[发明专利]一种用于车辆驱动的柔性轴系及其工作原理

权利要求书

1.柔性轴用于车辆动力装置与驱动轮之间的动力传递，柔性轴是由材料的弹性变形符合胡克定律的线性材料制成，是一根空心轴，其二端为连接部分，其中杆部分为薄壁圆筒(比例扭转变形的有效长度)，薄壁圆筒的长度尺寸范围为400豪米至1000豪米，直径尺寸范围为5豪米至40豪米，壁厚尺寸范围为0.6豪米至6豪米。

2.当动力波从柔性轴的一端传递至另一端时，柔性轴同时具有二条动力传递途径，即柔性轴整体的同步转动和柔性轴各横截面之间的异步转动；当车辆动力装置的动力变化时，柔性轴各横截面之间的异步转动始终符合胡克定律。

3.车辆平衡驱动功能单元的柔性轴系由初级轴系和半轴构成，初级轴系由3至9根杆部长度略有不同，其余结构尺寸匀相同的初级轴以串联的方式构成，第一根初级轴的动力输入端与动力装置的动力输出端联接，第一根初级轴的动力输出端与第二根初级轴的动力输入端联接，第二根初级轴的动力输出端与第三根初级轴的动力输入端联接，依次类推，最后一根初级轴的动力输出端与减速机构的动力输入端联接；初级轴系的动力输入端即第一根初级轴的动力输入端，初级轴系的动力输出端即最后一根初级轴的动力输出端。

4.初级轴由芯轴、中间轴、外层轴、滑动轴承及刚套等构成，芯轴、中间轴、外层轴的二端为传动连接部，轴的中杆部为薄壁园筒；芯轴、中间轴、外层轴、滑动轴承置于刚套内，刚套外圆的二端为支承轴承。

5.芯轴的动力输入端通过其外圆表面与中间轴动力输出端内孔壁之间的滑动轴承发生异步转动，芯轴的动力输出端与中间轴的动力输入端为紧固连结；中间轴的动力输入端通过其外圆表面与外层轴动力输出端内孔壁之间的滑动轴承发生异步转动，中间轴的动力输出端与外层轴的动力输入端内孔壁为紧固连接；外层轴的动力输入端通过其外圆表面与刚套内孔壁之间的滑动轴承发生异步转动。

6.中间轴动力输入端的外圆表面上有花键，与其外侧的连接盘内孔花键连接，在同侧刚套上的二个连接爪穿过动力输出齿轮腹板上的弧形孔，并插入连接盘上的弧形孔中；动力输出齿轮腹板上的弧形孔与刚套连接爪之间有较大的间隙，可保证二者相对自由转动；连接盘上的弧形孔与刚套连接爪之间为紧配合，中间轴动力输入端、连接盘、刚套等三者只能同步转动。

7.在芯轴动力输入端的动力输入齿轮腹板上有内外二组弧形孔，在同侧的刚套连接爪插入其外组弧形孔中，弧形孔与连接爪二者之间有规定大小的间隙，二者之间可发生一定角度的相对转动；当芯轴的异步转动角达到其最大允许值时，刚套的连接爪与芯轴动力输入端的动力输入齿轮腹板上的外组弧形孔的限位面接触，这时芯轴的异步转动角不再增大，而是与刚套保持同步转动，其异步转动角保持不变。

8.在芯轴动力输入端的动力输入齿轮腹板上有内组弧形孔，在同侧外层轴动力输入端面的连接爪插入其中，弧形孔与连接爪二者之间有规定大小的间隙，二者之间可发生一定角度的相对转动；当中间轴的异步转动角达到其最大允许值时，外层轴动力输入端面的连接爪与动力输入齿轮腹板上的内组弧形孔的限位面接触，这时中间轴的异步转动角不再增大，而是与动力输入齿轮保持同步转动，其异步转动角保持不变。

9.当外层轴动力输入端面的连接爪与动力输入齿轮腹板上的内组弧形孔的限位面接触时，芯轴、中间轴、外层轴动力输入端及刚套与芯轴动力输入端的动力输入齿轮保持同步转动。