本申請涉及機械傳動技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，特別涉及一種適用于履帶式車輛驅(qū)動和轉(zhuǎn)向的傳動機構(gòu)。
背景技術(shù)：
機械傳動機構(gòu)可以將動力所提供的運動的方式、方向或速度加以改變，以適應(yīng)人們在不同環(huán)境下的需求。對于履帶式車輛來說，原動機的動力通過傳動機構(gòu)傳輸至履帶，從而實現(xiàn)履帶式車輛的驅(qū)動和轉(zhuǎn)向，保證履帶式車輛的正常運行。
履帶式車輛轉(zhuǎn)向與輪式機動車轉(zhuǎn)向傳動原理有差別，輪式機動車通過改變?nèi)f向輪方向來實現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)向，而對于履帶式機具來說，則是通過改變車輛兩側(cè)履的速度，使兩側(cè)履帶存在速度差進而來改變履帶式車輛的運動方向，具體而言，履帶式車輛的轉(zhuǎn)向可以分為三種情況：第一種情況為差速轉(zhuǎn)向，車輛兩側(cè)履帶都有速度，但存在速度差，車輛向低速側(cè)履帶方向轉(zhuǎn)向；第二種情況為切邊轉(zhuǎn)向，將車輛一側(cè)履帶鎖死，使其速度為零，履帶式車輛會繞速度為零的一側(cè)履帶轉(zhuǎn)向；第三種情況為中心轉(zhuǎn)向，兩條履帶分別輸出同一傳動比的速度，但一側(cè)履帶正向轉(zhuǎn)動，一側(cè)履帶反向轉(zhuǎn)動，此時，車輛以車體中心為圓心，實現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向。
目前，履帶式車輛主要采用液壓泵通過控制元件輸出至兩個液壓馬達來帶動履帶的方式來實現(xiàn)車輛的驅(qū)動與轉(zhuǎn)向，傳動過程中需采用高精度的伺服閥控制系統(tǒng)嚴格控制兩側(cè)液壓馬達的驅(qū)動力，以保證履帶式車輛平穩(wěn)、安全的行駛，但由于液壓的傳遞效率通常在80％以下，此種傳動方式效率低、損耗大，造成了能量的極大浪費。
如何設(shè)計出一種適用于履帶式車輛驅(qū)動和轉(zhuǎn)向的傳動機構(gòu)，以改善現(xiàn)有的履帶在驅(qū)動轉(zhuǎn)向過程中，傳動機構(gòu)的效率低下、能量損耗大的情況，已經(jīng)成為本領(lǐng)域的技術(shù)人員亟待解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種適用于履帶式車輛驅(qū)動和轉(zhuǎn)向的傳動機構(gòu)，解決了現(xiàn)有的履帶在驅(qū)動轉(zhuǎn)向過程中，傳動機構(gòu)的效率低下、能量損耗大的問題。
本實用新型提供的技術(shù)方案如下：
一種傳動機構(gòu)，用于履帶式車輛驅(qū)動與轉(zhuǎn)向，包括第一動力輸入裝置、第二動力輸入裝置、第一行星傳動組、第二行星傳動組、第一動力輸出軸以及第二動力輸出軸；
所述第一行星傳動組用于將所述第一動力輸入裝置與所述第二動力輸入裝置所提供的動力輸送給所述第一動力輸出軸；
所述第二行星傳動組用于將所述第一動力輸入裝置與所述第二動力輸入裝置所提供的動力輸送給所述第二動力輸出軸。
所述傳動機構(gòu)還包括用于改變向所述第一行星傳動組或所述第二行星傳動組提供的動力的方向的換向裝置。
優(yōu)選的，所述傳動機構(gòu)還包括與所述第二動力輸入裝置連接的第三動力輸出軸。
優(yōu)選的，所述第一行星傳動組包括第一齒圈、第一太陽輪、第一行星架，以及設(shè)置在所述第一行星架上的第一行星輪；所述第二行星傳動組包括第二內(nèi)圈、第二太陽輪、第二行星架，以及設(shè)置在所述第二行星架上的第二行星輪；其中，所述第一行星輪分別與所述第一齒圈，所述第一太陽輪嚙合連接；所述第二行星輪分別與所述第二齒圈，所述第二太陽輪嚙合連接；所述第一動力輸入裝置與所述第一齒圈和所述第二齒圈聯(lián)動連接；所述第二動力輸入裝置與所述第一太陽輪和所述第二太陽輪聯(lián)動連接；所述第一動力輸出軸與所述第一行星架相連接；所述第二動力輸出軸與所述第二行星架相連接。
優(yōu)選的，所述換向裝置用于改變傳入所述第一太陽輪或所述第二太陽輪的動力方向。
優(yōu)選的，所述換向裝置用于改變傳入所述第一齒圈或所述第二齒圈的動力方向。
優(yōu)選的，所述換向裝置為中心換向輪。
優(yōu)選的，所述傳動機構(gòu)還包括用于開關(guān)裝置，所述開關(guān)裝置用于切斷或傳遞所述第一動力輸入裝置或所述第二動力輸入裝置向所述第三動力輸出軸提供的動力。
優(yōu)選的，所述第一動力輸入裝置通過鏈傳動裝置向所述第一行星傳動組和所述第二行星傳動組提供動力；所述第二動力輸入裝置通過鏈傳動裝置向所述第一行星傳動組和所述第二行星傳動組提供動力。
優(yōu)選的，所述第一行星輪和所述第二行星輪的數(shù)量為3-4個，且所述第一行星輪和所述第二行星輪的數(shù)量相同。
優(yōu)選的，所述第一行星輪和所述第二行星輪的齒數(shù)為19，所述第一太陽輪和所述第二太陽輪的齒數(shù)為20，所述第一齒圈和所述第二齒圈的齒數(shù)為58。
本申請所提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過第一動力輸入裝置和第二動力輸入裝置將動力進行雙向輸入，即第一動力輸入裝置將動力分別輸入位于履帶式車輛兩側(cè)的第一行星傳動組和第二行星傳動組中，同時，第二動力輸入裝置也將動力分別履帶式車輛兩側(cè)的第一行星傳動組和第二行星傳動組中，經(jīng)過第一行星傳動組和第二行星傳動組對運動的合成作用，將動力通過第一動力輸出軸和第二動力輸出軸輸出。行星傳動組能夠根據(jù)第一動力輸入裝置和第二動力輸入裝置輸入的動力進行動力的同相合成作用，加速運動輸出；或在換向裝置的作用下，進行動力的反向合成作用，減速運動輸出；從而，在換向裝置的作用下，兩側(cè)的履帶能夠存在速度差，能夠?qū)崿F(xiàn)履帶式車輛的驅(qū)動行使及轉(zhuǎn)向。
本實用新型無需借助高精度并且昂貴的設(shè)備來控制車輛兩側(cè)的動力輸出量，大幅節(jié)約履帶式車輛傳動機構(gòu)的制造成本以及維護成本。同時，機械傳遞的效率可達到90％以上，解決了現(xiàn)有的履帶在驅(qū)動轉(zhuǎn)向過程中，傳動機構(gòu)的效率低下、能量損耗大的問題。
附圖說明
為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型實施例提供的傳動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當屬于本申請保護的范圍。
如圖1所示，提供一種適用于履帶式車輛驅(qū)動與轉(zhuǎn)向的傳動機構(gòu)，包括第一動力輸入裝置1、第二動力輸入裝置2、第一行星傳動組3、第二行星傳動組4、第一動力輸出軸5以及第二動力輸出軸6；
所述第一行星傳動組用于將所述第一動力輸入裝置1與所述第二動力輸入裝置2所提供的動力輸送給所述第一動力輸出軸5；
所述第二行星傳動組4用于將所述第一動力輸入裝置1與所述第二動力輸入裝置2所提供的動力輸送給所述第二動力輸出軸6；
所述傳動機構(gòu)還包括用于改變向所述第一星傳動組或所述第二行星傳動組提供的動力的方向的換向裝置。
本實施例所提供的適用于履帶式車輛驅(qū)動和轉(zhuǎn)向的傳動機構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過第一動力輸入裝置1和第二動力輸入裝置2將動力進行雙向輸入，即第一動力輸入裝置1將動力分別輸入位于履帶式車輛兩側(cè)的第一行星傳動組3和第二行星傳動組4中，同時，第二動力輸入裝置2也將動力分別輸入履帶式車輛兩側(cè)的第一行星傳動組3和第二行星傳動組4中，經(jīng)過第一行星傳動組3和第二行星傳動組4對運動的合成作用，將動力通過第一動力輸出軸5和第二動力輸出軸6輸出。行星傳動組能夠根據(jù)第一動力輸入裝置1和第二動力輸入裝置2輸入的動力進行動力的同相合成作用，加速運動輸出；或在換向裝置7的作用下，進行動力的反向合成作用，減速運動輸出；從而，在換向裝置7的作用下，兩側(cè)的履帶能夠存在速度差，能夠?qū)崿F(xiàn)履帶式車輛的驅(qū)動行使及轉(zhuǎn)向。本實用新型無需借助高精度并且昂貴的設(shè)備來控制車輛兩側(cè)的動力輸出量，大幅節(jié)約履帶式車輛傳動機構(gòu)的制造成本以及維護成本。同時，機械傳遞的效率可達到90％以上，解決了現(xiàn)有的履帶在驅(qū)動轉(zhuǎn)向過程中，傳動機構(gòu)的效率低下、能量損耗大的問題。
需要說明的是，本實用新型中，第一動力輸入裝置1和第二動力輸入裝置2作為本傳動機提供源動力，是傳動機構(gòu)的動力來源，可以是發(fā)動機，也可以是電機等提供動力的裝置。
本申請中，第一動力裝置1和第二動力裝置2向第一行星傳動組3輸入動力，同時，第一動力裝置1和第二動力裝置2也向第二行星傳動組3輸入動力，有兩股動力同時輸入第一行星傳動組3和第二行星傳動組4，第一行星傳動組3和第二行星傳動組4能夠?qū)斎氲膬晒蓜恿M行合成作用，最后由各自對應(yīng)的輸出裝置輸出。
換向裝置7與兩個行星傳動組中之一連接，能夠改變連接有換向裝置7的行星傳動組中某一股動力的輸送方向，此時，連接有換向裝置7一側(cè)的行星傳動組進行雙向動力的反向合成作用而減速輸出，而未連接有換向裝置7一側(cè)的行星傳動組則進行雙動力的同向合成作用而加速運動，由此可以實現(xiàn)履帶式車輛一側(cè)履帶的加速轉(zhuǎn)動，另一側(cè)履帶進行減速運動，兩側(cè)的履帶速度不同，存在速度差，從而完成履帶式車輛的轉(zhuǎn)向。
當履帶式車輛進行直線驅(qū)動行駛時，可以將第二動力輸入裝置2鎖定無輸出，而第一動力輸入裝置1不經(jīng)過第一行星傳動組3和第二行星傳動組4，將動力直接傳輸至第一動力輸出軸5和第二動力輸出軸6進行輸出，即可完成履帶式車輛的直線行駛。當然也可以是，將第一動力輸入裝置1鎖定無輸出，而第二動力輸入裝置2不經(jīng)過第一行星傳動組3和第二行星傳動組4，將動力直接傳輸至第一動力輸出軸5和第二動力輸出軸6進行輸出，同樣也可以完成履帶式車輛的直線輸出。
需要說明的是，本申請?zhí)峁┑牡谝恍行莻鲃咏M3和第二行星傳動組4可以是行星齒輪，也可以是與行星齒輪傳動原理類似，同時可以實現(xiàn)運動合成的其他傳動機構(gòu)。
本實施例中，所述傳動機構(gòu)還包括與所述第二動力輸入裝置2連接的第三動力輸出軸8。
在本實施例中，考慮到有些通用性強的機器設(shè)備可以裝配不同附加機具操作一些輔助作業(yè)，例如，拖拉機可以裝配不同的機具實現(xiàn)旋耕、犁、撒播等作業(yè)。本實施例中，第二動力輸出裝置5能夠為帶有附加機具的機器在進行輔助作業(yè)中提供動力，增強了機器的通用性。
本實施例中，所述第一行星傳動組3包括第一齒圈31、第一太陽輪32、第一行星架34，以及設(shè)置在所述第一行星架34上的第一行星輪33；
所述第二行星傳動組3包括第二內(nèi)圈41、第二太陽輪42、第二行星架44，以及設(shè)置在所述第二行星架44上的第二行星輪43；
其中，所述第一行星輪33分別與所述第一齒圈31、所述第一太陽輪31嚙合；所述第二行星輪43分別與所述第二齒圈41、所述第二太陽輪42嚙合；
所述第一動力輸入裝置1與所述第一齒圈31和所述第二齒圈41聯(lián)動連接；所述第二動力輸入裝置2與所述第一太陽輪32和所述第二太陽輪42聯(lián)動連接；
所述第一動力輸出軸5與所述第一行星架34相連接；所述第二動力輸出軸6與所述第二行星架44相連接。
所述第一動力輸入裝置1與所述第一齒圈31和所述第二齒圈41聯(lián)動連接；
所述第二動力輸入裝置2與所述第一太陽輪32和所述第二太陽輪42聯(lián)動連接；
所述第一動力輸出軸5與所述第一行星架34相連接；所述第二動力輸出軸6與所述第二行星架44相連接。
在本實施例中，行星傳動組選用行星齒輪組，行星齒輪機構(gòu)承載能力大，精度高，由于行星齒輪傳動是純扭矩傳動，傳動效率高，動力輸出平穩(wěn)。行星齒輪組包括齒圈，太陽輪，行星架以及設(shè)置在行星架上的行星輪，需要說明的是，在包含行星齒輪組的傳動機構(gòu)中，存在三條轉(zhuǎn)動軸允許動力的輸入、輸出，當然也可以應(yīng)用離合器或者制動器等裝置限制其中一條軸的轉(zhuǎn)動，剩下的兩條軸進行傳動，如此，相互嚙合的齒輪之間傳動的關(guān)系可以有多種組合，例如：
齒圈通過機構(gòu)鎖定，動力從太陽輪輸入，從行星架輸出；
或者，齒圈通過機構(gòu)鎖定，動力從行星架輸入，從太陽輪輸出；
或者，行星架通過機構(gòu)鎖定，動力可以從太陽輪輸入，從齒圈輸出；
或者，行星架通過機構(gòu)鎖定，動力從齒圈輸入，從太陽輪輸出；
或者，動力從齒圈輸入，從行星架輸出，太陽輪通過機構(gòu)鎖定；
或者，太陽輪通過機構(gòu)鎖定，動力從齒圈輸入，從行星架輸出；
或者，太陽輪通過機構(gòu)鎖定，動力從行星架輸入，從齒圈輸出。
也可以存在太陽輪、齒圈、行星架三者中任意兩者結(jié)合做主動件，其余一者做被動件輸出動力的運動情況；
當然也可以是兩股動力分別從太陽輪、外齒圈和行星架三者中的任意兩者輸入，經(jīng)過動力合成后從其余一者輸出。
對于第一行星傳動組3來說，第一動力裝置1和第二動力裝置2向第一行星傳動組3輸入動力，有兩股動力分別從第一齒圈31和第一太陽輪32輸入，同樣，第一動力裝置1和第二動力裝置2向第二行星傳動組4輸入動力，有兩股動力分別從第二齒圈41和第二太陽輪42輸入，經(jīng)過行星機構(gòu)對運動的合成作用，即進行雙動力的合成作用而加速，但當在換向裝置7的作用下，若出現(xiàn)在行星機構(gòu)的兩股動力中有一股動力的方向與另一股動力方向相反，行星傳動組則進行雙動力的反向合成作用而減速運動，例如，當換向裝置7作用在第一行星機構(gòu)3的某一條動力輸送路徑時，第一行星傳動組3進行雙動力的反向合成作用而減速，而第二行星傳動組4進行雙動力的同向合成作用而加速，由此可以實現(xiàn)履帶式車輛一側(cè)履帶的加速轉(zhuǎn)動，另一側(cè)履帶進行減速運動，兩側(cè)的履帶速度不同，存在速度差，從而完成履帶式車輛的差速轉(zhuǎn)向。
當履帶式車輛的一側(cè)進行減速轉(zhuǎn)動至停止時，則可實現(xiàn)履帶式車輛一側(cè)進行加速，另一側(cè)停止轉(zhuǎn)動，從而完成履帶式車輛的切邊轉(zhuǎn)向。
若使第一動力輸入裝置1和第二動力輸入裝置2其中的一者鎖定無輸出，另一者為第一行星傳動組3和第二行星傳動組4提供動力，通過換向裝置7改變向第一行星傳動組3或第二行星傳動組4的動力輸入方向，則此時履帶式車輛兩側(cè)實現(xiàn)同一傳動比的正反轉(zhuǎn)輸出，即履帶式車輛一側(cè)以一定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，另一側(cè)以相同的轉(zhuǎn)速反向轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)履帶式車輛的中心轉(zhuǎn)向。
本實施例中，所述換向裝置7用于改變傳入所述第一太陽輪32或所述第二太陽輪42的動力方向。
在本實施例中，當換向裝置7與所述第一太陽輪齒圈32連接時，第二動力輸入裝置向2所述第一太陽輪32和所述第二太陽輪42輸入的動力方向相反，第一行星傳動組3進行雙動力的反向合成作用而減速輸出，第二行星傳動組4進行雙動力同相合成作用而加速輸出，由此可以實現(xiàn)履帶式車輛一側(cè)履帶的加速轉(zhuǎn)動，另一側(cè)履帶進行減速運動，兩側(cè)的履帶速度不同，存在速度差，從而完成履帶式車輛的差速轉(zhuǎn)向。
當?shù)谝恍行莻鲃咏M3進行減速轉(zhuǎn)動至停止時，則可實現(xiàn)履帶式車輛一側(cè)進行加速，另一側(cè)停止轉(zhuǎn)動，從而完成履帶式車輛的切邊轉(zhuǎn)向。
若使第一動力輸入裝置1鎖定無輸出，第二動力輸入裝置2同時為第一太陽輪32和第二太陽輪42提供動力，由于換向裝置7與所述第一太陽輪齒圈32連接，在換向裝置7的作用下，第二動力輸入裝置2向第一行星機構(gòu)3和第二行星機構(gòu)4輸入大小相等方向相反的動力，則此時履帶式車輛兩側(cè)實現(xiàn)同一傳動比的正反轉(zhuǎn)輸出，即履帶式車輛具有第二行星機構(gòu)4的一側(cè)以一定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，具有第一行星機構(gòu)3的一側(cè)以相同的轉(zhuǎn)速反向轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)履帶式車輛的中心轉(zhuǎn)向。
需要說明的是，當換向裝置7與所述第二太陽輪齒圈42連接時，運動的傳輸過程與上述相返，第二行星傳動組4進行雙動力的反向合成作用而減速輸出，第一行星傳動組3進行雙動力同相合成作用而加速輸出；第一動力輸入裝置1鎖定無輸出時，履帶式車輛具有第一行星機構(gòu)3的一側(cè)以一定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，具有第二行星機構(gòu)4的一側(cè)以相同的轉(zhuǎn)速反向轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)履帶式車輛的中心轉(zhuǎn)向，具體傳輸過程此處不再贅述。
本實施例中，所述換向裝置7用于改變傳入所述第一齒圈31或所述第二齒圈41的動力方向。
在本實施例中，與上一實施例不同之處在于，換向裝置7改變向第一齒圈31或第二齒圈41輸送的動力方向，具體傳輸過程與上一實施例類似，故此處不再贅述。
本實施例中，所述換向裝置7為中心換向輪。
在本實施例中，換向裝置7為中心換向輪，也可以是其他具有換向功能的裝置。
本實施例中，所述傳動機構(gòu)還包括開關(guān)裝置9，所述開關(guān)裝置9用于切斷或傳遞所述第一動力輸入裝置1或所述第二動力輸入裝置2向所述第三動力輸出軸5提供的動力。
在本實施例中，第三動力輸出軸5能夠為帶有附加機具的機器在進行輔助作業(yè)中提供動力，當機器設(shè)備無需加設(shè)輔助設(shè)備時，可通過開關(guān)裝置9切斷動力輸入路徑，使得動力輸入裝置停止向第三輸出裝置5提供動力。
本實施例中，所述第一動力輸入裝置1通過鏈傳動裝置向所述第一行星傳動組3和所述第二行星傳動組4提供動力；所述第二動力輸入裝置2通過鏈傳動裝置向所述第一行星傳動組3和所述第二行星傳動組4提供動力。
鏈傳動平均傳動比準確，過載能力強，能在高溫、潮濕等惡劣環(huán)境中工作。當然，在本實施例中，也可以是第一動力輸入裝置1和第二動力輸入裝置2通過皮帶傳動裝置向第一行星傳動組3和所述第二行星傳動組4輸送動力。
本實施例中，所述第一行星輪34和所述第二行星輪44的數(shù)量為3至4個，且所述第一行星輪34和所述第二行星輪44的數(shù)量相同。
在本實施例中，第一行星輪34和第二行星輪44的數(shù)量不限于3至4個，3至4個行星輪只是本實施例的優(yōu)選方案。
本實施例中，所述第一行星輪和所述第二行星輪的齒數(shù)為19，所述第一太陽輪和所述第二太陽輪的齒數(shù)為20，所述第一齒圈31和所述第二齒圈41的齒數(shù)為58。
在本實施例中，齒圈、太陽輪、行星輪的齒數(shù)并不限于上述組合，當然也可以是，第一齒圈31和第二齒圈41的齒數(shù)為76，第一太陽輪32和第二太陽輪42的齒數(shù)為26，第一行星輪33和第二行星輪43的齒數(shù)為25。
對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。