【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电驱动系统，具体涉及一种纵置双向锥度离合自适应变速手动前后换挡电驱动系统。
技术介绍
1、电动车辆运转首先取决于电驱动系统，电驱动系统己实现了机械和电驱动功率部件的深度融合，是行驶的核心部件，是给电动车辆提供动力所需要的一切装置。电驱动系统主要由四大部分组成：驱动电机、变速器、功率变换器和控制器。其性能和效率直接影响电动车辆的动力性、经济性和舒适性。驱动电机和变速器的尺寸、重量也会影响到电动车的整体效率。功率变换器和控制器则对电动汽车的安全可靠运行有很大关系。
2、电驱动系统仅装减速传动虽然能使电动机产生的扭矩输出直接顺畅，却无法同时兼顾纯电动车辆的动力性和经济性，这是因为行驶过程中驱动电机多数工作情况下无法处于高效率工作点，尤其是在最高或最低车速以及低负荷条件下，由于减速传动比大，速度到达极限之后没有提升空间，造成电动车辆巡航状态也处于较高的转速临界点，速度受到制约，效率一般会降至60-70％以下，功率损耗较大，高速经济性不高，车辆的动力性、经济性与舒适性差，严重浪费了车载电能，而减少续驶里程。另外，仅装减速传动结构电驱动系统也不利于采用高效率、轻量化的驱动电机。
3、电驱动系统装有变速箱与仅装减速传动箱相比较，装有变速箱对动力输出的损耗更小，既能在恒转矩区提供较高的驱动转矩，又能在恒功率区提供较高的转速，还能在低速重载工况下，实现大扭矩、高效率。更优的是可选择电动机动力爆发的时机，优化提升驱动电机的动力输出效率，增强持续加速性能，具有更加宽广的高效率平台，可以充分满足车辆加速、爬坡与高速
4、随着产品向上升级换代，用户对性能、效率和续航里程的追求以及对重量和成本的敏感度降低，匹配可变速的变速器应该是电动摩托车传动系统未来的发展趋势。
5、从2013-2019年期间具有多个专利文献，比如，公开号为cn105151216a的中国专利，公开了采用智慧平衡自适应自动变速控制系统，简称aat，aat变速器的核心工作原理在于：通过外部负载反向驱动端面凸轮副，使负责高速挡的传动部件发生轴向移动，从而达到自适应自动换挡的目的。
6、又比如中国专利(申请号：cn201310389721，名称：多凸轮自适应多档自动变速器)公开的多种采用锥形摩擦副结合预紧力控制传动的变速系统，该系统借助电机输出动力和行驶阻力属性，通过摩擦传动部件，通过端面凸轮离合机构，通过超越离合器改变传动路线，根据负载自适应选择高速或低速挡，进行档位切换。摩擦传动部件外表面被设计成圆锥形型体，摩擦环内圈被构造成与锥形型面相匹配的锥形孔结构，位于摩擦传动部件右端的弹性元件推动摩擦传动部件进入锥形孔，即可实现动力结合，位于摩擦传动部件左端的端面凸轮受负载推动摩擦传动部件离开锥形孔，即可实现动力分离。在该文献所记载的端面凸轮离合机构中，负责执行分离与结合的部分由摩擦传动部件以及弹性元件构成。
7、该结构的变速系统突破了传统的电动车传动变速结构，但依然存在较多的技术问题：
8、1.自适应凸轮离合机构中摩擦副传动设置传递的载荷等于和小于传递扭矩时，摩擦副传动机构部件分离后，牵引力和行驶阻力由相对、相互作用，经传动机构转为同方向轴向合成压力，压向弹性元件碟簧，弹性元件碟簧被轴向被压缩后，弹性元件特性会反向弹性弹力增加的同时顶回摩擦副传动机构中移动构件，摩擦副会出现短时间粘连，使摩擦副传动机构难以实现快速分离和结合，会加快摩擦副磨损，导致换挡不平顺，影响摩擦副传动机构使用寿命，尤其在摩擦传动部件在牵引力和行驶阻力相对作用递增到等于和大于传递扭矩限值时，反向弹性顶回更为突出。存在着如何减少弹性元件被压缩后弹力增加带来的反向弹回的工程原理和结构问题；
9、2.摩擦副传动机构与弹性元件分布顺序布局，存在着占据空间位置大，传递动力小，以及效率不高的结构问题；
10、3.机构由于没有设置分动机构，结构复杂，存在着不利于轻量化和集成化的问题；
11、4.标定摩擦副传动机构离合传递扭矩和转速和电机高效功率目标的撒卸过程复杂和时间过长；
12、5.摩擦传动部件没有适应颠颇、搓衣板路的瞬间反复锁定机构；
13、6.机构存在着控制器适时同步控制等等工程问题；
14、7.没有倒挡功能。
技术实现思路
1、为解决以上的技术问题，本专利技术提供了一种纵置双向锥度离合自适应变速手动前后换挡电驱动系统。
2、其技术方案如下：
3、本申请的第一方面涉及一种纵置双向锥度离合自适应变速手动前后换挡电驱动系统，包括电机和变速总成，变速总成包括主轴、自适应凸轮离合机构、手动前后换挡机构和减速机构，自适应凸轮离合机构包括均能够相对转动地沿轴向依次套装在主轴上的双端面凸轮套、内锥套小托环和内锥套大托环、能够相对转动地套装在双端面凸轮套上的内锥套以及摩擦配合地套装在内锥套外的外锥套，主轴上延径向凸出形成有一圈位于双端面凸轮套远离内锥套小托环一端的端面凸轮凸台，双端面凸轮套的两端端面分别与端面凸轮凸台和内锥套小托环的相邻端面之间均构成第一端面凸轮副，端面凸轮凸台上套装有与其同步转动的二级从动齿轮以及能够相对其转动的中间传动套，中间传动套的两端端面分别与二级从动齿轮和内锥套的相邻端面之间均构成第二端面凸轮副，中间传动套、内锥套、双端面凸轮套和内锥套小托环均能够沿主轴轴向移动，内锥套小托环具有径向延伸的第一支撑盘，内锥套大托环具有径向延伸的第二支撑盘，内锥套环绕在第一支撑盘和第二支撑盘外，第一支撑盘的外周面与内锥套的内周面花键配合，内锥套和第一支撑盘之间弹性地支承有第一弹性元件组，第一支撑盘和第二支撑盘之间弹性地支承有第二弹性元件组，中间传动套上能够相对转动地套装有与外锥套同步转动的动力输入套，该动力输入套上具有一级主动齿，主轴上同步转动地套装有动力输出齿轮，电机的电机轴上同步转动地套装端盖，该端盖同轴固连地盖合在外锥套远离中间传动套的一端；
4、减速机构包括与主轴平行的副轴、成型在副轴上的二级主动齿以及套装在副轴上的快慢挡超越离合器，二级主动齿与二级从动齿轮啮合，快慢挡超越离合器的外圈具有与一级主动齿啮合的一级从动齿；
5、手动前后换挡机构包括与主轴平行的换挡传动轴、均能够相对转动地套装在换挡传动轴上的前进挡结合齿轮和倒挡结合齿轮以及同步转动地套装在换挡传动轴上的前进挡拨叉安装套、动力输出主动齿轮和倒挡拨叉套，前进挡结合齿轮与动力输出齿轮啮合，前进挡拨叉安装套上同步转动地套装有能够沿其轴向滑动的前进挡拨叉套，倒挡结合齿轮与一级主动齿啮合，前进挡拨叉套能够沿换挡传动轴轴向滑动，以与前进挡结合齿轮结合或分离，倒挡拨叉套能够沿换挡传动轴轴向滑动，以与倒挡结合齿轮结合或分离。
6、采用以上纵置双向锥度离合自适应变速手动前后换挡电驱动系统，具有以下本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种纵置双向锥度离合自适应变速手动前后换挡电驱动系统，包括电机和变速总成，所述变速总成包括主轴、自适应凸轮离合机构、手动前后换挡机构和减速机构，其特征在于：所述自适应凸轮离合机构包括均能够相对转动地沿轴向依次套装在主轴上的双端面凸轮套、内锥套小托环和内锥套大托环、能够相对转动地套装在双端面凸轮套上的内锥套以及摩擦配合地套装在内锥套外的外锥套，所述主轴上延径向凸出形成有一圈位于双端面凸轮套远离内锥套小托环一端的端面凸轮凸台，所述双端面凸轮套的两端端面分别与端面凸轮凸台和内锥套小托环的相邻端面之间均构成第一端面凸轮副，所述端面凸轮凸台上套装有与其同步转动的二级从动齿轮以及能够相对其转动的中间传动套，所述中间传动套的两端端面分别与二级从动齿轮和内锥套的相邻端面之间均构成第二端面凸轮副，所述中间传动套、内锥套、双端面凸轮套和内锥套小托环均能够沿主轴轴向移动，所述内锥套小托环具有径向延伸的第一支撑盘，所述内锥套大托环具有径向延伸的第二支撑盘，所述内锥套环绕在第一支撑盘和第二支撑盘外，所述第一支撑盘的外周面与内锥套的内周面花键配合，所述内锥套和第一支撑盘之间弹性地支承有第一弹性元件组，所
2.根据权利要求1所述的纵置双向锥度离合自适应变速手动前后换挡电驱动系统，其特征在于：所述前进挡拨叉套靠近前进挡结合齿轮一端的内周面上成型有一圈前进挡主动结合键，所述前进挡结合齿轮靠近前进挡拨叉套的一端端面凹陷形成有与前进挡拨叉套相适配的前进挡结合槽，该前进挡结合槽的内侧槽壁上成型有与前进挡主动结合键相适配的前进挡从动结合键，所述倒挡拨叉套靠近倒挡结合齿轮一端的内周面上成型有一圈倒挡主动结合键，所述倒挡结合齿轮靠近倒挡拨叉套的一端端面凹陷形成有与倒挡拨叉套相适配的倒挡结合槽，该倒挡结合槽的外侧槽壁上成型有与倒挡主动结合键相适配的倒挡从动结合键，所述前进挡拨叉套靠近前进挡拨叉安装套一端的内周面与前进挡拨叉安装套的外周面花键配合，所述倒挡拨叉套远离倒挡结合齿轮一端的内周面与换挡传动轴花键配合。
3.根据权利要求1所述的纵置双向锥度离合自适应变速手动前后换挡电驱动系统，其特征在于：还包括动力输出齿轮轴，该动力输出齿轮轴包括与主轴同轴设置的轴部以及与动力输出主动齿轮啮合的齿部。
4.根据权利要求1所述的纵置双向锥度离合自适应变速手动前后换挡电驱动系统，其特征在于：所述第二弹性元件组的刚度系数大于或等于第一弹性元件组的刚度系数。
5.根据权利要求1所述的纵置双向锥度离合自适应变速手动前后换挡电驱动系统，其特征在于：所述主轴上安装有用于调节第一弹性元件组和第二弹性元件组预紧力的预紧力调节组件，该预紧力调节组件包括花键配合地套装在主轴上的扭矩标定套、螺纹配合地套装在主轴上的扭矩标定螺母以及能够拆卸地安装在主轴上的轴用弹性挡圈，所述扭矩标定套远离扭矩标定螺母的一端支承在内锥套大托环远离内锥套小托环的一端，并能够沿主轴轴向滑动，所述扭矩标定螺母和扭矩标定套之间支承有调整垫圈，所述轴用弹性挡圈与扭矩标定螺母远离调整垫圈的一端端面抵接，以锁止扭矩标定螺母。
6.根据权利要求5所述的纵置双向锥度离合自适应变速手动前后换挡电驱动系统，其特征在于：所述主轴的两端分别缩径形成外花键段和外螺纹段，所述动力输出齿轮花键配合地套装在外花键段上，所述扭矩标定螺母螺纹配合地套装在外螺纹段上，所述端面凸轮凸台与外花键段相邻。
7.根据权利要求1所述的纵置双向锥度离合自适应变速手动前后换挡电驱动系统，其特征在于：所述内锥套具有沿其中心轴线贯穿的碟簧安装腔，该碟簧安装腔靠近中间传动套的一端形成有支撑台阶面，所述内锥套大托环位于碟簧安装腔远离中间传动套的一端，所述内锥套小托环位于碟簧安装腔的中部，所述第一弹性元件组的两端分别弹性地支承在支撑台阶面和第一支撑盘上，所述内锥套靠近中间传动套的一端一体成型有与中间传动套构成第二端面凸轮副的凸轮套部，该凸轮套部能够相对转动地套装在双端面凸轮套上，并能够沿双端面凸轮套轴向滑动。
8.根据权利要求7所述的纵置双向锥度离合自适应变速手动前后换挡电驱动系统，其特征在于：所述碟簧安装腔的中部具有与第一支撑盘相适配的第一环道，该第一环道为圆筒形结构，且第一环道的周向内壁上具有内花键，所述第一支撑盘的外缘沿轴向延伸形成有花键环，该花键环的周向外壁上具有与第一环道上的内花键形成花键配合的外花键。
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【技术特征摘要】
1.一种纵置双向锥度离合自适应变速手动前后换挡电驱动系统，包括电机和变速总成，所述变速总成包括主轴、自适应凸轮离合机构、手动前后换挡机构和减速机构，其特征在于：所述自适应凸轮离合机构包括均能够相对转动地沿轴向依次套装在主轴上的双端面凸轮套、内锥套小托环和内锥套大托环、能够相对转动地套装在双端面凸轮套上的内锥套以及摩擦配合地套装在内锥套外的外锥套，所述主轴上延径向凸出形成有一圈位于双端面凸轮套远离内锥套小托环一端的端面凸轮凸台，所述双端面凸轮套的两端端面分别与端面凸轮凸台和内锥套小托环的相邻端面之间均构成第一端面凸轮副，所述端面凸轮凸台上套装有与其同步转动的二级从动齿轮以及能够相对其转动的中间传动套，所述中间传动套的两端端面分别与二级从动齿轮和内锥套的相邻端面之间均构成第二端面凸轮副，所述中间传动套、内锥套、双端面凸轮套和内锥套小托环均能够沿主轴轴向移动，所述内锥套小托环具有径向延伸的第一支撑盘，所述内锥套大托环具有径向延伸的第二支撑盘，所述内锥套环绕在第一支撑盘和第二支撑盘外，所述第一支撑盘的外周面与内锥套的内周面花键配合，所述内锥套和第一支撑盘之间弹性地支承有第一弹性元件组，所述第一支撑盘和第二支撑盘之间弹性地支承有第二弹性元件组，所述中间传动套上能够相对转动地套装有与外锥套同步转动的动力输入套，该动力输入套上具有一级主动齿，所述主轴上同步转动地套装有动力输出齿轮，所述电机的电机轴上同步转动地套装端盖，该端盖同轴固连地盖合在外锥套远离中间传动套的一端；
2.根据权利要求1所述的纵置双向锥度离合自适应变速手动前后换挡电驱动系统，其特征在于：所述前进挡拨叉套靠近前进挡结合齿轮一端的内周面上成型有一圈前进挡主动结合键，所述前进挡结合齿轮靠近前进挡拨叉套的一端端面凹陷形成有与前进挡拨叉套相适配的前进挡结合槽，该前进挡结合槽的内侧槽壁上成型有与前进挡主动结合键相适配的前进挡从动结合键，所述倒挡拨叉套靠近倒挡结合齿轮一端的内周面上成型有一圈倒挡主动结合键，所述倒挡结合齿轮靠近倒挡拨叉套的一端端面凹陷形成有与倒挡拨叉套相适配的倒挡结合槽，该倒挡结合槽的外侧槽壁上成型有与倒挡主动结合键相适配的倒挡从动结合键，所述前进挡拨叉套靠近前进挡拨叉安装套一端的内周面与前进挡拨叉安装套的外周面花键配合，所述倒挡拨叉套远离倒挡结合齿轮一端的内周面与换挡传动轴花键配合。
3.根据权利要求1所述的纵置双向锥度离合自适应变速手动前后换挡电驱动系统，其特征在于：还包括动力输出齿轮轴，该动力输出齿轮轴包括与主轴同轴设置的轴部以及与动力输出主动齿轮啮合的齿部。
4.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛荣生，邓鑫涛，邓天仪，邓云帆，梁稚子，薛菲，
申请(专利权)人：重庆智主传动产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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