CN110985564B - 具有多片式自排序摩擦离合减速机构的电驱动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有多片式自排序摩擦离合减速机构的电驱动系统,包括电机、高速挡传动机构和用于输出动力的主轴,所述电机包括定子、转子和受转子带动的电机轴总成,所述高速挡传动机构包括多片式摩擦离合器和用于对多片式摩擦离合器施加预紧力的弹性元件组,所述多片式摩擦离合器和弹性元件组至少部分位于电机的内部。采用以上技术方案,结构极为紧凑,集成化程度高,充分利用了电机内部的空间,不仅传动路线短,传动效率高,而且利于动力机构的布置,降低对车轮动平衡的影响,并且,采用的多片式摩擦离合器,大幅提高了耐磨性、稳定性和可靠性高,延长了使用寿命,能够进行大扭矩动力传递。
Description
技术领域
本发明涉及电驱动系统技术领域,具体涉及一种具有多片式自排序摩擦离合减速机构的电驱动系统。
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。
目前,以纯电为动力的汽车、摩托车和三轮车的电驱动系统均由电机和减速箱(变速箱或传动箱)两个独立的部分构成,不仅传动效率不够高,而且影响机构的布置。特别是对于摩托车,分体式的电机和减速箱会影响轮毂的动平衡,不但会加速轮胎的磨损,还会存在安全隐患。
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。
解决以上问题成为当务之急。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种具有多片式自排序摩擦离合减速机构的电驱动系统。
其技术方案如下:
一种具有多片式自排序摩擦离合减速机构的电驱动系统,包括电机、高速挡传动机构和用于输出动力的主轴,其要点在于:所述电机包括定子、转子和受转子带动的电机轴总成,所述高速挡传动机构包括多片式摩擦离合器和用于对多片式摩擦离合器施加预紧力的弹性元件组,所述多片式摩擦离合器和弹性元件组至少部分位于电机的内部,所述电机轴总成依次通过高速挡减速组件和第一超越离合器将动力传递给多片式摩擦离合器,所述多片式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。
当主轴传递给多片式摩擦离合器的阻力矩小于多片式摩擦离合器的预设载荷极限时,转子通过电机轴总成依次经高速挡减速组件、第一超越离合器、多片式摩擦离合器和内片螺旋滚道套,将动力传递到主轴上。当主轴传递给多片式摩擦离合器的阻力矩大于等于多片式摩擦离合器的预设载荷极限时,多片式摩擦离合器分离,该路径的动力传递中段,能够配合改变动力传递的路线,进行换挡。
采用以上结构,结构极为紧凑,集成化程度高,充分利用了电机内部的空间,能够将传动机构的部分部件(甚至全部部件)安装到电机内部,不仅传动路线短,传动效率高,而且利于动力机构的布置,降低对车轮动平衡的影响,并且,采用的多片式摩擦离合器克服了传统盘式摩擦离合器的缺陷,大幅提高了耐磨性、稳定性和可靠性高,延长了使用寿命,能够进行大扭矩动力传递。
作为优选:所述电机轴总成包括电机空心轴以及分别设置在电机空心轴两端的动力传递法兰和外端安装法兰,所述电机空心轴通过动力传递法兰和外端安装法兰固定在转子的内侧,所述动力传递法兰用于将动力传递给高速挡减速组件,所述电机空心轴包括空心轴套以及若干设置在空心轴套与转子之间的矽钢片,所述空心轴套采用铝合金材质制成。采用以上结构,空心轴套为铝合金材质,实现轻量化设计,同时,通过动力传递法兰和外端安装法兰的安装,整体平衡性更好。
作为优选:所述多片式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。
采用以上结构,将多片式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。
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,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,端面凸轮副传动配合稳定可靠,易于加工制造;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:所述摩擦片压紧盘靠近弹性元件组的一侧表面上具有环形滚道,在所述弹性元件组和摩擦片压紧盘之间设置有端面轴承,该端面轴承包括轴承支撑盘以及若干支撑在轴承支撑盘和摩擦片压紧盘之间的轴承滚珠,各轴承滚珠均能够沿环形滚道滚动。采用以上结构,摩擦片压紧盘作为端面轴承的一个支撑盘,既节约了制造成本,又节约了装配空间。
作为优选:所述螺旋传动副包括沿周向分布在输出螺旋滚道筒内壁上的内螺旋滚道以及沿周向分布在主轴外壁上的外螺旋滚道,在每个外螺旋滚道中均嵌设有若干向外凸出的滚珠,各个滚珠分别能够在对应的内螺旋滚道和外螺旋滚道中滚动。采用以上结构,当内片螺旋滚道套相对主轴转动时,能够相对主轴进行轴向移动,从而能够压紧或释放多片式摩擦离合器,使多片式摩擦离合器处于结合或分离状态。
作为优选:所述第一超越离合器包括第一外圈、第一内心轮以及若干设置在第一外圈和第一内心轮之间的第一滚动体,所述第一滚动体包括沿周向交替设置在第一内心轮周围的粗滚子和细滚子,在第一内心轮4a的外周面上均设置有两个相对的第一保持架,在每个第一保持架的内壁上均开设有一圈细滚子滑槽,各个细滚子的两端分别均可滑动地插入对应的细滚子滑槽中,所述高速挡减速组件能够将动力传递给第一外圈,所述第一内心轮的内壁与摩擦片支撑盘花键配合。采用以上结构,能够高效、稳定可靠地实现单向传动的功能。
作为优选:所述高速挡减速组件包括高速挡齿轮轴和高速挡一级从动齿轮,所述高速挡齿轮轴包括与主轴平行的高速挡中间轴部以及成型在高速挡中间轴部上的高速挡二级主动齿部,所述高速挡一级从动齿轮固套在高速挡中间轴部上,并受电机轴总成带动,所述第一外圈上具有与高速挡二级主动齿部啮合的高速挡二级从动齿部。采用以上结构,能够稳定可靠地进行减速传动。
作为优选:所述外片花键套的内壁上设置有外片内花键,各所述外摩擦片的外缘上均设置有与外片内花键花键配合的外片外花键,摩擦片支撑盘的外缘上设置有动力输出花键,所述外片花键套靠近摩擦片支撑盘的一端通过外片内花键与动力输出花键花键配合。采用以上结构,使各外摩擦片既能够与外片花键套同步转动,又能够沿外片花键套轴向移动,实现分离。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
采用以上技术方案的具有多片式自排序摩擦离合减速机构的电驱动系统,结构极为紧凑,集成化程度高,能够将传动机构的部分部件(甚至全部部件)安装到电机内部,充分利用了电机内部的空间,不仅传动路线短,传动效率高,而且利于动力机构的布置,降低对车轮动平衡的影响,并且,采用的多片式摩擦离合器克服了传统盘式摩擦离合器的缺陷,大幅提高了耐磨性、稳定性和可靠性高,延长了使用寿命,能够进行大扭矩动力传递。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为多片式摩擦离合器与内片螺旋滚道套的配合关系示意图;
图3为内片螺旋滚道套的结构示意图;
图4为外摩擦片的结构示意图;
图5为内摩擦片的结构示意图;
图6为第一超越离合器的结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
如图1所示,一种具有多片式自排序摩擦离合减速机构的电驱动系统,其主要包括电机、高速挡传动机构和用于输出动力的主轴1。
请参见图1,电机包括定子15、转子16和受转子16带动的电机轴总成,电机轴总成包括电机空心轴17以及分别设置在电机空心轴17两端的动力传递法兰18和外端安装法兰19,电机空心轴17通过动力传递法兰18和外端安装法兰19固定在转子16的内侧,即转子16通过动力传递法兰18和外端安装法兰19带动电机空心轴17同步转动。其中,动力传递法兰18用于将动力传递给高速挡减速组件,电机空心轴17包括空心轴套17a以及若干设置在空心轴套17a与转子16之间的矽钢片17b,空心轴套17a采用铝合金材质制成,不仅满足轻量化设计要求,而且能够很好地进行屏蔽。
请参见图1,高速挡传动机构包括多片式摩擦离合器2和用于对多片式摩擦离合器2施加预紧力的弹性元件组3,所述多片式摩擦离合器2和弹性元件组3至少部分位于电机空心轴17的内部,电机轴总成依次通过高速挡减速组件和第一超越离合器4将动力传递给多片式摩擦离合器2,多片式摩擦离合器2通过内片螺旋滚道套5套装在主轴1上,内片螺旋滚道套5与主轴1之间形成螺旋传动副,以使内片螺旋滚道套5能够沿主轴1轴向滑动。
其中,主轴1通过主轴轴承30安装在箱体的内部,同样的,动力传递法兰18和外端安装法兰19分别通过法兰安装轴承31安装在箱体的内部,通过这样的设计,使主轴1与动力传递法兰18和外端安装法兰19之间留有间隙,保持各自的动平衡。
请参见图1,在外端安装法兰19上设置有第一编码器32,在主轴1上设置有第二编码器33,第一编码器32用于检测动力传递法兰18(即电机空心轴17)的转速,第二编码器33用于检测主轴1的转速。
请参见图1,多片式摩擦离合器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。
请参见图2和图3,内片螺旋滚道套5包括通过焊接工艺固定连接的输出螺旋滚道筒5a和摩擦片压紧盘5b,其中,输出螺旋滚道筒5a呈圆筒形结构,摩擦片压紧盘5b呈圆盘形结构,摩擦片压紧盘5b垂直地固套在输出螺旋滚道筒5a一端的外部,输出螺旋滚道筒5a远离摩擦片压紧盘5b的一端端面加工有凸轮型面结构。
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,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。具体地说,螺旋传动副包括沿周向分布在输出螺旋滚道筒5a内壁上的内螺旋滚道5a3以及沿周向分布在主轴1外壁上的外螺旋滚道1a,在每个外螺旋滚道1a中均嵌设有若干向外凸出的滚珠27,各个滚珠27分别能够在对应的内螺旋滚道5a3和外螺旋滚道1a中滚动。当内片螺旋滚道套5相对主轴1转动时,能够相对主轴1进行轴向移动,从而能够压紧或释放多片式摩擦离合器2,使多片式摩擦离合器2处于结合或分离状态。
摩擦片压紧盘5b自输出螺旋滚道筒5a远离摩擦片支撑件的一端沿径向向外延伸。摩擦片压紧盘5b靠近弹性元件组3的一侧表面上分布有若干同心的环形滚道5b1,在弹性元件组3和摩擦片压紧盘5b之间设置有端面轴承21,该端面轴承21包括轴承支撑盘21b以及若干支撑在轴承支撑盘21b和摩擦片压紧盘5b之间的轴承滚珠21a,各轴承滚珠21a分别能够沿对应的环形滚道5b1滚动。通过以上结构,摩擦片压紧盘5b能够作为一侧的轴承支撑盘,从而既节约了制造成本,又节约了装配空间。
请参见图1-图2和图3-图4,多片式摩擦离合器2包括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,其中,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,动力输入机构能够将动力传递给摩擦片支撑盘2a,摩擦片支撑盘2a与摩擦片压紧盘5b平行,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。各外摩擦片2c能够沿外片花键套2b的内壁轴向滑动,各内摩擦片2d能够沿输出螺旋滚道筒5a的外壁轴向滑动。相对于传统盘式摩擦离合器,本事实例中的多片式摩擦离合器2,长期使用,各内摩擦片2d和外摩擦片2c的磨损情况基本一致,降低了滑摩损耗,提高了多片式摩擦离合器2的耐磨性、稳定性和可靠性,延长多片式摩擦离合器2的使用寿命。
各内摩擦片2d的內缘上均设置有内片内花键2d1,在输出螺旋滚道筒5a的外壁上设置有与各内片内花键2d1相适应的内片外花键5a1,即输出螺旋滚道筒5a与各内摩擦片2d通过内片内花键2d1与内片外花键5a1实现花键配合,使各内摩擦片2d既能够与输出螺旋滚道筒5a同步转动,又能够沿输出螺旋滚道筒5a轴向移动,实现分离。
各外摩擦片2c的外缘上均设置有外片外花键2c1,外片花键套2b的内壁上设置有与各外片外花键2c1相适应的外片内花键2b1。即外片花键套2b与各外摩擦片2c通过外片外花键2c1与外片内花键2b1实现花键配合,使各外摩擦片2c既能够与外片花键套2b同步转动,又能够沿外片花键套2b轴向移动,实现分离。
摩擦片支撑盘2a的內缘具有朝着远离摩擦片压紧盘5b延伸的动力输入套2a1。动力输入套2a1与输出螺旋滚道筒5a同轴设置,即动力输入套2a1、输出螺旋滚道筒5a和主轴1三者的中心轴线重合。摩擦片支撑盘2a自动力输入套2a1靠近摩擦片压紧盘5b的一端沿径向向外延伸,并与摩擦片压紧盘5b相互正对,以使各外摩擦片2c和内摩擦片2d交替排列在摩擦片支撑盘2a和摩擦片压紧盘5b。并且,摩擦片支撑盘2a的外缘上设置有与外片内花键2b1花键配合的动力输出花键2a3。各外摩擦片2c与摩擦片支撑盘2a能够共用外片花键套2b内壁上的外片内花键2b1,降低了设计和加工难度以及生产成本。
外片花键套2b远离摩擦片支撑件的一端支承在摩擦片压紧盘5b的外缘上,并可相对摩擦片压紧盘5b自由转动,以保持结构的稳定可靠。
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,使摩擦离合器2保持结合状态。本实施例中,弹性元件组3优选采用碟簧,稳定可靠,成本低廉,能够对端面轴承21持续地施加一个轴向上的推力。
在输出螺旋滚道筒5a的内壁上设置有若干内片启动挡圈2e,各内片启动挡圈2e分别位于相邻内摩擦片2d靠近摩擦片支撑盘2a的一侧。通过在输出螺旋滚道筒5a上设置内片启动挡圈2e,能够对各内摩擦片2d进行分隔,从而保证在分离状态下,所有内摩擦片2d能够既快速、又均匀地散开,同时带动外摩擦片2c移动,实现各内摩擦片2d和外摩擦片2c的彻底分离。
相邻内片启动挡圈2e的间距相等,且相邻内片启动挡圈2e的间距大于相邻内摩擦片2d的间距,具体地说,相邻内片启动挡圈2e的间距只是略大于相邻内摩擦片2d的间距,在摩擦离合器处于断开状态时,通过相邻内片启动挡圈2e能够保证各内摩擦片2d与相邻外摩擦片2c分离后均匀分布。当摩擦片压紧盘5b压紧各外摩擦片2c和内摩擦片2d时,各个内片启动挡圈2e与相邻内摩擦片2d的间距朝着靠近摩擦片压紧盘5b的方向呈等差数列关系逐渐减小。输出螺旋滚道筒5a的外壁上具有内片外花键5a1,在该内片外花键5a1上设置有若干与对应内片启动挡圈2e相适应的内挡圈安装环槽5a2,各内片启动挡圈2e分别嵌入对应的内挡圈安装环槽5a2中。
请参见图1和图6,第一超越离合器4包括第一外圈4c、第一内心轮4a以及若干设置在第一外圈4c和第一内心轮4a之间的第一滚动体4b,第一滚动体4b包括沿周向交替设置在第一内心轮4a周围的粗滚子和细滚子,在第一内心轮4a的外周面上均设置有两个相对的第一保持架4d,在每个第一保持架4d的内壁上均开设有一圈细滚子滑槽,各个细滚子的两端分别均可滑动地插入对应的细滚子滑槽中,高速挡减速组件能够将动力传递给第一外圈4c,第一内心轮4a的内壁与摩擦片支撑盘2a花键配合。采用以上结构,使各个细滚子能够随动,提高了第一超越离合器4的稳定性和可靠性,增加了使用寿命。
高速挡减速组件包括高速挡齿轮轴9和高速挡一级从动齿轮10,高速挡齿轮轴9包括与主轴1平行的高速挡中间轴部9a以及成型在高速挡中间轴部9a上的高速挡二级主动齿部9b,高速挡一级从动齿轮10固套在高速挡中间轴部9a上,并与动力传递法兰18外周上的法兰输出齿18a啮合,第一外圈4c上具有与高速挡二级主动齿部9b啮合的高速挡二级从动齿部4c1。
本实施例中,弹性元件组3通过各端面轴承21施加压力,压紧摩擦离合器2的各外摩擦片2c和内摩擦片2d。当多片式摩擦离合器2处于结合状态时,动力传递路线:
转子16→电机空心轴17→动力传递法兰18→高速挡一级从动齿轮10→高速挡齿轮轴9→第一超越离合器4→摩擦片支撑盘2a→外片花键套2b→外摩擦片2c和内摩擦片2d→输出螺旋滚道筒5a→主轴1输出动力。
此时,第一超越离合器4未超越,阻力传递路线:主轴1→输出螺旋滚道筒5a→摩擦片压紧盘5b→端面轴承21→弹性元件组3;当主轴1传递给多片式摩擦离合器2的阻力矩大于等于多片式摩擦离合器2的预设载荷极限时,内片螺旋滚道套5相对主轴1平移,压缩弹性元件组3,多片式摩擦离合器2的各外摩擦片2c和内摩擦片2d之间出现间隙,即多片式摩擦离合器2分离,动力中段。
最后需要说明的是,上述描述仅仅为本发明的优选实施例,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下,可以做出多种类似的表示,这样的变换均落入本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种具有多片式自排序摩擦离合减速机构的电驱动系统,包括电机、高速挡传动机构和用于输出动力的主轴(1),其特征在于:所述电机包括定子(15)、转子(16)和受转子(16)带动的电机轴总成,所述高速挡传动机构包括多片式摩擦离合器(2)和用于对多片式摩擦离合器(2)施加预紧力的弹性元件组(3),所述多片式摩擦离合器(2)和弹性元件组(3)至少部分位于电机的内部,所述电机轴总成依次通过高速挡减速组件和第一超越离合器(4)将动力传递给多片式摩擦离合器(2),所述多片式摩擦离合器(2)通过内片螺旋滚道套(5)套装在主轴(1)上,所述内片螺旋滚道套(5)与主轴(1)之间形成螺旋传动副,以使内片螺旋滚道套(5)能够沿主轴(1)轴向滑动;
所述电机轴总成包括电机空心轴(17)以及分别设置在电机空心轴(17)两端的动力传递法兰(18)和外端安装法兰(19),所述电机空心轴(17)通过动力传递法兰(18)和外端安装法兰(19)固定在转子(16)的内侧,所述动力传递法兰(18)用于将动力传递给高速挡减速组件,所述电机空心轴(17)包括空心轴套(17a)以及若干设置在空心轴套(17a)与转子(16)之间的矽钢片(17b),所述空心轴套(17a)采用铝合金材质制成;
所述多片式摩擦离合器(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),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,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)能够压紧各外摩擦片(2c)和内摩擦片(2d);
相邻所述内片启动挡圈(2e)的间距相等,且相邻内片启动挡圈(2e)的间距大于相邻内摩擦片(2d)的间距,当摩擦片压紧盘(5b)压紧各外摩擦片(2c)和内摩擦片(2d)时,各个所述内片启动挡圈(2e)与相邻内摩擦片(2d)的间距朝着靠近摩擦片压紧盘(5b)的方向呈等差数列关系逐渐减小;
输出螺旋滚道筒(5a)的外壁上具有内片外花键(5a1),在该内片外花键(5a1)上设置有若干与对应内片启动挡圈(2e)相适应的内挡圈安装环槽(5a2),各内片启动挡圈(2e)分别嵌入对应的内挡圈安装环槽(5a2)中;
所述摩擦片压紧盘(5b)靠近弹性元件组(3)的一侧表面上具有环形滚道(5b1),在所述弹性元件组(3)和摩擦片压紧盘(5b)之间设置有端面轴承(21),该端面轴承(21)包括轴承支撑盘(21b)以及若干支撑在轴承支撑盘(21b)和摩擦片压紧盘(5b)之间的轴承滚珠(21a),各轴承滚珠(21a)均能够沿环形滚道(5b1)滚动;
所述螺旋传动副包括沿周向分布在输出螺旋滚道筒(5a)内壁上的内螺旋滚道(5a3)以及沿周向分布在主轴(1)外壁上的外螺旋滚道(1a),在每个外螺旋滚道(1a)中均嵌设有若干向外凸出的滚珠(27),各个滚珠(27)分别能够在对应的内螺旋滚道(5a3)和外螺旋滚道(1a)中滚动;
所述第一超越离合器(4)包括第一外圈(4c)、第一内心轮(4a)以及若干设置在第一外圈(4c)和第一内心轮(4a)之间的第一滚动体(4b),所述第一滚动体(4b)包括沿周向交替设置在第一内心轮(4a)周围的粗滚子和细滚子,在第一内心轮4a的外周面上均设置有两个相对的第一保持架(4d),在每个第一保持架(4d)的内壁上均开设有一圈细滚子滑槽,各个细滚子的两端分别均可滑动地插入对应的细滚子滑槽中,所述高速挡减速组件能够将动力传递给第一外圈(4c),所述第一内心轮(4a)的内壁与摩擦片支撑盘(2a)花键配合;
所述高速挡减速组件包括高速挡齿轮轴(9)和高速挡一级从动齿轮(10),所述高速挡齿轮轴(9)包括与主轴(1)平行的高速挡中间轴部(9a)以及成型在高速挡中间轴部(9a)上的高速挡二级主动齿部(9b),所述高速挡一级从动齿轮(10)固套在高速挡中间轴部(9a)上,并受电机轴总成带动,所述第一外圈(4c)上具有与高速挡二级主动齿部(9b)啮合的高速挡二级从动齿部(4c1);
所述外片花键套(2b)的内壁上设置有外片内花键(2b1),各所述外摩擦片(2c)的外缘上均设置有与外片内花键(2b1)花键配合的外片外花键(2c1),摩擦片支撑盘(2a)的外缘上设置有动力输出花键(2a3),所述外片花键套(2b)靠近摩擦片支撑盘(2a)的一端通过外片内花键(2b1)与动力输出花键(2a3)花键配合;
在外端安装法兰(19)上设置有第一编码器(32),在主轴(1)上设置有第二编码器(33),第一编码器(32)用于检测动力传递法兰(18)的转速,第二编码器(33)用于检测主轴(1)的转速;
各内摩擦片(2d)的內缘上均设置有内片内花键(2d1),输出螺旋滚道筒(5a)与各内摩擦片(2d)通过内片内花键(2d1)与内片外花键(5a1)实现花键配合;
摩擦片支撑盘(2a)的內缘具有朝着远离摩擦片压紧盘(5b)延伸的动力输入套(2a1),动力输入套(2a1)与输出螺旋滚道筒(5a)同轴设置,摩擦片支撑盘(2a)自动力输入套(2a1)靠近摩擦片压紧盘(5b)的一端沿径向向外延伸,并与摩擦片压紧盘(5b)相互正对。
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