專利名稱：機械智能化自適應(yīng)兩檔自動變速驅(qū)動總成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機動車驅(qū)動總成，特別涉及一種機械智能化自適應(yīng)兩檔自動變速驅(qū)動總成。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，三輪車或汽車基本上都是通過手動或加速踏板直接控制節(jié)氣門或電流控制速度，手柄或加速踏板的操作完全取決于駕駛?cè)藛T的操作，常常會造成操作與車行狀況不匹配，致使電機或發(fā)動機運行不穩(wěn)定，出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象。機動車在由乘騎者在不知曉行駛阻力的情況下，僅根據(jù)經(jīng)驗操作控制的變速裝置，難免存在以下問題1.在啟動、上坡和大負(fù)載時、由于行駛阻力增加，迫使電機或發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降在低效率區(qū)工作。2.由于沒有機械變速器調(diào)整扭矩和速度，只能在平原地區(qū)推廣使用，不能滿足山區(qū)、丘陵和重負(fù)荷條件下使用，縮小了使用范圍；3.驅(qū)動輪處安裝空間小，安裝了發(fā)動機或電機后很難再容納自動變速器和其它新技術(shù)；4.不具備自適應(yīng)的功能，不能自動檢測、修正和排除駕駛員的操作錯誤；5.在車速變化突然時，必然造成電機或發(fā)動機功率與行駛阻力難以匹配。6.續(xù)行距離短、爬坡能力差，適應(yīng)范圍小。特別是上述問題導(dǎo)致純電動三輪車或電動汽車耗能較大，充電后行駛距離不夠理
術(shù)g
；ο為了解決以上問題，本申請發(fā)明人發(fā)明了一系列的凸輪自適應(yīng)自動變速裝置，利用行駛阻力驅(qū)動凸輪，達到自動換檔和根據(jù)行駛阻力自適應(yīng)匹配車速輸出扭矩的目的，具有較好的應(yīng)用效果；前述的凸輪自適應(yīng)自動變速器雖然具有上述優(yōu)點，穩(wěn)定性和高效性較現(xiàn)有技術(shù)有較大提高，但是部分零部件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，變速器體積較大，同時，由于采用了多個凸輪結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性依然不夠理想；在使用壽命上雖然較現(xiàn)有技術(shù)有所提高，但根據(jù)結(jié)構(gòu)上的分析，使用壽命仍有改進空間。因此，需要一種對上述凸輪自適應(yīng)自動變速裝置進行改進，不但能夠自適應(yīng)隨行駛阻力變化不切斷驅(qū)動力的情況下自動進行換檔變速，解決電動機扭矩-轉(zhuǎn)速變化小不能滿足復(fù)雜條件下道路使用的問題，平穩(wěn)性好，進一步提高工作效率，具有更好的節(jié)能降耗效果，并減小體積，并進一步提高使用壽命，更適用于電動三輪或電動汽車等輕便車輛使用。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種機械智能化自適應(yīng)兩檔自動變速驅(qū)動總成， 不但能夠自適應(yīng)隨行駛阻力變化不切斷驅(qū)動力的情況下自動進行換檔變速，解決電動機扭矩-轉(zhuǎn)速變化小不能滿足復(fù)雜條件下道路使用的問題，平穩(wěn)性好，進一步提高工作效率，具有更好的節(jié)能降耗效果，并減小體積，并進一步提高使用壽命，更適用于電動三輪或電動汽車等輕便車輛使用。本發(fā)明的機械智能化自適應(yīng)兩檔自動變速驅(qū)動總成，包括動力裝置、變速器箱體和傳動軸，所述傳動軸將動力輸出且設(shè)置在變速器箱體內(nèi)與其轉(zhuǎn)動配合，還包括慢檔傳動機構(gòu)、設(shè)置在傳動軸上的機械智能化自適應(yīng)變速總成和傳動連接于傳動軸的動力輸出端的差速器；機械智能化自適應(yīng)變速總成包括圓環(huán)體軸向外錐套、圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套和變速彈性元件；所述圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套與動力裝置的轉(zhuǎn)動動力輸出部件在圓周方向傳動配合，圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套內(nèi)圓為軸向錐面，圓環(huán)體軸向外錐套外圓為軸向錐面，圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套以錐面互相配合的方式套在圓環(huán)體軸向外錐套外圓周；所述圓環(huán)體軸向外錐套外套于傳動軸且內(nèi)圓設(shè)有內(nèi)螺旋凸輪，傳動軸設(shè)有與內(nèi)螺旋凸輪相配合的外螺旋凸輪形成螺旋凸輪副； 變速彈性元件對圓環(huán)體軸向外錐套施加使其外錐面與圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套的內(nèi)錐面貼合傳動的預(yù)緊力；所述傳動軸動力輸出時，螺旋凸輪副對圓環(huán)體軸向外錐套施加與彈性元件預(yù)緊力相反的軸向分力；所述慢檔傳動機構(gòu)包括超越離合器和中間減速傳動機構(gòu)，所述超越離合器的內(nèi)圈在傳動軸的動力輸出旋轉(zhuǎn)方向與外圈之間超越，所述圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套通過中間減速傳動機構(gòu)與超越離合器的外圈傳動配合，所述超越離合器的內(nèi)圈轉(zhuǎn)動配合外套于傳動軸，所述超越離合器的內(nèi)圈和圓環(huán)體軸向外錐套之間通過慢檔凸輪嚙合副將慢檔動力由超越離合器的內(nèi)圈傳遞至圓環(huán)體軸向外錐套；所述差速器位于差速器箱體內(nèi)，所述差速器箱體集成于變速器箱體，所述傳動軸的動力輸出端與差速器的動力輸入端傳動配合。進一步，所述超越離合器為彈片式超越離合器，包括滾柱和保持架，超越離合器的外圈和內(nèi)圈之間形成用于與滾柱嚙合或分離的嚙合槽；所述保持架包括支撐片、支撐柱和簧片，所述支撐柱與滾柱一一對應(yīng)，所述支撐片在圓周方向固定配合設(shè)置于支撐柱且于支撐片和支撐柱外表面之間形成插槽，所述簧片設(shè)有嵌入插槽的嵌合部，簧片延伸出插槽沿嚙合槽的嚙合方向?qū)L柱施加預(yù)緊力，所述插槽設(shè)有簧片由于對滾柱施加預(yù)緊力所產(chǎn)生彈性變形的變形余量；進一步，所述嵌合部設(shè)有承壓部，所述支撐片設(shè)有對承壓部施加使嵌合部嵌入插槽的壓力并限制嵌合部從插槽脫出的壓合部；進一步，所述承壓部為一體成型于嵌合部并向外延伸的彈片結(jié)構(gòu)，承壓部向壓合部折彎形成承壓段，壓合部向承壓部折彎形成疊合于承壓段外表面并對承壓段施加壓力的壓合段；進一步，所述中間減速傳動機構(gòu)包括慢檔中間軸、設(shè)置于慢檔中間軸與其傳動配合的第一慢檔齒輪和第二慢檔齒輪，所述圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套設(shè)有外齒圈并與第一慢檔齒輪嚙合傳動，第二慢檔齒輪與超越離合器的外圈嚙合傳動；進一步，所述變速彈性元件為外套于傳動軸的變速蝶簧，所述變速蝶簧與超越離合器的內(nèi)圈分列于圓環(huán)體軸向外錐套的軸向兩側(cè)，變速蝶簧通過滑動配合外套于傳動軸的變速墊圈頂住圓環(huán)體軸向外錐套一軸向端部，圓環(huán)體軸向外錐套另一軸向端部與超越離合器的內(nèi)圈通過端面凸輪副傳動配合；進一步，所述動力裝置為電機，所述電機外殼集成于變速器箱體，電機的動力輸出軸轉(zhuǎn)動配合延伸入變速器箱體并與圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套在圓周方向傳動配合；
進一步，所述電機的動力輸出軸與圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套通過減速齒輪副在圓周方向傳動配合；進一步，所述變速蝶簧設(shè)置在圓環(huán)體軸向外錐套的左側(cè)，超越離合器位于圓環(huán)體軸向外錐套右側(cè)；所述圓環(huán)體軸向外錐套的內(nèi)螺旋凸輪和傳動軸的外螺旋凸輪的展開方向由左向右與傳動軸動力輸出旋轉(zhuǎn)方向相反；所述超越離合器的內(nèi)圈和圓環(huán)體軸向外錐套分別設(shè)置端面凸輪并通過端面凸輪互相嚙合形成慢檔凸輪嚙合副；超越離合器的內(nèi)圈和圓環(huán)體軸向外錐套的端面凸輪嚙合線展開方向由左向右與傳動軸動力輸出旋轉(zhuǎn)方向相同；進一步，所述減速齒輪副的從動齒輪通過傳動架與圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套傳動配合， 所述傳動架左端通過第一徑向滾動軸承支撐于變速器箱體，右端通過第二徑向滾動軸承支撐于變速器箱體，所述變速蝶簧位于傳動架與傳動軸外圓之間的空腔內(nèi)；所述傳動軸與超越離合器的內(nèi)圈轉(zhuǎn)動配合的軸段外圓表面設(shè)有潤滑油槽。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的機械智能化自適應(yīng)兩檔自動變速驅(qū)動總成，具有現(xiàn)有凸輪自適應(yīng)自動變速裝置的全部優(yōu)點，如能根據(jù)行駛阻力檢測驅(qū)動扭矩-轉(zhuǎn)速以及行駛阻力-車速信號，使電機或發(fā)動機輸出功率與車輛行駛狀況始終處于最佳匹配狀態(tài)，實現(xiàn)車輛驅(qū)動力矩與綜合行駛阻力的平衡控制，在不切斷驅(qū)動力的情況下自適應(yīng)隨行駛阻力變化自動進行換檔變速；可以滿足山區(qū)、丘陵和重負(fù)荷條件下使用，使電機或發(fā)動機負(fù)荷變化平緩，機動車輛運行平穩(wěn)，提高安全性；同時，本發(fā)明采用螺旋凸輪副的傳動結(jié)構(gòu)，進一步減小機構(gòu)的徑向尺寸從而減小體積，使用壽命具有較大提高；并且螺旋結(jié)構(gòu)傳動平穩(wěn)，受力均勻，具有無可比擬的穩(wěn)定性和順滑性，進一步提高工作效率；通過差速器直接將動力輸出，減少傳動鏈，具有更好的節(jié)能降耗效果，較大的控制車輛排放，更適用于輕便的純電動三輪車和純電動汽車使用，延長行駛時間和行駛距離，大大提高車輛的動力性、經(jīng)濟性、駕駛安全性和舒適性。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。圖1為本發(fā)明的軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圓環(huán)體軸向外錐套結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為超越離合器的內(nèi)圈結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為超越離合器結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為支撐柱、支撐片和簧片配合示意圖；圖6為簧片結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為超越離合器軸向局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式圖1為本發(fā)明的軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圓環(huán)體軸向外錐套結(jié)構(gòu)示意圖，圖3 為超越離合器的內(nèi)圈結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為超越離合器結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為支撐柱、支撐片和簧片配合示意圖，圖6為簧片結(jié)構(gòu)示意圖，圖7為超越離合器軸向局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示本實施例的動力裝置為電機，工作時由左向右看逆時針旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明的機械智能化自適應(yīng)兩檔自動變速驅(qū)動總成，包括動力裝置、變速器箱體3和傳動軸1，所述傳動軸1將動力輸出且設(shè)置在變速器箱體3內(nèi)與其轉(zhuǎn)動配合，如圖所示， 傳動軸兩端分別通過徑向滾動軸承30和徑向滾動軸承13轉(zhuǎn)動配合支撐于變速器箱體；還包括慢檔傳動機構(gòu)、設(shè)置在傳動軸1上的機械智能化自適應(yīng)變速總成和傳動連接于傳動軸 1的動力輸出端的差速器27;機械智能化自適應(yīng)變速總成包括圓環(huán)體軸向外錐套14、圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套17和變速彈性元件；所述圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套17與動力裝置的轉(zhuǎn)動動力輸出部件在圓周方向傳動配合，圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套17內(nèi)圓為軸向錐面，圓環(huán)體軸向外錐套14外圓為軸向錐面，圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套17以錐面互相配合的方式套在圓環(huán)體軸向外錐套14外圓周，通過錐套結(jié)構(gòu)進行配合傳動，內(nèi)錐面和外錐面至少之一需具有一定的粗糙度，屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本記載能夠知道的，在此不再贅述；所述圓環(huán)體軸向外錐套14外套于傳動軸1且內(nèi)圓設(shè)有內(nèi)螺旋凸輪14a，傳動軸1設(shè)有與內(nèi)螺旋凸輪Ha相配合的外螺旋凸輪Ia形成螺旋凸輪副； 螺旋凸輪副即為相互配合的螺紋結(jié)構(gòu)，圓環(huán)體軸向外錐套14轉(zhuǎn)動時，通過螺旋凸輪副對傳動軸1產(chǎn)生軸向和圓周方向兩個分力，其中圓周方向分力驅(qū)動傳動軸1轉(zhuǎn)動并輸出動力，軸向分力被傳動軸1的安裝結(jié)構(gòu)抵消，其反作用力作用于圓環(huán)體軸向外錐套14并施加于變速彈性元件；變速彈性元件對圓環(huán)體軸向外錐套14施加使其外錐面與圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套17的內(nèi)錐面貼合傳動的預(yù)緊力；所述傳動軸1動力輸出時，螺旋凸輪副對圓環(huán)體軸向外錐套14 施加與彈性元件觀預(yù)緊力相反的軸向分力；也就是說，螺旋凸輪副的螺旋凸輪的旋向與傳動軸的動力輸出轉(zhuǎn)動方向有關(guān)，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)上述記載，在得知傳動軸動力輸出方向的前提下，能夠得知螺旋凸輪的旋向，在此不再贅述；所述慢檔傳動機構(gòu)包括超越離合器和中間減速傳動機構(gòu)，所述超越離合器的內(nèi)圈 31在傳動軸1的動力輸出旋轉(zhuǎn)方向與外圈15之間超越，所述圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套17通過中間減速傳動機構(gòu)與超越離合器的外圈15傳動配合，所述超越離合器的內(nèi)圈31轉(zhuǎn)動配合外套于傳動軸1，所述超越離合器的內(nèi)圈31和圓環(huán)體軸向外錐套14之間通過慢檔凸輪嚙合副將慢檔動力由超越離合器的內(nèi)圈31傳遞至圓環(huán)體軸向外錐套14，該慢檔凸輪嚙合副可以是互相嚙合的端面凸輪，也可以是螺旋凸輪等等；中間減速傳動機構(gòu)可以是一級齒輪減速傳動或者其他減速傳動結(jié)構(gòu)，該中間減速傳動機構(gòu)能夠保證圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套17傳遞至超越離合器的外圈15的轉(zhuǎn)速低于圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套17的轉(zhuǎn)速；所述差速器27位于差速器箱體27a內(nèi)，所述差速器箱體27a集成于變速器箱體3， 所述傳動軸1的動力輸出端與差速器27的動力輸入端傳動配合；如圖所示，傳動軸1的動力輸出端通過花鍵在圓周方向固定配合設(shè)有動力輸出齒輪38，動力輸出齒輪38與差速器 27的動力輸入齒輪嚙合傳動；差速器箱體27a集成于(直接固定連接，采用可拆卸式)變速器箱體3，使得變速器的動力輸出結(jié)構(gòu)簡單緊湊，適用于前置前驅(qū)或者后置后驅(qū)結(jié)構(gòu)，便于安裝和使用，并且傳動鏈較短，利于節(jié)能降耗，提高效率。本實施例中，所述超越離合器為彈片式超越離合器，包括滾柱33和保持架，超越離合器的外圈15和內(nèi)圈31之間形成用于與滾柱嚙合或分離的嚙合槽；所述保持架包括支撐片36、支撐柱35和簧片34，所述支撐柱35與滾柱33 —一對應(yīng)，所述支撐片36在圓周方向固定配合設(shè)置于支撐柱35且于支撐片36和支撐柱35外表面之間形成插槽37，所述簧片34設(shè)有嵌入插槽37的嵌合部34a，簧片34延伸出插槽37沿嚙合槽的嚙合方向?qū)L柱33 施加預(yù)緊力，所述插槽37設(shè)有簧片34由于對滾柱33施加預(yù)緊力所產(chǎn)生彈性變形的變形余量；本結(jié)構(gòu)的超越離合器避免在外圈15上直接加工限位座，簡化加工過程，提高工作效率， 降低加工成本，保證加工及裝配精度，并且區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)中集中固定點的結(jié)構(gòu)，不采用點焊的固定結(jié)構(gòu)，不會發(fā)生金相組織改變的后果，消除了由于超越離合器的嚙合和分離簧片彈性變形導(dǎo)致的應(yīng)力集中，并且使簧片34具有較好的活動自由度，因而可以提高簧片34以致整個超越離合器的運行壽命，簧片可達到500萬次以上的帶有預(yù)緊力的彈性變形，大大降低使用和維修成本；本發(fā)明相關(guān)部件損壞后容易更換，外圈15不需整體報廢，降低維修和使用成本；由于采用外圈15以外的保持架結(jié)構(gòu)，可以理論上無限延長超越離合器和滾柱 33的軸向長度，增加嚙合長度，也就是說，能夠根據(jù)承重需要增加超越離合器的軸向長度， 從而增加超越離合器的承載能力，并減小在較高承載能力下的超越離合器徑向尺寸，延長超越離合器的使用壽命；同時，由于簧片為沿軸向分布，因而可根據(jù)需要對滾柱進行多點施加預(yù)緊力，保證在較長軸向尺寸的前提下對滾柱的限位平衡性，使其不偏離與內(nèi)圈軸線的平行，從而保證超越離合器的穩(wěn)定運行，避免機械故障； 如圖所示，所述支撐片36沿周向包于支撐柱35并設(shè)定抱緊預(yù)緊力，所述支撐柱35 的橫截面為可限定支撐片36周向相對轉(zhuǎn)動的非圓形，支撐片36的一側(cè)邊與支撐柱35 —側(cè)表面之間形成插槽37 ；支撐柱35的橫截面采用異形結(jié)構(gòu)，支撐片36包于支撐柱35后可限制其沿周向轉(zhuǎn)動，結(jié)構(gòu)簡單，實施、拆裝方便，利用非圓形結(jié)構(gòu)限制支撐片36的周向運動， 形成較為穩(wěn)定的插槽37結(jié)構(gòu)，為簧片34的安裝提供了條件，不需另外的機械固定結(jié)構(gòu)，避免由于點焊等結(jié)構(gòu)形成對簧片的機械力，保證其使用壽命；如圖所示，支撐柱35橫截面為由圓弧和直線構(gòu)成的異形結(jié)構(gòu)，且支撐片36包裹于異形結(jié)構(gòu)外周，使其不具有相對轉(zhuǎn)動的條件。本實施例中，所述嵌合部3 設(shè)有承壓部34b，所述支撐片36設(shè)有對承壓部3 施加使嵌合部3 嵌入插槽37的壓力并限制嵌合部3 從插槽脫出的壓合部36a ；避免嵌合部3 脫出的同時保證簧片34具有較好的自由度擺動，延長其使用壽命。本實施例中，所述承壓部34b為一體成型于嵌合部3 并向外延伸的彈片結(jié)構(gòu)，承壓部34b向壓合部36a折彎形成承壓段34c，壓合部36a向承壓部34b折彎形成疊合于承壓段3 外表面并對承壓段3 施加壓力的壓合段36b ；該壓力使嵌合部嵌合于插槽37，形成穩(wěn)定嵌合結(jié)構(gòu)；如圖所示，折彎采用圓滑過渡結(jié)構(gòu)，避免應(yīng)力集中，安裝時通過外力直接潛入并將承壓段疊合于壓合段，利用承壓段自身彈性形成嵌入力，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，并不會產(chǎn)生較大的變形以及應(yīng)力集中。如圖所示，所述保持架還包括撐環(huán)132和撐環(huán)1124，所述撐環(huán)132和撐環(huán)IIM分列外圈15軸向兩端并與外圈15在圓周方向固定配合，所述支撐柱4兩端分別對應(yīng)支撐于撐環(huán)132和撐環(huán)IIM，支撐柱35在自身圓周方向與撐環(huán)132或/和撐環(huán)IIM固定配合；裝配后，撐環(huán)132和撐環(huán)IIM可通過螺釘、鉚接固定于外圈15，也可通過其它部件對其軸向限位固定于外圈15 ；如圖所示，支撐柱35平行于滾柱33 ；嚙合槽嚙合方向即為嚙合槽逐漸變淺的方向，也就是嚙合槽與內(nèi)圈31外圓形成的嚙合空間逐漸變窄的方向；簧片34的彈性在超越離合器超越時足夠避免滾柱反向嚙合；如圖所示，所述支撐柱35軸向一端形成扁軸并通過扁軸對應(yīng)穿入撐環(huán)132的扁孔以形成圓周方向固定配合的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)容易，并且由于扁軸與支撐柱35本體之間形成軸肩，因而有較好的定位效果，利于裝配且保持較好的運行狀態(tài)；支撐柱35軸向另一端穿過撐環(huán)IIM上的圓孔，支撐柱穿過撐環(huán)II上的圓孔的端部形成錐形頭，錐頭結(jié)構(gòu)具有較好的適應(yīng)性，利于穿入裝配，提高工作效率。所述撐環(huán)132和撐環(huán)IIM均制成滑動軸承結(jié)構(gòu)；如圖所示，所述外圈15軸向兩端分別形成沉槽(如圖所示的沉槽1 和沉槽15b)，所述外圈15軸向兩端的徑向凹槽(徑向凹槽1 和徑向凹槽15b)分別設(shè)置于對應(yīng)的沉槽槽壁內(nèi)圓，所述撐環(huán)132和撐環(huán)IIM分別對應(yīng)嵌入沉槽，撐環(huán)132和撐環(huán)IIM分別設(shè)有用于對應(yīng)嵌入徑向凹槽(徑向凹槽1 和徑向凹槽15b)的徑向凸起(徑向凸起3 和徑向凸起Ma)，撐環(huán)132和撐環(huán)IIM的徑向凸起(徑向凸起3 和徑向凸起Ma)與對應(yīng)徑向凹槽(徑向凹槽15a和徑向凹槽15b)正對，沿軸向推入即可；在外圈15和內(nèi)圈31之間形成支撐并利于保持保持架的結(jié)構(gòu)緊湊和裝配穩(wěn)定，不會因外力干擾發(fā)生脫落；同時，利于外圈和內(nèi)圈之間的穩(wěn)定運行。本實施例中，所述中間減速傳動機構(gòu)包括慢檔中間軸18、設(shè)置于慢檔中間軸18與其傳動配合的第一慢檔齒輪20和第二慢檔齒輪19，如圖所示，慢檔中間軸18通過徑向滾動軸承22和徑向滾動軸承16轉(zhuǎn)動配合于變速器箱體3 ；所述圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套17設(shè)有外齒圈10并與第一慢檔齒輪20嚙合傳動，第二慢檔齒輪19與超越離合器的外圈15嚙合傳動； 結(jié)構(gòu)簡單緊湊，實現(xiàn)慢檔的動力傳遞。本實施例中，所述變速彈性元件為外套于傳動軸1的變速蝶簧觀，所述變速蝶簧 28與超越離合器的內(nèi)圈31分列于圓環(huán)體軸向外錐套14的軸向兩側(cè)，變速蝶簧通過滑動配合外套于傳動軸1的變速墊圈21頂住圓環(huán)體軸向外錐套14 一軸向端部，圓環(huán)體軸向外錐套14另一軸向端部與超越離合器的內(nèi)圈31通過端面凸輪副傳動配合；結(jié)構(gòu)簡單，布置空間小，利用動力的傳遞路線合理布置部件，使得本發(fā)明更適用于較小空間使用。本實施例中，所述動力裝置為電機沈，所述電機沈外殼集成(固定連接，一般為可拆卸式固定連接)于變速器箱體3，電機沈的動力輸出軸5轉(zhuǎn)動配合延伸入變速器箱體3 并與圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套17在圓周方向傳動配合，如圖所示，動力輸出軸5通過徑向滾動軸承7支撐于電機沈外殼，延伸入變速器箱體3的軸段通過徑向滾動軸承8與變速器箱體轉(zhuǎn)動配合；電機殼體集成于變速器箱體，使得本驅(qū)動總成結(jié)構(gòu)簡單緊湊，整體性強，便與制造、 安裝和拆卸維修，同時，減少傳動鏈，提高傳動效率。本實施例中，所述電機沈的動力輸出軸5與圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套17通過減速齒輪副在圓周方向傳動配合，如圖所示，減速齒輪副包括與動力輸出軸5在圓周方向傳動配合的主動齒輪4和與圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套17在圓周方向傳動配合的從動齒輪2 ；利于減小變速器本身的扭矩負(fù)載，提高其使用壽命。本實施例中，所述變速蝶簧觀設(shè)置在圓環(huán)體軸向外錐套14的左側(cè)，超越離合器位于圓環(huán)體軸向外錐套14右側(cè)；所述圓環(huán)體軸向外錐套14的內(nèi)螺旋凸輪1 和傳動軸1的外螺旋凸輪Ia的展開方向由左向右與傳動軸1動力輸出旋轉(zhuǎn)方向相反；如圖所示，變速墊圈21與圓環(huán)體軸向外錐套14左端之間設(shè)有平面滾動軸承9，以減小摩擦；所述超越離合器的內(nèi)圈31和圓環(huán)體軸向外錐套14分別設(shè)置端面凸輪并通過端面凸輪互相嚙合形成慢檔凸輪嚙合副；超越離合器的內(nèi)圈31和圓環(huán)體軸向外錐套14的端面凸輪嚙合線展開方向由左向右與傳動軸動力輸出旋轉(zhuǎn)方向相同；如圖所示，超越離合器的內(nèi)圈31的端面凸輪31a，圓環(huán)體軸向外錐套14的端面凸輪14b，端面凸輪14b與端面凸輪31a之間配合形成端面凸輪副，用于傳動；如圖所示，超越離合器的內(nèi)圈31右端通過平面軸承12軸向限位，左端與圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套17右端之間設(shè)有平面軸承11，實現(xiàn)較穩(wěn)定的軸向限位。
本實施例中，所述減速齒輪副的從動齒輪2通過傳動架25與圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套17 傳動配合，所述傳動架25左端通過第一徑向滾動軸四承支撐于變速器箱體，右端通過第二徑向滾動軸承23支撐于變速器箱體3，所述變速蝶簧觀位于傳動架25與傳動軸1外圓之間的空腔內(nèi)；，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，整體性強，大大減小變速器的徑向尺寸；所述傳動軸1與超越離合器的內(nèi)圈31轉(zhuǎn)動配合的軸段外圓表面設(shè)有潤滑油槽6，潤滑效果好，轉(zhuǎn)動順暢，利于減小摩擦，節(jié)約能源。以上實施例只是本發(fā)明的最佳結(jié)構(gòu)，并不是對本發(fā)明保護范圍的限定；比如，各個部件的傳動配合方式以及連接關(guān)系等等一些技術(shù)特征都可做相應(yīng)改變，而不影響本發(fā)發(fā)明目的的實現(xiàn)。本實施例的快檔動力傳遞路線動力輸出軸5 —圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套17 —圓環(huán)體軸向外錐套14 —圓環(huán)體軸向外錐套的內(nèi)螺旋凸輪Ha —傳動軸1的外螺旋凸輪Ia —傳動軸1 —差速器27 ；此時超越離合器超越，且阻力傳遞路線傳動軸1 —傳動軸1的外螺旋凸輪Ia — 圓環(huán)體軸向外錐套的內(nèi)螺旋凸輪1 —圓環(huán)體軸向外錐套14 —壓縮變速蝶簧觀；傳動軸通過傳動軸1的外螺旋凸輪Ia對圓環(huán)體軸向外錐套的內(nèi)螺旋凸輪1 及圓環(huán)體軸向外錐套14施加軸向力并壓縮變速蝶簧28，當(dāng)行駛阻力加大到一定時，該軸向力變速蝶簧觀，使圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套17和圓環(huán)體軸向外錐套14分離，動力通過下述路線傳遞，即慢檔動力傳遞路線動力輸出軸5 —圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套17 —第一慢檔齒輪20 —慢檔中間軸18 —第二慢檔齒輪19 —超越離合器的外圈15 —超越離合器內(nèi)圈31 —慢檔凸輪嚙合副一圓環(huán)體軸向外錐套14 —圓環(huán)體軸向外錐套的內(nèi)螺旋凸輪Ha —傳動軸1的外螺旋凸輪Ia —傳動軸1 —差速器27。慢檔動力傳遞路線同時還經(jīng)過下列路線慢檔凸輪嚙合副一圓環(huán)體軸向外錐套 14 —壓縮變速蝶簧28，防止慢檔傳動過程中出現(xiàn)壓縮變速蝶簧觀往復(fù)壓縮，從而防止圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套17和圓環(huán)體軸向外錐套14貼合。有上述傳遞路線可以看出，本發(fā)明在運行時，圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套17的內(nèi)錐面與圓環(huán)體軸向外錐套14的外錐面在變速蝶簧觀作用下緊密貼合，形成一個保持一定壓力的自動變速機構(gòu)，并且可以通過增加變速墊圈21的軸向厚度來調(diào)整離合器嚙合所需壓力，達到傳動目的，此時，動力輸出軸5帶動圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套17、圓環(huán)體軸向外錐套14，使傳動軸 1順時針轉(zhuǎn)動，從而使差速器27逆時針旋轉(zhuǎn)；此時慢檔超越離合器處于超越狀態(tài)。機動車啟動時阻力大于驅(qū)動力，阻力迫使傳動軸1逆時針轉(zhuǎn)動一定角度，在傳動軸1的外螺旋凸輪Ia的作用下，圓環(huán)體軸向外錐套14壓縮變速蝶簧觀；圓環(huán)體軸向外錐套14和圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套17分離，同步，慢檔超越離合器嚙合，傳動電機轉(zhuǎn)子帶動圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套17、第一慢檔齒輪20、慢檔中間軸18、第二慢檔齒輪19、超越離合器的外圈15、 內(nèi)圈31、慢檔凸輪嚙合副、圓環(huán)體軸向外錐套14、傳動軸1，使差速器27以慢檔速度傳動； 因此，自動實現(xiàn)了低速檔起動，縮短了起動時間，減少了起動力。與此同時，變速蝶簧觀吸收運動阻力矩能量，為恢復(fù)快檔檔位傳遞動力蓄備勢能。
啟動成功后，行駛阻力減少，當(dāng)分力減少到小于變速蝶簧觀所產(chǎn)生的壓力時，因被運動阻力壓縮而產(chǎn)生變速蝶簧觀壓力迅速釋放推動下，完成圓環(huán)體軸向外錐套14的外錐面和圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套17的內(nèi)錐面恢復(fù)緊密貼合狀態(tài)，慢檔超越離合器處于超越狀態(tài)。行駛過程中，隨著運動阻力的變化自動換檔原理同上，在不需要剪斷驅(qū)動力的情況下實現(xiàn)變檔，使整個機車運行平穩(wěn)，安全低耗，而且傳遞路線簡單化，提高傳動效率。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種機械智能化自適應(yīng)兩檔自動變速驅(qū)動總成，包括動力裝置、變速器箱體和傳動軸，所述傳動軸將動力輸出且設(shè)置在變速器箱體內(nèi)與其轉(zhuǎn)動配合，其特征在于還包括慢檔傳動機構(gòu)、設(shè)置在傳動軸上的機械智能化自適應(yīng)變速總成和傳動連接于傳動軸的動力輸出端的差速器；機械智能化自適應(yīng)變速總成包括圓環(huán)體軸向外錐套、圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套和變速彈性元件；所述圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套與動力裝置的轉(zhuǎn)動動力輸出部件在圓周方向傳動配合，圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套內(nèi)圓為軸向錐面，圓環(huán)體軸向外錐套外圓為軸向錐面，圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套以錐面互相配合的方式套在圓環(huán)體軸向外錐套外圓周；所述圓環(huán)體軸向外錐套外套于傳動軸且內(nèi)圓設(shè)有內(nèi)螺旋凸輪，傳動軸設(shè)有與內(nèi)螺旋凸輪相配合的外螺旋凸輪形成螺旋凸輪副；變速彈性元件對圓環(huán)體軸向外錐套施加使其外錐面與圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套的內(nèi)錐面貼合傳動的預(yù)緊力；所述傳動軸動力輸出時，螺旋凸輪副對圓環(huán)體軸向外錐套施加與彈性元件預(yù)緊力相反的軸向分力；所述慢檔傳動機構(gòu)包括超越離合器和中間減速傳動機構(gòu)，所述超越離合器的內(nèi)圈在傳動軸的動力輸出旋轉(zhuǎn)方向與外圈之間超越，所述圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套通過中間減速傳動機構(gòu)與超越離合器的外圈傳動配合，所述超越離合器的內(nèi)圈轉(zhuǎn)動配合外套于傳動軸，所述超越離合器的內(nèi)圈和圓環(huán)體軸向外錐套之間通過慢檔凸輪嚙合副將慢檔動力由超越離合器的內(nèi)圈傳遞至圓環(huán)體軸向外錐套；所述差速器位于差速器箱體內(nèi)，所述差速器箱體集成于變速器箱體，所述傳動軸的動力輸出端與差速器的動力輸入端傳動配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械智能化自適應(yīng)兩檔自動變速驅(qū)動總成，其特征在于所述超越離合器為彈片式超越離合器，包括滾柱和保持架，超越離合器的外圈和內(nèi)圈之間形成用于與滾柱嚙合或分離的嚙合槽；所述保持架包括支撐片、支撐柱和簧片，所述支撐柱與滾柱一一對應(yīng)，所述支撐片在圓周方向固定配合設(shè)置于支撐柱且于支撐片和支撐柱外表面之間形成插槽，所述簧片設(shè)有嵌入插槽的嵌合部，簧片延伸出插槽沿嚙合槽的嚙合方向?qū)L柱施加預(yù)緊力，所述插槽設(shè)有簧片由于對滾柱施加預(yù)緊力所產(chǎn)生彈性變形的變形余量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機械智能化自適應(yīng)兩檔自動變速驅(qū)動總成，其特征在于所述嵌合部設(shè)有承壓部，所述支撐片設(shè)有對承壓部施加使嵌合部嵌入插槽的壓力并限制嵌合部從插槽脫出的壓合部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機械智能化自適應(yīng)兩檔自動變速驅(qū)動總成，其特征在于所述承壓部為一體成型于嵌合部并向外延伸的彈片結(jié)構(gòu)，承壓部向壓合部折彎形成承壓段， 壓合部向承壓部折彎形成疊合于承壓段外表面并對承壓段施加壓力的壓合段。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機械智能化自適應(yīng)兩檔自動變速驅(qū)動總成，其特征在于所述中間減速傳動機構(gòu)包括慢檔中間軸、設(shè)置于慢檔中間軸與其傳動配合的第一慢檔齒輪和第二慢檔齒輪，所述圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套設(shè)有外齒圈并與第一慢檔齒輪嚙合傳動，第二慢檔齒輪與超越離合器的外圈嚙合傳動。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機械智能化自適應(yīng)兩檔自動變速驅(qū)動總成，其特征在于所述變速彈性元件為外套于傳動軸的變速蝶簧，所述變速蝶簧與超越離合器的內(nèi)圈分列于圓環(huán)體軸向外錐套的軸向兩側(cè)，變速蝶簧通過滑動配合外套于傳動軸的變速墊圈頂住圓環(huán)體軸向外錐套一軸向端部，圓環(huán)體軸向外錐套另一軸向端部與超越離合器的內(nèi)圈通過端面凸輪副傳動配合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機械智能化自適應(yīng)兩檔自動變速驅(qū)動總成，其特征在于所述動力裝置為電機，所述電機外殼集成于變速器箱體，電機的動力輸出軸轉(zhuǎn)動配合延伸入變速器箱體并與圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套在圓周方向傳動配合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機械智能化自適應(yīng)兩檔自動變速驅(qū)動總成，其特征在于所述電機的動力輸出軸與圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套通過減速齒輪副在圓周方向傳動配合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機械智能化自適應(yīng)兩檔自動變速驅(qū)動總成，其特征在于所述變速蝶簧設(shè)置在圓環(huán)體軸向外錐套的左側(cè)，超越離合器位于圓環(huán)體軸向外錐套右側(cè)；所述圓環(huán)體軸向外錐套的內(nèi)螺旋凸輪和傳動軸的外螺旋凸輪的展開方向由左向右與傳動軸動力輸出旋轉(zhuǎn)方向相反；所述超越離合器的內(nèi)圈和圓環(huán)體軸向外錐套分別設(shè)置端面凸輪并通過端面凸輪互相嚙合形成慢檔凸輪嚙合副；超越離合器的內(nèi)圈和圓環(huán)體軸向外錐套的端面凸輪嚙合線展開方向由左向右與傳動軸動力輸出旋轉(zhuǎn)方向相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的機械智能化自適應(yīng)兩檔自動變速驅(qū)動總成，其特征在于所述減速齒輪副的從動齒輪通過傳動架與圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套傳動配合，所述傳動架左端通過第一徑向滾動軸承支撐于變速器箱體，右端通過第二徑向滾動軸承支撐于變速器箱體，所述變速蝶簧位于傳動架與傳動軸外圓之間的空腔內(nèi)；所述傳動軸與超越離合器的內(nèi)圈轉(zhuǎn)動配合的軸段外圓表面設(shè)有潤滑油槽。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機械智能化自適應(yīng)兩檔自動變速驅(qū)動總成，包括動力裝置、變速器箱體和傳動軸，還包括慢檔傳動機構(gòu)、圓環(huán)體軸向外錐套和圓環(huán)體軸向內(nèi)錐套，圓環(huán)體軸向外錐套外套于傳動軸且通過螺旋凸輪副傳動，傳動軸直接通過差速器將動力輸出，本發(fā)明具有現(xiàn)有凸輪自適應(yīng)自動變速裝置的全部優(yōu)點，且采用螺旋凸輪副的傳動結(jié)構(gòu)，進一步減小機構(gòu)的徑向尺寸從而減小體積，使用壽命具有較大提高；并且螺旋結(jié)構(gòu)傳動平穩(wěn)，受力均勻，具有無可比擬的穩(wěn)定性和順滑性，進一步提高工作效率，具有更好的節(jié)能降耗效果，較大的控制車輛排放，更適用于純電動汽車和三輪車使用，大大提高車輛的動力性、經(jīng)濟性、駕駛安全性和舒適性。
文檔編號F16H61/32GK102537265SQ20121001902
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月20日
發(fā)明者薛榮生, 黃敦新 申請人:西南大學(xué)