自动换挡的多级齿轮变速器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108426018A(43)申请公布日2018.08.21(21)申请号201810609522.X(22)申请日2018.06.13(71)申请人陕西理工大学地址723001陕西省汉中市汉台区东一环路1号陕西理工大学机械学院(72)发明人赵永强张利敏李志峰王长乾(51)Int.Cl.F16H37/12(2006.01)F16H3/083(2006.01)F16H61/02(2006.01)F16H59/36(2006.01)F16H59/44(2006.01)F16H59/68(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称自动换挡的多级齿轮变速器(57)摘要一种自动换挡的齿轮变速器，包括主控制单元、五对圆柱齿轮组、一个输入轴7、一个输出轴8、一个直动伺服推杆和一个壳体1。直动伺服推杆是由交流伺服电机和丝杠螺母机构组合的一体化机构，通过对交流伺服电机的控制，实现与丝杠17固定连接的凸轮9沿输出轴8的轴向位置的精确定位，依靠凸轮9实现空套在输出轴8上的具有内凹孔的从动齿轮和输出轴8之间的固定连接或空套连接，凸轮9沿输出轴8的轴向位置不同，参与传动的主、从动齿轮不同，从而实现变速。在加速和减速过程中的换挡过程，完全由主控制单元自动完成，驾驶员只需控制油门踏板即可。本装置具有结构简单、紧凑，传动效率高，操作简便，具有较大的经济性和工程实用价值。CN108426018ACN108426018A权利要求书1/1页1.一种自动换挡的多级齿轮变速器，其特征包括主控制单元、五对圆柱齿轮组、一个输入轴（7）、一个输出轴（8）、一个直动伺服推杆和一个壳体（1）；壳体（1）固定连接在机架上，输入轴（7）和输出轴（8）相互平行，且分别通过轴承连接在壳体（1）的两端；直动伺服推杆是一个交流伺服电机和一个丝杠螺母机构组成的伺服直驱装置，其中交流伺服电机的电机转子(16)固定连接在丝杠螺母机构中的螺母的外侧，与螺母成为一体，电机转子（16）为内螺纹通孔的空心轴形式，内螺纹就是丝杠螺母机构中的螺母，电机转子(16)的两端分别通过轴承支承在电机前端盖(15)和电机后端盖(18)中，电机前端盖(15)和电机后端盖(18)固定连接在有法兰圆筒形的电机壳(19)的两端，电机壳(19)的法兰固定连接在输出轴(8)上。2.根据权利要求1所述的一种自动换挡的多级齿轮变速器，其特征在于：五对圆柱齿轮组包括主动齿轮组和从动齿轮组两部分，其中主动齿轮组包括一挡主动齿轮（2）、二挡主动齿轮（3）、三挡主动齿轮（4）、四挡主动齿轮（5）、五挡主动齿轮（6），依次按照分度圆从小到大的顺序等间隔的布置在输入轴（7），并通过键与输入轴（7）固定连接；从动齿轮组包括一挡从动齿轮（14）、二挡从动齿轮（13）、三挡从动齿轮（12）、四挡从动齿轮（11）、五挡从动齿轮（10），依次按照分度圆从大到小的顺序等间隔的空套在输出轴（8），并可相对输出轴（8）转动；一挡主动齿轮（2）与一挡从动齿轮（14）啮合，两齿轮的端面平齐；二挡主动齿轮（3）与二挡从动齿轮（13）啮合，两齿轮的端面平齐，三挡、四挡、五挡亦是如此。3.根据权利要求1所述的一种自动换挡的多级齿轮变速器，其特征在于：输出轴（8）为空心圆柱形结构，沿轴向开设有两个平行的、对称分布的长导槽；丝杠螺母机构中的丝杠（17）的一端为外螺纹结构，另一端端部固定有两个对称分布的凸轮（9）；凸轮（9）的位置和宽度与输出轴上的长导槽相对应，凸轮(9)的两侧面分别与输出轴(8)的长导槽的两侧面接触滑移，凸轮(9)的顶端高度大于输出轴（8）的长导槽部分的外圆半径。4.根据权利要求1所述的一种自动换挡的多级齿轮变速器，其特征在于：从动齿轮组中的各齿轮中心为圆通孔加内凹槽结构，圆通孔直径略大于输出轴（8）的长槽段的直径，各齿轮与输出轴之间间隙配合；从动齿轮组中各齿轮的内凹槽形状与凸轮（9）的外凸形状相近，凸轮（9）可以从从动齿轮组中各齿轮的内凹槽中滑入或滑出。2CN108426018A说明书1/4页自动换挡的多级齿轮变速器技术领域[0001]本发明属于机械自动化技术领域，具体涉及一种自动换挡的齿轮变速器，用作汽车底盘中的传动变速装置。背景技术[0002]变速器是汽车传动系中重要的部件之一，主要任务是传递动力，并在动力传动过程中改变传动比，以调节或变换发动机特性，同时通过变速适应不同的驾驶要求；随着人们对汽车舒适性要求越来越高，变速器的技术改进无疑是汽车技术革新的重要领域；自动变速器通常是指一种可以在车辆行驶过程中自动改变齿轮传动比的汽车变速器，从而使驾驶员不必手动换挡，简化了手动换挡的操作流程，能够为汽车提供换挡平顺、操作方便、起步平稳的功能。[0003]目前，汽车