1.本发明涉及减速机技术领域，尤其是指一种带差速锁和动力解脱功能的三合一电驱总成减速机。
背景技术：
2.目前，以电驱动作为驱动方式的运动平台成为各行各业的发展方向。无论是在汽车、船艇、工程机械还是场地车领域，电驱动方式的应用越来越广泛。与此同时，作为电驱动方式的重要组成部分，电机、电控和减速机的设计也越来越趋向集成化。在乘用车领域，电驱动总成已经广泛采用了三合一集成产品，包括电机、电控和减速机，以及多合一集成产品，包括电机、电控、减速机、obc（on-board charger，车载充电器）、pdu（power distribution unit，电力分配单元）、bms（battery management system，电池管理系统）等。
3.尽管基于电机、电控和减速机的三合一集成设计产品在乘用车和商用车领域已经得到广泛应用，但这些产品主要用于高压、大功率、高转速方面，功能上只具备传动和差速功能。然而，在低压、小功率、低转速应用领域，如场地车、全地形车和地面无人平台，目前并没有相关的三合一集成产品及应用，尤其在对越野性能要求较高的应用场合，这种集成化设计的产品更是缺乏相关研究。
技术实现要素：
4.为此，本发明提供一种带差速锁和动力解脱功能的三合一电驱总成减速机，集成了传动、差速、差速锁和动力解脱（分动锁）的功能，能够适应各种场地车、地面无人平台，以及对越野性能要求较高的全地形车领域，集成度高，且能够降低成本、提高系统效率，同时减轻系统的重量和尺寸，并减少维护工作。
5.为解决上述技术问题，本发明提供一种带差速锁和动力解脱功能的三合一电驱总成减速机，包括：减速机壳体；差速器壳体，转动连接于所述减速机壳体内；动力输入机构，用于驱动所述差速器壳体的转动；动力传递机构，包括转动连接于所述差速器壳体内的差速器行星齿轮以及分别与所述差速器行星齿轮啮合的差速器左半轴齿轮和差速器右半轴齿轮；拨叉机构，包括动力传递齿套、套设并滑动连接于所述动力传递齿套的差速锁齿套以及与所述差速锁齿套相连的拨叉；动作执行机构，用于执行拨叉的动作，以实现所述差速锁齿套不同的位置状态；其中，当所述差速锁齿套处于第一位置状态时，所述动力传递齿套与所述差速器左半轴齿轮呈脱离状态，所述差速器左半轴齿轮、所述差速器行星齿轮和所述差速器壳体空转，实现动力解脱；
当所述差速锁齿套处于第二位置状态时，其分别与所述动力传递齿套和所述差速器左半轴齿轮啮合，所述差速器左半轴齿轮、所述差速器行星齿轮和所述差速器壳体正常运转，实现差速功能；当所述差速锁齿套处于第三位置状态时，其分别与所述动力传递齿套、所述差速器左半轴齿轮和所述差速器壳体啮合，所述动力传递齿套、所述差速器左半轴齿轮和所述差速器壳体同步运转。
6.在本发明的一种实施方式中，所述动力传递齿套外周面设置有轴向设置第一直齿，所述差速器左半轴齿轮轴向一端的外周面设置有与所述第一直齿等高的第二直齿，所述差速锁齿套内周面设置有分别与所述第一直齿和所述第二直齿配合滑动的第一齿槽，所述差速锁齿套外周面设置有轴向设置第三直齿，所述差速器壳体内周面设置有与所述第三直齿滑动配合的第二齿槽。
7.在本发明的一种实施方式中，所述动力传递齿套轴向一端与所述差速器壳体之间设置有第一轴承座，所述差速器左半轴齿轮设置有所述第二直齿的一端延伸有环形台，所述动力传递齿套轴向另一端套设于所述环形台。
8.在本发明的一种实施方式中，所述差速器壳体外周端与所述减速机壳体之间设置有差速器固定轴承。
9.在本发明的一种实施方式中，所述动力输入机构包括设置于所述减速机壳体中的第一减速机传动轴、连接于所述第一减速机传动轴的第一减速机传动齿轮、第二减速机传动轴、分别连接于所述第二减速机传动轴的第二减速机传动齿轮和第三减速机传动齿轮，所述第一减速机传动齿轮和所述第二减速机传动齿轮啮合，所述差速器壳体端部连接有与所述第三减速机传动齿轮啮合的差速器输入齿轮。
10.在本发明的一种实施方式中，所述动力传递齿套的第一直齿与所述差速器左半轴齿轮的第二直齿之间设置有同步环，所述同步环外周面设置有轴向设置第四直齿，所述差速器左半轴齿轮设置有所述第二直齿的一端延伸有锥形台，所述同步环设置有与所述锥形台配合的锥形孔，所述动力传递齿套轴向延伸有伸入并与所述差速器左半轴齿轮内孔通过轴承转动配合的延伸轴，所述动力传递齿套周向表面分布有延伸至其轴端的滑槽，所述同步环轴向延伸有与所述滑槽滑动配合的第二滑块，所述第二滑块通过所述滑槽的端面进行限位，所述同步环通过所述锥形台的侧端进行限位，所述第二滑块内设置有弹簧以及通过所述弹簧部分凸出于所述第二滑块表面的顶球，所述顶球受到压力时能够缩进所述第二滑块内，所述差速锁齿套的内孔表面设置有能够与所述顶球配合的凹坑。
11.在本发明的一种实施方式中，所述减速机壳体端面连接有端盖，所述端盖覆盖所述差速器壳体。
12.在本发明的一种实施方式中，所述第一减速机传动轴与所述端盖和所述减速机壳体之间设置有第二轴承座。
13.在本发明的一种实施方式中，所述第二减速机传动轴与所述端盖和所述减速机壳体之间设置有第三轴承座。
14.在本发明的一种实施方式中，所述动作执行机构包括驱动齿轮、连接于所述减速机壳体的滑杆以及滑动连接于所述滑杆并与所述拨叉相连的第一滑块，所述第一滑块设置有与所述驱动齿轮啮合的齿条。
15.在本发明的一种实施方式中，所述动作执行机构还包括连接于所述减速机壳体的驱动壳体，所述驱动壳体内设置有用于驱动所述驱动齿轮旋转的驱动电机。
16.本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：本发明所述的一种带差速锁和动力解脱功能的三合一电驱总成减速机，能够提升低压、小功率、低速运动平台整体技术水平，该发明设计的三合一电驱总成减速机结构可以结合各种三合一电驱总成，改善场地车、地面无人平台、全地形车等低压、小功率、低速车辆的整体布局。它提高了电驱动系统的运行效率，解决了系统成本、重量和车辆空间的问题，并简化了整车的装配工艺。与传统的分立部件电驱动系统相比，这种集成设计显著提高了经济效益。
17.本发明能够提升运动平台的越野性能和通过能力，通过设计集成了差速和差速锁功能，并结合电机的性能。安装了这种产品的运动平台具有优越的越野性能和通过能力。
18.本发明系统通用性良好，通过设计的电驱总成减速机结构集成了动力解脱功能，单一系统适用于0.5-2吨的运动平台。对于性能要求更高、吨位更大的平台，可以采用基于该产品的多轴独立电驱动系统。通过电驱总成的并联使用，可以实现单轴、双轴和多轴电驱动平台，具有广阔的应用前景。
附图说明
19.为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
20.图1是本发明带差速锁和动力解脱功能的三合一电驱总成减速机的整体结构剖视轴侧示意图。
21.图2是本发明带差速锁和动力解脱功能的三合一电驱总成减速机的整体结构示意图。
22.图3是本发明差速器壳体结构示意图。
23.图4是本发明差速锁齿套结构示意图。
24.图5是本发明动力传递齿套结构示意图。
25.图6是本发明差速器左半轴齿轮结构示意图。
26.图7a是本发明差速器左半轴齿轮和动力传递齿套配合示意图。
27.图7b是本发明差速器左半轴齿轮和动力传递齿套另一种结构的配合示意图。
28.图7c是本发明同步环结构示意图。
29.图7d是本发明同步环与差速器左半轴齿轮配合结构示意图。
30.图7e是本发明另一种结构的差速器左半轴齿轮示意图。
31.图7f是本发明另一种结构的动力传递齿套示意图。
32.图8是本发明动力输入机构的结构示意图。
33.图9是本发明动力传递机构、拨叉机构和动作执行机构的配合示意图。
34.说明书附图标记说明：1、减速机壳体；11、第一轴承座；12、差速器固定轴承；13、端盖；14、第二轴承座；15、第三轴承座；2、差速器壳体；21、第二齿槽；
3、动力输入机构；31、第一减速机传动轴；32、第一减速机传动齿轮；33、第二减速机传动轴；34、第二减速机传动齿轮；35、第三减速机传动齿轮；36、差速器输入齿轮；4、动力传递机构；41、差速器行星齿轮；42、差速器左半轴齿轮；421、第二直齿；422、环形台；423、锥形台；43、差速器右半轴齿轮；5、拨叉机构；51、动力传递齿套；511、第一直齿；512、延伸轴；513、滑槽；52、差速锁齿套；521、第一齿槽；522、第三直齿；53、拨叉；6、动作执行机构；61、驱动齿轮；62、滑杆；63、第一滑块；631、齿条；64、驱动壳体；7、同步环；71、第四直齿；72、锥形孔；73、第二滑块；74、弹簧；75、顶球。
具体实施方式
35.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
36.本发明中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本发明的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
37.本发明中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本发明的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
38.本发明中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
39.参照图1至图9所示，本发明的一种带差速锁和动力解脱功能的三合一电驱总成减速机，包括：减速机壳体1；差速器壳体2，转动连接于所述减速机壳体1内；动力输入机构3，用于驱动所述差速器壳体2的转动；动力传递机构4，包括转动连接于所述差速器壳体2内的差速器行星齿轮41以及分别与所述差速器行星齿轮41啮合的差速器左半轴齿轮42和差速器右半轴齿轮43；拨叉机构5，包括动力传递齿套51、套设并滑动连接于所述动力传递齿套51的差速锁齿套52以及与所述差速锁齿套52相连的拨叉53；动作执行机构6，用于执行拨叉53的动作，以实现所述差速锁齿套52不同的位置状态；其中，当所述差速锁齿套52处于第一位置状态时，所述动力传递齿套51与所述差速器左半轴齿轮42呈脱离状态，所述差速器左半轴齿轮42、所述差速器行星齿轮41和所述差速器壳体2空转（即无法传递动力的状态），实现动力解脱；
当所述差速锁齿套52处于第二位置状态时，其分别与所述动力传递齿套51和所述差速器左半轴齿轮42啮合，所述差速器左半轴齿轮42、所述差速器行星齿轮41和所述差速器壳体2正常运转，实现差速功能；当所述差速锁齿套52处于第三位置状态时，其分别与所述动力传递齿套51、所述差速器左半轴齿轮42和所述差速器壳体2啮合，所述动力传递齿套51、所述差速器左半轴齿轮42和所述差速器壳体2同步运转。
40.在一些实施例中，参照图3至图7a所示，所述动力传递齿套51外周面设置有轴向设置第一直齿511，所述差速器左半轴齿轮42轴向一端的外周面设置有与所述第一直齿511等高的第二直齿421，所述差速锁齿套52内周面设置有分别与所述第一直齿511和所述第二直齿421配合滑动的第一齿槽521，所述差速锁齿套52外周面设置有轴向设置第三直齿522，所述差速器壳体2内周面设置有与所述第三直齿522滑动配合的第二齿槽21。这样的设置可以确保差速锁齿套52在不同位置状态之间的平稳滑动，实现可靠的差速锁和动力解脱功能。
41.在一些实施例中，参照图1、图6所示，所述动力传递齿套51轴向一端与所述差速器壳体2之间设置有第一轴承座11，所述差速器左半轴齿轮42设置有所述第二直齿421的一端延伸有环形台422，所述动力传递齿套51轴向另一端套设于所述环形台422。这样的设置可以确保差速锁齿套52在不同位置之间的准确定位和传递力矩的稳定性。
42.在一些实施例中，参见图7b至图7f所示，所述动力传递齿套51的第一直齿511与所述差速器左半轴齿轮42的第二直齿421之间设置有同步环7，所述同步环7外周面设置有轴向设置第四直齿71，所述差速器左半轴齿轮42设置有所述第二直齿421的一端延伸有锥形台423，所述同步环7设置有与所述锥形台423配合的锥形孔72，锥形台423与锥形孔72配合能够实现转矩的传递和承载，所述动力传递齿套51轴向延伸有伸入并与所述差速器左半轴齿轮42内孔通过轴承转动配合的延伸轴512，所述动力传递齿套51周向表面分布有延伸至其轴端的滑槽513，所述同步环7轴向延伸有与所述滑槽513滑动配合的第二滑块73，所述第二滑块73通过所述滑槽513的端面进行限位，所述同步环7通过所述锥形台423的侧端进行限位，所述第二滑块73内设置有弹簧74以及通过所述弹簧74部分凸出于所述第二滑块73表面的顶球75，所述顶球75受到压力时能够缩进所述第二滑块73内，所述差速锁齿套52的内孔表面设置有能够与所述顶球75配合的凹坑。
43.通过上述设置，当所述差速锁齿套52沿所述动力传递齿套51向靠近所述同步环7方向滑动时，能够使所述顶球75进入所述凹坑内并使所述锥形台423与所述锥形孔72配合，实现差速功能，直至所述同步环7与所述锥形台423的侧端相抵，再继续滑动时，所述顶球75能够脱离所述凹坑，并使所述差速锁齿套52与所述第四直齿71、第二直齿421、第二齿槽21配合，实现同步运转；当需要实现动力解脱时，使所述差速锁齿套52沿所述动力传递齿套51向远离所述同步环7方向滑动即可，直至所述第二滑块73与所述滑槽513的端面相抵后继续滑动至动力传递齿套51，此时锥形台423与所述锥形孔72脱离。上述设置能够实现在减速机行进间进行切换动作，无需停机操作。
44.在一些实施例中，参照图1所示，所述差速器壳体2外周端与所述减速机壳体1之间设置有差速器固定轴承12。增强差速器壳体2的转动稳定性。
45.在一些实施例中，参照图8所示，所述动力输入机构3包括设置于所述减速机壳体1中的第一减速机传动轴31、连接于所述第一减速机传动轴31的第一减速机传动齿轮32、第
二减速机传动轴33、分别连接于所述第二减速机传动轴33的第二减速机传动齿轮34和第三减速机传动齿轮35，所述第一减速机传动齿轮32和所述第二减速机传动齿轮34啮合，所述差速器壳体2端部连接有与所述第三减速机传动齿轮35啮合的差速器输入齿轮36。
46.在一些实施例中，参照图1、图8所示，所述减速机壳体1端面连接有端盖13，所述端盖13覆盖所述差速器壳体2；所述第一减速机传动轴31与所述端盖13和所述减速机壳体1之间设置有第二轴承座14；所述第二减速机传动轴33与所述端盖13和所述减速机壳体1之间设置有第三轴承座15。确保差速器和其他内部部件的良好封装，提高减速机的防护性能和寿命。
47.在一些实施例中，参照图9所示，所述动作执行机构6包括驱动齿轮61、连接于所述减速机壳体1的滑杆62以及滑动连接于所述滑杆62并与所述拨叉53相连的第一滑块63，所述第一滑块63设置有与所述驱动齿轮61啮合的齿条631。实现了拨叉53的准确定位和驱动力的传递，确保差速锁齿套52的位置切换准确可靠。
48.在一些实施例中，参照图9所示，所述动作执行机构6还包括连接于所述减速机壳体1的驱动壳体64，所述驱动壳体64内设置有用于驱动所述驱动齿轮61旋转的驱动电机。实现拨叉53的动作执行，便于远程操控和精确控制。
49.工作原理：差速锁和动力解脱功能的实现通过动作执行机构6以及拨叉机构5完成。差速锁齿套52工作时有三种位置状态，第一位置状态，差速锁处于图1中所示位置，仅仅和动力传递齿套51啮合。第二位置状态，差速锁齿套52向右移动一定的距离，和动力传递齿套51啮合、差速器左半轴齿轮42啮合。第三位置状态，差速锁再向右移动一定的距离，和动力传递齿套51啮合、差速器左半轴齿轮42、差速器壳啮合。
50.工作时，动力由电机经第一减速机传动轴31、第二减速机传动轴33传递到差速器输入齿轮36，使得差速壳体同步旋转。
51.当差速锁齿套52处于第一位置状态时，差速锁处于图中位置，仅仅和动力传递齿套51啮合动力传递齿套51与左半轴齿轮呈脱离状态，差速器左半轴齿轮42、差速器行星齿轮41和差速器壳体2空转，此种情况下减速机实现动力解脱。
52.当差速锁齿套52处于第二位置状态时，差速锁齿套52和动力传递齿套51、差速器左半轴齿轮42啮合，差速器左半轴齿轮42、差速器行星齿轮41和差速器壳体2正常运转，此种情况下减速机实现差速功能。
53.当差速锁齿套52处于第三位置状态时，差速锁齿套52和动力传递齿套51、差速器左半轴齿轮42、差速器壳啮合。动力传递齿套51、差速器左半轴齿轮42和差速器壳体2同步运转，此种情况下减速机实现差速锁止功能。
54.本发明所述的一种带差速锁和动力解脱功能的三合一电驱总成减速机，能够提升低压、小功率、低速运动平台整体技术水平，该发明设计的三合一电驱总成减速机结构可以结合各种三合一电驱总成，改善场地车、地面无人平台、全地形车等低压、小功率、低速车辆的整体布局。它提高了电驱动系统的运行效率，解决了系统成本、重量和车辆空间的问题，并简化了整车的装配工艺。与传统的分立部件电驱动系统相比，这种集成设计显著提高了经济效益。
55.最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明
的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。