一种负载自适应型自动换挡传动机构制造技术

一种负载自适应型自动换挡传动机构，包括箱体、滚珠丝杠、动力输出轴、推力弹簧、丝母、主动齿轮组及从动齿轮组；滚珠丝杠及动力输出轴平行设置在箱体内，滚珠丝杠作为动力输入轴；丝母套装在滚珠丝杠上，主动齿轮组固定套装在丝母上；从动齿轮组固定套装在动力输出轴上，从动齿轮组与主动齿轮组啮合配合；推力弹簧套装在滚珠丝杠外侧，推力弹簧一端通过挡板与箱体相固连；在丝母端部固定套装有止推轴承，止推轴承外圈通过挡板与推力弹簧另一端相固连；主动齿轮组与从动齿轮组之间至少为两级变速传动；主动齿轮组及从动齿轮组均包括高速级、低速级齿轮。本发明专利技术能够通过负载变化自动完成换挡变速工作，此过程无需人工干预，简化了操控。

【技术实现步骤摘要】
一种负载自适应型自动换挡传动机构
本专利技术涉及一种变速装置，特别是涉及一种负载自适应型自动换挡传动机构。
技术介绍
对于以传统的汽车为主的众多交通工具以及新兴的移动类机器人来说，变速装置都是其内必不可少的组成部件，而现阶段想要利用变速装置进行变速换挡，多数只能依赖于人工干预，无论是通过控制拨叉等机械构件进行换挡调速，还是直接通过电子控制方式进行换挡调速，两者在本质上都没有摆脱人工干预。而依赖于人工干预的机械式变速装置及电子式变速装置，其结构通常比较复杂，且不易操作，而且换挡调速时需要人工进行预判。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种负载自适应型自动换挡传动机构，具有结构简单、操控性好、适应能力强及无需人工干预的特点。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种负载自适应型自动换挡传动机构，包括箱体、滚珠丝杠、动力输出轴、推力弹簧、丝母、主动齿轮组及从动齿轮组；所述滚珠丝杠及动力输出轴平行设置在箱体内，滚珠丝杠作为动力输入轴；所述丝母套装在滚珠丝杠上，所述主动齿轮组固定套装在丝母上；所述从动齿轮组固定套装在动力输出轴上，从动齿轮组与主动齿轮组啮合配合；所述推力弹簧套装在滚珠丝杠外侧，推力弹簧一端通过挡板与箱体相固连；在所述丝母端部固定套装有止推轴承，止推轴承外圈通过挡板与推力弹簧另一端相固连。所述主动齿轮组与从动齿轮组之间至少为两级变速传动。所述主动齿轮组由高速级主动齿轮和低速级主动齿轮构成，高速级主动齿轮位于中间，低速级主动齿轮对称分布在高速级主动齿轮两侧；所述从动齿轮组由高速级从动齿轮和低速级从动齿轮构成，高速级从动齿轮位于中间，低速级从动齿轮对称分布在高速级从动齿轮两侧。所述高速级主动齿轮与高速级从动齿轮相对应，所述低速级主动齿轮与低速级从动齿轮相对应。所述推力弹簧的数量为两个，两个推力弹簧对称设置在丝母两端。本专利技术的有益效果：本专利技术与现有技术相比，能够通过负载变化自动完成换挡变速工作，此过程无需人工干预，简化了操控。附图说明图1为本专利技术的一种负载自适应型自动换挡传动机构结构示意图；图2为实施例中处于高速挡位时的自动换挡传动机构运行状态原理图；图3为实施例中处于低速挡位时的自动换挡传动机构运行状态原理图；图中，1—箱体，2—滚珠丝杠，3—动力输出轴，4—推力弹簧，5—丝母，6—止推轴承，7—高速级主动齿轮，8—低速级主动齿轮，9—高速级从动齿轮，10—低速级从动齿轮。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明。一种负载自适应型自动换挡传动机构，包括箱体1、滚珠丝杠2、动力输出轴3、推力弹簧4、丝母5、主动齿轮组及从动齿轮组；所述滚珠丝杠2及动力输出轴3平行设置在箱体1内，滚珠丝杠2作为动力输入轴；所述丝母5套装在滚珠丝杠2上，所述主动齿轮组固定套装在丝母5上；所述从动齿轮组固定套装在动力输出轴3上，从动齿轮组与主动齿轮组啮合配合；所述推力弹簧4套装在滚珠丝杠2外侧，推力弹簧4一端通过挡板与箱体1相固连；在所述丝母5端部固定套装有止推轴承6，止推轴承6外圈通过挡板与推力弹簧4另一端相固连。所述主动齿轮组与从动齿轮组之间至少为两级变速传动。所述主动齿轮组由高速级主动齿轮7和低速级主动齿轮8构成，高速级主动齿轮7位于中间，低速级主动齿轮8对称分布在高速级主动齿轮7两侧；所述从动齿轮组由高速级从动齿轮9和低速级从动齿轮10构成，高速级从动齿轮9位于中间，低速级从动齿轮10对称分布在高速级从动齿轮两侧。所述高速级主动齿轮7与高速级从动齿轮9相对应，所述低速级主动齿轮8与低速级从动齿轮10相对应。所述推力弹簧4的数量为两个，两个推力弹簧4对称设置在丝母5两端。下面结合附图说明本专利技术的一次使用过程：如图1所示，本实施例的主动齿轮组与从动齿轮组之间采用两级变速传动，且在主动齿轮组的高速级主动齿轮7两侧对称分布有两个低速级主动齿轮8，在从动齿轮组的高速级从动齿轮9两侧对称分布有两个低速级从动齿轮10，初始状态时，高速级主动齿轮7与高速级从动齿轮9相啮合；动力从滚珠丝杠2输入，动力输出轴3外接负载。可知丝母5及其上高速级主动齿轮7在滚珠丝杠2上具有直线和旋转两个方向的自由度，而负载依次通过动力输出轴3、高速级从动齿轮9限制丝母5及其上高速级主动齿轮7的旋转方向自由度，同时推力弹簧4限制丝母5及其上高速级主动齿轮7的直线方向自由度。当动力输入滚珠丝杠2后，首先带动滚珠丝杠2正向转动，当负载较小时，高速级主动齿轮7输出的扭转力能够克服负载阻力并带动高速级从动齿轮9转动，同时高速级主动齿轮7承受的反向扭转力又不足以迫使推力弹簧4压缩，此时丝母5及其上高速级主动齿轮7的直线方向自由度将被推力弹簧4限制，丝母5及其上高速级主动齿轮7处于只能与滚珠丝杠2同步转动的状态，进而带动高速级从动齿轮9及动力输出轴3转动，最终完成动力的传递，此时的运行状态原理图如图2所示。当出现负载阻力突然增大时，高速级主动齿轮7输出的扭转力无法继续克服负载阻力来带动高速级从动齿轮9转动，同时高速级主动齿轮7承受的反向扭转力足以迫使推力弹簧4压缩，此时丝母5及其上高速级主动齿轮7会沿着滚珠丝杠2向其一侧移动，推力弹簧4被逐渐压缩，直到高速级主动齿轮7与高速级从动齿轮9脱离啮合，且低速级主动齿轮8与低速级从动齿轮10啮合在一起时，此时低速级主动齿轮8输出的扭转力又可以克服负载阻力来带动低速级从动齿轮10转动，但低速级主动齿轮8承受的反向扭转力却不足以继续迫使推力弹簧4压缩了，此时丝母5及其上低速级主动齿轮8的直线方向自由度将被呈压缩状态的推力弹簧4限制，丝母5及其上低速级主动齿轮8恢复到只能与滚珠丝杠2同步转动的状态，进而带动低速级从动齿轮10及动力输出轴3转动，最终实现动力的继续传递，同时也实现了自动降速换挡，此时的运行状态原理图如图3所示。当负载阻力由大变小时，低速级主动齿轮8输出的扭转力也会随之变小，而低速级主动齿轮8承受的反向扭转力不足以继续迫使推力弹簧4维持压缩状态，推力弹簧4逐渐伸长并推动丝母5及其上低速级主动齿轮8沿着滚珠丝杠2反向移动，直到低速级主动齿轮8与低速级从动齿轮10脱离啮合，且高速级主动齿轮7与高速级从动齿轮9重新恢复啮合，同时实现了自动提速换挡。同理，当动力输入驱动滚珠丝杠2反向转动时，运行状态同上。再有，可根据实际负载需求增加换挡级数。实施例中的方案并非用以限制本专利技术的专利保护范围，凡未脱离本专利技术所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负载自适应型自动换挡传动机构，其特征在于：包括箱体、滚珠丝杠、动力输出轴、推力弹簧、丝母、主动齿轮组及从动齿轮组；所述滚珠丝杠及动力输出轴平行设置在箱体内，滚珠丝杠作为动力输入轴；所述丝母套装在滚珠丝杠上，所述主动齿轮组固定套装在丝母上；所述从动齿轮组固定套装在动力输出轴上，从动齿轮组与主动齿轮组啮合配合；所述推力弹簧套装在滚珠丝杠外侧，推力弹簧一端通过挡板与箱体相固连；在所述丝母端部固定套装有止推轴承，止推轴承外圈通过挡板与推力弹簧另一端相固连。

【技术特征摘要】
1.一种负载自适应型自动换挡传动机构，其特征在于：包括箱体、滚珠丝杠、动力输出轴、推力弹簧、丝母、主动齿轮组及从动齿轮组；所述滚珠丝杠及动力输出轴平行设置在箱体内，滚珠丝杠作为动力输入轴；所述丝母套装在滚珠丝杠上，所述主动齿轮组固定套装在丝母上；所述从动齿轮组固定套装在动力输出轴上，从动齿轮组与主动齿轮组啮合配合；所述推力弹簧套装在滚珠丝杠外侧，推力弹簧一端通过挡板与箱体相固连；在所述丝母端部固定套装有止推轴承，止推轴承外圈通过挡板与推力弹簧另一端相固连。2.根据权利要求1所述的一种负载自适应型自动换挡传动机构，其特征在于：所述主动齿轮组与从动齿轮组之间至少为两级变速传动。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆志国，仝允，龚佳乐，邢春生，李子阳，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21