CN111674464A - 一种全地形平台传动转向系统 - Google Patents

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CN111674464A CN202010434270.9A CN202010434270A CN111674464A CN 111674464 A CN111674464 A CN 111674464A CN 202010434270 A CN202010434270 A CN 202010434270A CN 111674464 A CN111674464 A CN 111674464A
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俞加俊
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Abstract

一种全地形平台传动转向系统，包括壳体，所述壳体内部设置有动力输入轴、惰轴、过渡轴、转向差速器以及轮边差速器；本发明采用特殊的转向差速器以及轮边差速器，在转向过程中，虽然对一侧转向轴进行钳制，但转向差速器将被钳制一侧的动力传递叠加到未钳制一侧，让全地形平台操控变得平顺，将钳制及转向相关的能耗降到最低，节约能耗，延长续航时间。采用发动机作为动力源时，分设高低速挡的方式，高速挡时，平台巡航效率高且操纵性能优越；低速挡时，转弯半径极小，通过性好。采用电动机作为主动力源和转向动力源，且当主驱动电机没有动力输入，使用转向电机作为转向动力源时，左右转向轮边齿轮的转速正好大小相等，方向相反，最终让左右轮边轴的转速也大小相等，方向相反，实现原地转向。

Description

一种全地形平台传动转向系统
技术领域
本发明涉及特种装备领域，特别是一种全地形平台传动转向系统。
背景技术
全地形平台是指可以在任何地形上行驶的平台，在普通车辆难以机动的地形上行走自如。全地形平台具有多种用途，且不受道路条件的限制。
在现有技术中，全地形平台采用的传动转向系统具有如下缺陷：
(1)第一种全地形平台的转向系统，其转向过程都通常是通过对一侧的轮子部分制动后，将其转动的能力通过热量的形式消耗掉来实施，其能耗较高，对全地形平台的续航时间也有极大的制约；且由于该种转向系统由于通过刹车钳夹持消耗一侧轮边轴的能量，容易造成卡顿，操作比较笨拙，这降低了全地形平台的驾驶操纵舒适感。
(2)第二种形式的全地形平台，采用传统汽车上传动系统和转向系统，其传动系统和转向系统分别采用两种系统，结构复杂；转向系统为桥式差速器，该种转向系统的缺点为转弯半径大，不能适应野外狭小地形地貌，制约全地形平台的使用。
(3)第三种形式的全地形平台，采用双流转向系统，该种转向系统的缺点为结构复杂，重量和体积较大，成本高昂。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种全地形平台传动转向系统，其具体技术方案如下：
一种全地形平台传动转向系统，包括壳体，所述壳体内部设置有动力输入轴、惰轴、过渡轴、转向差速器以及轮边差速器；
所述动力输入轴用于连接动力源，将动力传动至过渡轴，实现动力输入；
所述惰轴用于实现退挡时齿轮反向转动，所述惰轴设置于动力输入轴一侧，所述惰轴通过齿轮与动力输入轴以及过渡轴啮合传动，动力输入轴通过惰轴将动力输入给过渡轴，实现过渡轴齿轮反转实现退挡动力传动；
所述过渡轴位于动力输入轴一侧，所述过渡轴通过齿轮与动力输入轴啮合传动，
所述转向差速器、轮边差速器以及所述过渡轴位置为三角结构，为相互啮合设置；
所述转向差速器用于调节左右转向轮的转速差；通过所述过渡轴将动力传入给所述转向差速器；
所述轮边差速器用于形成左右转向轮转速差；通过过渡轴以及所述转向差速器将动力传给所述轮边差速器。
进一步的，所述动力输入轴上通过轴承安装有前进挡主动齿轮和后退挡主动齿轮，所述动力输入轴上通过花键啮合的方式套合滑动连接有前进后退换挡轴套；所述前进后退换挡轴套上固定连接有前进后退换挡杆；所述前进后退换挡轴套两侧与所述前进挡主动齿轮侧边以及后退挡主动齿轮侧边设置有相互配合的嵌块与嵌槽，实现侧边啮合传动；通过前进后退换挡杆拨动前进后退换挡轴套，使前进后退换挡轴套与前进挡主动齿轮和后退挡主动齿轮啮合，实现换挡操作。
进一步的，所述惰轴上通过轴承安装有后退挡空转齿轮，所述后退挡空转齿轮与所述后退挡主动齿轮啮合。
进一步的，所述过渡轴上通过花键啮合的方式设置有过渡轴前进挡齿轮和过渡轴后退挡齿轮、通过轴承安装的方式连接有过渡轴高速齿轮和过渡轴低速齿轮、通过花键啮合的方式套合滑动连接有位于过渡轴高速齿轮和过渡轴低速齿轮的高低速换挡轴套，所述高低速换挡轴套上固定连接有高低速换挡杆；
所述过渡轴前进挡齿轮与所述前进挡主动齿轮相啮合，所述过渡轴后退挡齿轮与所述后退挡空转齿轮相啮合；
所述高低速换挡轴套两侧与所述过渡轴高速齿轮侧边以及过渡轴低速齿轮侧边设置有相互配合的嵌块与嵌槽，实现侧边啮合；通过高低速换挡杆拨动高低速换挡轴套，使高低速换挡轴套与过渡轴高速齿轮和过渡轴低速齿轮啮合，实现换挡操作。
进一步的，所述转向差速器包括外部一体化设置有转向高挡齿轮和转向低挡齿轮的转向差速器箱体、通过轴承安装设置在转向差速器箱体两侧侧边的左转向行星轴以及右转向行星轴、与左转向行星轴一体成型的左转向行星齿轮、与右转向行星轴一体成型的右转向行星齿轮、以及通过轴承安装设置在转向差速器箱体两端中心的左转向轴和右转向轴、与左转向轴一体成型并与左转向行星齿轮啮合的左转向太阳齿轮、与右转向轴一体成型并与右转向行星齿轮啮合的右转向太阳齿轮；
所述转向高挡齿轮与所述过渡轴高速齿轮啮合，所述转向低挡齿轮与所述过渡轴低速齿轮啮合；
所述左转向轴和右转向轴分别通过轴承安装在壳体上；所述左转向轴上通过花键啮合的方式设置有左转向轮边齿轮；所述右转向轴上通过花键啮合的方式设置有右转向轮边齿轮。
进一步的，所述轮边差速器包括通过轴承安装设置在壳体上的左轮边轴和右轮边轴、通过轴承安装设置在左轮边轴上的左太阳齿轮、通过轴承安装设置在右轮边轴上的右太阳齿轮、与左太阳齿轮一体成型的左轮边转向齿轮、与右太阳齿轮一体成型的右轮边转向齿轮、均匀分布啮合在左太阳齿轮外部四周的四个左轮边行星齿轮、均匀分布啮合在右太阳齿轮外部四周的四个右轮边行星齿轮、与左轮边轴一体成型并且一侧两端通过轴承分别与四个左轮边行星齿轮连接的左轮辐条盘、与右轮边轴一体成型并且一侧两端通过轴承分别与四个右轮边行星齿轮连接的右轮辐条盘、在内侧一体成型有左轮边齿圈齿轮和右轮边齿圈齿轮的轮边齿圈；轮边齿圈外周一体成型有轮边主动齿轮；所述左轮边齿圈齿轮与四个左轮边行星齿轮外周啮合，所述右轮边齿圈齿轮与四个右轮边行星齿轮啮合；
所述左轮边转向齿轮与所述左转向轮边齿轮相啮合，所述右轮边转向齿轮与所述右转向轮边齿轮相啮合；所述轮边主动齿轮与所述过渡轴后退挡齿轮相啮合。
使用时，左轮边轴和右轮边轴分别连接两个用于行走的全地形平台车轮。
在一种方案中，所述动力输入轴连接无级变速器CVT，无级变速器CVT连接发动机，通过发动机将动力提供给无级变速器CVT，无级变速器CVT再提供动力给动力输入轴；所述左转向轴上通过花键啮合的方式设置有左制动盘，左制动盘上设置有固定在壳体上的左制动钳；所述右转向轴上通过花键啮合的方式设置有右制动盘，右制动盘上设置有固定在壳体上的右制动钳。
通过左制动钳、右制动钳分别对左制动盘、右制动盘进行钳制，实现左转向轮边齿轮与右转向轮边齿轮形成转速差，带动左轮边转向齿轮与右轮边转向齿轮产生转速差，带动左轮边轴和右轮边轴形成转速差，最后实现两个全地形平台车轮形成转速差。
在另一种方案中，所述动力输入轴连接主驱动电机，通过提供动力；所述右转向轴上安装有转向电机；此时，所述前进后退换挡轴套固定与前进挡主动齿轮侧边固定连接；所述高低速换挡轴套固定与过渡轴低速齿轮固定连接。
当主驱动电机有动力输入时：
通过转向电机反转提供与右转向轴相反方向的动力，使得右转向轴转速小于左转向轴转速，传递到轮边减速器并与过渡轴动力叠加后，右轮边轴转速大于左轮边轴转速，此时右车轮转速大于左车轮转速，实现左转。
通过转向电机正转提供与右转向轴相同方向的动力，使得右转向轴转速大于左转向轴转速，传递到轮边减速器并与过渡轴动力叠加后，右轮边轴转速小于左轮边轴转速，实现右转。
当主驱动电机无动力输入时：
转向电机为右转向轴提供转动动力，根据差速器原理，转向差速器上左右转向轮边齿轮的转速之和为转向高速低速挡齿轮转速的两倍。此时，转向高速低速挡齿轮转速为零，这样，左右转向轮边齿轮的转速正好大小相等，方向相反，最终让左右轮边轴的转速也大小相等，方向相反，平台实现原地转向。
本发明的有益效果是：
(1)发明采用特殊的转向差速器以及轮边差速器，在转向过程中，虽然对一侧转向轴进行钳制，然而本发明中转向差速器的物理特性使得转向差速器上左右转向轮边齿轮的转速之和为转向高速低速挡齿轮转速的两倍，但转向差速器将被钳制一侧的动力传递叠加到未钳制一侧，能让全地形平台操控变得平顺，不会发生卡顿的情况，将钳制及转向相关的能耗降到最低，节约能耗，延长使用时间。
(2)在采用发动机作为动力源时，采用分设高低速挡的方式使用，高速挡时，平台及高效率巡航且操纵性能优越；低速挡时，转弯半径极小，通过性好。
(3)在采用电机作为动力源，且主驱动电机无动力输入，转向电机为动力源时，左右转向轮边齿轮的转速正好大小相等，方向相反，最终让左右轮边轴的转速也大小相等，方向相反，实现原地转向。
附图说明
图1是本发明内部剖面示意图。
图2是本发明实施例1连接发动机时示意图。
图3是本发明实施例2连接主驱动电机和转向电机时示意图。
图4是本发明各个轴之间位置示意图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。
实施例一
本实施例采用发动机提供动力源，通过高低速换挡杆36变换高速挡和低速挡的挡位，并通过前进后退换挡杆14调节前进挡和后退挡的挡位。
一种全地形平台传动转向系统，包括壳体1，所述壳体1内部通过轴承连接设置有动力输入轴10、惰轴20、过渡轴30、转向差速器40以及轮边差速器50。
所述动力输入轴10上通过轴承安装有前进挡主动齿轮11和后退挡主动齿轮12，所述动力输入轴10上通过花键啮合的方式套合滑动连接有前进后退换挡轴套13；所述前进后退换挡轴套13上固定连接有前进后退换挡杆14；所述前进后退换挡轴套13两侧与所述前进挡主动齿轮11侧边以及后退挡主动齿轮12侧边设置有相互配合的嵌块与嵌槽，实现侧边啮合；通过前进后退换挡杆14拨动前进后退换挡轴套13，使前进后退换挡轴套13与前进挡主动齿轮11和后退挡主动齿轮12啮合，实现换挡操作。
所述惰轴20位于所述动力输入轴10一侧；所述惰轴20上通过轴承安装有后退挡空转齿轮21，所述后退挡空转齿轮21与所述后退挡主动齿轮12啮合。
所述过渡轴30位于所述动力输入轴10一侧；所述过渡轴30上通过花键啮合的方式设置有过渡轴前进挡齿轮31和过渡轴后退挡齿轮32、通过轴承安装的方式连接有过渡轴高速齿轮33和过渡轴低速齿轮34、通过花键啮合的方式套合滑动连接有位于过渡轴高速齿轮33和过渡轴低速齿轮34的高低速换挡轴套35，所述高低速换挡轴套35上固定连接有高低速换挡杆36；过渡轴高速齿轮33半径小于过渡轴低速齿轮34半径；
所述过渡轴前进挡齿轮31与所述前进挡主动齿轮11相啮合，所述过渡轴后退挡齿轮32与所述后退挡空转齿轮21相啮合；
所述高低速换挡轴套35两侧与所述过渡轴高速齿轮33侧边以及过渡轴低速齿轮34侧边设置有相互配合的嵌块与嵌槽，实现侧边啮合；通过高低速换挡杆36拨动高低速换挡轴套35，使高低速换挡轴套35与过渡轴高速齿轮33和过渡轴低速齿轮34啮合，实现换挡操作。
所述转向差速器40包括外部一体化设置有转向高挡齿轮44和转向低挡齿轮45的转向差速器箱体41、通过轴承安装设置在转向差速器箱体41两侧侧边的两个左转向行星轴4301以及两个右转向行星轴4302、与左转向行星轴4301一体成型的左转向行星齿轮4701、与右转向行星轴4302一体成型的右转向行星齿轮4702、以及通过轴承安装设置在转向差速器箱体41两端中心的左转向轴4001和右转向轴4002、与左转向轴4001一体成型并与左转向行星齿轮4701啮合的左转向太阳齿轮4601、与右转向轴4002一体成型并与右转向行星齿轮4702啮合的右转向太阳齿轮4602；
所述转向高挡齿轮44与所述过渡轴高速齿轮33啮合，所述转向低挡齿轮45与所述过渡轴低速齿轮34啮合；
所述左转向轴4001和右转向轴4002分别通过轴承安装在壳体1上；所述左转向轴4001上通过花键啮合的方式设置有左转向轮边齿轮4801；所述右转向轴4002上通过花键啮合的方式设置有右转向轮边齿轮4802。
所述轮边差速器50包括通过轴承安装设置在壳体1上的左轮边轴5001和右轮边轴5002、通过轴承安装设置在左轮边轴5001上的左太阳齿轮5301、通过轴承安装设置在右轮边轴5002上的右太阳齿轮5302、与左太阳齿轮5301一体成型的左轮边转向齿轮5501、与右太阳齿轮5302一体成型的右轮边转向齿轮5502、均匀分布啮合在左太阳齿轮5301外部四周的四个左轮边行星齿轮5601、均匀分布啮合在右太阳齿轮5302外部四周的四个右轮边行星齿轮5602、与左轮边轴5001一体成型并且一侧两端通过轴承分别与四个左轮边行星齿轮5601连接的左轮辐条盘5201、与右轮边轴5002一体成型并且一侧两端通过轴承分别与四个右轮边行星齿轮5602连接的右轮辐条盘5202、在内侧一体成型有左轮边齿圈齿轮5401和右轮边齿圈齿轮5402的轮边齿圈51；轮边齿圈51外周一体成型有轮边主动齿轮57；所述左轮边齿圈齿轮5401与四个左轮边行星齿轮5601外周啮合，所述右轮边齿圈齿轮5402与四个右轮边行星齿轮5602啮合；
所述左轮边转向齿轮5501与所述左转向轮边齿轮4801相啮合，所述右轮边转向齿轮5502与所述右转向轮边齿轮4802相啮合；所述轮边主动齿轮57与所述过渡轴后退挡齿轮32相啮合。
所述动力输入轴10连接发动机5，通过发动机5提供动力；
所述左转向轴4001上通过花键啮合的方式设置有左制动盘4201，左制动盘4201上设置有固定在壳体1上的左制动钳4901；所述右转向轴4002上通过花键啮合的方式设置有右制动盘4202，右制动盘4202上设置有固定在壳体1上的右制动钳4902。
本实施例使用原理：
1、平台直行
(1)如图2所示，平台动力从发动机5通过无级变速器CVT6传入动力输入轴10，当前进后退换挡轴套13与前进挡主动齿轮11啮合，动力从动力输入轴10通过前进挡主动齿轮11与过渡轴前进挡齿轮31的啮合传入过渡轴30；
(2)过渡轴30通过过渡轴高速齿轮33与转向高挡齿轮44啮合，或过渡轴低速齿轮34与转向低挡齿轮45啮合的方式传入转向差速器40；此时通过高低速换挡杆36拨动高低速换挡轴套3，使高低速换挡轴套35与过渡轴高速齿轮33或过渡轴低速齿轮34啮合，实现选择高挡位或低挡位运行；
(3)转向差速器40分别通过左转向行星齿轮4701与左转向太阳齿轮4601啮合、右转向行星齿轮4702与右转向太阳齿轮4602啮合，将动力传入左转向轴4001和右转向轴4002；
(4)随后分别通过左转向轮边齿轮4801与左轮边转向齿轮5501啮合、右转向轮边齿轮4802与右轮边转向齿轮5502啮合，使得动力传入轮边差速器50；
(5)此外，过渡轴30的动力还将通过过渡轴主动齿轮32与轮边主动齿轮57啮合，传送到轮边差速器50；
(6)左轮边齿圈齿轮5401与右轮边齿圈齿轮5402与左太阳齿轮5301和右太阳齿轮5302的动力合成到左轮边行星齿轮5601和右轮边行星齿轮5602上，然后传给左轮辐条盘5201和右轮辐条盘5202，通过左轮辐条盘5201和右轮辐条盘5202传送给左轮边轴5001和右轮边轴5002。
此时，左制动盘4201和右制动盘4202都未被钳制，从而左转向轮边齿轮4801和右转向轮边齿轮4802的转速相同，因此左轮边轴5001和右轮边轴5002的转速也就相同，平台完成高挡速或低挡速直行。
2、高速挡转弯
(1)平台动力从发动机5传入动力输入轴10，当前进后退换挡轴套13与前进挡主动齿轮11啮合，动力从动力输入轴10通过前进挡主动齿轮11与过渡轴前进挡齿轮31的啮合传入过渡轴30；
(2)通过高低速换挡杆36拨动高低速换挡轴套3，使高低速换挡轴套35与过渡轴高速齿轮33啮合，实现选择高挡位运行；过渡轴高速挡齿轮33与转向高速挡齿轮44啮合传入转向差速器40；
(3)转向差速器40的转向差速器箱体41带动左转向行星轴4301和右转向行星轴4302转动，随后左转向行星齿轮4701和右转向行星齿轮4702带动与之啮合的左转向太阳齿轮4601和右转向太阳齿轮4602转动，将动力传入左转向轴4001和右转向轴4002；
(4)左转向轴4001和右转向轴4002带动左转向轮边齿轮4801与右转向轮边齿轮4802转动，随后通过啮合的左轮边转向齿轮5501和右轮边转向齿轮5502传入轮边差速器50；
(5)过渡轴30的动力还将通过过渡轴主动齿轮32与轮边主动齿轮57啮合，传送到轮边差速器04。
(6)左轮边齿圈齿轮5401与右轮边齿圈齿轮5402与左太阳齿轮5301和右太阳齿轮5302的动力合成到左轮边行星齿轮5601和右轮边行星齿轮5602上，然后传给左轮辐条盘5201和右轮辐条盘5202，通过左轮辐条盘5201和右轮辐条盘5202传送给左轮边轴5001和右轮边轴5002。
(7)当左制动盘4201被左制动钳4901钳制，从而左转向轮边齿轮4801和右转向轮边齿轮4802形成转速差，导致左轮边转向齿轮5501和右轮边转向齿轮5502产生转速差，最终导致左轮边轴5001和右轮边轴5002形成转速差，左轮边轴5001转速大于右轮边轴5002转向，平台右转。
3、低速挡转弯
(1)平台动力从发动机5传入动力输入轴10，当前进后退换挡轴套13与前进挡主动齿轮11啮合，动力从动力输入轴10通过前进挡主动齿轮11与过渡轴前进挡齿轮31的啮合传入过渡轴30；
(2)通过高低速换挡杆36拨动高低速换挡轴套3，使高低速换挡轴套35与过渡轴低速齿轮34啮合，实现选择低挡位运行；过渡轴低速齿轮34与转向低挡齿轮45啮合传入转向差速器40；
(3)转向差速器40的转向差速器箱体41带动左转向行星轴4301和右转向行星轴4302转动，随后左转向行星齿轮4701和右转向行星齿轮4702带动与之啮合的左转向太阳齿轮4601和右转向太阳齿轮4602转动，将动力传入左转向轴4001和右转向轴4002；
(4)左转向轴4001和右转向轴4002带动左转向轮边齿轮4801与右转向轮边齿轮4802转动，随后通过啮合的左轮边转向齿轮5501和右轮边转向齿轮5502传入轮边差速器50；
(5)过渡轴30的动力还将通过过渡轴主动齿轮32与轮边主动齿轮57啮合，传送到轮边差速器04。
(6)左轮边齿圈齿轮5401与右轮边齿圈齿轮5402与左太阳齿轮5301和右太阳齿轮5302的动力合成到左轮边行星齿轮5601和右轮边行星齿轮5602上，然后传给左轮辐条盘5201和右轮辐条盘5202，通过左轮辐条盘5201和右轮辐条盘5202传送给左轮边轴5001和右轮边轴5002。
(7)当左制动盘4201被左制动钳4901钳制，从而左转向轮边齿轮4801和右转向轮边齿轮4802形成转速差，导致左轮边转向齿轮5501和右轮边转向齿轮5502产生转速差，最终导致左轮边轴5001和右轮边轴5002形成转速差，左轮边轴5001转速大于右轮边轴5002转向，平台右转。
需要注意的是，本发明实施例中的高速挡与低速挡切换，以及前进挡和后退挡切换时，均需要全地形平台停止时进行换挡，此时各个转轴停止转动，高低速换挡杆36和前进后退换挡杆14可慢慢拨动高低速换挡轴套3和前进后退换挡轴套13，使其能与相对应的齿轮相啮合。
本实施例中的各个齿轮之间的齿轮比，如下表所示：
表1本发明齿轮间齿轮比关系表
Figure BDA0002501645810000081
Figure BDA0002501645810000091
备注：以上齿轮齿比为多种可行方案中的一种，以上数据供原理计算分析使用。
表格标记说明：前进挡主动齿轮齿数Z11、过渡轴前进挡齿轮齿数Z31、过渡轴高速齿轮齿数Z33、转向高挡齿轮齿数Z44、过渡轴低速齿轮齿数Z34、转向低挡齿轮齿数Z45、过渡轴后退挡齿轮齿数Z32、轮边主动齿轮齿数Z57、左/右转向轮边齿轮齿数Z48、左/右轮边转向齿轮齿数Z55、左/右轮边齿圈齿轮齿数Z54、左/右太阳齿轮齿数Z53。
本实施例中假设动力输入轴10的转速为2000rpm，设置为前进挡时，左制动盘被卡死，左转向轴4001转速为0时，各个齿轮及转轴的转速情况如下表所示：
表2本发明实施例1部件转速关系表
序号 名称 公式 高速挡转速 低速挡转速
1 R10 2000 2000
2 R30 R10*n1 1556 1556
3 R41 R30*n2(高速挡)；R30*n3(低速挡) 720 1217
4 R4001 0 0 0
5 R4002 2*R41-R4001 1441 2434
6 R51 R30*n4 576 576
7 R5501 R4001*n5 0 0
8 R5502 R4002*n5 818 1382
9 R5001 R51*n6-R5501*n7 399 399
10 R5002 R51*n6-R5502*n7 148 -25
表格标记说明：动力输入轴转速R10、过渡轴转速R30、转向差速器箱体转速R41、左转向轴转速R4001、右转向轴转速R4002、轮边齿圈转速R51、左轮边转向齿轮转速R5501、右轮边转向齿轮转速R5502、左轮边轴转速R5001、右轮边轴转速R5002。(本实施例中转速单位均为rpm)
如表2所示，根据传动原理，高速挡转向时，左轮边轴5001和右轮边轴5002的转速虽然大小不同，但是旋转方向相同；而低速挡转向时，左轮边轴5001和右轮边轴5002的转速不仅大小不同，在左制动盘4201或右制动盘4202被完全钳制时，左轮边轴5001和右轮边轴5002的转速方向相反；即高速挡转向时，转弯半径相对较大；低速挡转向时，转弯半径极小，可实现极小半径转弯。
实施例二
与实施例一相比，本实施例不同之处在于：
本实施例采用电机提供动力源，使用低速挡的挡位；使用将挡位限位于前进挡，主驱动电机正转时，平台实现前进操作，主驱动电机反转时实现平台后退操作。本实施例可以实现平台原地转向。
所述动力输入轴10连接主驱动电机7；所述右转向轴4202上安装有转向电机8；通过插销和弹簧将前进后退换挡轴套13固定与前进挡主动齿轮11侧边固定连接；通过插销和弹簧将所述高低速换挡轴套35固定与过渡轴低速齿轮34固定连接。
本实施例使用原理：
1、平台直行
当平台直行时，动力传动原理同实施例一。
2、平台左转/右转
(1)当动力输入轴10通过主驱动电机7动力输入时，转向电机8如同制动钳，向右转向轴4002提供和其转动方向相反的钳制力，导致左转向轮边齿轮4801比右转向轮边齿轮4802转速快，根据差速器原理，最终使得右轮边轴5002的转速高于左轮边轴5001，从而实现向左转向。
(2)当动力输入轴10通过主驱动电机7动力输入时，转向电机对右转向轴4002提供和其转动方向相同的同向动力，增加右转向轴4002的转速，导致右转向轮边齿轮4802比左转向轮边齿轮4801转速快，根据差速器原理，最终使得右轮边轴5002的转速低于左轮边轴5001转速，从而实现向右转向。
3、平台原地转向
当主驱动电机无动力输入时，转向电机为右转向轴4002提供转动动力作为动力源，根据差速器原理，转向差速器40上左转向轮边齿轮4801与右转向轮边齿轮4802的转速之和为转向高挡齿轮44及转向低挡齿轮45转速的两倍。此时，转向高挡齿轮44和转向低挡齿轮45转速为零，这样，左转向轮边齿轮4801和右转向轮边齿轮4802的转速正好大小相等，方向相反，最终让左轮边轴5001和右轮边轴5002的转速也大小相等，方向相反，实现原地转向。
本实施例中各个齿轮比数据与实施例1一致，在原地转向时，主驱动电机不提供动力，动力输入轴10的转速为0，转向电机为右转向轴4002提供转速为200rpm的动力源，此时各个齿轮及转轴的转速情况如下表所示：
表2本发明实施例2原地转向时部件转速关系表
Figure BDA0002501645810000101
Figure BDA0002501645810000111
表格标记说明：动力输入轴转速R10、过渡轴转速R30、转向差速器箱体转速R41、左转向轴转速R4001、右转向轴转速R4002、轮边齿圈转速R51、左轮边转向齿轮转速R5501、右轮边转向齿轮转速R5502、左轮边轴转速R5001、右轮边轴转速R5002。(本实施例中转速单位均为rpm)
附图标记说明：
壳体1；
动力输入轴10、前进挡主动齿轮11、后退挡主动齿轮12、前进后退换挡轴套13、前进后退换挡杆14；
惰轴20、后退挡空转齿轮21；
过渡轴30、过渡轴前进挡齿轮31、过渡轴后退挡齿轮32、过渡轴高速齿轮33、过渡轴低速齿轮34、高低速换挡轴套35、高低速换挡杆36；
转向差速器40、左转向轴4001、右转向轴4002、转向差速器箱体41、左制动盘4201、右制动盘4202、左转向行星轴4301、右转向行星轴4302、转向高挡齿轮44、转向低挡齿轮45、左转向太阳齿轮4601、右转向太阳齿轮4602、左转向行星齿轮4701、右转向行星齿轮4702、左转向轮边齿轮4801、右转向轮边齿轮4802、左制动钳4901、右制动钳4902；
轮边差速器50、左轮边轴5001、右轮边轴5002、轮边齿圈51、左轮辐条盘5201、右轮辐条盘5202、左太阳齿轮5301、右太阳齿轮5302、左轮边齿圈齿轮5401、右轮边齿圈齿轮5402、左轮边转向齿轮5501、右轮边转向齿轮5502、右轮边转向齿轮5502、左轮边行星齿轮5601、右轮边行星齿轮5602、轮边主动齿轮57；
发动机5；
无极变速器CVT6；
主驱动电机7；
转向电机8。

Claims (8)

1.一种全地形平台传动转向系统，包括壳体，动力输入轴(10)、惰轴(20)、过渡轴(30)，其特征在于，所述壳体内部设置有转向差速器(40)以及轮边差速器(50)；
所述过渡轴(30)位于动力输入轴(10)一侧，所述过渡轴(30)通过齿轮与动力输入轴(10)啮合传动；
所述转向差速器(40)、轮边差速器(50)以及所述过渡轴(30)位置为三角结构，为相互啮合设置；
所述转向差速器(40)用于调节左右转向轮的转速差；通过所述过渡轴(30)将动力传入给所述转向差速器(40)；
所述轮边差速器(50)用于形成左右转向轮的转速差；通过过渡轴(30)以及所述转向差速器(40)将动力传给所述轮边差速器(50)。
2.如权利要求1所述的一种全地形平台传动转向系统，其特征在于，所述转向差速器(40)包括外部一体化设置有转向高挡齿轮(44)和转向低挡齿轮(45)的转向差速器箱体(41)、通过轴承安装设置在转向差速器箱体(41)两侧侧边的左转向行星轴(4301)以及右转向行星轴(4302)、与左转向行星轴(4301)一体成型的左转向行星齿轮(4701)、与右转向行星轴(4302)一体成型的右转向行星齿轮(4702)、以及通过轴承安装设置在转向差速器箱体(41)两端中心的左转向轴(4001)和右转向轴(4002)、与左转向轴(4001)一体成型并与左转向行星齿轮(4701)啮合的左转向太阳齿轮(4601)、与右转向轴(4002)一体成型并与右转向行星齿轮(4702)啮合的右转向太阳齿轮(4602)；
所述左转向轴(4001)和右转向轴(4002)分别通过轴承安装在壳体(1)上；所述左转向轴(4001)上通过花键啮合的方式设置有左转向轮边齿轮(4801)；所述右转向轴(4002)上通过花键啮合的方式设置有右转向轮边齿轮(4802)。
3.如权利要求2所述的一种全地形平台传动转向系统，其特征在于，所述动力输入轴(10)通过无级变速器CVT(6)连接发动机(5)，由发动机(5)提供动力。
所述左转向轴(4001)上通过花键啮合的方式设置有左制动盘(4201)，左制动盘(4201)上设置有固定在壳体(1)上的左制动钳(4901)；所述右转向轴(4002)上通过花键啮合的方式设置有右制动盘(4202)，右制动盘(4202)上设置有固定在壳体(1)上的右制动钳(4902)。
4.如权利要求2所述的一种全地形平台传动转向系统，其特征在于，所述动力输入轴(10)连接主驱动电机(7)，通过主驱动电机(7)提供主驱动力；
所述右转向轴(4202)上安装有转向电机(8)。
5.如权利要求1所述的一种全地形平台传动转向系统，其特征在于，所述轮边差速器(50)包括通过轴承安装设置在壳体(1)上的左轮边轴(5001)和右轮边轴(5002)、通过轴承安装设置在左轮边轴(5001)上的左太阳齿轮(5301)、通过轴承安装设置在右轮边轴(5002)上的右太阳齿轮(5302)、与左太阳齿轮(5301)一体成型的左轮边转向齿轮(5501)、与右太阳齿轮(5302)一体成型的右轮边转向齿轮(5502)、均匀啮合在左太阳齿轮(5301)外部四周的四个左轮边行星齿轮(5601)、均匀啮合在右太阳齿轮(5302)外部四周的四个右轮边行星齿轮(5602)、与左轮边轴(5001)一体成型并且一侧两端通过轴承分别与四个左轮边行星齿轮(5601)连接的左轮辐条盘(5201)、与右轮边轴(5002)一体成型并且一侧两端通过轴承分别与四个右轮边行星齿轮(5602)连接的右轮辐条盘(5202)、在内侧一体成型有左轮边齿圈齿轮(5401)和右轮边齿圈齿轮(5402)的轮边齿圈(51)；轮边齿圈(51)外周一体成型有轮边主动齿轮(57)；所述左轮边齿圈齿轮(5401)与四个左轮边行星齿轮(5601)外周啮合，所述右轮边齿圈齿轮(5402)与四个右轮边行星齿轮(5602)啮合。
6.如权利要求1所述的一种全地形平台传动转向系统，其特征在于，所述动力输入轴(10)上通过轴承安装有前进挡主动齿轮(11)和后退挡主动齿轮(12)，所述动力输入轴(10)上通过花键啮合的方式套合滑动连接有前进后退换挡轴套(13)；所述前进后退换挡轴套(13)上固定连接有前进后退换挡杆(14)；所述前进后退换挡轴套(13)两侧与所述前进挡主动齿轮(11)侧边以及后退挡主动齿轮(12)侧边设置有相互配合的嵌块与嵌槽，实现侧边啮合；通过前进后退换挡杆(14)拨动前进后退换挡轴套(13)，使前进后退换挡轴套(13)与前进挡主动齿轮(11)和后退挡主动齿轮(12)啮合。
7.如权利要求1所述的一种全地形平台传动转向系统，其特征在于，所述惰轴(20)用于实现倒退挡时齿轮反向转动，所述惰轴(20)设置于动力输入轴(10)一侧，所述惰轴(20)通过齿轮与动力输入轴(10)以及过渡轴(30)啮合传动；倒退挡时，动力输入轴(10)通过惰轴(20)将动力输入给过渡轴(30)，实现过渡轴(30)齿轮反转，实现倒退挡动力传递；所述惰轴(20)上通过轴承安装有后退挡空转齿轮(21)。
8.如权利要求1所述的一种全地形平台传动转向系统，其特征在于，所述过渡轴(30)通过花键啮合的方式设置有过渡轴前进挡齿轮(31)和过渡轴后退挡齿轮(32)、通过轴承安装的方式连接有过渡轴高速齿轮(33)和过渡轴低速齿轮(34)、通过花键啮合的方式套合滑动连接有位于过渡轴高速齿轮(33)和过渡轴低速齿轮(34)的高低速换挡轴套(35)，所述高低速换挡轴套(35)上固定连接有高低速换挡杆(36)；
所述高低速换挡轴套(35)两侧与所述过渡轴高速齿轮(33)侧边以及过渡轴低速齿轮(34)侧边设置有相互配合的嵌块与嵌槽，实现侧边啮合；通过高低速换挡杆(36)拨动高低速换挡轴套(35)，使高低速换挡轴套(35)与过渡轴高速齿轮(33)和过渡轴低速齿轮(34)啮合。
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