CN112901728B - 采用多排浮动超越离合的双超越自适应自动变速系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用多排浮动超越离合的双超越自适应自动变速系统，包括传动桥、动力输入机构、高速挡传动机构和低速挡传动机构。采用以上技术方案，不仅能够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，还能够实现前置前驱的传动方式，传动效率高。并且，第二超越离合器的内心轮和滚动体的长度较短，受力均匀，使用过程中可靠性高，难以发生滚动体断裂的的情况，并能够以较低的生产成本制造出可靠性极高、能够承受超大载荷的重载超越离合器，使自适应自动变速装置能够承受超大载荷，提高了可靠性，降低了制造成本。

Description

采用多排浮动超越离合的双超越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，具体涉及一种采用多排浮动超越离合的双超越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。并且，传统滚柱式超越离合器承受载荷能力有限，要增大载荷能力只能通过增加外圈、内心轮和滚动体尺寸的方法，但是内心轮和滚动体并不能无限延长，尤其是最细的滚柱，如果过长，不仅容易出现受力不均的问题，可能造成断裂，而且加工精度难以保证，容易出现啮合不良的情况，导致生产难度巨大，良品率低下，同时对材料的要求极高，生产成本居高不下。因此，导致现有自适应自动变速装置无法承受超大载荷，制造成本居高不下，可靠性不足。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，本发明提供了一种采用多排浮动超越离合的双超越自适应自动变速系统。

其技术方案如下：

一种采用多排浮动超越离合的双超越自适应自动变速系统，其要点在于，包括传动桥、动力输入机构、高速挡传动机构和低速挡传动机构；

所述传动桥包括主轴、可转动地套装在主轴上的主传动套以及分别同轴地设置在主轴两端的第一传动轴和第二传动轴，所述主传动套的一端通过差速器将动力传递给主轴和第二传动轴，所述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；

所述高速挡传动机构包括摩擦离合器和用于对摩擦离合器施加预紧力的弹性元件组，所述摩擦离合器包括主动摩擦件和从动摩擦件，所述动力输入机构通过第一超越离合器将动力传递给主动摩擦件，所述从动摩擦件套装在主传动套上，并与主传动套之间形成螺旋传动副，以使从动摩擦件能够沿主传动套轴向滑动；

所述低速挡传动机构包括第二超越离合器、副轴传动组件以及能够转动地套装在主传动套上的内心轮凸轮套，所述第二超越离合器包括第二外圈以及至少两个并排套装在同一内心轮凸轮套上的第二内心轮，各个第二内心轮外周上设置的外齿一一正对，所述第二外圈与各个第二内心轮之间分别设置有第二滚动体，相邻第二内心轮周围的滚动体一一正对，所述动力输入机构通过副轴传动组件将动力传递到第二外圈上，所述内心轮凸轮套与从动摩擦件的对应端面通过端面凸轮副传动配合，以将动力传递到主传动套上。

在第一超越离合器、摩擦离合器和第二超越离合器的共同配合下，当主传动套承受的载荷不大时，动力输入机构依次经第一超越离合器、主动摩擦件和从动摩擦件，将动力传递到主传动套上，自适应自动变速系统能够高效地传递动力，电机处于高转速、高效率的工作状态，能耗低；当纯电动交通工具处于启动、爬坡、逆风等低速重载条件时，主传动套的转速小于从动摩擦件的转速，从动摩擦件沿主传动套发生轴向位移，使从动摩擦件与主动摩擦件分离，因而摩擦离合器断开，进入低速挡，动力输入机构依次经副轴传动组件、第二超越离合器、内心轮凸轮套和从动摩擦件，将动力传递到主传动套上，此时，自适应自动变速系统能够自适应匹配纯电动交通工具的实际行驶工况与电机工况，不仅使其具有强大的爬坡和重载能力，而且使电机始终处于高效平台上，大大提高了电机在爬坡和重载情况下的效率，降低了电机能耗。

采用以上结构，主传动套能够通过差速器将动力传递给主轴和第二传动轴，主轴再通过中间传动套将动力传递给第一传动轴，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，从而不仅能够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，还能够实现前置前驱的传动方式，传动效率高。并且，第二超越离合器为多排浮动式超越离合器结构，内心轮及相应滚动体的数量能够根据实际需要进行自由选择，甚至无限增加，成倍地提高了超越离合器承受载荷的能力，突破了传统超越离合器的承载极限；由于内心轮和滚动体的长度较短，受力均匀，使用过程中可靠性高，难以发生滚动体断裂的的情况，同时，对生产加工的精度要求低，易于制造，装配简单，材料要求低，普通轴承钢即可，制造成本相对低廉，从而能够以较低的生产成本制造出可靠性极高、能够承受超大载荷的重载超越离合器。通过第二超越离合器的改进，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。

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主传动套上，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，所述第二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主传动套上。采用以上结构，既能够可靠地安装第二超越离合器，又能够稳定可靠地将第二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一滚针轴承，所述主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主传动套之间设置有第二滚针轴承，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，在所述主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主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第二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。

作为优选：沿各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，在各个所述第二内心轮的外周面上均设置有两个相对的保持架，在每个保持架的内壁上均开设有一圈环形槽，各个细滚动体的两端分别均可滑动地插入对应的环形槽中。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：所述外齿包括顶弧段以及分别位于顶弧段两侧的短边段和长边段，所述短边段为向内凹陷的弧形结构，所述长边段为向外凸出的弧形结构，所述短边段的曲率小于长边段的曲率。采用以上结构，能够保证单向传动功能的稳定性和可靠性。

作为优选：所述内心轮凸轮套的外壁与各个内心轮的内壁花键配合，所述内心轮的内花键齿数为外齿齿数的两倍。采用以上结构，花键配合能够可靠地实现动力传递，齿数两倍便于安装和调试，以解决各个内心轮不同步的问题。

作为优选：所述副轴传动组件包括活套在内心轮凸轮套上的一级主动齿轮、与主轴平行的中间轴以及固套在中间轴上的一级从动齿轮和二级主动齿轮，所述一级主动齿轮能够在动力输入机构的带动下同步转动，并与一级从动齿轮啮合，在所述第二外圈的外周面上设置有与二级主动齿轮啮合的二级从动齿。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。

作为优选：所述从动摩擦件包括摩擦内锥套和固定在摩擦内锥套靠近内心轮凸轮套一端的摩擦件凸轮套，所述主动摩擦件包括套在摩擦内锥套外的摩擦外锥套以及套在摩擦件凸轮套外的动力输入套，所述摩擦外锥套的内锥面与摩擦内锥套的外锥面摩擦配合，所述第一超越离合器能够将动力传递给动力输入套，所述摩擦件凸轮套与内心轮凸轮套相互靠近的一端凸轮型面配合，形成端面凸轮副传动副，所述摩擦内锥套的内孔壁与主传动套的外周面形成螺旋传动副，所述弹性元件组对摩擦内锥套远离摩擦件凸轮套的一端施加预紧力。采用以上结构，处于低速挡传动时，利用内心轮凸轮套与摩擦件凸轮套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：所述摩擦内锥套靠近弹性元件组一端端面上分布有若干同心的环形滚道，在所述摩擦内锥套和弹性元件组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内锥套之间的轴承滚珠，各轴承滚珠分别能够沿对应的环形滚道滚动。采用以上结构，摩擦内锥套靠近弹性元件组一端的端面能够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：在所述内心轮凸轮套与摩擦件凸轮套之间设置有双凸轮传动套，该双凸轮传动套的两端端面分别与内心轮凸轮套和摩擦件凸轮套的对应端面通过端面凸轮副传动配合。采用以上结构，增加的双凸轮传动套使挡位回归时有延迟，换挡效果更好。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

采用以上技术方案的采用多排浮动超越离合的双超越自适应自动变速系统，主传动套能够通过差速器将动力传递给主轴和第二传动轴，主轴再通过中间传动套将动力传递给第一传动轴，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，从而不仅能够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，还能够实现前置前驱的传动方式，传动效率高。并且，第二超越离合器突破了传统超越离合器的承载极限，内心轮和滚动体的长度较短，受力均匀，使用过程中可靠性高，难以发生滚动体断裂的的情况，并能够以较低的生产成本制造出可靠性极高、能够承受超大载荷的重载超越离合器。通过第二超越离合器的改进，使自适应自动变速装置能够承受超大载荷，提高了可靠性，降低了制造成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为低速挡传动机构的结构示意图；

图3为高速挡传动机构的结构示意图；

图4为第二超越离合器的结构示意图；

图5位第二超越离合器的剖视图；

图6为保持架的结构示意图；

图7为摩擦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-图3所示，一种采用多排浮动超越离合的双超越自适应自动变速系统，其主要包括传动桥1、动力输入机构、高速挡传动机构和低速挡传动机构。

所述传动桥1包括主轴1a、可转动地套装在主轴1a上的主传动套1b以及分别同轴地设置在主轴1a两端的第一传动轴1c和第二传动轴1d，所述主传动套1b的一端通过差速器1e将动力传递给主轴1a和第二传动轴1d，所述主轴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。具体地说，所述主传动套1b远离中间传动套1f的一端通过传动盘1g将动力传递给差速器1e，差速器1e带动主轴1a和第二传动轴1d，主轴1a通过中间传动套1f带动第一传动轴1c与其同步转动。从而通过第一传动轴1c和第二传动轴1d能够带动车辆左前轮和右前轮转动。

请参见图1和图3，所述动力输入机构包括同步转动的动力输入齿套8、输入传动套9和输入齿支撑法兰10，所述第一超越离合器4能够同步转动地设置在输入传动套9和输入齿支撑法兰10之间，所述输入齿支撑法兰10用于向副轴传动组件传递动力。

请参见图1、图3和图7，所述高速挡传动机构包括摩擦离合器2和用于对摩擦离合器2施加预紧力的弹性元件组3，所述摩擦离合器2包括主动摩擦件2a和从动摩擦件2b，所述动力输入机构通过第一超越离合器4将动力传递给主动摩擦件2a，所述从动摩擦件2b套装在主传动套1b上，并与主传动套1b之间形成螺旋传动副，以使从动摩擦件2b能够沿主传动套1b轴向滑动。

请参见图3和图7，所述从动摩擦件2b包括摩擦内锥套2b1和固定在摩擦内锥套2b1靠近内心轮凸轮套7一端的摩擦件凸轮套2b2。所述摩擦内锥套2b1为锥筒结构，所述摩擦件凸轮套2b2为圆筒形结构。所述主动摩擦件2a包括套在摩擦内锥套2b1外的摩擦外锥套2a1以及套在摩擦件凸轮套2b2外的动力输入套2a2，所述动力输入套2a2为圆筒形结构，所述摩擦外锥套2a1为锥筒结构。所述摩擦外锥套2a1的内锥面与摩擦内锥套2b1的外锥面摩擦配合，所述第一超越离合器4能够将动力传递给动力输入套2a2。

请参见图1-图3，所述摩擦件凸轮套2b2与内心轮凸轮套7相互靠近的一端均加工有凸轮型面结构，相互之间形成端面凸轮副传动副。进一步地，在所述内心轮凸轮套7和摩擦件凸轮套2b2之间设置有双凸轮传动套15，该双凸轮传动套15的两端端面分别加工有与内心轮凸轮套7和摩擦件凸轮套2b2端面上凸轮型面结构相适应的凸轮型面结构，从而使双凸轮传动套15分别与内心轮凸轮套7和摩擦件凸轮套2b2的对应端面通过端面凸轮副传动配合。通过增设双凸轮传动套15，更利于脱开、换挡。

请参见图3和图7，所述摩擦内锥套2b1的内孔壁与主传动套1b的外周面形成螺旋传动副。具体地说，所述螺旋传动副包括沿周向分布在摩擦内锥套2b1内壁上的内螺旋滚道2b12以及沿周向分布在主传动套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2b12和外螺旋滚道中滚动。当摩擦内锥套2b1相对主传动套1b转动时，能够相对主传动套1b进行轴向移动，从而使从动摩擦件2b与主动摩擦件2a结合或分离状态，即摩擦离合器2处于结合或分离状态。

请参见图1、图3和图7，所述弹性元件组3对摩擦内锥套2b1远离摩擦件凸轮套2b2的一端施加预紧力。具体地说，所述摩擦内锥套2b1靠近弹性元件组3一端端面上分布有若干同心的环形滚道2b11，在所述摩擦内锥套2b1和弹性元件组3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和摩擦内锥套2b1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2b11滚动。通过以上结构，摩擦内锥套2b1的端面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和图3，所述动力输入机构能够通过第一超越离合器4将动力传递给动力输入套2a2，具体地说，所述动力输入机构包括同步转动的动力输入齿套8、输入传动套9和输入齿支撑法兰10。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。所述第一外圈4c固定安装在输入传动套9和输入齿支撑法兰10之间，具体地说，第一外圈4c、输入传动套9和输入齿支撑法兰10之间通过若干螺栓固定。所述第一内心轮4a与动力输入套2a2通过花键配合。

请参见图3，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。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。

请参见图1和图3，所述弹性元件组3能够对从动摩擦件2b施加预紧力，以使主动摩擦件2a和从动摩擦件2b保持结合状态，即摩擦离合器2保持结合状态。本实施例中，所述弹性元件组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1-图2和图4-图6，所述低速挡传动机构主要包括内心轮凸轮套7和第二超越离合器6，所述第二超越离合器6包括第二外圈6a以及至少两个并排设置在内心轮凸轮套7和第二外圈6a之间的第二内心轮6c，该第二外圈6a与各个第二内心轮6c之间分别设置有第二滚动体，需要指出的是，各第二内心轮6c外周的外齿6c1一一正对，相邻第二内心轮6c周围的滚动体一一正对，从而保证各第二内心轮6c的同步性。

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可转动地套装在主传动套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，所述多排式超越离合器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可转动地套装在主传动套1b上。

所述内心轮安装套30与中间传动套1f之间设置有第一滚针轴承31，所述主传动套1b与内心轮安装套30之间设置有第一端面轴承32，所述动力输出子套7a与主传动套1b之间设置有第二滚针轴承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，在所述主传动套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和主传动套1b之间的间隙中。

所述内心轮凸轮套7采用高强度抗扭材料制成，所述第二内心轮6c采用抗压耐磨材料制成，具体地说，所述内心轮凸轮套7的材质为合金钢，所述第二内心轮6c的材质为轴承钢或合金钢或硬质合金。本实施例中，所述内心轮凸轮套7的材质优选采用20CrMnTi，抗扭能力强，成本较低，性价比高，所述第二内心轮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，第二内心轮6c耐磨抗压能力强，从而通过将内心轮凸轮套7和第二内心轮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，而且大幅延长了多排浮动组合式重载超越离合器的使用寿命。

沿各第二内心轮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，在各个所述第二内心轮6c的外周面上均设置有两个相对的第二保持架6f，在每个第二保持架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。

所述第二外圈6a的外壁上具有沿周向设置的输入从动齿6b。所述内心轮凸轮套7的外壁与各个第二内心轮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。

所述第二内心轮6c的内花键齿数为外齿6c1齿数的两倍。便于安装和调试，以解决各个内圈不同步的问题。

所述外齿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，所述短边段6c11为向内凹陷的弧形结构，所述长边段6c13为向外凸出的弧形结构，所述短边段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，所述副轴传动组件包括活套在内心轮凸轮套7上的一级主动齿轮11、与主轴1a平行的中间轴12以及固套在中间轴12上的一级从动齿轮13和二级主动齿轮14，所述一级主动齿轮11能够在动力输入机构的带动下同步转动，并与一级从动齿轮13啮合，在所述第二超越离合器6的第二外圈6a上设置有与二级主动齿轮14啮合的二级从动齿6b。

本实施例中，弹性元件组3通过各端面轴承21施加压力，使摩擦离合器2的从动摩擦件2b与主动摩擦件2a结合，此时摩擦离合器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：

动力→动力输入齿套8→输入传动套9→第一超越离合器4→主动摩擦件2a→从动摩擦件2b→主传动套1b→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，第一超越离合器4未超越，第二超越离合器6超越，弹性元件组3未被压缩。当前，阻力传递路线：主传动套1b→内心轮凸轮套7→双凸轮传动套15→从动摩擦件2b→端面轴承21→弹性元件组3；当主传动套1b传递给摩擦离合器2的阻力矩大于等于摩擦离合器2的预设载荷极限时，双凸轮传动套15和螺旋传动副共同从动摩擦件2b，压缩弹性元件组3，使摩擦离合器2的从动摩擦件2b与主动摩擦件2a分离，出现间隙，动力改为通过下述路线传递，即低速挡动力传递路线：

动力→动力输入齿套8→输入传动套9→输入齿支撑法兰10→一级主动齿轮11→一级从动齿轮13→中间轴12→二级主动齿轮14→第二超越离合器6→内心轮凸轮套7→双凸轮传动套15→从动摩擦件2b→主传动套1b→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，第一超越离合器4超越，第二超越离合器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，阻力迫使主传动套1b相对从动摩擦件2b转动一定角度，在螺旋传动副的作用下，从动摩擦件2b通过端面轴承21压缩弹性元件组3，从动摩擦件2b和主动摩擦件2a分离，即摩擦离合器2处于断开状态，同时，动力输入机构依次经副轴传动组件、第二超越离合器6、内心轮凸轮套7和内从动摩擦件2b，将动力传递到主传动套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，摩擦离合器2的从动摩擦件2b和主动摩擦件2a恢复紧密贴合状态，第二超越离合器6处于超越状态，动力输入机构依次经第一超越离合器4、主动摩擦件2a和从动摩擦件2b，将动力传递到主传动套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。

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 (7)

1.一种采用多排浮动超越离合的双超越自适应自动变速系统，其特征在于：包括传动桥（1）、动力输入机构、高速挡传动机构和低速挡传动机构；所述传动桥（1）包括主轴（1a）、可转动地套装在主轴（1a）上的主传动套（1b）以及分别同轴地设置在主轴（1a）两端的第一传动轴（1c）和第二传动轴（1d），所述主传动套（1b）的一端通过差速器（1e）将动力传递给主轴（1a）和第二传动轴（1d），所述主轴（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；所述高速挡传动机构包括摩擦离合器（2）和用于对摩擦离合器（2）施加预紧力的弹性元件组（3），所述摩擦离合器（2）包括主动摩擦件（2a）和从动摩擦件（2b），所述动力输入机构通过第一超越离合器（4）将动力传递给主动摩擦件（2a），所述从动摩擦件（2b）套装在主传动套（1b）上，并与主传动套（1b）之间形成螺旋传动副，以使从动摩擦件（2b）能够沿主传动套（1b）轴向滑动；所述低速挡传动机构包括第二超越离合器（6）、副轴传动组件以及能够转动地套装在主传动套（1b）上的内心轮凸轮套（7），所述第二超越离合器（6）包括第二外圈（6a）以及至少两个并排套装在同一内心轮凸轮套（7）上的第二内心轮（6c），各个第二内心轮（6c）外周上设置的外齿（6c1）一一正对，所述第二外圈（6a）与各个第二内心轮（6c）之间分别设置有第二滚动体，相邻第二内心轮（6c）周围的滚动体一一正对，所述动力输入机构通过副轴传动组件将动力传递到第二外圈（6a）上，所述内心轮凸轮套（7）与从动摩擦件（2b）的对应端面通过端面凸轮副传动配合，以将动力传递到主传动套（1b）上；所述内心轮凸轮套（7）的材质采用20CrMnTi，所述第二内心轮（6c）的材质采用GCr15；沿各第二内心轮（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，在各个所述第二内心轮（6c）的外周面上均设置有两个相对的保持架（6f），在每个保持架（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；所述外齿（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），所述短边段（6c11）为向内凹陷的弧形结构，所述长边段（6c13）为向外凸出的弧形结构，所述短边段（6c11）的曲率小于长边段（6c13）的曲率；所述内心轮凸轮套（7）的外壁与各个内心轮（6c）的内壁花键配合，所述内心轮（6c）的内花键齿数为外齿（6c1）齿数的两倍。

2.根据权利要求1所述的采用多排浮动超越离合的双超越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）可转动地套装在主传动套（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，所述第二超越离合器（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）可转动地套装在主传动套（1b）上。

3.根据权利要求2所述的采用多排浮动超越离合的双超越自适应自动变速系统，其特征在于：所述内心轮安装套（30）与中间传动套（1f）之间设置有第一滚针轴承（31），所述主传动套（1b）与内心轮安装套（30）之间设置有第一端面轴承（32），所述动力输出子套（7a）与主传动套（1b）之间设置有第二滚针轴承（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），在所述主传动套（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）和主传动套（1b）之间的间隙中。

4.根据权利要求1所述的采用多排浮动超越离合的双超越自适应自动变速系统，其特征在于：所述副轴传动组件包括活套在内心轮凸轮套（7）上的一级主动齿轮（11）、与主轴（1a）平行的中间轴（12）以及固套在中间轴（12）上的一级从动齿轮（13）和二级主动齿轮（14），所述一级主动齿轮（11）能够在动力输入机构的带动下同步转动，并与一级从动齿轮（13）啮合，在所述第二外圈（6a）的外周面上设置有与二级主动齿轮（14）啮合的二级从动齿（6b）。

5.根据权利要求1所述的采用多排浮动超越离合的双超越自适应自动变速系统，其特征在于：所述从动摩擦件（2b）包括摩擦内锥套（2b1）和固定在摩擦内锥套（2b1）靠近内心轮凸轮套（7）一端的摩擦件凸轮套（2b2），所述主动摩擦件（2a）包括套在摩擦内锥套（2b1）外的摩擦外锥套（2a1）以及套在摩擦件凸轮套（2b2）外的动力输入套（2a2），所述摩擦外锥套（2a1）的内锥面与摩擦内锥套（2b1）的外锥面摩擦配合，所述第一超越离合器（4）能够将动力传递给动力输入套（2a2），所述摩擦件凸轮套（2b2）与内心轮凸轮套（7）相互靠近的一端凸轮型面配合，形成端面凸轮副传动副，所述摩擦内锥套（2b1）的内孔壁与主传动套（1b）的外周面形成螺旋传动副，所述弹性元件组（3）对摩擦内锥套（2b1）远离摩擦件凸轮套（2b2）的一端施加预紧力。

6.根据权利要求5所述的采用多排浮动超越离合的双超越自适应自动变速系统，其特征在于：所述摩擦内锥套（2b1）靠近弹性元件组（3）一端端面上分布有若干同心的环形滚道（2b11），在所述摩擦内锥套（2b1）和弹性元件组（3）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）和摩擦内锥套（2b1）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（2b11）滚动。

7.根据权利要求5所述的采用多排浮动超越离合的双超越自适应自动变速系统，其特征在于：在所述内心轮凸轮套（7）与摩擦件凸轮套（2b2）之间设置有双凸轮传动套（15），该双凸轮传动套（15）的两端端面分别与内心轮凸轮套（7）和摩擦件凸轮套（2b2）的对应端面通过端面凸轮副传动配合。

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