CN210920075U - 一种可自动换挡变速箱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种可自动换挡变速箱，包括变速箱主体、自动换挡机构和控制系统，其特征在于，所述自动换挡机构包括换挡电机、换挡传动机构及换挡拨叉；所述控制系统包括驱动电机控制器和换挡电机控制器；所述动力输入轴上设置有第一转速传感器；所述动力输出轴上设置有第二转速传感器。本实用新型原理简单，通过控制系统控制能够实现两级变速箱根据工况自动换挡，提高电机驱动系统的经济性，控制系统在控制换挡过程中进行输入、输出轴转速匹配使换挡平顺，减少顿挫感，应用前景十分广阔。
Description
技术领域
本实用新型涉及变速箱领域，尤其涉及可自动换挡变速箱领域。
背景技术
目前市场上的电机驱动产品基本上都是采用固定速比的单级减速器，不能充分发挥电动机的性能，尤其是在电动汽车的应用中大多使用单级变速箱传动系统。由于电机具有较好的工作特性，若在传动系统中采用两档变速器根据工况自动换挡在没有离合器的情况下就可显著提高电机驱动系统的经济性，特别是在电动汽车传动系统领域具有较好的应用前景。但因为没有离合器，变速箱在换挡过程中冲击较大，容易出现打齿现象，换挡顿挫感强烈等问题。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种原理简单、结构紧凑的电机驱动两档可自动换挡变速箱，能够较好地提升电机驱动系统的性能。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是，一种可自动换挡变速箱，包括变速箱主体、自动换挡机构和控制系统；所述变速箱主体包括动力输入轴、中间轴、动力输出轴、高速齿轮组、低速齿轮组及同步器；所述动力输入轴与电机输出轴轴联；其特征在于，所述自动换挡机构包括换挡电机、换挡传动机构及换挡拨叉；所述换挡传动机构为能够将回旋运动转化为直线运动的机构，包括回旋运动装置和直线运动装置；所述回旋运动装置与换挡电机轴联，所述直线运动装置与换挡拨叉固连，直线运动方向与中间轴轴向平行；所述换挡拨叉与同步器固连，所述控制系统包括驱动电机控制器和换挡电机控制器；所述驱动电机控制器与驱动电机电性连接；所述换挡电机控制器与换挡电机电性连接；所述动力输入轴上设置有第一转速传感器；所述动力输出轴上设置有第二转速传感器；所述第一转速传感器和第二转速传感器与控制系统电性连接。
最优地，所述换挡传动机构为齿轮齿条机构，所述齿轮齿条机构包括齿轮和齿条，所述齿条与换挡拨叉固连，所述齿轮与换挡电机轴连。
最优地，所述换挡传动机构为滚珠丝杠机构，所述滚珠丝杠机构包括丝杆和螺母，所述螺母与换挡拨叉固连，所述丝杆与换挡电机轴连。
最优地，所述换挡电机为步进电机。
最优地，所述换挡电机为伺服电机，所述伺服电机输出轴设置有制动器。
最优地，所述第一转速传感器和第二转速传感器均为旋转编码器。
与现有技术相比，本实用新型原理简单，通过控制系统控制能够实现两级变速箱根据工况自动换挡，提高电机驱动系统的经济性，控制系统在控制换挡过程中进行输入、输出轴转速匹配使换挡平顺，减少顿挫感，应用前景十分广阔。
附图说明
图1为本实用新型提供的可自动换挡变速箱结构示意图。
图中：1驱动电机、2驱动电机输出轴、3第一转速传感器、4 动力输入轴、5高速齿轮组、6中间轴、7低速齿轮组、8动力输出轴、 9第二转速传感器、10负载转轴、11同步器、12换挡拨叉、13换挡传动机构、14换挡电机、15控制系统。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。
参照图1，一种可自动换挡变速箱，包括变速箱主体、自动换挡机构和控制系统15；所述变速箱主体包括动力输入轴4、中间轴6、动力输出轴8、高速齿轮组5、低速齿轮组7及同步器11；所述动力输入轴4与电机输出轴2轴联；其特征在于，所述自动换挡机构包括换挡电机14、换挡传动机构13及换挡拨叉12；所述换挡传动机构为能够将回旋运动转化为直线运动的机构，包括回旋运动装置和直线运动装置；所述回旋运动装置与换挡电机14轴联，所述直线运动装置与换挡拨叉12固连，直线运动方向与中间轴6轴向平行；所述换挡拨叉12与同步器11固连，所述控制系统15包括驱动电机控制器和换挡电机控制器；所述驱动电机控制器与驱动电机1电性连接；所述换挡电机控制器与换挡电机14电性连接；所述动力输入轴4上设置有第一转速传感器3；所述动力输出轴8上设置有第二转速传感器9；所述第一转速传感器3和第二转速传感器9与控制系统电性连接。
齿轮齿条机构和滚珠丝杠机构是典型的将回旋运动转换为直线运动的机构，因此换挡传动机构13可为齿轮齿条机构，也可采用滚珠丝杠机构：采用齿轮齿条机构时，所述齿轮齿条机构包括齿轮和齿条，所述齿条与换挡拨叉12固连，所述齿轮与换挡电机14轴连；采用滚珠丝杠机构时，所述滚珠丝杠机构包括丝杆和螺母，所述螺母与换挡拨叉12固连，所述丝杆与换挡电机14轴连。
由于步进电机具有自锁功能，最优地，所述换挡电机14为步进电机。
也可将伺服电机作为换挡电机14，但最好在伺服电机输出轴设置有制动器。
为保证相应转速测量精度，最优地，所述第一转速传感器3和第二转速传感器9均为旋转编码器。
工作时，首先电机驱动系统在刚启动时，控制系统15中的换挡电机控制器控制换挡电机14工作，换挡电机14通过换挡传动机构13控制换挡拨叉12将同步器11与低速齿轮组7联接，实施例中换挡传动机构13可为齿轮齿条机构，也可为滚珠丝杠机构；当第二转速传感器9将测得的动力输出轴8速度大于一定值时，控制系统15 中的换挡电机控制器控制换挡电机14工作，换挡电机14通过换挡传动机构13控制换挡拨叉12将同步器11与高速齿轮组7联接；在换挡切换过程中，第二转速传感器9测出变速箱动力输出轴8转速并反馈至控制系统，控制系统根据相应齿轮组传动比计算出变速箱动力输入轴4所需转速，然后驱动电机控制器根据第一转速传感器3反馈信号精确控制驱动电机1转速趋向所需转速，使之与变速箱动力输出轴 8转速匹配，从而使得换挡过程平顺。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种可自动换挡变速箱，包括变速箱主体、自动换挡机构和控制系统(15)；所述变速箱主体包括动力输入轴(4)、中间轴(6)、动力输出轴(8)、高速齿轮组(5)、低速齿轮组(7)及同步器(11)；所述动力输入轴(4)与电机输出轴(2)轴联；其特征在于，所述自动换挡机构包括换挡电机(14)、换挡传动机构(13)及换挡拨叉(12)；所述换挡传动机构为能够将回旋运动转化为直线运动的机构，包括回旋运动装置和直线运动装置；所述回旋运动装置与换挡电机(14)轴联，所述直线运动装置与换挡拨叉(12)固连，直线运动方向与中间轴(6)轴向平行；所述换挡拨叉(12)与同步器(11)固连，所述控制系统(15)包括驱动电机控制器和换挡电机控制器；所述驱动电机控制器与驱动电机(1)电性连接；所述换挡电机控制器与换挡电机(14)电性连接；所述动力输入轴(4)上设置有第一转速传感器(3)；所述动力输出轴(8)上设置有第二转速传感器(9)；所述第一转速传感器(3)和第二转速传感器(9)与控制系统电性连接。
2.如权利要求1所述的可自动换挡变速箱，其特征在于，所述换挡传动机构(13)为齿轮齿条机构，所述齿轮齿条机构包括齿轮和齿条，所述齿条与换挡拨叉(12)固连，所述齿轮与换挡电机(14)轴连。
3.如权利要求1所述的可自动换挡变速箱，其特征在于，所述换挡传动机构(13)为滚珠丝杠机构，所述滚珠丝杠机构包括丝杆和螺母，所述螺母与换挡拨叉(12)固连，所述丝杆与换挡电机(14)轴连。
4.如权利要求1至3任意一项所述的可自动换挡变速箱，其特征在于，所述换挡电机(14)为步进电机。
5.如权利要求1至3任意一项所述的可自动换挡变速箱，其特征在于，所述换挡电机(14)为伺服电机，所述伺服电机输出轴设置有制动器。
6.如权利要求1至3任意一项所述的可自动换挡变速箱，其特征在于，所述第一转速传感器(3)和第二转速传感器(9)均为旋转编码器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920652839.1U CN210920075U (zh) | 2019-05-08 | 2019-05-08 | 一种可自动换挡变速箱 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201920652839.1U CN210920075U (zh) | 2019-05-08 | 2019-05-08 | 一种可自动换挡变速箱 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN210920075U true CN210920075U (zh) | 2020-07-03 |
Family
ID=71349077
Family Applications (1)
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| CN201920652839.1U Expired - Fee Related CN210920075U (zh) | 2019-05-08 | 2019-05-08 | 一种可自动换挡变速箱 |
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| CN (1) | CN210920075U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113175504A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-07-27 | 日照市华恒智能机器人科技有限公司 | 一种两挡变速箱 |
| CN116088151A (zh) * | 2022-12-29 | 2023-05-09 | 湖北华鑫光电有限公司 | 一种分体式光学变焦镜头 |
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2019
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