轉(zhuǎn)速耦合疊加，可實(shí)現(xiàn)更寬范圍的轉(zhuǎn)速輸出，為了實(shí)現(xiàn)該目的，需要一種結(jié)構(gòu)合理、工作可靠的轉(zhuǎn)速耦合裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和不足，提出了一種能夠?qū)?個(gè)動(dòng)力源輸出的功率通過轉(zhuǎn)速耦合，使得動(dòng)力能夠在轉(zhuǎn)矩比例傳遞的情況下，將2個(gè)動(dòng)力源的轉(zhuǎn)速進(jìn)行耦合輸出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展轉(zhuǎn)速輸出的范圍、并為更大范圍的調(diào)速控制提供了可能的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱。
[0004]本發(fā)明可以通過以下措施達(dá)到:
一種動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱，其特征在于設(shè)有行星齒輪機(jī)構(gòu)和外齒圈輸入嚙合齒輪，所述行星齒輪機(jī)構(gòu)中設(shè)有太陽輪、行星架、外齒圈，以及兩個(gè)以上的行星輪，其中行星架連接動(dòng)力輸入軸/動(dòng)力輸出軸，外齒圈的外圓面設(shè)置外嚙合齒與外齒圈輸入嚙合齒輪嚙合，行星齒輪機(jī)構(gòu)中的太陽輪連接動(dòng)力輸出軸/輸入軸，外齒圈輸入嚙合齒輪連接動(dòng)力輸入軸/輸出軸。
[0005]本發(fā)明所述行星齒輪機(jī)構(gòu)中可以設(shè)有三個(gè)或四個(gè)行星輪。
[0006]本發(fā)明動(dòng)力輸入軸或輸出軸可以采用如下方式布置:行星架連接一路動(dòng)力輸入軸，太陽輪連接動(dòng)力輸出軸，外齒圈輸入嚙合齒輪連接另一路動(dòng)力輸入軸。
[0007]本發(fā)明還提出了一種船舶恒頻發(fā)電系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合裝置，其中轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱的兩個(gè)輸入分別連接船舶主發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓馬達(dá)，兩個(gè)動(dòng)力源的轉(zhuǎn)速經(jīng)過齒輪箱耦合后驅(qū)動(dòng)同步發(fā)電機(jī)。
[0008]本發(fā)明還提出了一種混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合裝置，其中轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱的兩個(gè)輸入軸分別連接電動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)，動(dòng)力輸出軸輸出的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)汽車車輪。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠?qū)?個(gè)動(dòng)力源輸出的功率通過轉(zhuǎn)速耦合，使得動(dòng)力能夠在轉(zhuǎn)矩比例傳遞的情況下，將2個(gè)動(dòng)力源的轉(zhuǎn)速進(jìn)行耦合輸出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展轉(zhuǎn)速輸出的范圍、并為更大范圍的調(diào)速控制提供了可能，此外分離了外齒圈動(dòng)力輸入軸的空間位置，使得齒輪箱系統(tǒng)布置起來更加方便。
[0010]【附圖說明】:
附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]附圖2是本發(fā)明在船舶恒頻發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用示意圖。
[0012]附圖3是本發(fā)明在混合動(dòng)力汽車中的應(yīng)用示意圖。
[0013]附圖4是本發(fā)明的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]附圖標(biāo)記:夕卜齒圈輸入嗤合齒輪1、外齒圈2、行星輪3、太陽輪4、輸入軸一5、輸入軸二 6、行星架7、輸出軸8、轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱9、同步發(fā)電機(jī)10、船舶主發(fā)動(dòng)機(jī)11、電動(dòng)機(jī)12、內(nèi)燃機(jī)13、車輪14、驅(qū)動(dòng)橋15。
[0015]【具體實(shí)施方式】:
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0016]本發(fā)明提出了一種動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱，其特征在于設(shè)有行星齒輪機(jī)構(gòu)和外齒圈輸入嚙合齒輪I，所述行星齒輪機(jī)構(gòu)中設(shè)有太陽輪4、行星架7、外齒圈2，以及兩個(gè)以上的行星輪3，其中行星架7連接動(dòng)力輸入軸/動(dòng)力輸出軸，外齒圈2的外圓面設(shè)置外嗤合齒與外齒圈輸入嗤合齒輪I嗤合，行星齒輪機(jī)構(gòu)中的太陽輪4連接動(dòng)力輸出軸/輸入軸，外齒圈輸入嚙合齒輪I連接動(dòng)力輸入軸/輸出軸。
[0017]本發(fā)明所述行星齒輪機(jī)構(gòu)中可以設(shè)有三個(gè)或四個(gè)行星輪。
[0018]如附圖1所示，本發(fā)明動(dòng)力輸入軸或輸出軸可以采用如下方式布置:行星架連接一路動(dòng)力輸入軸，太陽輪連接動(dòng)力輸出軸，外齒圈輸入嚙合齒輪連接另一路動(dòng)力輸入軸；
需要指出的是，圖1中給出的僅僅是本發(fā)明的一種輸入輸出配置方式，事實(shí)上，3個(gè)軸中的每一個(gè)都可以設(shè)置為輸入軸或者是輸出軸。
[0019]圖2是本發(fā)明的轉(zhuǎn)速耦合器在船舶恒頻發(fā)電系統(tǒng)中應(yīng)用的具體形式。轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱的兩個(gè)輸入分別連接船舶主發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓馬達(dá)，兩個(gè)動(dòng)力源的轉(zhuǎn)速經(jīng)過齒輪箱耦合后驅(qū)動(dòng)同步發(fā)電機(jī)。由于同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速是兩個(gè)動(dòng)力源的轉(zhuǎn)速耦合形成的，因此當(dāng)船舶主發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí)，通過有效的調(diào)整液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速就可以實(shí)現(xiàn)同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速恒定不變，實(shí)現(xiàn)船舶行進(jìn)過程中的恒頻發(fā)電。
[0020]圖3是轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱在混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用的具體形式。轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱的兩個(gè)輸入軸分別連接電動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)，合成后的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)汽車車輪。這樣可以實(shí)現(xiàn)在低速下發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)使汽車起步，高速下發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與電機(jī)轉(zhuǎn)速疊加后驅(qū)動(dòng)車輪，實(shí)現(xiàn)車輛的告訴行駛。因此耦合后的混合動(dòng)力系統(tǒng)可以部分或全部的替代變速器的功能。同時(shí)通過合理的控制可以將發(fā)動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)始終控制在較高的效率區(qū)，提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。
[0021]圖4是本發(fā)明轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱的具體機(jī)械結(jié)構(gòu)形式方案。圖4中外齒圈的外齒輪與頂端小齒輪嚙合后作為一個(gè)輸入軸，行星架通過軸承安裝在齒輪殼體上，外齒圈通過軸承安裝在行星架上，太陽輪也通過軸承支承在行星架上。行星架和太陽輪分別設(shè)置傳動(dòng)軸進(jìn)行動(dòng)力的輸入與輸出。
[0022]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠?qū)?個(gè)動(dòng)力源輸出的功率通過轉(zhuǎn)速耦合，使得動(dòng)力能夠在轉(zhuǎn)矩比例傳遞的情況下，將2個(gè)動(dòng)力源的轉(zhuǎn)速進(jìn)行耦合輸出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展轉(zhuǎn)速輸出的范圍、并為更大范圍的調(diào)速控制提供了可能，此外分離了外齒圈動(dòng)力輸入軸的空間位置，使得齒輪箱系統(tǒng)布置起來更加方便。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱，其特征在于設(shè)有行星齒輪機(jī)構(gòu)和外齒圈輸入嚙合齒輪，所述行星齒輪機(jī)構(gòu)中設(shè)有太陽輪、行星架、外齒圈，以及兩個(gè)以上的行星輪，其中行星架連接動(dòng)力輸入軸/動(dòng)力輸出軸，外齒圈的外圓面設(shè)置外嚙合齒與外齒圈輸入嚙合齒輪嚙合，行星齒輪機(jī)構(gòu)中的太陽輪連接動(dòng)力輸出軸/輸入軸，外齒圈輸入嚙合齒輪連接動(dòng)力輸入軸/輸出軸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱，其特征在于所述行星齒輪機(jī)構(gòu)中設(shè)有三個(gè)或四個(gè)行星輪。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱，其特征在于動(dòng)力輸入軸或輸出軸采用如下方式布置:行星架連接一路動(dòng)力輸入軸，太陽輪連接動(dòng)力輸出軸，外齒圈輸入嚙合齒輪連接另一路動(dòng)力輸入軸。4.一種采用如權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱的船舶恒頻發(fā)電系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合裝置，其特征在于其中轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱的兩個(gè)輸入分別連接船舶主發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓馬達(dá)，兩個(gè)動(dòng)力源的轉(zhuǎn)速經(jīng)過齒輪箱耦合后驅(qū)動(dòng)同步發(fā)電機(jī)。5.—種采用如權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合裝置，其特征在于轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱的兩個(gè)輸入軸分別連接電動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)，動(dòng)力輸出軸輸出的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)汽車車輪。
【文檔編號】F16H57/023GK105822753SQ201610337161
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月21日
【發(fā)明人】劉清河, 趙立軍
【申請人】劉清河