CN103438190B - 多凸轮自适应多档自动变速器副轴 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多凸轮自适应多档自动变速器副轴，包括支撑轴和位于支承轴上的机械智能化自适应变速总成，机械智能化自适应变速总成包括超越离合器、圆环体轴向外锥套、圆环体轴向内锥套和变速弹性元件；本发明的副轴用于变速器，具有现有凸轮自适应自动变速装置的全部优点，且采用多凸轮的结构，能够保证在换挡过程中的灵敏性，消除换挡顿挫感和卡涩感，提高驾乘舒适性，进一步节能降耗，大大提高车辆的动力性、经济性、驾驶安全性和舒适性；同时，本发明中利用凸轮以及凸轮之间的配合关系，锁紧锥面离合器分离，利于消除传动部件之间的传动间隙，提高传动精度和效率，节约驱动能源。

Description

多凸轮自适应多档自动变速器副轴

技术领域

本发明涉及一种机动驱动的变速器结构，特别涉及一种多凸轮自适应多档自动变速器副轴。

背景技术

现有技术中，汽车、摩托车、电动自行车基本上都是通过调速手柄或加速踏板直接控制节气门或电流控制速度，或采用手控机械自动变速机构方式实现变速。手柄或加速踏板的操作完全取决于驾驶人员的操作，常常会造成操作与车行状况不匹配，致使电机或发动机运行不稳定，出现发动机堵转现象。

机动车在由驾驶者在不知晓行驶阻力的情况下，仅根据经验操作控制的变速装置，难免存在以下问题：1.在启动、上坡和大负载时、由于行驶阻力增加，迫使电机或发动机转速下降在低效率区工作。2.由于没有机械变速器调整扭矩和速度，只能在平原地区推广使用，不能满足山区、丘陵和重负荷条件下使用，缩小了使用范围；3.驱动轮处安装空间小，安装了发动机或电机后很难再容纳自动变速器和其它新技术；4.不具备自适应的功能，不能自动检测、修正和排除驾驶员的操作错误；5.在车速变化突然时，必然造成电机或发动机功率与行驶阻力难以匹配。6.续行距离短、爬坡能力差，适应范围小。

为了解决以上问题，本发明的发明人发明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；前述的凸轮自适应自动变速器虽然具有上述优点，稳定性和高效性较现有技术有较大提高，但是部分零部件结构较为复杂，变速器体积较大，特别是没有形成多档传动的结构，不适用于载重汽车；同时，由于传动路线较长，特别是慢档，影响传动效率，稳定性依然不够理想；且通过凸轮离合过程中会有卡涩，影响自动换挡过程的顺畅性；在使用寿命上虽然较现有技术有所提高，但根据结构上的分析，使用寿命仍有改进空间。

因此，需要一种对上述凸轮自适应自动变速装置进行改进，适用于所有汽车以至载重的汽车，不但能够自适应随行驶阻力变化不切断驱动力的情况下自动进行换挡变速，解决扭矩一转速变化小不能满足复杂条件下道路使用的问题，平稳性好，进一步提高工作效率，具有更好的节能降耗效果；还能够根据行驶阻力实现多档自动变速，进一步减小顿挫感并节约驱动能耗；同时，换挡过程顺畅无卡涩，反应灵敏，节约驱动能源，降低能耗，并进一步提高使用寿命，适用于所有机动车辆使用，使得整车形势更为平稳。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种多凸轮自适应多档自动变速器副轴，适用于所有汽车以至载重的汽车，不但能够自适应随行驶阻力变化不切断驱动力的情况下自动进行换挡变速，解决扭矩一转速变化小不能满足复杂条件下道路使用的问题，平稳性好，进一步提高工作效率，具有更好的节能降耗效果；还能够根据行驶阻力实现多档自动变速，进一步减小顿挫感并节约驱动能耗；同时，换挡过程顺畅无卡涩，反应灵敏，节约驱动能源，降低能耗，并进一步提高使用寿命，适用于所有机动车辆使用，使得整车形势更为平稳。

本发明的多凸轮自适应多档自动变速器副轴，包括支撑轴和位于支撑轴上的机械智能化自适应变速总成，机械智能化自适应变速总成包括超越离合器、圆环体轴向外锥套、圆环体轴向内锥套和变速弹性元件；

所述超越离合器动力输出端与圆环体轴向内锥套传动配合，圆环体轴向内锥套设有轴向内锥面且外套于圆环体轴向外锥套，圆环体轴向外锥套设有与圆环体轴向内锥套的轴向内锥面相配合的轴向外锥面；圆环体轴向外锥套外套于支撑轴；圆环体轴向外锥套通过凸轮副组传动配合设有动力输出件，所述凸轮副组包括至少一个凸轮副；

变速弹性元件对圆环体轴向外锥套施加使其外锥面与圆环体轴向内锥套的内锥面贴合传动的预紧力；所述动力输出件输出动力时，所述凸轮副组产生向圆环体轴向外锥套的轴向分力，该轴向分力与变速弹性元件预紧力方向相反。

进一步，所述超越离合器内圈作为超越离合器的动力输出端，超越离合器外圈作为超越离合器的动力输入端；该超越离合器内圈还通过锁紧凸轮副与圆环体轴向外锥套配合，且圆环体轴向外锥套与该锁紧凸轮副在圆周方向转动配合；锁紧凸轮副对圆环体轴向外锥套施加轴向分力，该轴向分力与变速弹性元件预紧力方向相反；

进一步，锁紧凸轮副由锁紧凸轮套与超越离合器内圈之间通过锁紧端面凸轮配合形成，锁紧凸轮套与圆环体轴向外锥套之间轴向接触且圆周方向转动配合，圆环体轴向内锥套设有用于与超越离合器内圈传动配合的圆环体轴向内锥套直筒段，所述锁紧凸轮套内套于圆环体轴向内锥套直筒段且其外圆开有环形限位槽，至少一个限位螺钉沿径向旋入圆环体轴向内锥套直筒段并通过限位滚珠顶入环形限位槽，所述环形限位槽的轴向宽度大于限位滚珠直径；

进一步，所述动力输出件为动力输出齿轮，所述动力输出齿轮空套于支撑轴并与圆环体轴向外锥套之间通过凸轮副组传动配合；

进一步，空套于支撑轴设有至少两个凸轮套，每个凸轮套两端均设有端面波轮，凸轮套之间、凸轮套与圆环体轴向外锥套之间以及凸轮套与动力输出齿轮之间均通过端面波轮啮合传动形成凸轮副组，每个凸轮套两端的端面波轮的形线升角不同，且形成凸轮副组的全部凸轮套的端面波轮的形线升角由联体从动齿轮至圆环体轴向外锥套逐渐增大；

进一步，超越离合器均包括外圈、内圈和滚动体，所述外圈和内圈之间形成用于与滚动体啮合或分离的啮合空间，还包括辅助辊组件，所述辅助辊组件至少包括平行于超越离合器轴线并与滚动体间隔设置的辅助辊，所述辅助辊外圆与相邻的滚动体外圆接触，所述辅助辊以在超越离合器的圆周方向可运动的方式设置；

所述辅助辊组件还包括辅助辊支架，所述辅助辊以可沿超越离合器圆周方向滑动和绕自身轴线转动的方式通过辅助辊支架支撑于外圈和内圈之间；

进一步，所述辅助辊支架包括对应于辅助辊两端设置的撑环I和撑环II，所述撑环I和撑环II分别设有用于供辅助辊两端穿入的沿撑环I和撑环II圆周方向的环形槽，所述辅助辊两端与对应的环形槽滑动配合；所述撑环I和撑环II均位于外圈和内圈之间，且撑环I和撑环II的轴向外侧分别设有用于使外圈和内圈转动配合的径向轴承；

进一步，所述变速弹性元件为变速蝶簧；变速弹性元件分别设有预紧力调节组件，所述预紧力调节组件包括轴向限位安装于变速蝶簧端部的调节盘，所述调节盘设有端面凸轮槽，端面凸轮槽通过内嵌的调节销抵紧变速碟簧；

进一步，所述圆环体轴向外锥套与支撑轴之间通过螺旋凸轮副配合，所述螺旋凸轮副在圆环体轴向外锥套转动时对其施加轴向分力，该轴向分力与变速弹性元件预紧力方向相反；

进一步，形成凸轮副组a的全部端面波轮的形线升角由联体从动齿轮至圆环体轴向外锥套a逐渐由24°增大至60°；

所述辅助辊的直径小于滚动体的直径的二分之一；所述啮合空间由内圈外圆加工的楔形槽与内圈外圆之间形成；所述径向轴承为滚动轴承，撑环I和撑环II分别形成周向向内的轴向凸缘，该轴向凸缘沿轴向顶住对应的滚动轴承的内环；

所述超越离合器内圈转动配合外套于凸轮套外圆，圆环体轴向外锥套的锁紧端面凸轮位于其外表面形成的台阶上。

本发明的有益效果是：本发明的多凸轮自适应多档自动变速器副轴，采用多档的自适应变速结构，用于变速器作为档位结构，具有现有凸轮自适应自动变速装置的全部优点，如能根据行驶阻力检测驱动扭矩一转速以及行驶阻力一车速信号，使电机或发动机输出功率与车辆行驶状况始终处于最佳匹配状态，实现车辆驱动力矩与综合行驶阻力的平衡控制，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；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，机动车辆运行平稳，提高安全性；且采用多凸轮多档的结构，能够保证在换挡过程中的灵敏性，消除换挡顿挫感和卡涩感，提高驾乘舒适性，进一步节能降耗，大大提高车辆的动力性、经济性、驾驶安全性和舒适性；

同时，本发明中利用凸轮以及凸轮之间的配合关系，锁紧锥面离合器的分离，同时，还利于消除传动部件之间的传动间隙，提高传动精度和效率，节约驱动能源，结构布置简单紧凑，传动链科学合理，平稳性好，且支撑轴具有较好的支撑稳定性，使得整车形势更为平稳，具有更好的节能降耗效果，并减小体积。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明结构示意图；

图2为圆环体轴向外锥套结构示意图；

图3为凸轮套结构示意图；

图4为凸轮套的端面凸轮展开示意图；

图5为图1A处放大图；

图6为超越离合器结构示意图；

图7为图6C处放大图；

图8为图6沿B-B向剖视图。

具体实施方式

图1为本发明结构示意图，图2为圆环体轴向外锥套结构示意图，图3为凸轮套结构示意图，图4为凸轮套的端面凸轮展开示意图，图5为图1A处放大图，图6为超越离合器结构示意图，图7为图6C处放大图，图8为图6沿B-B向剖视图，如图所示：本发明的多凸轮自适应多档自动变速器副轴，包括支撑轴1和位于支撑轴1上的机械智能化自适应变速总成，机械智能化自适应变速总成包括超越离合器、圆环体轴向外锥套6、圆环体轴向内锥套7和变速弹性元件4；支撑轴在使用时需与箱体转动配合并形成支撑，并设有必要的径向滚动轴承；

所述超越离合器动力输出端(一般指内圈或外圈)与圆环体轴向内锥套7传动配合，可通过花键等传动配合形式；圆环体轴向内锥套7设有轴向内锥面且外套于圆环体轴向外锥套6，圆环体轴向外锥套6设有与圆环体轴向内锥套7的轴向内锥面相配合的轴向外锥面；圆环体轴向外锥套6外套于支撑轴1；圆环体轴向外锥套6通过凸轮副组传动配合设有动力输出件15，所述凸轮副组包括至少一个凸轮副；通过锥套结构进行配合传动，内锥面和外锥面至少之一需具有一定的粗糙度，属于本领域技术人员根据本记载能够知道的，在此不再赘述；传动凸轮副可以是螺旋凸轮副或者加工成端面凸轮副，均能实现传动的目的；

变速弹性元件4对圆环体轴向外锥6套施加使其外锥面与圆环体轴向内锥套7的内锥面贴合传动的预紧力；所述动力输出件15输出动力时，所述凸轮副组产生向圆环体轴向外锥套的轴向分力，该轴向分力与变速弹性元件预紧力方向相反；上述凸轮副轴向分力可消除凸轮副的配合间隙，有效提高传动精度。

本实施例中，所述超越离合器内圈20作为超越离合器的动力输出端，超越离合器外圈18作为超越离合器的动力输入端；该超越离合器内圈20还通过锁紧凸轮副与圆环体轴向外锥套6配合，且圆环体轴向外锥套6与该锁紧凸轮副在圆周方向转动配合；锁紧凸轮副对圆环体轴向外锥套施加轴向分力，该轴向分力与变速弹性元件预紧力方向相反；在圆环体轴向外锥套6和圆环体轴向内锥套7之间分离时，利用超越离合器内圈20所产生的牵引力通过轴向分力对圆环体轴向外锥套在分离后辅助锁紧，防止其往复离合，保证换档的平顺性和稳定性。

本实施例中，锁紧凸轮副由锁紧凸轮套16与超越离合器内圈13之间通过锁紧端面凸轮配合形成，锁紧凸轮套16与圆环体轴向外锥套6之间轴向接触且圆周方向转动配合，如图所示，为保证运转的滑顺性，设有滚珠21；圆环体轴向内锥套7设有用于与超越离合器内圈20传动配合的圆环体轴向内锥套直筒段，所述锁紧凸轮套16内套于圆环体轴向内锥套7直筒段且其外圆开有环形限位槽8，至少一个限位螺钉9沿径向旋入圆环体轴向内锥套7直筒段并通过限位滚珠10顶入环形限位槽8，所述环形限位槽8的轴向宽度大于限位滚珠10直径；实际使用时，需沿圆周方向设置多个限位螺钉9，保证平衡性；对锁紧凸轮套进行轴向限位，避免由牵引力输入端的锁紧端面凸轮导致的过多的轴向位移，实现较好的稳定性；如图所示，在圆环体轴向外锥套和锁紧凸轮套之间设有滚珠，以保证平顺性和稳定性。

本实施例中，所述动力输出件15为动力输出齿轮，所述动力输出齿轮空套于支撑轴1并与圆环体轴向外锥套6之间通过凸轮副组传动配合；结构简单紧凑，体积较小，实现轻量化传动。

本实施例中，空套于支撑轴1设有至少两个凸轮套，每个凸轮套两端均设有端面波轮，凸轮套之间、凸轮套(与圆环体轴向外锥套配合的凸轮套)与圆环体轴向外锥套之间以及凸轮套与动力输出齿轮(与动力输出齿轮配合的凸轮套)之间均通过端面波轮啮合传动形成凸轮副组，每个凸轮套两端的端面波轮的形线升角不同，且形成凸轮副组的全部凸轮套的端面波轮的形线升角由联体从动齿轮至圆环体轴向外锥套逐渐增大；如图所示，凸轮套共有三个，分别为凸轮套12、14、17；如图所示，以凸轮套12为例，其两端的端面波轮12a和端面波轮12b，圆环体轴向外锥套6的端面波轮6b，动力输出齿轮设有与凸轮套17配合的端面波轮；凸轮副组的升角采用逐渐增大的结构，利于形成足够大的轴向分力和周向驱动力，并能避免卡涩；也就是说，对于每个凸轮套来说，按照上述方向两端的端面波轮一个升角小另一个升角大，如图所示，凸轮套的端面波轮12a升角α小于端面波轮12b升角β，升角β的保证周向驱动力，而升角α的保证周向错位并实现对圆环体轴向外锥套的灵敏轴向驱动；采用多端面波轮的传动结构，能够保证在换挡过程中的灵敏性，消除换挡顿挫感和卡涩感，行车顺畅，提高驾乘舒适性，进一步节能降耗，大大提高车辆的动力性、经济性、驾驶安全性和舒适性；在进行传动时，凸轮副起到传动的效果，轴向分力可消除传动件之间的配合间隙，有效提高传动精度；因而，该结构不但能够达到传动时较好的锥面离合器分离锁紧效果，还在传动时提高配合精度，减小配合余量。

本实施例中，超越离合器均包括外圈18、内圈20和滚动体25，所述外圈18和内圈20之间形成用于与滚动体25啮合或分离的啮合空间23，还包括辅助辊组件，所述辅助辊组件至少包括平行于超越离合器轴线(同时也是内圈20和外圈18的轴线)并与滚动体25间隔设置的辅助辊，所述辅助辊外圆与相邻的滚动体外圆接触，所述辅助辊以在超越离合器的圆周方向(同时也是内圈20和外圈18的圆周方向)可运动的方式设置；该设置方式具有多种结构，也就是采用现有的机械结构，能够实现辅助辊在超越离合器圆周方向随动即可，在此不再赘述；当然，所述辅助辊26直径应该小于外圈18内圆和内圈20外圆之间的距离；使辅助辊26具有相对自由的径向活动空间，避免发生运行干扰，从而保证滚动体25以致整个超越离合器的稳定顺畅运行。

所述辅助辊组件还包括辅助辊支架，所述辅助辊以可沿超越离合器圆周方向滑动和绕自身轴线转动的方式通过辅助辊支架支撑于外圈和内圈之间；保证辅助辊26的转动或者滑动自由度，从而进一步保证辅助辊26的浮动特性，使得滚动体25与辅助辊26之间在超越离合器运行时形成滚动摩擦，减少功耗，并使得超越离合器的稳定性较好。

所述辅助辊支架包括对应于辅助辊26两端设置的撑环I24和撑环II28，所述撑环I24和撑环II28分别设有用于供辅助辊26两端穿入的沿撑环I24和撑环II28圆周方向的环形槽(图3中表示出了撑环I24上的环形槽24a，撑环II28上的环形槽28a与撑环I24上的环形槽24a结构类似并均向内)，所述辅助辊26两端与对应的环形槽滑动配合，即辅助辊26的一端穿入撑环I24上的环形槽24a，另一端穿入撑环II28上的环形槽；采用环形槽的安装结构，结构简单，装配容易，进一步使得超越离合器的结构简化，降低成本；

所述撑环I24和撑环II28均位于外圈18和外圈18之间，且撑环I24和撑环II28的轴向外侧分别设有用于使外圈18和外圈18转动配合的径向轴承(图中分别为径向轴承67和径向轴承69)，撑环I24和撑环II28的轴向外侧指的是沿轴向向超越离合器两端的方向；采用径向轴承结构对超越离合器的内圈和外圈形成支撑，当然，该支撑应该具有一定的径向间隙，以保证超越离合器正常啮合或者脱离啮合；由于具有径向轴承的支撑，可有效防止超越离合器的反向啮合，从而保证超越离合器的正常运行。

本实施例中，所述辅助辊26的直径小于滚动体的直径的二分之一；较小的辅助辊尺寸可以更多的布置滚动体，提高超越离合器的运行稳定性和提高承载能力。

本实施例中，所述啮合空间23由内圈外圆加工的楔形槽与内圈外圆之间形成；简化加工工艺，提高加工效率，并降低加工成本；本领域技术人员根据超越离合器原理，可将形成啮合空间的楔形槽也设置于外圈，虽然加工方式有可能较为繁琐，但是整体技术方案能够达到相同的技术效果，属于对本技术方案的等同替换。

本实施例中，所述滚动体25为滚柱；如图所示，辅助辊26与滚柱之间平行设置，即辅助辊26与滚柱沿轴向形成线接触，从而辅助辊对滚柱形成稳定支撑，避免现有技术中对滚柱支撑力不平衡的问题。

本实施例中，所述径向轴承(径向轴承27和径向轴承29)为滚动轴承，撑环I24和撑环II28分别形成周向向内的轴向凸缘，该轴向凸缘沿轴向顶住对应的滚动轴承的内环，即撑环I24的轴向凸缘顶住径向轴承27的内环，撑环II28的轴向凸缘顶住径向轴承29的内环；既保证本超越离合器的顺畅运行，还能保证其轴向紧凑性。

本实施例中，所述辅助辊26的直径小于滚动体的直径的三分之一，所述外圈18外圆一体成型设有外齿轮，利于传动。

本实施例中，所述变速弹性元件为变速蝶簧；变速弹性元件分别设有预紧力调节组件，所述预紧力调节组件包括轴向限位安装于变速蝶簧端部的调节盘，所述调节盘设有端面凸轮槽，端面凸轮槽通过内嵌的调节销抵紧变速碟簧；当圆环体轴向内锥套7和圆环体轴向外锥套6的接合面发生磨损时，可通过旋转调节盘2，利用端面凸轮槽驱动调节销3向变速蝶簧以及圆环体轴向外锥套6的方向移动，如图所示，通过调节调节销3的顶紧位置，实现预紧力的恒定不变，以保证车辆的正常行驶。

本实施例中，所述圆环体轴向外锥套6与支撑轴1之间通过螺旋凸轮副配合，所述螺旋凸轮副在圆环体轴向外锥套转动时对其施加轴向分力，该轴向分力与变速弹性元件预紧力方向相反；如图所示，圆环体轴向外锥套6设有螺旋凸轮6a，支撑轴1设有与螺旋凸轮6a配合的论选凸轮22；螺旋凸轮的旋向与动力输出转动方向有关，本领域技术人员根据上述记载，在得知传动轴动力输出方向的前提下，能够得知螺旋凸轮何种旋向能够施加何种方向的轴向分力，在此不再赘述；虽然，支撑轴为随动结构，但该螺旋凸轮副在圆环体轴向外锥套和圆环体轴向内锥套分离时起到了阻止其回弹的作用，与锁紧凸轮副、凸轮副组一起实现离合器的分离锁定。

本实施例中，形成凸轮副组的全部端面波轮的形线升角由联体从动齿轮至圆环体轴向外锥套逐渐由24°增大至60°；形成凸轮副组的全部端面波轮的形线升角由联体从动齿轮至圆环体轴向外锥套逐渐由24°增大至60°；形成凸轮副组的全部端面波轮的形线升角由动力输出齿轮至圆环体轴向外锥套逐渐由24°增大至60°；如图所示，凸轮套为三个，由动力输出齿轮至圆环体轴向外锥套，第一个凸轮套17两端的端面波轮升角分别为24°和36°，第二个凸轮套14两端的端面波轮升角分别为36°和48°，第三个凸轮套12两端的端面波轮升角分别为48°和60°，升角角度分布合理，更利于实现轴向分力和圆周驱动力之间的合理分配，保证节约驱动能源的前提下实现平顺换档。

所述超越离合器内圈20转动配合外套于凸轮套12、14、17外圆，圆环体轴向外锥套6与锁紧凸轮套16转动配合处位于其外表面形成的台阶上，结构紧凑体积小，变速蝶簧外套于支撑轴1且位于一支架5内部，结构简单紧凑，具有较好的整体性；超越离合器内圈端部固定连接设有端面凸轮11，采用机械连接的方式，可方便加工制造。

本实施例的动力传递路线：

超越离合器外圈→超越离合器内圈→圆环体轴向内锥套→圆环体轴向外锥套→凸轮副组→动力输出齿轮→输出；

此时其它档位超越(比本档位转速低)或者离合器分离(比本档位转速高)，阻力传递路线：动力输出齿轮→凸轮副组→圆环体轴向外锥套→压缩变速弹性元件；

通过传动凸轮副对圆环体轴向外锥套施加轴向力并压缩变速弹性元件(变速蝶簧)，当行驶阻力加大到一定时，该轴向力大于变速碟簧设定的预紧力并压缩变速碟簧，使圆环体轴向内锥套和圆环体轴向外锥套分离，动力通过比本档位低速的档位输出；

此时，低速档动力还经过下列传递路线：动力输出齿轮→凸轮副→圆环体轴向外锥套→压缩变速弹性元件；由于凸轮副的双向传动作用，动力输出齿轮带动凸轮副对圆环体轴向外锥套施加轴向分力，通过凸轮副和锁紧凸轮副的作用，保持低速档传动时圆环体轴向内锥套7和圆环体轴向外锥套8的分离；

当高速档传动时，超越离合器内圈转速高于外圈，被超越。

上述传递路线可以看出，本发明在运行时，圆环体轴向内锥套的内锥面与圆环体轴向外锥套的外锥面在变速弹性元件作用下紧密贴合，形成一个保持一定压力的自动变速机构，并且可以通过调整调节盘来调整离合器啮合所需压力，且补偿磨损，达到传动目的；超越离合器的超越方向设置根据本发明的传动原理即能实现，在此不再赘述。

假定动力输出轴输出方向从左向右看为逆时针，机动车启动时阻力大于驱动力，阻力迫使动力输出轴顺时针转动一定角度，在传动凸轮副的作用下，圆环体轴向外锥套压缩变速弹性元件；圆环体轴向外锥套和圆环体轴向内锥套分离，同步，低速档输出变速弹性元件吸收运动阻力矩能量，为恢复快挡挡位传递动力蓄备势能。

启动成功后，行驶阻力减少，当分力减少到小于变速弹性元件和变速弹性元件所产生的压力时，因被运动阻力压缩而产生变速弹性元件高速档释放推动下，完成圆环体轴向外锥套的外锥面和圆环体轴向内锥套的内锥面恢复紧密贴合状态，其他档位超越离合器处于超越状态。

行驶过程中，随着运动阻力的变化自动换挡原理同上，在不需要剪断驱动力的情况下实现变挡，使整个机车运行平稳，安全低耗，而且传递路线简单化，提高传动效率。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种多凸轮自适应多档自动变速器副轴，其特征在于：包括支撑轴和位于支撑轴上的机械智能化自适应变速总成，机械智能化自适应变速总成包括超越离合器、圆环体轴向外锥套、圆环体轴向内锥套和变速弹性元件；

所述超越离合器动力输出端与圆环体轴向内锥套传动配合，圆环体轴向内锥套设有轴向内锥面且外套于圆环体轴向外锥套，圆环体轴向外锥套设有与圆环体轴向内锥套的轴向内锥面相配合的轴向外锥面；圆环体轴向外锥套外套于支撑轴；圆环体轴向外锥套通过凸轮副组传动配合设有动力输出件，所述凸轮副组包括至少一个凸轮副；

所述超越离合器内圈作为超越离合器的动力输出端，超越离合器外圈作为超越离合器的动力输入端；该超越离合器内圈还通过锁紧凸轮副与圆环体轴向外锥套配合，且圆环体轴向外锥套与该锁紧凸轮副在圆周方向转动配合；锁紧凸轮副对圆环体轴向外锥套施加轴向分力，该轴向分力与变速弹性元件预紧力方向相反；

锁紧凸轮副由锁紧凸轮套与超越离合器内圈之间通过锁紧端面凸轮配合形成，锁紧凸轮套与圆环体轴向外锥套之间轴向接触且圆周方向转动配合，圆环体轴向内锥套设有用于与超越离合器内圈传动配合的圆环体轴向内锥套直筒段，所述锁紧凸轮套内套于圆环体轴向内锥套直筒段且其外圆开有环形限位槽，至少一个限位螺钉沿径向旋入圆环体轴向内锥套直筒段并通过限位滚珠顶入环形限位槽，所述环形限位槽的轴向宽度大于限位滚珠直径；

变速弹性元件对圆环体轴向外锥套施加使其外锥面与圆环体轴向内锥套的内锥面贴合传动的预紧力；所述动力输出件输出动力时，所述凸轮副组产生向圆环体轴向外锥套的轴向分力，该轴向分力与变速弹性元件预紧力方向相反。

2.根据权利要求1所述的多凸轮自适应多档自动变速器副轴，其特征在于：所述动力输出件为动力输出齿轮，所述动力输出齿轮空套于支撑轴并与圆环体轴向外锥套之间通过凸轮副组传动配合。

3.根据权利要求2所述的多凸轮自适应多档自动变速器副轴，其特征在于：空套于支撑轴设有至少两个凸轮套，每个凸轮套两端均设有端面波轮，凸轮套之间、凸轮套与圆环体轴向外锥套之间以及凸轮套与动力输出齿轮之间均通过端面波轮啮合传动形成凸轮副组，每个凸轮套两端的端面波轮的形线升角不同，且形成凸轮副组的全部凸轮套的端面波轮的形线升角由联体从动齿轮至圆环体轴向外锥套逐渐增大。

4.根据权利要求3所述的多凸轮自适应多档自动变速器副轴，其特征在于：超越离合器均包括外圈、内圈和滚动体，所述外圈和内圈之间形成用于与滚动体啮合或分离的啮合空间，还包括辅助辊组件，所述辅助辊组件至少包括平行于超越离合器轴线并与滚动体间隔设置的辅助辊，所述辅助辊外圆与相邻的滚动体外圆接触，所述辅助辊以在超越离合器的圆周方向可运动的方式设置；

所述辅助辊组件还包括辅助辊支架，所述辅助辊以可沿超越离合器圆周方向滑动和绕自身轴线转动的方式通过辅助辊支架支撑于外圈和内圈之间。

5.根据权利要求4所述的多凸轮自适应多档自动变速器副轴，其特征在于：所述辅助辊支架包括对应于辅助辊两端设置的撑环I和撑环II，所述撑环I和撑环II分别设有用于供辅助辊两端穿入的沿撑环I和撑环II圆周方向的环形槽，所述辅助辊两端与对应的环形槽滑动配合；所述撑环I和撑环II均位于外圈和内圈之间，且撑环I和撑环II的轴向外侧分别设有用于使外圈和内圈转动配合的径向轴承。

6.根据权利要求5所述的多凸轮自适应多档自动变速器副轴，其特征在于：所述变速弹性元件为变速蝶簧；变速弹性元件分别设有预紧力调节组件，所述预紧力调节组件包括轴向限位安装于变速蝶簧端部的调节盘，所述调节盘设有端面凸轮槽，端面凸轮槽通过内嵌的调节销抵紧变速碟簧。

7.根据权利要求6所述的多凸轮自适应多档自动变速器副轴，其特征在于：所述圆环体轴向外锥套与支撑轴之间通过螺旋凸轮副配合，所述螺旋凸轮副在圆环体轴向外锥套转动时对其施加轴向分力，该轴向分力与变速弹性元件预紧力方向相反。

8.根据权利要求7所述的多凸轮自适应多档自动变速器副轴，其特征在于：形成凸轮副组a的全部端面波轮的形线升角由联体从动齿轮至圆环体轴向外锥套a逐渐由24°增大至60°；

所述辅助辊的直径小于滚动体的直径的二分之一；所述啮合空间由内圈外圆加工的楔形槽与内圈外圆之间形成；所述径向轴承为滚动轴承，撑环I和撑环II分别形成周向向内的轴向凸缘，该轴向凸缘沿轴向顶住对应的滚动轴承的内环；

所述超越离合器内圈转动配合外套于凸轮套外圆，圆环体轴向外锥套的锁紧端面凸轮位于其外表面形成的台阶上。