CN110617304A - 变速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变速器，包括齿轮传动系统、传动切换系统；齿轮传动系统是双轴二档齿轮传动或周转轮系齿轮传动。其特征是：传动切换系统是双向多片式摩擦离合器通过正向动作装置与操纵装置配合实现变档或双向多片式摩擦离合器通过弹簧与液压装置配合实现变档；弹簧装配在套座左边的弹簧腔里，弹簧的右端与双向压盘配合，双向压盘的外环盘左端与一档离合器配合，右端与液压装置配合；双向压盘的内环盘右端与二档离合器配合；行星架与输出轴固定，内齿圈装配在套座上，中心轮在输入轴上，输入轴与输出轴在一条直线上。本发明变速器传动效率高，变档平稳顺畅，还增强了电动车的爬坡能力。

Description

变速器

技术领域

本发明涉及电动车驱动系统中的变速器，尤其涉及电动车的驱动桥差速电机的变档变速装置，其属于机械传动技术领域。

背景技术

现有电动车驱动桥差速电机手动变档在车辆行驶中换档易损坏离合器；电机式、电磁铁式自动变档的传动缓冲没有得到很好的解决，换档时行车舒适性差、故障率高。

已有技术中，中国发明专利申请(申请号：201710885468.7)公开的自动档变速器，包括操纵装置、传动切换系统、齿轮传动系统，所述齿轮传动系统是双轴二档齿轮传动或周转轮系齿轮传动，所述传动切换系统是摩擦离合器与端面齿离合器配合实现变档或反向动作装置与钢球离合器或端面齿离合器配合实现变档。所述摩擦离合器是多片式离合器或锥面离合器，所述端面齿离合器还装配有同步装置；所述端面齿离合器是结合套离合器或牙嵌离合器。锥面离合器与牙嵌离合器配合包括套座、外结合体和内结合体，外结合体通过回位弹簧和正向动作装置装配在套座上，套座包括大圆盘、内齿圈、内移动套，外结合体包括外移动套、内锥面体、牙嵌齿圈，牙嵌齿圈与弹性牙嵌齿圈适配啮合或分离，弹性牙嵌齿圈装配在圈座上，圈座固定在机壳的圆筒壳里，内结合体包括内花键套、支架、外锥面体，内锥面体与外锥面体适配，内结合体一端面装配有塔形压簧，内结合体另一端面装配有操纵装置，内结合体轴向滑动配合装配在输入轴上。输出轴通过轴承装配套座，行星架与输出轴固定，行星架装配固定行星轮轴，行星轮轴转动配合装配行星轮，行星轮与内齿圈啮合的同时与中心轮啮合，中心轮装配固定在输入轴上，输入轴的一端与输出轴的一端装配转动配合，输入轴与输出轴的轴心线在同一条直线上，输入轴与输出轴分别通过轴承装配在机壳的两个端盖上。其摩擦离合器为锥面摩擦所传递的扭矩小，其端面齿离合器的使用寿命短，不适合装配于高档的电动轿车。

以上技术在实际装车应用时不能很好的解决电动车的驱动轮毂和驱动桥差速电机行车舒适的实际问题，本变速器就是为了使以上问题得到解决。

发明内容

本发明的目的在于：解决当前变速器技术在驱动轮毂和驱动桥差速电机的应用中存在造价高、机械效率低且维护费用高的问题。本发明提供一种应用于驱动轮毂和驱动桥差速电机使其车辆变档变速的性能稳定可靠、机械效率高且变档平顺行车舒适的变速器。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种变速器，包括齿轮传动系统、传动切换系统；所述传动切换系统包括双向多片式摩擦离合器，所述齿轮传动系统是双轴二档齿轮传动或周转轮系齿轮传动；所述传动切换系统是双向多片式摩擦离合器通过正向动作装置与操纵装置配合实现变档或双向多片式摩擦离合器通过弹簧与液压装置配合实现变档。

所述双向多片式摩擦离合器的外摩擦片包括有簧外摩擦片和无簧外摩擦片，有簧外摩擦片与无簧外摩擦片配合装配；内摩擦片包括有簧内摩擦片和无簧内摩擦片，有簧内摩擦片与无簧内摩擦片配合装配。有簧外摩擦片包括单向簧片外摩擦片和双向簧片外摩擦片，有簧内摩擦片包括单向簧片内摩擦片和双向簧片内摩擦片，其簧片都为圆弧形，采用激光切割或冷冲成型再热处理出成品。

所述双向多片式摩擦离合器通过弹簧与液压装置配合实现变档，套座外圆与一档离合器的内摩擦片装配，一档离合器的外摩擦片装配在机壳上，弹簧装配在套座左边的弹簧腔里，弹簧的右端与双向压盘配合，弹簧始终处于被压缩状态，液压装置的环形油缸与机壳配合装配，液压装置的环形活塞装配的圆筒左端面与双向压盘的外环盘右端面配合，双向压盘的内环盘与外环盘之间是圆周排列的多个弧形通孔，套座右边圆周排列设有多个长爪，长爪与双向压盘通过弧形通孔滑动配合，多个长爪所形成的内圆与二档离合器的外摩擦片装配，二档离合器的内摩擦片装配在输入轴上；双向压盘的外环盘左端与一档离合器配合，右端与液压装置配合，双向压盘的内环盘右端与二档离合器配合。输出轴通过轴承装配套座，行星架与输出轴固定，行星架固定行星轮轴，行星轮轴转动配合装配行星轮，行星轮与内齿圈啮合的同时与中心轮啮合，内齿圈装配固定在套座左边的内圆面上，中心轮固定在输入轴上，输入轴的左端与输出轴的右端装配转动配合，输入轴与输出轴的轴心线在同一条直线上，输入轴与输出轴分别通过轴承装配在机壳的圆筒壳和右端盖上。

所述双向多片式摩擦离合器通过弹簧与液压装置配合实现变档，一档离合器的外摩擦片装配在圆筒壳的内花键上，圆筒壳的内凸台阶右端面从左至右依次装配第一无簧外摩擦片、第一双向簧片外摩擦片、第二无簧外摩擦片、第二双向簧片外摩擦片、第三无簧外摩擦片、波形簧圈、第四无簧外摩擦片，液压装置的圆筒左端面与第四无簧外摩擦片右端面接触定位；一档离合器的内摩擦片装配在套座外圆的外花键上，外花键凹槽与长爪上的外凹槽一致，套座的外凸台阶或外卡簧右端面从左至右依次装配圆环垫圈、波形簧圈、第一无簧内摩擦片、第一双向簧片内摩擦片、第二无簧内摩擦片、第二双向簧片内摩擦片、双向压盘。内摩擦片与外摩擦片相间装配，双向压盘的外环盘装配在第三无簧外摩擦片与第四无簧外摩擦片之间。

二档离合器的外摩擦片装配在套座右端的多个长爪的内花键凹槽上，多个长爪装配的双向压盘的内环盘右端面从左至右依次装配第一单向簧片外摩擦片、第一无簧外摩擦片、第一双向簧片外摩擦片、第二无簧外摩擦片、第二双向簧片外摩擦片、第三无簧外摩擦片、支承圆环盘、内挡圈，二档离合器的内摩擦片装配在输入轴的外花键上，在输入轴装配的第一外卡簧右端面从左至右依次装配第一无簧外摩擦片、第一波片簧圈、第二无簧外摩擦片、第二波片簧圈、第三无簧外摩擦片、第三波片簧圈、第四无簧外摩擦片、第四波片簧圈、第五无簧外摩擦片、第五波片簧圈、圆环挡圈、第二外卡簧，支承圆环盘的内孔与输入轴滑动配合或设有轴承座装配轴承套在输入轴外花键右端面的台阶部位。

小扭矩的二档离合器还可以是：二档离合器的外摩擦片装配在套座右端的六个长爪的内花键凹槽上，六个弹簧的左端分别装配在套座的六个弹簧腔里，弹簧右端与双向压盘的左端面接触受力，双向压盘左端固定六个小滑杆插入各个弹簧右端的内孔，长爪装配的双向压盘右端面从左至右依次装配第一单向簧片外摩擦片、第一无簧外摩擦片、第一双向簧片外摩擦片、第二无簧外摩擦片、内挡圈，第一单向簧片外摩擦片设有六个外凸齿分别与六个长爪的内花键凹槽滑动配合装配，第一单向簧片外摩擦片外圆圆周排列设有三个向右端凸出的弧形弹簧片，第一双向簧片外摩擦片设有六个外凸齿与套座长爪的内花键凹槽滑动配合，第一双向簧片外摩擦片外圆圆周排列设有三个向右端凸出的弧形弹簧片和三个向左端凸出的弧形弹簧片；二档离合器的内摩擦片装配在输入轴的外花键上，在输入轴第一外卡簧槽装配的第一外卡簧右端面从左至右依次装配第一无簧外摩擦片、第一双向簧片外摩擦片、第二无簧外摩擦片、波片簧圈、挡圈、第二外卡簧，第二外卡簧装配在输入轴第二外卡簧槽上。第一双向簧片内摩擦片设有四个内凸齿与输入轴外花键的四个凹槽装配滑动配合，第一双向簧片内摩擦片内圆圆周排列设有二个向右端凸出的弧形弹簧片和二个向左端凸出的弧形弹簧片。输入轴外花键四个凹槽右端面的台阶部位与支承圆环盘内孔设有的轴承座装配轴承。

输入轴右端的外花键与电机的内花键套传动连接，输出轴的轴台阶部位与套座左端的轴承座之间装配滚珠锥面轴承，行星轮与输入轴的轴齿轮也就是中心轮啮合的同时与套座装配固定的内齿圈啮合。套座的外圆设有一个外凹环槽装配外挡圈，套座的外圆圆周排列设有六个外花键凹槽滑动配合装配一档离合器的内摩擦片。

所述周转轮系齿轮传动，包括：机壳、双向多片式摩擦离合器、套座、液压装置、弹簧、内齿圈、行星轮、中心轮、行星架、输入轴、输出轴，输出轴右端内圆与输入轴的左端外圆通过轴承装配转动配合；输出轴的右端外圆设有外凸台阶，外凸台阶与轴承内圆圈右端面接触定位，轴承内圆圈左端面与挡圈接触定位，轴承的外圆圈装配在套座的大圆盘中心部位的轴承座里面，轴承座内圆右端设有内凸圈，轴承座左端设有内圆凹环槽装配内卡簧，套座通过轴承与输出轴转动配合；输入轴左边是中心轮、右边是二档离合器，二档离合器装配在输入轴与套座右边的长爪形成的内圆之间，一档离合器装配在套座外圆与圆筒壳内圆之间。机壳的圆筒壳右边内圆圆周排列设有内凸花键，内凸花键右端装配圆环挡圈，圆环挡圈的右端通过波形弹簧与环形油缸的左端装配，环形油缸的右端与内卡簧接触定位或与右端盖的凸圈接触定位。输入轴与动力传动连接，输出轴输出动力。

液压装置的环形活塞的内圆面与外圆面均设有凹环槽装配橡胶圈，环形活塞的左边凹槽环形腔通过波形弹簧或橡胶垫圈装配圆筒，圆筒右端的外凸环形面通过内卡簧装配在环形活塞里，环形活塞设有内卡簧槽。液压装置的环形油缸装配油嘴，油嘴与油管的一端连接，油管另一端与柱形油缸的油嘴连接，柱形油缸与柱形活塞装配，柱形油缸里面底部与柱形活塞上端装配回位弹簧，柱形油缸与台座上端装配固定，台座下端设有凸耳与双曲拐翘板的下曲拐通过销轴活动连接，双曲拐翘板的上曲拐通过销轴与连杆下端通过销轴活动连接，连杆上端通过销轴与柱形活塞下部的凸耳通过销轴活动连接，在上曲拐下端与台座之间设有橡胶垫，橡胶垫装配在台座上，上曲拐下部与橡胶垫接触时连杆两端的销轴与下曲拐的销轴的轴心线在一个平面上为机械死点，上曲拐上端设有一档按钮，下曲拐下端设有二档按钮。还可以将一档按钮向右边凸出，二档按钮向左边凸出，便于驾驶员的右脚踩动操作。还可以将上曲拐上端延长成为手动变档操纵杆。

为了实现自动变档，还可以将液压装置的环形油缸装配油嘴与油管连接，油管再与液压控制阀、储能油缸、回流储油箱连接，液压控制阀的电磁铁线圈与控制器电连接。

所述双轴二档齿轮传动，输入轴从左至右依次装配小轴承、挡圈、一档滑动齿轮、挡圈、一档离合器、移动套、二档离合器、挡圈、二档滑动齿轮、大轴承、正向动作装置、挡圈，移动套通过销轴与导杆、正向动作装置和操纵装置连接，输入轴上的一档滑动齿轮和二档滑动齿轮分别与从动轴上装配固定的一档从动齿轮和二档从动齿轮啮合。输入轴与动力传动连接，从动轴装配链轮或通过轴齿轮输出动力。

所述正向动作装置是大圈簧座圆周排列设有多个内簧座，小圈簧座对应的设有多个外簧座，每一组对应的内簧座与外簧座装配一个腰鼓形弹簧，多组对应的内簧座与外簧座的连线与大圈簧座和小圈簧座的圆心所对应的放射线重合，还设有多组对应的内簧座与外簧座的连线与大圈簧座和小圈簧座的圆心所对应的放射线不重合的对称布置。大圈簧座通过定位架装配固定在输入轴上，定位架的内花键套通过轴台阶、垫圈和挡圈定位装配在输入轴的外花键部位，大圈簧座与小圈簧座通过弹簧弹性连接，小圈簧座固定的滑套滑动配合装配在输入轴的外花键部位上，小圈簧座的往返行程与双向多片式摩擦离合器中的移动套相关联装配，移动套的往返行程控制小圈簧座的往返行程，导杆滑动配合装配在输入轴的轴芯腔里，小圈簧座固定的滑套通过销轴与导杆中部装配连接，导杆左端通过销轴与移动套装配连接，移动套装配在一档离合器和二档离合器之间，移动套往返推压受力定位使一档离合器和二档离合器交替的实现传动的结合或分离。输入轴在移动套和滑套装配部位均设有长形通孔。

导杆中部可以采用螺丝杆和螺母柱配合装配而成，便于调节导杆的长短。

正向动作装置可以改装为反向动作装置再与钢球斜面装置装配成为反向动作变档机构。反向动作变档机构在中国实用新型专利申请(申请号：2015203679851)公开的自动档变速器中有具体的介绍，其中所述的档位轴轴向依次装配有操纵装置、反向动作装置、传动切换装置，操纵装置是钢球斜面装置，钢球斜面装置是钢球槽与钢球爪配合；钢球槽装的钢球与钢球爪工作面接触；钢球爪与斜面爪相同，在中国发明专利申请(申请号：2012101255418)公开的变速器中也有具体的介绍。大圈簧座的内滑孔与控制架的外滑轴装配，小圈簧座的外滑孔与控制架的内滑轴装配，大圈簧座的外圆与斜面爪套通过连接片装配固定。所述钢球斜面装置还可以采用飞锤曲拐装置。

所述双向多片式摩擦离合器通过正向动作装置与操纵装置配合实现变档，其双向多片式摩擦离合器的外摩擦片架装配有外摩擦支承片。以确保外摩擦片架与输入轴在加减速旋转时减小震动的危害，外摩擦片架与滑动齿轮的花键配合也便于制造和装配。输入轴左端设有小轴径部位转动配合装配一档滑动齿轮，一档滑动齿轮右端装配一档离合器，一档离合器和二档离合器之间装配移动套，二档离合器装配在二档滑动齿轮的左端；一档滑动齿轮右端设有外花键座与一档离合器的外摩擦片架左端的内花键孔装配，外摩擦片架通过内凹槽形花键装配多个外摩擦片，小轴径右边轴台阶左端装配挡圈，轴台阶右边大轴径部位设有第一外凹环槽装配外挡圈，外挡圈右端面从左至右依次通过花键滑动配合装配大挡圈、单向簧片内摩擦片、无簧内摩擦片、双向簧片内摩擦片，外摩擦片架内从左至右依次装配波形簧圈、无簧外摩擦片、双向簧片外摩擦片、外摩擦支承片、内卡簧，外摩擦支承片的圆孔与输入轴的花键外圆滑动配合，外摩擦支承片右端面与移动套左端面配合。

二档滑动齿轮左端设有外花键座与二档离合器的从动片架右端的内花键孔装配，二档滑动齿轮右端面与轴台阶配合定位，二档滑动齿轮左端面通过圆环挡圈与输入轴第二外凹环槽槽装配的外挡圈配合，输入轴设有外凹环槽装配二个半圆弧形耐磨瓦片，瓦片装配在二档滑动齿轮的圆孔里；一档离合器和二档离合器相同只是相向装配。

所述正向动作装置与操纵装置配合，正向动作装置的小圈簧座固定的滑套与销轴装配，销轴穿过输入轴的长形通孔，销轴穿过输入轴轴芯中导杆的通孔，导杆右端伸出输入轴，导杆右端通过挡圈装配套圈，套圈与操纵杆固定，操纵杆右端从圆罩壳的孔伸出，操纵杆右端固定轴杆，翘板固定的摆杆下端设有大叉口，大叉口的两侧设有小叉口，轴杆两端与两个小叉口装配，大叉口叉在轴杆的两侧，翘板中部与固定座的凸耳通过销轴装配，翘板中部一侧还设有支架，便于脚踩翘板操纵变档。支架支承驾驶员的右脚。还可以将操纵杆与摆动式电磁铁组合连接，摆杆下端设有一个大叉口和二个小叉口，摆杆上端延长与摆动式电磁铁组合通过销轴活动连接，第一组电磁铁与第二组电磁铁相向布置，摆动式电磁铁组合以及电连接方法和电路图在中国发明专利申请(申请号：201910051289.2)公开的变速器的中有具体的介绍。

与现有技术相比，本发明变速器的有益效果是：

1.本变速器采用双向多片式摩擦离合器，使变档变速时的传动冲击得到有效缓冲，使车辆在行驶中变档变速时舒适可靠。

2.本变速器的周转轮系齿轮传动在高速运行的工况中，齿轮传动处于同步运转得到最高机械效率，本技术应用于二档差速电机和轮毂电机装配于现有的电动车，有利于节电、延长电机和电池的使用寿命，还增强了电动车的爬坡能力。

附图说明

图1是本发明变速器的第一实施例二档周转轮系变速器的示意图；

图2是双向簧片外摩擦片的示意图；

图3是双向簧片内摩擦片的示意图；

图4是脚动液压变档装置的二档状态示意图；

图5是脚动液压变档装置的一档状态示意图；

图6是二档周转轮系变速器的二档离合器的部分零部件分解示意图；

图7是本发明变速器的第二实施例双轴二档齿轮传动的示意图；

图8是与正向动作装置联动的脚动变档装置的示意图；

图9是图7中正向动作装置的部分零部件结构示意图；

图10是与正向动作装置联动的电磁铁组合自动变档装置的示意图。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，图1所示是本发明变速器的第一实施例周转轮系二档变速器的示意图，可装配于动力为二十个千瓦以下的四轮电动车的驱动桥。

为了适合大功率的电机和使车辆起步平稳以及提高变档加减速的舒适性，变速器采用双向多片式摩擦离合器实现变档，其包括：机壳、双向多片式摩擦离合器、液压装置、弹簧91、内齿圈71、行星轮9、中心轮101、行星架、输入轴1、输出轴6，机壳包括圆筒壳4、右端盖99，行星架右端圆周排列固定三个行星轮轴77，行星架与输出轴一体成型，输出轴6右端内圆与输入轴1左端外圆通过滚珠锥面轴承装配转动配合；输出轴的右端外圆设有外凸台阶，外凸台阶与滚珠锥面轴承75内圆圈右端面接触定位，滚珠锥面轴承内圆圈左端面与挡圈50接触定位，滚珠锥面轴承的外圆圈装配在套座7的大圆盘中心部位的轴承座708里面，轴承座内圆右端设有内凸圈，轴承座左端设有内圆凹环槽，内圆凹环槽装配内卡簧，套座7通过滚珠锥面轴承75与输出轴6转动配合；输入轴1左边是中心轮101、右边是二档离合器67，二档离合器装配在输入轴1与盘坐7右边的长爪705形成的内圆之间，一档离合器63装配在套座7外圆与圆筒壳4内圆之间。输入轴1与动力传动连接，输出轴通过轴承76装配在圆筒壳4左端的轴承座上，输出轴6装配固定小齿轮61与差速器大齿轮啮合输出动力。

套座7外圆与一档离合器63的内摩擦片装配，一档离合器的外摩擦片装配在圆筒壳上，弹簧91装配在套座左边的弹簧腔里，弹簧的右端与双向压盘62配合，双向压盘62左端固定六个小滑柱92各插入六个弹簧右端的内孔里，弹簧始终处于被压缩状态；输出轴6通过滚珠锥面轴承75装配套座，行星架与输出轴6右端一体成型，行星架装配固定行星轮轴77，行星轮轴转动配合装配行星轮9，行星轮与内齿圈71啮合的同时与中心轮101啮合，中心轮是输入轴1上的轴齿轮，输入轴的左端与输出轴的右端通过轴承装配转动配合，输入轴与输出轴的轴心线在同一条直线上，输入轴右端轴台阶通过轴承装配在机壳的右端盖99中心部位的轴承座上，一档离合器63的外摩擦片装配在圆筒壳的内花键上，圆筒壳4的内凸台阶右端面从左至右依次装配第一无簧外摩擦片、第一双向簧片外摩擦片34、第二无簧外摩擦片、第二双向簧片外摩擦片、第三无簧外摩擦片、波形簧圈36、第四无簧外摩擦片37，液压装置的圆筒38左端面与第四无簧外摩擦片37右端面接触定位；一档离合器的内摩擦片装配在套座7外圆的外花键上，外花键凹槽与长爪上的外凹槽一致，套座的外卡簧741右端面从左至右依次装配圆环挡圈、波形簧圈31、第一无簧内摩擦片、第一双向簧片内摩擦片32、第二无簧内摩擦片、第二双向簧片内摩擦片、双向压盘62。内摩擦片与外摩擦片相间装配，双向压盘的外环盘装配在第三无簧外摩擦片与第四无簧外摩擦片37之间；第一双向簧片外摩擦片34外圆圆周排列设有六个外凸齿344、三个向右端凸出的弧形弹簧片341和三个向左端凸出的弧形弹簧片343；第一双向簧片内摩擦片32外圆圆周排列设有六个内凸齿323、三个向右端凸出的弧形弹簧片322和三个向左端凸出的弧形弹簧片321。

二档离合器67的外摩擦片装配在套座7右端的六个长爪的内花键凹槽上，六个长爪装配的双向压盘62右端面从左至右依次装配第一单向簧片外摩擦片、第一无簧外摩擦片、第一双向簧片外摩擦片、第二无簧外摩擦片、第二双向簧片外摩擦片35、第三无簧外摩擦片69、支承圆环盘70、内挡圈33，二档离合器的内摩擦片装配在输入轴1的外花键上，在输入轴装配的第一外卡簧右端面从左至右依次装配第一无簧外摩擦片、第一波片簧圈、第二无簧外摩擦片、第二波片簧圈、第三无簧外摩擦片、第三波片簧圈、第四无簧外摩擦片66、第四波片簧圈、第五无簧外摩擦片、第五波片簧圈、挡圈、第二外卡簧68，支承圆环盘70的内孔设有轴承座与输入轴装配轴承，轴承套在输入轴外花键右端面的台阶部位。

液压装置的环形活塞39的内圆面与外圆面均设有凹环槽装配橡胶圈，环形活塞的左边凹槽环形腔通过橡胶垫圈79装配圆筒38，圆筒38右端的外凸环形面通过内卡簧装配在环形活塞39里，环形活塞设有内卡簧槽。机壳的圆筒壳4右边内圆圆周排列设有内凸花键，内凸花键右端装配圆环挡圈78，圆环挡圈的右端通过波形弹簧与环形油缸74的左端装配，环形油缸74的右端与内卡簧65接触定位。环形油缸装配油嘴64，油嘴与油管的一端连接，油管另一端与柱形油缸563的油嘴连接，柱形油缸与柱形活塞57装配，柱形油缸里面底部与柱形活塞上端装配回位弹簧567，柱形油缸与台座56上端装配固定，台座下端设有凸耳与双曲拐翘板55的下曲拐通过销轴562活动连接，双曲拐翘板的上曲拐通过销轴566与连杆565下端通过销轴活动连接，连杆565上端与柱形活塞57下部的凸耳通过销轴564活动连接，在上曲拐下端与台座之间设有橡胶垫561，橡胶垫装配在台座上，上曲拐下部与橡胶垫接触时连杆两端的销轴与下曲拐的销轴的轴心线在一个平面上为机械死点，上曲拐上端设有一档按钮552，下曲拐下端设有二档按钮551。还可以将一档按钮向右边凸出，二档按钮向左边凸出，便于驾驶员的右脚踩动操作。还可以将上曲拐上端延长成为手动变档操纵杆，操纵杆设有锁档卡扣。连杆565可以采用螺丝杆和螺母柱装配而成，便于调节连杆的长短。

为了实现自动变档，还可以将液压装置的环形油缸装配油嘴与油管连接，油管再与液压控制阀、储能油缸、回流储油箱连接，液压控制阀的电磁铁线圈与控制器电连接。

为了降低制造成本和减小变速器的体积，小扭矩的二档离合器还可以如图6所示，图6是二档周转轮系变速器的二档离合器的部分零部件分解示意图；二档离合器的外摩擦片装配在套座7右端的六个长爪705的内花键凹槽706上，六个弹簧91的左端分别装配在套座的六个弹簧腔702里，弹簧右端与双向压盘62的左端面接触受力，双向压盘左端固定六个小滑杆插入各个弹簧右端的内孔，双向压盘62的内环盘621与外环盘622之间是圆周排列的六个弧形通孔623，六个长爪穿过六个弧形通孔与双向压盘滑动配合，长爪装配的双向压盘右端面从左至右依次装配第一单向簧片外摩擦片73、第一无簧外摩擦片331、第一双向簧片外摩擦片35、第二无簧外摩擦片69、内挡圈33，六个长爪设有内凸台阶端面和内凹槽707装配内挡圈33，第一单向簧片外摩擦片73设有六个外凸齿732分别与六个长爪的内花键凹槽滑动配合装配，外凸齿732的两侧设有支承面731，第一单向簧片外摩擦片外圆圆周排列设有三个向右端凸出的弧形弹簧片733，第一双向簧片外摩擦片35设有六个外凸齿352与套座长爪的内花键凹槽706滑动配合，第一双向簧片外摩擦片外圆圆周排列设有三个向右端凸出的弧形弹簧片351和三个向左端凸出的弧形弹簧片353；二档离合器的内摩擦片装配在输入轴1的外花键上，在输入轴第一外卡簧槽102装配的第一外卡簧右端面从左至右依次装配第一无簧内摩擦片65、第一双向簧片内摩擦片66、第二无簧内摩擦片652、波片簧圈、圆环挡圈、第二外卡簧，第二外卡簧装配在输入轴第二外卡簧槽105上。第一双向簧片内摩擦片设有四个内凸齿661与输入轴1外花键的四个凹槽103装配滑动配合，第一双向簧片内摩擦片66内圆圆周排列设有二个向右端凸出的弧形弹簧片663和二个向左端凸出的弧形弹簧片662。输入轴外花键四个凹槽103右端面的台阶部位107与支承圆环盘内孔设有的轴承座装配轴承，输入轴右端的外花键106与电机的内花键套传动连接。输出轴的轴台阶部位与套座7左端的轴承座708之间装配滚珠锥面轴承，行星轮与输入轴的中心轮101啮合的同时与套座7装配固定的内齿圈71啮合。套座7的外圆设有一个外凹环槽709装配外挡圈，套座7的外圆圆周排列设有六个外花键凹槽701滑动配合装配一档离合器的内摩擦片。

为了降低制造成本，如图7、图8、图9和图10所示，图7是本发明变速器的第二实施例双轴二档齿轮传动的示意图，可以装配与电动汽车的后桥。输入轴72从左至右依次装配小轴承、挡圈46、一档滑动齿轮21、挡圈、一档离合器3、移动套13、二档离合器5、挡圈50、二档滑动齿轮22、大轴承、正向动作装置17、挡圈19，移动套13通过销轴11与导杆43、正向动作装置17和操纵装置连接，输入轴上的一档滑动齿轮21和二档滑动齿轮22分别与从动轴28上装配固定的一档从动齿轮26和二档从动齿轮27啮合。输入轴和从动轴通过机壳的左半壳29和右半壳装配定位，输入轴与动力传动连接，从动轴通过轴齿轮输出动力。

正向动作装置17是大圈簧座171圆周排列设有十六个内簧座113，小圈簧座98对应的设有十六个外簧座114，每一组对应的内簧座与外簧座装配一个腰鼓形弹簧，八组对应的内簧座与外簧座的连线与大圈簧座和小圈簧座的圆心所对应的放射线重合，其中一组弹簧111所对应的内簧座与外簧座的连线与大圈簧座和小圈簧座的圆心所对应的放射线重合。还设有四对八组对应的内簧座与外簧座的连线与大圈簧座和小圈簧座的圆心所对应的放射线不重合的对称布置，其中一对弹簧112和弹簧115所对应的内簧座与外簧座的连线与大圈簧座和小圈簧座的圆心所对应的放射线不重合的对称布置。大圈簧座通过定位架97装配固定在输入轴72上，定位架的内花键套通过轴台阶和挡圈19定位装配在输入轴的外花键部位，大圈簧座与小圈簧座通过十六个弹簧18弹性连接，小圈簧座固定的滑套117滑动配合装配在输入轴72的外花键部位上，小圈簧座98的往返行程与双向多片式摩擦离合器中的移动套13相关联装配，移动套13的往返行程控制小圈簧座98的往返行程，导杆43滑动配合装配在输入轴72的轴芯腔里，小圈簧座98固定的滑套通过销轴44与左端设有螺丝杆49的导杆部分装配、右端设有螺母柱41的导杆部分通过销轴11与移动套装配，销轴11两端由外卡簧12控制定位，移动套13装配在一档离合器3和二档离合器5之间，移动套往返推压受力定位使一档离合器和二档离合器交替的实现传动的结合或分离。输入轴在移动套和滑套装配部位均设有长形通孔。

导杆43中部采用螺丝杆49和螺母柱41配合装配而成，便于调节导杆的长短。

正向动作装置17可以改装为反向动作装置再与钢球斜面装置装配成为反向动作变档机构。反向动作变档机构在中国实用新型专利申请(申请号：2015203679851)公开的自动档变速器中有具体的介绍，其中所述的档位轴轴向依次装配有操纵装置、反向动作装置、传动切换装置，操纵装置是钢球斜面装置，钢球斜面装置是钢球槽与钢球爪配合；钢球槽装的钢球与钢球爪工作面接触；钢球爪与斜面爪相同，在中国发明专利申请(申请号：2012101255418)公开的变速器中也有具体的介绍。大圈簧座171圆周排列的四个内滑孔118与控制架的四个外滑轴装配，小圈簧座98圆周排列的四个外滑孔119与控制架的四个内滑轴装配，大圈簧座的外圆与斜面爪套通过连接片装配固定。钢球斜面装置还可以采用飞锤曲拐装置替代。

图7中输入轴72左端设有小轴径部位装配一档滑动齿轮21，一档滑动齿轮右端装配一档离合器3，一档离合器和二档离合器之间装配移动套，二档离合器装配在二档滑动齿轮22的左端；一档滑动齿轮右端设有外花键座与一档离合器的外摩擦片架左端的内花键孔装配，轴台阶右边第一外凹环槽装配外挡圈14，外挡圈右端面从左至右依次通过花键滑动配合装配大挡圈、单向簧片内摩擦片、无簧内摩擦片、双向簧片内摩擦片，外摩擦片架内从左至右依次装配波形簧圈、无簧外摩擦片、双向簧片外摩擦片、外摩擦支承片48、内卡簧，外摩擦支承片48的圆孔与输入轴72的花键外圆滑动配合，外摩擦支承片右端面与移动套13左端面装配的圆环盘51配合。

二档滑动齿轮22左端设有外花键座与二档离合器5的外摩擦片架右端的内花键孔装配，二档滑动齿轮右端面与轴台阶配合定位，二档滑动齿轮左端面通过圆环片与输入轴第二外凹环槽装配的外挡圈50配合，输入轴设有外凹环槽装配二个半圆弧形耐磨瓦片23，瓦片23装配在二档滑动齿轮22的圆孔里；一档离合器和二档离合器相同只是相向装配。

正向动作装置与操纵装置配合，正向动作装置的小圈簧座固定的滑套与销轴44装配，销轴穿过输入轴的长形通孔，销轴穿过输入轴72轴芯中导杆的通孔，导杆43右端伸出输入轴，导杆右端通过挡圈装配套圈81，套圈与操纵杆8固定，操纵杆8右端从圆罩壳45的孔伸出，操纵杆右端固定轴杆801，翘板807固定的摆杆下端设有大叉口，大叉口的两侧设有小叉口802，轴杆两端与两个小叉口装配，大叉口叉在轴杆8的两侧，翘板中部与固定座451的凸耳通过销轴808装配，翘板807左端设有二档按钮805，翘板右端设有一档按钮806，翘板中部一侧还设有支架452，便于脚踩翘板操纵变档。支架支承驾驶员的右脚，适合二轮电动摩托车和三轮电动摩托车。还可以将操纵杆8与摆动式电磁铁组合连接，摆杆下端设有大叉口和小叉口，摆杆上端延长与摆动式电磁铁组合通过销轴活动连接，第一组电磁铁809与第二组电磁铁803相向布置，图10所示是二档处于结合状态。

本发明自动档变速器的变速原理和操作过程是：

以变速器的第一实施例二档周转轮系变速器进行说明，如图1、图4和图5所示，其属于脚动二档变速器，车辆起步前脚踩一档按钮552，双曲拐翘板的上曲拐通过销轴566推动连杆565，连杆565上端推动柱形活塞57，柱形活塞使柱形油缸563里的液压油通过油管向环形油缸74输入。环形油缸的液压油迫使环形活塞39向左移动，环形活塞装配的圆筒向左移动推动双向压盘62的外环盘，双向压盘向左移动使一档离合器63的外摩擦片和内摩擦片叠加结合，套座7与机壳的圆筒壳4结合在一起，套座的内齿圈71停止旋转，此时双曲拐翘板55处于机械死点，一档离合器结合被锁定，在双向压盘向左移动的同时二档离合器分离，双向压盘左端的弹簧进一步被压缩。此时启动电机使输入轴旋转，变速器实行一档传动。当车辆的行车阻力减小，车速加快，操作加速行驶时，此时脚踩下曲拐下端的二档按钮551，双向压盘62左端的弹簧91复位迫使双向压盘从左向右移动，实行一档离合器63分离后又快速的实现二档离合器67的结合，柱形油缸563里的弹簧567迫使柱形活塞57回位进而使环形油缸里的液压油进入柱形油缸，环形活塞进一步从左向右移动，使双向压盘的外环盘与第三无簧外摩擦片和第四无簧外摩擦片37彻底分离。二档离合器67结合使套座7与输入轴1同步旋转，行星轮9跟着同步旋转带动输出轴6一同同步旋转，二档结合状态时输入轴与输出轴同步旋转传动，其机械效率最高，达到最节电的传动效果。在二档状态可以减速停车，当路况复杂减速行驶时可以实行一档行驶，停车后将二档结合上，有利于液压装置的使用。本发明变速器的脚动二档变速很容易操作。图1和图5所示一档处于结合状态。

尽管结合附图对本发明进行了上述描述，但是本发明并不局限于上述具体实施方式，上述具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形。这些均属于本发明的保护之列。

Claims (9)

1.一种变速器，包括齿轮传动系统、传动切换系统；所述齿轮传动系统是双轴二档齿轮传动或周转轮系齿轮传动；其特征是：所述传动切换系统是双向多片式摩擦离合器通过正向动作装置与操纵装置配合实现变档或双向多片式摩擦离合器通过弹簧与液压装置配合实现变档；

所述双向多片式摩擦离合器的外摩擦片包括有簧外摩擦片和无簧外摩擦片，有簧外摩擦片与无簧外摩擦片配合装配，内摩擦片包括有簧内摩擦片和无簧内摩擦片，有簧内摩擦片与无簧内摩擦片配合装配，有簧外摩擦片包括单向簧片外摩擦片和双向簧片外摩擦片，有簧内摩擦片包括单向簧片内摩擦片和双向簧片内摩擦片；

所述双向多片式摩擦离合器通过弹簧与液压装置配合实现变档，套座外圆与一档离合器的内摩擦片装配，一档离合器的外摩擦片装配在机壳上，弹簧装配在套座左边的弹簧腔里，弹簧的右端与双向压盘配合，液压装置的环形油缸与机壳配合装配，液压装置的环形活塞装配的圆筒左端面与双向压盘的外环盘右端面配合，双向压盘的内环盘与外环盘之间是圆周排列的多个弧形通孔，套座右边圆周排列设有多个长爪，长爪与双向压盘通过弧形通孔滑动配合，多个长爪所形成的内圆与二档离合器的外摩擦片装配，二档离合器的内摩擦片装配在输入轴上；双向压盘的外环盘左端与一档离合器配合，右端与液压装置配合，双向压盘的内环盘右端与二档离合器配合；输出轴通过轴承装配套座，行星架与输出轴固定，行星架固定行星轮轴，行星轮轴转动配合装配行星轮，行星轮与内齿圈啮合的同时与中心轮啮合，内齿圈装配固定在套座左边的内圆面上，中心轮固定在输入轴上，输入轴的左端与输出轴的右端装配转动配合，输入轴与输出轴的轴心线在同一条直线上，输入轴与输出轴分别通过轴承装配在机壳的圆筒壳和右端盖上。

2.根据权利要求1所述的变速器，其特征是：所述双向多片式摩擦离合器通过弹簧与液压装置配合实现变档，一档离合器的外摩擦片装配在圆筒壳的内花键上，圆筒壳的内凸台阶右端面从左至右依次装配第一无簧外摩擦片、第一双向簧片外摩擦片、第二无簧外摩擦片、第二双向簧片外摩擦片、第三无簧外摩擦片、波形簧圈、第四无簧外摩擦片，液压装置的圆筒左端面与第四无簧外摩擦片右端面接触定位；一档离合器的内摩擦片装配在套座外圆的外花键上，外花键凹槽与长爪上的外凹槽一致，套座的外凸台阶或外卡簧右端面从左至右依次装配圆环垫圈、波形簧圈、第一无簧内摩擦片、第一双向簧片内摩擦片、第二无簧内摩擦片、第二双向簧片内摩擦片、双向压盘；内摩擦片与外摩擦片相间装配，双向压盘的外环盘装配在第三无簧外摩擦片与第四无簧外摩擦片之间；

二档离合器的外摩擦片装配在套座右端的多个长爪的内花键凹槽上，多个长爪装配的双向压盘的内环盘右端面从左至右依次装配第一单向簧片外摩擦片、第一无簧外摩擦片、第一双向簧片外摩擦片、第二无簧外摩擦片、第二双向簧片外摩擦片、第三无簧外摩擦片、支承圆环盘、内挡圈，二档离合器的内摩擦片装配在输入轴的外花键上，在输入轴装配的第一外卡簧右端面从左至右依次装配第一无簧外摩擦片、第一波片簧圈、第二无簧外摩擦片、第二波片簧圈、第三无簧外摩擦片、第三波片簧圈、第四无簧外摩擦片、第四波片簧圈、第五无簧外摩擦片、第五波片簧圈、圆环挡圈、第二外卡簧，支承圆环盘的内孔与输入轴滑动配合或设有轴承座装配轴承套在输入轴外花键右端面的台阶部位。

3.根据权利要求2所述的变速器，其特征是：二档离合器的外摩擦片装配在套座右端的六个长爪的内花键凹槽上，六个弹簧的左端分别装配在套座的六个弹簧腔里，弹簧右端与双向压盘的左端面接触，双向压盘左端固定六个小滑杆插入六个弹簧右端的内孔，长爪装配的双向压盘右端面从左至右依次装配第一单向簧片外摩擦片、第一无簧外摩擦片、第一双向簧片外摩擦片、第二无簧外摩擦片、内挡圈，第一单向簧片外摩擦片设有六个外凸齿分别与六个长爪的内花键凹槽滑动配合装配，第一单向簧片外摩擦片外圆圆周排列设有三个向右端凸出的弹簧片，第一双向簧片外摩擦片设有六个外凸齿与长爪的内花键凹槽滑动配合，第一双向簧片外摩擦片外圆圆周排列设有三个向右端凸出的弹簧片和三个向左端凸出的弹簧片；二档离合器的内摩擦片装配在输入轴的外花键上，在输入轴第一外卡簧槽装配的第一外卡簧右端面从左至右依次装配第一无簧外摩擦片、第一双向簧片外摩擦片、第二无簧外摩擦片、波片簧圈、挡圈、第二外卡簧，第二外卡簧装配在输入轴第二外卡簧槽上；第一双向簧片内摩擦片设有四个内凸齿与输入轴外花键的四个凹槽装配滑动配合，第一双向簧片内摩擦片内圆圆周排列设有二个向右端凸出的弹簧片和二个向左端凸出的弹簧片，输入轴外花键右端面的台阶部位与支承圆环盘内孔设有的轴承座装配轴承。

4.根据权利要求1所述的变速器，其特征是：所述周转轮系齿轮传动，包括：机壳、双向多片式摩擦离合器、套座、液压装置、弹簧、内齿圈、行星轮、中心轮、行星架、输入轴、输出轴，输出轴右端内圆与输入轴的左端外圆通过轴承装配转动配合；输出轴的右端外圆设有外凸台阶，外凸台阶与轴承内圆圈右端面接触定位，轴承内圆圈左端面与挡圈接触定位，轴承的外圆圈装配在套座的大圆盘中心部位的轴承座里面，轴承座内圆右端设有内凸圈，轴承座左端设有内圆凹环槽装配内卡簧，套座通过轴承与输出轴转动配合；输入轴左边是中心轮、右边是二档离合器，二档离合器装配在输入轴与套座右边的长爪形成的内圆之间，一档离合器装配在套座外圆与圆筒壳内圆之间；机壳的圆筒壳右边内圆圆周排列设有内凸花键，内凸花键右端装配圆环挡圈，圆环挡圈的右端通过波形弹簧与环形油缸的左端装配，环形油缸的右端与内卡簧接触定位。

5.根据权利要求1所述的变速器，其特征是：液压装置的环形活塞的内圆面与外圆面均设有凹环槽装配橡胶圈，环形活塞的左边凹槽环形腔通过波形弹簧或橡胶垫圈装配圆筒，圆筒右端的外凸环形面通过内卡簧装配在环形活塞里，环形活塞设有内卡簧槽；液压装置的环形油缸装配油嘴，油嘴与油管的一端连接，油管另一端与柱形油缸的油嘴连接，柱形油缸与柱形活塞装配，柱形油缸里面底部与柱形活塞上端装配弹簧，柱形油缸与台座上端装配固定，台座下端设有凸耳与双曲拐翘板的下曲拐通过销轴活动连接，双曲拐翘板的上曲拐通过销轴与连杆下端通过销轴活动连接，连杆上端通过销轴与柱形活塞下部的凸耳通过销轴活动连接，在上曲拐下端与台座之间设有橡胶垫，橡胶垫装配在台座上，上曲拐下部与橡胶垫接触时连杆两端的销轴与下曲拐的销轴的轴心线在一个平面上为机械死点，上曲拐上端设有一档按钮，下曲拐下端设有二档按钮；

或是将一档按钮向右边凸出，二档按钮向左边凸出，便于驾驶员的右脚踩动操作；

或是将上曲拐上端延长成为手动变档操纵杆；

或是将液压装置的环形油缸装配油嘴与油管连接，油管再与液压控制阀、储能油缸、回流储油箱连接，液压控制阀的电磁铁线圈与控制器电连接。

6.根据权利要求1所述的变速器，其特征是：所述正向动作装置是大圈簧座圆周排列设有多个内簧座，小圈簧座对应的设有多个外簧座，每一组对应的内簧座与外簧座装配一个腰鼓形弹簧，多组对应的内簧座与外簧座的连线与大圈簧座和小圈簧座的圆心所对应的放射线重合，还设有多组对应的内簧座与外簧座的连线与大圈簧座和小圈簧座的圆心所对应的放射线不重合的对称布置；大圈簧座通过定位架装配固定在输入轴上，定位架的内花键套通过轴台阶、垫圈和挡圈定位装配在输入轴的外花键部位，大圈簧座与小圈簧座通过弹簧弹性连接，小圈簧座固定的滑套滑动配合装配在输入轴的外花键部位上，小圈簧座的往返行程与双向多片式摩擦离合器中的移动套相关联装配，移动套的往返行程控制小圈簧座的往返行程，导杆滑动配合装配在输入轴的轴芯腔里，小圈簧座固定的滑套通过销轴与导杆中部装配连接，导杆左端通过销轴与移动套装配连接，移动套装配在一档离合器与二档离合器之间；

或是导杆中部采用螺丝杆和螺母柱配合装配而成。

7.根据权利要求1所述的变速器，其特征是：所述双向多片式摩擦离合器通过正向动作装置与操纵装置配合实现变档，其双向多片式摩擦离合器的外摩擦片架装配有外摩擦支承片；输入轴左端设有小轴径部位转动配合装配一档滑动齿轮，一档滑动齿轮右端装配一档离合器，一档离合器和二档离合器之间装配移动套，二档离合器装配在二档滑动齿轮的左端；一档滑动齿轮右端设有外花键座与一档离合器的外摩擦片架左端的内花键孔装配，外摩擦片架通过内凹槽花键装配多个外摩擦片，小轴径右边轴台阶左端装配挡圈，台阶右边大轴径部位设有第一外凹环槽装配外挡圈，外挡圈右端面从左至右依次通过花键滑动配合装配大挡圈、单向簧片内摩擦片、无簧内摩擦片、双向簧片内摩擦片，外摩擦片架内从左至右依次装配波形簧圈、无簧外摩擦片、双向簧片外摩擦片、外摩擦支承片、内卡簧，外摩擦支承片的圆孔与输入轴的花键外圆滑动配合，外摩擦支承片右端面与移动套左端面配合。

8.根据权利要求1所述的变速器，其特征是：所述正向动作装置与操纵装置配合，正向动作装置的小圈簧座固定的滑套与销轴装配，销轴穿过输入轴的长形通孔，销轴穿过输入轴轴芯中导杆的通孔，导杆右端从输入轴右端伸出，导杆右端通过挡圈装配套圈，套圈与操纵杆固定，操纵杆右端从圆罩壳的孔伸出，操纵杆右端固定轴杆，翘板固定的摆杆下端设有大叉口，大叉口的两侧设有小叉口，轴杆两端与两个小叉口装配，大叉口叉在轴杆的两侧，翘板中部与固定座的凸耳通过销轴装配，翘板中部一侧还设有支架；

或是操纵杆与摆动式电磁铁组合连接，摆杆下端设有大叉口和小叉口，摆杆上端延长与摆动式电磁铁组合通过销轴活动连接。

9.根据权利要求7所述的变速器，其特征是：二档滑动齿轮左端设有外花键座与二档离合器的从动片架右端的内花键孔装配，二档滑动齿轮右端面与轴台阶配合定位，二档滑动齿轮左端面通过圆环挡圈与输入轴第二外凹环槽装配的外挡圈配合，输入轴设有外凹环槽装配二个半圆弧形耐磨瓦片，瓦片装配在二档滑动齿轮的圆孔里。