双驱动主动式车轮制造技术

本实用新型专利技术的目的在于提供双驱动主动式车轮，包括轮毂、两个伺服电机、行星架、太阳齿轮、行星齿轮、内齿轮、车载电池、伺服电机控制器，内齿轮固定在轮毂上，太阳齿轮与第一伺服电机固定连接，行星架与第二伺服电机固定连接，行星齿轮安装在行星架上，太阳齿轮、内齿轮、行星齿轮相互啮合，车载电池和伺服电机控制器均与第一伺服电机和第二伺服电机相连。本实用新型专利技术传动效率较高，具有制动能量回馈能力，节能环保。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及的是一种汽车车轮。
技术介绍
随着全球汽车保有量的不断上升，石化能源过量消耗与环境污染问题日益凸显， 人们环保意识不断加强，节能环保汽车需求不断增大，电动汽车是解决上述问题的有效途径之一。电动汽车较内燃机汽车，结构简单，运转、传动部件少，维修保养工作量小，便于使用绿色能源。
技术实现思路
本技术的目的在于提供传动效率较高、成本较低、结构简单、能在汽车刹车时回馈能量并且具有内燃机汽车的良好行驶速度、加速度、操控性的双驱动主动式车轮系统。本技术的目的是这样实现的本技术双驱动主动式车轮，其特征是包括轮毂、两个伺服电机、行星架、太阳齿轮、行星齿轮、内齿轮、车载电池、伺服电机控制器，内齿轮固定在轮毂上，太阳齿轮与第一伺服电机固定连接，行星架与第二伺服电机固定连接，行星齿轮安装在行星架上，太阳齿轮、内齿轮、行星齿轮相互啮合，车载电池和伺服电机控制器均与第一伺服电机和第二伺服电机相连。本技术的优势在于1.采用双伺服电机驱动，既满足了电动汽车行驶要求，同时也解决了传统电机功率过剩问题；2. 一辆汽车可安装多个双驱动主动式车轮，便于采用可靠的电子技术完成换档、 差速动作；3.传动效率较高；4.具有制动能量回馈能力，节能环保。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的剖面图；图3为本技术的原理图。具体实施方式以下结合附图举例对本技术做更详细地描述结合图1 3，本技术是这样实现的它主要包括两套伺服电机，一套行星齿轮，一套车轮轮毂和一套伺服控制系统组成。双驱动主动式车轮机电系统结构，参见图1， 主要由车轮轮毂1、伺服电机2、伺服电机3、行星架4、太阳齿轮5、行星齿轮6、轴承7、内齿3轮8、车载电池9、伺服电机控制器10组成。其中车轮轮毂1与内齿轮8通过焊接连接，其余零件在车轮轴线方向保持特定的相对位置。伺服电机2与太阳齿轮5保持固定连接，大扭矩低转速伺服电机3与行星架4通过齿轮保持固定连接，以保证传动平稳；行星齿轮6通过轴承7与行星架4铰接，同时与太阳齿轮5和内齿轮8保持啮合，确保其绕自身轴线旋转的同时也能绕车轮轮毂1轴线公转。本技术工作原理如下如图3所示，该机电系统零件由输入轴11、输入轴12、输出轴13、行星架4、太阳齿轮5、行星齿轮6、内齿轮8组成，是由一个具有两个自由度的周转轮系构成的差动轮系。实际应用中，必须给定两个构件的运动，才能确定第三个构件的运动。为求解差动轮系传动比，当设法将其转化成定轴轮系，即设法将行星架4保持固定不动。由相对运动原理可知， 不妨附加给该差动轮系一公共转动，此时该差动轮系各构件间相对运动不变。附加给差动轮系一角速度ωΗ，即等于附加给行星架4反向转动角速度-ωΗ。如此则行星架4不动，而原差动轮系即转化为定轴轮系，对应传动比公式如下、Η严πCO1 _ COi _ COh _ωH①3_ωΗZ1 ζ,(1)W1—输入轴12的角速度 ω3——输出轴13的角速度 ωΗ——输入轴11的角速度ω[ω'一输入轴12相对于行j 一输出轴13相对于行j -内齿轮8齿数； -太阳齿轮5齿数。L架 L架的相对角速度的相对角速度Z1由公式(1)整理得 ^3=(1 + ^)6^-^^其中，#小于1，输入轴12与输出轴13转动方向相同，输入轴11的角速度0^经由差动轮系增速，可为双驱动主动式车轮提供较高转速；输入轴12与输出轴13转向相反， 输入轴12角速度Q1经由差动轮系减速，可为双驱动主动式车轮提供较大扭矩。本技术具体工作过程如下汽车行驶阶段，伺服电机2带动太阳齿轮5使行星齿轮6自转，伺服电机3与行星架4使行星齿轮6公转，于是啮合内齿轮8带动车轮轮毂1旋转，从而驱动电动汽车前进。 汽车减速阶段，行星架4与伺服电机2保持固定不动，运动的车轮轮毂1成为输入动力源， 通过内齿轮8啮合行星齿轮6自转并公转，如此带动大扭矩低转速伺服电机3与太阳齿轮 5转动。此时，伺服电机3转变为发电机通过再生制动为车载电池9充电并为汽车减速。汽车基本运动形式主要有勻速运动、加速运动和减速运动三种。相应地，双驱动主动式车轮运动形式也有小扭矩转动，大扭矩转动和能量再生制动三种。本技术据此特点给出三种对应运动方案，具体实施方案如下小扭矩转动在水平路面勻速或近似勻速行驶时，系统阻力矩不大，适当调节控制伺服电机控制器10可保证伺服电机2输出小扭矩转动，而后由行星架4传递运动到车轮轮毂1上。大矩扭转动在坡路行驶或加速行驶过程中，双驱动主动式车轮需要为汽车提供大扭矩输出。这时通过伺服电机控制器10，可以保证伺服电机2达到特定速度，驱动伺服电机3转动带动行星架4，为车轮轮毂1输出较大转矩供汽车加速或上坡。能量再生制动在汽车减速阶段，行星架4与伺服电机2保持固定不动，通过伺服电机控制器10令伺服电机3转变为发电机，通过太阳齿轮5与行星齿轮6获得较大的增速比，这时车轮轮毂1将作为能量输入端，为发电机提供能量。发电机发电并将电力回馈到车载电池，消耗动能，实现电动汽车减速并储存能量。权利要求1.双驱动主动式车轮，其特征是包括轮毂、两个伺服电机、行星架、太阳齿轮、行星齿轮、内齿轮、车载电池、伺服电机控制器，内齿轮固定在轮毂上，太阳齿轮与第一伺服电机固定连接，行星架与第二伺服电机固定连接，行星齿轮安装在行星架上，太阳齿轮、内齿轮、行星齿轮相互啮合，车载电池和伺服电机控制器均与第一伺服电机和第二伺服电机相连。专利摘要本技术的目的在于提供双驱动主动式车轮，包括轮毂、两个伺服电机、行星架、太阳齿轮、行星齿轮、内齿轮、车载电池、伺服电机控制器，内齿轮固定在轮毂上，太阳齿轮与第一伺服电机固定连接，行星架与第二伺服电机固定连接，行星齿轮安装在行星架上，太阳齿轮、内齿轮、行星齿轮相互啮合，车载电池和伺服电机控制器均与第一伺服电机和第二伺服电机相连。本技术传动效率较高，具有制动能量回馈能力，节能环保。文档编号B60K17/28GK202098268SQ20112015554公开日2012年1月4日 申请日期2011年5月16日 优先权日2011年5月16日专利技术者崔纪军, 崔薇薇, 张旭, 曹阳, 李利维, 段延峰, 董洪川, 赵海蓉, 郑毅, 陈涛 申请人:哈尔滨工程大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．双驱动主动式车轮，其特征是：包括轮毂、两个伺服电机、行星架、太阳齿轮、行星齿轮、内齿轮、车载电池、伺服电机控制器，内齿轮固定在轮毂上，太阳齿轮与第一伺服电机固定连接，行星架与第二伺服电机固定连接，行星齿轮安装在行星架上，太阳齿轮、内齿轮、行星齿轮相互啮合，车载电池和伺服电机控制器均与第一伺服电机和第二伺服电机相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭，李利维，崔薇薇，曹阳，赵海蓉，崔纪军，董洪川，陈涛，郑毅，段延峰，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：实用新型
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