CN108131426A - 一种摩擦片离合器式两级自动换挡变扭齿轮机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种摩擦片离合器式两级自动换挡变扭齿轮机构，涉及车用变速器领域。齿轮机构包含：齿轮箱体、输入轴、中间轴、输出轴、两级传动齿轮组、超越式离合器和摩擦片离合器。通过摩擦片离合器的开合扭矩设定对变速机构进行扭矩控制，在低输入扭矩下，摩擦片离合器处于闭合状态，输入轴扭矩通过第一级传动齿轮组、中间轴、摩擦片离合器、输出轴输出，此时超越式离合器处于超越状态不传递扭矩；当输入扭矩增大到设定扭矩时，摩擦片离合器断开，超越式离合器接合，扭矩由输入轴通过第二级传动齿轮组、超越式离合器、输出轴输出，从而实现换挡变扭。本发明的自动换档变扭齿轮机构，机械结构简单可靠，尺寸小，成本低，具有较大的实用价值。

Description

一种摩擦片离合器式两级自动换挡变扭齿轮机构
技术领域
本发明涉及车用变速器领域，更确切的说，是一种应用于电动车上的自动换挡变扭齿轮机构。
背景技术
随着电动车辆技术的飞速进步，电动车正成为越来越多人的选择，其节能、环保、低噪音等优点深入人心。
然而，相对于超过百年发展史的内燃机车，电动车尚存在一些不足，尤其在面对复杂路况，如持续上坡路段时，电机需要提高负荷工作输出更大扭矩，电机电流随之增大，如电流过大则电机有烧坏的风险。
此时，需要自动变速机构与电机配合，使电机不至于超负荷工作，同时有效输出动力。目前较为成熟的自动变速机构，诸如液力自动变速器（AT)、机械无级自动变速器（CVT)、电控机械自动变速器（AMT)、双离合器自动变速器（DCT），其一般由离合器、制动装置、多个行星齿轮组等组件组成，而单个行星齿轮组又包括太阳齿轮、行星齿轮、行星架、齿圈等部件。变速机构零部件多、结构复杂、制造工艺和精度要求高、造价较高，并不适用于低成本的电动车。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机械结构简单可靠、尺寸小、制造要求不高、成本低的摩擦片离合器式两级自动换挡变扭齿轮机构,以解决目前较为成熟的的自动变速器不适用低成本的电动车的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种摩擦片离合器式两级自动换挡变扭齿轮机构，包括齿轮箱体、安装在齿轮箱体内的摩擦片离合器式两级自动换挡变扭机构。
所述摩擦片离合器式两级自动换挡变扭机构包括输入轴、中间轴、第一级主动齿轮、第一级从动齿轮、摩擦片离合器、超越式离合器、第二级从动齿轮、第二级主动齿轮和输出轴。
所述输入轴上依次固定安装有第一级主动齿轮、第二级主动齿轮，输入轴一端伸出齿轮箱体外接收外源动力。
所述中间轴、输出轴同轴线并与输入轴平行，中间轴与输出轴之间安装有摩擦片离合器，输出轴另一端伸出齿轮箱体外对外输出动力。中间轴上固定安装有第一级从动齿轮，第一级从动齿轮与输入轴上的第一级主动齿轮相啮合。
所述超越式离合器内圈与输出轴固定连接，其外圈与第二级从动齿轮固定连接，第二级从动齿轮与输入轴上的第二级主动齿轮相啮合，第一级从动齿轮与超越式离合器分列摩擦片离合器两边。
优选地，第一级主动齿轮与第一级从动齿轮处于常啮合状态。
优选地，第二级主动齿轮与第二级从动齿轮处于常啮合状态。
优选地，第二级主动齿轮与第二级从动齿轮的传动比大于第一级主动齿轮与第一级从动齿轮的传动比。
本发明的有益效果在于：
与现有技术相比，本发明的摩擦片离合器式两级自动换挡变扭齿轮机构，其机械结构简单可靠、尺寸小、成本低，适用于低成本的电动车。可实现二级自动换挡变速增扭，解决电动车面对复杂路况，如持续上坡路段时，扭矩不足爬不上坡的问题，同时延长电机的寿命。
附图说明
图1为摩擦片离合器式两级自动换挡变扭齿轮机构示意图；
图2为摩擦片离合器式两级自动换挡变扭机构示意图；
图1中：1.齿轮箱体 2. 摩擦片离合器两级自动换挡变扭机构；
图2中：3. 输入轴 4. 中间轴 5. 第一级主动齿轮 6. 第一级从动齿轮 7. 摩擦片离合器 8. 超越式离合器 9. 第二级从动齿轮 10. 第二级主动齿轮 11. 输出轴。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明：
如图1所示的一种摩擦片离合器式两级自动换挡变扭齿轮机构，包括：齿轮箱体1和安装在齿轮箱体1内的摩擦片离合器两级自动换挡变扭机构2。
如图2所示的摩擦片离合器式两级自动换挡变扭机构2包括输入轴3、中间轴4、第一级主动齿轮5、第一级从动齿轮6、摩擦片离合器7、超越式离合器8、第二级从动齿轮9、第二级主动齿轮10和输出轴11，其通过常闭式摩擦片离合器7和单向超越式离合器8根据不同的输入扭矩实现两级齿轮机构的自动换挡。
输入轴3上依次固定安装有第一级主动齿轮5、第二级主动齿轮10，输入轴3位于第一级主动齿轮5外侧部分的末端伸出齿轮箱体1外接收外源动力。
中间轴4、输出轴11同轴线并与输入轴3平行，中间轴4与输出轴11之间安装有摩擦片离合器7，输出轴11另一端伸出齿轮箱体1外对外输出动力。中间轴4上固定安装有第一级从动齿轮6，第一级从动齿轮6与输入轴3上的第一级主动齿轮5相啮合。
超越式离合器8内圈与输出轴11固定连接，其外圈与第二级从动齿轮9固定连接，第二级从动齿轮9与输入轴3上的第二级主动齿轮10相啮合，第一级从动齿轮6与超越式离合器8分列摩擦片离合器7两边。
第二级主动齿轮10与第二级从动齿轮9处于常啮合状态，其传动比大于处于常啮合状态的第一级主动齿轮5与第一级从动齿轮6。
本发明工作原理在于：
当输入轴3的输入扭矩小于常闭式摩擦片离合器7的设定扭矩时，中间轴4与输出轴11通过常闭式摩擦片离合器7连通驱动输出轴11转动，第二级从动齿轮9在输出轴11的带动下转动，第二级主动齿轮10与第二级从动齿轮9处于常啮合状态，但是，由于第一级主动齿轮5与第一级从动齿轮6的传动比小于第二级主动齿轮10与第二级从动齿轮9的传动比。此时，第二级从动齿轮9的转速要大于第二级主动齿轮10的转速，超越式离合器8处于超越状态，第二级主动齿轮10与第二级从动齿轮9无扭矩传递；
当输入轴3的输入扭矩大于常闭式摩擦片离合器7的设定扭矩时，常闭式摩擦片离合器7开始打滑断开，这时输出轴11和第二级从动齿轮9的转速小于第二级主动齿轮10的转速，超越式离合器8接合，第二级主动齿轮10与第二级从动齿轮9传递扭矩驱动输出轴11转动。由于第一级主动齿轮5与第一级从动齿轮6的传动比小于第二级主动齿轮10与第二级从动齿轮9的传动比，此时，输出轴11转速相比换挡前减小，进而输出扭矩增大，实现换挡变速增扭。
应当指出的是，以上所述实施方式仅为本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种摩擦片离合器式两级自动换挡变扭齿轮机构，其特征在于：包括齿轮箱体（1）、安装在齿轮箱体（1）内的摩擦片离合器式两级自动换挡变扭机构（2）；
所述摩擦片离合器式两级自动换挡变扭机构（2）包括输入轴（3）、中间轴（4）、第一级主动齿轮（5）、第一级从动齿轮（6）、摩擦片离合器（7）、超越式离合器（8）、第二级从动齿轮（9）、第二级主动齿轮（10）和输出轴（11）；
其中，第一级主动齿轮（5）和第二级主动齿轮（10）依次固定安装在输入轴（3）上，输入轴（3）的一端伸出齿轮箱体（1）外接收外源动力；
中间轴（4）和输出轴（11）同轴线；
中间轴（4）与输入轴（3）平行；
中间轴（4）与输出轴（11）之间安装有摩擦片离合器（7）；
中间轴（4）上固定安装有第一级从动齿轮（6）；
输出轴（11）另一端伸出齿轮箱体（1）外对外输出动力；
第一级从动齿轮（6）与输入轴（3）上的第一级主动齿轮（5）相啮合；
超越式离合器（8）内圈与输出轴（11）固定连接；
超越式离合器（8）外圈与第二级从动齿轮（9）固定连接；
第二级从动齿轮（9）与输入轴（3）上的第二级主动齿轮（10）相啮合；
第一级从动齿轮（6）与超越式离合器（8）分列摩擦片离合器（7）两边。
2.根据权利要求1所述摩擦片离合器式两级自动换挡变扭齿轮机构，其特征在于，第一级主动齿轮（5）与第一级从动齿轮（6）处于常啮合状态。
3.根据权利要求1所述摩擦片离合器式两级自动换挡变扭齿轮机构，其特征在于，第二级主动齿轮（10）与第二级从动齿轮（9）处于常啮合状态。
4.根据权利要求1所述摩擦片离合器式两级自动换挡变扭齿轮机构，其特征在于，第二级主动齿轮（10）与第二级从动齿轮（9）的传动比大于第一级主动齿轮（5）与第一级从动齿轮（6）的传动比。
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