專(zhuān)利名稱(chēng):獨(dú)立液力行走輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種可在各種機(jī)動(dòng)車(chē)輛上應(yīng)用的獨(dú)立液力行走輪,它能完全擺脫目前全靠機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng),而以發(fā)動(dòng)機(jī)、油泵為動(dòng)力源,可直接驅(qū)動(dòng)車(chē)輪旋轉(zhuǎn)的液壓機(jī)械裝置,屬液壓機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù):
目前公知的機(jī)動(dòng)車(chē)輛是依靠機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)作為能量轉(zhuǎn)換方式來(lái)實(shí)現(xiàn)行駛功能,使車(chē)輪旋轉(zhuǎn)車(chē)輛前進(jìn),即機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)主要由離合器、齒輪變速器、分動(dòng)箱、萬(wàn)向傳動(dòng)軸、差速器和傳動(dòng)軸所組成,這一系統(tǒng)其結(jié)構(gòu)復(fù)雜龐大,各部分技術(shù)和精度要求高,機(jī)械傳動(dòng)效率損失較大,重量較重,能量浪費(fèi)和消耗資較大,也增加了產(chǎn)品的制造成本。
發(fā)明內(nèi)容
為了改變目前車(chē)輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中存在的不足之處,本實(shí)用新型提供一種先進(jìn)的新型的獨(dú)立液力行走輪,即一種車(chē)輛車(chē)輪驅(qū)動(dòng)液壓機(jī)械裝置,該獨(dú)立液力行走輪能完全擺脫目前全靠機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪旋轉(zhuǎn)的缺陷,而以發(fā)動(dòng)機(jī)、油泵為動(dòng)力源,是一種可直接驅(qū)動(dòng)車(chē)輪旋轉(zhuǎn)的液壓機(jī)械裝置,該獨(dú)立液力行走輪具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,傳動(dòng)性能良好,液壓系統(tǒng)承載可靠,能滿(mǎn)足較大負(fù)載能力范圍,低速驅(qū)動(dòng)效率高,調(diào)速范圍廣,低速啟動(dòng)扭矩大的特點(diǎn)。
本實(shí)用新型的獨(dú)立液力行走輪,設(shè)置有運(yùn)動(dòng)嚙合付、行星針輪(1)、活動(dòng)針齒(2)、帶左右軸頭的擺線(xiàn)齒輪(3)、角接觸軸承(4)、孔銷(xiāo)機(jī)構(gòu)即等角速比機(jī)構(gòu)、圓柱銷(xiāo)軸(5)、中心軸機(jī)構(gòu)、等長(zhǎng)粉末冶金套(14)、滾針軸承(6)、活套軸銷(xiāo)組件和循環(huán)油路結(jié)構(gòu)、密封結(jié)構(gòu)、同步端面配流機(jī)構(gòu)和同步同端面配流機(jī)構(gòu),在獨(dú)立液力行走輪使用中,采用液壓方式輸出動(dòng)力,使運(yùn)動(dòng)嚙合付、運(yùn)動(dòng)輸出機(jī)構(gòu)、等角速比機(jī)構(gòu)、油路結(jié)構(gòu)及其密封結(jié)構(gòu)等機(jī)構(gòu),按照一定的運(yùn)動(dòng)速度,均勻的運(yùn)動(dòng),左右軸頭擺線(xiàn)齒輪Z2(3)被固定,為太陽(yáng)輪,又作裝配基準(zhǔn)件,而上裝旋轉(zhuǎn)針齒(2)的針輪Z1(1),為行星輪,繞擺線(xiàn)齒輪Z2(3)的中心O2作定向牽連運(yùn)動(dòng),并將j根圓柱銷(xiāo)軸組件(5)、滾針軸承(6),穿入行星針輪的j個(gè)W孔中,再將左端蓋(7)、右端蓋(8)和裝在擺線(xiàn)齒輪的左右軸頭上的角接觸軸承(4)裝配定位,同時(shí)左端蓋(7)、右端蓋(8)上j個(gè)孔裝入j根圓柱銷(xiāo)軸組件的二軸頭上,用螺母擰緊,行星針輪(1)與擺線(xiàn)齒輪(3)的厚度尺寸公差應(yīng)一致,與左端蓋(7)、右端蓋(8)的裝配間隙合成公差,其精度應(yīng)為B(H/f)高于6級(jí),在圓柱銷(xiāo)軸(5)上采用等長(zhǎng)粉末冶金套(14)作精度調(diào)正的修正環(huán)之用,空間的同步同心旋轉(zhuǎn)的端面配流方式的循環(huán)油路,保證了轉(zhuǎn)速和扭矩輸出之持續(xù),在獨(dú)立液力行走輪的擺線(xiàn)齒輪Z2(3)軸頭上設(shè)有角接觸軸承(4)來(lái)定位裝配孔銷(xiāo)機(jī)構(gòu),在獨(dú)立液力行走輪中的圓柱銷(xiāo)軸(5)上設(shè)置有等長(zhǎng)粉末冶金套(14),在獨(dú)立液力行走輪中設(shè)置有孔銷(xiāo)機(jī)構(gòu)即等角速比機(jī)構(gòu),在獨(dú)立液力行走輪中設(shè)置有同步同心旋轉(zhuǎn)的端面配流方式的循環(huán)油路機(jī)構(gòu),在獨(dú)立液力行走輪的循環(huán)油路結(jié)構(gòu)中設(shè)置有月牙槽消困油齒腔機(jī)構(gòu),獨(dú)立液力行走輪直接安裝于車(chē)輛的車(chē)轂上,獨(dú)立液力行走輪是徑向輸出轉(zhuǎn)速和扭矩。
設(shè)計(jì)的合理性,獨(dú)立液力行走輪所具有的獨(dú)特行星結(jié)構(gòu),從而獲得低的啟動(dòng)轉(zhuǎn)速2~3m/min,低速的大啟動(dòng)扭矩和高的啟動(dòng)效率,因獨(dú)立液力行走輪中擺線(xiàn)針輪嚙合付的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,使接觸應(yīng)力降低,提高了壽命,約為漸開(kāi)線(xiàn)馬達(dá)2~3倍,采用孔銷(xiāo)輸出機(jī)構(gòu),大大使總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化而緊湊,重量減輕;同時(shí)應(yīng)用孔銷(xiāo)輸出機(jī)構(gòu),最大的合理性是實(shí)現(xiàn)了同步端面配流和同步同端面配流形機(jī)構(gòu)式,有利此系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速提高和效率提高,并且使液壓油路更合理,總體結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化,也創(chuàng)造了良好的油路布局,密封性能充分,且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而短捷;獨(dú)立液力行走輪的特殊齒形結(jié)構(gòu),使傳遞功率的范圍大為擴(kuò)大,N=0.5~50KW,并且調(diào)速范圍廣,可達(dá)2-1800r/min,包容性好,即體積小,尤其是軸向尺寸小,進(jìn)回油路又容易布置,可以易裝于各種車(chē)輛的輪子內(nèi)部,與車(chē)輛的總體連接也很方便,不管轎車(chē)和卡車(chē)。該獨(dú)立液力行走輪具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,傳動(dòng)性能良好,液壓系統(tǒng)承載可靠,能滿(mǎn)足較大負(fù)載能力范圍,低速驅(qū)動(dòng)效率高,調(diào)速范圍廣,低速啟動(dòng)扭矩大的特點(diǎn),若配置一套液壓操縱駕駛系統(tǒng)和電腦系統(tǒng),則完全可以使車(chē)輛實(shí)現(xiàn)液壓化、輕量化和自動(dòng)化,能實(shí)現(xiàn)車(chē)輛制造成本的降低,同時(shí)液壓傳動(dòng)具有以下優(yōu)點(diǎn)1、能量轉(zhuǎn)換量級(jí)可達(dá)上萬(wàn)噸級(jí),而系統(tǒng)結(jié)構(gòu)仍可保持緊湊精干,2、能量轉(zhuǎn)換率較高,遠(yuǎn)非機(jī)電類(lèi)所能相比的,同質(zhì)量電磁為0.1MPa,而液壓為10MPa;3、力和速度矢量的自由度,受結(jié)構(gòu)性制約很小,故裝置系統(tǒng)體積小、工藝簡(jiǎn)化、重量輕,使成本降低;4、與計(jì)算機(jī)技術(shù)配套,易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
圖1是本實(shí)用新型獨(dú)立液力行走輪的主視圖(圖2中的C-C剖視圖)。
圖2是本實(shí)用新型獨(dú)立液力行走輪的右視圖。
圖3是本實(shí)用新型獨(dú)立液力行走輪的左視圖。
圖4是本實(shí)用新型獨(dú)立液力行走輪的工作原理示意圖。
圖5是本實(shí)用新型獨(dú)立液力行走輪的油路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本實(shí)用新型獨(dú)立液力行走輪油路結(jié)構(gòu)示意圖的A-A剖視圖。
圖1中3、帶左右軸頭的擺線(xiàn)齒輪Z24、角接觸軸承 5、圓柱銷(xiāo)軸6、滾針軸承 7、左端蓋 8、右端蓋 9、軸向O形密封圈10、軸向O形密封圈 11、徑向O形密封圈12、輻射方向的軸向O形直線(xiàn)密封條 13、車(chē)輪上輞圖2中1、行星針輪Z12、活動(dòng)針齒圖3中1、行星針輪Z12、活動(dòng)針齒 14、等長(zhǎng)粉末冶金套圖4中1、行星針輪Z12、活動(dòng)針齒 3、帶左右軸頭的擺線(xiàn)齒輪Z25、圓柱軸銷(xiāo) 6、滾針軸承 7、左端蓋圖5中3、帶左右軸頭的擺線(xiàn)齒輪Z24、角接觸軸承7、左端蓋 8、右端蓋 11、徑向O形密封圈具體實(shí)施方式
獨(dú)立液力行走輪的結(jié)構(gòu)組成、裝配關(guān)系和運(yùn)動(dòng)工作原理,如圖1、2、3、4、5、6所示。
一、獨(dú)立液力行走輪的結(jié)構(gòu)獨(dú)立液力行走輪的結(jié)構(gòu)由嚙合付的液力傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)輸出機(jī)構(gòu)、油路循環(huán)結(jié)構(gòu)、油路密封結(jié)構(gòu),四部分組成。
1、嚙合付的液力傳動(dòng)結(jié)構(gòu)它含有帶左右軸上裝角接觸軸承(4)的擺線(xiàn)齒輪Z2(3)被固定為太陽(yáng)輪,和上裝著活動(dòng)針齒(2)的行星針輪Z1(1)為行星輪,它們相互嚙合構(gòu)成,行星針輪Z1(1)上近外圓設(shè)j個(gè)均布的W通孔,擺線(xiàn)齒輪Z2(3)的左右軸中心設(shè)A、B的孔,其外圓上設(shè)環(huán)形槽C,并在槽中設(shè)三只均布徑向孔a、b和A、B孔。
2、運(yùn)動(dòng)輸出機(jī)構(gòu)為孔銷(xiāo)機(jī)構(gòu),又稱(chēng)等角速比機(jī)構(gòu),它含有j根圓柱銷(xiāo)軸(5),其上裝有固定的等長(zhǎng)粉末冶金套,支承滾針軸承(6)靈活旋轉(zhuǎn),成為圓柱銷(xiāo)軸組件,由它串連行星針輪上j個(gè)W孔,和左端蓋(7)、右端蓋(8)上j個(gè)銷(xiāo)孔一起,裝配定位,用螺母擰緊所構(gòu)成。
左右端蓋內(nèi)孔中設(shè)三只隔45°徑向孔C,與內(nèi)側(cè)面上的月牙槽d相通。D槽的所化面積大小和位置,可各自包容高低油的齒腔區(qū),左端蓋(7)上的d槽弧度尺寸應(yīng)小于∠CPN(兩針齒所對(duì)嚙合角),右端蓋上的d槽弧度尺寸,可按旋轉(zhuǎn)方向略大∠CPN。左右端蓋上的月牙槽d裝配的空間相位差為180°。
3、油路循環(huán)結(jié)構(gòu)它含有嚙合付的液力傳動(dòng)機(jī)構(gòu),和運(yùn)動(dòng)輸出的孔銷(xiāo)機(jī)構(gòu),就是巧妙地利用它們中的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和裝配關(guān)系這一條件,如嚙合付的各齒腔獨(dú)立密封,其中心連線(xiàn)分界為高低壓油齒腔區(qū),又左右端蓋上月牙槽d裝配以準(zhǔn)各自高低壓油齒腔區(qū),左右端蓋的內(nèi)孔與擺線(xiàn)齒輪的左右軸頭上環(huán)形槽C配裝,三只隔45°徑向小孔C對(duì)準(zhǔn),便構(gòu)成一條P→A→a→C→c→d→高壓油齒腔區(qū),能量轉(zhuǎn)換后的低壓油Po從低壓油齒腔區(qū)→d→c→C→b→B的簡(jiǎn)捷而短空際的同步同心旋轉(zhuǎn)的端面配流方式油道。
4、油路密封結(jié)構(gòu)首先對(duì)擺線(xiàn)齒輪Z2(3)的左右軸頭上環(huán)形槽C二側(cè),設(shè)O形圈徑向密封,其次,在左端蓋(7)、右端蓋(8)內(nèi)側(cè)面上,與嚙合付齒腔區(qū)所對(duì)環(huán)形面里外,設(shè)二道O形圈軸向密封,然后對(duì)左右月牙槽的二頭輻向,設(shè)二條O形直線(xiàn)條軸向密封,堵絕因行星針輪牽連運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的高低壓油齒腔區(qū)平面滲漏,這樣,以極簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu),使液壓油路系統(tǒng)獲得全方位充分的密封,保證容積效率的提高起十分重要作用。
二、車(chē)輪輪輞裝配當(dāng)獨(dú)立液力行走輪液壓部件組成整體之后,經(jīng)與左端蓋(7)、右端蓋(8)外圓與車(chē)輪輪輞的內(nèi)孔裝配定位,也可采用端面內(nèi)孔裝配定位即可,圖5中所示的結(jié)構(gòu)圖,是當(dāng)車(chē)輛負(fù)載大的情況下,可采用此結(jié)構(gòu)設(shè)置油路的結(jié)構(gòu)形式,這樣便于用法蘭與車(chē)架固定連接。
三、獨(dú)立液力行走輪的裝配關(guān)系結(jié)構(gòu)采用帶左右軸頭擺線(xiàn)齒輪Z2(3)被固定,為太陽(yáng)輪,又作裝配基準(zhǔn)件,而上裝旋轉(zhuǎn)針齒(2)的針輪Z1(1),為行星輪,繞擺線(xiàn)齒輪Z2(3)的中心O2作定向牽連運(yùn)動(dòng)。并將j根圓柱銷(xiāo)軸組件(5)、滾針軸承(6),穿入行星針輪的j個(gè)W孔中,再將左端蓋(7)、右端蓋(8),以裝在擺線(xiàn)齒輪的左右軸頭上的角接觸軸承(4)裝配定位之后,同時(shí)左右端蓋上j個(gè)孔裝入j根圓柱銷(xiāo)軸組件的二軸頭上,用螺母擰緊,便組裝成獨(dú)立液力行走輪的液壓機(jī)械裝置。
行星針輪(1)與擺線(xiàn)齒輪(3)的厚度尺寸公差應(yīng)一致,與左端蓋(7)、右端蓋(8)的裝配間隙合成公差,其精度應(yīng)為B(H/f)高于6級(jí),故圓柱銷(xiāo)軸(5)上采用等長(zhǎng)粉末冶金套(14)之理由之一,是作精度調(diào)正的修正環(huán)之用。
四、獨(dú)立液力行走輪的運(yùn)動(dòng)工作原理如圖4中所示,行星針輪Z1(1),其上裝有旋轉(zhuǎn)的針齒(2),套于被固定的擺線(xiàn)齒輪Z2(3)之上相嚙合。其嚙合齒腔都各自獨(dú)立密封,按其中心線(xiàn)連線(xiàn)O1O2分界為高低壓油齒腔區(qū),當(dāng)高壓油齒腔區(qū)中輸入壓力油時(shí),就推動(dòng)行星輪Z1(1),以O(shè)2為旋轉(zhuǎn)中心、以偏心距A為半徑、沿齒腔擴(kuò)大方向作連續(xù)的牽連運(yùn)動(dòng),與此同時(shí),低壓齒腔區(qū)中油液按回油路回油箱。
因?yàn)樾行轻樰哯1(1)近外圓上設(shè)有j個(gè)W孔,其半徑為Rw,此孔W的回轉(zhuǎn)半徑為P,繞其O1旋轉(zhuǎn)。而左端蓋(7)、右端蓋(8)上的圓柱銷(xiāo)軸(5)與活套的滾針軸承(6)半徑為Rp,其回轉(zhuǎn)半徑也為P,繞其O2旋轉(zhuǎn)。因O1O2=A=Rww-Rp,又因O1Ow=O2Op=P,構(gòu)成一平行四邊形O1O2OwOp,當(dāng)行星輪Z1(1)獲得一絕對(duì)角速度ω時(shí),j個(gè)W孔通過(guò)滾針軸承(6),牽連圓柱銷(xiāo)軸(5),帶動(dòng)左端蓋(7)、右端蓋(8),繞O2中心也以角速度ω旋轉(zhuǎn),使運(yùn)動(dòng)徑向輸出轉(zhuǎn)速n和扭矩M給車(chē)輪。
其最為重要的還是所具有的一條空間的同步同心旋轉(zhuǎn)的端面配流方式的循環(huán)油路,才保證了轉(zhuǎn)速和扭矩輸出之持續(xù),行星針輪Z1(1)為行星輪,帶左右軸頭的擺線(xiàn)齒輪Z2(3)為太陽(yáng)輪,在獨(dú)立液力行走輪的擺線(xiàn)齒輪Z2(3)軸頭上設(shè)有角接觸軸承(4)來(lái)定位裝配孔銷(xiāo)機(jī)構(gòu),在獨(dú)立液力行走輪中的圓柱銷(xiāo)軸(5)上設(shè)置有等長(zhǎng)粉末冶金套(14),在獨(dú)立液力行走輪中設(shè)置有孔銷(xiāo)機(jī)構(gòu)即等角速比機(jī)構(gòu),在獨(dú)立液力行走輪中設(shè)置有同步同心旋轉(zhuǎn)的端面配流方式的循環(huán)油路機(jī)構(gòu),在獨(dú)立液力行走輪的循環(huán)油路結(jié)構(gòu)中設(shè)置有月牙槽消困油齒腔機(jī)構(gòu),獨(dú)立液力行走輪直接安裝于車(chē)輛的車(chē)轂上,獨(dú)立液力行走輪是徑向輸出轉(zhuǎn)速和扭矩。
權(quán)利要求1.一種獨(dú)立液力行走輪,是由行星針輪Z1(1)、活動(dòng)針齒(2)、帶左右軸頭的擺線(xiàn)齒輪Z2(3)、角接觸軸承(4)、圓柱銷(xiāo)軸(5)、滾針軸承(6)、左端蓋(7)、右端蓋(8)、軸向O形密封圈(9)、軸向0形密封圈(10)、徑向O形密封圈(11)、輻射方向的軸向O形直線(xiàn)密封條(12)、車(chē)輪上輞(13)、等長(zhǎng)粉末冶金套(14)、密封結(jié)構(gòu)、同步端面配流機(jī)構(gòu)和同步同端面配流機(jī)構(gòu)、活套軸銷(xiāo)組件、孔銷(xiāo)機(jī)構(gòu)即等角速比機(jī)構(gòu)和循環(huán)油路結(jié)構(gòu)互相順序聯(lián)接構(gòu)成,擺線(xiàn)齒輪Z2(3)的左右軸上裝有角接觸軸承(4),活動(dòng)針齒(2)安裝于行星針輪Z1(1)上,擺線(xiàn)齒輪Z2(3)和行星針輪Z1(1)為相互嚙合的結(jié)構(gòu)形式,行星針輪Z1(1)上近外圓處有j個(gè)均布的W通孔,擺線(xiàn)齒輪Z2(3)的左右軸中心有A、B的盲孔,其外圓上有環(huán)形槽C,左右端蓋內(nèi)孔中設(shè)三只隔45°徑向孔C,與內(nèi)側(cè)面上的月牙槽d相通,左端蓋(7)上的d槽弧度小于∠CPN,右端蓋上的d槽弧度按旋轉(zhuǎn)方向略大∠CPN,密封O形圈安裝于擺線(xiàn)齒輪Z2(3)左右軸頭上環(huán)形槽C的二側(cè),在左端蓋(7)、右端蓋(8)內(nèi)側(cè)面上有二道O形圈軸向密封,等長(zhǎng)粉末冶金套(14)裝于圓柱銷(xiāo)軸(5)上,其特征是擺線(xiàn)齒輪Z2(3)的左右軸上裝有角接觸軸承(4),活動(dòng)針齒(2)安裝于行星針輪Z1(1)上,擺線(xiàn)齒輪Z2(3)和行星針輪Z1(1)為相互嚙合的結(jié)構(gòu)形式,行星針輪Z1(1)上近外圓處有j個(gè)均布的W通孔,擺線(xiàn)齒輪Z2(3)的左右軸中心有A、B的孔,其外圓上有環(huán)形槽C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)立液力行走輪,其特征是行星針輪Z1(1)為行星輪,帶左右軸頭的擺線(xiàn)齒輪Z2(3)為太陽(yáng)輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)立液力行走輪,其特征是在獨(dú)立液力行走輪的擺線(xiàn)齒輪Z2(3)軸頭上設(shè)有角接觸軸承(4)來(lái)定位裝配孔銷(xiāo)機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)立液力行走輪,其特征是在獨(dú)立液力行走輪中的圓柱銷(xiāo)軸(5)上設(shè)置有等長(zhǎng)粉末冶金套(14)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)立液力行走輪,其特征是在獨(dú)立液力行走輪中設(shè)置有孔銷(xiāo)機(jī)構(gòu)即等角速比機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)立液力行走輪,其特征是在獨(dú)立液力行走輪中設(shè)置有同步同心旋轉(zhuǎn)的端面配流方式的循環(huán)油路機(jī)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)立液力行走輪,其特征是在獨(dú)立液力行走輪的循環(huán)油路結(jié)構(gòu)中設(shè)置有月牙槽消困油齒腔機(jī)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)立液力行走輪,其特征是獨(dú)立液力行走輪直接安裝于車(chē)輛的車(chē)轂上。
專(zhuān)利摘要一種可在各種機(jī)動(dòng)車(chē)輛上應(yīng)用的獨(dú)立液力行走輪,是由行星針輪、擺線(xiàn)齒輪機(jī)構(gòu)、角接觸軸承、運(yùn)動(dòng)輸出機(jī)構(gòu)、固定等長(zhǎng)的粉末冶金套、滾針軸承、活套軸銷(xiāo)組件和油路結(jié)構(gòu)、密封結(jié)構(gòu)、同步端面配流機(jī)構(gòu)所組成,左右軸頭擺線(xiàn)齒輪Z
文檔編號(hào)B60K17/356GK2785903SQ200420104459
公開(kāi)日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2004年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月20日
發(fā)明者張態(tài)成 申請(qǐng)人:張態(tài)成