CN209539954U - 车用两级双锥齿差速减速机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种车用两级双锥齿差速减速机构，其涉及一种车用减速机构，包括输入轴部件一、输入轴部件二、行星支架部件、输出轴部件一、输出轴部件二。所述减速机构运行过程中，输出轴一和输出轴二的转速与两个电动机的转速差相关，具有传动比大、输出转矩大的优点，两个电动机能够始终处于高速运行状态，在两个电动机旋转方向不变的状态下，能够同时改变所述减速机构的输出轴一和输出轴二的旋转方向，驱动电动汽车实现开车、停车、倒车的功能，所述减速机构能够确保电动机在效率较高的工作状态下运行，并且该减速机构在加速和改变电动汽车行驶方向，即开车或者倒车时提高响应速度。所述减速机构包含协调两侧车轮转速的车轮差速器。

Description

车用两级双锥齿差速减速机构

技术领域

本发明是一种车用两级双锥齿差速减速机构，其涉及一种车用减速机构，特别是涉及一种采用两个电动机共同驱动一套双锥齿行星齿轮减速器时的速度差获得低转速输出，并且包含车轮差速器的车用两级双锥齿差速减速机构。

背景技术

目前电动汽车亟需解决的难题是续航里程短和加速力矩不足。电动汽车续航里程短的缺点不仅需要电池技术有所突破，也需要在电动机和减速机构领域有所创新。为了在同等体积前提下增加电动机功率，电动汽车驱动电机的转速很高，为了匹配车轮转速和增加驱动转矩，电动汽车普遍配置单级变速箱，汽车车轮转速变化范围很大，导致电动汽车驱动电机的输出转速经常工作在效率低的低转速范围，电动汽车行驶在交通拥挤的城市公路时，电动汽车续航里程短的劣势尤其明显。电动汽车普遍配置单级变速箱，导致电动汽车从低转速加速至高转速的时间长，电动机控制器输出频率在基频以下是恒转矩调速方式，电动机高速运行时的功率大于低速运行时的功率，电动汽车爬坡时需要更大的输出转矩，此时电动机低速运行，电动机输出功率下降，导致电动机输出转矩下降，此矛盾的根源不仅在于配置单级变速箱，也在于电动汽车驱动电机本身特性。电动汽车的运动过程中，需要频繁的加速、减速，频繁的启动、停止，甚至是频繁的改变其电动机的旋转方向，这些运动特征使电动机在效率较低的工作状态下运行。另外，应用于汽车的驱动装置应该配置能够协调左右两侧车轮转速的车轮差速器。

具备以下特征的技术方案能够解决上述电动汽车难题，在电动机始终工作在效率高的高转速状态的前提下，使减速机构输出转速能够从静止状态调节至高转速状态，乃至使减速机构输出转向能够从正向旋转状态调节至反向旋转状态。

若有一种减速机构具有传动比大、输出转矩大的优点，电动机驱动该减速机构连续旋转，并且保持电动机旋转方向不变时，该减速机构驱动电动汽车能够实现开车、停车、倒车的功能，则该减速机构能够确保电动机在效率较高的工作状态下运行，并且该减速机构在加速和改变电动汽车行驶方向，即开车或者倒车时提高响应速度。若两个电动机能够同时调节电动机的输出转速和输出功率，在保持两个电动机驱动该减速机构的速度差不变的前提下，同时提高或者同时降低两个电动机的输出转速，即同时提高或者同时降低两个电动机驱动该减速机构的输出功率，则该减速机构能够实现电动汽车在输出相同转速时调节电动机输出功率和输出转矩的控制要求。

发明内容

本发明的目的是克服普通电动汽车单级变速箱导致续航里程短和加速力矩不足的缺点，提供一种具有传动比大、输出转矩大的优点，以及确保电动机驱动该减速机构时高效率运行的车用两级双锥齿差速减速机构，该减速机构包含车轮差速器。本发明的实施方案如下：

所述减速机构包括输入轴部件一、输入轴部件二、行星支架部件、输出轴部件一、输出轴部件二。输入轴部件一包括输入锥齿轮一、输入轴一。输入轴部件二包括输入锥齿轮二、输入轴二。行星支架部件包括行星锥齿轮二、轴套四、行星轴、行星支架、轴套三、行星锥齿轮一，输出轴部件一包括输出轴一、双锥齿轮一、轴套一、输出锥齿轮一，输出轴部件二包括输出锥齿轮二、双锥齿轮二、轴套二、输出轴二，或者在上述部件中采用轴承分别替换轴套一、轴套二、轴套三、轴套四，该轴承承载径向负荷和轴向负荷。输入轴部件一和输入轴部件二分别安装在行星支架部件径向外侧，输出轴部件一和输出轴部件二分别安装在行星支架部件轴向两端。

所述减速机构在应用时，输入轴一与电动机一的输出轴连接在一起，输入轴二与电动机二的输出轴连接在一起，输出轴一与安装有右车轮的半轴一连接在一起，输出轴二与安装有左车轮的半轴二连接在一起。

所述减速机构运行时，控制器一控制电动机一旋转，控制器一能够调节电动机一旋转速度。控制器二控制电动机二旋转，控制器二能够调节电动机二旋转速度。电动机一驱动输入轴一沿着输入轴一旋转方向旋转，电动机二驱动输入轴二沿着输入轴二旋转方向旋转。电动机一通过输入轴一、输入锥齿轮一驱动双锥齿轮一围绕输出轴轴线沿着双锥齿轮一旋转方向旋转，电动机二通过输入轴二、输入锥齿轮二驱动双锥齿轮二围绕输出轴轴线沿着双锥齿轮二旋转方向旋转，双锥齿轮一旋转方向与双锥齿轮二旋转方向相反。电动机一旋转速度与电动机二旋转速度相等时，行星锥齿轮一围绕行星轴轴线自转，行星支架处于静止状态，输出轴一和输出轴二的转速为零。电动机一旋转速度与电动机二旋转速度不相等时，行星锥齿轮一在围绕行星轴轴线自转的同时，行星锥齿轮一还会围绕输出轴轴线公转，行星锥齿轮一驱动行星支架低转速旋转，行星支架通过行星锥齿轮二分别驱动输出锥齿轮一和输出锥齿轮二低转速同向旋转。当汽车转弯时内侧车轮会产生更大的阻力，行星锥齿轮二在围绕输出轴轴线公转的同时，行星锥齿轮二还会围绕行星轴轴线自转，导致输出锥齿轮一通过输出轴一驱动右车轮的旋转速度与输出锥齿轮二通过输出轴二驱动左车轮的旋转速度不相等，实现协调左右两侧车轮转速的技术要求。

轴套一、轴套二、轴套三、轴套四呈圆筒形，其径向中间是轴套轴孔，轴向一端是轴套止推轴肩。行星轴呈圆柱形，其轴向一端是行星轴定位轴肩。行星锥齿轮一径向中间是锥齿轮轴孔，径向外侧是轮齿，其轴向一端是齿轮前端面，轴向另一端是齿轮后端面。行星锥齿轮二径向中间是锥齿轮轴孔，径向外侧是轮齿，其轴向一端是齿轮前端面，轴向另一端是齿轮后端面。行星支架呈环形，行星支架径向内侧是支架内腔，行星支架径向内表面均布若干个支架安装平面，每一个支架安装平面中心有一个支架固定轴孔。

行星支架部件在装配时，分别把一个行星锥齿轮二、轴套四、行星锥齿轮一、轴套三依次安装在一个行星轴上，使轴套四安装在行星锥齿轮二的锥齿轮轴孔中，并使轴套四的轴套止推轴肩与行星锥齿轮二的齿轮后端面接触安装在一起，使轴套三安装在行星锥齿轮一的锥齿轮轴孔中，并使轴套三的轴套止推轴肩与行星锥齿轮一的齿轮后端面接触安装在一起，使行星锥齿轮二的齿轮前端面与行星轴的行星轴定位轴肩接触安装在一起，然后把若干个行星轴分别安装在行星支架的支架固定轴孔中，使行星轴、行星锥齿轮二、轴套四、行星锥齿轮一、轴套三位于行星支架的支架内腔中，使轴套三的轴套止推轴肩与行星支架的支架安装平面接触安装在一起，使行星锥齿轮二和行星锥齿轮一能够分别围绕行星轴轴线旋转。

输入轴一呈圆柱形，其轴向一端是输入锥齿轮一，输入锥齿轮一的齿轮前端面位于输入轴一轴向外侧一端。输入轴二呈圆柱形，其轴向一端是输入锥齿轮二，输入锥齿轮二的齿轮前端面位于输入轴二轴向外侧一端。

双锥齿轮一径向中间是双锥齿轮轴孔一，双锥齿轮一从径向内侧向外依次是内侧轮齿一、外侧轮齿一，内侧轮齿一、外侧轮齿一在轴向同一侧。输出锥齿轮一径向中间是内花键一，径向外侧是轮齿，其轴向一端是齿轮前端面，轴向另一端是齿轮后端面。输出轴一呈圆柱形，其轴向左侧一端向右依次是外花键一、轴颈一、轴肩一。

输出轴部件一在装配时，把轴套一安装在输出轴一的轴颈一上，使轴套一的轴套止推轴肩与输出轴一的轴肩一接触安装在一起，把双锥齿轮一的双锥齿轮轴孔一安装在轴套一上，使双锥齿轮一没有外侧轮齿一的一端与轴套一的轴套止推轴肩接触安装在一起，把输出锥齿轮一的内花键一安装在输出轴一的外花键一上，使输出锥齿轮一的齿轮后端面与轴套一左侧端面接触安装在一起。

双锥齿轮二径向中间是双锥齿轮轴孔二，双锥齿轮二从径向内侧向外依次是内侧轮齿二、外侧轮齿二，内侧轮齿二、外侧轮齿二在轴向同一侧。输出锥齿轮二径向中间是内花键二，径向外侧是轮齿，其轴向一端是齿轮前端面，轴向另一端是齿轮后端面。输出轴二呈圆柱形，其轴向右侧一端向左依次是外花键二、轴颈二、轴肩二。

输出轴部件二在装配时，把轴套二安装在输出轴二的轴颈二上，使轴套二的轴套止推轴肩与输出轴二的轴肩二接触安装在一起，把双锥齿轮二的双锥齿轮轴孔二安装在轴套二上，使双锥齿轮二没有外侧轮齿二的一端与轴套二的轴套止推轴肩接触安装在一起，把输出锥齿轮二的内花键二安装在输出轴二的外花键二上，使输出锥齿轮二的齿轮后端面与轴套二右侧端面接触安装在一起。

所述减速机构装配后，行星支架部件的行星锥齿轮一在轴向右侧与输出轴部件一的双锥齿轮一的内侧轮齿一啮合，行星支架部件的行星锥齿轮一在轴向左侧与输出轴部件二的双锥齿轮二的内侧轮齿二啮合。行星支架部件的行星锥齿轮二在轴向右侧与输出轴部件一的输出锥齿轮一啮合，行星支架部件的行星锥齿轮二在轴向左侧与输出轴部件二的输出锥齿轮二啮合。

输入轴部件一安装在行星支架部件的径向外侧，并且，输入轴部件一安装在双锥齿轮一与双锥齿轮二轴向之间的位置，输入轴部件一的输入锥齿轮一与输出轴部件一的双锥齿轮一的外侧轮齿一啮合，输入轴部件二安装在行星支架部件的径向外侧，并且，输入轴部件二安装在双锥齿轮一与双锥齿轮二轴向之间的位置，输入轴部件二的输入锥齿轮二与输出轴部件二的双锥齿轮二的外侧轮齿二啮合。

所述减速机构的双锥齿轮二、行星锥齿轮一、行星轴、行星支架、双锥齿轮一组成双锥齿行星齿轮减速器，双锥齿行星齿轮减速器的主动件一是双锥齿轮一，主动件二是双锥齿轮二，从动件是行星支架。双锥齿行星齿轮减速器做减速传动。双锥齿轮一旋转方向与双锥齿轮二旋转方向相反。双锥齿轮一旋转速度与双锥齿轮二旋转速度相等时，行星锥齿轮一围绕行星轴轴线自转，行星支架处于静止状态。双锥齿轮一旋转速度与双锥齿轮二旋转速度不相等时，行星锥齿轮一在围绕行星轴轴线自转的同时，行星锥齿轮一还会围绕输出轴轴线公转，行星锥齿轮一驱动行星支架低转速旋转，行星支架旋转速度等于双锥齿轮一旋转速度与双锥齿轮二旋转速度之差的绝对值。若双锥齿轮一旋转速度大于双锥齿轮二旋转速度，行星支架旋转方向与双锥齿轮一旋转方向相同。若双锥齿轮二旋转速度大于双锥齿轮一旋转速度，行星支架旋转方向与双锥齿轮二旋转方向相同。

所述减速机构的输出锥齿轮二、行星锥齿轮二、行星轴、行星支架、输出锥齿轮一组成车轮差速器，车轮差速器主动件是行星支架，从动件是一输出锥齿轮一，从动件是二输出锥齿轮二。双锥齿轮一旋转速度与双锥齿轮二旋转速度不相等时，行星锥齿轮一驱动行星支架低转速旋转，行星支架通过行星锥齿轮二分别驱动输出锥齿轮一和输出锥齿轮二低转速同向旋转。当汽车转弯时内侧车轮会产生更大的阻力，行星锥齿轮二在围绕输出轴轴线公转的同时，行星锥齿轮二还会围绕行星轴轴线自转，导致输出锥齿轮一通过输出轴一驱动右车轮的旋转速度与输出锥齿轮二通过输出轴二驱动左车轮的旋转速度不相等，外侧车轮旋转速度比内侧车轮旋转速度快，确保汽车能够顺利转弯。

所述减速机构的输入轴部件一的输入锥齿轮一与输出轴部件一的双锥齿轮一的外侧轮齿一组成一个第一级减速器，输入轴部件二的输入锥齿轮二与输出轴部件二的双锥齿轮二的外侧轮齿二组成另一个第一级减速器，双锥齿行星齿轮减速器是所述减速机构的第二级减速器。

若采用乙型双锥齿轮二替换双锥齿轮二，使输入轴部件二安装在乙型双锥齿轮二的轴向左侧，组成乙型车用两级双锥齿差速减速机构，其输入轴部件二与输入轴部件一沿着输出轴轴线轴向对齐安装时不会发生空间干涉。

乙型双锥齿轮二径向中间是乙型双锥齿轮轴孔二，其径向外侧的轴向两端分别是乙型内侧轮齿二、乙型外侧轮齿二，并且乙型内侧轮齿二位于乙型外侧轮齿二径向内侧。乙型双锥齿轮二在装配时，把乙型双锥齿轮二的乙型双锥齿轮轴孔二安装在轴套二上，使乙型双锥齿轮二有乙型外侧轮齿二的一端与轴套二的轴套止推轴肩接触安装在一起。行星支架部件的行星锥齿轮一在轴向左侧与乙型双锥齿轮二的乙型内侧轮齿二啮合。输入轴部件二的输入锥齿轮二与乙型双锥齿轮二的乙型外侧轮齿二啮合。

所述减速机构运行过程是：

所述减速机构启动时，控制器一控制电动机一低转速启动，并且逐渐提高电动机一转速，与此同时，控制器二控制电动机二低转速启动，并且逐渐提高电动机二转速，电动机一通过输入轴一、输入锥齿轮一驱动双锥齿轮一围绕输出轴轴线沿着双锥齿轮一旋转方向旋转，电动机二通过输入轴二、输入锥齿轮二驱动双锥齿轮二围绕输出轴轴线沿着双锥齿轮二旋转方向旋转，双锥齿轮一旋转方向与双锥齿轮二旋转方向相反。电动机一旋转速度与电动机二旋转速度相等时，行星锥齿轮一围绕行星轴轴线自转，行星支架处于静止状态，输出轴一和输出轴二的转速为零，汽车停止行驶。

若电动机一旋转速度大于电动机二旋转速度时，双锥齿轮一驱动行星锥齿轮一围绕行星轴轴线沿着行星锥齿轮一旋转方向的旋转速度大于双锥齿轮二驱动行星锥齿轮一围绕行星轴轴线沿着行星锥齿轮一旋转方向的旋转速度，为了抵消该速度差，行星锥齿轮一还会围绕输出轴轴线公转，行星锥齿轮一驱动行星支架低转速旋转，行星支架旋转线速度等于双锥齿轮一旋转线速度与双锥齿轮二旋转线速度之差。行星支架旋转方向与双锥齿轮一旋转方向相同，行星支架通过行星锥齿轮二分别驱动输出锥齿轮一和输出锥齿轮二低转速同向旋转，汽车向前行驶。

若电动机二旋转速度大于电动机一旋转速度时，双锥齿轮二驱动行星锥齿轮一围绕行星轴轴线沿着行星锥齿轮一旋转方向的旋转速度大于双锥齿轮一驱动行星锥齿轮一围绕行星轴轴线沿着行星锥齿轮一旋转方向的旋转速度，为了抵消该速度差，行星锥齿轮一还会围绕输出轴轴线公转，行星锥齿轮一驱动行星支架低转速旋转，行星支架旋转线速度等于双锥齿轮二旋转线速度与双锥齿轮一旋转线速度之差。行星支架旋转方向与双锥齿轮二旋转方向相同，行星支架通过行星锥齿轮二分别驱动输出锥齿轮一和输出锥齿轮二低转速同向旋转，汽车向后行驶。

电动机一旋转速度与电动机二旋转速度不相等时，行星支架通过行星锥齿轮二、输出锥齿轮一驱动输出轴一低转速同向旋转，同时，行星支架通过行星锥齿轮二、输出锥齿轮二驱动输出轴二低转速同向旋转。当汽车转弯时内侧车轮会产生更大的阻力，行星锥齿轮二在围绕输出轴轴线公转的同时，行星锥齿轮二还会围绕行星轴轴线自转。若汽车向左侧转弯，输出锥齿轮一旋转角速度大于行星支架旋转角速度，同时，输出锥齿轮二旋转角速度小于行星支架旋转角速度。若汽车向右侧转弯，输出锥齿轮二旋转角速度大于行星支架旋转角速度，同时，输出锥齿轮一旋转角速度小于行星支架旋转角速度。导致输出锥齿轮一通过输出轴一驱动右车轮的旋转速度与输出锥齿轮二通过输出轴二驱动左车轮的旋转速度不相等，外侧车轮旋转速度比内侧车轮旋转速度快，确保汽车能够顺利转弯。

所述减速机构运行过程中，输出轴一和输出轴二的转速与两个电动机的转速差相关，具有传动比大、输出转矩大的优点，两个电动机能够始终处于高速运行状态，在两个电动机旋转方向不变的状态下，能够同时改变所述减速机构的输出轴一和输出轴二的旋转方向，驱动电动汽车实现开车、停车、倒车的功能，所述减速机构能够确保电动机在效率较高的工作状态下运行，并且该减速机构在加速和改变电动汽车行驶方向，即开车或者倒车时提高响应速度。所述减速机构包含协调两侧车轮转速的车轮差速器。

附图说明

图1是所述减速机构的轴测图。

图2是所述减速机构的轴测剖视图。

图3是行星支架部件的轴测剖视图。

图4是行星支架的轴测图。

图5是行星轴的轴测视图。

图6是轴套一或轴套二或轴套三或轴套四的轴测图。

图7是行星锥齿轮一或行星锥齿轮二的轴测图。

图8是输入轴部件一或输入轴部件二的轴测图。

图9是输出轴部件一的轴测剖视图。

图10是双锥齿轮一的轴测剖视图。

图11是输出锥齿轮一的轴测图。

图12是输出轴一的轴测图。

图13是输出轴部件二的轴测剖视图。

图14是双锥齿轮二的轴测剖视图。

图15是输出锥齿轮二的轴测图。

图16是输出轴二的轴测图。

图17是所述减速机构减速运行过程的示意图。图中UⅠ大于UⅡ，则UⅢ与UⅠ旋转方向相同。

图18是所述减速机构协调车轮差速运行过程的示意图。图中UⅤ大于UⅥ。

图19是所述减速机构的沿着轴线剖切示意图。

图20是乙型车用两级双锥齿差速减速机构的沿着轴线剖切示意图。

图21是乙型车用两级双锥齿差速减速机构的轴测图。

图22是乙型双锥齿轮二的轴测剖视图。

图中UⅠ是双锥齿轮一分度圆位置旋转的线速度，UⅡ是双锥齿轮二分度圆位置旋转的线速度，UⅢ是行星支架上与双锥齿轮一分度圆半径相等或者与双锥齿轮二分度圆半径相等的位置旋转的线速度。UⅣ是行星支架旋转的角速度，UⅤ是输出锥齿轮一旋转的角速度，UⅥ是输出锥齿轮二旋转的角速度。

图中标注有输入锥齿轮二1、输入轴二2、输入锥齿轮一3、输入轴一4、输出轴一5、双锥齿轮一6、轴套一7、输出锥齿轮一8、行星锥齿轮二9、轴套四10、行星轴11、行星支架12、轴套三13、行星锥齿轮一14、输出锥齿轮二15、双锥齿轮二16、轴套二17、输出轴二18、支架安装平面19、支架内腔20、支架固定轴孔21、行星轴定位轴肩22、轴套止推轴肩23、轴套轴孔24、锥齿轮轴孔25、齿轮后端面26、输入轴一旋转方向27、输入轴二旋转方向28、双锥齿轮轴孔一29、内侧轮齿一30、外侧轮齿一31、内花键一32、外花键一33、轴颈一34、轴肩一35、双锥齿轮轴孔二36、外侧轮齿二37、内侧轮齿二38、内花键二39、轴肩二40、轴颈二41、外花键二42、行星支架旋转方向43、行星支架旋转轨迹44、双锥齿轮二旋转轨迹45、双锥齿轮二旋转方向46、输出轴轴线47、行星锥齿轮一旋转方向48、行星轴轴线49、行星锥齿轮一旋转轨迹50、双锥齿轮一旋转轨迹51、双锥齿轮一旋转方向52、输出锥齿轮二旋转轨迹53、输出锥齿轮二旋转方向54、行星锥齿轮二旋转方向55、行星锥齿轮二旋转轨迹56、输出锥齿轮一旋转轨迹57、输出锥齿轮一旋转方向58、乙型双锥齿轮二59、乙型双锥齿轮轴孔二60、乙型内侧轮齿二61、乙型外侧轮齿二62。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步叙述。

参照图1、图2、图19，所述减速机构包括输入轴部件一、输入轴部件二、行星支架部件、输出轴部件一、输出轴部件二。输入轴部件一包括输入锥齿轮一3、输入轴一4。输入轴部件二包括输入锥齿轮二1、输入轴二2。行星支架部件包括行星锥齿轮二9、轴套四10、行星轴11、行星支架12、轴套三13、行星锥齿轮一14，输出轴部件一包括输出轴一5、双锥齿轮一6、轴套一7、输出锥齿轮一8，输出轴部件二包括输出锥齿轮二15、双锥齿轮二16、轴套二17、输出轴二18，或者在上述部件中采用轴承分别替换轴套一7、轴套二17、轴套三13、轴套四10，该轴承承载径向负荷和轴向负荷。输入轴部件一和输入轴部件二分别安装在行星支架部件径向外侧，输出轴部件一和输出轴部件二分别安装在行星支架部件轴向两端。

所述减速机构在应用时，输入轴一4与电动机一的输出轴连接在一起，输入轴二2与电动机二的输出轴连接在一起，输出轴一5与安装有右车轮的半轴一连接在一起，输出轴二18与安装有左车轮的半轴二连接在一起。

所述减速机构运行时，控制器一控制电动机一旋转，控制器一能够调节电动机一旋转速度。控制器二控制电动机二旋转，控制器二能够调节电动机二旋转速度。电动机一驱动输入轴一4沿着输入轴一旋转方向27旋转，电动机二驱动输入轴二2沿着输入轴二旋转方向28旋转。电动机一通过输入轴一4、输入锥齿轮一3驱动双锥齿轮一6围绕输出轴轴线47沿着双锥齿轮一旋转方向52旋转，电动机二通过输入轴二2、输入锥齿轮二1驱动双锥齿轮二16围绕输出轴轴线47沿着双锥齿轮二旋转方向46旋转，双锥齿轮一旋转方向52与双锥齿轮二旋转方向46相反。电动机一旋转速度与电动机二旋转速度相等时，行星锥齿轮一14围绕行星轴轴线49自转，行星支架12处于静止状态，输出轴一5和输出轴二18的转速为零。电动机一旋转速度与电动机二旋转速度不相等时，行星锥齿轮一14在围绕行星轴轴线49自转的同时，行星锥齿轮一14还会围绕输出轴轴线47公转，行星锥齿轮一14驱动行星支架12低转速旋转，行星支架12通过行星锥齿轮二9分别驱动输出锥齿轮一8和输出锥齿轮二15低转速同向旋转。当汽车转弯时内侧车轮会产生更大的阻力，行星锥齿轮二9在围绕输出轴轴线47公转的同时，行星锥齿轮二9还会围绕行星轴轴线49自转，导致输出锥齿轮一8通过输出轴一5驱动右车轮的旋转速度与输出锥齿轮二15通过输出轴二18驱动左车轮的旋转速度不相等，实现协调左右两侧车轮转速的技术要求。

参照图1至图18、图22，轴套一7、轴套二17、轴套三13、轴套四10呈圆筒形，其径向中间是轴套轴孔24，轴向一端是轴套止推轴肩23。行星轴11呈圆柱形，其轴向一端是行星轴定位轴肩22。行星锥齿轮一14径向中间是锥齿轮轴孔25，径向外侧是轮齿，其轴向一端是齿轮前端面，轴向另一端是齿轮后端面26。行星锥齿轮二9径向中间是锥齿轮轴孔25，径向外侧是轮齿，其轴向一端是齿轮前端面，轴向另一端是齿轮后端面26。行星支架12呈环形，行星支架12径向内侧是支架内腔20，行星支架12径向内表面均布若干个支架安装平面19，每一个支架安装平面19中心有一个支架固定轴孔21。

行星支架部件在装配时，分别把一个行星锥齿轮二9、轴套四10、行星锥齿轮一14、轴套三13依次安装在一个行星轴11上，使轴套四10安装在行星锥齿轮二9的锥齿轮轴孔25中，并使轴套四10的轴套止推轴肩23与行星锥齿轮二9的齿轮后端面26接触安装在一起，使轴套三13安装在行星锥齿轮一14的锥齿轮轴孔25中，并使轴套三13的轴套止推轴肩23与行星锥齿轮一14的齿轮后端面26接触安装在一起，使行星锥齿轮二9的齿轮前端面与行星轴11的行星轴定位轴肩22接触安装在一起，然后把若干个行星轴11分别安装在行星支架12的支架固定轴孔21中，使行星轴11、行星锥齿轮二9、轴套四10、行星锥齿轮一14、轴套三13位于行星支架12的支架内腔20中，使轴套三13的轴套止推轴肩23与行星支架12的支架安装平面19接触安装在一起，使行星锥齿轮二9和行星锥齿轮一14能够分别围绕行星轴轴线49旋转。

输入轴一4呈圆柱形，其轴向一端是输入锥齿轮一3，输入锥齿轮一3的齿轮前端面位于输入轴一4轴向外侧一端。输入轴二2呈圆柱形，其轴向一端是输入锥齿轮二1，输入锥齿轮二1的齿轮前端面位于输入轴二2轴向外侧一端。

双锥齿轮一6径向中间是双锥齿轮轴孔一29，双锥齿轮一6从径向内侧向外依次是内侧轮齿一30、外侧轮齿一31，内侧轮齿一30、外侧轮齿一31在轴向同一侧。输出锥齿轮一8径向中间是内花键一32，径向外侧是轮齿，其轴向一端是齿轮前端面，轴向另一端是齿轮后端面26。输出轴一5呈圆柱形，其轴向左侧一端向右依次是外花键一33、轴颈一34、轴肩一35。

输出轴部件一在装配时，把轴套一7安装在输出轴一5的轴颈一34上，使轴套一7的轴套止推轴肩23与输出轴一5的轴肩一35接触安装在一起，把双锥齿轮一6的双锥齿轮轴孔一29安装在轴套一7上，使双锥齿轮一6没有外侧轮齿一31的一端与轴套一7的轴套止推轴肩23接触安装在一起，把输出锥齿轮一8的内花键一32安装在输出轴一5的外花键一33上，使输出锥齿轮一8的齿轮后端面26与轴套一7左侧端面接触安装在一起。

双锥齿轮二16径向中间是双锥齿轮轴孔二36，双锥齿轮二16从径向内侧向外依次是内侧轮齿二38、外侧轮齿二37，内侧轮齿二38、外侧轮齿二37在轴向同一侧。输出锥齿轮二15径向中间是内花键二39，径向外侧是轮齿，其轴向一端是齿轮前端面，轴向另一端是齿轮后端面26。输出轴二18呈圆柱形，其轴向右侧一端向左依次是外花键二42、轴颈二41、轴肩二40。

输出轴部件二在装配时，把轴套二17安装在输出轴二18的轴颈二41上，使轴套二17的轴套止推轴肩23与输出轴二18的轴肩二40接触安装在一起，把双锥齿轮二16的双锥齿轮轴孔二36安装在轴套二17上，使双锥齿轮二16没有外侧轮齿二37的一端与轴套二17的轴套止推轴肩23接触安装在一起，把输出锥齿轮二15的内花键二39安装在输出轴二18的外花键二42上，使输出锥齿轮二15的齿轮后端面26与轴套二17右侧端面接触安装在一起。

所述减速机构装配后，行星支架部件的行星锥齿轮一14在轴向右侧与输出轴部件一的双锥齿轮一6的内侧轮齿一30啮合，行星支架部件的行星锥齿轮一14在轴向左侧与输出轴部件二的双锥齿轮二16的内侧轮齿二38啮合。行星支架部件的行星锥齿轮二9在轴向右侧与输出轴部件一的输出锥齿轮一8啮合，行星支架部件的行星锥齿轮二9在轴向左侧与输出轴部件二的输出锥齿轮二15啮合。

输入轴部件一安装在行星支架部件的径向外侧，并且，输入轴部件一安装在双锥齿轮一6与双锥齿轮二16轴向之间的位置，输入轴部件一的输入锥齿轮一3与输出轴部件一的双锥齿轮一6的外侧轮齿一31啮合，输入轴部件二安装在行星支架部件的径向外侧，并且，输入轴部件二安装在双锥齿轮一6与双锥齿轮二16轴向之间的位置，输入轴部件二的输入锥齿轮二1与输出轴部件二的双锥齿轮二16的外侧轮齿二37啮合。

所述减速机构的双锥齿轮二16、行星锥齿轮一14、行星轴11、行星支架12、双锥齿轮一6组成双锥齿行星齿轮减速器，双锥齿行星齿轮减速器的主动件一是双锥齿轮一6，主动件二是双锥齿轮二16，从动件是行星支架12。双锥齿行星齿轮减速器做减速传动。双锥齿轮一旋转方向52与双锥齿轮二旋转方向46相反。双锥齿轮一6旋转速度与双锥齿轮二16旋转速度相等时，行星锥齿轮一14围绕行星轴轴线49自转，行星支架12处于静止状态。双锥齿轮一6旋转速度与双锥齿轮二16旋转速度不相等时，行星锥齿轮一14在围绕行星轴轴线49自转的同时，行星锥齿轮一14还会围绕输出轴轴线47公转，行星锥齿轮一14驱动行星支架12低转速旋转，行星支架12旋转速度等于双锥齿轮一6旋转速度与双锥齿轮二16旋转速度之差的绝对值。若双锥齿轮一6旋转速度大于双锥齿轮二16旋转速度，行星支架旋转方向43与双锥齿轮一旋转方向52相同。若双锥齿轮二16旋转速度大于双锥齿轮一6旋转速度，行星支架旋转方向43与双锥齿轮二旋转方向46相同。

所述减速机构的输出锥齿轮二15、行星锥齿轮二9、行星轴11、行星支架12、输出锥齿轮一8组成车轮差速器，车轮差速器主动件是行星支架12，从动件是一输出锥齿轮一8，从动件是二输出锥齿轮二15。双锥齿轮一6旋转速度与双锥齿轮二16旋转速度不相等时，行星锥齿轮一14驱动行星支架12低转速旋转，行星支架12通过行星锥齿轮二9分别驱动输出锥齿轮一8和输出锥齿轮二15低转速同向旋转。当汽车转弯时内侧车轮会产生更大的阻力，行星锥齿轮二9在围绕输出轴轴线47公转的同时，行星锥齿轮二9还会围绕行星轴轴线49自转，导致输出锥齿轮一8通过输出轴一5驱动右车轮的旋转速度与输出锥齿轮二15通过输出轴二18驱动左车轮的旋转速度不相等，外侧车轮旋转速度比内侧车轮旋转速度快，确保汽车能够顺利转弯。

所述减速机构的输入轴部件一的输入锥齿轮一3与输出轴部件一的双锥齿轮一6的外侧轮齿一31组成一个第一级减速器，输入轴部件二的输入锥齿轮二1与输出轴部件二的双锥齿轮二16的外侧轮齿二37组成另一个第一级减速器，双锥齿行星齿轮减速器是所述减速机构的第二级减速器。

若采用乙型双锥齿轮二59替换双锥齿轮二16，使输入轴部件二安装在乙型双锥齿轮二59的轴向左侧，组成乙型车用两级双锥齿差速减速机构，其输入轴部件二与输入轴部件一沿着输出轴轴线47轴向对齐安装时不会发生空间干涉。

乙型双锥齿轮二59径向中间是乙型双锥齿轮轴孔二60，其径向外侧的轴向两端分别是乙型内侧轮齿二61、乙型外侧轮齿二62，并且乙型内侧轮齿二61位于乙型外侧轮齿二62径向内侧。乙型双锥齿轮二59在装配时，把乙型双锥齿轮二59的乙型双锥齿轮轴孔二60安装在轴套二17上，使乙型双锥齿轮二59有乙型外侧轮齿二62的一端与轴套二17的轴套止推轴肩23接触安装在一起。行星支架部件的行星锥齿轮一14在轴向左侧与乙型双锥齿轮二59的乙型内侧轮齿二61啮合。输入轴部件二的输入锥齿轮二1与乙型双锥齿轮二59的乙型外侧轮齿二62啮合。

参照图1、图2、图19至图21，所述减速机构运行过程是：

所述减速机构启动时，控制器一控制电动机一低转速启动，并且逐渐提高电动机一转速，与此同时，控制器二控制电动机二低转速启动，并且逐渐提高电动机二转速，电动机一通过输入轴一4、输入锥齿轮一3驱动双锥齿轮一6围绕输出轴轴线47沿着双锥齿轮一旋转方向52旋转，电动机二通过输入轴二2、输入锥齿轮二1驱动双锥齿轮二16围绕输出轴轴线47沿着双锥齿轮二旋转方向46旋转，双锥齿轮一旋转方向52与双锥齿轮二旋转方向46相反。电动机一旋转速度与电动机二旋转速度相等时，行星锥齿轮一14围绕行星轴轴线49自转，行星支架12处于静止状态，输出轴一5和输出轴二18的转速为零，汽车停止行驶。

若电动机一旋转速度大于电动机二旋转速度时，双锥齿轮一6驱动行星锥齿轮一14围绕行星轴轴线49沿着行星锥齿轮一旋转方向48的旋转速度大于双锥齿轮二16驱动行星锥齿轮一14围绕行星轴轴线49沿着行星锥齿轮一旋转方向48的旋转速度，为了抵消该速度差，行星锥齿轮一14还会围绕输出轴轴线47公转，行星锥齿轮一14驱动行星支架12低转速旋转，行星支架12旋转线速度等于双锥齿轮一6旋转线速度与双锥齿轮二16旋转线速度之差。行星支架旋转方向43与双锥齿轮一旋转方向52相同，行星支架12通过行星锥齿轮二9分别驱动输出锥齿轮一8和输出锥齿轮二15低转速同向旋转，汽车向前行驶。

若电动机二旋转速度大于电动机一旋转速度时，双锥齿轮二16驱动行星锥齿轮一14围绕行星轴轴线49沿着行星锥齿轮一旋转方向48的旋转速度大于双锥齿轮一6驱动行星锥齿轮一14围绕行星轴轴线49沿着行星锥齿轮一旋转方向48的旋转速度，为了抵消该速度差，行星锥齿轮一14还会围绕输出轴轴线47公转，行星锥齿轮一14驱动行星支架12低转速旋转，行星支架12旋转线速度等于双锥齿轮二16旋转线速度与双锥齿轮一6旋转线速度之差。行星支架旋转方向43与双锥齿轮二旋转方向46相同，行星支架12通过行星锥齿轮二9分别驱动输出锥齿轮一8和输出锥齿轮二15低转速同向旋转，汽车向后行驶。

电动机一旋转速度与电动机二旋转速度不相等时，行星支架12通过行星锥齿轮二9、输出锥齿轮一8驱动输出轴一5低转速同向旋转，同时，行星支架12通过行星锥齿轮二9、输出锥齿轮二15驱动输出轴二18低转速同向旋转。当汽车转弯时内侧车轮会产生更大的阻力，行星锥齿轮二9在围绕输出轴轴线47公转的同时，行星锥齿轮二9还会围绕行星轴轴线49自转。若汽车向左侧转弯，输出锥齿轮一8旋转角速度大于行星支架12旋转角速度，同时，输出锥齿轮二15旋转角速度小于行星支架12旋转角速度。若汽车向右侧转弯，输出锥齿轮二15旋转角速度大于行星支架12旋转角速度，同时，输出锥齿轮一8旋转角速度小于行星支架12旋转角速度。导致输出锥齿轮一8通过输出轴一5驱动右车轮的旋转速度与输出锥齿轮二15通过输出轴二18驱动左车轮的旋转速度不相等，外侧车轮旋转速度比内侧车轮旋转速度快，确保汽车能够顺利转弯。

所述减速机构运行过程中，输出轴一5和输出轴二18的转速与两个电动机的转速差相关，具有传动比大、输出转矩大的优点，两个电动机能够始终处于高速运行状态，在两个电动机旋转方向不变的状态下，能够同时改变所述减速机构的输出轴一5和输出轴二18的旋转方向，驱动电动汽车实现开车、停车、倒车的功能，所述减速机构能够确保电动机在效率较高的工作状态下运行，并且该减速机构在加速和改变电动汽车行驶方向，即开车或者倒车时提高响应速度。所述减速机构包含协调两侧车轮转速的车轮差速器。

Claims (1)

1.一种车用两级双锥齿差速减速机构，其特征在于：所述减速机构包括输入轴部件一、输入轴部件二、行星支架部件、输出轴部件一、输出轴部件二；输入轴部件一包括输入锥齿轮一(3)、输入轴一(4)；输入轴部件二包括输入锥齿轮二(1)、输入轴二(2)；行星支架部件包括行星锥齿轮二(9)、轴套四(10)、行星轴(11)、行星支架(12)、轴套三(13)、行星锥齿轮一(14)，输出轴部件一包括输出轴一(5)、双锥齿轮一(6)、轴套一(7)、输出锥齿轮一(8)，输出轴部件二包括输出锥齿轮二(15)、双锥齿轮二(16)、轴套二(17)、输出轴二(18)，或者在上述部件中采用轴承分别替换轴套一(7)、轴套二(17)、轴套三(13)、轴套四(10)，该轴承承载径向负荷和轴向负荷；输入轴部件一和输入轴部件二分别安装在行星支架部件径向外侧，输出轴部件一和输出轴部件二分别安装在行星支架部件轴向两端；

所述减速机构在应用时，输入轴一(4)与电动机一的输出轴连接在一起，输入轴二(2)与电动机二的输出轴连接在一起，输出轴一(5)与安装有右车轮的半轴一连接在一起，输出轴二(18)与安装有左车轮的半轴二连接在一起；

轴套一(7)、轴套二(17)、轴套三(13)、轴套四(10)呈圆筒形，其径向中间是轴套轴孔(24)，轴向一端是轴套止推轴肩(23)；行星轴(11)呈圆柱形，其轴向一端是行星轴定位轴肩(22)；行星锥齿轮一(14)径向中间是锥齿轮轴孔(25)，径向外侧是轮齿，其轴向一端是齿轮前端面，轴向另一端是齿轮后端面(26)；行星锥齿轮二(9)径向中间是锥齿轮轴孔(25)，径向外侧是轮齿，其轴向一端是齿轮前端面，轴向另一端是齿轮后端面(26)；行星支架(12)呈环形，行星支架(12)径向内侧是支架内腔(20)，行星支架(12)径向内表面均布若干个支架安装平面(19)，每一个支架安装平面(19)中心有一个支架固定轴孔(21)；

输入轴一(4)呈圆柱形，其轴向一端是输入锥齿轮一(3)，输入锥齿轮一(3)的齿轮前端面位于输入轴一(4)轴向外侧一端；输入轴二(2)呈圆柱形，其轴向一端是输入锥齿轮二(1)，输入锥齿轮二(1)的齿轮前端面位于输入轴二(2)轴向外侧一端；

双锥齿轮一(6)径向中间是双锥齿轮轴孔一(29)，双锥齿轮一(6)从径向内侧向外依次是内侧轮齿一(30)、外侧轮齿一(31)，内侧轮齿一(30)、外侧轮齿一(31)在轴向同一侧；输出锥齿轮一(8)径向中间是内花键一(32)，径向外侧是轮齿，其轴向一端是齿轮前端面，轴向另一端是齿轮后端面(26)；输出轴一(5)呈圆柱形，其轴向左侧一端向右依次是外花键一(33)、轴颈一(34)、轴肩一(35)；

双锥齿轮二(16)径向中间是双锥齿轮轴孔二(36)，双锥齿轮二(16)从径向内侧向外依次是内侧轮齿二(38)、外侧轮齿二(37)，内侧轮齿二(38)、外侧轮齿二(37)在轴向同一侧；输出锥齿轮二(15)径向中间是内花键二(39)，径向外侧是轮齿，其轴向一端是齿轮前端面，轴向另一端是齿轮后端面(26)；输出轴二(18)呈圆柱形，其轴向右侧一端向左依次是外花键二(42)、轴颈二(41)、轴肩二(40)；

所述减速机构的双锥齿轮二(16)、行星锥齿轮一(14)、行星轴(11)、行星支架(12)、双锥齿轮一(6)组成双锥齿行星齿轮减速器，双锥齿行星齿轮减速器的主动件一是双锥齿轮一(6)，主动件二是双锥齿轮二(16)，从动件是行星支架(12)；双锥齿行星齿轮减速器做减速传动；双锥齿轮一旋转方向(52)与双锥齿轮二旋转方向(46)相反；

所述减速机构的输出锥齿轮二(15)、行星锥齿轮二(9)、行星轴(11)、行星支架(12)、输出锥齿轮一(8)组成车轮差速器，车轮差速器主动件是行星支架(12)，从动件是一输出锥齿轮一(8)，从动件是二输出锥齿轮二(15)；

所述减速机构的输入轴部件一的输入锥齿轮一(3)与输出轴部件一的双锥齿轮一(6)的外侧轮齿一(31)组成一个第一级减速器，输入轴部件二的输入锥齿轮二(1)与输出轴部件二的双锥齿轮二(16)的外侧轮齿二(37)组成另一个第一级减速器，双锥齿行星齿轮减速器是所述减速机构的第二级减速器。