CN211175245U - 一种履带式特种车辆的动力传动装置 - Google Patents

一种履带式特种车辆的动力传动装置 Download PDF

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王同达
唐金龙
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Abstract

本实用新型公开了一种履带式特种车辆的动力传动装置,包括:第一电机的输出轴与变速器输入轴同轴连接;第一离合器同轴安装在变速器输出轴上,辅助电机可转动地同轴安装在变速器输出轴上;主减速器从动齿轮与主减速器主动齿轮啮合连接;主减速器从动齿轮与前向驱动半轴同轴;半轴齿轮与行星齿轮啮合连接;第二离合器与前向驱动半轴以花键同轴相连,第二离合器的压盘与前向驱动齿轮配对套装;换向从动齿轮与换向主动齿轮啮合连接,换向从动齿轮空套在后向驱动半轴上;第三离合器与后向驱动半轴以花键同轴连接,第三离合器的压盘与换向从动齿轮配对套装。本实用新型能够使车辆原地转向,换挡时仍可输出动力,从而保证车辆的机动性和动力性。

Description

一种履带式特种车辆的动力传动装置
技术领域
本实用新型属于履带式特种车辆机械传动技术领域,特别涉及一种履带式特种车辆的动力传动装置。
背景技术
电动车辆因具有起步快、噪声小、能量来源途径众多、无污染等许多优点,为现阶段日益突出的能源和环境问题提供了很好的解决方案。然而,现阶段纯电动技术多用于商用车和乘用车,对于军用或农用的履带式特种车辆几乎没有应用。
履带式特种车辆采用燃油发动机作为动力源,虽然动力足,但其噪音大,对环境不友好,车辆工作时会扰民,振动大,驾驶体验也不好,尤其对于军用特种车辆,过大的噪声会暴露其位置,增加了作战风险;另外,由于履带式特种车辆工作环境的特殊性,其必须具备良好的机动性和动力性,传统的传动装置在换挡时动力会中断且结构复杂,又会出现质量大、成本高、结构笨重等问题。
综上,亟需一种新的履带式特种车辆的动力传动装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种履带式特种车辆的动力传动装置,以解决上述存在的一个或多个技术问题。
为达到上述目的,本实用新型采用以下技术方案:
本实用新型的一种履带式特种车辆的动力传动装置,包括:第一电机、变速器、第一离合器、辅助电机、主减速器主动齿轮、主减速器从动齿轮、换向主动齿轮、前向驱动半轴、第二离合器、前向驱动齿轮、后向驱动齿轮、后向驱动半轴、第三离合器、换向从动齿轮、半轴齿轮、行星齿轮架和行星齿轮;第一电机的输出轴与变速器输入轴同轴连接,用于驱动变速器;第一离合器同轴安装在变速器输出轴上,辅助电机可转动地同轴安装在变速器输出轴上,第一离合器能够使辅助电机驱动变速器输出轴转动;主减速器主动齿轮同轴固定安装在变速器输出轴上;主减速器从动齿轮与主减速器主动齿轮啮合连接;主减速器从动齿轮与前向驱动半轴同轴,并空套在前向驱动半轴上;主减速器从动齿轮的端面上固定设置有行星齿轮架,行星齿轮可转动地安装在行星齿轮架上;半轴齿轮与行星齿轮啮合连接,半轴齿轮同轴固定安装在前向驱动半轴上;换向主动齿轮同轴固定安装在前向驱动半轴上,第二离合器与前向驱动半轴以花键同轴相连,前向驱动齿轮空套在前向驱动半轴上,第二离合器的压盘与前向驱动齿轮配对套装;其中,所述前向驱动齿轮用于前向驱动轮毂;换向从动齿轮与换向主动齿轮啮合连接,换向从动齿轮空套在后向驱动半轴上;第三离合器与后向驱动半轴以花键同轴连接,第三离合器的压盘与换向从动齿轮配对套装;后向驱动齿轮固定安装在后向驱动半轴上,所述后向驱动齿轮用于后向驱动轮毂。
进一步地,变速器输出轴与第一离合器通过花键同轴连接;变速器输出轴穿过辅助电机的空心转子,二者能够相对转动;其中,第一离合器的压盘与辅助电机的空心转子配对套装。
进一步地,主减速器主动齿轮通过平键与变速器输出轴固连。
进一步地,行星齿轮架焊接在主减速器从动齿轮上,行星齿轮架与行星齿轮通过滚动轴承连接。
进一步地,换向主动齿轮与前向驱动半轴以平键固连。
进一步地,后向驱动齿轮与后向驱动半轴以平键同轴固连。
进一步地,还包括:内齿圈驱动轮毂;前向驱动齿轮和后向驱动齿轮分别与内齿圈驱动轮毂啮合连接。
与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
本实用新型的装置是一种结构简单、操纵方便且生产成本低的履带式特种车辆动力传动系统,它不但能提升驾驶体验、噪声小、环境友好,而且能够使车辆原地转向,换挡时仍可输出动力,从而保证车辆的机动性和动力性。具体的,本实用新型采用电力驱动,不污染环境,噪声小,振动小,驾驶体验好;换挡时动力不中断,保证动力传输的连续性;可在单电机驱动和双电机驱动间切换,保证车辆的动力性的同时又提升了其经济性。
本实用新型的装置,两驱动轮能够以相反的方向转动,实现车辆的原地转向,保证了车辆的机动性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍;显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来说,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是本实用新型实施例的一种履带式特种车辆的动力传动装置的结构示意图;
图2是本实用新型实施例中,辅助电机的结构示意图;
图3为图2中A-A处的剖视示意图;
图4是本实用新型实施例中,第一离合器、辅助电机、变速器输出轴和主减速器主动齿轮装配关系的结构示意图;
图5是图4中B-B处的剖视示意图;
图6是本实用新型实施例中,换向从动齿轮、离合器和后向驱动半轴装配关系的结构示意图;
图7是图6中C-C处的剖视示意图;
图8是本实用新型实施例中,离合器的结构示意图;
图9是图8中D-D处的剖视示意图;
图1至图9中,1为第一电机;2为变速器输入轴;3为变速器;4为变速器输出轴;5为第一离合器;6为辅助电机;7为主减速器主动齿轮;8为主减速器从动齿轮;9为换向主动齿轮;10为前向驱动半轴;11为第二离合器;12为前向驱动齿轮;13为内齿圈驱动轮毂;14为后向驱动齿轮;15为后向驱动半轴;16为第三离合器;17为换向从动齿轮;18为行星齿轮架;19为半轴齿轮;20为行星齿轮。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术效果及技术方案更加清楚,下面结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述;显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例。基于本实用新型公开的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它实施例,都应属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1至图9,本实用新型实施例的一种履带式特种车辆的动力传动装置,包括:第一电机1、变速器3、第一离合器5、辅助电机6、主减速器主动齿轮7、主减速器从动齿轮8、换向主动齿轮9、前向驱动半轴10、第二离合器11、前向驱动齿轮12、内齿圈驱动轮毂13、后向驱动齿轮14、后向驱动半轴15、第三离合器16、换向从动齿轮17、行星齿轮架18、半轴齿轮19和行星齿轮20。
第一电机1的输出轴与变速器输入轴2同轴连接;变速器输出轴4与第一离合器5通过花键同轴连接、并穿过辅助电机6的空心转子且两者可相对转动,第一离合器5的压盘与辅助电机6的空心转子配对套装;主减速器主动齿轮7通过平键与变速器输出轴4固连,并与主减速器从动齿轮8相啮合;行星齿轮架18焊接在主减速器从动齿轮8上,并与行星齿轮20通过滚动轴承连接;行星齿轮20与半轴齿轮19相啮合;主减速器从动齿轮8与前向驱动半轴10同轴,并空套在前向驱动半轴10上;换向主动齿轮9与前向驱动半轴10以平键固连;第二离合器11与前向驱动半轴10以花键同轴相连,第二离合器11的压盘与前向驱动齿轮12配对套装;前向驱动齿轮12空套在前向驱动半轴10上,并与内齿圈驱动轮毂13相啮合;换向从动齿轮17与换向主动齿轮9相啮合,且空套在后向驱动半轴15上;第三离合器16与后向驱动半轴15以花键同轴连接,第三离合器16的压盘与换向从动齿轮17配对套装;后向驱动齿轮14与后向驱动半轴15以平键同轴固连,并与内齿圈驱动轮毂13相啮合。
可选的,行星齿轮的左侧也设置有类似右侧的前驱动及后驱动装置。
本实用新型中,当车辆行驶道路条件良好时,只需要第一电机1进行驱动即可,从而提升车辆的经济性。第一电机1为传统的低速电机。
第一电机1单独进行前向驱动时,第一离合器5、第三离合器16和辅助电机6不工作,而第二离合器11压向前向驱动齿轮12,使两者结为一体。第一电机1的转子带动变速器输入轴2转动,进而通过变速器3中相应挡位齿轮带动变速器输出轴4转动,从而使第一离合器5和主减速器主动齿轮7转动,主减速器主动齿轮7的转动会带动主减速器从动齿轮8的转动,由于行星齿轮架18和主减速器从动齿轮8固连,行星齿轮架18会带动行星齿轮20转动,进而与行星齿轮20相啮合的半轴齿轮19会带动前向传动半轴10转动,一方面前向传动半轴10会带动换向主动齿轮9转动,使换向从动齿轮17在后向驱动半轴上空转,另一方面前向传动半轴会通过轴上的花键带动第二离合器11转动,而此时第二离合器11与前向驱动齿轮12已结为一体,故前向驱动齿轮12会带动与其相啮合的内齿圈驱动轮毂13转动,从而使车辆向前运动。
第一电机1单独进行后向驱动时,第一离合器5、第二离合器11和辅助电机6不工作,而第三离合器16压向后向从动齿轮17,使两者结为一体。其他部件工作方式与第一电机单独进行前向驱动类似。
本实用新型中,换挡时动力不中断的原理为:当第一电机1进行单独驱动过程中,需要换挡时,变速器3处于空挡状态,导致第一电机1输出的动力不能传到变速器输出轴4上,为保证动力不中断,此时需要辅助电机6来提供动力,第一离合器5也开始工作与辅助电机6相结合,通过花键把动力传递到变速器输出轴4上,从而保证动力的持续输出。
本实用新型中,双电机驱动实施例:当车辆行驶道路条件较差或由于其他特殊情况车辆需要较大动力时,第一电机1和辅助电机6需要同时工作,共同为车辆提供动力,此时第一离合器5工作与辅助电机6相结合,通过花键把动力传递到变速器输出轴4上,并通过其他传动部件带动内齿圈驱动轮毂转动,从而为车辆提供大转矩。
本实用新型中,原地转向实施例:
由于履带式特种车辆的工作环境比较特殊,因此需要良好的机动性,本实用新型可以做到无论单电机驱动模式还是双电机驱动模式,都能够保证车辆的原地转向功能。以第一电机1单独驱动模式下,车辆进行原地转向(顺时针)为例:
第一电机1单独驱动模式下,当车辆需要进行原地转向时,此时第一离合器5、辅助电机6和第二离合器11不工作,来自第一电机1的动力经变速器输入轴2、变速器3、变速器输出轴4、主减速器主动齿轮7、主减速器从动齿轮8及前向驱动半轴10传递到换向主动齿轮9上,第二离合器11随着前向驱动半轴10一起转动,但前向驱动齿轮12并不转动;第三离合器16与换向从动齿轮17相结合,通过花键把来自换向主动齿轮9的动力传递到后向驱动半轴15上,进而通过后向驱动齿轮14把换向后的动力传递到内齿圈驱动轮毂13上,从而使内齿圈驱动轮毂13反向转动;与第二离合器11和第三离合器16所对应的左驱动轮旁的两个离合器的状态分别与第二离合器11和第三离合器16相反,从而保证左驱动轮仍正向转动,以实现车辆的原地转向功能。
综上所述,近年来,针对履带式特种车辆存在的以上问题,出现了以下几种应对方案:1)在传统动力传动系统的基础上,把发动机替换为电机,但其对于电机有较高要求,且仍未解决成本高、结构笨重等问题。2)对传统传动系统结构进行优化,使其可以在单轴驱动和双轴驱动间切换,以提升车辆的动力性和经济性。然而,由于其仍采用发动机为动力源,仍摆脱不了发动机固有的环境不友好及噪音大等问题。本实用新型提出的履带式特种车辆动力传动系统由第一电机、变速器输入轴、变速器、变速器输出轴、离合器、辅助电机、主减速器主动齿轮、主减速器从动齿轮、换向主动齿轮、前向驱动半轴、前向驱动齿轮、内齿圈驱动轮毂、后向驱动齿轮、后向驱动半轴、换向从动齿轮、行星齿轮架、半轴齿轮和行星齿轮等组成。本实用新型的装置具有的优点包括:1)采用电力驱动,不污染环境,噪声小,振动小,驾驶体验好;2)换挡时动力不中断,保证动力传输的连续性;3)可根据道路情况在单电机驱动和双电机驱动间切换,保证车辆的动力性的同时又提升了其经济性;4)两驱动轮能够以相反的方向转动,实现车辆的原地转向,保证了车辆的机动性。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换,这些未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换,均在申请待批的本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种履带式特种车辆的动力传动装置,其特征在于,包括:第一电机(1)、变速器(3)、第一离合器(5)、辅助电机(6)、主减速器主动齿轮(7)、主减速器从动齿轮(8)、换向主动齿轮(9)、前向驱动半轴(10)、第二离合器(11)、前向驱动齿轮(12)、后向驱动齿轮(14)、后向驱动半轴(15)、第三离合器(16)、换向从动齿轮(17)、半轴齿轮(19)、行星齿轮架(18)和行星齿轮(20);
第一电机(1)的输出轴与变速器输入轴(2)同轴连接,用于驱动变速器(3);
第一离合器(5)同轴安装在变速器输出轴(4)上,辅助电机(6)可转动地同轴安装在变速器输出轴(4)上,第一离合器(5)能够使辅助电机(6)驱动变速器输出轴(4)转动;
主减速器主动齿轮(7)同轴固定安装在变速器输出轴(4)上;
主减速器从动齿轮(8)与主减速器主动齿轮(7)啮合连接;主减速器从动齿轮(8)与前向驱动半轴(10)同轴,并空套在前向驱动半轴(10)上;
主减速器从动齿轮(8)的端面上固定设置有行星齿轮架(18),行星齿轮(20)可转动地安装在行星齿轮架(18)上;半轴齿轮(19)与行星齿轮(20)啮合连接,半轴齿轮(19)同轴固定安装在前向驱动半轴(10)上;
换向主动齿轮(9)同轴固定安装在前向驱动半轴(10)上,第二离合器(11)与前向驱动半轴(10)以花键同轴相连,前向驱动齿轮(12)空套在前向驱动半轴(10)上,第二离合器(11)的压盘与前向驱动齿轮(12)配对套装;其中,所述前向驱动齿轮(12)用于前向驱动轮毂;
换向从动齿轮(17)与换向主动齿轮(9)啮合连接,换向从动齿轮(17)空套在后向驱动半轴(15)上;第三离合器(16)与后向驱动半轴(15)以花键同轴连接,第三离合器(16)的压盘与换向从动齿轮(17)配对套装;后向驱动齿轮(14)固定安装在后向驱动半轴(15) 上,所述后向驱动齿轮(14)用于后向驱动轮毂。
2.根据权利要求1所述的一种履带式特种车辆的动力传动装置,其特征在于,
变速器输出轴(4)与第一离合器(5)通过花键同轴连接;
变速器输出轴(4)穿过辅助电机(6)的空心转子,二者能够相对转动;
其中,第一离合器(5)的压盘与辅助电机(6)的空心转子配对套装。
3.根据权利要求1所述的一种履带式特种车辆的动力传动装置,其特征在于,主减速器主动齿轮(7)通过平键与变速器输出轴(4)固连。
4.根据权利要求1所述的一种履带式特种车辆的动力传动装置,其特征在于,行星齿轮架(18)焊接在主减速器从动齿轮(8)上,行星齿轮架(18)与行星齿轮(20)通过滚动轴承连接。
5.根据权利要求1所述的一种履带式特种车辆的动力传动装置,其特征在于,换向主动齿轮(9)与前向驱动半轴(10)以平键固连。
6.根据权利要求1所述的一种履带式特种车辆的动力传动装置,其特征在于,后向驱动齿轮(14)与后向驱动半轴(15)以平键同轴固连。
7.根据权利要求1所述的一种履带式特种车辆的动力传动装置,其特征在于,还包括:内齿圈驱动轮毂(13);
前向驱动齿轮(12)和后向驱动齿轮(14)分别与内齿圈驱动轮毂(13)啮合连接。
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CN111907619A (zh) * 2020-08-26 2020-11-10 张梅 一种无人驾驶物流运输车底盘驱动装置

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