CN111059242A - 具有多片式摩擦离合器的紧凑型自适应自动变速系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有多片式摩擦离合器的紧凑型自适应自动变速系统，包括电机、共用减速机构、前进挡变速系统以及用于输出动力的传动桥。采用以上技术方案，第一传动轴和第二传动轴能够直接带动车辆左右前轮转动，实现前置前驱布置的动力输出，整个传动桥传动效率高，结构简单、稳定、可靠；并且，电机通过共用减速机构配合就能够直接将动力传递给变速器的前进挡变速系统和倒挡变速系统，减少了零部件数量，简化了变速系统的结构，缩小了变速系统的体积，使变速系统的更加紧凑，同时，降低了装配难度；同时通过多片式摩擦离合器的改进，使自适应自动变速系统能够承受超大载荷，提高了可靠性，降低了制造成本。

Description

具有多片式摩擦离合器的紧凑型自适应自动变速系统
技术领域
本发明涉及变速器技术领域，具体涉及一种具有多片式摩擦离合器的紧凑型自适应自动变速系统。
背景技术
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。
为了解决以上问题，本案发明人团队设计了一系列的凸轮自适应自动变速装置和变速桥，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。
但是，现有凸轮自适应自动变速装置均只适用于后置后驱或者前置后驱的传动方式，传动效率始终不够理想。因此，本案发明人团队希望采用前置前驱的传动方式，以提高传动效率。并且，目前电机通常分别通过前进挡减速组件和倒挡减速组件将动力传递给变速器的前进挡变速系统和倒挡变速系统，导致零部件繁多，结构复杂，装配困难，体积较大等问题。现有凸轮自适应自动变速系统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
为解决以上的技术问题，本发明提供了一种具有多片式摩擦离合器的紧凑型自适应自动变速系统。
其技术方案如下：
一种具有多片式摩擦离合器的紧凑型自适应自动变速系统，其要点在于，包括电机、共用减速机构、前进挡变速系统以及用于输出动力的传动桥；
所述传动桥包括主轴以及同轴地设置在主轴两端的第一传动轴和第二传动轴，在所述主轴上可转动地套装有前进挡传动套，该主轴靠近第一传动轴的一端通过中间传动套带动第一传动轴同步转动，所述主轴靠近第二传动轴的一端通过差速器与第二传动轴连接，在所述差速器和前进挡传动套之间设置有能够相对前进挡传动套转动的动力传动套，该动力传动套能够通过差速器将动力传递给主轴和第二传动轴，在所述动力传动套上套装有能够相对其转动的倒挡传动齿轮和能够沿其轴向滑动的换挡拨叉套，该换挡拨叉套能够与前进挡传动套或倒挡传动齿轮连接；
所述共用减速机构包括相互平行的一级减速齿轮轴、二级减速齿轮轴和三级减速齿轮轴，所述一级减速齿轮轴能够在电机的带动下转动，并具有一级减速主动齿，所述二级减速齿轮轴上固套有与一级减速主动齿啮合的一级减速从动齿轮，并具有二级减速主动齿，所述三级减速齿轮轴固套有与二级减速主动齿啮合的二级减速从动齿轮和用于将动力传递给前进挡变速系统的前进挡动力齿轮，并具有与倒挡传动齿轮啮合的倒挡动力齿；
所述前进挡变速系统包括高速挡传动机构和低速挡传动机构，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，该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；所述前进挡动力齿轮通过动力输入齿套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前进挡传动套之间形成螺旋传动副，使内片螺旋滚道套能够沿前进挡传动套轴向滑动，从而压缩弹性元件组，以释放各外摩擦片和内摩擦片；
所述低速挡传动机构包括超越离合器以及在多片式摩擦离合器和超越离合器之间减速传动的副轴传动组件，所述超越离合器通过内心轮凸轮套套装在前进挡传动套上，所述内心轮凸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，以将动力传递到前进挡传动套上。
采用以上结构，第一传动轴和第二传动轴能够直接带动车辆左右前轮转动，实现前置前驱布置的动力输出，整个传动桥传动效率高，结构简单、稳定、可靠；并且，电机通过共用减速机构配合就能够直接将动力传递给变速器的前进挡变速系统和倒挡变速系统，减少了零部件数量，简化了变速系统的结构，缩小了变速系统的体积，使变速系统的更加紧凑，同时，降低了装配难度。同时，将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。通过摩擦离合器的改进，使自适应自动变速装置能够承受超大载荷，耐磨性和可靠性高。
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前进挡传动套上，并与前进挡传动套之间形成螺旋传动副，所述内心轮凸轮套与输出螺旋滚道筒相互靠近的一端凸轮型面配合，形成端面凸轮副传动副，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，所述动力传递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。
采用以上结构，整体结构和配合稳定可靠，处于低速挡传动时，利用内心轮凸轮套与输出螺旋滚道筒的端面凸轮副传动副，能够压缩弹性元件组，使摩擦离合器处于分离状态，从而进入慢挡传动，并且，端面凸轮副传动配合稳定可靠，易于加工制造。
作为优选：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，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，使多片式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，从而大幅提高了多片式摩擦离合装置的耐磨性、稳定性和可靠性。
作为优选：所述超越离合器包括第二外圈以及套装在内心轮凸轮套上的第二内心轮，所述多片式摩擦离合器能够通过副轴传动组件将动力传递给第二外圈，所述第二外圈与第二内心轮之间分别设置有第二滚动体，沿第二内心轮外周分布的所述第二滚动体由交替设置的粗滚动体和细滚动体组成。采用以上结构，粗滚动体起到啮合作用，细滚动体起到排序作用，使各个细滚动体能够实现随动，提高了超越离合器的可靠性，增加了使用寿命；同时，各个内心轮周围的粗滚动体和细滚动体相互独立，各自随动，互不干涉，各自自适应，进一步提高了整体的可靠性。
作为优选：所述副轴传动组件包括与前进挡传动套平行设置的副轴，在该副轴上套装有能够带动副轴转动的副轴一级减速从动齿轮和受副轴带动的副轴二级主动齿轮，在所述多片式摩擦离合器上套装有受其带动的副轴一级减速主动齿轮，该副轴一级减速主动齿轮与副轴一级减速从动齿轮啮合，所述外圈的外壁上具有沿周向设置的输入从动齿，该输入从动齿与副轴二级主动齿轮啮合，所述副轴一级减速从动齿轮上具有前进挡结合齿，在所述副轴上套装有能够沿其轴向滑动的前进挡结合套，该前进挡结合套能够与前进挡结合齿啮合。采用以上结构，能够稳定可靠地进行动力的减速传递，传动效率高，通过前进挡结合套设计，能够断开动力，切换为倒挡动力输出。
作为优选：所述副轴的外周上具有若干沿周向分布的滚柱内侧弧形槽，该滚柱内侧弧形槽中具有与副轴轴线平行的第二滚柱，所述前进挡结合套的孔壁上具有若干与滚柱内侧弧形槽一一对应、且轴向贯穿的滚柱外侧弧形槽，以使前进挡结合套能够通过第二滚柱轴向滑动，所述滚柱内侧弧形槽的槽内半径和滚柱外侧弧形槽的槽内半径均大于第二滚柱的半径。采用以上结构，前进挡结合套与副轴之间通过滚柱连接，使前进挡结合套能够相对副轴转动一定角度，拥有一定的自由度，从而使前进挡结合套更易于与前进挡结合齿结合，极大提高了换挡的顺畅度，克服了进倒挡时容易出现卡滞、难以进挡、易损等问题，同时能够承受超大扭矩。
作为优选：所述动力传动套包括通过非金属支承套可转动地套装在主轴上的传动套主体部以及与传动套主体部同步转动的差速器安装盘，所述传动套主体部为筒状结构，所述倒挡传动齿轮可转动地套装在传动套主体部上，所述差速器安装盘由传动套主体部靠近差速器一端沿径向向外延伸形成，并与差速器通过若干螺栓固定连接，所述传动套主体部上具有若干沿周向分布的滚柱内弧形槽，该滚柱内弧形槽中具有与动力传动套轴线平行的第一滚柱，所述换挡拨叉套的孔壁上具有若干与滚柱内弧形槽一一对应、且轴向贯穿的滚柱外弧形槽，以使换挡拨叉套能够通过第一滚柱轴向滑动，所述滚柱内弧形槽的槽内半径和滚柱外弧形槽的槽内半径均大于第一滚柱的半径。采用以上结构，换挡拨叉套与动力传动套之间通过第一滚柱连接，使换挡拨叉套能够相对动力传动套的传动套主体部转动一定角度，拥有一定的自由度，从而使换挡拨叉套更易于与前进挡传动套和倒挡传动齿轮结合，极大提高了换挡的顺畅度，克服了换挡时容易出现卡滞、难以进挡、易损等问题，同时能够承受超大扭矩。
作为优选：所述前进挡传动套上具有前进挡输出齿部，所述倒挡传动齿轮上具有倒挡输出齿部，所述换挡拨叉套靠近前进挡传动套一侧具有能够与前进挡输出齿部啮合的前进挡结合齿，该换挡拨叉套靠近倒挡传动齿轮一侧具有能够与倒挡输出齿部啮合的倒挡结合齿。采用以上结构，能够稳定可靠地进行前后挡动力切换。
作为优选：所述内心轮凸轮套包括同轴设置的动力输出子套和离合安装子套组成，所述动力输出子套可转动地套装在前进挡传动套上，且动力输出子套远离离合安装子套的一端端面与内片螺旋滚道套的对应端面通过端面凸轮副传动配合，所述超越离合器套装在离合安装子套上，所述离合安装子套的一端与动力输出子套固定连接，另一端通过内心轮安装套可转动地套装在前进挡传动套上。采用以上结构，既能够可靠地安装超越离合器，又能够稳定可靠地将超越离合器的动力传递给从动摩擦件，同时便于进行轻量化设计。
作为优选：所述内心轮安装套与传动套之间设置有第三滚针轴承，所述前进挡传动套与内心轮安装套之间设置有第一端面轴承，所述动力输出子套与前进挡传动套之间设置有第四滚针轴承，所述动力输出子套靠近离合安装子套的一端设置有第二端面轴承，在所述前进挡传动套上设置有用于定位第二端面轴承的端面轴承安装组件，所述第二端面轴承和端面轴承安装组件位于离合安装子套和前进挡传动套之间的间隙中。采用以上结构，既能够保证内心轮凸轮套和超越离合器的可靠安装以及相邻部件的可靠配合，同时又能够减小内心轮凸轮套质量和体积，实现轻量化设计。
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摩擦离合器的紧凑型自适应自动变速系统，结构新颖，易于实现，第一传动轴和第二传动轴能够直接带动车辆左右前轮转动，实现前置前驱布置的动力输出，整个传动桥传动效率高，结构简单、稳定、可靠；并且，电机通过共用减速机构配合就能够直接将动力传递给变速器的前进挡变速系统和倒挡变速系统，减少了零部件数量，简化了变速系统的结构，缩小了变速系统的体积，使变速系统的更加紧凑，同时，降低了装配难度；同时通过多片式摩擦离合器的改进，使自适应自动变速系统能够承受超大载荷，提高了可靠性，降低了制造成本。
附图说明
图1为本发明的示意图；
图2为副轴传动组件的示意图；
图3为低速挡传动机构的结构示意图；
图4为传动桥前进挡传动路线的示意图；
图5为传动桥倒挡传动路线的示意图；
图6位内片螺旋滚道套与多片式摩擦离合器的配合示意图；
图7为外片连接件的结构示意图；
图8为内片螺旋滚道套的结构示意图；
图9为图8中A-A处的剖视图；
图10为外摩擦片的结构示意图；
图11为内摩擦片的结构示意图；
图12为超越离合器的结构示意图；
图13位超越离合器的剖视图；
图14为保持架的结构示意图。
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，一种具有多片式摩擦离合器的紧凑型自适应自动变速系统，其主要包括电机17、共用减速机构、前进挡变速系统以及用于输出动力的传动桥1。
请参见图4和图5，所述传动桥1包括主轴1a以及同轴地设置在主轴1a 两端的第一传动轴1c和第二传动轴1d，在所述主轴1a上可转动地套装有前进挡传动套1b，该主轴1a靠近第一传动轴1c的一端通过中间传动套1f带动第一传动轴1c同步转动，所述主轴1a靠近第二传动轴1d的一端通过差速器 1e与第二传动轴1d连接，在所述差速器1e和前进挡传动套1b之间设置有能够相对前进挡传动套1b转动的动力传动套1g，该动力传动套1g能够通过差速器1e将动力传递给主轴1a和第二传动轴1d，在所述动力传动套1g上套装有能够相对其转动的倒挡传动齿轮1h和能够沿其轴向滑动的换挡拨叉套1i，该换挡拨叉套1i能够连接前进挡传动套1b和动力传动套1g或者连接倒挡传动齿轮1h和动力传动套1g，以进行动力切换。
所述动力传动套1g包括通过非金属支承套1j可转动地套装在主轴1a上的传动套主体部1g1以及与传动套主体部1g1同步转动的差速器安装盘1g2，所述传动套主体部1g1为筒状结构，所述倒挡传动齿轮1h可转动地套装在传动套主体部1g1上，所述差速器安装盘1g2由传动套主体部1g1靠近差速器 1e一端沿径向向外延伸形成，并与差速器1e通过若干螺栓固定连接，所述传动套主体部1g1上具有若干沿周向分布的滚柱内弧形槽1g11，该滚柱内弧形槽1g11中具有与动力传动套1g轴线平行的第一滚柱1n，所述换挡拨叉套1i 的孔壁上具有若干与滚柱内弧形槽1g11一一对应、且轴向贯穿的滚柱外弧形槽1i2，以使换挡拨叉套1i能够通过第一滚柱1n轴向滑动，所述滚柱内弧形槽1g11的槽内半径和滚柱外弧形槽1i2的槽内半径均大于第一滚柱1n的半径。其中，所述非金属支承套1j采用尼龙材质制成，具有自润滑的作用，耐磨性好，成本低廉重量轻，满足轻量化设计要求。
所述前进挡传动套1b靠近动力传动套1g一端的端部具有沿轴向向外延伸的传动套支撑环1b2，该传动套支撑环1b2插入传动套主体部1g1中，并与传动套主体部1g1之间设置有第一滚针轴承1k，保证了相邻部件之间的稳定性和可靠性。
所述前进挡传动套1b上具有前进挡输出齿部1b1，所述倒挡传动齿轮1h 上具有倒挡输出齿部1h1，所述换挡拨叉套1i靠近前进挡传动套1b一侧具有能够与前进挡输出齿部1b1啮合的前进挡结合齿1i1，该换挡拨叉套1i靠近倒挡传动齿轮1h一侧具有能够与倒挡输出齿部1h1啮合的倒挡结合齿1i2，能够稳定可靠地进行前后挡动力切换。
所述中间传动套1f与主轴1a和第一传动轴1c均花键配合，该中间传动套1f与前进挡传动套1b相互靠近一端的端部之间设置有第一端面轴承1l，既保证了主轴1a和第一传动轴1c之间可靠的动力传力，又通过第一端面轴承1l保证了中间传动套1f和前进挡传动套1b之间的互不干涉。
进一步地，为保证倒挡传动齿轮1h的可靠安装，所述倒挡传动齿轮1h 与传动套主体部1g1之间设置有第二滚针轴承1m。
请参见图1，所述共用减速机构包括相互平行的一级减速齿轮轴18、二级减速齿轮轴19和三级减速齿轮轴20，所述一级减速齿轮轴18能够在电机 17的带动下转动，并具有一级减速主动齿18a，所述二级减速齿轮轴19上固套有与一级减速主动齿18a啮合的一级减速从动齿轮22，并具有二级减速主动齿19a，所述三级减速齿轮轴20固套有与二级减速主动齿19a啮合的二级减速从动齿轮27和用于将动力传递给前进挡变速系统的前进挡动力齿轮23，并具有与倒挡传动齿轮1h啮合的倒挡动力齿20a。
请参见图1，前进挡变速系统包括高速挡传动机构和低速挡传动机构，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，传动传感机构通过动力输入齿套8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套装在前进挡传动套1b上，内片螺旋滚道套5与前进挡传动套1b之间形成螺旋传动副，以使内片螺旋滚道套5能够沿前进挡传动套1b轴向滑动。具体地说，动力输入齿套8与前进挡动力齿轮23啮合。
请参见图1、图6、图8和图9，输出螺旋滚道筒5a套装在前进挡传动套 1b上，并与前进挡传动套1b之间形成螺旋传动副，使内片螺旋滚道套5能够沿前进挡传动套1b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以及沿周向分布在前进挡传动套1b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5a3和外螺旋滚道1a中滚动。当内片螺旋滚道套5相对前进挡传动套1b转动时，能够相对前进挡传动套1b进行轴向移动，从而能够压紧或释放摩擦离合器2，使摩擦离合器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，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4-图11，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，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和前进挡传动套1b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。并且，外片花键套2b通过外片内花键2b1与动力输入齿套8 花键配合，使动力输入齿套8能够将动力传递给外片花键套2b。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。
请参见图1，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，使多片式摩擦离合器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。
请参见图6，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。进一步地，在输出螺旋滚道筒5a的外壁上套装有若干内片碟簧2g，各内片碟簧2g分别位于各内摩擦片2d靠近摩擦片压紧盘5b的一侧，各内片碟簧 2g的两端分别弹性地支承在对应的内摩擦片2d和内片启动挡圈2e上。通过这样的设计，各内片碟簧2g与各内片启动挡圈2e相互配合，对内摩擦片2d 施加双向作用力，促使内摩擦片2d与两侧的外摩擦片2c主动分离，保证了各内摩擦片2d与各外摩擦片2c的彻底分离。进一步地，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6，在外片花键套2b的内壁上设置有若干外片限位挡圈2f，各外片限位挡圈2f分别位于各外摩擦片2c靠近摩擦片压紧盘5b的一侧。相邻外片限位挡圈2f的间距相等，且相邻外片限位挡圈2f的间距大于相邻内片启动挡圈2e的间距。通过这样的设计，对外摩擦片2c进行限位，避免外摩擦片2c与前一级内摩擦片2d发生粘接的情况，使内摩擦片2d与外摩擦片2c 分离得更加彻底。各相邻外片限位挡圈2f的间距相等，使各内摩擦片2d与对应外摩擦片2c能够更加有序、均匀地散开，缩短响应时间。进一步地，在外片花键套2b的内壁上套装有若干外片碟簧2h，各外片碟簧2h分别位于各外摩擦片2c靠近摩擦片支撑盘2a的一侧，各外片碟簧2h的两端分别弹性地支承在对应的外片限位挡圈2f和外摩擦片2c上。通过这样的设计，各外片碟簧2h与各外片限位挡圈2f相互配合，对外摩擦片2c施加双向作用力，促使外摩擦片2c与两侧的内摩擦片2d主动分离，保证了各内摩擦片2d与各外摩擦片2c的彻底分离。外片花键套2b的内壁上设置有外片内花键2b1，各外摩擦片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，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，在外片内花键2b1上设置有若干与对应外片限位挡圈2f相适应的外挡圈安装环槽，各外片限位挡圈2f分别嵌入对应的外挡圈安装环槽中。
请参见图1，低速挡传动机构包括超越离合器6以及在多片式摩擦离合器 2和超越离合器6之间减速传动的副轴传动组件，超越离合器6通过内心轮凸轮套7套装在前进挡传动套1b上，内心轮凸轮套7与内片螺旋滚道套5的对应端面通过端面凸轮副传动配合，以将动力传递到前进挡传动套1b上。
请参见图12-图14，超越离合器6包括外圈6a以及设置在内心轮凸轮套 7和外圈6a之间的内心轮6c，外圈6a与内心轮6c之间设置有滚动体。
内心轮凸轮套7包括同轴设置的动力输出子套7a和离合安装子套7b组成，动力输出子套7a可转动地套装在前进挡传动套1b上，且动力输出子套 7a远离离合安装子套7b的一端端面与内片螺旋滚道套5的对应端面通过端面凸轮副传动配合，超越离合器6套装在离合安装子套7b上，离合安装子套7b 的一端与动力输出子套7a固定连接，另一端通过内心轮安装套30可转动地套装在前进挡传动套1b上。内心轮安装套30与中间传动套1f之间设置有第三滚针轴承31，前进挡传动套1b与内心轮安装套30之间设置有第一端面轴承1l，动力输出子套7a与前进挡传动套1b之间设置有第四滚针轴承33，动力输出子套7a靠近离合安装子套7b的一端设置有第二端面轴承34，在前进挡传动套1b上设置有用于定位第二端面轴承34的端面轴承安装组件35，第二端面轴承34和端面轴承安装组件35位于离合安装子套7b和前进挡传动套 1b之间的间隙中。
内心轮凸轮套7采用高强度抗扭材料制成，内心轮6c采用抗压耐磨材料制成，具体地说，内心轮凸轮套7的材质为合金钢，内心轮6c的材质为轴承钢或合金钢或硬质合金。本实施例中，内心轮凸轮套7的材质优选采用 20CrMnTi，抗扭能力强，成本较低，性价比高，内心轮6c的材质优选采用GCr15，耐磨抗压性能好，成本较低，性价比高。内心轮凸轮套7抗扭抗压能力高，能够保证传动的可靠性和稳定性，内心轮6c耐磨抗压能力强，从而通过将内心轮凸轮套7和内心轮6c采用两种不同的材料进行制造，不但有效节约了生产成本，而且大幅延长了重载超越离合器的使用寿命。
沿内心轮6c外周分布的滚动体由交替设置的粗滚动体6d和细滚动体6e 组成，在内心轮6c的外周面上设置有两个相对的保持架6f，在保持架6f的内壁上均开设有一圈环形槽6f1，各个细滚动体6e的两端分别均可滑动地插入对应的环形槽6f1中。采用以上结构，使各个细滚动体6e能够随动，提高了整体的稳定性和可靠性，增加了使用寿命。外圈6a的外壁上具有沿周向设置的输入从动齿6a1。内心轮凸轮套7的外壁与各个内心轮6c的内壁花键配合。通过上述结构，能够可靠地进行动力传递。内心轮6c的内花键齿数为外齿6c1齿数的两倍。便于安装和调试。
外齿6c1包括顶弧段6c12以及分别位于顶弧段6c12两侧的短边段6c11 和长边段6c13，短边段6c11为向内凹陷的弧形结构，长边段6c13为向外凸出的弧形结构，短边段6c11的曲率小于长边段6c13的曲率。采用以上结构，能够保证单向传动功能的稳定性和可靠性。
请参见图1-图3，所述副轴传动组件包括与前进挡传动套1b平行设置的副轴12，在该副轴12上套装有能够带动副轴12转动的副轴一级减速从动齿轮13和受副轴12带动的副轴二级主动齿轮14，在所述主动摩擦件2a上套装有受其带动的副轴一级减速主动齿轮16，该副轴一级减速主动齿轮16与副轴一级减速从动齿轮13啮合，所述外圈6a的外壁上具有沿周向设置的输入从动齿6a1，该输入从动齿6a1与副轴二级主动齿轮14啮合，所述副轴一级减速从动齿轮13上具有前进挡结合齿13a，在所述副轴12上套装有能够沿其轴向滑动的前进挡结合套4，该前进挡结合套4能够与前进挡结合齿13a啮合。
所述副轴12的外周上具有若干沿周向分布的滚柱内侧弧形槽12a，该滚柱内侧弧形槽12a中具有与副轴12轴线平行的第二滚柱12b，所述前进挡结合套4的孔壁上具有若干与滚柱内侧弧形槽12a一一对应、且轴向贯穿的滚柱外侧弧形槽5a，以使前进挡结合套4能够通过第二滚柱12b轴向滑动，所述滚柱内侧弧形槽12a的槽内半径和滚柱外侧弧形槽5a的槽内半径均大于第二滚柱12b的半径。所述前进挡结合套4上具有与前进挡结合齿13a相适应的前进挡主动齿4b。具体地说，前进挡时，前进挡主动齿4b与前进挡结合齿 13a啮合；倒挡时，前进挡主动齿4b与前进挡结合齿13a分离。
一、前进挡(电机正转)：前进挡主动齿4b与前进挡结合齿13a啮合；前进挡输出齿部1b1与前进挡结合齿1i1啮合。
本实施例中，弹性元件组3通过各端面轴承21施加压力，压紧多片式摩擦离合器2的各外摩擦片2c和内摩擦片2d，此时多片式摩擦离合器2在弹性元件组3的压力下处于结合状态，动力处于高速挡动力传递路线：
电机17→一级减速齿轮轴18→一级减速从动齿轮22→二级减速齿轮轴 19→二级减速从动齿轮27→三级减速齿轮轴20→前进挡动力齿轮23→动力输入齿套8→多片式摩擦离合器2→内片螺旋滚道套5→前进挡传动套1b→换挡拨叉套1i→动力传动套1g→差速器1e→主轴1a、第一传动轴1c和第二传动轴1d，由第一传动轴1c和第二传动轴1d输出动力。
此时，超越离合器6超越，弹性元件组3未被压缩。当前，阻力传递路线：前进挡传动套1b→内心轮凸轮套7→内片螺旋滚道套5→端面轴承21→弹性元件组3；当前进挡传动套1b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，内心轮凸轮套7和螺旋传动副共同推动内片螺旋滚道套5，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，即分离，动力改为通过下述路线传递，即低速挡动力传递路线：
电机17→一级减速齿轮轴18→一级减速从动齿轮22→二级减速齿轮轴 19→二级减速从动齿轮27→三级减速齿轮轴20→前进挡动力齿轮23→动力输入齿套8→多片式摩擦离合器2→一级减速主动齿轮16→一级减速从动齿轮 13→副轴12→二级主动齿轮14→超越离合器6→内心轮凸轮套7→内片螺旋滚道套5→前进挡传动套1b→换挡拨叉套1i→动力传动套1g→差速器1e→主轴1a、第一传动轴1c和第二传动轴1d，由第一传动轴1c和第二传动轴1d 输出动力。
此时，超越离合器6未超越，弹性元件组3被压缩。从上述传递路线可以看出，本发明在运行时，形成一个保持一定压力的自动变速机构。
本实施例以电动汽车为例，整车在启动时阻力大于驱动力，阻力迫使前进挡传动套1b相对内片螺旋滚道套5转动一定角度，在螺旋传动副的作用下，内片螺旋滚道套5通过端面轴承21压缩弹性元件组3，外摩擦片2c和内摩擦片2d分离，即多片式摩擦离合器2处于断开状态，同时，动力传递机构依次经副轴传动组件、超越离合器6、内心轮凸轮套7和内片螺旋滚道套5，将动力传递到前进挡传动套1b上，以低速挡速度转动；因此，自动实现了低速挡起动，缩短了起动时间。与此同时，弹性元件组3吸收运动阻力矩能量，为恢复高速挡挡位传递动力储备势能。
启动成功后，行驶阻力减少，当分力减少到小于弹性元件组3所产生的压力时，因被运动阻力压缩而产生弹性元件组3压力迅速释放的推动下，多片式摩擦离合器2的各外摩擦片2c和内摩擦片2d恢复紧密贴合状态，超越离合器6处于超越状态，动力传递机构依次经第一超越离合器4、多片式摩擦离合器2和内片螺旋滚道套5，将动力传递到前进挡传动套1b上，以高速挡速度转动。行驶过程中，随着运动阻力的变化自动换挡原理同上，在不需要切断动力的情况下实现变挡，使整车运行平稳，安全低耗，而且传递路线简单化，提高传动效率。
二、倒挡(电机反转)：前进挡主动齿4b与前进挡结合齿13a分离；倒挡输出齿部1h1与倒挡结合齿1i2啮合。
倒挡动力传递路线：电机17→一级减速齿轮轴18→一级减速从动齿轮22 →二级减速齿轮轴19→二级减速从动齿轮27→三级减速齿轮轴20→倒挡传动齿轮1h→换挡拨叉套1i→动力传动套1g→差速器1e→主轴1a、第一传动轴 1c和第二传动轴1d，由第一传动轴1c和第二传动轴1d输出动力。
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 (10)

1.一种具有多片式摩擦离合器的紧凑型自适应自动变速系统，其特征在于：包括电机(17)、共用减速机构、前进挡变速系统以及用于输出动力的传动桥(1)；
所述传动桥(1)包括主轴(1a)以及同轴地设置在主轴(1a)两端的第一传动轴(1c)和第二传动轴(1d)，在所述主轴(1a)上可转动地套装有前进挡传动套(1b)，该主轴(1a)靠近第一传动轴(1c)的一端通过中间传动套(1f)带动第一传动轴(1c)同步转动，所述主轴(1a)靠近第二传动轴(1d)的一端通过差速器(1e)与第二传动轴(1d)连接，在所述差速器(1e)和前进挡传动套(1b)之间设置有能够相对前进挡传动套(1b)转动的动力传动套(1g)，该动力传动套(1g)能够通过差速器(1e)将动力传递给主轴(1a)和第二传动轴(1d)，在所述动力传动套(1g)上套装有能够相对其转动的倒挡传动齿轮(1h)和能够沿其轴向滑动的换挡拨叉套(1i)，该换挡拨叉套(1i)能够与前进挡传动套(1b)或倒挡传动齿轮(1h)连接；
所述共用减速机构包括相互平行的一级减速齿轮轴(18)、二级减速齿轮轴(19)和三级减速齿轮轴(20)，所述一级减速齿轮轴(18)能够在电机(17)的带动下转动，并具有一级减速主动齿(18a)，所述二级减速齿轮轴(19)上固套有与一级减速主动齿(18a)啮合的一级减速从动齿轮(22)，并具有二级减速主动齿(19a)，所述三级减速齿轮轴(20)固套有与二级减速主动齿(19a)啮合的二级减速从动齿轮(27)和用于将动力传递给前进挡变速系统的前进挡动力齿轮(23)，并具有与倒挡传动齿轮(1h)啮合的倒挡动力齿(20a)；
所述前进挡变速系统包括高速挡传动机构和低速挡传动机构，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)，该摩擦离合器(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；所述前进挡动力齿轮(23)通过动力输入齿套(8)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)与前进挡传动套(1b)之间形成螺旋传动副，使内片螺旋滚道套(5)能够沿前进挡传动套(1b)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)；
所述低速挡传动机构包括超越离合器(6)以及在多片式摩擦离合器(2)和超越离合器(6)之间减速传动的副轴传动组件，所述超越离合器(6)通过内心轮凸轮套(7)套装在前进挡传动套(1b)上，所述内心轮凸轮套(7)与内片螺旋滚道套(5)的对应端面通过端面凸轮副传动配合，以将动力传递到前进挡传动套(1b)上。
2.根据权利要求1所述的具有多片式摩擦离合器的紧凑型自适应自动变速系统，其特征在于：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)套装在前进挡传动套(1b)上，并与前进挡传动套(1b)之间形成螺旋传动副，所述内心轮凸轮套(7)与输出螺旋滚道筒(5a)相互靠近的一端凸轮型面配合，形成端面凸轮副传动副，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)，所述动力传递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。
3.根据权利要求2所述的具有多片式摩擦离合器的紧凑型自适应自动变速系统，其特征在于：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)。
4.根据权利要求1所述的具有多片式摩擦离合器的紧凑型自适应自动变速系统，其特征在于：所述超越离合器(6)包括第二外圈(6a)以及套装在内心轮凸轮套(7)上的第二内心轮(6c)，所述多片式摩擦离合器(2)能够通过副轴传动组件将动力传递给第二外圈(6a)，所述第二外圈(6a)与第二内心轮(6c)之间分别设置有第二滚动体，沿第二内心轮(6c)外周分布的所述第二滚动体由交替设置的粗滚动体(6d)和细滚动体(6e)组成。
5.根据权利要求4所述的具有多片式摩擦离合器的紧凑型自适应自动变速系统，其特征在于：所述副轴传动组件包括与前进挡传动套(1b)平行设置的副轴(12)，在该副轴(12)上套装有能够带动副轴(12)转动的副轴一级减速从动齿轮(13)和受副轴(12)带动的副轴二级主动齿轮(14)，在所述多片式摩擦离合器(2)上套装有受其带动的副轴一级减速主动齿轮(16)，该副轴一级减速主动齿轮(16)与副轴一级减速从动齿轮(13)啮合，所述外圈(6a)的外壁上具有沿周向设置的输入从动齿(6a1)，该输入从动齿(6a1)与副轴二级主动齿轮(14)啮合，所述副轴一级减速从动齿轮(13)上具有前进挡结合齿(13a)，在所述副轴(12)上套装有能够沿其轴向滑动的前进挡结合套(4)，该前进挡结合套(4)能够与前进挡结合齿(13a)啮合。
6.根据权利要求5所述的具有多片式摩擦离合器的紧凑型自适应自动变速系统，其特征在于：所述副轴(12)的外周上具有若干沿周向分布的滚柱内侧弧形槽(12a)，该滚柱内侧弧形槽(12a)中具有与副轴(12)轴线平行的第二滚柱(12b)，所述前进挡结合套(4)的孔壁上具有若干与滚柱内侧弧形槽(12a)一一对应、且轴向贯穿的滚柱外侧弧形槽(4a)，以使前进挡结合套(4)能够通过第二滚柱(12b)轴向滑动，所述滚柱内侧弧形槽(12a)的槽内半径和滚柱外侧弧形槽(4a)的槽内半径均大于第二滚柱(12b)的半径。
7.根据权利要求1所述的具有多片式摩擦离合器的紧凑型自适应自动变速系统，其特征在于：所述动力传动套(1g)包括通过非金属支承套(1j)可转动地套装在主轴(1a)上的传动套主体部(1g1)以及与传动套主体部(1g1)同步转动的差速器安装盘(1g2)，所述传动套主体部(1g1)为筒状结构，所述倒挡传动齿轮(1h)可转动地套装在传动套主体部(1g1)上，所述差速器安装盘(1g2)由传动套主体部(1g1)靠近差速器(1e)一端沿径向向外延伸形成，并与差速器(1e)通过若干螺栓固定连接，所述传动套主体部(1g1)上具有若干沿周向分布的滚柱内弧形槽(1g11)，该滚柱内弧形槽(1g11)中具有与动力传动套(1g)轴线平行的第一滚柱(1n)，所述换挡拨叉套(1i)的孔壁上具有若干与滚柱内弧形槽(1g11)一一对应、且轴向贯穿的滚柱外弧形槽(1i2)，以使换挡拨叉套(1i)能够通过第一滚柱(1n)轴向滑动，所述滚柱内弧形槽(1g11)的槽内半径和滚柱外弧形槽(1i2)的槽内半径均大于第一滚柱(1n)的半径。
8.根据权利要求1所述的具有多片式摩擦离合器的紧凑型自适应自动变速系统，其特征在于：所述前进挡传动套(1b)上具有前进挡输出齿部(1b1)，所述倒挡传动齿轮(1h)上具有倒挡输出齿部(1h1)，所述换挡拨叉套(1i)靠近前进挡传动套(1b)一侧具有能够与前进挡输出齿部(1b1)啮合的前进挡结合齿(1i1)，该换挡拨叉套(1i)靠近倒挡传动齿轮(1h)一侧具有能够与倒挡输出齿部(1h1)啮合的倒挡结合齿(1i2)。
9.根据权利要求1所述的具有多片式摩擦离合器的紧凑型自适应自动变速系统，其特征在于：所述内心轮凸轮套(7)包括同轴设置的动力输出子套(7a)和离合安装子套(7b)组成，所述动力输出子套(7a)可转动地套装在前进挡传动套(1b)上，且动力输出子套(7a)远离离合安装子套(7b)的一端端面与内片螺旋滚道套(5)的对应端面通过端面凸轮副传动配合，所述超越离合器(6)套装在离合安装子套(7b)上，所述离合安装子套(7b)的一端与动力输出子套(7a)固定连接，另一端通过内心轮安装套(30)可转动地套装在前进挡传动套(1b)上。
10.根据权利要求9所述的具有多片式摩擦离合器的紧凑型自适应自动变速系统，其特征在于：所述内心轮安装套(30)与传动套(1d)之间设置有第三滚针轴承(31)，所述前进挡传动套(1b)与内心轮安装套(30)之间设置有第一端面轴承(1l)，所述动力输出子套(7a)与前进挡传动套(1b)之间设置有第四滚针轴承(33)，所述动力输出子套(7a)靠近离合安装子套(7b)的一端设置有第二端面轴承(34)，在所述前进挡传动套(1b)上设置有用于定位第二端面轴承(34)的端面轴承安装组件(35)，所述第二端面轴承(34)和端面轴承安装组件(35)位于离合安装子套(7b)和前进挡传动套(1b)之间的间隙中。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112682489A (zh) * 2020-12-16 2021-04-20 西南大学 电动汽车纵向驱动自适应同步自动变速系统
WO2021110157A1 (zh) * 2019-12-04 2021-06-10 西南大学 紧凑型超大载荷自适应自动变速系统

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB797156A (en) * 1955-03-16 1958-06-25 Borg Warner Improvements in or relating to change-speed transmission
US20070125192A1 (en) * 2003-07-22 2007-06-07 Nautitech Pty Ltd. Single clutch transmission
CN101244688B (zh) * 2008-03-03 2010-08-25 西南大学 侧挂离合片式自适应两挡自动变速轮毂
CN103527654A (zh) * 2013-02-21 2014-01-22 蒋璋璋 一种机动车离合器
CN106838055A (zh) * 2016-12-23 2017-06-13 陕西国力信息技术有限公司 一种前进挡‑倒挡变换离合器
CN109895623A (zh) * 2019-04-18 2019-06-18 西南大学 行星系输出的机械式双超越离合自适应自动变速电驱动桥
CN109910604A (zh) * 2019-04-18 2019-06-21 西南大学 机械式双超越离合自适应自动变速外置电机驱动桥
CN109941099A (zh) * 2019-04-18 2019-06-28 西南大学 行星系输入的机械式双超越离合自适应自动变速桥
CN110014830A (zh) * 2019-04-18 2019-07-16 西南大学 行星系输出的机械式双超越离合自适应自动变速桥
CN110203067A (zh) * 2019-04-18 2019-09-06 西南大学 机械式双超越离合自适应自动变速桥

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB797156A (en) * 1955-03-16 1958-06-25 Borg Warner Improvements in or relating to change-speed transmission
US20070125192A1 (en) * 2003-07-22 2007-06-07 Nautitech Pty Ltd. Single clutch transmission
CN101244688B (zh) * 2008-03-03 2010-08-25 西南大学 侧挂离合片式自适应两挡自动变速轮毂
CN103527654A (zh) * 2013-02-21 2014-01-22 蒋璋璋 一种机动车离合器
CN106838055A (zh) * 2016-12-23 2017-06-13 陕西国力信息技术有限公司 一种前进挡‑倒挡变换离合器
CN109895623A (zh) * 2019-04-18 2019-06-18 西南大学 行星系输出的机械式双超越离合自适应自动变速电驱动桥
CN109910604A (zh) * 2019-04-18 2019-06-21 西南大学 机械式双超越离合自适应自动变速外置电机驱动桥
CN109941099A (zh) * 2019-04-18 2019-06-28 西南大学 行星系输入的机械式双超越离合自适应自动变速桥
CN110014830A (zh) * 2019-04-18 2019-07-16 西南大学 行星系输出的机械式双超越离合自适应自动变速桥
CN110203067A (zh) * 2019-04-18 2019-09-06 西南大学 机械式双超越离合自适应自动变速桥

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
姚伟浩: "纯电动汽车二挡无动力中断变速器换挡特性研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 (工程科技Ⅱ辑)》 *
张桓奇等: "汽车超越滑行半轴离合器节能性分析", 《吉林大学学报(工学版)》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021110157A1 (zh) * 2019-12-04 2021-06-10 西南大学 紧凑型超大载荷自适应自动变速系统
CN112682489A (zh) * 2020-12-16 2021-04-20 西南大学 电动汽车纵向驱动自适应同步自动变速系统

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