CN113459803A - 可原地旋转的汽车及其应用方法 - Google Patents

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Abstract

可原地旋转的汽车及其应用方法,涉及汽车动力传动结构领域,可原地旋转的汽车,包括车体、动力装置和差减总成;位于车体前端的差减总成用于将动力装置的动力传递至两个前轮,以分别驱动两个前轮独立转动,位于车体后端的差减总成用于将动力装置的动力传递至两个后轮,以分别驱动两个后轮独立转动;差减总成包括差速器、减速器和动力切换组件。一种汽车应用方法,基于可原地旋转的汽车,包括正常行驶应用方法、差速锁定应用方法和原地旋转变向应用方法。本发明能使汽车进行原地旋转变向,极大提高了汽车的机动性、灵活性和适应性。

Description

可原地旋转的汽车及其应用方法
技术领域
本发明涉及汽车动力传动结构领域,特别是一种可原地旋转的汽车及其应用方法。
背景技术
近年来,随着经济的快速发展,城市及乡村的汽车的保有量越来越多,而相应的带来了行车难和停车难的问题。在某些路窄弯急的狭窄路段及车位划分紧凑的停车区域,车辆掉头难度较大,需要司机在前进挡和倒车挡之间反复切换,极容易剐蹭到周边车辆及障碍物,对驾驶员的驾驶技术提出了较高的要求。
在上述的场景中,若能使汽车实现原地旋转变向,将能极大的提高汽车的机动性、灵活性和适应性。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足,而提供一种可原地旋转的汽车及其应用方法,它能使汽车实现原地旋转变向,极大提高了汽车的机动性、灵活性和适应性。
本发明的技术方案是:可原地旋转的汽车,包括车体、动力装置和差减总成;
车体前端两侧设有两个前轮,车体后端两侧设有两个后轮;动力装置安装在车体中部;差减总成的数量为两套,两套差减总成相对布置在车体的前端和后端,位于车体前端的差减总成用于将动力装置的动力传递至两个前轮,以分别驱动两个前轮独立转动,位于车体后端的差减总成用于将动力装置的动力传递至两个后轮,以分别驱动两个后轮独立转动;
差减总成包括差速器、减速器和动力切换组件;
差速器包括差速器壳、半轴A、半轴B、半轴齿轮A、半轴齿轮B、行星齿轮A、行星齿轮B和行星齿轮轴;差速器壳内从一端至另一端分别设有轴孔A、腔体C和轴孔B,轴孔A、腔体C、轴孔B依次连通,轴孔A和轴孔B的轴心线重合并对称布置在腔体C的两侧,差速器壳中部设有两条沿腔体C对称布置的短轴孔,两条短轴孔的轴心线重合并垂直于轴孔A或轴孔B的轴心线;半轴A的前端可转动安装在差速器壳的轴孔A中,后端伸出在差速器壳的外部,半轴A在后端的外表面上设有滑动路径E;半轴B的前端可转动的安装在差速器壳的轴孔B中,后端伸出在差速器壳的外部;半轴齿轮A、半轴齿轮B、行星齿轮A和行星齿轮B依次啮合而围成一个闭环,并均位于差速器壳的腔体C中,半轴齿轮A和半轴齿轮B分别固定安装在半轴A和半轴B的端部,行星齿轮A和行星齿轮B分别可转动安装在行星齿轮轴上,并在轴向上被定位;行星齿轮轴的两端固定安装在差速器壳的两条短轴孔内,行星齿轮轴的中部位于差速器壳的腔体C中;
减速器包括从动壳体、减速器壳、输入轴、主动齿A、从动齿B、传动套环及锁止套环;从动壳体可转动的安装在差速器壳的外部,并将差速器壳包容在内,并被轴向定位,其两端分别设有滑动路径A和滑动路径B;减速器壳通过轴承安装在从动壳体的外部,并将从动壳体包容在内,减速器壳与从动壳体之间形成齿轮容纳腔,减速器壳的中部设有连通至齿轮容纳腔的轴孔C;输入轴的两端分别为动力传入端和动力传出端,动力传出端可转动的安装在减速器壳的轴孔C中,动力传入端伸出在减速器壳的外部;主动齿A和从动齿B均位于齿轮容纳腔中,主动齿A固定安装在输入轴的动力传出端上;从动齿B固定安装在从动壳体上,并与主动齿A啮合;传动套环套装在差速器壳上,并与差速器壳同步转动,并被轴向定位,其外圆面上设有滑动路径C;锁止套环与减速器壳固定连接,其外圆面上设有滑动路径D;
动力切换组件包括啮合套A和啮合套B;半轴A上的滑动路径E和从动壳体上的滑动路径A依次接续而形成一条连贯的第一滑动总路径;从动壳体上的滑动路径B、传动套环上的滑动路径C、锁止套环上的滑动路径D依次接续而形成一条连贯的第二滑动总路径;啮合套B滑动安装在传动套环上,并可沿第二滑动总路径滑动,进而在第三状态和第四状态之间切换,当啮合套B处在第三状态时,啮合套B同时与传动套环和从动壳体接合,当啮合套B处在第四状态时,啮合套B同时与传动套环和锁止套环接合;啮合套A滑动安装在半轴A上,并可沿第一滑动总路径滑动,进而在第一状态和第二状态之间切换,当啮合套A处在第一状态时,啮合套A仅与半轴A接合,当啮合套A处在第二状态时,啮合套A同时与半轴A和从动壳体接合。
本发明进一步的技术方案是:两套差减总成的减速器壳均固定安装在车体上,位于车体前端的差减总成的半轴A和半轴B分别与两个前轮动力关联,位于车体后端的差减总成的半轴A和半轴B分别与两个后轮动力关联;两套差减总成的半轴A相对布置,两套差减总成的半轴B相对布置。
本发明再进一步的技术方案是:减速器壳的两端分别固定连接有端盖A和端盖B,端盖A和端盖B的中心处分别设有定位孔A和定位孔B,半轴A和半轴B分别通过轴承安装在端盖A的定位孔A和端盖B的定位孔B中;相应的,锁止套环固定安装在端盖B的定位孔B中。
本发明更进一步的技术方案是:从动壳体上的滑动路径A和滑动路径B分别为设在从动壳体的两端的花键,传动套环上的滑动路径C为设在传动套环外圆面上的花键,锁止套环上的滑动路径D为设在锁止套环外圆面上的花键,半轴A上的滑动路径E为设在半轴A上的花键。
本发明更更进一步的技术方案是:传动套环与差速器壳通过花键连接,以实现传动套环与差速器之间的同步转动。
本发明的技术方案是:一种汽车应用方法,基于上述的可原地旋转的汽车,包括正常行驶应用方法、差速锁定应用方法和原地旋转变向应用方法;
正常行驶应用方法如下:将啮合套A拨动至第一状态,将啮合套B拨动至第三状态;启动动力装置后,动力传递路线为:动力装置-输入轴-主动齿A-从动齿B-从动壳体-啮合套B-传动套环-差速器壳-行星齿轮轴-两个行星齿轮,然后动力分流为两路,一路通过两个行星齿轮与半轴齿轮A的啮合关系,将动力传递至半轴A上,另一路通过两个行星齿轮与半轴齿轮B的啮合关系,将动力传递至半轴B上;从而通过上述两路动力分别驱动半轴A和半轴B转动,进而驱动两个前轮同步同向转动,驱动两个后轮同步同向转动;
本方法中,车体转向行驶时,处于弯道内侧的前轮和处在弯道外侧的前轮之间形成转速差,则位于车体前端的差减总成的差速器自动触发差速功能,以调整位于车体前端的差减总成的半轴A和半轴B的转速与各自对应的前轮的转弯半径相适应;
本方法中,车体转向行驶时,处于弯道内侧的后轮和处在弯道外侧的后轮之间形成转速差,则位于车体后端的差减总成的差速器自动触发差速功能,以调整位于车体后端的差减总成的半轴A和半轴B的转速与各自对应的后轮的转弯半径相适应;
差速锁定应用方法如下:将啮合套A拨动至第二状态,将啮合套B拨动至第三状态;启动动力装置后,动力传递路线为:动力装置-输入轴-主动齿A-从动齿B-从动壳体,然后动力分流为两路,一路通过啮合套A将动力传递至半轴A上,另一路依次通过啮合套B、传动套环、差速器壳、行星齿轮轴、两个行星齿轮、半轴齿轮B,将动力传递至半轴B上;从而通过上述两路动力分别驱动半轴A和半轴B转动,进而驱动两个前轮保持同向、同步、等速转动,驱动两个后轮保持同向、同步、等速转动;
本方法中,设定半轴A的转动角速度为r,则以半轴A为起点向后追溯动力,半轴齿轮A的转动角速度为r,以半轴A为起点向前追溯动力,啮合套A和从动壳体的转动角速度均为r,以从动壳体为起点向后追溯动力,啮合套B、传动套环、差速器壳、行星齿轮轴和两个行星齿轮的转动角速度均为r;由于半轴齿轮A、半轴齿轮B及两个行星齿轮依次啮合而围成一个闭环,在半轴齿轮A和两个行星齿轮的转动角速度均为r的前提下,半轴齿轮B的转动角速度也被限制为r;此时,差速器内部的各部件均不发生相对转动,差速功能不被触发;
原地旋转变向应用方法如下:
将啮合套A拨动至第二状态,将啮合套B拨动至第四状态;启动动力装置后,动力传递路线为:动力装置-输入轴-主动齿A-从动齿B-从动壳体-啮合套A-半轴A-半轴齿轮A-两个行星齿轮-半轴齿轮B-半轴B;半轴A的转动动力传递至半轴B的过程中,由于半轴齿轮A、半轴齿轮B及两个行星齿轮依次啮合的关系,使半轴B与半轴A转向相反,进而驱动两个前轮或两个后轮同步、反向、等速转动,进而带动车体绕其中心点旋转,实现汽车原地转向;
本方法中,两套差减总成的半轴A相对布置,两套差减总成的半轴B相对布置;
上述三种应用方法中,两个行星齿轮为行星齿轮A和行星齿轮B;
上述三种应用方法中,两套差减总成同步动作。
本发明与现有技术相比具有如下优点:其具有正常行驶、差速锁定、原地旋转变向三个状态。在正常行驶状态下,能确保汽车正常的直行和过弯。在差速锁定状态下,能主动避免车轮打滑,提升车辆通过性。在原地旋转变向状态下,能使汽车以四个车轮交叉连线的中点为中心,进行原地旋转变向,极大提高了汽车的机动性、灵活性和适应性。
以下结合图和实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为本发明的结构示意简图;
图2为本发明中的差减总成在正常行驶状态下的结构示意图;
图3为本发明中的差减总成在差速锁定状态下的结构示意图;
图4为本发明中的差减总成在原地旋转变向状态下的结构示意图;
图5为本发明在原地旋转变向时的状态示意图。
图例说明:差速器壳11;半轴A12;滑动路径E121;半轴B13;半轴齿轮A14;半轴齿轮B15;行星齿轮A16;行星齿轮B17;行星齿轮轴18;从动壳体21;滑动路径A211;滑动路径B212;减速器壳22;端盖A221;端盖B222;输入轴23;主动齿A24;从动齿B25;传动套环26;滑动路径C261;锁止套环27;滑动路径D271;啮合套A31;啮合套B32;车体41;前轮411;后轮412;动力装置42。
具体实施方式
实施例1:
如图1-4所示,可原地旋转的汽车,包括车体41、动力装置和差减总成。
车体41前端两侧设有两个前轮411,车体41后端两侧设有两个后轮412。动力装置42安装在车体41中部。差减总成的数量为两套,两套差减总成相对布置在车体41的前端和后端,位于车体41前端的差减总成用于将动力装置41的动力传递至两个前轮411,以分别驱动两个前轮411独立转动,位于车体41后端的差减总成将动力装置42的动力传递至两个后轮412,以分别驱动两个后轮412独立转动。
差减总成包括差速器、减速器和动力切换组件。
差速器包括差速器壳11、半轴A12、半轴B13、半轴齿轮A14、半轴齿轮B15、行星齿轮A16、行星齿轮B17和行星齿轮轴18。
差速器壳11内从一端至另一端分别设有轴孔A、腔体C和轴孔B,轴孔A、腔体C、轴孔B依次连通,轴孔A和轴孔B的轴心线重合并对称布置在腔体C的两侧,差速器壳11中部设有两条沿腔体C对称布置的短轴孔,两条短轴孔的轴心线重合并垂直于轴孔A或轴孔B的轴心线。
半轴A12的前端可转动安装在差速器壳11的轴孔A中,后端伸出在差速器壳11的外部,半轴A12在后端的外表面上设有滑动路径E121。
半轴B13的前端可转动的安装在差速器壳11的轴孔B中,后端伸出在差速器壳11的外部。
半轴齿轮A14、半轴齿轮B15、行星齿轮A16和行星齿轮B17依次啮合而围成一个闭环,并均位于差速器壳11的腔体C中,半轴齿轮A14和半轴齿轮B15分别固定安装在半轴A12和半轴B13的端部,行星齿轮A16和行星齿轮B17分别可转动安装在行星齿轮轴18上,并在轴向上被定位。
行星齿轮轴18的两端固定安装在差速器壳11的两条短轴孔内,行星齿轮轴18的中部位于差速器壳11的腔体C。
减速器包括从动壳体21、减速器壳22、输入轴23、主动齿A24、从动齿B25、传动套环26及锁止套环27。
从动壳体21可转动的安装在差速器壳11的外部,并将差速器壳11包容在内,并被轴向定位,其两端分别设有滑动路径A211和滑动路径B212。
减速器壳22通过轴承安装在从动壳体21的外部,并将从动壳体21包容在内,减速器壳22与从动壳体21之间形成齿轮容纳腔,减速器壳22的中部设有连通至齿轮容纳腔的轴孔C。
输入轴23的两端分别为动力传入端和动力传出端,动力传出端可转动的安装在减速器壳22的轴孔C中,动力传入端伸出在减速器壳22的外部。
主动齿A24和从动齿B25均位于齿轮容纳腔中,主动齿A24固定安装在输入轴23的动力传出端上,从动齿B25固定安装在从动壳体21上,并与主动齿A24啮合。
传动套环26套装在差速器壳11上,并与差速器壳11同步转动,并被轴向定位,其外圆面上设有滑动路径C261。
锁止套环27与减速器壳22固定连接,其外圆面上设有滑动路径D271。
动力切换组件包括啮合套A31和啮合套B32。
啮合套A31滑动安装在半轴A12上,并可沿第一滑动总路径滑动,进而在第一状态和第二状态之间切换,当啮合套A31处在第一状态时,啮合套A31仅与半轴A接合,当啮合套A31处在第二状态时,啮合套A31同时与半轴A和从动壳体21接合。所述的第一滑动总路径由半轴A12上的滑动路径E121和从动壳体21上的滑动路径A211依次接续而形成。
啮合套B32滑动安装在传动套环26上,并可沿第二滑动总路径滑动,进而在第三状态和第四状态之间切换,当啮合套B32处在第三状态时,啮合套B32同时与传动套环26和从动壳体21接合,当啮合套B32处在第四状态时,啮合套B32同时与传动套环26和锁止套环27接合。所述的第二滑动总路径由从动壳体21上的滑动路径B212、传动套环26上的滑动路径C261、锁止套环27上的滑动路径D271依次接续而形成。
两套差减总成的减速器壳22均固定安装在车体41上,位于车体41前端的差减总成的半轴A12和半轴B13分别与两个前轮411动力关联,位于车体41后端的差减总成的半轴A12和半轴B13分别与两个后轮412动力关联。两套差减总成的半轴A12相对布置,两套差减总成的半轴B13相对布置。
优选,从动壳体21上的滑动路径A211和滑动路径B212分别为设在从动壳体21的两端的花键,传动套环26上的滑动路径C261为设在传动套环26外圆面上的花键,锁止套环27上的滑动路径D271为设在锁止套环27外圆面上的花键,半轴A12上的滑动路径E121为设在半轴A12上的花键。
优选,从动壳体21上设有润滑油通道。可通过润滑油通道注入润滑油用于润滑差速器。
优选,减速器壳22的两端分别固定连接有端盖A221和端盖B222,端盖A221和端盖B222的中心处分别设有定位孔A和定位孔B,半轴A12和半轴B13分别通过轴承安装在端盖A221的定位孔A和端盖B222的定位孔B中。相应的,锁止套环27固定安装在端盖B222的定位孔B中。
优选,输入轴23和主动齿A24一体成型。
优选,传动套环26与差速器壳11通过花键连接,以实现传动套环26与差速器壳11之间的同步转动。
简述本发明的工作原理:可原地旋转的汽车具有以下三种使用状态:1、正常行驶;2、差速锁定;3、原地旋转变向。
正常行驶状态下:啮合套A31处在第一状态,啮合套B32处在第三状态。动力传递路线为:动力装置-输入轴23-主动齿A24-从动齿B25-从动壳体21-啮合套B32-传动套环26-差速器壳11-行星齿轮轴18-两个行星齿轮,然后动力分流为两路,一路通过两个行星齿轮与半轴齿轮A14的啮合关系,将动力传递至半轴A12上,另一路通过两个行星齿轮与半轴齿轮B15的啮合关系,将动力传递至半轴B13上;从而通过上述两路动力分别驱动半轴A12和半轴B13转动,进而驱动两个前轮411同步同向转动,驱动两个后轮411同步同向转动。
此状态下,汽车转向行驶时,处于弯道内侧的前轮411和处在弯道外侧的前轮411之间形成转速差,则位于车体41前端的差减总成的差速器自动触发差速功能,以调整位于车体41前端的差减总成的半轴A12和半轴B13的转速与各自对应的前轮411的转弯半径相适应。
此状态下,汽车转向行驶时,处于弯道内侧的后轮412和处在弯道外侧的后轮412之间形成转速差,则位于车体41后端的差减总成的差速器自动触发差速功能,以调整位于车体41后端的差减总成的半轴A12和半轴B13的转速与各自对应的后轮412的转弯半径相适应。
差速锁定状态下:啮合套A31处在第二状态,啮合套B32处在第三状态。动力传递路线为:动力装置-输入轴23-主动齿A24-从动齿B25-从动壳体21,然后动力分流为两路,一路通过啮合套A31将动力传递至半轴A12上,另一路依次通过啮合套B32、传动套环26、差速器壳11、行星齿轮轴18、两个行星齿轮、半轴齿轮B15,将动力传递至半轴B13上。从而通过上述两路动力分别驱动半轴A12和半轴B13转动,进而驱动两个前轮411保持同向、同步、等速转动,驱动两个后轮412保持同向、同步、等速转动。
此状态下,设定半轴A12的转动角速度为r,则以半轴A12为起点向后追溯动力,半轴齿轮A14的转动角速度为r,以半轴A12为起点向前追溯动力,啮合套A31和从动壳体21的转动角速度均为r,以从动壳体21为起点向后追溯动力,啮合套B32、传动套环26、差速器壳11、行星齿轮轴18和两个行星齿轮的转动角速度均为r。由于半轴齿轮A14、半轴齿轮B15及两个行星齿轮依次啮合而围成一个闭环,在半轴齿轮A14和两个行星齿轮的转动角速度均为r的前提下,半轴齿轮B15的转动角速度也被限制为r;此时,差速器内部的各部件均不发生相对转动,差速功能不被触发。
原地旋转变向状态下:啮合套A31处在第二状态,啮合套B32处在第四状态。动力传递路线为:动力装置-输入轴23-主动齿A24-从动齿B25-从动壳体21-啮合套A31-半轴A12-半轴齿轮A14-两个行星齿轮-半轴齿轮B15-半轴B13。半轴A12的转动动力传递至半轴B13的过程中,由于半轴齿轮A14、半轴齿轮B15及两个行星齿轮依次啮合的关系,使半轴B13与半轴A12转向相反,进而驱动两个前轮同步、反向、等速转动,两个后轮同步、反向、等速转动,位于同侧的前轮和后轮同步、同向、等速转动,进而带动车体绕其中心点旋转,实现汽车原地转向。
此状态下,通过在汽车的前进挡和倒车档之间切换,即可使汽车在顺时针旋转和逆时针旋转之间转换。
上述三种使用状态中,两个行星齿轮为行星齿轮A和行星齿轮B,两套差减总成同步动作。

Claims (6)

1.可原地旋转的汽车,其特征是:包括车体、动力装置和差减总成;
车体前端两侧设有两个前轮,车体后端两侧设有两个后轮;动力装置安装在车体中部;差减总成的数量为两套,两套差减总成相对布置在车体的前端和后端,位于车体前端的差减总成用于将动力装置的动力传递至两个前轮,以分别驱动两个前轮独立转动,位于车体后端的差减总成用于将动力装置的动力传递至两个后轮,以分别驱动两个后轮独立转动;
差减总成包括差速器、减速器和动力切换组件;
差速器包括差速器壳、半轴A、半轴B、半轴齿轮A、半轴齿轮B、行星齿轮A、行星齿轮B和行星齿轮轴;差速器壳内从一端至另一端分别设有轴孔A、腔体C和轴孔B,轴孔A、腔体C、轴孔B依次连通,轴孔A和轴孔B的轴心线重合并对称布置在腔体C的两侧,差速器壳中部设有两条沿腔体C对称布置的短轴孔,两条短轴孔的轴心线重合并垂直于轴孔A或轴孔B的轴心线;半轴A的前端可转动安装在差速器壳的轴孔A中,后端伸出在差速器壳的外部,半轴A在后端的外表面上设有滑动路径E;半轴B的前端可转动的安装在差速器壳的轴孔B中,后端伸出在差速器壳的外部;半轴齿轮A、半轴齿轮B、行星齿轮A和行星齿轮B依次啮合而围成一个闭环,并均位于差速器壳的腔体C中,半轴齿轮A和半轴齿轮B分别固定安装在半轴A和半轴B的端部,行星齿轮A和行星齿轮B分别可转动安装在行星齿轮轴上,并在轴向上被定位;行星齿轮轴的两端固定安装在差速器壳的两条短轴孔内,行星齿轮轴的中部位于差速器壳的腔体C中;
减速器包括从动壳体、减速器壳、输入轴、主动齿A、从动齿B、传动套环及锁止套环;从动壳体可转动的安装在差速器壳的外部,并将差速器壳包容在内,并被轴向定位,其两端分别设有滑动路径A和滑动路径B;减速器壳通过轴承安装在从动壳体的外部,并将从动壳体包容在内,减速器壳与从动壳体之间形成齿轮容纳腔,减速器壳的中部设有连通至齿轮容纳腔的轴孔C;输入轴的两端分别为动力传入端和动力传出端,动力传出端可转动的安装在减速器壳的轴孔C中,动力传入端伸出在减速器壳的外部;主动齿A和从动齿B均位于齿轮容纳腔中,主动齿A固定安装在输入轴的动力传出端上;从动齿B固定安装在从动壳体上,并与主动齿A啮合;传动套环套装在差速器壳上,并与差速器壳同步转动,并被轴向定位,其外圆面上设有滑动路径C;锁止套环与减速器壳固定连接,其外圆面上设有滑动路径D;
动力切换组件包括啮合套A和啮合套B;半轴A上的滑动路径E和从动壳体上的滑动路径A依次接续而形成一条连贯的第一滑动总路径;从动壳体上的滑动路径B、传动套环上的滑动路径C、锁止套环上的滑动路径D依次接续而形成一条连贯的第二滑动总路径;啮合套B滑动安装在传动套环上,并可沿第二滑动总路径滑动,进而在第三状态和第四状态之间切换,当啮合套B处在第三状态时,啮合套B同时与传动套环和从动壳体接合,当啮合套B处在第四状态时,啮合套B同时与传动套环和锁止套环接合;啮合套A滑动安装在半轴A上,并可沿第一滑动总路径滑动,进而在第一状态和第二状态之间切换,当啮合套A处在第一状态时,啮合套A仅与半轴A接合,当啮合套A处在第二状态时,啮合套A同时与半轴A和从动壳体接合。
2.如权利要求1所述的可原地旋转的汽车,其特征是:两套差减总成的减速器壳均固定安装在车体上,位于车体前端的差减总成的半轴A和半轴B分别与两个前轮动力关联,位于车体后端的差减总成的半轴A和半轴B分别与两个后轮动力关联;两套差减总成的半轴A相对布置,两套差减总成的半轴B相对布置。
3.如权利要求2所述的可原地旋转的汽车,其特征是:减速器壳的两端分别固定连接有端盖A和端盖B,端盖A和端盖B的中心处分别设有定位孔A和定位孔B,半轴A和半轴B分别通过轴承安装在端盖A的定位孔A和端盖B的定位孔B中;
相应的,锁止套环固定安装在端盖B的定位孔B中。
4.如权利要求3所述的可原地旋转的汽车,其特征是:从动壳体上的滑动路径A和滑动路径B分别为设在从动壳体的两端的花键,传动套环上的滑动路径C为设在传动套环外圆面上的花键,锁止套环上的滑动路径D为设在锁止套环外圆面上的花键,半轴A上的滑动路径E为设在半轴A上的花键。
5.如权利要求4所述的可原地旋转的汽车,其特征是:传动套环与差速器壳通过花键连接,以实现传动套环与差速器之间的同步转动。
6.一种汽车应用方法,基于权利要求2-5中任一项所述的可原地旋转的汽车,其特征是,包括正常行驶应用方法、差速锁定应用方法和原地旋转变向应用方法;
正常行驶应用方法如下:将啮合套A拨动至第一状态,将啮合套B拨动至第三状态;启动动力装置后,动力传递路线为:动力装置-输入轴-主动齿A-从动齿B-从动壳体-啮合套B-传动套环-差速器壳-行星齿轮轴-两个行星齿轮,然后动力分流为两路,一路通过两个行星齿轮与半轴齿轮A的啮合关系,将动力传递至半轴A上,另一路通过两个行星齿轮与半轴齿轮B的啮合关系,将动力传递至半轴B上;从而通过上述两路动力分别驱动半轴A和半轴B转动,进而驱动两个前轮同步同向转动,驱动两个后轮同步同向转动;
本方法中,车体转向行驶时,处于弯道内侧的前轮和处在弯道外侧的前轮之间形成转速差,则位于车体前端的差减总成的差速器自动触发差速功能,以调整位于车体前端的差减总成的半轴A和半轴B的转速与各自对应的前轮的转弯半径相适应;
本方法中,车体转向行驶时,处于弯道内侧的后轮和处在弯道外侧的后轮之间形成转速差,则位于车体后端的差减总成的差速器自动触发差速功能,以调整位于车体后端的差减总成的半轴A和半轴B的转速与各自对应的后轮的转弯半径相适应;
差速锁定应用方法如下:将啮合套A拨动至第二状态,将啮合套B拨动至第三状态;启动动力装置后,动力传递路线为:动力装置-输入轴-主动齿A-从动齿B-从动壳体,然后动力分流为两路,一路通过啮合套A将动力传递至半轴A上,另一路依次通过啮合套B、传动套环、差速器壳、行星齿轮轴、两个行星齿轮、半轴齿轮B,将动力传递至半轴B上;从而通过上述两路动力分别驱动半轴A和半轴B转动,进而驱动两个前轮保持同向、同步、等速转动,驱动两个后轮保持同向、同步、等速转动;
本方法中,设定半轴A的转动角速度为r,则以半轴A为起点向后追溯动力,半轴齿轮A的转动角速度为r,以半轴A为起点向前追溯动力,啮合套A和从动壳体的转动角速度均为r,以从动壳体为起点向后追溯动力,啮合套B、传动套环、差速器壳、行星齿轮轴和两个行星齿轮的转动角速度均为r;由于半轴齿轮A、半轴齿轮B及两个行星齿轮依次啮合而围成一个闭环,在半轴齿轮A和两个行星齿轮的转动角速度均为r的前提下,半轴齿轮B的转动角速度也被限制为r;此时,差速器内部的各部件均不发生相对转动,差速功能不被触发;
原地旋转变向应用方法如下:
将啮合套A拨动至第二状态,将啮合套B拨动至第四状态;启动动力装置后,动力传递路线为:动力装置-输入轴-主动齿A-从动齿B-从动壳体-啮合套A-半轴A-半轴齿轮A-两个行星齿轮-半轴齿轮B-半轴B;半轴A的转动动力传递至半轴B的过程中,由于半轴齿轮A、半轴齿轮B及两个行星齿轮依次啮合的关系,使半轴B与半轴A转向相反,进而驱动两个前轮或两个后轮同步、反向、等速转动,进而带动车体绕其中心点旋转,实现汽车原地转向;
本方法中,两套差减总成的半轴A相对布置,两套差减总成的半轴B相对布置;
上述三种应用方法中,两个行星齿轮为行星齿轮A和行星齿轮B;
上述三种应用方法中,两套差减总成同步动作。
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