侧挂离合片式自适应两挡自动变速轮毂制造技术

本发明专利技术公开了一种侧挂离合片式自适应两挡自动变速轮毂，包括左轮毂架、右轮毂架、箱体、动力设备、传动轴、车轮和设置在传动轴上的刹车装置，还包括由动力设备驱动的主动轴、设置在变速齿轮轴上的齿轮变速机构和设置在传动轴上的离合片式自适应两挡自动变速总成，所述主动轴和变速齿轮轴设置于箱体内与传动轴平行，本发明专利技术能使电机输出功率与车辆行驶状况始终处于最佳匹配状态，实现车辆驱动力矩与综合行驶阻力的平衡控制；在不切断驱动力的情况下自适应随行驶阻力变化自动进行换挡变速，有利于车辆和机械动力设备高效节能，可以满足山区、丘陵和重负荷条件下使用；本发明专利技术的变速器重量轻、结构紧凑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机动车或机械动力设备的轮毂，特别涉及一种侧挂离合片式自适应两挡自动变速轮毂。
技术介绍
现有技术中，汽车、摩托车、电动自行车等机动车基本上都是通过调速手柄或加速踏板直接控制电流控制速度，或采用手控机械自动变速机构方式实现变速。手柄或加速踏板的操作完全取决于驾驶人员的操作，常常会造成操作与车行状况不匹配，致使动力装置运行不稳定。机动车需要实现对电流的智能化控制控制，而负荷、扭矩或转速是重要的参数。对这个指标的测量普遍采用多种传感器分别获得相关参数，再进行判断。专利号为ZL200510009329.0、名称为“摩托车霍尔差动式自适应传动传感装置”的技术专利公开了一种自适应传动传感装置，该装置能在直接参与传动的同时，同步检测扭矩和速度信号，为摩托车控制器提供数据，使控制系统具备了自适应的功能。但是，这种装置不具备自动换挡功能。以电动车为例，由乘骑者在不知晓行驶阻力的情况下，仅根据经验操作控制的变速装置，难免存在以下问题：1.在启动、上坡和大负载时、由于行驶阻力增加，迫使电机转速下降在低效率区工作，造成电池增大供电电流工况下，电机堵转、发热、甚至停止转动。2.由于没有机械变速器调整扭矩和速度，只能在平原地区推广使用，不能满足山区、丘陵和重负荷条件下使用，缩小了使用范围；3.驱动轮处安装空间小，安装了电机后很难再容纳自动变速器和其它新技术；4.不具备自适应的功能，不能自动检测、修正和排除驾驶员的操作错误；-->5.在车速变化突然时，会使电机处于非稳态工况下运转，必然造成电机功率与行驶阻力难以匹配。6.续行距离短、爬坡能力差，适应范围小。因此，需要对变速器进行改造，能自适应随行驶阻力变化不切断驱动力的情况下自动进行换挡变速，解决扭矩—转速变化小不能满足复杂条件下道路使用的问题，并且安装所需空间较小。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种侧挂离合片式自适应两挡自动变速轮毂，能根据行驶阻力检测驱动扭矩—转速以及行驶阻力—车速信号，使动力设备输出功率与车辆行驶状况始终处于最佳匹配状态，实现车辆驱动力矩与综合行驶阻力的平衡控制；能够在不需要切断驱动力的情况下自适应随行驶阻力变化自动进行换挡变速，能满足山区、丘陵和重负荷条件下使用，车速变化稳缓；同时，本专利技术的变速器体积小、重量轻、结构紧凑，适合于轮毂处安装。本专利技术的侧挂离合片式自适应两挡自动变速轮毂，包括左轮毂架、右轮毂架、箱体、动力设备、传动轴、车轮和设置在传动轴上的刹车装置，所述左轮毂架和右轮毂架与箱体固定连接，传动轴设置在箱体内与其转动配合，传动轴的一部分伸出箱体与车轮固定配合，左轮毂架和右轮毂架分列车轮左右两侧，还包括设置在箱体内的主动轴和变速齿轮轴，所述主动轴和变速齿轮轴与传动轴平行设置，主动轴由动力设备驱动，主动轴上相对固定设置主动传动齿轮；所述变速齿轮轴上设置齿轮变速机构，传动轴上设置离合片式自适应两挡自动变速总成；a.齿轮变速机构包括变速齿轮轴、设置在变速齿轮轴上的一级变速齿轮和二级变速齿轮；所述一级变速齿轮和二级变速齿轮之间通过离合传动装置进行传动；b.离合片式自适应两挡自动变速总成包括变速弹簧离合片式自适应离合器和慢挡超越离合器；-->I.变速弹簧离合片式自适应离合器包括与一级变速齿轮啮合的主动离合齿圈、至少一片主动摩擦片，从动传动套、与主动摩擦片构成摩擦副的从动摩擦片、传动轴和变速弹簧；所述传动轴为外圆周上均布加工有至少一个螺旋凸轮槽的凸轮轴，螺旋凸轮槽的展开方向从左向右看与凸轮轴旋转方向相反；从动传动套圆周上均布加工有与螺旋凸轮槽数量相同的径向通孔，从动传动套间隙配合套在凸轮轴外圆周，柱销通过径向通孔插入凸轮轴的螺旋凸轮槽；主动离合齿圈套在从动传动套外圆周与其转动配合，主动离合齿圈和从动传动套端面分别加工有轴向花键槽，主动摩擦片通过外圆周加工的花键槽与主动离合齿圈相配合，从动摩擦片通过内圆周加工的花键槽与从动传动套相配合，主动摩擦片和从动摩擦片互相间隔交错安装，在变速弹簧作用下紧密贴合；主动轴的主动传动齿轮通过动力传递装置与主动离合齿圈相对固定连接；II.慢挡超越离合器与变速弹簧离合片式自适应离合器并列设置，包括与二级变速齿轮啮合的慢挡超越离合齿圈、与慢挡超越离合齿圈保持超越啮合接触状态的慢挡超越离合滚柱和慢挡超越离合器内圈；慢挡超越离合器内圈间隙配合套在传动轴外圆周，慢挡超越离合器内圈外圆顶住慢挡超越离合滚柱；从动传动套与慢挡超越离合器内圈径向固定配合；进一步，所述动力传递装置包括传动套和与主动传动齿轮啮合的从动齿轮，所述传动套套在凸轮轴外圆周与其转动配合，从动齿轮与传动套相对固定配合，传动套一侧端面与主动离合齿圈径向固定配合；进一步，所述离合传动装置包括压紧弹簧、传动棘轮、分离拨叉、拨叉定轴、回位扭簧和固定设置在二级变速齿轮端面上的从动棘轮，所述变速齿轮轴与箱体转动配合，所述一级变速齿轮径向固定配合套在变速齿轮轴上，二级变速齿轮间隙配合配合套在变速齿轮轴上，二级变速齿轮公称直径小于一级变速齿轮；传动棘轮径向固定配合套在变速齿轮轴上在压紧弹簧的作用下与从动棘-->轮啮合；所述传动棘轮外圆周设置周向环槽，分离拨叉一端伸入从径向周向环槽，另一端与拨叉轴固定配合，拨叉轴可相对箱体转动并垂直于变速齿轮轴，回位扭簧设置在变速齿轮轴上作用于分离拨叉使其做分离动作后回位；所述箱体上固定设置防止分离拨叉与周向环槽摩擦的限位块；进一步，所述变速弹簧为蝶簧组，位于传动套与凸轮轴之间形成的空腔内，右端面紧靠从动传动套左端面，左端面紧靠旋在凸轮轴上的定位螺母上；所述主动离合齿圈右端部通过齿轮支撑套与从动传动套右侧花键外圆转动配合；进一步，所述慢挡超越离合器还包括轴向截面为T形的左慢挡轴承托环和右慢挡轴承托环；慢挡超越离合器内圈外圆周设置慢挡内圈环形凸台，内圈环形凸台外圆顶住慢挡超越离合滚柱；慢挡超越离合器为外星轮超越离合器，慢挡超越离合齿圈内圆嵌有楔块的凹槽，慢挡超越离合滚柱的弹簧紧靠楔块；左慢挡轴承托环和右慢挡轴承托环以T形端面向内的方式分别设置于慢挡超越离合器内圈的内圈环形凸台、慢挡超越离合滚柱和慢挡超越离合齿圈左右两侧，慢挡超越离合齿圈、左慢挡轴承托环和右慢挡轴承托环分别设置径向位置相对的销孔，销孔内插入固定销；左慢挡轴承托环和右慢挡轴承托环内圆与慢挡超越离合器内圈外圆之间位于内圈环形凸台左右两侧分别设置左慢挡变速滚柱和右慢挡变速滚柱；进一步，所述螺旋凸轮槽为六个在凸轮轴的圆周上均布，横截面为矩形；进一步，所述动力设备为外转子电机，包括转子和定子，所述定子相对于箱体固定设置，转子与主动轴相对固定设置；进一步，所述箱体与左轮毂架固定连接，刹车装置设置有外部支架，外部支架与右轮毂架固定连接，凸轮轴伸出箱体部分与车轮固定配合，并与刹车装置的外部支架内圆转动配合；进一步，所述车轮内圈与凸轮轴外圆之间、电机转子与主动轴之间均通过花键或平健啮合；主动传动齿轮与主动轴之间，从动齿轮与传动套之间，从动传动套与慢挡超越离合器内圈之间，一级变速齿轮以及传动棘轮与变速齿轮轴-->之间均通过花键啮合；传动套与主动离合齿圈分别设置有位置相对的柱销孔，二者之间通过径向传动柱销连接；进一步，所述传动套左端通过第二径向轴承与凸轮轴转动配合，右端与从动传动套本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种侧挂离合片式自适应两挡自动变速轮毂，包括左轮毂架（２２）、右轮毂架（１８）、箱体（１４）、动力设备、传动轴（１）、车轮（２０）和设置在传动轴（１）上的刹车装置（２３），所述左轮毂架（２２）和右轮毂架（１８）与箱体（１４）固定连接，传动轴（１）设置在箱体（１４）内与其转动配合，传动轴（１）的一部分伸出箱体（１４）与车轮（２０）固定配合，左轮毂架（２２）和右轮毂架（１８）分列车轮（２０）左右两侧，其特征在于：还包括设置在箱体（１４）内的主动轴（４０）和变速齿轮轴（１５），所述主动轴（４０）和变速齿轮轴（１５）与传动轴（１）平行设置，主动轴（４０）由动力设备驱动，主动轴（４０）上相对固定设置主动传动齿轮（１１）；所述变速齿轮轴（１５）上设置齿轮变速机构，传动轴（１）上设置离合片式自适应两挡自动变速总成；ａ．齿轮变速机构包括变速齿轮轴（１５）、设置在变速齿轮轴（１５）上的一级变速齿轮（１７）和二级变速齿轮（１９）；所述一级变速齿轮（１７）和二级变速齿轮（１９）之间通过离合传动装置（３９）进行传动；ｂ．离合片式自适应两挡自动变速总成包括变速弹簧离合片式自适应离合器和慢挡超越离合器；Ⅰ．变速弹簧离合片式自适应离合器包括与一级变速齿轮（１７）啮合的主动离合齿圈（３４）、至少一片主动摩擦片（５１），从动传动套（３６）、与主动摩擦片构成摩擦副的从动摩擦片（５２）、传动轴（１）和变速弹簧（５）；所述传动轴（１）为外圆周上均布加工有至少一个螺旋凸轮槽（１ａ）的凸轮轴，螺旋凸轮槽（１ａ）的展开方向从左向右看与凸轮轴（１）旋转方向相反；从动传动套（３６）圆周上均布加工有与螺旋凸轮槽（１ａ）数量相同的径向通孔（３６ａ），从动传动套（３６）间隙配合套在凸轮轴（１）外圆周，柱销（３５）通过径向通孔（３６ａ）插入凸轮轴（１）的螺旋凸轮槽（１ａ）；主动离合齿圈（３４）套在从动传动套（３６）外圆周与其转动配合，主动离合齿圈（３４）和从动传动套（３６）端面分别加工有轴向花键槽，主动摩擦片（５１）通过外圆周加工的花键槽与主动离合齿圈（３４）相配合，从动摩擦片（５２）通过内圆周加工的花键槽与从动传动套（３６）相配合，主动摩擦片（５１）和从动摩擦片（５２）互相间隔交错安装，在变速弹簧（５）作用下紧密贴合；主动轴（４０）的主动传动齿轮（１１）通过动力传递装置（８）与主动离合齿圈（３４）相对固定连接；Ⅱ．慢挡超越离合器与变速弹簧离合片式自适应离合器并列设置...

【技术特征摘要】
1.一种侧挂离合片式自适应两挡自动变速轮毂，包括左轮毂架(22)、右轮毂架(18)、箱体(14)、动力设备、传动轴(1)、车轮(20)和设置在传动轴(1)上的刹车装置(23)，所述左轮毂架(22)和右轮毂架(18)与箱体(14)固定连接，传动轴(1)设置在箱体(14)内与其转动配合，传动轴(1)的一部分伸出箱体(14)与车轮(20)固定配合，左轮毂架(22)和右轮毂架(18)分列车轮(20)左右两侧，其特征在于：还包括设置在箱体(14)内的主动轴(40)和变速齿轮轴(15)，所述主动轴(40)和变速齿轮轴(15)与传动轴(1)平行设置，主动轴(40)由动力设备驱动，主动轴(40)上相对固定设置主动传动齿轮(11)；所述变速齿轮轴(15)上设置齿轮变速机构，传动轴(1)上设置离合片式自适应两挡自动变速总成；a.齿轮变速机构包括变速齿轮轴(15)、设置在变速齿轮轴(15)上的一级变速齿轮(17)和二级变速齿轮(19)；所述一级变速齿轮(17)和二级变速齿轮(19)之间通过离合传动装置(39)进行传动；b.离合片式自适应两挡自动变速总成包括变速弹簧离合片式自适应离合器和慢挡超越离合器；I.变速弹簧离合片式自适应离合器包括与一级变速齿轮(17)啮合的主动离合齿圈(34)、至少一片主动摩擦片(51)，从动传动套(36)、与主动摩擦片构成摩擦副的从动摩擦片(52)、传动轴(1)和变速弹簧(5)；所述传动轴(1)为外圆周上均布加工有至少一个螺旋凸轮槽(1a)的凸轮轴，螺旋凸轮槽(1a)的展开方向从左向右看与凸轮轴(1)旋转方向相反；从动传动套(36)圆周上均布加工有与螺旋凸轮槽(1a)数量相同的径向通孔(36a)，从动传动套(36)间隙配合套在凸轮轴(1)外圆周，柱销(35)通过径向通孔(36a)插入凸轮轴(1)的螺旋凸轮槽(1a)；主动离合齿圈(34)套在从动传动套(36)外圆周与其转动配合，主动离合齿圈(34)和从动传动套(36)-->端面分别加工有轴向花键槽，主动摩擦片(51)通过外圆周加工的花键槽与主动离合齿圈(34)相配合，从动摩擦片(52)通过内圆周加工的花键槽与从动传动套(36)相配合，主动摩擦片(51)和从动摩擦片(52)互相间隔交错安装，在变速弹簧(5)作用下紧密贴合；主动轴(40)的主动传动齿轮(11)通过动力传递装置(8)与主动离合齿圈(34)相对固定连接；II.慢挡超越离合器与变速弹簧离合片式自适应离合器并列设置，包括与二级变速齿轮(19)啮合的慢挡超越离合齿圈(31)、与慢挡超越离合齿圈(31)保持超越啮合接触状态的慢挡超越离合滚柱(30)和慢挡超越离合器内圈(28)；慢挡超越离合器内圈(28)间隙配合套在凸轮轴(1)外圆周，慢挡超越离合器内圈(28)外圆顶住慢挡超越离合滚柱(30)；从动传动套(36)的花键槽与慢挡超越离合器内圈(28)径向固定配合。2.根据权利要求1所述的侧挂离合片式自适应两挡自动变速轮毂，其特征在于：所述动力传递装置(8)包括传动套(7)和与主动传动齿轮(11)啮合的从动齿轮(6)，所述传动套(7)套在凸轮轴(1)外圆周与其转动配合，从动齿轮(6)与传动套(7)相对固定配合，传动套(7)一侧端面与主动离合齿圈(34)径向固定配合。3.根据权利要求1或2所述的侧挂离合片式自适应两挡自动变速轮毂，其特征在于：所述离合传动装置(39)包括压紧弹簧(43)、传动棘轮(44)、分离拨叉(45)、拨叉轴(46)、回位扭簧(47)和固定设置在二级变速齿轮(19)端面上的从动棘轮(19a)，所述变速齿轮轴(15)与箱体(14)转动配合，所述一级变速齿轮(17)径向固定配合套在变速齿轮轴(15)上，二级变速齿轮(19)间隙配合配合套在变速齿轮轴(15)上，二级变速齿轮(19)公称直径小于一级变速齿轮(17)；传动棘轮(44)径向固定配合套在变速齿轮轴(15)上在压紧弹簧(43)的作用下与从动棘轮(19a)啮合；所述传动棘轮(44)外圆周设置周向环槽(44a)，分离拨叉(45)一端伸入从径向周向环槽(44a)，另一端与拨...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛荣生，林毓培，郝允志，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]