本发明专利技术提供一种基于同步离合器的全驱特种车辆双侧双电机独立驱动总成，特别是一种基于同步离合器的多轴轮式全驱特种车辆双侧双电机独立驱动总成，属于特种车辆动力传动技术领域。该驱动总成包括同步离合器、左侧驱动电机总成、右侧驱动电机总成，左侧驱动电机总成和右侧驱动电机总成通过同步离合器连接。本发明专利技术通过控制同步离合器的完全结合、部分接合、完全分离，依次实现双侧双电机的刚性连接、含摩擦阻尼的可控差速、完全独立，从而使车辆实现稳定直线行驶、稳定可控转向、原地中心转向。本发明专利技术结构紧凑，避免了传统双侧独立驱动车辆的复杂驱动结构，解决了双侧双电机独立驱动车辆的行驶方向稳定性问题。
【技术实现步骤摘要】
基于同步离合器的全驱特种车辆双侧双电机独立驱动总成
本专利技术涉及特种车辆动力传动
，特别是指一种基于同步离合器的全驱特种车辆双侧双电机独立驱动总成，具体专利技术的是一种基于同步离合器的多轴轮式全驱特种车辆双侧双电机独立驱动总成。
技术介绍
随着技术进步，特种车辆(包括轮式车辆和履带式车辆)的动力系统也在发生变革与进步，目前已经出现了纯电动特种车辆、混合动力特种车辆、燃料电池特种车辆等，呈现多元化、电动化发展趋势。例如，美国陆军班组多用途装备运输(SMET,SmallMultipurposeEquipmentTransport)无人车项目，该研究计划2012年启动；2017年4月，共有9家供应商获得了SMET无人车第一个阶段合同；2017年12月，4家供应商进入了SMET无人车计划的第二阶段；2019年10月，美国陆军经过筛选，选中通用动力陆地系统公司(GDLS)设计生产的MUTT(Multi-UtilityTacticalTransport)多用途战术运输车作为美军SMET班组多用途装备运输无人车计划的最终获胜者。GDLS公司MUTT8×8轮式无人车最大载重量544kg，整车最大总质量1587kg，车长2946mm，车宽1778mm，在装备标准燃油箱的情况下，采用混合动力，最大行驶距离可达96km，当选装附加一个22.7L的燃油箱的情况下，可再行驶58km，可选装是否加装两栖行驶模块，能够对外输出3kW的电力，远程控制距离范围200m，远程操纵及半自动控制均是可选的。以电机驱动作为驱动系统的车辆，其驱动系统的布局方式主要分为两大类：分布式、集中式。分布式驱动系统的特征是将驱动电机分散布置于多个车轮，每个驱动电机通过各自的减速器装置或者是传动半轴等将动力传递至各自对应的车轮。在设计技术细节上，假如将电机、减速机构以及轮毂相结合，则构成轮边电机驱动结构或轮毂电机驱动结构。分布式驱动系统的驱动传动路径短，传动效率高，结构紧凑，车内空间利用率高，但是电机的散热结构、驱动系统的轻量化等不容易设计。集中式驱动系统的特征是单个电机的动力输出或者多个电机的动力输出，首先全部进入减速器，然后再输出经过传动轴、差速器等机械装置将动力传递至车轮。集中式驱动系统的布局形式延续了传统内燃机作为动力装置的车辆的驱动系统布局形式，因此，技术成熟，应用广泛。以电机驱动作为驱动系统的车辆，若其采用两台电机，利用不同的动力耦合装置将两台电机的动力合并之后再经传动系统驱动车辆，其优点是可以降低单台电机的转矩容量，有利于电机向高速化发展，进而可以提高车辆整个驱动系统的功率密度。两台电机的工作点也可以灵活设计，分开调节，有利于优化驱动系统的效率。此外，两台电机控制灵活，模式切换平顺，驱动冲击较小。因此，双电机耦合驱动是目前的一个研究热点，常见的双电机耦合方式主要包括转速耦合、转矩耦合以及功率耦合。但是，双电机耦合驱动实现车辆的双侧车轮独立驱动、中心转向等功能是比较复杂和比较困难的。为了克服双电机耦合驱动的不足，双侧双电机独立驱动也被应用于特种车辆中，尤其是多见于履带式特种车辆。然而，双侧双电机独立驱动也是存在固有缺陷的，主要表现在：由于两侧驱动电机之间没有机械连接，车辆的行驶稳定性和转向性能等均对驱动电机控制系统提出了更高的响应速度和控制精度的要求；在车辆低速时，出现的问题并不严重，但是随着车辆行驶速度的提高，两侧驱动电机的转速的微小差异就会影响车辆直线行驶的稳定性；这对于有人驾驶特种车辆，严重增加了驾驶员的工作负担，驾驶员要不停地修正方向盘才能使车辆基本保持直线行驶；即使对于无人驾驶特种车辆，这一缺陷也严重增加了车辆控制系统的设计难度，车辆方向稳定性较差，并且不容易达到控制收敛，甚至会始终存在双侧驱动电机转速差即车辆转向角的小幅振荡，表现为车辆行驶状态为蛇形直线。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于同步离合器的全驱特种车辆双侧双电机独立驱动总成，具体为一种基于同步离合器的多轴轮式全驱特种车辆双侧双电机独立驱动总成，该驱动总成既能使车辆实现中心转向，又能使车辆实现稳定直线行驶以及稳定转向，并且结构紧凑，避免了传统双侧独立驱动车辆的复杂驱动结构，解决了双侧双电机独立驱动车辆的行驶方向稳定性问题。该驱动总成包括同步离合器、左侧驱动电机总成和右侧驱动电机总成，其中，同步离合器包括同步离合器钢片盘毂、同步离合器钢片、同步离合器摩擦片、同步离合器壳体、同步离合器作动机构和同步离合器摩擦片盘毂；左侧驱动电机总成包括左侧驱动电机总成壳体、左侧驱动电机总成定子、左侧驱动电机总成转子、左侧驱动电机总成减速齿轮组、左侧驱动电机总成输出轴；右侧驱动电机总成包括右侧驱动电机总成壳体、右侧驱动电机总成定子、右侧驱动电机总成转子、右侧驱动电机总成减速齿轮组、右侧驱动电机总成输出轴；同步离合器钢片盘毂通过花键与左侧驱动电机总成转子相连；多片同步离合器钢片套装于同步离合器钢片盘毂内，并能够轴向沿同步离合器钢片盘毂自由滑动；同步离合器摩擦片盘毂通过花键与右侧驱动电机总成转子相连；多片同步离合器摩擦片套装于同步离合器摩擦片盘毂外，并能够轴向沿同步离合器摩擦片盘毂自由滑动；多片同步离合器钢片与多片同步离合器摩擦片分别一一交替安装；同步离合器作动机构控制多片同步离合器钢片与多片同步离合器摩擦片的完全接合、部分接合以及完全分离；左侧驱动电机总成转子外部配合左侧驱动电机总成定子，左侧驱动电机总成转子作为左侧驱动电机总成减速齿轮组的输入部件，左侧驱动电机总成输出轴作为左侧驱动电机总成减速齿轮组的输出部件；右侧驱动电机总成转子外部配合右侧驱动电机总成定子，右侧驱动电机总成转子作为右侧驱动电机总成减速齿轮组的输入部件，右侧驱动电机总成输出轴作为右侧驱动电机总成减速齿轮组的输出部件；左侧驱动电机总成壳体、同步离合器壳体、右侧驱动电机总成壳体依次通过螺栓连接为一个整体壳体；左侧驱动电机总成输出轴、左侧驱动电机总成转子、右侧驱动电机总成转子、右侧驱动电机总成输出轴在空间位置上共轴线。其中，同步离合器钢片和同步离合器摩擦片数量相同，均不少于三片。当特种车辆直线行驶工况时，在同步离合器作动机构的作用下，同步离合器钢片和同步离合器摩擦片完全接触，即同步离合器完全接合，左侧驱动电机总成转子和右侧驱动电机总成转子刚性连接，不存在转速差，双侧车轮轮速完全相等。当特种车辆左转弯工况或右转弯工况时，在同步离合器作动机构的作用下，同步离合器钢片和同步离合器摩擦片部分接触，同步离合器钢片和同步离合器摩擦片之间存在转速差并存在滑动摩擦，即同步离合器部分接合，左侧驱动电机总成转子和右侧驱动电机总成转子存在转速差并存在由同步离合器提供的额外摩擦阻尼，双侧车轮轮速差值稳定可控。当特种车辆中心转向工况时，在同步离合器作动机构的作用下，同步离合器钢片和同步离合器摩擦片完全分离，同步离合器钢片的转速和同步离合器摩擦片的转速完全独立，即同步离合器完全分离，左侧驱动电机总成转子的转速和右侧驱动电机总成转子的转速完全独立，控制左侧驱动电机总成转子的转速和右侧驱动电机总成转子的转本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于同步离合器的全驱特种车辆双侧双电机独立驱动总成，其特征在于：包括同步离合器(1)、左侧驱动电机总成(2)和右侧驱动电机总成(3)，其中，同步离合器(1)包括同步离合器钢片盘毂(11)、同步离合器钢片(12)、同步离合器摩擦片(13)、同步离合器壳体(14)、同步离合器作动机构(15)和同步离合器摩擦片盘毂(16)；左侧驱动电机总成(2)包括左侧驱动电机总成壳体(21)、左侧驱动电机总成定子(22)、左侧驱动电机总成转子(23)、左侧驱动电机总成减速齿轮组(24)、左侧驱动电机总成输出轴(25)；右侧驱动电机总成(3)包括右侧驱动电机总成壳体(31)、右侧驱动电机总成定子(32)、右侧驱动电机总成转子(33)、右侧驱动电机总成减速齿轮组(34)、右侧驱动电机总成输出轴(35)；/n同步离合器钢片盘毂(11)通过花键与左侧驱动电机总成转子(23)相连；多片同步离合器钢片(12)套装于同步离合器钢片盘毂(11)内，并能够轴向沿同步离合器钢片盘毂(11)自由滑动；同步离合器摩擦片盘毂(16)通过花键与右侧驱动电机总成转子(33)相连；多片同步离合器摩擦片(13)套装于同步离合器摩擦片盘毂(16)外，并能够轴向沿同步离合器摩擦片盘毂(16)自由滑动；多片同步离合器钢片(12)与多片同步离合器摩擦片(13)分别一一交替安装；同步离合器作动机构(15)控制多片同步离合器钢片(12)与多片同步离合器摩擦片(13)的完全接合、部分接合以及完全分离；左侧驱动电机总成转子(23)外部配合左侧驱动电机总成定子(22)，左侧驱动电机总成转子(23)作为左侧驱动电机总成减速齿轮组(24)的输入部件，左侧驱动电机总成输出轴(25)作为左侧驱动电机总成减速齿轮组(24)的输出部件；右侧驱动电机总成转子(33)外部配合右侧驱动电机总成定子(32)，右侧驱动电机总成转子(33)作为右侧驱动电机总成减速齿轮组(34)的输入部件，右侧驱动电机总成输出轴(35)作为右侧驱动电机总成减速齿轮组(34)的输出部件；左侧驱动电机总成壳体(21)、同步离合器壳体(14)、右侧驱动电机总成壳体(31)依次通过螺栓连接为一个整体壳体；左侧驱动电机总成输出轴(25)、左侧驱动电机总成转子(23)、右侧驱动电机总成转子(33)、右侧驱动电机总成输出轴(35)在空间位置上共轴线。/n...
【技术特征摘要】
1.一种基于同步离合器的全驱特种车辆双侧双电机独立驱动总成，其特征在于：包括同步离合器(1)、左侧驱动电机总成(2)和右侧驱动电机总成(3)，其中，同步离合器(1)包括同步离合器钢片盘毂(11)、同步离合器钢片(12)、同步离合器摩擦片(13)、同步离合器壳体(14)、同步离合器作动机构(15)和同步离合器摩擦片盘毂(16)；左侧驱动电机总成(2)包括左侧驱动电机总成壳体(21)、左侧驱动电机总成定子(22)、左侧驱动电机总成转子(23)、左侧驱动电机总成减速齿轮组(24)、左侧驱动电机总成输出轴(25)；右侧驱动电机总成(3)包括右侧驱动电机总成壳体(31)、右侧驱动电机总成定子(32)、右侧驱动电机总成转子(33)、右侧驱动电机总成减速齿轮组(34)、右侧驱动电机总成输出轴(35)；
同步离合器钢片盘毂(11)通过花键与左侧驱动电机总成转子(23)相连；多片同步离合器钢片(12)套装于同步离合器钢片盘毂(11)内，并能够轴向沿同步离合器钢片盘毂(11)自由滑动；同步离合器摩擦片盘毂(16)通过花键与右侧驱动电机总成转子(33)相连；多片同步离合器摩擦片(13)套装于同步离合器摩擦片盘毂(16)外，并能够轴向沿同步离合器摩擦片盘毂(16)自由滑动；多片同步离合器钢片(12)与多片同步离合器摩擦片(13)分别一一交替安装；同步离合器作动机构(15)控制多片同步离合器钢片(12)与多片同步离合器摩擦片(13)的完全接合、部分接合以及完全分离；左侧驱动电机总成转子(23)外部配合左侧驱动电机总成定子(22)，左侧驱动电机总成转子(23)作为左侧驱动电机总成减速齿轮组(24)的输入部件，左侧驱动电机总成输出轴(25)作为左侧驱动电机总成减速齿轮组(24)的输出部件；右侧驱动电机总成转子(33)外部配合右侧驱动电机总成定子(32)，右侧驱动电机总成转子(33)作为右侧驱动电机总成减速齿轮组(34)的输入部件，右侧驱动电机总成输出轴(35)作为右侧驱动电机总成减速齿轮组(34)的输出部件；左侧驱动电机总成壳体(21)、同步离合器壳体(14)、右...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯光烁，卜建国，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。