CN110541923A

CN110541923A - 同向分动差速传动器

Info

Publication number: CN110541923A
Application number: CN201810520478.5A
Authority: CN
Inventors: 罗灿
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-05-28
Filing date: 2018-05-28
Publication date: 2019-12-06
Also published as: CN111556937B; WO2019228262A1; CN111556937A

Abstract

本发明同向分动差速传动器，由同向分动器、单路换向器与同向合动器构成，具有特定的连接方式与传动路径，是复合行星排结构，是二自由度决定系统。同向分动器行星排符合本发明所述条件一，同向合动器行星排符合本发明所述条件二，单路换向器可以使间接连接传动路径的输入转速与输出转速的转速绝对值相同旋转方向相反。根据操控不同以及输出端与运用端连接的不同，本发明有六种应用方式，应用方式一、二可用于同轴反转双旋翼或同轴反转双螺旋桨的传动，应用方式三、四可作为双流变速传动器用于履带车辆等机动车辆的两个主动轮传动，应用方式五、六可作为可变阻尼差速器。

Description

同向分动差速传动器

技术领域

本发明涉及一种行星排复合结构传动机械，具体为由一个同向分动器、一个单路换向器和一个同向合动器构成的，输出同轴同转或者同轴反转的两个转速，且可以控制这两个转速绝对值之间差速的差速传动器。

背景技术

传统的冠状差速器、行星排差速器，在差速操作中易出现总转矩不足。传统限滑差速器，性能较好，但结构复杂。这些传统差速器的差速传动时的差速阻尼值或限滑力矩都是预先设置，不可调节，不易做到按需要的差速阻尼值进行差速传动。

本发明提出新一类差速传动器，可以输出同轴同转或者同轴反转的两个转速，且可以控制这两个转速绝对值之间差速。这种行星排复合结构传动机械可作为可变阻尼差速器。这种结构的传动机械还可作为双流变速传动器，可用于同轴反转双旋翼传动。

发明内容

本发明同向分动差速传动器是一种输出同轴同转或者同轴反转的两个转速，且可以控制这两个转速绝对值之间差速的新型差速传动器。具体由一个同向分动器、一个单路换向器和一个同向合动器构成。

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，三个部件的排列啮合结构关系决定其各运动方程(包括运动特性方程、太星方程、圈星方程)，决定其行星排种类。现有行星排按其运动特性方程可分为单层星行星排、双层星行星排，行星排三个部件为太阳轮t、行星架j、内齿圈q，行星架上的行星轮为x。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，Nx为行星轮转速，定义普通圆柱齿轮行星排、锥齿轮行星排的特性参数a＝Zq/Zt，太星参数b＝Zt/Zx，圈星参数c＝Zq/Zx；定义变线速行星排的特性参数a＝(Zq*Zxt)/(Zt*Zxq)，太星参数b＝Zt/Zxt，圈星参数c＝Zq/Zxq。其中变线速行星轮上有两套齿轮，与内齿圈q线速度相同的一套齿轮齿数为Zxq转速为Nxq、与太阳轮t线速度相同的另一套齿轮齿数为Zxt转速为Nxt。定义所有单层星行星排的运动特性方程为：Nt+a*Nq-(1+a)*Nj＝0，定义所有双层星行星排的运动特性方程为：Nt-a*Nq-(1-a)*Nj＝0。定义锥齿轮单层星行星排的太星方程为：Nxt+b*Nt-(1+b)*Nj＝0，圈星方程为：Nxq-c*Nq-(1-c)*Nj＝0。定义结构形式六的变线速双层星的太星方程为Nxt+b*Nt-(1+b)*Nj＝0：圈星方程为：Nxq+c*Nq-(1+c)*Nj＝0。定义结构形式二的变线速单层星行星排的太星方程为Nxt-b*Nt-(1-b)*Nj＝0：圈星方程为：Nxq+c*Nq-(1+c)*Nj＝0。太星方程、圈星方程可以用于计算行星轮的转速。

本发明所述同向分动器是单排行星排结构，其行星排的特征是其运动特性方程在整理变形后的形式符合条件一：同向分动器运动方程NA1＝0.5*NB1+0.5*NC1。同向分动器的行星排可以是变线速双层星行星排、变线速单层星行星排、普通圆柱齿轮双层星行星排、锥齿轮单层星行星排或锥齿轮双层星行星排，常用的是变线速双层星行星排、锥齿轮单层星行星排。对于各种单层星行星排，在特性参数a＝1.0时，其运动特性方程Nt1+1*Nq1-(1+1)*Nj1＝0可以整理变形为Nj1＝0.5*Nt1+0.5*Nq1，符合条件一。对于各种双层星行星排，在a＝0.5时，其运动特性方程Nt1-(1-0.5)*Nj1-0.5*Nq1＝0本身符合条件一，在a＝2.0时，其运动特性方程Nt1-2*Nq1-(1-2)*Nj1＝0可以整理变形为Nq1＝0.5*Nj1+0.5*Nt1，符合条件一。其中变线速双层星行星排有利于设置正变位齿轮，有利于提高传动效率。变线速双层星行星排有一种结构形式可以只有单层行星轮，因其运动特性方程服从双层星行星排的运动特性方程，即Nt-a*Nq-(1-a)*Nj＝0，所以称为双层星行星排，这种结构形式称为变线速行星排的结构形式六。这种结构形式六的变线速双层星行星排的结构示意图可以参见图1，图1中1、2、3所示的部件组成的同向分动器即采用变线速双层星行星排中较简单的只有一层行星轮的结构形式六。锥齿轮单层星行星排参见图2，图2中1、2、3所示部件组成的同向分动器即采用锥齿轮单层星行星排。普通圆柱齿轮双层星行星排结构示意图参见图3。变线速单层星行星排结构示意图参见图4，这是变线速行星排的结构形式二，其行星排结构中含有两层行星轮，但服从单层星行星排的运动特性方程。锥齿轮单层星行星排结构示意图参见图2，图2中1、2、3所示部件组成的行星排即为锥齿轮单层星行星排。本发明优先采用变线速双层星行星排与锥齿轮单层星行星排作为同向分动器，因为它们结构简单，传动效率较高。同向分动器行星排的三个部件分别是A1、B1、C1，三个部件的转速分别是NA1、NB1、NC1，设该行星排中行星轮转速为NX1。以转速NA1对应的部件A1作为同向分动器的输入端，这也是整个同向分动差速传动器的输入端，输入端可以输入正值、零值或负值转速，即A1的转速输入值NA1可以确定。其余两个部件作为分动端，分动端B1直接连接同向合动器的输入端B2，分动端C1通过单路换向器间接连接同向合动器的输入端C2。这两个连接同轴，直接连接在同轴内侧，间接连接在同轴外侧。

所述单路换向器用于同向分动器的分动端C1与同向合动器的输入端C2之间的间接连接，间接连接传动比为-1.0，可以使该分动端与该输入端的转速绝对值相同旋转方向相反。单路换向器连接公式为：NC1＝-NC2。单路换向器可以是锥齿轮形式、锥齿轮行星排形式、平行轴双轴圆柱齿轮形式、变线速单层星行星排形式。其中锥齿轮形式在同向分动器的分动端C1设置与之连接的锥齿轮，在同向合动器的输入端C2设置与之连接的锥齿轮，利用一个轴线固定的锥齿轮分别与该分动端设置的锥齿轮啮合、与该中心轮设置的锥齿轮啮合，实现该分动端与该输入端转速绝对值相同旋转方向相反。参见图1。图1中的4所示意的部件即为一个轴承固定的锥齿轮。其中锥齿轮行星排形式同样设置连接分动端的锥齿轮和连接输入端的锥齿轮(作为单路换向器锥齿轮行星排的两个中心轮)，利用行星架固定的多个锥齿轮行星轮，分别与该分动端设置的锥齿轮啮合、与该输入端设置的锥齿轮啮合，实现该分动端与该输入端转速绝对值相同旋转方向相反。锥齿轮行星排形式也可以参见图1。图1中的4所示意的部件也可以理解为半幅行星排结构简图示意图中的锥齿轮行星排的行星架固定的行星轮。图2中的4示意单路换向器的平行轴双轴圆柱齿轮形式，在同向分动器的分动端C1设置与之连接的圆柱齿轮，在同向合动器的输入端C2设置与之连接的圆柱齿轮，利用支架固定轴承固定的双轴圆柱齿轮分别与该分动端设置的圆柱齿轮啮合、与该输入端设置的圆柱齿轮啮合，实现该分动端与该输入端转速绝对值相同旋转方向相反。该分动端圆柱齿轮与该输入端圆柱齿轮的模数可以不同。在双轴圆柱齿轮中，必有一根轴上的齿轮具有两套模数可以不相同的齿轮，两套齿轮角速度相同线速度可以不相同。图2中的4也可理解为行星排半幅结构简图示意图中的变线速单层星行星排的结构形式，是变线速行星排的结构形式二，其中同样设置连接分动端的圆柱齿轮和连接输入端的圆柱齿轮(作为单路换向器变线速行排的两个中心轮)，设置行星架固定的多组变线速行星轮，整个变线速行星排使该分动端与该输入端转速绝对值相同旋转方向相反。

所述同向合动器是单排行星排结构，其行星排的特征是其运动特性方程在整理变形后的形式符合条件二：同向合动器运动方程NA2＝0.5*NB2+0.5*NC2，且NA2对应的中心轮A2作为周转控制端，B2、C2既是是同向合动器的输入端也是同向分动差速传动器的输出端。同向合动器行星排三个部件分别是A2、B2、C2，三个部件的转速分别是NA2、NB2、NC2。其行星排可以是变线速双层星行星排、普通圆柱齿轮双层星行星排。这两种双层星行星排的运动特性方程Nt2-a*Nq2-(1-a)*Nj2＝0在a＝0.5时可以整理变形为Nt2＝0.5*Nq2+0.5*Nj2，且Nt2对应的t2作为周转控制端，B2、C2既是同向合动器的输入端也是同向分动差速传动器的输出端，符合条件二；在a＝2.0时可以整理变形为Nq2＝0.5*Nt2+0.5*Nj2，且Nq2对应的q2作为周转控制端，B2、C2既是同向合动器的输入端也是同向分动差速传动器的输出端，符合条件二。以NA2对应的部件A2作为周转控制端，周转控制端也是整个同向分动差速传动器的周转控制端，周转控制端的转速NA2输入值可以确定。以NB2、NC2对应的两个部件作为同向合动器的两个输入端同时也是同向分动差速传动器的两个输出端。输入端B2与同向分动器的分动端B1直接连接，输入端C2通过单路换向器与同向分动器的分动端C1间接连接。B2、C2同时也是同向分动差速传动器的两个输出端，可以对外连接输出旋转方向相同的同轴同转的两个转速或者旋转方向相反的同轴反转的两个转速，即NB2与NC2。同轴同转也称共轴同转，同轴反转也称共轴反转。图1中5、6、7所示部件组成的就是同向合动器采用的变线速双层星行星排，周转控制端7设置外齿环或外齿轮，与外齿环啮合的旁轴齿轮8可以向周转控制端输入转速NA2。图2中5、6、7所示部件组成的就是同向合动器采用的普通圆柱齿轮双层星行星排。

由同向分动器、单路换向器、同向合动器组成的本发明同向分动差速传动器，是行星排复合结构，是二自由度决定系统。当两个旋转构件同向分动器输入端A1与同向合动器周转控制端A2的转速NA1与转速NA2确定时，系统中所有旋转构件的转速被决定，两个输出端B2与C2的转速NB2与NC2也被决定。当NA1与NA2中之一确定、两个输出端转速绝对值的差速或转速绝对值比例(速比)也确定时，系统中所有旋转构件的转速也被决定。同向分动器各运动方程、同向合动器各运动方程、单路换向器连接公式可以组成方程组，以转速NA1、转速NA2的确定值以及各个连接条件为条件解方程组可以得到同向分动差速传动器中每一个旋转构件的转速，包括两个输出端转速。

由于直接连接，同向分动器分动端B1转速等于同向合动器输入端B2转速(NB1＝NB2)。由于通过单路换向器间接连接，同向分动器分动端C1转速等于同向合动器输入端C2转速的负值(NC1＝-NC2)，负号代表这两个转速的旋转方向相反。因为NB2与NC2转速方向相反，所以同向合动器的运动特性方程可表示为|NA2|＝0.5*|NB2|-0.5*|NC2|，即三个转速绝对值之间的方程式子。

对本发明同向分动差速传动器的输入端、周转控制端的操控有多种方式，输出端到运用端的连接有多种方式。根据对本发明的操控不同以及输出端与运用端连接的不同，本发明有六种应用方式。

应用方式一，使NA1的绝对值较大，NA2的绝对值较小，这两个确定的自由度决定系统内各旋转构件的转速。通过输入NA1经同向分动差速传动器传动形成同轴反转的两个转速，通过输入NA2主动调节两个转速绝对值之间的差速。控制周转控制端A2使NA2＝0，则|NB2|＝|NC2|，差速为零。通过控制NA2的值为正为负，可以控制差速为正为负。这种应用方式，同向分动差速传动器可用于同轴反转双旋翼或同轴反转双螺旋桨的传动。以双旋翼或双螺旋桨作为运用端，连接同向分动差速传动器的两个输出端，同轴反转的可调节差速的两个转速从输出端可以传动到运用端仍然是同轴反转的两个转速，带动同轴反转双旋翼或双螺旋桨。输出端到运用端的两个连接一般是两个直接连接，需要时也可以采用两个间接连接，两个间接连接可参见图5。图5中从输出端1、2来的同轴反转的两个转速传动到运用端3、4，还是同轴反转的两个转速。转速的指向要适于连接同轴反转双旋翼。同轴反转也称为共轴反转。

应用方式二，使NA2的绝对值较大，NA1的绝对值较小，这两个确定的自由度决定系统内各旋转构件的转速。通过输入NA2经同向分动差速传动器传动形成同轴同转的两个转速，通过输入NA1主动调节两个转速绝对值之间的差速。控制A1使NA1＝0，则|NB2|＝|NC2|，差速为零。通过控制NA1的值为正为负，可以控制差速为正为负。这种应用方式，同向分动差速传动器也可用于同轴反转双旋翼或同轴反转双螺旋桨的传动，以双旋翼或双螺旋桨作为运用端与本发明输出端连接，同轴同转的两个转速从输出端传动到运用端转化为同轴反转的两个转速，带动同轴反转双旋翼或双螺旋桨。从输出端到运用端的两个连接一般一个是直接连接、另一个是传动比为-1.0的间接连接，这样的间接连接例如带有单路换向器的间接连接。转速的指向要适于连接同轴反转双旋翼。需要时可以采用两个间接连接，两个间接连接可参见图7、图8。图7、图8中从输出端1、2来的同轴同转的两个转速传动到运用端3、4，转化为同轴反转的两个转速。图7、图8中的传动机械逆向使用也可以使同轴同转的两个转速转化为同轴反转的两个转速。

传统的同轴反转双旋翼或双螺旋桨的传动中，双旋翼的旋转方向相反，转速绝对值是相同的不可调的。本发明上述两种应用方式，向运用端同轴反转双旋翼的传动中，双旋翼的旋转方向相反，两个旋翼的转速绝对值之间的差速可以不为零可以调节，这就增加了同轴反转双旋翼传动的操控方法，改进了同轴反转双旋翼的性能。

应用方式三，同向分动差速传动器可作为双流变速传动器用于履带车辆或多轮特种车辆的两个主动轮传动。以车辆的两个主动轮作为运用端连接本发明两个输出端。从输出端到运用端的两个连接，一般是两个间接连接，两个间接连接可参见图6。图6中从输出端1、2来的同轴反转的两个转速传动到运用端3、4，转化为同轴同转的两个转速，转速的指向适于连接两个主动轮。输入NA1可以使两个主动轮同向转动，车辆前进或后退；输入NA2可以使两个主动轮反向转动，车辆原地转弯；同时输入NA1与NA2，两个主动轮同向转动兼差速转动，车辆在行驶中转弯。

应用方式四，同向分动差速传动器还有另一种应用方式可作为双流变速传动器用于履带车辆或多轮特种车辆的主动轮传动。以车辆的两个主动轮作为运用端连接本发明输出端。从输出端到运用端的两个连接，一般采用两个间接连接，两个间接连接可参见图9、图10，图中从输出端1、2来的同轴同转的两个转速传动到运用端3、4，仍然是同轴同转的两个转速，转速的指向适于连接两个主动轮。输入NA2可以使两个主动轮同向转动，车辆前进或后退；输入NA1可以使两个主动轮反向转动，车辆原地转弯；同时输入NA2与NA1，两个主动轮同向转动兼差速转动，车辆在行驶中转弯。

所述双流变速传动器也称双流波箱，是一种现有成熟的两个行星排与其他机械组成的传动系统，是用于履带车辆或特种多轮车辆主动轮的同速传动控制、差速差动控制的传动系统，其同速同转输入端输入的转速最终使两个主动轮同向转动，其差速反转输入端输入的转速最终使两个主动轮反向转动。本发明同向分动差速传动器结合两种不同的输出端与运用端连接结构以两种不同的应用方式实现了与传统双流传动器相同的功能，同样可以用于履带车辆主动轮的同速传动控制、差速差动控制。本发明的这两种结构总体上比较简单紧凑。

应用方式五，通过输入NA1经同向分动差速传动器传动形成同轴反转的两个输出端转速，由输出端连接的运用端的负载决定两个输出端转速绝对值之间的差速，NA1与差速这两个确定的自由度决定系统内各旋转构件的转速。在周转控制端A2设置制动器或电磁力阻尼器等制动装置。改变制动装置的制动力，就改变周转控制端的阻尼，可以影响两个输出端的差速。调节周转控制端的阻尼，就可作为可变阻尼差速器。这种应用方式，同向分动差速传动器可用作机动车辆两个主动轮之间的可变阻尼差速器。参见图11，以同向分动差速传动器的两个输出端5、6连接两个运用端9、10即机动车辆的两个主动轮轴。其中同向合动器的周转控制端7示意为与制动器8相连接，代表着周转控制端设置了制动器或电磁力阻尼器等制动装置。调节制动装置的制动力可以调节周转控制端的阻尼，彻底制动可以使差速为零，相当于差速器中的差速锁锁止。彻底制动周转控制端，就形成了新的决定性的自由度NA2＝0，这时NA1与NA2两个自由度决定了系统中各旋转构件的转速，NB2＝-NC2。

应用方式六，通过输入NA2经同向分动差速传动器传动形成同轴同转的两个输出端转速，由输出端连接的运用端负载的决定的转速绝对值之间的差速，NA2与差速这两个确定的自由度决定系统内各旋转构件的转速。在输入端A1设置制动器或电磁力阻尼器等制动装置。改变制动装置的制动力，就改变输入端的阻尼，可以影响两个输出端的差速。调节输入端的阻尼，就可作为可变阻尼差速器。这种应用方式，同向分动差速传动器也可用作机动车辆两个主动轮之间的可变阻尼差速器。参见图12，以同向分动差速的两个输出端5、6连接两个运用端9、10即机动车辆的两个主动轮轴。其中输入端1示意为与制动器相连接，代表着输入端设置了制动器或电磁力阻尼器等制动装置。调节制动装置的制动力可以调节输入端的阻尼，彻底制动可以使差速为零，相当于差速器中差速锁锁止。彻底制动输入端，就形成了新的决定性的自由度NA1＝0，这时NA2与NA1两个自由度决定了系统中各旋转构件的转速，NB2＝NC2。

应用方式五相当于一种可变阻尼差速器，当NA1确定、两个输出端转速绝对值的差速由与两个输出端连接的两个运用端负载确定时，调节周转控制端A2所连接的制动装置的制动力就是调节改变两个运用端差速运动的阻尼。应用方式六相当于另一种可变阻尼差速器，当NA2确定、两个输出端转速绝对值的差速由两个输出端传动到的两个运用端负载确定时，调节输入端A1所连接的制动装置的制动力就是调节改变两个运用端差速运动的阻尼。所述调节制动装置的制动力可以有调节方案，制动力可以与传动的转速相关，或者与传动的差速相关，或者与传动的转矩相关，或者执行其他种类调节方案。

本发明所述圆柱齿轮可以是直齿、斜齿、人字齿等，锥齿轮可以是直齿、曲齿等。齿轮可以是各种齿形。本发明可以与其他机械组合使用。

本发明同向分动差速传动器的有益之处在于，提出了由同向分动器、单路换向器、同向合动器组成的二自由度决定系统的行星排复合结构作为本发明的结构。提出了同向分动器特征在于其行星排符合本发明所述条件一，同向合动器特征在于其行星排符合条件二。提出了同向分动器与同向合动器之间特定的连接，包括直接连接与间接连接(间接连接含单路换向器)。对应不同的操控、不同的输出端与运用端连接，提出了本发明的六种应用方式。

本发明提出，只要在传动机械中采用了由同向分动器、单路换向器与同向合动器组成的结构，同向分动器、同向合动器的特征符合本发明所述，其相互连接符合本发明所述。这样可用作同轴反转双旋翼传动、用作双流变速传动器或用作可变阻尼差速器的机械，均应属于本发明的保护范围。

附图说明

图1为本发明同向分动差速传动器的一种示意图，也是本发明实施例1的示意图。同向分动器采用变线速双层星行星排，同向合动器采用变线速双层星行星排。A1输入端1，B1一个分动端2，C1另一个分动端3，锥齿轮形式单路换向器4，C2行星架输出端5，B2中心轮输出端6，A2中心轮周转控制端7，向周转控制端输入转速NA2的旁轴齿轮8。其中1、2、3所示部件组成同向分动器。5、6、7所示部件组成同向合动器。

图2为本发明同向分动差速传动器的另一种示意图。同向分动器采用锥齿轮单层星行星排，同向合动器采用普通圆柱齿轮双层星行星排。A1输入端1，B1一个分动端2，C1另一个分动端3，平行轴双轴圆柱齿轮形式单路换向器4，C2行星架输出端5，B2中心轮输出端6，A2中心轮周转控制端7，向周转控制端输入转速NA2的旁轴齿轮8。其中1、2、3所示部件组成同向分动器。5、6、7所示部件组成同向合动器。

图3为本发明所述普通圆柱齿轮双层星行星排示意图。内齿圈1，太阳轮2，行星架3。

图4为本发明所述变线速单层星行星排示意图。行星架1，太阳轮(一个中心轮)2，内齿圈(另一个中心轮)3。

图5为本发明所述应用方式一中从同轴反转输出端传动到同轴反转运用端的传动机械示意图。输出端1，另一输出端2，运用端3，另一运用端4。

图6为本发明所述应用方式三中从同轴反转输出端传动到同轴同转运用端的传动机械示意图。输出端1，另一输出端2，运用端3，另一运用端4。

图7为本发明所述应用方式二中从同轴同转输出端传动到同轴反转运用端的传动机械示意图。输出端1，另一输出端2，运用端3，另一运用端4。

图8为本发明所述应用方式二中从同轴同转输出端传动到同轴反转运用端的另一种传动机械示意图。输出端1，另一输出端2，运用端3，另一运用端4。

图9为本发明所述应用方式四中从同轴同转输出端传动到同轴同转运用端的传动机械示意图。输出端1，另一输出端2，运用端3，另一运用端4。

图10为本发明所述应用方式四中从同轴同转输出端传动到同轴同转运用端的另一种传动机械示意图。输出端1，另一输出端2，运用端3，另一运用端4。

图11为本发明同向分动差速传动器的应用方式五示意图，同向分动器采用变线速双层星行星排，同向合动器采用变线速双层星行星排。A1输入端1，B1一个分动端2，C1另一个分动端3，锥齿轮形式单路换向器4，C2行星架输出端5，B2中心轮输出端6，A2中心轮周转控制端7，制动器8，一个运用端机动车辆主动轮轴9，另一个运用端机动车辆主动轮轴10。

图12为本发明同向分动差速传动器的应用方式六示意图，同向分动器采用变线速双层星行星排，同向合动器采用变线速双层星行星排。A1输入端1连接制动器，B1一个分动端2，C1另一个分动端3，锥齿轮形式单路换向器4，C2行星架输出端5，B2中心轮输出端6，A2中心轮周转控制端7，向周转控制端输入转速NA2的旁轴齿轮8，一个运用端机动车辆主动轮轴9，另一个运用端机动车辆主动轮轴10。

各图中各行星排均按行业惯例以半幅行星排结构表示。各图中各部件只示意结构关系，未反映真实尺寸。

具体实施方式

实施例1：本发明同向分动差速传动器实施例1，参见图1，由同向分动器、单路换向器与同向合动器组成。其同向分动器采用变线速双层星行星排，其运动特性方程为Nt1＝0.5*Nq1+(1-0.5)*Nj1。取变线速行星排的输入端中心轮A1齿轮齿数为24，变线速行星轮的两套齿轮中与之啮合的一侧齿轮齿数为18，以中心轮B1作为一个分动端齿轮齿数为20，变线速行星轮的两套齿轮中与之啮合的另一侧齿轮齿数为30，以行星架C1作为另一个分动端。该变线速双层星行星排的变线速行星轮上的两套齿轮模数不同，其特性参数a为0.5。

其单路换向器采用锥齿轮形式，分动端C1设置的锥齿轮、中心轮C2设置的锥齿轮、轴线轴承固定的锥齿轮这三者的齿轮齿数均为20。含单路换向器的间接连接传动比为-1.0。

其同向合动器采用变线速双层星行星排，其运动特性方程为Nt2＝0.5*Nq2+(1-0.5)*Nj2。取周转控制端中心轮A2齿轮齿数为24，变线速行星轮的两套齿轮中与之啮合的一侧齿轮齿数为18，以中心轮B2作为一个同向合动器输入端(同时也是同向分动差速传动器输出端)齿轮齿数为20，变线速行星轮的两套齿轮中与之啮合的另一侧齿轮齿数为30，以行星架C2作为另一个同向合动器输入端(同时也是同向分动差速传动器输出端)。该变线速双层星行星排的变线速行星轮上的两套齿轮模数不同，其特性参数a为0.5。

同向分动器的分动端B1与同向合动器的输入端B2直接连接，NB1＝NB2。同向分动器的分动端C1通过单路换向器与同向合动器的行星架C2间接连接，NC1＝-NC2。

对本实施例1的输入端、周转控制端的操控有多种方式，输出端到运用端的连接有多种方式。根据对本实施例1的操控不同以及输出端与运用端连接的不同，本实施例1有六种应用方式。

应用方式一，使NA1的绝对值较大，NA2的绝对值较小，这两个确定的自由度决定系统内各旋转构件的转速。通过输入NA1经同向分动差速传动器传动形成同轴反转的两个转速，通过输入NA2主动调节两个转速绝对值之间的差速。控制周转控制端A2使NA2＝0，则|NB2|＝|NC2|，差速为零。通过控制NA2的值为正为负，可以控制差速为正为负。这种应用方式，同向分动差速传动器可用于同轴反转双旋翼或同轴反转双螺旋桨的传动。以双旋翼或双螺旋桨作为运用端，连接同向分动差速传动器的两个输出端，同轴反转的可调节差速的两个转速从输出端可以传动到运用端仍然是同轴反转的两个转速，带动同轴反转双旋翼或双螺旋桨。输出端到运用端的两个连接一般是两个直接连接，需要时也可以采用两个间接连接，两个间接连接可参见图5。图5中从输出端1、2来的同轴反转的两个转速传动到运用端3、4，还是同轴反转的两个转速。转速的指向要适于连接同轴反转双旋翼。

应用方式二，使NA2的绝对值较大，NA1的绝对值较小，这两个确定的自由度决定系统内各旋转构件的转速。通过输入NA2经同向分动差速传动器传动形成同轴同转的两个转速，通过输入NA1主动调节两个转速绝对值之间的差速。控制A1使NA1＝0，则|NB2|＝|NC2|，差速为零。通过控制NA1的值为正为负，可以控制差速为正为负。这种应用方式，同向分动差速传动器也可用于同轴反转双旋翼或同轴反转双螺旋桨的传动，以双旋翼或双螺旋桨作为运用端与本发明输出端连接，同轴同转的两个转速从输出端传动到运用端转化为同轴反转的两个转速，带动同轴反转双旋翼或双螺旋桨。从输出端到运用端的两个连接一般一个是直接连接、另一个是传动比为-1.0的间接连接，这样的间接连接例如带有单路换向器的间接连接。转速的指向要适于连接同轴反转双旋翼。需要时可以采用两个间接连接，两个间接连接可参见图7、图8，图中从输出端1、2来的同轴同转的两个转速传动到运用端3、4，转化为同轴反转的两个转速，图7、图8中的传动机械逆向使用也可以使同轴同转的两个转速转化为同轴反转的两个转速。

应用方式三，同向分动差速传动器可作为双流变速传动器用于履带车辆或多轮特种车辆的主动轮传动。以车辆的两个主动轮作为运用端连接本发明两个输出端。从输出端到运用端的两个连接，一般是两个间接连接，两个间接连接可参见图6，图中从输出端1、2来的同轴反转的两个转速传动到运用端3、4，转化为同轴同转的两个转速，转速的指向适于连接两个主动轮。输入NA1可以使两个主动轮同向转动，车辆前进或后退；输入NA2可以使两个主动轮反向转动，车辆原地转弯；同时输入NA1与NA2，两个主动轮同向转动兼差速转动，车辆在行驶中转弯。

应用方式五，通过输入NA1经同向分动差速传动器传动形成同轴反转的两个输出端转速，由输出端连接的运用端的负载决定两个输出端转速绝对值之间的差速，NA1与差速这两个确定的自由度决定系统内各旋转构件的转速。在周转控制端A2设置制动器或电磁力阻尼器等制动装置。改变制动装置的制动力，就改变周转控制端的阻尼，可以影响差速。调节周转控制端的阻尼，就可作为可变阻尼差速器。这种应用方式，同向分动差速传动器可用作机动车辆两个主动轮之间的可变阻尼差速器。参见图11，其中同向合动器的周转控制端7示意为与制动器8相连接，代表着周转控制端设置了制动器或电磁力阻尼器等制动装置。调节制动装置的制动力可以调节改变周转控制端的差速阻尼，彻底制动可以使差速为零，相当于差速器中的差速锁锁止。彻底制动周转控制端，就形成了新的决定性的自由度NA2＝0，这时NA1与NA2两个自由度决定了系统中各旋转构件的转速，NB2＝-NC2。

应用方式六，通过输入NA2经同向分动差速传动器传动形成同轴同转的两个输出端转速，由输出端连接的运用端负载的决定的转速绝对值之间的差速，NA2与差速这两个确定的自由度决定系统内各旋转构件的转速。在输入端A1设置制动器或电磁力阻尼器等制动装置。改变制动装置的制动力，就改变输入端的阻尼，可以影响差速。调节输入端的阻尼，就可作为可变阻尼差速器。这种应用方式，同向分动差速传动器也可用作机动车辆两个主动轮之间的可变阻尼差速器。参见图12，其中输入端1示意为与制动器相连接，代表着输入端设置了制动器或电磁力阻尼器等制动装置。调节制动装置的制动力可以调节输入端的差速阻尼，彻底制动可以使差速为零，相当于差速器中差速锁锁止。彻底制动输入端，就形成了新的决定性的自由度NA1＝0，这时NA2与NA1两个自由度决定了系统中各旋转构件的转速，NB2＝NC2。

应用方式五相当于一种可变阻尼差速器，当NA1确定、两个输出端转速绝对值的差速由与两个输出端连接的两个运用端负载确定时，调节周转控制端A2所连接的制动装置的制动力就是调节改变两个运用端差速运动的阻尼。应用方式六相当于另一种可变阻尼差速器，当NA2确定、两个输出端转速绝对值的差速由两个输出端传动到的两个运用端负载确定时，调节输入端A1所连接的制动装置的制动力就是调节改变两个运用端差速运动的阻尼。

上述实施例仅为本发明的部分实施方式。

Claims

1.同向分动差速传动器，由同向分动器、单路换向器与同向合动器构成，具有特定的连接方式与传动路径，所述同向分动器是单排行星排，特征是其行星排符合条件一：其运动特性方程在整理变形后的形式是NA1＝0.5*NB1+(1-0.5)*NC1，所述同向合动器是单排行星排，其行星排可以是变线速双层星行星排或普通圆柱齿轮双层星行星排，特征是其行星排符合条件二：其运动特性方程在整理变形后的形式是NA2＝0.5m*NB2+0.5*NC2，且NA2对应的中心轮A2作为周转控制端，B2、C2即是同向合动器的输入端也是同向分动差速传动器的输出端，所述单路换向器可以是锥齿轮形式、锥齿轮行星排形式、平行轴双轴圆柱齿轮形式、变线速行星排形式，单路换向器用于同向分动器的分动端C1与同向合动器的输入端C2之间的间接连接，间接连接传动比为-1.0，在同向分动器行星排中，以NA1对应的部件A1作为同向分动器的输入端，这也是本发明同向分动差速传动器的输入端，以其余两个部件作为分动端，分动端B1直接连接同向合动器的输入端B2，分动端C1通过单路换向器间接连接同向合动器的输入端C2，在同向合动器行星排中，以NA2对应的部件A2作为周转控制端，这也是本发明同向分动差速传动器的周转控制端，以NB2对应的部件中心轮B2与同向分动器的分动端B1直接连接，即NB1＝NB2，以NC2对应的部件行星架C2通过单路换向器与同向分动器的分动端C1间接连接，即NC1＝-NC2，同向合动器中的两个输入端同时也是同向分动差速传动器的两个输出端。

2.如权利要求1所述的同向分动差速传动器，是行星排复合结构，是二自由度决定系统，当输入端的转速NA1与周转控制端的转速NA2确定时，系统中所有旋转构件的转速被决定，包括输出端转速NB2与NC2也被决定，当NA1与NA2中之一确定、两个输出端转速绝对值的差速也确定时，系统中所有旋转构件的转速也被决定，根据操控不同以及输出端与运用端连接的不同，本发明有六种应用方式：应用方式一用于同轴反转双旋翼传动，当NA1绝对值较大时，调节NA2可以调节两个输出端转速绝对值之间的差速，应用方式二用于同轴反转双旋翼传动，当NA2绝对值较大时，调节NA1可以调节两个输出端转速绝对值之间的差速，应用方式三用作双流变速传动器，输入NA1可以使两个主动轮同向转动，输入NA2可以使两个主动轮反向转动，应用方式四用作双流变速传动器，输入NA2可以使两个主动轮同向转动，输入NA1可以使两个主动轮反向转动，应用方式五用作可变阻尼差速器，当NA1确定、两个输出端转速绝对值的差速由两个输出端连接到的两个运用端负载确定时，调节周转控制端A2所连接的制动装置的制动力就是调节两个运用端差速运动的阻尼，应用方式六用作可变阻尼差速器，当NA2确定、两个输出端转速绝对值的差速由两个输出端连接到的两个运用端负载确定时，调节输入端A1所连接的制动装置的制动力就是调节两个运用端差速运动的阻尼。