CN113958682A - 一种双余度差速器 - Google Patents

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熊官送
肖中卓
胡兴雷
王永乐
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卢洪波
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Abstract

本发明提供了一种双余度差速器，所述差速器包括壳体组件以及位于壳体组件中的差动组件、内‑外啮合齿轮输入轴组件和双排齿太阳轮输入轴组件；差动组件包括行星架组件、内‑外啮合齿轮组件和双排齿太阳轮组件；内‑外啮合齿轮组件包括内‑外啮合齿轮，内‑外啮合齿轮的内齿轮和外齿轮同轴且沿轴向间隔设置，内‑外啮合齿轮的内齿轮与行星架组件的行星轮相啮合，外齿轮与内‑外啮合齿轮输入轴组件的外齿轮相啮合；双排齿太阳轮组件包括双排齿太阳轮，双排齿太阳轮的第一齿轮穿过内‑外啮合齿轮组件的中空结构后与行星架组件的行星轮相啮合，第二齿轮与双排齿太阳轮输入轴组件的外齿轮相啮合。本发明能够解决现有差速器径向包络空间过大的问题。

Description

一种双余度差速器
技术领域
本发明涉及机电伺服传动技术领域，尤其涉及一种双余度差速器。
背景技术
航天机电伺服领域，通常对传动机构提出极高的可靠性要求，因此余度技术成为未来发展的一个趋势。机械传动的余度结构传统上经常采用余度电机直接通过直齿轮进行力综合，但该余度方式存在负载均衡和力纷争问题。
基于差动周转轮系的双余度差速器可以有效解决力纷争问题，而且只要保证余度电机输出转速相同，就可实现负载均衡。专利《一种直线式双余度差速器》公开了一种利用差动轮系原理的双余度差速器。但是，该双余度差速器的内外齿圈的外齿设置在内齿的外侧，即外齿的齿根圆大于内齿的齿根圆，造成差速器径向包络空间过大的问题。同时，采用整体式的行星架结构增大了差速器的重量。
此外，航天机电伺服产品中的齿轮传动一般采用直齿圆柱齿轮，直齿传动通常伴随较大的噪声，而且轮齿啮合过程中的冲击和振动相对较大，降低了齿轮的使用寿命，不利于未来可重复使用航天载具的发展。
发明内容
为解决现有技术问题之一，本发明提供了一种双余度差速器。
本发明提供了一种双余度差速器，所述差速器包括壳体组件以及位于壳体组件中的差动组件、内-外啮合齿轮输入轴组件和双排齿太阳轮输入轴组件；
所述差动组件包括行星架组件、内-外啮合齿轮组件和双排齿太阳轮组件；
所述内-外啮合齿轮组件为中空结构，所述内-外啮合齿轮组件包括内-外啮合齿轮，所述内-外啮合齿轮的内齿轮和外齿轮同轴且沿轴向间隔设置，所述内-外啮合齿轮的内齿轮与所述行星架组件的行星轮相啮合，所述内-外啮合齿轮的外齿轮与所述内-外啮合齿轮输入轴组件的外齿轮相啮合；
所述双排齿太阳轮组件包括双排齿太阳轮，所述双排齿太阳轮的第一齿轮穿过所述内-外啮合齿轮组件的中空结构后与所述行星架组件的行星轮相啮合，所述双排齿太阳轮的第二齿轮与所述双排齿太阳轮输入轴组件的外齿轮相啮合。
优选的，所述内-外啮合齿轮的外齿轮的齿根圆直径小于或等于内齿轮的齿根圆直径。
优选的，所述行星架组件包括第一行星架、第二行星架、N个行星轮轴、第一行星架支撑轴承、第二行星架支撑轴承、N个行星轮、2N个行星轮支撑轴承和4N个锁紧螺母；
所述第一行星架和所述第二行星架均沿各自端面圆周均匀设置N个通孔，所述第一行星架的第一端具有伸出段，所述伸出段与作动缸相连，所述第二行星架为中空结构；
每个所述行星轮轴的第一端设有第一螺纹段，每个所述行星轮轴的第二端设有第二螺纹段，N个所述第一螺纹段分别穿过所述第一行星架的N个通孔与2N个所述锁紧螺母相连，N个所述第二螺纹段分别穿过所述第二行星架的N个通孔与2N个所述锁紧螺母相连；
所述第一行星架支撑轴承位于所述第一行星架的第二端与所述内-外啮合齿轮的内齿轮一端之间，所述第二行星架支撑轴承位于所述第二行星架上远离所述第一行星架的一端与所述内-外啮合齿轮中部之间；
每个所述行星轮通过两个并排放置的所述行星轮支撑轴承设置于每个所述行星轮轴上，并分别与所述内-外啮合齿轮的内齿轮和双排齿太阳轮的第一齿轮相啮合。
优选的，所述壳体组件包括第一壳体、第二壳体、第一端盖和两个第二端盖；
所述第一壳体为空腔结构，所述第一壳体的第一端面和第二端面均设有通孔，所述第二壳体为板状结构，所述第二壳体设有使所述内-外啮合齿轮输入轴组件穿入的通孔和使所述双排齿太阳轮输入轴组件穿入的通孔，所述第一壳体的第一端面与所述第二壳体的第一端面相连，所述第一壳体的第二端面上设有用于与作动缸相连的第一螺纹孔，所述第二壳体的第二端面上设有用于与第一电机和第二电极相连的第二螺纹孔；
所述第一端盖设有使所述第一行星架的第一端的伸出段穿出的通孔，一个所述第二端盖设有使所述内-外啮合齿轮输入轴组件穿入的通孔，另一个所述第二端盖设有使所述双排齿太阳轮输入轴组件穿入的通孔，所述第一端盖与所述第一壳体的第二端面相连，两个所述第二端盖分别与所述第二壳体的第二端面相连。
优选的，所述内-外啮合齿轮组件还包括第一内-外啮合齿轮支撑轴承和第二内-外啮合齿轮支撑轴承，所述第一内-外啮合齿轮支撑轴承位于所述内-外啮合齿轮的内齿轮一端与所述壳体组件之间，所述第二内-外啮合齿轮支撑轴承位于所述内-外啮合齿轮中部与所述壳体组件之间。
优选的，所述双排齿太阳轮组件还包括第一双排齿太阳轮支撑轴承和第二双排齿太阳轮支撑轴承，所述第一双排齿太阳轮支撑轴承位于所述双排齿太阳轮的第一齿轮一端与所述第一行星架之间，所述第二双排齿太阳轮支撑轴承位于所述双排齿太阳轮的第二齿轮一端与所述壳体组件之间。
优选的，所述双排齿太阳轮的第一齿轮的齿根圆直径小于第二齿轮的齿根圆直径。
优选的，所述内-外啮合齿轮输入轴组件包括内-外啮合齿轮输入轴和两个内-外啮合齿轮输入轴支撑轴承；所述内-外啮合齿轮输入轴的第一端设有与所述内-外啮合齿轮的外齿轮相啮合的外齿轮，所述内-外啮合齿轮输入轴的第二端与第一电机相连；两个所述内-外啮合齿轮输入轴支撑轴承均位于所述内-外啮合齿轮输入轴中部与所述壳体组件之间。
优选的，所述双排齿太阳轮输入轴组件包括双排齿太阳轮输入轴、第一双排齿太阳轮输入轴支撑轴承和第二双排齿太阳轮输入轴支撑轴承；所述双排齿太阳轮输入轴的第一端设有与所述双排齿太阳轮的第二齿轮相啮合的外齿轮，所述双排齿太阳轮输入轴的第二端与第二电机相连；所述第一双排齿太阳轮输入轴支撑轴承位于所述双排齿太阳轮输入轴的第一端与所述壳体组件之间；所述第二双排齿太阳轮输入轴支撑轴承位于所述双排齿太阳轮输入轴中部与所述壳体组件之间。
优选的，所述内-外啮合齿轮的内齿轮和外齿轮、所述双排齿太阳轮的第一齿轮和第二齿轮、所述内-外啮合齿轮输入轴组件的外齿轮、所述双排齿太阳轮输入轴组件的外齿轮和所述行星架组件的行星轮均为斜齿轮。
应用本发明的技术方案，将内-外啮合齿轮的内齿轮和外齿轮同轴且沿轴向间隔设置，相比于将外齿轮直接设置在内齿轮外侧的方案，外齿轮的齿根圆直径不必大于内齿轮的齿根圆直径，因此在实现相同传动比的情况下，可以大幅缩减差速器的径向包络空间。
附图说明
所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据本发明的一种实施例提供的双余度差速器的剖面示意图；
图2示出了图1的A-A剖视图；
图3示出了图1的B-B剖视图；
图4示出了图1中双余度差速器的左视图；
图5示出了图1中双余度差速器的右视图；
图6示出了根据本发明的一种实施例提供的双余度差速器的传动原理图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1101、第一行星架；1102、第一行星架支撑轴承；1103、第二行星架；1104、第二行星架支撑轴承；1105、行星轮；1106、行星轮支撑轴承；1107、行星轮轴；1108、锁紧螺母；12、内-外啮合齿轮；13、第一内-外啮合齿轮支撑轴承；14、第二内-外啮合齿轮支撑轴承；15、双排齿太阳轮；16、第一双排齿太阳轮支撑轴承；17、第二双排齿太阳轮支撑轴承；21、双排齿太阳轮输入轴；22、第一双排齿太阳轮输入轴支撑轴承；23、第二双排齿太阳轮输入轴支撑轴承；31、内-外啮合齿轮输入轴；32、内-外啮合齿轮输入轴支撑轴承；41、第一壳体；4101、第一螺纹孔；42、第二壳体；4201、第二螺纹孔；43、第一端盖；44、第二端盖；501、孔用挡圈；502、垫片；503、第一螺钉；504、第一弹垫；505、第一平垫；506、第二螺钉；507、第二弹垫；508、第二平垫；509、第三螺钉；510第三弹垫；511、第三平垫。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
如图1-图5所示，本发明提供了一种双余度差速器，所述差速器包括壳体组件以及位于壳体组件中的差动组件、内-外啮合齿轮输入轴组件和双排齿太阳轮输入轴组件；
所述差动组件包括行星架组件、内-外啮合齿轮组件和双排齿太阳轮组件；
所述内-外啮合齿轮组件为中空结构，所述内-外啮合齿轮组件包括内-外啮合齿轮12，所述内-外啮合齿轮12的内齿轮和外齿轮同轴且沿轴向间隔设置，所述内-外啮合齿轮12的内齿轮与所述行星架组件的行星轮1105相啮合，所述内-外啮合齿轮12的外齿轮与所述内-外啮合齿轮输入轴组件的外齿轮相啮合；
所述双排齿太阳轮组件包括双排齿太阳轮15，所述双排齿太阳轮15的第一齿轮穿过所述内-外啮合齿轮组件的中空结构后与所述行星架组件的行星轮1105相啮合，所述双排齿太阳轮15的第二齿轮与所述双排齿太阳轮输入轴组件的外齿轮相啮合。
本发明将内-外啮合齿轮12的内齿轮和外齿轮同轴且沿轴向间隔设置，相比于将外齿轮直接设置在内齿轮外侧的方案，外齿轮的齿根圆直径不必大于内齿轮的齿根圆直径，因此在实现相同传动比的情况下，可以大幅缩减差速器的径向包络空间。
在本发明中，内-外啮合齿轮组件和双排齿太阳轮组件作为差动组件的两个输入端，分别与内-外啮合齿轮输入轴组件和双排齿太阳轮输入轴组件相连；行星架组件作为差动组件的输出端，同时，也作为双余度差速器的输出端，与作动缸相连。
其中，两个输入端与输出端异侧布置，两个输入端的轴线与输出端的轴线平行，且两个输入端沿输出端的轴线对称布置。
此外，内-外啮合齿轮输入轴组件和双排齿太阳轮输入轴组件作为双余度差速器的两个输入端，该输入端的输入侧分别与各自的电机相连，输出侧分别与内-外啮合齿轮组件和双排齿太阳轮组件相连。
双排齿太阳轮输入轴组件和内-外啮合齿轮输入轴组件将来自各自电机的转速传递给差动组件，通过差动组件实现速度合成，最后传递到与输出端相连的作动缸。
根据本发明的一种实施例，所述内-外啮合齿轮12的外齿轮的齿根圆直径小于或等于内齿轮的齿根圆直径。
通过上述设置，在实现相同传动比的情况下，可以大幅缩减机构的径向包络空间。
具体地，内-外啮合齿轮12从内齿轮侧向外齿轮侧逐渐收缩。
根据本发明的一种实施例，所述行星架组件包括第一行星架1101、第二行星架1103、N个行星轮轴1107、第一行星架支撑轴承1102、第二行星架支撑轴承1104、N个行星轮1105、2N个行星轮支撑轴承1106和4N个锁紧螺母1108；
所述第一行星架1101和所述第二行星架1103均沿各自端面圆周均匀设置N个通孔，所述第一行星架1101的第一端具有伸出段，所述伸出段与作动缸相连，所述第二行星架1103为中空结构；
每个所述行星轮轴1107的第一端设有第一螺纹段，每个所述行星轮轴1107的第二端设有第二螺纹段，N个所述第一螺纹段分别穿过所述第一行星架1101的N个通孔与2N个所述锁紧螺母1108相连，N个所述第二螺纹段分别穿过所述第二行星架1103的N个通孔与2N个所述锁紧螺母1108相连；
所述第一行星架支撑轴承1102位于所述第一行星架1101的第二端与所述内-外啮合齿轮12的内齿轮一端之间，所述第二行星架支撑轴承1104位于所述第二行星架1103上远离所述第一行星架1101的一端与所述内-外啮合齿轮12中部之间；
每个所述行星轮1105通过两个并排放置的所述行星轮支撑轴承1106设置于每个所述行星轮轴1107上，并分别与所述内-外啮合齿轮12的内齿轮和双排齿太阳轮15的第一齿轮相啮合。
通过上述设置，采用双壁分开式行星架，相比于整体式行星架，在满足传动要求的情况下，降低了机构的整体重量，节省了加工成本。
具体地，N可以取4，在满足传动要求的情况下，节省了加工成本。
具体地，第一行星架1101的第一端具有伸出段设有键槽，通过该键槽与作动缸相连。
在本实施例中，锁紧螺母1108用于锁紧固定双壁分开式行星架，同时起到防松作用。行星轮轴1107的中部为阶梯轴段，用于安装和定位行星轮支撑轴承1106。该行星轮支撑轴承1106位于所述行星轮1105内部，一端靠所述行星轮1105内部孔肩定位，另一端依靠孔用挡圈501定位。每两个并排安置的行星轮支撑轴承1106之间设置有垫片502，起到调整行星轮支撑轴承1106轴向距离和预紧的作用。
根据本发明的一种实施例，所述壳体组件包括第一壳体41、第二壳体42、第一端盖43和两个第二端盖44；
所述第一壳体41为空腔结构，所述第一壳体41的第一端面和第二端面均设有通孔，所述第二壳体42为板状结构，所述第二壳体42设有使所述内-外啮合齿轮输入轴组件穿入的通孔和使所述双排齿太阳轮输入轴组件穿入的通孔，所述第一壳体41的第一端面与所述第二壳体42的第一端面相连，所述第一壳体41的第二端面上设有用于与作动缸相连的第一螺纹孔4101，所述第二壳体42的第二端面上设有用于与第一电机和第二电极相连的第二螺纹孔4201；
所述第一端盖43设有使所述第一行星架1101的第一端的伸出段穿出的通孔，一个所述第二端盖44设有使所述内-外啮合齿轮输入轴组件穿入的通孔，另一个所述第二端盖44设有使所述双排齿太阳轮输入轴组件穿入的通孔，所述第一端盖43与所述第一壳体41的第二端面相连，两个所述第二端盖44分别与所述第二壳体42的第二端面相连。
在本实施例中，整个差动组件位于第一壳体41中，差动组件的输出端延伸到第一端盖43外，与作动缸相连。双排齿太阳轮输入轴组件、内-外啮合齿轮输入轴组件位于第一壳体41和第二壳体42中，双排齿太阳轮输入轴21和内-外啮合齿轮输入轴31分别延伸到两个第二端盖44外，用于与各自的电机相连。
具体地，第一壳体41通过四个螺钉与第二壳体42固连，通过四个螺钉与作动缸联接。第二壳体42通过四个螺钉与每个电机联接。第一端盖43通过四个螺钉与第一壳体41固连，第一端盖43的四角设有用于螺纹联接的通孔，同时第一端盖43内侧设有环状止口，用于压紧第一内-外啮合齿轮支撑轴承13外环。两个第二端盖44同样通过四个螺钉分别与第二壳体42固连，每个第二端盖44的四角设有用于螺纹联接的通孔，且每个第二端盖44内侧设有环状止口，分别用于压紧第二双排齿太阳轮输入轴支撑轴承23和内-外啮合齿轮输入轴支撑轴承32外环。
通过上述设置，仅需要两层壳体即可实现整个差速器的完全装配，且保证了每次螺纹联接只有两个零件相互联接，不存在多个壳体零件共用一个螺纹联接的情况。这样的联接方式简化了联接螺纹孔的设计，同时在保证联接可靠的情况下，只用了四个螺钉就联接两个壳体零件，简化了装配流程，提高了装配效率。
根据本发明的一种实施例，所述内-外啮合齿轮组件还包括第一内-外啮合齿轮支撑轴承13和第二内-外啮合齿轮支撑轴承14，所述第一内-外啮合齿轮支撑轴承13位于所述内-外啮合齿轮12的内齿轮一端与所述壳体组件之间，所述第二内-外啮合齿轮支撑轴承14位于所述内-外啮合齿轮12中部与所述壳体组件之间。
根据本发明的一种实施例，所述双排齿太阳轮组件还包括第一双排齿太阳轮支撑轴承16和第二双排齿太阳轮支撑轴承17，所述第一双排齿太阳轮支撑轴承16位于所述双排齿太阳轮15的第一齿轮一端与所述第一行星架1101之间，所述第二双排齿太阳轮支撑轴承17位于所述双排齿太阳轮15的第二齿轮一端与所述壳体组件之间。
进一步地，该双排齿太阳轮15还设有内部贯通的减重孔，以减轻差速器重量。
在本实施例中，双排齿太阳轮15的第一齿轮一端穿过内-外啮合齿轮12内部中空结构和第二行星架1103内部中空结构后，与行星轮1105相啮合。双排齿太阳轮15的第二齿轮一端延伸在内-外啮合齿轮12的外齿轮侧的外部。
根据本发明的一种实施例，所述双排齿太阳轮15的第一齿轮的齿根圆直径小于第二齿轮的齿根圆直径。
根据本发明的一种实施例，所述内-外啮合齿轮输入轴组件包括内-外啮合齿轮输入轴31和两个内-外啮合齿轮输入轴支撑轴承32；所述内-外啮合齿轮输入轴31的第一端设有与所述内-外啮合齿轮12的外齿轮相啮合的外齿轮，所述内-外啮合齿轮输入轴31的第二端与第一电机相连；两个所述内-外啮合齿轮输入轴支撑轴承32均位于所述内-外啮合齿轮输入轴31中部与所述壳体组件之间。
在本实施例中，两个内-外啮合齿轮输入轴支撑轴承32位于内-外啮合齿轮输入轴31的外齿轮的同侧。
具体地，内-外啮合齿轮输入轴31的第二端设有键槽，通过该键槽与第一电机相连。
进一步地，内-外啮合齿轮输入轴31内部设有减重盲孔，以减轻差速器重量。
根据本发明的一种实施例，所述双排齿太阳轮输入轴组件包括双排齿太阳轮输入轴21、第一双排齿太阳轮输入轴支撑轴承22和第二双排齿太阳轮输入轴支撑轴承23；所述双排齿太阳轮输入轴21的第一端设有与所述双排齿太阳轮15的第二齿轮相啮合的外齿轮，所述双排齿太阳轮输入轴21的第二端与第二电机相连；所述第一双排齿太阳轮输入轴支撑轴承22位于所述双排齿太阳轮输入轴21的第一端与所述壳体组件之间；所述第二双排齿太阳轮输入轴支撑轴承23位于所述双排齿太阳轮输入轴21中部与所述壳体组件之间。
在本实施例中，第一双排齿太阳轮输入轴支撑轴承22和第二双排齿太阳轮输入轴支撑轴承23位于所述双排齿太阳轮输入轴21的外齿轮的两侧。
具体地，双排齿太阳轮输入轴21的第二端设有键槽，通过该键槽与第二电机相连。
进一步地，双排齿太阳轮输入轴21内部设有减重盲孔，以减轻差速器重量。
根据本发明的一种实施例，所述内-外啮合齿轮12的内齿轮和外齿轮、所述双排齿太阳轮15的第一齿轮和第二齿轮、所述内-外啮合齿轮输入轴组件的外齿轮、所述双排齿太阳轮输入轴组件的外齿轮和所述行星架组件的行星轮1105均为斜齿轮。
通过上述设置，相比于直齿传动，可以有效减缓啮合冲击，降低传动噪声，延长使用寿命。
本发明的双余度差速器的装配过程如下：
(1)将四根行星轮轴1107分别安装在第一行星架1101端面的通孔内，安装到位后，每个行星轮轴1107通过两个锁紧螺母1108固定在第一行星架1101上；再把行星轮支撑轴承1106、垫片502、孔用挡圈501一次性安装到行星轮1105内部通孔，随后将行星轮1105装配到行星轮轴1107上。紧接着再将第二行星架1103装配到已经安装好行星轮1105的行星轮轴1107上，并且通过剩余的八个锁紧螺母1108将第二行星架1103与第一行星架1101固连在一起；最后，分别将第一行星架支撑轴承1102和第二行星架支撑轴承1104安装到组合在一起的第一行星架1101和第二行星架1103上。至此，行星架组件装配完毕。
(2)将第一双排齿太阳轮支撑轴承16安装到双排齿太阳轮15小齿轮一端的外侧，再将第二双排齿太阳轮支撑轴承17安装到双排齿太阳轮15大齿轮一端的外侧。至此，双排齿太阳轮组件装配完毕。
(3)将装配好的行星架组件整体由内-外啮合齿轮12开口大的一侧装入其内部，其中行星架组件的第二行星架1103朝向内-外啮合齿轮12内部。安装到位后，再把双排齿太阳轮组件小齿轮一端从内-外啮合齿轮12开口小的一侧穿入，并插到行星架组件内部与行星轮1105啮合，双排齿太阳轮组件大齿轮一端则延伸在内-外啮合齿轮12小开口的外侧。最后，将第一内-外啮合齿轮支撑轴承13由内啮合齿轮的一侧安装到内-外啮合齿轮12外侧，将第二内-外啮合齿轮支撑轴承14由外啮合齿轮一侧安装内-外啮合齿轮12另一端外侧。至此，差动组件装配完成。
(4)将差动组件整体由与作动缸联接的一侧装入到第一壳体41内，待安装到位后再将第一端盖43装到第一壳体41上，压紧差动组件上第一内-外啮合齿轮支撑轴承13外环。最后用四个第一螺钉503、四个第一弹垫504、四个第一平垫505将第一端盖43和第一壳体41固连在一起。
(5)安装第一双排齿太阳轮输入轴支撑轴承22到双排齿太阳轮输入轴21齿轮的外侧，再将第二双排齿太阳轮输入轴支撑轴承23装配到双排齿太阳轮输入轴21齿轮的另一侧。至此，双排齿太阳轮输入轴组件装配完成。
(6)将两个内-外啮合齿轮输入轴支撑轴承32从内-外啮合齿轮输入轴31两端安装到对应轴段上，以完成内-外啮合齿轮输入轴组件的装配。
(7)将双排齿太阳轮输入轴组件和内-外啮合齿轮输入轴组件由差动组件输入端一侧分别安装到第一壳体41内。
(8)将第二壳体42与第一壳体41对接，并用四个第二螺钉506、四个第二弹垫507、四个第二平垫508固连。
(9)将两个第二端盖44装到第二壳体42上，分别压紧第二双排齿太阳轮输入轴支撑轴承23外环和内-外啮合齿轮输入轴支撑轴承32外环，并分别用四个第三螺钉509、四个第三弹垫510、四个第三平垫511与第二壳体42固连。至此，整个双余度差速器装配完成。
如图6所示，本发明提供的双余度差速器的传动原理如下：
(1)当内-外啮合齿轮输入轴1制动时，差动组件中内-外啮合齿轮4、6静止不动，此时双排齿太阳轮输入轴2带动双排齿太阳轮3、5转动，进而带动行星轮7转动，而行星轮7则将运动传递给行星架8；
(2)当双排齿太阳轮输入轴2制动时，差动组件中双排齿太阳轮3、5静止不动，此时内-外啮合齿轮输入轴1带动内-外啮合齿轮4、6转动，进而带动行星轮7转动，而行星轮7则将运动传递给行星架8；
(3)当内-外啮合齿轮输入轴1和双排齿太阳轮输入轴2共同输入时，各齿轮协同将运动传递给行星架8。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双余度差速器，其特征在于，所述差速器包括壳体组件以及位于壳体组件中的差动组件、内-外啮合齿轮输入轴组件和双排齿太阳轮输入轴组件；
所述差动组件包括行星架组件、内-外啮合齿轮组件和双排齿太阳轮组件；
所述内-外啮合齿轮组件为中空结构，所述内-外啮合齿轮组件包括内-外啮合齿轮，所述内-外啮合齿轮的内齿轮和外齿轮同轴且沿轴向间隔设置，所述内-外啮合齿轮的内齿轮与所述行星架组件的行星轮相啮合，所述内-外啮合齿轮的外齿轮与所述内-外啮合齿轮输入轴组件的外齿轮相啮合；
所述双排齿太阳轮组件包括双排齿太阳轮，所述双排齿太阳轮的第一齿轮穿过所述内-外啮合齿轮组件的中空结构后与所述行星架组件的行星轮相啮合，所述双排齿太阳轮的第二齿轮与所述双排齿太阳轮输入轴组件的外齿轮相啮合。
2.根据权利要求1所述的双余度差速器，其特征在于，所述内-外啮合齿轮的外齿轮的齿根圆直径小于或等于内齿轮的齿根圆直径。
3.根据权利要求1或2所述的双余度差速器，其特征在于，所述行星架组件包括第一行星架、第二行星架、N个行星轮轴、第一行星架支撑轴承、第二行星架支撑轴承、N个行星轮、2N个行星轮支撑轴承和4N个锁紧螺母；
所述第一行星架和所述第二行星架均沿各自端面圆周均匀设置N个通孔，所述第一行星架的第一端具有伸出段，所述伸出段与作动缸相连，所述第二行星架为中空结构；
每个所述行星轮轴的第一端设有第一螺纹段，每个所述行星轮轴的第二端设有第二螺纹段，N个所述第一螺纹段分别穿过所述第一行星架的N个通孔与2N个所述锁紧螺母相连，N个所述第二螺纹段分别穿过所述第二行星架的N个通孔与2N个所述锁紧螺母相连；
所述第一行星架支撑轴承位于所述第一行星架的第二端与所述内-外啮合齿轮的内齿轮一端之间，所述第二行星架支撑轴承位于所述第二行星架上远离所述第一行星架的一端与所述内-外啮合齿轮中部之间；
每个所述行星轮通过两个并排放置的所述行星轮支撑轴承设置于每个所述行星轮轴上，并分别与所述内-外啮合齿轮的内齿轮和双排齿太阳轮的第一齿轮相啮合。
4.根据权利要求3所述的双余度差速器，其特征在于，所述壳体组件包括第一壳体、第二壳体、第一端盖和两个第二端盖；
所述第一壳体为空腔结构，所述第一壳体的第一端面和第二端面均设有通孔，所述第二壳体为板状结构，所述第二壳体设有使所述内-外啮合齿轮输入轴组件穿入的通孔和使所述双排齿太阳轮输入轴组件穿入的通孔，所述第一壳体的第一端面与所述第二壳体的第一端面相连，所述第一壳体的第二端面上设有用于与作动缸相连的第一螺纹孔，所述第二壳体的第二端面上设有用于与第一电机和第二电极相连的第二螺纹孔；
所述第一端盖设有使所述第一行星架的第一端的伸出段穿出的通孔，一个所述第二端盖设有使所述内-外啮合齿轮输入轴组件穿入的通孔，另一个所述第二端盖设有使所述双排齿太阳轮输入轴组件穿入的通孔，所述第一端盖与所述第一壳体的第二端面相连，两个所述第二端盖分别与所述第二壳体的第二端面相连。
5.根据权利要求3所述的双余度差速器，其特征在于，所述内-外啮合齿轮组件还包括第一内-外啮合齿轮支撑轴承和第二内-外啮合齿轮支撑轴承，所述第一内-外啮合齿轮支撑轴承位于所述内-外啮合齿轮的内齿轮一端与所述壳体组件之间，所述第二内-外啮合齿轮支撑轴承位于所述内-外啮合齿轮中部与所述壳体组件之间。
6.根据权利要求3所述的双余度差速器，其特征在于，所述双排齿太阳轮组件还包括第一双排齿太阳轮支撑轴承和第二双排齿太阳轮支撑轴承，所述第一双排齿太阳轮支撑轴承位于所述双排齿太阳轮的第一齿轮一端与所述第一行星架之间，所述第二双排齿太阳轮支撑轴承位于所述双排齿太阳轮的第二齿轮一端与所述壳体组件之间。
7.根据权利要求6所述的双余度差速器，其特征在于，所述双排齿太阳轮的第一齿轮的齿根圆直径小于第二齿轮的齿根圆直径。
8.根据权利要求1或2所述的双余度差速器，其特征在于，所述内-外啮合齿轮输入轴组件包括内-外啮合齿轮输入轴和两个内-外啮合齿轮输入轴支撑轴承；所述内-外啮合齿轮输入轴的第一端设有与所述内-外啮合齿轮的外齿轮相啮合的外齿轮，所述内-外啮合齿轮输入轴的第二端与第一电机相连；两个所述内-外啮合齿轮输入轴支撑轴承均位于所述内-外啮合齿轮输入轴中部与所述壳体组件之间。
9.根据权利要求1或2所述的双余度差速器，其特征在于，所述双排齿太阳轮输入轴组件包括双排齿太阳轮输入轴、第一双排齿太阳轮输入轴支撑轴承和第二双排齿太阳轮输入轴支撑轴承；所述双排齿太阳轮输入轴的第一端设有与所述双排齿太阳轮的第二齿轮相啮合的外齿轮，所述双排齿太阳轮输入轴的第二端与第二电机相连；所述第一双排齿太阳轮输入轴支撑轴承位于所述双排齿太阳轮输入轴的第一端与所述壳体组件之间；所述第二双排齿太阳轮输入轴支撑轴承位于所述双排齿太阳轮输入轴中部与所述壳体组件之间。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的双余度差速器，其特征在于，所述内-外啮合齿轮的内齿轮和外齿轮、所述双排齿太阳轮的第一齿轮和第二齿轮、所述内-外啮合齿轮输入轴组件的外齿轮、所述双排齿太阳轮输入轴组件的外齿轮和所述行星架组件的行星轮均为斜齿轮。
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