[发明专利]一种履带车辆单功率流无级转向传动系统

说明书

本发明公开了一种履带车辆单功率流无级转向传动系统，发动机依次连接变速机构、传动组件；所述的传动组件与环面型差速器同轴连接，传动组件的两侧分别通过轮边减速器与左侧履带轮、右侧履带轮连接。本发明的环面型差速器，采用的是牵引式半环无级差速机构，整体结构简单，且该无级差速机构可以提供连续的差速比。本发明属于单功率流传动，特点是变速机构与环面型差速器串联，能量损耗较低；半环形无级差速机构，相对于液压变速机构，行星变速机构等复杂机构具有更少的能量损耗和更高的效率。

技术领域

本发明涉及一种履带车辆单功率流无级转向传动系统，属于车辆控制技术领域。

背景技术

目前履带车辆主要有四履带、轮履带和两履带等结构形式，其中，四履带主要以采用偏转车身铰接点实现转向，轮履带有采用偏转前轮转向和偏转车身铰接点转向两种形式。而两履带行驶的履带车辆，只有当左侧履带与右侧履带出现转速差时，履带车辆才可实现转向。最早的全履带车辆不得不采用单边制动或断开动力的方法来转向，转向效率低。后来履带车辆借助电力传动、液力传动等方式，实现双功率流传动，最终可实现无级转向。双功率流传动的无级转向技术由于转向过程中不中断功率传递，效率高，我国不断推广该技术。但目前应用在履带车辆上的双功率流转向传动系统往往传递路线复杂，能量损耗大，控制困难。

如图3是一种双流传动方式，由驱动电机与转向电机联合驱动，这种方案与传统的机械双流转向传动系统很相似，内燃机带动发电机向驱动电机供电，通过直驱电机带动左右侧车轮直线行驶；转向时，转向电动机提供转向功率，通过转向传动轴调节两侧履带速度。

具体实施方式：直驱电机通过变速机构然后通过两端动力输入齿轮3将动力输送到输出行星轮上面，再通过两侧输出行星架2和输出轴齿轮5将动力输送到两轮上面。当转向电机不工作时，直驱电机直接像上面所说一样直接驱动拖拉机前进，此时为直线运动状态。当需要转向的时候就要用到转向电机，手中的方向盘通过控制转向电机进行正转和反转，当转向电机在图示方向，向右转动的时候，那么会驱动左侧转向锥齿轮4向下转动；右侧转向锥齿轮6向上转动。4和6的转向是刚好相反的，因此他们所啮合的左右转向控制齿轮的转向也是相反的，左右转向控制齿轮就好像是行星齿轮系的太阳轮一样，如果此时左右动力输入齿轮的转向也是向上的，那么它的转向和转向控制齿轮1的转向一致，由行星齿轮系知识可以知道，此时输出行星架2的转速相比于转向控制齿轮1不转动时的速度更慢。然而同理可知右侧转向控制齿轮与右侧动力输入齿轮的转向刚好相反，此时右侧输出行星架的转速相比于右侧转向控制齿轮不转动时的速度更快。从而使得右侧输出齿轮转速快于左侧输出齿轮转速，从而实现履带拖拉机的转向。当转向电机转向相反时同理。

该技术存在以下技术问题：

(1)该传动系统具有复杂的行星轮系结构；

(2)功率传递路线较长，经过多次能量转换，使得转换过程中能量损失较大；

(3)该双功率流传动方式，在转向时，功率流通过直驶路和转向路分开传递，增加了整车控制策略的实现难度。

发明内容

本发明的目的是克服上述双功率流传动和液压传动等方法的不足，提供一种纯机械式的、结构简单的履带车辆单功率流无级转向传动系统。因为其单功率流传动的方式，同时其环面型差速器采用牵引式半环形无级差速机构，使得发动机的机械能传到履带两端的能量损耗较低，拥有较高的效率。环面型差速器采用的是牵引式无级差速机构，控制简单，能提供连续的差速比。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种履带车辆单功率流无级转向传动系统，包括有发动机、变速机构、传动组件、环面型差速器、轮边减速器、左侧履带轮和右侧履带轮；

发动机依次连接变速结构、传动组件；所述的传动组件与环面型差速器同轴连接，传动组件的两侧分别通过轮边减速器与左侧履带轮、右侧履带轮连接。