采用多片式大扭矩摩擦离合器的机械式自适应自动变速器制造技术

本发明专利技术公开了一种采用多片式大扭矩摩擦离合器的机械式自适应自动变速器，包括动力输入机构、高速挡传动机构、低速挡传动机构和用于将动力输出的主轴。采用以上技术方案，将摩擦离合器中的摩擦结构设置为若干交替排列的外摩擦片和内摩擦片，使承受的扭矩分散在各外摩擦片和内摩擦片上，通过各外摩擦片和内摩擦片分担磨损，大大降低了滑摩损耗，克服传统盘式摩擦离合器的缺陷，从而大幅提高了摩擦离合器的耐磨性，整体的稳定性和可靠性，延长了使用寿命，能够作为大扭矩动力传递装置。通过摩擦离合器的改进，使自适应自动变速装置能够承受超大载荷，耐磨性和可靠性高。

Mechanical adaptive automatic transmission with multi plate and large torque friction clutch

【技术实现步骤摘要】
采用多片式大扭矩摩擦离合器的机械式自适应自动变速器
本专利技术涉及机械式变速器
，具体涉及一种采用多片式大扭矩摩擦离合器的机械式自适应自动变速器。
技术介绍
现有的电动交通工具由于其传动结构的限制，在行驶过程中，完全由驾驶员在不能准确知晓行驶阻力的情况下，依据经验进行操控，因此，常常不可避免地出现电机工作状态与交通工具实际行驶状况不匹配的情况，造成电机堵转。尤其是交通工具处于启动、爬坡、逆风等低速重载条件时，电机往往需要在低效率、低转速、高扭矩情况下工作，容易引起电机的意外损坏，增加维修和更换成本，同时也会直接影响到电池的续航里程。对于诸如电动物流车等对经济性要求较高的车型而言，传统的变速传动结构显然不能较好的满足其使用要求。为了解决以上问题，本案专利技术人团队设计了一系列的凸轮自适应自动变速装置，利用行驶阻力驱动凸轮，达到自动换挡和根据行驶阻力自适应匹配车速输出扭矩的目的，具有较好的应用效果。但是，现有的摩擦离合器主要以包括主动摩擦盘和从动摩擦盘的盘式摩擦离合器为主，其耐磨性不佳，长时间使用以后灵敏度、稳定性和可靠性会出现大幅下降，存在使用寿命短的缺陷，无法作为大扭矩动力传递装置。因此，导致现有自适应自动变速装置无法承受超大载荷，解决以上问题成为当务之急。
技术实现思路
为解决现有自适应自动变速装置因摩擦离合器的限制，导致耐磨性差、无法承受超大载荷的技术问题，本专利技术提供了一种采用多片式大扭矩摩擦离合器的机械式自适应自动变速器。其技术方案如下：一种采用多片式大扭矩摩擦离合器的机械式自适应自动变速器，其要点在于，包括动力输入机构、高速挡传动机构、低速挡传动机构和用于将动力输出的主轴；所述高速挡传动机构包括摩擦离合器和用于对摩擦离合器施加预紧力的弹性元件组，所述动力输入机构通过第一超越离合器将动力传递给摩擦离合器，该摩擦离合器包括设置在内片螺旋滚道套上的摩擦片支撑件以及若干交替排列在摩擦片支撑件和内片螺旋滚道套之间的外摩擦片和内摩擦片，各外摩擦片能够沿摩擦片支撑件轴向滑动，各内摩擦片能够沿内片螺旋滚道套轴向滑动；所述动力输入机构能够通过第一超越离合器将动力传递给摩擦片支撑件，所述弹性元件组能够对内片螺旋滚道套施加预紧力，以压紧各外摩擦片和内摩擦片，所述内片螺旋滚道套与主轴之间形成螺旋传动副，使内片螺旋滚道套能够沿主轴轴向滑动，从而压缩弹性元件组，以释放各外摩擦片和内摩擦片；所述低速挡传动机构包括第二超越离合器以及在动力输入机构和第二超越离合器之间减速传动的副轴传动组件，所述第二超越离合器通过内心轮凸轮套套装在主轴上，所述动力输入机构能够将动力传递给第二超越离合器，所述内心轮凸轮套能够通过内片螺旋滚道套将动力传递到主轴上。在第一超越离合器、摩擦离合器和第二超越离合器的共同配合下，当主轴承受的载荷不大时，动力输入机构依次经第一超越离合器、摩擦离合器和内片螺旋滚道套，将动力传递到主轴上全机械式自适应自动变速器能够高效地传递动力，电机处于高转速、高效率的工作状态，能耗低；当纯电动交通工具处于启动、爬坡、逆风等低速重载条件时，主轴的转速小于动力输入机构的转速，内片螺旋滚道套沿主轴发生轴向位移，摩擦离合器失去预紧力，因而摩擦离合器断开，进入低速挡，动力输入机构依次经副轴传动组件、第二超越离合器、内心轮凸轮套和内片螺旋滚道套，将动力传递到主轴上，此时，全机械式自适应自动变速器能够自适应匹配纯电动交通工具的实际行驶工况与电机工况，不仅使其具有强大的爬坡和重载能力，而且使电机始终处于高效平台上，大大提高了电机在爬坡和重载情况下的效率，降低了电机能耗。采用以上结构，通过第一超越离合器的设置，能够实现动力的单向传递，再将摩擦离合器中的摩擦结构设置为若干交替排列的外摩擦片和内摩擦片，使承受的扭矩分散在各外摩擦片和内摩擦片上，通过各外摩擦片和内摩擦片分担磨损，大大降低了滑摩损耗，克服传统盘式摩擦离合器的缺陷，从而大幅提高了摩擦离合器的耐磨性、稳定性和可靠性，延长了使用寿命，能够作为大扭矩动力传递装置。通过摩擦离合器的改进，使自适应自动变速装置能够承受超大载荷，耐磨性和可靠性高。作为优选：所述内片螺旋滚道套包括呈圆盘形结构的摩擦片压紧盘和呈圆筒形结构的输出螺旋滚道筒，所述输出螺旋滚道筒套装在主轴上，并与主轴之间形成螺旋传动副，所述内心轮凸轮套与输出螺旋滚道筒相互靠近的一端凸轮型面配合，形成端面凸轮副传动副，所述摩擦片压紧盘固套在输出螺旋滚道筒的一端；所述摩擦片支撑件包括呈圆盘形结构的摩擦片支撑盘和呈圆筒形结构的外片花键套，所述动力输入机构能够将动力传递给摩擦片支撑盘，所述摩擦片支撑盘与摩擦片压紧盘平行，所述外片花键套同轴地套在输出螺旋滚道筒的外部，其一端与摩擦片支撑盘的外缘花键配合，另一端可转动地支承在摩擦片压紧盘的外缘上，各所述外摩擦片的外缘均与外片花键套的内壁花键配合，各内摩擦片的內缘均与输出螺旋滚道筒的外壁花键配合。采用以上结构，整体结构和配合稳定可靠，处于低速挡传动时，利用内心轮凸轮套与输出螺旋滚道筒的端面凸轮副传动副，能够压缩弹性元件组，使摩擦离合器处于分离状态，从而进入慢挡传动，并且，端面凸轮副传动配合稳定可靠，易于加工制造。作为优选：在所述输出螺旋滚道筒的外壁上套装有若干内片启动挡圈，各个内片启动挡圈分别位于各内摩擦片靠近摩擦片支撑盘的一侧；当输出螺旋滚道筒朝着远离摩擦片支撑盘方向轴向移动时，各个内片启动挡圈能够带动相邻内摩擦片朝着远离摩擦片支撑盘方向轴向移动，以使各外摩擦片和内摩擦片相互分离；当输出螺旋滚道筒朝着靠近摩擦片支撑盘方向轴向移动时，摩擦片压紧盘能够压紧各外摩擦片和内摩擦片。采用以上结构，通过在内摩擦片安装筒上设置内片启动挡圈，能够主动地带动各内摩擦片与相邻的外摩擦片分离，相对于现有多片式摩擦离合器，不仅大幅提高了响应速度，缩短了相应时间，从而能够大幅增加摩擦片的数量，甚至无限增加摩擦片的数量，使本摩擦离合器能够应用于大扭矩场景，而且能够保证内摩擦片和外摩擦片的彻底分离，不会发生粘连的情况，长期使用，各内摩擦片和外摩擦片的磨损情况基本一致，大大降低了滑摩损耗，克服传统多片式摩擦离合器的缺陷，延长了摩擦离合器的使用寿命，从而大幅提高了整个摩擦离合装置的耐磨性、稳定性和可靠性。作为优选：相邻所述内片启动挡圈的间距相等，且相邻内片启动挡圈的间距大于相邻内摩擦片的间距，当摩擦片压紧盘压紧各外摩擦片和内摩擦片时，各个所述内片启动挡圈与相邻内摩擦片的间距朝着靠近摩擦片压紧盘的方向呈等差数列关系逐渐减小。采用以上结构，使各内摩擦片与对应外摩擦片能够更加有序、均匀地散开，缩短响应时间。作为优选：在所述输出螺旋滚道筒的外壁上套装有若干内片碟簧，各内片碟簧分别位于各内摩擦片靠近摩擦片压紧盘的一侧，各内片碟簧的两端分别弹性地支承在对应的内摩擦片和内片启动挡圈上。采用以上结构，各内片碟簧与各内片启动挡圈相互配合，对内摩擦片施加双向作用力，促使内摩擦片与两侧的外摩擦片主动分离，保证了各内摩擦片与各外摩擦片的彻底分离。作为优选：在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用多片式大扭矩摩擦离合器的机械式自适应自动变速器，其特征在于：包括动力输入机构、高速挡传动机构、低速挡传动机构和用于将动力输出的主轴(1)；/n所述高速挡传动机构包括摩擦离合器(2)和用于对摩擦离合器(2)施加预紧力的弹性元件组(3)，所述动力输入机构通过第一超越离合器(4)将动力传递给摩擦离合器(2)，该摩擦离合器(2)包括设置在内片螺旋滚道套(5)上的摩擦片支撑件以及若干交替排列在摩擦片支撑件和内片螺旋滚道套(5)之间的外摩擦片(2c)和内摩擦片(2d)，各外摩擦片(2c)能够沿摩擦片支撑件轴向滑动，各内摩擦片(2d)能够沿内片螺旋滚道套(5)轴向滑动；所述动力输入机构能够通过第一超越离合器(4)将动力传递给摩擦片支撑件，所述弹性元件组(3)能够对内片螺旋滚道套(5)施加预紧力，以压紧各外摩擦片(2c)和内摩擦片(2d)，所述内片螺旋滚道套(5)与主轴(1)之间形成螺旋传动副，使内片螺旋滚道套(5)能够沿主轴(1)轴向滑动，从而压缩弹性元件组(3)，以释放各外摩擦片(2c)和内摩擦片(2d)；/n所述低速挡传动机构包括第二超越离合器(6)以及在动力输入机构和第二超越离合器(6)之间减速传动的副轴传动组件，所述第二超越离合器(6)通过内心轮凸轮套(7)套装在主轴(1)上，所述动力输入机构能够将动力传递给第二超越离合器(6)，所述内心轮凸轮套(7)能够通过内片螺旋滚道套(5)将动力传递到主轴(1)上。/n...

【技术特征摘要】
1.一种采用多片式大扭矩摩擦离合器的机械式自适应自动变速器，其特征在于：包括动力输入机构、高速挡传动机构、低速挡传动机构和用于将动力输出的主轴(1)；
所述高速挡传动机构包括摩擦离合器(2)和用于对摩擦离合器(2)施加预紧力的弹性元件组(3)，所述动力输入机构通过第一超越离合器(4)将动力传递给摩擦离合器(2)，该摩擦离合器(2)包括设置在内片螺旋滚道套(5)上的摩擦片支撑件以及若干交替排列在摩擦片支撑件和内片螺旋滚道套(5)之间的外摩擦片(2c)和内摩擦片(2d)，各外摩擦片(2c)能够沿摩擦片支撑件轴向滑动，各内摩擦片(2d)能够沿内片螺旋滚道套(5)轴向滑动；所述动力输入机构能够通过第一超越离合器(4)将动力传递给摩擦片支撑件，所述弹性元件组(3)能够对内片螺旋滚道套(5)施加预紧力，以压紧各外摩擦片(2c)和内摩擦片(2d)，所述内片螺旋滚道套(5)与主轴(1)之间形成螺旋传动副，使内片螺旋滚道套(5)能够沿主轴(1)轴向滑动，从而压缩弹性元件组(3)，以释放各外摩擦片(2c)和内摩擦片(2d)；
所述低速挡传动机构包括第二超越离合器(6)以及在动力输入机构和第二超越离合器(6)之间减速传动的副轴传动组件，所述第二超越离合器(6)通过内心轮凸轮套(7)套装在主轴(1)上，所述动力输入机构能够将动力传递给第二超越离合器(6)，所述内心轮凸轮套(7)能够通过内片螺旋滚道套(5)将动力传递到主轴(1)上。


2.根据权利要求1所述的采用多片式大扭矩摩擦离合器的机械式自适应自动变速器，其特征在于：所述内片螺旋滚道套(5)包括呈圆盘形结构的摩擦片压紧盘(5b)和呈圆筒形结构的输出螺旋滚道筒(5a)，所述输出螺旋滚道筒(5a)套装在主轴(1)上，并与主轴(1)之间形成螺旋传动副，所述内心轮凸轮套(7)与输出螺旋滚道筒(5a)相互靠近的一端凸轮型面配合，形成端面凸轮副传动副，所述摩擦片压紧盘(5b)固套在输出螺旋滚道筒(5a)的一端；
所述摩擦片支撑件包括呈圆盘形结构的摩擦片支撑盘(2a)和呈圆筒形结构的外片花键套(2b)，所述动力输入机构能够将动力传递给摩擦片支撑盘(2a)，所述摩擦片支撑盘(2a)与摩擦片压紧盘(5b)平行，所述外片花键套(2b)同轴地套在输出螺旋滚道筒(5a)的外部，其一端与摩擦片支撑盘(2a)的外缘花键配合，另一端可转动地支承在摩擦片压紧盘(5b)的外缘上，各所述外摩擦片(2c)的外缘均与外片花键套(2b)的内壁花键配合，各内摩擦片(2d)的內缘均与输出螺旋滚道筒(5a)的外壁花键配合。


3.根据权利要求2所述的采用多片式大扭矩摩擦离合器的机械式自适应自动变速器，其特征在于：在所述输出螺旋滚道筒(5a)的外壁上套装有若干内片启动挡圈(2e)，各个内片启动挡圈(2e)分别位于各内摩擦片(2d)靠近摩擦片支撑盘(2a)的一侧；
当输出螺旋滚道筒(5a)朝着远离摩擦片支撑盘(2a)方向轴向移动时，各个内片启动挡圈(2e)能够带动相邻内摩擦片(2d)朝着远离摩擦片支撑盘(2a)方向轴向移动，以使各外摩擦片(2c)和内摩擦片(2d)相互分离；当输出螺旋滚道筒(5a)朝着靠近摩擦片支撑盘(2a)方向轴向移动时，摩擦片压紧盘(5b)能够压紧各外摩擦...

【专利技术属性】
技术研发人员：张引航，薛荣生，陈俊杰，王靖，陈同浩，谭志康，邓天仪，邓云帆，梁品权，颜昌权，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50