[發明專利]具有兩前進擋和兩倒擋的側變速箱及相應的電傳動裝置

有效

• 申請號: 201310713302.9
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103640471A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 夏承鋼;孫江明
• 申請（專利權）人: 上海中科深江電動車輛有限公司
• 主分類號: B60K17/08
• 分類號: B60K17/08;B60K17/28;B62D3/02;B60K6/36
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔;鄭暄

技術領域

本發明涉及高機動性履帶車輛電傳動裝置技術領域，具體是指一種具有兩前進擋和兩倒擋的側變速箱及具有該側變速箱的履帶車輛電傳動裝置。

背景技術

在高機動性履帶車輛傳動系的發展歷程中，出現過一種獨特的雙側變速兼轉向的傳動系，其工作原理如下：直駛時，雙側變速箱掛相同擋位；轉向時，低速側側變速箱降低一擋；一側變速箱掛制動擋，可實現ρ=0.5的原地轉向；當一側變速箱掛1擋，另一側變速箱掛倒擋，則可實現-0.5<ρ<0.5的原位中心轉向。此類雙側變速箱從車體側面的側傳動孔向內裝入車體，通過前傳動與發動機相連接，雖然其轉向性能不佳，但卻使得動力傳動艙具有極高的功率密度，車體長度縮短近一米，可有效減小車輛外形輪廓，減少被發現和命中的概率，因此在俄羅斯的高機動性履帶車輛上毫不猶豫地得到了廣泛應用。

近半個世紀以來，主要有兩種型號的雙側變速箱在數量巨大的高機動性履帶車輛上使用，其中一種型號匹配最高轉速2300rpm的柴油機使用，具有七個前進擋、一個倒擋和一個制動擋，另一種型號匹配最高轉速20000rpm的燃氣輪機使用，具有四個前進擋、一個倒擋和一個制動擋。

七擋側變速箱的擋位速比依次為：8.1714/4.4/3.4856/2.7867/2.0274/1.4667/1.000，各擋位的規定相對轉向半徑ρ_n^n-1依次為：0.5/1.667/4.3119/4.4873/3.170/3.1158/2.6427。四擋側變速箱的擋位速比依次為：4.761/2.160/1.460/1.000，各擋位的規定相對轉向半徑ρ_n^n-1依次為：0.5/1.43/2.58/2.67。各擋的規定轉向半徑本應隨著擋位增加而逐漸增大，但以上數據表明，兩種型號的雙側變速箱的中高擋規定轉向半徑偏小而不堪實用，過小的規定轉向半徑將導致高速行駛的車輛產生劇烈側滑或向一側傾覆。此外，車輛從直駛進入轉向并向規定轉向半徑過渡時，須操縱著相應的摩擦元件處于打滑狀態，因此不能實現精確轉向，也由于過渡時間太長而影響操縱摩擦元件的壽命。

現有四擋或七擋側變速箱的擋位劃分和擋位速比主要是按照滿足直駛性能需求設置的，對于轉向性能需求只能適當兼顧，但實際使用經驗表明，這對駕駛員操縱提出了較高的要求，過小的規定轉向半徑使得駕駛員不得不小心翼翼地駕駛車輛轉向，以避免發生側滑。改善現有七擋側變速箱轉向特性的方案措施如下（Liu?Xiuji.Design?of?Multi-speed?Planetary?Transmission.Beijing.Beijing?Institute?of?Technology?Press，1992）：對高擋增加一些專用于轉向時一側降速的擋來加大轉向半徑，保留原1、2、4、6和7擋作為直駛擋，原3和5擋作為轉向擋，改善了原4擋和原6擋的規定轉向半徑，但原7擋的規定轉向半徑仍較小不堪實用。

基于現有七擋雙側變速箱的并聯式混合動力電傳動裝置也已出現（A?Hybrid-Electric?Drive?Concept?For?High?Speed?Tracked?Vehicles，és?Mobilgépek，No.2.，（2008），pp.80.-88.），200kW柴油發動機并聯200kW驅動電機后同軸配置在兩側變速箱之間，保留了動力傳動艙高功率密度的優點，但轉向性能仍沒有得到改善。

現有七擋側變速箱出現在近半個世紀前，其后簡化形成現有四擋側變速箱，但自現有四擋側變速箱在三十年前公開以來，再也沒有出現過新行星結構方案的側變速箱，也沒有公開過匹配電傳動裝置使用的新行星結構方案側變速箱。因此，還存在著提供一種直駛和轉向性能均較優的側變速箱及具有該側變速箱的履帶車輛電傳動裝置的可能。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述現有技術中的缺點，提供一種直駛和轉向性能均較優的具有兩前進擋和兩倒擋的側變速箱及相應的電傳動裝置。