一种零差速式双流传动演示系统及方法

摘要

本发明属于传动装置技术领域，公开了一种零差速式双流传动演示系统及方法，包括：实验动力装置、变速机构、转向机构、汇流机构；所述实验动力装置主要是用来驱动的变速电机、转向电机及其支架组成；所述变速机构是实现实验方案速度方向改变的机构，包括前传动、行星变速机构、双联齿轮、操纵机构；转向机构是传递转向动力的齿轮机构，包括转向前传动和零轴；汇流机构是汇集转向功率和变速功率的行星排。本发明能够演示零差速式双流传动的原理、结构组成，可以直观实现零差速双流传动的正向行驶、倒向行驶、前进转向、倒车反转向等功能。

说明书

技术领域

本发明属于传动装置技术领域，尤其涉及一种零差速式双流传动演示系统及方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：履带车辆如果装备双流传动装置，可以实现每个挡位都有自己的规定转向半径，提高履带车辆的转向性能。零差速式双流传动首先是一种双流传动形式，即车辆的变速功率和转向功率采取并联的传递方式，功率先分为变速功率、转向功率并分别沿变速机构、转向机构传递，在汇流行星排汇合后再传递给侧传动，传递给行动装置；差速式是指履带车辆在转向时，一侧履带速度增加，另一侧履带速度减低，中心速度保持不变；零差速式是指车辆直线行驶时，传递转向功率的汇流行星排太阳齿轮不旋转，当转向时，一侧汇流行星排太阳齿轮正向旋转，另一侧反向旋转，最后形成两侧汇流行星排的输出转速差。现有的履带车辆多采用单流传动装置，转向半径有限；双流传动装置应用的不是很广泛，广大的从业者对双流传动认知不足。

综上所述，现有技术存在的问题是：装备单流传动装置的履带车辆转向性能差，广大履带车辆传动从业者对双流传动认知不足，影响双流传动装置的应用和推广。零差速式双流传动演示实验方案用于制备试验装置，演示零差速式双流传动工作原理，便于高等学校履带车辆专业和工厂技术人员的演示教学。

解决上述技术问题的难度和意义：本发明以一种简单、可靠、动态、可视的方式展示零差速双流传动装置的结构和原理，有助于高等学校、工厂、部队等履带车辆专业人员学习差速双流传动工作原理，提高双流传动装置在履带车辆上的应用，提升履带车辆的整体行业能力。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种零差速式双流传动演示系统及方法。

本发明是这样实现的，一种零差速式双流传动演示系统，所述零差速式双流传动演示系统包括：实验动力装置、变速机构、转向机构、汇流机构；

所述实验动力装置是用来驱动的变速电机及其支架和转向电机及其支架；

所述变速机构是实现实验方案前进和后退的机构，包括前传动、行星变速机构、操纵机构；

所述转向机构是传递转向动力的齿轮机构，包括转向前传动、零轴和转向后传动；

所述汇流机构是汇集转向功率和变速功率的行星排，齿圈连接变速主轴，接受变速功率流；左、右太阳轮分别和左、右被动齿轮啮合，接受转向功率流；行星架输出动力。

进一步，所述变速机构中的前传动是连接变速电机和行星变速机构之间的齿轮传动，由变速前传主动齿轮、变速前传被动齿轮组成；变速前传主动齿轮通过华健固定在电机轴上，轴向用挡圈限位；变速前传被动齿轮通过轴承支撑在箱体上，前与变速前传主动齿轮啮合，后与双联齿轮啮合。

进一步，所述变速机构中的行星变速机构是改变装置速度和方向的机构，由简单行星排、换挡执行机构组成，功能是通过操纵机构实现装置的速度变换；简单行星排由变速太阳轮、变速行星架、变速齿圈组成，变速太阳轮通过花键装在主轴上，变速行星架通过行星轮与变速太阳轮和变速齿圈啮合，变速齿圈和行星架上分别装有换挡执行机构的摩擦片；当齿圈被制动时，变速机构为前进挡；当行星架被制动时，变速机构为倒挡；换挡执行机构有两部分组成。一部分是二套制动机构，主要由弹簧、压板、摩擦片和凸轮组成，弹簧用来张开压板，凸轮用来收缩压板，夹紧摩擦片；另一部分是变换输入机构，主要是双联齿轮，双联齿轮的外齿圈与变速齿圈套合，内齿圈与行星架套合；双联齿轮和制动机构通过操纵机构形成联动。

进一步，所述变速机构中的操纵机构是控制行星变速机构改变速度和方向的机构，由手柄、拨叉、推杆组成；手柄与推杆为活动铰链连接，推杆与凸轮通过摆臂-铰链连接。

进一步，所述转向机构中的前传动是传递转向动力给零轴的机构，由转向主动齿轮和转向被动齿轮组成；转向主动齿轮通过华健固定在电机轴上，轴向用挡圈限位；转向被动齿轮通过花键安装在零轴上，前与转向主动齿轮啮合。

进一步，所述转向机构中的后传动是连接零轴和左右太阳轮的齿轮传动，左右传递动力时齿轮啮合次数不同，可使左右太阳轮获得不同的旋转方向；由零轴左输出齿轮、零轴右输出齿轮、惰轮、左被动齿轮、右被动齿轮组成；零轴左输出齿轮、零轴右输出齿轮通过花键固定在零轴上，零轴左输出齿轮和惰轮啮合，惰轮在和左被动齿轮啮合；零轴右输出齿轮和右被动齿轮之间有两个惰轮。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：本发明能够以一种简单、可靠、可视、动态方式演示零差速式双流传动的工作原理和基本结构组成，可以直观实现零差速双流传动的前进转向、倒车转向和中心转向功能。

前进转向：换前进挡，调变速电机，调整转向电机转速和方向，从两侧的输出轮上和显示器上观察车辆前进和转向方向；

倒车转向：换倒挡，调变速电机，调整转向电机转速和方向，从两侧的输出轮上和显示器上观察车辆倒车和转向方向；

中心转向：换空挡，调整转向电机转速和方向，从两侧的输出轮上和显示器上观察车辆输出转速相反。

附图说明

图1是本发明实施例提供的零差速式双流传动演示系统结构示意图；

图中：1、转向电机；2、转向被动齿轮；3、转向主动齿轮；4、变速前传主动齿轮；5、变速前传被动齿轮；6、变速电机；7、转向零轴；8、零轴右输出齿轮；9、右被动齿轮；10、右太阳齿轮；11、右行星架；12、右齿圈；13、变速主轴；14、弹簧；15、凸轮；16、摩擦片；17、变速太阳轮；18、推杆；19、压板；20、摩擦片；21、手柄；22、变速行星架；23、变速齿圈；24、拨叉；25、双联齿轮；26、左被动齿轮；27、左太阳齿轮；28、左行星架；29、惰轮；30、零轴左输出齿轮；31、左齿圈。

图2是本发明实施例提供的零差速式双流传动演示方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种零差速式双流传动演示实验方案包括：实验动力装置、变速机构、转向机构、汇流机构；

转向主动齿轮3通过平键固定在转向电机1上，转向被动齿轮2通过花键固定在转向零轴7上，与转向主动齿轮3啮合；变速前传动主动齿轮4通过平键固定在变速电机6上，与前传动主动齿轮和双联齿轮25同时啮合的变速前传被动齿轮5实际为惰轮，通过轮轴、轴承安装在惰轮轴上；转向零轴7左右两端通过花键安装有零轴右齿轮8和零轴左齿轮30；零轴右齿轮8和右汇流排的被动齿轮9啮合，零轴左齿轮30和左汇流排的被动齿轮26之间增加一级啮合惰轮；这样，从惰轮输出的动力到左右侧的汇流排太阳轮后就使旋转方向改变。被动齿轮9和右侧的汇流排太阳轮10通过花键连接在一起，太阳轮10和一组行星轮啮合，行星轮安装在行星架11上，行星架是装置的输出；左右汇流行星排结构相同，左右齿圈12、31通过花键安装在变速主轴上13。变速主轴13是变速机构的输出。变速主轴13上通过花键安装着变速行星排的太阳轮17，行星架23左边制有连接齿轮，右边制有制动器花键；齿圈23里面制有内齿，外边也制有制动器花键；制动器花键上套装着摩擦片16，摩擦片16被两片压板19下部夹持，两片压板被弹簧14顶起，压板上部安装有凸轮15；推杆铰链连接凸轮15、手柄21；拨叉24与手柄机械连接，装在双联齿轮的拨叉环内。

作为本发明的优选实施例，所述实验动力装置是用来驱动的变速电机6及其支架和转向电机1及其支架；

作为本发明的优选实施例，所述变速机构是实现实验方案前进和后退的机构，包括前传动、行星变速机构、操纵机构；

作为本发明的优选实施例，所述转向机构是传递转向动力的齿轮机构，包括转向前传动、转向零轴7和转向后传动；

作为本发明的优选实施例，所述汇流机构是汇集转向功率和变速功率的行星排，由左齿圈31、左太阳齿轮27、左行星架28、右齿圈12、右太阳轮10、右行星架11组成。

作为本发明的优选实施例，所述变速机构中的前传动，由变速前传主动齿轮4、变速前传被动齿轮5组成。

作为本发明的优选实施例，所述变速机构中的行星变速机构由简单行星排、换挡执行机构组成。简单行星排由变速太阳轮17、变速行星架21、变速齿圈22组成；换挡执行机构由两部分组成。一部分是二套制动机构，主要由弹簧14、压板19、摩擦片20和凸轮15组成；另一部分是变换输入机构，主要是双联齿轮25。

作为本发明的优选实施例，所述变速机构中的操纵机构由手柄21、拨叉24、推杆18组成。

作为本发明的优选实施例，所述转向机构中的前传动由转向主动齿轮3和转向被动齿轮2组成。

作为本发明的优选实施例，所述转向机构中的后传动由零轴左输出齿轮30、零轴右输出齿轮8、惰轮29、左被动齿轮26、右被动齿轮9组成。

本发明是这样实现的：首先需要挂档。当手柄向左推时，双联齿轮与行星架套合，齿圈被制动；起动变速电机，变速功率通过前传动、双联齿轮传递给变速行星排的行星架，由于齿圈制动，太阳轮增速输出，带动左右汇流行星排齿圈一起旋转；这时的转向电机制动，左右侧的汇流行星排不转，左右侧汇流行星排行星架输出转速相同，车辆直线行驶。当转向电机起动后，转向功率通过转向前传动、零轴、转向后传动传递给左右汇流排的太阳轮，使太阳轮旋转；由于右侧的后传动中增加了一次齿轮啮合，使右侧的太阳轮转向与左侧相反，这样，右侧的汇流行星排行星架输出转速与左侧汇流行星排行星架输出转速不同，产生速差，车辆转向。

当手柄向右推时，双联齿轮与齿圈套合，行星架被制动；起动变速电机，变速功率通过前传动、双联齿轮传递给变速行星排的齿圈，由于行星架制动，太阳轮增速反向输出，带动左右汇流行星排齿圈一起反向旋转；这时的转向电机制动，左右侧的汇流行星排不转，左右侧汇流行星排行星架输出转速相同，车辆倒向直线行驶。当转向电机起动后，转向功率通过转向前传动、零轴、转向后传动传递给左右汇流排的太阳轮，使太阳轮旋转；由于右侧的后传动中增加了一次齿轮啮合，使右侧的太阳轮转向与左侧相反，这样，右侧的汇流行星排行星架输出转速与左侧汇流行星排行星架输出转速不同，产生速差，并且由于这时的齿圈反向旋转，车辆形成倒车反转向。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。