一种双电机传动功率耦合装置的制作方法

本实用新型涉及电机传动技术领域，尤其是涉及一种双电机传动功率耦合装置。

背景技术：

由于传统内燃机车辆会产生很大的环境问题，所以新能源汽车迅速发展。其中电动汽车优势较为明显，能源消耗少，能源利用率高。履带式车辆传动系统目前采用双电机传动，主要发展方向趋向于轻量化、集成化、智能化、多样化与稳定化。

履带式车辆一般采用无机械连接双侧独立驱动，结构简单，但转向时外侧需要大转向力矩，电机输出功率大，电机性能要求高，而车辆直线行驶时不需要大功率电机，若采用大功率电机则能源利用率低。

技术实现要素：

有鉴于此，有必要提供一种提高履带式车辆电机能源利用率的履带式车辆传动系统。

一种双电机传动功率耦合装置，包括：左电机、右电机以及功率耦合机构，

所述左电机包括左电机轴，所述右电机包括右电机轴；

所述功率耦合机构包括左输出轴、右输出轴、左一级减速装置、右一级减速装置及大小双爪交错耦合装置，所述大小双爪交错耦合装置包括左二级减速装置、右二级减速装置、第一隔板及第二隔板；

所述左输出轴与所述左二级减速装置的一端连接；

所述右输出轴与所述右二级减速装置的一端连接；

所述左一级减速装置与所述左电机轴连接；

所述左二级减速装置的另一端与所述左一级减速装置连接，所述左二级减速装置包括左二级太阳轮、左二级齿圈及左二级行星架，所述左二级太阳轮套设于所述左输出轴上，所述左二级太阳轮与所述左一级减速装置连接，所述左二级齿圈与所述左二级太阳轮同心设置，所述左二级齿圈的内径大于所述左二级太阳轮的外径，所述左二级行星架上设有若干个左二级转轴，各个所述左二级转轴上均套设有左二级行星齿轮，各个所述左二级行星齿轮均与对应的所述左二级转轴转动连接，各个所述左二级行星齿轮与所述左二级太阳轮及所述左二级齿圈均啮合；

所述右一级减速装置与所述右电机轴连接；

所述右二级减速装置的另一端与所述右一级减速装置连接，所述右二级减速装置与所述左二级减速装置连接，所述右二级减速装置包括右二级太阳轮、右二级齿圈及右二级行星架，所述右二级太阳轮套设于所述右输出轴上，所述右二级太阳轮与所述右一级减速装置连接，所述右二级齿圈与所述右二级太阳轮同心设置，所述右二级齿圈的内径大于所述右二级太阳轮的外径，所述右二级行星架上设有若干个右二级转轴，各个所述右二级转轴上均套设有右二级行星齿轮，各个所述右二级行星齿轮均与对应的所述右二级转轴转动连接，各个所述右二级行星齿轮与所述右二级太阳轮及所述右二级齿圈均啮合；

所述第一隔板的一端与所述左二级行星架连接，所述第一隔板的另一端与所述右二级齿圈连接；

所述第二隔板的一端与所述右二级行星架连接，所述第二隔板的另一端与所述左二级齿圈连接，所述第二隔板围成一收纳腔，所述第一隔板收容于所述收纳腔内。

与现有技术相比，本实用新型提出的技术方案的有益效果是：通过将右二级减速装置与所述左二级减速装置连接，在直线行驶时，右二级减速装置与所述左二级减速装置互不干涉，而当转弯行驶时(以左转为例)，左二级减速装置的功率先传递到右二级减速装置再传回左二级减速装置并从左输出轴输出，从而增大了左输出轴输出的转矩，提高了电机的能源利用效率，此外，本实用新型通过使第一隔板收容于第二隔板内，避免了二者之间的相互影响，实现左二级减速装置与右二级减速装置的无干涉交错耦合。

附图说明

图1是本实用新型提供的双电机传动功率耦合装置的一实施例的立体结构示意图；

图2是图1中的双电机传动功率耦合装置的主视图；

图3是图2中a-a剖面的剖视图；

图4是图3中区域d的局部放大图；

图5是图3中剖面b-b的剖视图；

图6是图3中剖面c-c的剖视图；

图7是图1中的左电机的立体结构示意图；

图8是图7中的左电机的右视图；

图9是图8中剖面e-e的剖视图；

图中：1-左电机、2-右电机、3-功率耦合机构、11-左电机轴、12-左定子、13-左转子、14-左电机壳、15-左轴承、16-左旋变、21-右电机轴、31-左一级减速装置、311-左一级太阳轮、312-左一级齿圈、313-左一级行星架、3131-左一级转轴、314-左一级行星齿轮、315-左连接套、32-左二级减速装置、321-左二级太阳轮、322-左二级齿圈、323-左二级行星架、3231-左二级转轴、324-左二级行星齿轮、325-左外齿轮体、326-左内齿轮体、33-左输出轴、34-右一级减速装置、341-右一级太阳轮、342-右一级齿圈、343-右一级行星架、3431-右一级转轴、344-右一级行星齿轮、345-右连接套、35-右二级减速装置、351-右二级太阳轮、352-右二级齿圈、353-右二级行星架、3531-右二级转轴、354-右二级行星齿轮、355-右外齿轮体、356-右内齿轮体、36-右输出轴、37-第一隔板、38-第二隔板、39-中壳体。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参照图1，本实用新型提供了一种双电机传动功率耦合装置，包括左电机1、右电机2以及功率耦合机构3。

请参照图1-图4，所述左电机1包括左电机轴11。所述右电机2包括右电机轴21。

请参照图3和图4，所述功率耦合机构3包括左一级减速装置31、左输出轴33、右输出轴36、右一级减速装置34大小双爪交错耦合装置，所述大小双爪交错耦合装置包括左二级减速装置32、右二级减速装置35、第一隔板37及第二隔板38。

所述左输出轴33与所述左二级减速装置32的一端连接，所述右输出轴36与所述右二级减速装置35的一端连接。

请参照图3和图4，所述左一级减速装置31与所述左电机轴11连接，所述左二级减速装置32的另一端与所述左一级减速装置31连接，所述左二级减速装置32包括左二级太阳轮321、左二级齿圈322及左二级行星架323，所述左二级太阳轮321套设于所述左输出轴33上，所述左二级太阳轮321与所述左一级减速装置313连接，所述左二级齿圈322与所述左二级太阳轮321同心设置，所述左二级齿圈322的内径大于所述左二级太阳轮321的外径，所述左二级行星架323上设有若干个左二级转轴3231，各个所述左二级转轴3231上均套设有左二级行星齿轮324，各个所述左二级行星齿轮324均与对应的所述左二级转轴3231转动连接，各个所述左二级行星齿轮324与所述左二级太阳轮321及所述左二级齿圈322均啮合。

请参照图3和图4，所述右一级减速装置34与所述右电机轴21连接，所述右二级减速装置35的另一端与所述右一级减速装置34连接，所述右二级减速装置35与所述左二级减速装置32连接，所述右二级减速装置35包括右二级太阳轮351、右二级齿圈352及右二级行星架353，所述右二级太阳轮351套设于所述右输出轴36上，所述右二级太阳轮351与所述右一级减速装置34连接，所述右二级齿圈352与所述右二级太阳轮351同心设置，所述右二级齿圈352的内径大于所述右二级太阳轮351的外径，所述右二级行星架353上设有若干个右二级转轴3531，各个所述右二级转轴3531上均套设有右二级行星齿轮354，各个所述右二级行星齿轮354均与对应的所述右二级转轴3531转动连接，各个所述右二级行星齿轮354与所述右二级太阳轮351及所述右二级齿圈352均啮合；

请参照图3和图4，所述第一隔板37的一端与所述左二级行星架323连接，所述第一隔板37的另一端与所述右二级齿圈352连接，所述第二隔板38的一端与所述右二级行星架353连接，所述第二隔板38的另一端与所述左二级齿圈322连接，所述第二隔板38围成一收纳腔，所述第一隔板37收容于所述收纳腔内。

本实用新型提供的双电机传动功率耦合装置在使用时，左电机轴11带动左一级减速装置31转动并通过左一级减速装置31进行减速增扭，左一级减速装置31带动左二级减速装置32转动并通过左二级减速装置32进行进一步的减速增扭，左二级减速装置32带动左输出轴33转动，从而输出转矩以带动左侧的履带转动；右电机轴21带动右一级减速装置34转动并通过右一级减速装置34进行减速增扭，右一级减速装置34带动右二级减速装置35转动并通过右二级减速装置35进行进一步的减速增扭，右二级减速装置35带动右输出轴36转动，从而输出转矩以带动右侧的履带转动；在转弯时(以左转为例)，左电机1的转速高于右电机2的转速，从而使左二级减速装置32的转速高于右二级减速装置35，左二级减速装置32的功率传递到右二级减速装置35后传回左二级减速装置32并最终从左输出轴33输出，从而增大了左输出轴33输出的转矩；而在直线行驶时，左电机1的转速等于右电机2的转速，从而左二级减速装置32的转速等于右二级减速装置35，左二级减速装置32的功率直接从左输出轴33输出，右二级减速装置35的功率直接从右输出轴36输出，从而使输出的转矩较小，输出的转速更大。

综上所述，本实用新型通过将右二级减速装置35与所述左二级减速装置32连接，在直线行驶时，右二级减速装置35与所述左二级减速装置32互不干涉，而当转弯行驶时(以左转为例)，左二级减速装置32的功率先传递到右二级减速装置35再传回左二级减速装置32并从左输出轴33输出，从而增大了左输出轴33输出的转矩。

具体地，请参照图3-图6，所述左一级减速装置31包括左一级太阳轮311、左一级齿圈312及左一级行星架313，所述左一级太阳轮311套设于所述左输出轴33上，所述左一级太阳轮311与所述左电机轴11固定连接，所述左一级齿圈312与所述左一级太阳轮311同心设置，所述左一级齿圈312的内径大于所述左一级太阳轮311的外径，所述左一级行星架313上设有若干个左一级转轴3131，各个所述左一级转轴3131上均套设有左一级行星齿轮314，各个所述左一级行星齿轮314均与对应的所述左一级转轴3131转动连接，各个所述左一级行星齿轮314与所述左一级太阳轮311及所述左一级齿圈312均啮合。所述左二级太阳轮321与所述左一级行星架313固定连接。

具体地，请参照图3-图6，所述右一级减速装置34包括右一级太阳轮341、右一级齿圈342及右一级行星架343，所述右一级太阳轮341套设于所述右输出轴36上，所述右一级太阳轮341与所述右电机轴21固定连接，所述右一级齿圈342与所述右一级太阳轮341同心设置，所述右一级齿圈342的内径大于所述右一级太阳轮341的外径，所述右一级行星架343上设有若干个右一级转轴3431，各个所述右一级转轴3431上均套设有右一级行星齿轮344，各个所述右一级行星齿轮344均与对应的所述右一级转轴3431转动连接，各个所述右一级行星齿轮344与所述右一级太阳轮341及所述右一级齿圈342均啮合。所述右二级太阳轮351与所述右一级行星架343固定连接。

优选地，请参照图3-图6，所述左一级转轴3131及所述左一级行星齿轮314的个数均为三个，所述右一级转轴3431及所述右一级行星齿轮344的个数均为三个。所述左二级转轴3231及所述左二级行星齿轮324的个数均为三个，所述右二级转轴3531及所述右二级行星齿轮354的个数均为三个。

优选地，请参照图3和图4，所述左电机轴11及所述右电机轴21均为空心轴，所述左输出轴33穿过所述左电机轴11且与所述左电机轴11间隙配合，所述右输出轴36穿过所述右电机轴21且与所述右电机轴21间隙配合。通过使电机轴空心设置，并将输出轴穿过对应的电机轴，从而在有限的空间内合理布置两个电机与功率耦合机构3，实现了内部部件的紧凑装配。

进一步地，请参照图3和图4，所述左一级减速装置31还包括左连接套315，所述左连接套315的一端与所述左一级行星架313固定连接，所述左连接套315的另一端与所述左二级太阳轮321的中心固定连接；所述右一级减速装置34还包括右连接套345，所述右连接套345的一端与所述右一级行星架343固定连接，所述右连接套345的另一端与所述右二级太阳轮351的中心固定连接。在使用时，当左一级行星架313转动时，带动左连接套315转动，左连接套315带动左二级太阳轮321转动，当右一级行星架343转动时，带动右连接套345转动，右连接套345带动右二级太阳轮351转动。

进一步地，请参照图3和图4，所述左一级减速装置31还包括左外齿轮体325及左内齿轮体326，所述左外齿轮体325与所述左输出轴33远离所述左电机1的一端固定连接；所述左内齿轮体326与所述左二级行星架323固定连接，所述左内齿轮体326与所述左外齿轮体325啮合。所述右一级减速装置34还包括右外齿轮体355及右内齿轮体356，所述右外齿轮体355与所述右输出轴36远离所述右电机2的一端固定连接；所述右内齿轮体356与所述右二级行星架353固定连接，所述右内齿轮体356与所述右外齿轮体355啮合。在直线行驶时，当左二级行星架323转动时，带动左内齿轮体326转动，左内齿轮体326带动与其啮合的左外齿轮体325转动，左外齿轮体325带动左输出轴33转动，从而输出转矩。

进一步地，请参照图3和图4，所述功率耦合机构3还包括中壳体39，所述中壳体39具有一中间腔，所述左一级减速装置31、所述左二级减速装置32、所述右一级减速装置34及所述右二级减速装置35均位于所述中间腔内；所述左一级齿圈312及所述右一级齿圈342均与所述中壳体39的内壁固定连接，本实施例中，所述左一级齿圈312及所述右一级齿圈342均与所述中壳体39的内壁过盈配合。

具体地，请参照图7-图9，所述左电机1还包括左定子12和左转子13，所述右电机2还包括右定子和右转子，所述左定子12与所述左电机轴11同心设置；所述左转子13内置于所述左定子12内，所述左转子13套设于所述左电机轴11上并与所述左电机轴11固定连接；所述右定子与所述右电机轴21同心设置；所述右转子内置于所述右定子内，所述右转子套设于所述右电机轴21上并与所述右电机轴21固定连接。

进一步地，请参照图7-图9，所述左电机1均还包括左电机壳14，所述左电机壳14与所述左定子12固定连接；所述右电机2均还包括右电机壳，所述右电机壳与所述右定子固定连接。

进一步地，请参照图7-图9，所述左电机1均还包括两个左轴承15，两个所述左轴承15的外圈分别固定于所述左电机壳14的两侧，两个所述左轴承15的内圈均套设于所述左电机轴11上，两个所述左轴承15的内圈均与所述左电机轴11键连接；所述右电机2均还包括两个右轴承，两个所述右轴承的外圈分别固定于所述右电机壳的两侧，两个所述右轴承的内圈均套设于所述右电机轴21上，两个所述右轴承的内圈均与所述右电机轴21键连接。

进一步地，请参照图7-图9，所述左电机1均还包括左旋变16，所述左旋变16与所述左电机轴11连接；所述右电机2均还包括右旋变，所述右旋变与所述右电机轴21连接。所述左旋变16用于实时测量左电机轴11的转速，所述右旋变26用于实时测量右电机轴21的转速。

为了更好地理解本实用新型，以下结合图1-图9来对本实用新型提供的双电机传动功率耦合装置的工作过程进行详细说明：

在直线行驶时，左电机轴11带动左一级太阳轮311转动，左一级太阳轮311带动左一级行星齿轮314，左一级行星齿轮314带动左一级行星架313转动，左一级行星架313带动左二级太阳轮321转动，左二级太阳轮321带动左二级行星齿轮324转动，左二级行星齿轮324带动左二级行星架323转动，左二级行星架323带动左输出轴33转动，从而输出转矩以带动左侧的履带转动；右电机轴21带动右一级太阳轮341转动，右一级太阳轮341带动右一级行星齿轮344，右一级行星齿轮344带动右一级行星架343转动，右一级行星架343带动右二级太阳轮351转动，右二级太阳轮351带动右二级行星齿轮354转动，右二级行星齿轮354带动右二级行星架353转动，右二级行星架353带动右输出轴36转动，从而输出转矩以带动右侧的履带转动。

在转弯时(以左转为例)，左电机1的转速高于右电机2的转速，从而使左二级行星架323的转速高于右二级齿圈352，左二级行星架323带动右二级齿圈352转动，右二级齿圈352带动右二级行星架353转动，右二级行星架353带动左二级齿圈322转动，左二级齿圈322带动左二级行星架323转动，左二级行星架323带动左输出轴33，因为左电机1输出的功率经过左一级减速装置31、左二级减速装置32及右二级减速装置35后输出，从而提高了左输出轴33的输出转矩。

需要指出的是，履式车辆驱动转向的工作状态有四种，分为直线行驶、普通转向、中心转向与单边制动。

直线行驶时左电机1和右电机2输出转矩大小与方向相同，左输出轴33和右输出轴36输出的转矩相同。左侧功率传递路线为：左定子12→左转子13→左电机轴11→左一级太阳轮311→左一级行星齿轮314→左一级行星架313→左二级太阳轮321→左二级行星齿轮324→左二级行星架323→左输出轴33；右侧功率传递路线为：右定子→右转子→右电机轴21→右一级太阳轮341→右一级行星齿轮344→右一级行星架343→右二级太阳轮351→右二级行星齿轮354→右二级行星架353→右输出轴36。左侧功率传递路线与右侧功率传递路线互不干涉。

普通转向时(以左转为例)，左电机1和右电机2输出转矩大小不同，方向相同，左输出轴33和右输出轴36输出的转矩不同。左侧功率传递路线为：左定子12→左转子13→左电机轴11→左一级太阳轮311→左一级行星齿轮314→左一级行星架313→左二级太阳轮321→左二级行星齿轮324→左二级行星架323→右二级齿圈352→右二级行星齿轮354→右二级行星架353→左二级齿圈322→左二级行星架323→左输出轴33。右侧功率传递路线为：右定子→右转子→右电机轴21→右一级太阳轮341→右一级行星齿轮344→右一级行星架343→右二级太阳轮351→右二级行星齿轮354→右二级行星架353→左二级齿圈322→左二级行星齿轮324→左二级行星架323→右二级齿圈352→右二级行星架353→右输出轴36。

中心转向时，两个电机输出转矩大小相同，方向相反，左输出轴33和右输出轴36输出的转矩大小相同，方向相反。左侧功率传递路线为：左定子12→左转子13→左电机轴11→左一级太阳轮311→左一级行星齿轮314→左一级行星架313→左二级太阳轮321→左二级行星齿轮324→左二级行星架323→右二级齿圈352→右二级行星齿轮354→右二级行星架353→左二级齿圈322→左二级行星架323→左输出轴33。右侧功率传递路线为：右定子→右转子→右电机轴21→右一级太阳轮341→右一级行星齿轮344→右一级行星架343→右二级太阳轮351→右二级行星齿轮354→右二级行星架353→左二级齿圈322→左二级行星齿轮324→左二级行星架323→右二级齿圈352→右二级行星架353→右输出轴36。

综上所述，本实用新型通过将右二级减速装置35与所述左二级减速装置32连接，在直线行驶时，右二级减速装置35与所述左二级减速装置32互不干涉，而当转弯行驶时(以左转为例)，左二级减速装置32的功率先传递到右二级减速装置35再传回左二级减速装置32并从左输出轴33输出，从而增大了左输出轴33输出的转矩，提高了电机的能源利用效率。此外，本实用新型通过使第一隔板37收容于第二隔板38内，避免了二者之间的相互影响，实现左二级减速装置32与右二级减速装置35的无干涉交错耦合。

以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。