一种正反单向共轴二级变速轮装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种正反单向共轴二级变速轮装置，包括由输入轴、传动轮、输出轮、太阳轮、定行星轮、定行星轮轴、过渡单向器、低速单向器组成的一档机构和由输入轴、甩块式初级单向离合器、输出轮组成的二挡机构。本实用新型专利技术充分利用电机可以正反方向转动的特性，以及单向器的单向有效旋转的特性，通过切换电机的旋转方向实现同向、直线驱动二级速比输出，在相比于传统变速箱具有灵活应用，通用性强，体积小巧，不占车辆空间等巨大优势之外，本实用新型专利技术还完美解决了电动摩托车的手推前进和手推倒车问题，以及低速单向器高速空转摩擦的问题，这不仅可以大大提高变速机构的使用寿命，而且也降低了工艺的难度，有利于大规模生产。

A kind of positive and negative one-way coaxial two-stage gear changing device

The utility model discloses a positive and negative unidirectional coaxial two-stage variable speed wheel device, which comprises a first gear mechanism composed of an input shaft, a transmission wheel, an output wheel, a sun wheel, a fixed travel star wheel, a fixed planet wheel axle, a transition single direction device and a low-speed single direction device, and a second gear mechanism composed of an input shaft, a swing type primary unidirectional clutch and an output wheel. The utility model makes full use of the positive and negative rotation characteristics of the motor, and the unidirectional effective rotation characteristics of the single direction, and realizes the output of the two-stage speed ratio of the same direction and linear drive by switching the rotation direction of the motor. Compared with the traditional gearbox, the utility model has the advantages of flexible application, strong universality, small size, no occupation of vehicle space, etc., and the utility model also perfectly solves the problem The problems of hand push forward and hand push reverse of electric motorcycle, as well as the problems of high-speed idling friction of low-speed single steering gear, not only can greatly improve the service life of transmission mechanism, but also reduce the difficulty of technology, which is conducive to large-scale production.

【技术实现步骤摘要】
一种正反单向共轴二级变速轮装置
本技术属于电动车
，具体涉及一种用于电动车辆的正反单向共轴二级变速轮装置。
技术介绍
电动车辆是当今交通工具的发展方向，目的是采用新能源动力替代高能耗高排放的传统石化能源动力，从而解决地球环境污染和石化资源枯竭的问题。但是目前电动驱动所存在的问题是多方面的，如电动摩托车的结构安装问题，电机电控的效率问题，以及变速问题等等。现如今，传统的电动二轮车，如电动自行车，一般采用电机直驱或一级变速的轮毂电机，并且国家严格规范了其行驶速度，通常时速不超过30公里，因此技术十分成熟，基本满足了电动自行车的使用要求。但传统的电动摩托车就不那么走运了，十多年来，电动摩托车的不成功，主要一个原因就在于电机效率应用的问题。众所周知，电机无法在全覆盖高转速和低转速的综合效率的同时，还去面对低速启动时大扭矩的工作状态，因此对于行驶速度可达到时速60公里以上的电动摩托车而言，传统的轮毂电机的频率不足以支撑多级变速的要求。目前市面上也存在一些专门应用于电动摩托车的二级变速箱，但这类二级变速箱的原理复杂，结构较大，因此对于以轻便为主的电动摩托车并不理想。摩托车厂家更愿意保留传统的链条传动或者皮带传动的方式，以维持车辆的美观性和使用维护的便捷性。本申请人也在先申请过一件专利“一种正反单向单轴二级变速轮装置”（申请号：201820577217.2），这类二级变速箱采用了输入轴和输出轮之间设置正、反单向器及定行星齿轮组的新设计，充分利用电机可以正、反方向转动的特性，通过切换电机的旋转方向实现同向、单轴驱动二级速比输出，达到二级变速的目的。相比于传统的电动摩托车变速箱，这类二级变速箱不仅体积小巧，通用性强，而且通过高效率的二档变速，可以实现电机效率应用的最大化，兼顾高转速和低转速的电机效率，并由低速大扭矩克服电机高能耗。但是经过长期的使用和测试后发现，这类二级变速箱也存在着以下几处缺陷：1、单向器空转摩擦承受力的问题：由于负责低速挡和高速挡的正、反向单向器套设在同一根输入轴上，因此当某一个单向器工作时，另一个单向器就会进行空转，这原理上是没有问题的；但在实际应用过程中，当车辆进行到高挡加速阶段时，输入轴通过高速挡单向器直驱，输出轮的旋转就会通过定行星齿驱动太阳齿带动低速挡单向器在输入轴上空转，设电机转速2500rpm，则计算低速挡单向器的空转转速达到2500+2500*2.8（速比）=9800rpm，可以确定在此转速下机构的寿命是有限的。2、倒车问题：由于电机的两个转动方向均已被利用，无论输入轴正转、反转或者高速、低速，输出轮始终保持正转，因此原理上这类二挡变速箱是不具备手推倒车功能的。3、工艺难度问题：由于单向器需要承受较高的空转转速，因此对单向器及其他套件的工艺提出了较高的要求，不利于大规模生产。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种正反单向共轴二级变速轮装置，以弥补上述现有技术中存在的缺陷。为达到上述技术目的及效果，本技术通过以下技术方案实现：一种正反单向共轴二级变速轮装置，包括输入轴、传动轮、输出轮、太阳轮、定行星轮、定行星轮轴、过渡单向器、甩块式初级单向离合器、低速单向器和定位板；所述输入轴可转动地安装在所述定位板上，所述太阳轮通过一个低速单向器套设在所述输入轴上，所述低速单向器的外圈与所述太阳轮固定连接，所述低速单向器的内圈与所述输入轴固定连接，所述低速单向器在所述输入轴反转时有效，在所述输入轴正转时失效，所述太阳轮的外部设置有所述传动轮，所述传动轮的一侧为大口端，另一侧为小口端；所述传动轮的大口端无限接近所述定位板或与所述定位板贴合，所述传动轮的小口端通过通过支撑轴承套设在在所述输入轴上，且所述传动轮的小口端的外侧面中央设有一圈用于安装所述输出轮的输出轮安装座；所述太阳轮与所述传动轮之间设置有若干个定行星轮，每个所述定行星轮均通过各自对应的所述定行星轮轴可转动地安装在所述定位板上，且每个所述定行星轮均同时与所述太阳轮和所述传动轮啮合；所述输入轴的输出端伸出所述传动轮后套设有所述甩块式初级单向离合器，所述甩块式初级单向离合器的外部设置有所述输出轮，所述甩块式初级单向离合器的内圈与所述输入轴的输出端固定连接，所述甩块式初级单向离合器的外圈与所述输出轮的内壁固定连接；所述输出轮的一侧为封闭端，另一侧为开口端，所述输出轮的封闭端的外侧面中央设置有花键轴，所述输出轮的开口端则通过所述过渡单向器安装在所述输出轮安装座上，所述过渡单向器的外圈与所述输出轮的开口端固定连接，所述过渡单向器的内圈与所述输出轮安装座的外缘固定连接；所述甩块式初级单向离合器在所述输入轴高速正转时有效，在所述输入轴反转或低速正转时失效；所述过渡单向器在所述输入轴反转时有效，在所述输入轴正转时失效；且所述花键轴、所述输出轮、所述传动轮、所述太阳轮和所述输入轴同时共轴。进一步的，所述传动轮的大口端与所述定位板之间设置有减小摩擦的支撑轴承。进一步的，所述输入轴的输入端直接为电机轴的输出端，或所述输入轴的输入端设置有用于连接电机轴的花键套。进一步的，所述传动轮和所述输出轮的外部设置有一个箱壳，所述花键轴伸出于所述箱壳之外，且所述花键轴与所述箱壳的壳壁之间设置有支撑轴承。进一步的，所述箱壳与所述定位板形成一个密闭空间，在所述密闭空间内注入有润滑油，进行油封。进一步的，所述太阳轮与所述传动轮之间设置有三个所述定行星轮。进一步的，三个所述定行星轮围绕所述太阳轮圆周呈品字形分布。进一步的，为了进一步简化结构，降低成本，可以考虑放弃所述低速单向器，所述太阳轮直接套设在所述输入轴上，所述传动轮相对于所述输出轮的空转直接依靠所述过渡单向器来实现。首先，简单介绍本技术所采用的甩块式初级单向离合器的工作原理：当甩块式初级单向离合器的内圈朝一个方向高速旋转时，其内圈上的若干甩块会向外圈甩开，最终带力外圈，使外圈一同随内圈同步转动，当甩块初级单向离合器的内圈朝相同方向低速旋转或朝相反方向旋转时，其内圈上的若干甩块则不会向外甩开，因此内圈无法带力外圈，内圈相对于外圈进行空转。其次，简单介绍本技术所采用的定行星齿轮组的工作原理：三个定行星齿轮通过定行星轮轴固定在定位板上，也就是说，该变速机构内的定行星齿轮组与传统行星齿轮组设计应用完全不同，区别在于三个定行星齿轮是固定不动的，通过定位板与电机的硬连接传递扭力，并由定行星轮的转动，将电机的反转变为传动轮的正转。最后，介绍本技术的正反单向共轴二级变速轮装置的的工作原理：（1）具有低速单向器的二级变速轮装置当电机反转时，驱动输入轴同时反转，此时低速单向器处于有效状态，过渡单向器处于有效状态，甩块式初级单向离合器处于失效状态；一方面，输入轴通过低速单向器带力太阳轮一同反转，太阳轮通过三个定行星轮的换向，使得传动轮进行正转，传动轮进一步通过过渡单向轮带动输出轮也进行正转，另一方面，由于甩块式初级单向离合器在输入轴反转时处于失效状态，因此甩块式初级单向离合器无法带动输出轮进行反转，进而输入轴的反转不会对输出轮的正转形成干涉，此时本机构进行慢转速，高扭矩输出，即为变速装置的一挡；当需要升挡时，电机停止反转，开始高速正转并驱动输入轴同时正转，此时低速单向器处于失效状态，过渡单向器处于失效状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种正反单向共轴二级变速轮装置，其特征在于：包括输入轴（1）、传动轮（2）、输出轮（3）、太阳轮（4）、定行星轮（5）、定行星轮轴（6）、过渡单向器（7）、甩块式初级单向离合器（8）和定位板（9）；所述输入轴（1）可转动地安装在所述定位板（9）上，所述输入轴（1）上套设有所述太阳轮（4），所述太阳轮（4）的外部设置有所述传动轮（2），所述传动轮（2）的一侧为大口端，另一侧为小口端；所述传动轮（2）的大口端无限接近所述定位板（9）或与所述定位板贴合，所述传动轮（2）的小口端通过通过支撑轴承（10）套设在在所述输入轴（1）上，且所述传动轮（2）的小口端的外侧面中央设有一圈用于安装所述输出轮（3）的输出轮安装座（11）；所述太阳轮（4）与所述传动轮（2）之间设置有若干个定行星轮（5），每个所述定行星轮（5）均通过各自对应的所述定行星轮轴（6）可转动地安装在所述定位板（9）上，且每个所述定行星轮（5）均同时与所述太阳轮（4）和所述传动轮（2）啮合；所述输入轴（1）的输出端伸出所述传动轮（2）后套设有所述甩块式初级单向离合器（8），所述甩块式初级单向离合器（8）的外部设置有所述输出轮（3），所述甩块式初级单向离合器（8）的内圈与所述输入轴（1）的输出端固定连接，所述甩块式初级单向离合器（8）的外圈与所述输出轮（3）的内壁固定连接；所述输出轮（3）的一侧为封闭端，另一侧为开口端，所述输出轮（3）的封闭端的外侧面中央设置有花键轴（12），所述输出轮（3）的开口端则通过所述过渡单向器（7）安装在所述输出轮安装座（11）上，所述过渡单向器（7）的外圈与所述输出轮（3）的开口端固定连接，所述过渡单向器（7）的内圈与所述输出轮安装座（11）的外缘固定连接；所述甩块式初级单向离合器（8）在所述输入轴（1）高速正转时有效，在所述输入轴（1）反转或低速正转时失效；所述过渡单向器（7）在所述输入轴（1）反转时有效，在所述输入轴（1）正转时失效；且所述花键轴（12）、所述输出轮（3）、所述传动轮（2）、所述太阳轮（4）和所述输入轴（1）同时共轴。...

【技术特征摘要】
1.一种正反单向共轴二级变速轮装置，其特征在于：包括输入轴（1）、传动轮（2）、输出轮（3）、太阳轮（4）、定行星轮（5）、定行星轮轴（6）、过渡单向器（7）、甩块式初级单向离合器（8）和定位板（9）；所述输入轴（1）可转动地安装在所述定位板（9）上，所述输入轴（1）上套设有所述太阳轮（4），所述太阳轮（4）的外部设置有所述传动轮（2），所述传动轮（2）的一侧为大口端，另一侧为小口端；所述传动轮（2）的大口端无限接近所述定位板（9）或与所述定位板贴合，所述传动轮（2）的小口端通过通过支撑轴承（10）套设在在所述输入轴（1）上，且所述传动轮（2）的小口端的外侧面中央设有一圈用于安装所述输出轮（3）的输出轮安装座（11）；所述太阳轮（4）与所述传动轮（2）之间设置有若干个定行星轮（5），每个所述定行星轮（5）均通过各自对应的所述定行星轮轴（6）可转动地安装在所述定位板（9）上，且每个所述定行星轮（5）均同时与所述太阳轮（4）和所述传动轮（2）啮合；所述输入轴（1）的输出端伸出所述传动轮（2）后套设有所述甩块式初级单向离合器（8），所述甩块式初级单向离合器（8）的外部设置有所述输出轮（3），所述甩块式初级单向离合器（8）的内圈与所述输入轴（1）的输出端固定连接，所述甩块式初级单向离合器（8）的外圈与所述输出轮（3）的内壁固定连接；所述输出轮（3）的一侧为封闭端，另一侧为开口端，所述输出轮（3）的封闭端的外侧面中央设置有花键轴（12），所述输出轮（3）的开口端则通过所述过渡单向器（7）安装在所述输出轮安装座（11）上，所述过渡单向器（7）的外圈与所述输出轮（3）的开口端固定连接，所述过渡单向器（7）的内圈与所述输出轮安装座（11）的外缘固定连接；所述甩块式初级单向离合器（8）在所述输入轴（1）高速正转时有效...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊朝晖，夏红明，
申请(专利权)人：樊朝晖，
类型：新型
国别省市：江苏,32