CN109611532B - 一种动力传递装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及动力传递技术领域，公开了一种动力传递装置，包括空心轴管、第一传动齿轮、驱动机构、执行机构和传递机构；所述空心轴管的外周空套有第一传动齿轮，所述驱动机构的输出端与执行机构的输入端连接，所述传递机构设置于空心轴管的内腔，所述执行机构的输出端穿入空心轴管与传递机构的一端转动连接；未进行动力传递时，传递机构的另一端与空心轴管的内壁抵接，进行动力传递时，所述传递机构的另一端穿过空心轴管后与第一传动齿轮卡接。本发明还公开了一种动力传递装置的工作方法。其有益效果在于：不但可以实现动力传递的接合与断开的控制，还可以根据需求调整动力传递的路径。

Description

一种动力传递装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及动力传递技术领域，具体涉及一种动力传递装置及其工作方法。

背景技术

定轴齿轮动力传递装置广泛应用于车辆、机械加工、航空航天等工程领域，如车辆底盘结构中的变速系统，切削机床中的主轴箱等。为了满足机械在不同条件下的使用要求，通常要求动力传递能在不同的条件下迅速地断开或接合，甚至需要切换不同的传动速比来实现动力传递。齿轮动力传递分为常啮合齿轮传递和非常啮合齿轮传递，常啮合齿轮传递指的是输入轴和输出轴上都常啮合动力传递齿轮，常啮合的方式包括花键啮合、键啮合等，常啮合齿轮动力传递结构简单，轴向空间紧凑，但一般不可改变齿轮传递的路径，多用于速比固定的场合，如电动汽车单极固定齿轮减速系统，常啮合齿轮传递的缺点是不易实现动力的完全断开，在某些场合实现动力的断开必须靠改变输出输出轴轴距，从而使啮合齿轮分离；非常啮合齿轮动力传递指的是齿轮对中有一个齿轮不常啮合于转轴，没有外界系统的作用无法传递动力，若通过外界系统作用于非常啮合齿轮，使其固连于转轴，则动力实现传递，以车辆变速系统为例，为了实现发动机或电动机的动力能够根据行驶需求传至车轮或与车轮断开，需要实现定轴齿轮动力传递的接合、断开可控，还要实现从多对齿轮副中选择适合驾驶工况的齿轮副传递动力，因此汽车变速箱中多配置锁环同步器，即同步器花键毂与在轴上空转的齿轮通过啮合套配合，从而实现传动齿轮与轴固连传递动力，非常啮合齿轮动力传递的优点是可以快速的接合、断开动力传递，同时还可以选择不同速比的定轴齿轮动力传递，缺点是轴向结构复杂，很难避免动力传递路径改变过程中的冲击与动力中断。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种结构简单、轴向结构紧凑、动力传递状态可调控的动力传递装置。本发明的另一目的在于提供一种动力传递装置的工作方法。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种动力传递装置，包括空心轴管、第一传动齿轮、驱动机构、执行机构和传递机构；所述空心轴管的外周空套有第一传动齿轮，所述驱动机构的输出端与执行机构的输入端连接，所述传递机构设置于空心轴管的内腔，所述执行机构的输出端穿入空心轴管与传递机构的一端转动连接；未进行动力传递时，传递机构的另一端与空心轴管的内壁抵接，进行动力传递时，所述传递机构的另一端穿过空心轴管后与第一传动齿轮卡接。

进一步地，所述第一传动齿轮的数量为至少两个，各个第一传动齿轮之间的外径不同。

进一步地，所述空心轴管开有梯形孔，所述第一传动齿轮的内表面开有梯形槽，所述梯形孔与梯形槽相对应；进行动力传递时，所述传递机构的另一端穿过梯形孔后通过梯形槽与第一传动齿轮卡接。

进一步地，所述传递机构包括弹性件、梯形键和保持架；所述弹性件和梯形键均设置于保持架的内部，所述保持架的一端与执行机构的输出端转动连接，所述保持架的另一端与空心轴管的内壁抵接，所述弹性件的一端与执行机构的输出端转动连接，所述弹性件的另一端与梯形键的下端面连接；未进行动力传递时，梯形键的上端面与空心轴管的内壁抵接，进行动力传递时，梯形键的上端面穿过空心轴管后与第一传动齿轮卡接。

进一步地，所述保持架为U形，所述梯形键的上端面为弧面。

进一步地，所述弹性件为能在空心轴管内产生径向弹力的弹性装置。

进一步地，所述执行机构包括执行齿轮、齿条推拉杆、滑动轴承和推拉轴承；所述驱动机构的输出端与执行齿轮连接，所述执行齿轮与齿条推拉杆的齿轮部啮合连接，所述推拉轴承设置于空心轴管的内腔，所述齿条推拉杆的杆部穿过滑动轴承后进入空心轴管的内腔并与推拉轴承的内圈连接。

进一步地，所述执行机构包括凸轮、拔插组件、滑动轴承和推拉轴承；所述驱动机构的输出端与凸轮连接，所述拔插组件的一端与凸轮的槽道滑动连接，所述推拉轴承设置于空心轴管的内腔，所述拔插组件的另一端穿过滑动轴承后进入空心轴管的内腔并与推拉轴承的内圈连接。

进一步地，所述推拉轴承为能承受双向轴向载荷的轴承装置。

进一步地，所述执行机构为能在空心轴管内产生轴向直线运动的结构。

进一步地，所述驱动机构包括电机和减速组件，所述电机的输出轴通过减速组件与执行机构的输入端连接。

一种动力传递装置的工作方法，包括如下步骤：

第一传动齿轮由空转状态切换到动力传递：驱动机构驱动执行机构，带动传递机构进行直线运动，将梯形键带到梯形孔的位置，弹性件将梯形键压进梯形孔中，当梯形槽转动到与梯形孔对接时，弹性件将梯形键压入梯形槽中，空心轴管与第一传动齿轮实现配合进行动力传递；

动力传递状态切换到第一传动齿轮空转：梯形键位于梯形槽中，驱动机构驱动执行机构，带动传递机构进行直线运动，传递至梯形键一个轴向力Fx，同时，弹性件对梯形键还作用一个弹力Fy，梯形键斜面与径向的夹角为α，在整个运动过程中恒满足Fx沿梯形键斜面向下的分力大于弹性件沿斜面向上的分力：Fx·sinα＞Fy·cosα，实现梯形键沿斜面向下运动，从而退出梯形槽和梯形孔，断开动力传递；

不同速比动力传递的路径切换：以第n个第一传动齿轮为切换目标，驱动机构带动梯形键进行n-1次进入梯形孔和n-1次退出梯形孔后，带动梯形键进入第n个第一传动齿轮的梯形槽中，从而实现不同速比动力传递的路径切换。

本发明的发明原理为：

开有梯形键的第一传动齿轮空套于空心轴管上，空心轴管的管壁开有可以与梯形槽组成光滑内壁的梯形孔，在没有梯形键约束的情况下，第一传动齿轮会在空心轴管上空转。梯形键的作用是在需要动力传递时，实现第一传动齿轮和空心轴管的配合，充当第一传动齿轮和空心轴管之间动力传递的中间部件。空心轴管、梯形键、弹性件、保持架、推拉轴承的外圈五者的角速度恒保持一致，主要的执行动作为执行机构带动推拉轴承在空心轴管内轴向移动，推拉轴承外圈带动弹性件和梯形键轴向移动，根据梯形键位置和空心轴管与第一传动齿轮的相对角度位置，动力传递状态分为三种：

(1)第一传动齿轮空转：电机控制执行机构的直线运动，进而决定梯形键、保持架、推拉轴承的轴向位置，若梯形键贴合在空心轴管内壁，尚未滑动到空心轴管的梯形孔，即梯形键与空心轴管的梯形孔以及第一传动齿轮的梯形槽没有任何接触关系。忽略第一传动齿轮与空心轴管的摩擦，第一传动齿轮空转于空心轴管外壁，第一传动齿轮与空心轴管之间没有动力传递。

(2)滑摩传动：电机带动执行机构进行直线运动，间接推动梯形键滑动到空心轴管的梯形孔，但第一传动齿轮的梯形槽尚未转动到空心轴管的梯形孔的位置，此时梯形键在弹力作用下抵在第一传动齿轮内壁，由于弹力的存在，梯形键与第一传动齿轮间产生的微小滑动摩擦力，梯形键会作用一个与摩擦力大小相同的力于空心轴管，滑摩传动是一种处于动力接合断开的过渡阶段，传递的力的大小跟第一传动齿轮内表面状态以及弹性件的压紧力有关，由于力矩很小，不视为齿轮与轴之间发生了动力传递。

(3)梯形键啮合传动：系统处于滑摩传动状态时，执行机构已控制梯形键滑动到配合位置，由于第一传动齿轮与空心轴管间存在转速差，梯形孔和梯形槽会在某个时刻重合在一起，已经处于键配合轴向位置的梯形键在弹力的作用下与第一传动齿轮、空心轴管二者配合在一起，实现第一传动齿轮到空心轴管的动力传递。

三种动力传递状态之间的切换需要改变梯形键位置的实现，而位置改变完全依靠固连于梯形键的弹性件直接提供的作用力。当需要由第一传动齿轮空转进入滑摩传动或梯形键啮合传动时，电机通过执行机构带动齿条推拉杆直线运动，齿条推拉杆将轴向推拉力通过推拉轴承、弹性件传至梯形键，梯形键受到轴向力会沿着空心轴管的光滑内壁以及保持架限制的空间向梯形孔移动，移动到既定位置，轴向推拉力不再存在，弹力将使梯形键沿径向向外移动，直至完成与梯形孔、梯形槽的配合，实现动力传递。需要将第一传动齿轮与空心轴套之间的动力传递切断或切换动力传递路径时，电机带动执行机构，转变为齿条推拉杆的直线运动，轴向推拉力通过推拉轴承、弹性件传至梯形键，梯形键受到的轴向力沿梯形斜面向下的分力大于弹力沿斜面向上的分力，则可以实现梯形键沿梯形孔、梯形槽的斜面向下运动，进而退出与梯形槽和梯形孔的配合，断开动力传递。

本发明相对于现有技术具有如下的优点：

1、本发明中的第一传动齿轮空套于空心轴管，驱动机构可以驱动执行机构和传递机构，使第一传动齿轮与空心轴管配合，既保持常啮合齿轮动力传递简单、轴向结构紧凑的特点，又可以根据需求实现动力传递状态的可调可控，即可以实现动力传递状态的接合或断开。

2、本发明中通过设置不同外径的第一传动齿轮，通过选择不同的第一传动齿轮与空心轴管的配合，输出不同速比动力传递路径。

3、本发明中传递机构的梯形键与梯形孔和梯形槽相配合，相对于传统的多对定轴齿轮动力传动系统，本发明的传递机构设置在空心轴管的内腔，且梯形键可以充当第一传动齿轮与空心轴管的配合件传递动力，使本装置结构简化，轴向尺寸小。

4、本发明中梯形键的上端面为弧面，空心轴管、梯形槽和梯形孔均具有光滑内壁，可以减小梯形键与空心轴管、梯形槽和梯形孔接触时的摩擦力，使梯形键快速键入或退出梯形孔，提高传动速度；本发明中的执行机构能够将电机的旋转运动转换成直线运动，从而使梯形键键入或退出不同的梯形槽中，完成动力传递。

附图说明

图1是本发明实施例1中的动力传递装置的结构示意图；

图2是图1中A-A向的剖视图；

图3是图1中B-B向的剖视图；

图4是本发明实施例1中执行机构驱动传递机构沿直线运动的结构示意图；

图5是本发明实施例1中梯形键进入梯形孔中的结构示意图；

图6是本发明实施例1中梯形键进入梯形槽中的结构示意图；

图7是本发明实施例1中梯形键退出梯形槽时的受力分析示意图；

图8是本发明实施例2中的动力传递装置的结构示意图；

图9是本发明实施例3中的动力传递装置的结构示意图；

图10是图9中C-C向的剖视图；

图11是本发明实施例4中动力传递装置的结构示意图；

图中，1为空心轴管；2为第一传动齿轮；3为转轴；4为第二传动齿轮；5为梯形孔；6为梯形槽；7为弹性件；8为梯形键；9为保持架；10为执行齿轮；11为齿条推拉杆；12为滑动轴承；13为推拉轴承；14为凸轮；15为拔插横杆；16为拔插纵杆；17为电机；18为减速器；19为轴肩。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1-图3所示，一种动力传递装置，包括空心轴管1、第一传动齿轮2、驱动机构、执行机构和传递机构；所述空心轴管1的外周空套有第一传动齿轮2，所述驱动机构的输出端与执行机构的输入端连接，所述传递机构设置于空心轴管1的内腔，所述执行机构的输出端穿入空心轴管1与传递机构的一端转动连接；未进行动力传递时，传递机构的另一端与空心轴管1的内壁抵接，进行动力传递时，所述传递机构的另一端穿过空心轴管1后与第一传动齿轮2卡接。为解释说明本动力传递装置的工作原理，本实施例中还包括转轴3和第二传动齿轮4，所述第二传动齿轮4套接于转轴3，所述第二传动齿轮4与第一传动齿轮2啮合连接，其中，空心轴管1可以为输入轴、输出轴或中间轴，第一传动齿轮2相应为动力传递路径中的主动齿轮、被动齿轮或中间传动齿轮。在本实施例中，转轴3为输入轴，空心轴管1为输出轴，第一传动齿轮2为被动齿轮，第二传动齿轮4为主动齿轮。空心轴管1上的第一传动齿轮2的轴向位移由轴肩19限制，转轴3上的第二传动齿轮4的轴向位移有轴肩19限制。

所述第一传动齿轮2和第二传动齿轮4的数量均为n(n大于2)个，第一传动齿轮2与第二传动齿轮4相啮合组成n个传动齿轮副，各传动齿轮副之间的传动比不同。第一传动齿轮2的内壁开有n个梯形槽6，空心轴管1的管壁开有n个与梯形槽6相对应的梯形孔5。

所述传递机构包括弹性件7、梯形键8和保持架9；所述弹性件7和梯形键8均设置于保持架9的内部，所述保持架9的一端与执行机构中推拉轴承13的外圈连接，所述保持架9的另一端与空心轴管1的内壁抵接，所述弹性件7的一端与执行机构中推拉轴承13的外圈连接，所述弹性件7的另一端与梯形键8的下端面连接；所述空心轴管1开有梯形孔5，所述第一传动齿轮2的内表面开有梯形槽6，所述梯形孔5与梯形槽6相对应；梯形键8的形状与梯形孔5和梯形槽6对接后的尺寸相配合；未进行动力传递时，梯形键8的上端面与空心轴管1的内壁抵接，进行动力传递时，梯形键8的上端面依次穿过梯形孔5和梯形槽6后与第一传动齿轮2卡接。其中，所述保持架9为U形，弹性件7和梯形键8在保持架9中上下运动，保持架9的开口大小与梯形孔5相配合，保持架9确保梯形键8的运动轨道正确，使其快速进入梯形孔5中，所述梯形键8的上端面为弧面，梯形槽6和梯形孔5均具有光滑内壁。便于梯形键8键入梯形槽6和梯形孔5中，同时减小摩擦。

所述弹性件7为螺旋弹簧、碟形弹簧或其他能产生径向弹力的弹性装置。弹性件7能够为梯形键8提供弹力，在梯形键8需要键入或退出梯形孔5和梯形槽6时，弹性件7将其压入或辅助推迟，以完成空心轴管1与第一传动齿轮2的啮合传动或改变动力传递路径。

所述执行机构包括执行齿轮10、齿条推拉杆11、滑动轴承12和推拉轴承13；电机17的输出轴通过减速组件与执行齿轮10连接，所述执行齿轮10与齿条推拉杆11的齿轮部啮合连接，所述推拉轴承13设置于空心轴管1的内腔，所述齿条推拉杆11的杆部穿过滑动轴承12后进入空心轴管1的内腔并与推拉轴承13的内圈连接。通过执行齿轮10、齿条推拉杆11、滑动轴承12和推拉轴承13将电机17的旋转运动转换为直线运动，从而带动梯形键8在空心轴管1内沿空心轴管1的中心轴线水平运动。通过设置推拉轴承13，当梯形键8键入梯形孔5和梯形槽6中后，使得空心轴管1、梯形键8、弹性件7、保持架9和推拉轴承13的外圈均跟随第一传动齿轮2转动，不影响执行机构将电机17的旋转运动转变为直线运动。

所述推拉轴承13可以为双列深沟球轴承、四点接触球轴承、推力球轴承等其他能承受双向轴向载荷的轴承装置。

所述驱动机构包括电机17和减速组件，所述电机17的输出轴通过减速组件与执行齿轮10连接。减速组件可以为减速器18。

一种动力传递装置的工作方法，包括如下步骤：

第一传动齿轮2由空转状态切换到动力传递：梯形键8的上端面抵接于空心轴管1的内壁，且距离梯形孔5一定距离，即：梯形键8与空心轴管1的n个梯形孔5和第一传动齿轮2的n个梯形槽6不存在连接关系，如图4所示，当需要动力传递时，电机17通过减速器18驱动执行齿轮10，执行齿轮10将电机17的旋转运动转变为直线运动，齿条推拉杆11将梯形键8推到梯形孔5的位置，弹性件7将梯形键8压进梯形孔5中，但第一传动齿轮2的梯形槽6尚未转动到配合位置，因此梯形键8的上端抵在第一传动齿轮2的内壁，两者之间存在微小摩擦力，如图5所示，由于第一传动齿轮2与空心轴管1间存在转速差，第一传动齿轮2的梯形槽6很快与空心轴管1的梯形孔5转动到同一位置，在弹力的作用下梯形键8被压入第一传动齿轮2的梯形槽6中(如图6所示)，空心轴管1与第一传动齿轮2实现配合进行动力传递；此时的动力传递路径为：转轴3-第二传动齿轮4-第一传动齿轮2-梯形键8-空心轴管1；

动力传递状态切换到第一传动齿轮2空转：此时，梯形键8位于梯形槽6中，电机17通过减速器18和执行齿轮10带动齿条推拉杆11进行直线运动，并通过推拉轴承13和弹性件7传递给梯形键8一个沿空心轴管1水平中轴线方向的轴向力Fx(如图7所示)，同时，弹性件7对梯形键8还作用一个垂向上的弹力Fy，梯形键8斜面与径向的夹角为α，在整个运动过程中需恒满足Fx沿梯形键8斜面向下的分力大于弹性件7沿斜面向上的分力：Fx·sinα＞Fy·cosα，实现梯形键8沿梯形槽6和梯形孔5的斜面向下运动，从而退出梯形槽6和梯形孔5，断开动力传递；

不同速比动力传递的路径切换：当需要以不同速比传递动力时，需要控制梯形键8的移动，使其充当不同传动齿轮副动力传递的中间部件，以第一个传动齿轮2传递至第n个第一传动齿轮2为例，整个过程分为2n-1个阶段，即驱动机构带动梯形键8进行n-1次进入梯形孔5和n-1次退出梯形孔5后，带动梯形键8进入第n个第一传动齿轮2的梯形槽6中，从而实现不同速比动力传递的路径切换。具体而言：电机17通过减速器18驱动执行齿轮10，从而带动齿条推拉杆11进行直线运动，通过推拉轴承13、弹性件7传至梯形键8，梯形键8退出与第一个第一传动齿轮2和空心轴管1的配合，在电机17的间接控制下，梯形键8向第二个第一传动齿轮2移动，移到既定位置后会出现短暂的滑摩传递或键啮合传递转态，经过n-1次此阶段，梯形键8已处于第n个第一传动齿轮2处，等待第n个第一传动齿轮2的梯形槽6旋转至与梯形键8及梯形孔5配合的位置，实现n对传动齿轮副动力的键啮合传动，此时的动力传递路径为：

转轴3-第二传动齿轮4-第一传动齿轮2-梯形键8-空心轴管1

实施例2：

本实施例除以下技术特征外同实施例1：

如图8所示，本实施例中执行机构包括执行齿轮10、齿条推拉杆11和推拉轴承13，电机17通过减速器18与执行齿轮10连接，执行齿轮10与齿条推拉杆11的齿轮部啮合连接，推拉轴承13设置于空心轴管1的内腔，齿条推拉杆11的杆部穿入空心轴管1中并与推拉轴承13的内圈连接，从而弹性件7和保持架9均与推拉轴承13的外圈连接。

实施例3：

本实施例除以下技术特征外同实施例1

如图9和图10所示，本实施例中设置有两组传动齿轮副，即两个相啮合的第一传动齿轮2和第二传动齿轮4，为了提高本装置传递动力的承载能力，在每个第一传动齿轮2的内壁开出四个相隔90°的梯形槽6，在空心轴管1上与第一传动齿轮2的配合处开出相同角度的四个梯形孔5，在本实施例中共8个梯形槽6和8个梯形孔5，在空心轴管1内布置4个角度均匀分布的梯形键8、弹性件7和保持架9，梯形键8、弹性件7和保持架9的连接方式均同

实施例1.

实施例4：

本实施例除以下技术特征外同实施例3：

如图11所示，所述执行机构包括凸轮14、拔插组件、滑动轴承12和推拉轴承13；所述驱动机构的输出端与凸轮14连接，所述拔插组件的一端与凸轮14的槽道滑动连接，所述推拉轴承13设置于空心轴管1的内腔，所述拔插组件的另一端穿过滑动轴承12后进入空心轴管1的内腔并与推拉轴承13的内圈连接。其中拔插组件包括拔插横杆15和拔插纵杆16，拔插纵杆16的一端与凸轮14的槽道滑动连接，拔插纵杆16的另一端与拔插横杆15的一端连接，拔插横杆15的另一端穿过滑动轴承12后进入空心轴管1的内腔并与推拉轴承13的内圈连接。当需要改变梯形键8在空心轴管1内的位置时，电机17带动凸轮14旋转，凸轮14的槽道控制拔插组件左右移动，进而变化4个梯形键8的位置，改变动力传递状态和传递路径。

除此之外，执行机构还可以为滚珠丝杠机构等其他能够将旋转运动转换为直线运动的机构。

为方便理解，本发明的图1、图4、图5、图6、图8、图9和图11中均未画出保持架。

上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种动力传递装置，其特征在于：包括空心轴管、第一传动齿轮、驱动机构、执行机构和传递机构；所述空心轴管的外周空套有第一传动齿轮，所述驱动机构的输出端与执行机构的输入端连接，所述传递机构设置于空心轴管的内腔，所述执行机构的输出端穿入空心轴管与传递机构的一端转动连接；未进行动力传递时，传递机构的另一端与空心轴管的内壁抵接，进行动力传递时，所述传递机构的另一端穿过空心轴管后与第一传动齿轮卡接；

所述空心轴管开有梯形孔，所述第一传动齿轮的内表面开有梯形槽，所述梯形孔与梯形槽相对应；进行动力传递时，所述传递机构的另一端穿过梯形孔后通过梯形槽与第一传动齿轮卡接；

所述传递机构包括弹性件、梯形键和保持架；所述弹性件和梯形键均设置于保持架的内部，所述保持架的一端与执行机构的输出端转动连接，所述保持架的另一端与空心轴管的内壁抵接，所述弹性件的一端与执行机构的输出端转动连接，所述弹性件的另一端与梯形键的下端面连接；未进行动力传递时，梯形键的上端面与空心轴管的内壁抵接，进行动力传递时，梯形键的上端面穿过空心轴管后与第一传动齿轮卡接；

进行动力传递时，驱动机构驱动执行机构，带动传递机构进行直线运动，将梯形键带到梯形孔的位置，弹性件将梯形键压进梯形孔中，当梯形槽转动到与梯形孔对接时，弹性件将梯形键压入梯形槽中，空心轴管与第一传动齿轮实现配合进行动力传递；

断开动力传递时，梯形键位于梯形槽中，驱动机构驱动执行机构，带动传递机构进行直线运动，传递至梯形键一个轴向力Fx，同时，弹性件对梯形键还作用一个弹力Fy，梯形键斜面与径向的夹角为α，在整个运动过程中恒满足Fx沿梯形键斜面向下的分力大于弹性件沿斜面向上的分力：Fx·sinα＞Fy·cosα，实现梯形键沿斜面向下运动，从而退出梯形槽和梯形孔，断开动力传递；

不同速比动力传递的路径切换时，以第n个第一传动齿轮为切换目标，驱动机构带动梯形键进行n-1次进入梯形孔和n-1次退出梯形孔后，带动梯形键进入第n个第一传动齿轮的梯形槽中，从而实现不同速比动力传递的路径切换。

2.根据权利要求1所述的动力传递装置，其特征在于：所述第一传动齿轮的数量为至少两个，各个第一传动齿轮之间的外径不同。

3.根据权利要求1所述的动力传递装置，其特征在于：所述保持架为U形，所述梯形键的上端面为弧面。

4.根据权利要求1所述的动力传递装置，其特征在于：所述弹性件为螺旋弹簧或碟形弹簧。

5.根据权利要求1所述的动力传递装置，其特征在于：所述执行机构包括执行齿轮、齿条推拉杆、滑动轴承和推拉轴承；所述驱动机构的输出端与执行齿轮连接，所述执行齿轮与齿条推拉杆的齿轮部啮合连接，所述推拉轴承设置于空心轴管的内腔，所述齿条推拉杆的杆部穿过滑动轴承后进入空心轴管的内腔并与推拉轴承的内圈连接。

6.根据权利要求1所述的动力传递装置，其特征在于：所述执行机构包括凸轮、拔插组件、滑动轴承和推拉轴承；所述驱动机构的输出端与凸轮连接，所述拔插组件的一端与凸轮的槽道滑动连接，所述推拉轴承设置于空心轴管的内腔，所述拔插组件的另一端穿过滑动轴承后进入空心轴管的内腔并与推拉轴承的内圈连接。

7.根据权利要求1所述的动力传递装置，其特征在于：所述驱动机构包括电机和减速组件，所述电机的输出轴通过减速组件与执行机构的输入端连接。

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