動力傳動系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及復(fù)合或混合傳動技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種動力傳動系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱，其特征在于設(shè)有行星齒輪機構(gòu)和外齒圈輸入嚙合齒輪，所述行星齒輪機構(gòu)中設(shè)有兩個以上的行星輪、太陽輪、行星架以及外齒圈，其中行星架連接動力輸入軸/動力輸出軸，外齒圈的外圓面設(shè)置外嚙合齒與外齒圈輸入嚙合齒輪嚙合，行星齒輪機構(gòu)中的太陽輪連接動力輸出軸/輸入軸，外齒圈輸入嚙合齒輪連接動力輸入軸/輸出軸，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠?qū)?個動力源輸出的功率通過轉(zhuǎn)速耦合，使得動力能夠在轉(zhuǎn)矩比例傳遞的情況下，將2個動力源的轉(zhuǎn)速進(jìn)行耦合輸出，進(jìn)而實現(xiàn)擴展轉(zhuǎn)速輸出的范圍、并為更大范圍的調(diào)速控制提供了可能。
【專利說明】
動力傳動系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及復(fù)合或混合傳動技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種特別適用于混合動力汽車或船舶或雙動力驅(qū)動的機電設(shè)備的動力傳動系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱。
【背景技術(shù)】
[0002]面對環(huán)境問題和能源危機的雙重壓力，越來越多的人開始關(guān)注采用多個能源驅(qū)動傳動的各類負(fù)載，例如汽車工業(yè)開始大力發(fā)展電機和發(fā)動機共同驅(qū)動的混合動力汽車，船舶也在大力推進(jìn)電驅(qū)動和混合驅(qū)動技術(shù)。目前工業(yè)驅(qū)動領(lǐng)域廣泛使用的動力源有內(nèi)燃發(fā)動機、電動機、液壓馬達(dá)等，每一種動力源的工作特點和最佳負(fù)荷點都各不相同，當(dāng)所驅(qū)動的負(fù)荷在大范圍內(nèi)變化時，單個動力源往往為了適應(yīng)負(fù)荷的變化而不得不工作在低效率的工作區(qū)。多動力源混合驅(qū)動的優(yōu)點在于可以通過功率分流和耦合技術(shù)靈活的調(diào)整多個動力源工作的載荷分配狀況，從而使每個動力源都工作在最佳的工作負(fù)荷點附近。同時，當(dāng)負(fù)載負(fù)載轉(zhuǎn)速變化范圍較大，單一動力源無法滿足轉(zhuǎn)速驅(qū)動范圍時，通過將兩個動力源的轉(zhuǎn)速耦合疊加，可實現(xiàn)更寬范圍的轉(zhuǎn)速輸出，為了實現(xiàn)該目的，需要一種結(jié)構(gòu)合理、工作可靠的轉(zhuǎn)速耦合裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點和不足，提出了一種能夠?qū)?個動力源輸出的功率通過轉(zhuǎn)速耦合，使得動力能夠在轉(zhuǎn)矩比例傳遞的情況下，將2個動力源的轉(zhuǎn)速進(jìn)行耦合輸出，進(jìn)而實現(xiàn)擴展轉(zhuǎn)速輸出的范圍、并為更大范圍的調(diào)速控制提供了可能的動力傳動系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱。
[0004]本發(fā)明可以通過以下措施達(dá)到:
一種動力傳動系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱，其特征在于設(shè)有行星齒輪機構(gòu)和外齒圈輸入嚙合齒輪，所述行星齒輪機構(gòu)中設(shè)有太陽輪、行星架、外齒圈，以及兩個以上的行星輪，其中行星架連接動力輸入軸/動力輸出軸，外齒圈的外圓面設(shè)置外嚙合齒與外齒圈輸入嚙合齒輪嚙合，行星齒輪機構(gòu)中的太陽輪連接動力輸出軸/輸入軸，外齒圈輸入嚙合齒輪連接動力輸入軸/輸出軸。
[0005]本發(fā)明所述行星齒輪機構(gòu)中可以設(shè)有三個或四個行星輪。
[0006]本發(fā)明動力輸入軸或輸出軸可以采用如下方式布置:行星架連接一路動力輸入軸，太陽輪連接動力輸出軸，外齒圈輸入嚙合齒輪連接另一路動力輸入軸。
[0007]本發(fā)明還提出了一種船舶恒頻發(fā)電系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合裝置，其中轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱的兩個輸入分別連接船舶主發(fā)動機和液壓馬達(dá)，兩個動力源的轉(zhuǎn)速經(jīng)過齒輪箱耦合后驅(qū)動同步發(fā)電機。
[0008]本發(fā)明還提出了一種混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合裝置，其中轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱的兩個輸入軸分別連接電動機和內(nèi)燃機，動力輸出軸輸出的轉(zhuǎn)速驅(qū)動汽車車輪。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠?qū)?個動力源輸出的功率通過轉(zhuǎn)速耦合，使得動力能夠在轉(zhuǎn)矩比例傳遞的情況下，將2個動力源的轉(zhuǎn)速進(jìn)行耦合輸出，進(jìn)而實現(xiàn)擴展轉(zhuǎn)速輸出的范圍、并為更大范圍的調(diào)速控制提供了可能，此外分離了外齒圈動力輸入軸的空間位置，使得齒輪箱系統(tǒng)布置起來更加方便。
[0010]【附圖說明】:
附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]附圖2是本發(fā)明在船舶恒頻發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用示意圖。
[0012]附圖3是本發(fā)明在混合動力汽車中的應(yīng)用示意圖。
[0013]附圖4是本發(fā)明的機械結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]附圖標(biāo)記:夕卜齒圈輸入嗤合齒輪1、外齒圈2、行星輪3、太陽輪4、輸入軸一5、輸入軸二 6、行星架7、輸出軸8、轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱9、同步發(fā)電機10、船舶主發(fā)動機11、電動機12、內(nèi)燃機13、車輪14、驅(qū)動橋15。
[0015]【具體實施方式】:
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0016]本發(fā)明提出了一種動力傳動系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱，其特征在于設(shè)有行星齒輪機構(gòu)和外齒圈輸入嚙合齒輪I，所述行星齒輪機構(gòu)中設(shè)有太陽輪4、行星架7、外齒圈2，以及兩個以上的行星輪3，其中行星架7連接動力輸入軸/動力輸出軸，外齒圈2的外圓面設(shè)置外嗤合齒與外齒圈輸入嗤合齒輪I嗤合，行星齒輪機構(gòu)中的太陽輪4連接動力輸出軸/輸入軸，外齒圈輸入嚙合齒輪I連接動力輸入軸/輸出軸。
[0017]本發(fā)明所述行星齒輪機構(gòu)中可以設(shè)有三個或四個行星輪。
[0018]如附圖1所示，本發(fā)明動力輸入軸或輸出軸可以采用如下方式布置:行星架連接一路動力輸入軸，太陽輪連接動力輸出軸，外齒圈輸入嚙合齒輪連接另一路動力輸入軸；
需要指出的是，圖1中給出的僅僅是本發(fā)明的一種輸入輸出配置方式，事實上，3個軸中的每一個都可以設(shè)置為輸入軸或者是輸出軸。
[0019]圖2是本發(fā)明的轉(zhuǎn)速耦合器在船舶恒頻發(fā)電系統(tǒng)中應(yīng)用的具體形式。轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱的兩個輸入分別連接船舶主發(fā)動機和液壓馬達(dá)，兩個動力源的轉(zhuǎn)速經(jīng)過齒輪箱耦合后驅(qū)動同步發(fā)電機。由于同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)速是兩個動力源的轉(zhuǎn)速耦合形成的，因此當(dāng)船舶主發(fā)動機的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時，通過有效的調(diào)整液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速就可以實現(xiàn)同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)速恒定不變，實現(xiàn)船舶行進(jìn)過程中的恒頻發(fā)電。
[0020]圖3是轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱在混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)中應(yīng)用的具體形式。轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱的兩個輸入軸分別連接電動機和內(nèi)燃機，合成后的轉(zhuǎn)速驅(qū)動汽車車輪。這樣可以實現(xiàn)在低速下發(fā)動機停止運轉(zhuǎn)，進(jìn)采用電機驅(qū)動使汽車起步，高速下發(fā)動機轉(zhuǎn)速與電機轉(zhuǎn)速疊加后驅(qū)動車輪，實現(xiàn)車輛的告訴行駛。因此耦合后的混合動力系統(tǒng)可以部分或全部的替代變速器的功能。同時通過合理的控制可以將發(fā)動機的工作點始終控制在較高的效率區(qū)，提高汽車的燃油經(jīng)濟性。
[0021]圖4是本發(fā)明轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱的具體機械結(jié)構(gòu)形式方案。圖4中外齒圈的外齒輪與頂端小齒輪嚙合后作為一個輸入軸，行星架通過軸承安裝在齒輪殼體上，外齒圈通過軸承安裝在行星架上，太陽輪也通過軸承支承在行星架上。行星架和太陽輪分別設(shè)置傳動軸進(jìn)行動力的輸入與輸出。
[0022]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠?qū)?個動力源輸出的功率通過轉(zhuǎn)速耦合，使得動力能夠在轉(zhuǎn)矩比例傳遞的情況下，將2個動力源的轉(zhuǎn)速進(jìn)行耦合輸出，進(jìn)而實現(xiàn)擴展轉(zhuǎn)速輸出的范圍、并為更大范圍的調(diào)速控制提供了可能，此外分離了外齒圈動力輸入軸的空間位置，使得齒輪箱系統(tǒng)布置起來更加方便。
【主權(quán)項】
1.一種動力傳動系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱，其特征在于設(shè)有行星齒輪機構(gòu)和外齒圈輸入嚙合齒輪，所述行星齒輪機構(gòu)中設(shè)有太陽輪、行星架、外齒圈，以及兩個以上的行星輪，其中行星架連接動力輸入軸/動力輸出軸，外齒圈的外圓面設(shè)置外嚙合齒與外齒圈輸入嚙合齒輪嚙合，行星齒輪機構(gòu)中的太陽輪連接動力輸出軸/輸入軸，外齒圈輸入嚙合齒輪連接動力輸入軸/輸出軸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動力傳動系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱，其特征在于所述行星齒輪機構(gòu)中設(shè)有三個或四個行星輪。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動力傳動系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱，其特征在于動力輸入軸或輸出軸采用如下方式布置:行星架連接一路動力輸入軸，太陽輪連接動力輸出軸，外齒圈輸入嚙合齒輪連接另一路動力輸入軸。4.一種采用如權(quán)利要求1-3中任意一項所述的動力傳動系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱的船舶恒頻發(fā)電系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合裝置，其特征在于其中轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱的兩個輸入分別連接船舶主發(fā)動機和液壓馬達(dá)，兩個動力源的轉(zhuǎn)速經(jīng)過齒輪箱耦合后驅(qū)動同步發(fā)電機。5.—種采用如權(quán)利要求1-3中任意一項所述的動力傳動系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱的混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)用轉(zhuǎn)速耦合裝置，其特征在于轉(zhuǎn)速耦合型行星齒輪箱的兩個輸入軸分別連接電動機和內(nèi)燃機，動力輸出軸輸出的轉(zhuǎn)速驅(qū)動汽車車輪。
【文檔編號】F16H57/023GK105822753SQ201610337161
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月21日
【發(fā)明人】劉清河, 趙立軍
【申請人】劉清河