[发明专利]机械式重载自适应自动变速总成

说明书

本发明公开了一种机械式重载自适应自动变速总成，包括高速挡传动机构、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，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；能够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，换挡平顺，大幅增加了电机高效运行的区间，可以满足山区、丘陵和重负荷条件下使用，使电机或发动机负荷变化平缓、纯电动交通工具运行平稳，安全高；并且，电动交通工具惯性滑动时，能够进行能量回收并储存，从而增加续航里程。

技术领域

本发明涉及机械式变速器技术领域，具体涉及一种机械式重载自适应自动变速总成。

背景技术

随着环保法规的日益严苛，以纯电为动力的汽车、摩托车、三轮车为代表的新能源交通工具取代传统燃油交通工具已经是大势所趋。

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。并且，电动交通工具惯性滑动时，由于现有自动变速器结构设计的问题，变速器不能将车轮的扭力传递给电机，从而无法实现能力回收和储存，导致续航里程不理想。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供了一种机械式重载自适应自动变速总成。

其技术方案如下：

一种机械式重载自适应自动变速总成，其要点在于，包括高速挡传动机构、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，所述摩擦离合器通过内片螺旋滚道套套装在主轴上，所述内片螺旋滚道套与主轴之间形成螺旋传动副，以使内片螺旋滚道套能够沿主轴轴向滑动；

所述低速挡传动机构包括通过内心轮套套装在主轴上的多排组合式超越离合器以及在摩擦离合器和多排组合式超越离合器之间减速传动的副轴传动组件，所述内心轮套与内片螺旋滚道套的对应端面通过端面凸轮副传动配合；

当主轴传递给摩擦离合器的阻力矩大于等于摩擦离合器的预设载荷极限时，摩擦离合器处于分离状态，摩擦离合器依次经副轴传动组件、内心轮套和内片螺旋滚道套，将动力传递到主轴上；当主轴传递给摩擦离合器的阻力矩小于摩擦离合器的预设载荷极限时，摩擦离合器处于结合状态，摩擦离合器经内片螺旋滚道套将动力传递到主轴上。

采用以上结构，当主轴承受的载荷不大时，主轴的转速等于动力输入机构的转速，本发明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，此时，本发明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；并且，当主轴的转速逐步提升至与动力输入机构的转速相同时，本发明能够自动地再次切换回到高速挡，从而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，平顺性好，大幅增加了电机高效运行的区间，可以满足山区、丘陵和重负荷条件下使用，使电机或发动机负荷变化平缓、纯电动交通工具运行平稳，安全高；并且，电动交通工具惯性滑动时，车轮的扭力传递给轴系，轴系传递给变速器，再有变速器传递给电机，实现能量回收并储存，从而增加续航里程。