[发明专利]自由行星齿轮差速增矩器

摘要

本发明提出一种自由行星齿轮差速增矩器，通过若干个不同传动比的行星齿轮组与驱动轴齿轮的配合，实现了汽车转弯时左右车轮的差速运转，同时可以使输出扭矩放大1.56倍；其结构简单、造价低廉、免维护；在汽车的前后桥上各安装一个，则无需差速锁、也不要中央差速器和分动器，就可以实现理想的全时四驱；其纯机械结构，无摩擦、无损耗、无延迟、无需人为干预；自适应调整每个车轮的转速和扭矩，能够做到每个驱动轮在铺装路面转弯时均是纯滚动，特殊路况下车轮打滑时，只要有一个车轮具有抓地力，不仅扭矩会全部自动转移至该车轮，而且还会将扭矩放大56%，轻松使车脱困。

主权项

1.一种自由行星齿轮差速增矩器，包括：外壳、外壳端盖、复位弹簧、行星架、行星齿轮组、中心驱动轴齿轮、太阳齿轮；其特征在于：所述外壳端盖，分为左右两个，位于行星架的两端，每个端盖上均设有一个环形沟槽，沟槽内设有复位弹簧，复位弹簧的一端顶在沟槽的末端，另一端顶在行星架的凸台之上，两个复位弹簧，一个使行星架顺时针旋转，一个使行星架逆时针旋转，两个复位弹簧的共同作用，使行星架位于中间的位置；所述行星架，为两个完全相同的圆环，圆环上开有多个圆孔，圆孔内镶有轴承，其中一个圆环的外侧设有凸台，凸台插入外壳端盖的沟槽内与弹簧相抵；圆环的内孔套装在太阳齿轮的中心轴上，可以绕太阳齿轮中心轴旋转，行星架共有2个，安装时叠加在一起；所述行星齿轮组，是由4个齿轮组成的减速系统，其中位于行星架外侧的为外环行星齿轮，位于内侧的为内环行星齿轮，位于中间的为过渡齿轮；外环行星齿轮和内环行星齿轮都是由两个不同半径的同轴齿轮组成的双层齿轮，过渡齿轮为单层齿轮，内环行星齿轮为一个，其大齿轮与太阳齿轮啮合，过渡齿轮内侧与内环行星齿轮上的小齿轮啮合，外侧与外环行星齿轮上的小齿轮啮合，外环行星齿轮有2个，其小齿轮都与过渡齿轮啮合，大齿轮的安装位置可以与驱动轴齿轮啮合；每个齿轮的齿轮轴均插装在行星架左右圆环的轴承内孔中；行星架上装有多组这样的行星齿轮组，每个行星齿轮组的传动比不同，中心行星齿轮组的传动比为1；行星架左半环的行星齿轮组传动比从中心向左依次增大，行星架右半环的行星齿轮组传动比从中心向右依次增大，两个行星架叠加固定在一起后套装在太阳齿轮中心轴上，可以相对太阳齿轮中心轴旋转，叠加后的行星齿轮，所有相邻的外环行星齿轮之间的间隔角度相等；全部行星齿轮分为正向行星齿轮和反向行星齿轮，正向行星齿轮在汽车正向行驶时工作，反向行星齿轮在汽车倒车时工作，正向行星齿轮安装在行星架的左半环，外环行星齿轮的大齿轮靠近左侧行星架圆环；反向行星齿轮安装在行星架的右半环，外环行星齿轮的大齿轮靠近右侧行星架圆环；中心行星齿轮厚度为外环行星齿轮厚度的2倍，在汽车正向行驶和倒车时，中心行星齿轮均工作；所述驱动轴齿轮，为两个厚度与外环行星齿轮厚度相等的普通圆柱直齿轮，两个圆柱直齿轮间隔一定距离固定连接在一起，连在一起的齿轮内孔为一个丝杠螺母；与丝杠螺母配合的是一段丝杠，该丝杠作为驱动轴的一部分，在旋转传递动力的同时，驱动轴逆时针旋转，丝杠推动丝杠螺母轴向向前移动固定距离，驱动轴顺时针旋转，丝杠推动丝杠螺母轴向向后移动固定距离；丝杠螺母位于靠前位置时，驱动轴齿轮与正向行星齿轮啮合，丝杠螺母位于靠后位置时，驱动轴齿轮与反向行星齿轮啮合；所述太阳齿轮，为普通圆柱直齿轮，其外径、模数、齿数均与驱动轴齿轮相同，所有行星齿轮组中的内环行星齿轮均与其啮合；其中心轴作为输出轴，通过圆锥齿轮与汽车半轴相连。