本實(shí)用新型屬于機(jī)械動(dòng)力傳動(dòng)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于傳遞動(dòng)力的電控輔助觸發(fā)式變速裝置。

背景技術(shù)：

實(shí)用新型專利（CN 202659757U）中公開了一種傳動(dòng)軸用扭矩限制器，包括外錐套、內(nèi)錐套、推力球軸承、套筒、彈性體、壓蓋，外錐套和內(nèi)錐套以一定的錐度配合，套筒和壓蓋之間裝有彈性體，外錐套、套筒、彈性體、壓蓋通過螺栓連接在一塊。本實(shí)用新型通過調(diào)節(jié)螺栓施加的軸向力的大小來調(diào)節(jié)扭矩限制器的打滑扭矩，通過彈性體來補(bǔ)償摩擦面的磨損變形，由于摩擦面采用錐面結(jié)構(gòu)，因此整個(gè)結(jié)構(gòu)具有較小的回轉(zhuǎn)直徑條件下能實(shí)現(xiàn)較大打滑扭矩的特征。

這種扭矩限制器僅能調(diào)節(jié)扭矩限制器的打滑扭矩，并不能實(shí)現(xiàn)在扭矩傳遞過程中的換檔功能，且結(jié)構(gòu)相對(duì)較為復(fù)雜。由于是機(jī)械式傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，在動(dòng)力傳遞過程中有時(shí)會(huì)因機(jī)械式的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)發(fā)生卡滯而易使換擋不順暢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服上述缺陷，本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題：提供一種電控輔助觸發(fā)式變速裝置，該變速裝置結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠性高。

為解決所述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案：一種電控輔助觸發(fā)式變速裝置，動(dòng)力輸入軸、動(dòng)力輸出軸和中間軸，在動(dòng)力輸入軸上周向固定地套接有一級(jí)低速主齒輪，中間軸上套接有與一級(jí)低速主齒輪嚙合的一級(jí)低速被齒輪，中間軸上周向固定地套接有二級(jí)主齒輪，動(dòng)力輸出軸上周向固定地套接有二級(jí)被齒輪，二級(jí)主齒輪與二級(jí)被齒輪嚙合，其特征在于，一級(jí)低速被齒輪與中間軸兩者之間設(shè)有單向傳動(dòng)結(jié)構(gòu)；在動(dòng)力輸入軸上周向轉(zhuǎn)動(dòng)地套接一級(jí)高速主齒輪，中間軸上周向固定地套接有與一級(jí)高速主齒輪嚙合的一級(jí)高速被齒輪；在動(dòng)力輸入軸上間隙地套接有摩擦環(huán)和動(dòng)凸輪，動(dòng)凸輪與動(dòng)力輸入軸傳動(dòng)聯(lián)接，摩擦環(huán)和動(dòng)凸輪相向的端面上設(shè)有摩擦結(jié)構(gòu)，摩擦環(huán)與一級(jí)高速主齒輪傳動(dòng)聯(lián)接；動(dòng)凸輪的外側(cè)設(shè)有電磁鐵，通電后的電磁鐵用于推動(dòng)動(dòng)凸輪向摩擦環(huán)方向運(yùn)動(dòng)，而使得動(dòng)力自動(dòng)力輸入軸傳遞到一級(jí)高速主齒輪上。

電磁鐵通電后產(chǎn)生磁場(chǎng)，而使動(dòng)凸輪產(chǎn)生軸向方向上的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)凸輪與摩擦環(huán)上的摩擦結(jié)構(gòu)壓接在一起而傳動(dòng)。動(dòng)凸輪本身可以為永磁體。可以是電磁鐵持續(xù)工作，也可以是電磁鐵僅是推動(dòng)動(dòng)凸輪軸向運(yùn)動(dòng)后，動(dòng)凸輪與動(dòng)力輸入軸之間帶有自鎖功能。在實(shí)現(xiàn)低速傳動(dòng)時(shí)，動(dòng)凸輪與摩擦環(huán)之間處于分開狀態(tài)，一級(jí)低速主、被齒輪之間實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞。在實(shí)現(xiàn)高速傳動(dòng)時(shí)，動(dòng)凸輪與摩擦環(huán)兩者上的摩擦結(jié)構(gòu)處于壓接傳動(dòng)狀態(tài)，動(dòng)力的傳遞經(jīng)由動(dòng)凸輪與摩擦環(huán)。

一級(jí)低速被齒輪的直徑要小于一級(jí)高速被齒輪的直徑，它們分別與中間軸上的相應(yīng)齒輪相嚙合，而使得它們?cè)谶M(jìn)行動(dòng)力傳遞時(shí)使得中間軸產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)速度不同。一級(jí)低速被齒輪傳動(dòng)時(shí)，中間軸的轉(zhuǎn)速小，一級(jí)高速被齒輪傳動(dòng)時(shí)，中間軸的轉(zhuǎn)速大。

所述的單向傳動(dòng)結(jié)構(gòu)可以是超越離合器、棘齒棘輪結(jié)構(gòu)或單向軸承，一級(jí)低速被齒輪正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，一級(jí)低速被齒輪上的動(dòng)力會(huì)傳遞到中間軸上；而在離合式結(jié)構(gòu)參與動(dòng)力傳遞時(shí)，由于它們之間采用了高速傳動(dòng)方式，此時(shí)的一級(jí)低速被齒輪相當(dāng)于在中間軸上反向轉(zhuǎn)動(dòng)，而僅是產(chǎn)生空轉(zhuǎn)。

在動(dòng)力輸入軸上套接有靜凸輪，靜凸輪相對(duì)于動(dòng)力輸入軸周向固定，動(dòng)凸輪相對(duì)于動(dòng)力輸入軸周向轉(zhuǎn)動(dòng)；在靜凸輪和動(dòng)凸輪相向的端面上分別設(shè)有插接在一起的插片和插口，插片和插口均沿各自凸輪的周向延伸成弧形，在插片和插口上分別設(shè)有走向一致的斜口，斜口呈螺旋設(shè)置，插片和插口上的斜口貼合在一起，用于在兩個(gè)凸輪之間實(shí)現(xiàn)周向傳動(dòng)過程中，使兩個(gè)凸輪之間的軸向位置發(fā)生改變，且在兩凸輪軸向位置變化過程中，動(dòng)凸輪所受到的傳動(dòng)扭矩發(fā)生相適應(yīng)的改變。在實(shí)現(xiàn)高速傳動(dòng)時(shí)，由于電磁鐵會(huì)推動(dòng)動(dòng)凸輪與摩擦環(huán)相壓接，在摩擦環(huán)的阻力作用下，動(dòng)凸輪相對(duì)于靜凸輪周向轉(zhuǎn)動(dòng)滯后，由于斜口的設(shè)置，加之電磁鐵的推動(dòng)，而促使動(dòng)凸輪向著摩擦環(huán)方向運(yùn)動(dòng)，使得動(dòng)凸輪與摩擦環(huán)兩者之間的摩擦結(jié)構(gòu)進(jìn)一步的壓緊，而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力在動(dòng)凸輪與摩擦環(huán)之間的傳遞。

在插口上于斜口的最高點(diǎn)位置處設(shè)有擋口，該擋口用于對(duì)插片的側(cè)部進(jìn)行阻擋。通過設(shè)置擋口用于限定動(dòng)凸輪相對(duì)于靜凸輪的偏轉(zhuǎn)角度，且在動(dòng)凸輪相對(duì)于靜凸輪發(fā)生最大的偏轉(zhuǎn)角度。在高速傳動(dòng)穩(wěn)定后，不需要電磁鐵的通電，能夠有效節(jié)省能耗。

插口的底部設(shè)有用于容納插片外端部的凹口。凹口可以供插片的外端部的插接，插片的尺寸可以有足夠大，使得在插口與插片之間制成相對(duì)較長的斜口，便于動(dòng)凸輪與靜凸輪之間的傳動(dòng)穩(wěn)定過渡。

在動(dòng)力輸入軸上套接有彈簧，彈簧作用在動(dòng)凸輪上而促使動(dòng)凸輪具有向著靜凸輪方向運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。動(dòng)凸輪上于彈簧的位置處設(shè)置有凹腔，彈簧設(shè)置在凹腔中。動(dòng)力輸入軸上設(shè)有擋片，彈簧的兩端分別作用在擋片和動(dòng)凸輪上。通過設(shè)置該彈簧可方便在實(shí)現(xiàn)由高速傳動(dòng)向低速傳動(dòng)的切換。

在動(dòng)力輸入軸的外周面上一體成型有外向凸環(huán)，一級(jí)高速主齒輪和一級(jí)低速主齒輪分列在外向凸環(huán)的相對(duì)兩側(cè)，外向凸環(huán)用于對(duì)一級(jí)高速主齒輪進(jìn)行軸向定位。外向凸環(huán)的設(shè)置，便于對(duì)一級(jí)高速主齒輪在動(dòng)力輸入軸上進(jìn)行軸向定位，以免一級(jí)高速主齒輪與一級(jí)低速主齒輪之間產(chǎn)生干涉。

摩擦環(huán)朝向一級(jí)高速主齒輪的端面上形成有若干插齒，插齒分別插接在一級(jí)高速主齒輪端面上所形成的接口中。通過插齒與接口的插接配合，一方面便于動(dòng)力的傳遞，另一方面也便于對(duì)一級(jí)高速主齒輪和摩擦環(huán)進(jìn)行加工。

電磁鐵的結(jié)構(gòu)包括線圈和間隙地套接在動(dòng)力輸入軸上的鐵芯，在線圈的外周包裹有環(huán)形的鐵圈，鐵芯用于推動(dòng)動(dòng)凸輪動(dòng)作。線圈通電后產(chǎn)生磁場(chǎng)，在鐵圈閉環(huán)積聚的作用下，會(huì)使鐵芯能夠產(chǎn)生較為強(qiáng)大的推力。

在鐵芯朝向動(dòng)凸輪的一側(cè)設(shè)有推動(dòng)套，推動(dòng)套間隙地套接在動(dòng)力輸入軸上。通過推動(dòng)套的設(shè)置，而把鐵芯在線圈通電所產(chǎn)生的磁推力傳導(dǎo)出，便于電磁鐵的設(shè)置和裝配。

動(dòng)凸輪的縱截面呈“凸”字形，推動(dòng)套朝向動(dòng)凸輪的一端上一體成型有法蘭盤，推動(dòng)套間隙地套接在動(dòng)凸輪的小頭端側(cè)的外周；在鐵芯朝向推動(dòng)套一端的內(nèi)口部設(shè)有供推動(dòng)套端部插接的聯(lián)接口。這種設(shè)計(jì)使得電磁鐵與動(dòng)凸輪之間的結(jié)構(gòu)緊湊性好，便于推動(dòng)套對(duì)動(dòng)凸輪的軸向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行推動(dòng)。

因此，本實(shí)用新型的有益效果：本變速裝置上設(shè)置有電磁鐵，用于對(duì)動(dòng)凸輪的動(dòng)作進(jìn)行電控輔助，在本變速裝置裝配在一些機(jī)械設(shè)備中后，可通過設(shè)置一些感應(yīng)裝置對(duì)機(jī)械設(shè)備的工況進(jìn)行感知，而使得本變速裝置能夠更好地適應(yīng)機(jī)械設(shè)備的工況需要，能夠很好地滿足實(shí)際的工作需求。通過動(dòng)凸輪和摩擦環(huán)之間的傳動(dòng)配合，而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞的離合，結(jié)構(gòu)簡單，在高速與低速動(dòng)力傳遞線路之間進(jìn)行切換時(shí)，能夠自然過渡，顯得平順。

附圖說明

圖1是本變速裝置使用狀態(tài)下的縱向剖視圖。

圖2是電磁鐵與一級(jí)高速主齒輪之間結(jié)構(gòu)的放大結(jié)構(gòu)圖。

圖3是動(dòng)凸輪與靜凸輪的配合放大結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

以本變速裝置應(yīng)用在變速器上為例來作說明，見圖中，本電控輔助觸發(fā)式變速裝置的結(jié)構(gòu)包括殼體2，在殼體2內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)有動(dòng)力輸入軸9、動(dòng)力輸出軸1和中間軸3，動(dòng)力輸入軸9、動(dòng)力輸出軸1和中間軸3三者平行設(shè)置。

動(dòng)力輸入軸9上周向固定地套接有一級(jí)低速主齒輪10，中間軸3上套接有與一級(jí)低速主齒輪10嚙合的一級(jí)低速被齒輪12。中間軸3上周向固定地套接有二級(jí)主齒輪4，動(dòng)力輸出軸1上周向固定地套接有二級(jí)被齒輪13，二級(jí)主齒輪4與二級(jí)被齒輪13嚙合。在實(shí)現(xiàn)低速傳動(dòng)時(shí)，動(dòng)力自動(dòng)力輸入軸9通過一級(jí)低速主齒輪10、一級(jí)低速被齒輪12、二級(jí)主齒輪4、二級(jí)被齒輪13而被動(dòng)力輸出軸1向外傳遞。

一級(jí)低速主齒輪10的直徑要小于一級(jí)高速主齒輪8的直徑，一級(jí)低速被齒輪12的直徑要大于一級(jí)高速被齒輪的直徑，從而會(huì)帶來傳動(dòng)速比上的變化，使得單向傳動(dòng)結(jié)構(gòu)11有選擇性地動(dòng)作。

在動(dòng)力輸入軸9上周向轉(zhuǎn)動(dòng)地套接一級(jí)高速主齒輪8，中間軸3上周向固定地套接有與一級(jí)高速主齒輪8嚙合的一級(jí)高速被齒輪23。在動(dòng)力輸入軸9上間隙地套接有摩擦環(huán)7和動(dòng)凸輪6，動(dòng)凸輪6與動(dòng)力輸入軸9傳動(dòng)聯(lián)接，摩擦環(huán)7與一級(jí)高速主齒輪8傳動(dòng)聯(lián)接。摩擦環(huán)7和動(dòng)凸輪6相向的端面上設(shè)有由摩擦材料制成的摩擦結(jié)構(gòu)，該摩擦結(jié)構(gòu)相當(dāng)于摩擦片。在動(dòng)凸輪6的外側(cè)設(shè)有電磁鐵5，通電后的電磁鐵5推動(dòng)動(dòng)凸輪6向摩擦環(huán)7方向運(yùn)動(dòng)，而使得動(dòng)力自動(dòng)力輸入軸9傳遞到一級(jí)高速主齒輪8上。前述這些部件是用于實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的高速傳遞，為防止在高速傳動(dòng)時(shí)，低速傳動(dòng)部件產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉，一級(jí)低速被齒輪12與中間軸3兩者之間設(shè)有單向傳動(dòng)結(jié)構(gòu)11。

在動(dòng)力輸入軸9上套接有靜凸輪14，靜凸輪14相對(duì)于動(dòng)力輸入軸9周向固定，動(dòng)凸輪6相對(duì)于動(dòng)力輸入軸9周向轉(zhuǎn)動(dòng)。在靜凸輪14和動(dòng)凸輪6相向的端面上分別設(shè)有插接在一起的插片18和插口20，則實(shí)現(xiàn)了動(dòng)凸輪6與動(dòng)力輸入軸9之間的傳動(dòng)聯(lián)接。插片18和插口20均沿各自凸輪的周向延伸成弧形，在插片18和插口20上分別設(shè)有走向一致的斜口17，斜口17呈螺旋設(shè)置，插片18和插口20上的斜口17貼合在一起。在兩個(gè)凸輪之間實(shí)現(xiàn)周向傳動(dòng)過程中，兩個(gè)凸輪之間的軸向位置發(fā)生改變，且在兩凸輪相對(duì)軸向位置變化過程中，動(dòng)凸輪6所受到的傳動(dòng)扭矩發(fā)生相適應(yīng)的改變。為使斜口17具有足夠的長度，且為了使動(dòng)力傳遞路線切換時(shí)的平順性，插口20的底部設(shè)有用于容納插片18外端部的凹口19。

在插口20上于斜口17的最高點(diǎn)位置處設(shè)有擋口21，當(dāng)靜凸輪14促使動(dòng)凸輪6運(yùn)動(dòng)到最大位置處時(shí)，該擋口21對(duì)插片18的側(cè)部進(jìn)行阻擋，靜凸輪14上來自于動(dòng)力輸入軸9上的動(dòng)力全部傳遞給動(dòng)凸輪6。

為便于動(dòng)力自高速傳遞模式切換到低速傳模式，在動(dòng)力輸入軸9上套接有彈簧15。動(dòng)凸輪6朝向摩擦環(huán)7的端面上設(shè)有凹腔，在動(dòng)力輸入軸9上軸向固定地設(shè)置有擋片16，彈簧15位于凹腔位置處，且彈簧15的兩端分別作用在擋片16和動(dòng)凸輪6上，彈簧15會(huì)促使動(dòng)凸輪6具有向著靜凸輪14方向運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。

在動(dòng)力輸入軸9的外周面上一體成型有外向凸環(huán)22，一級(jí)高速主齒輪8和一級(jí)低速主齒輪10分列在外向凸環(huán)22的相對(duì)兩側(cè)，外向凸環(huán)22用于對(duì)一級(jí)高速主齒輪8進(jìn)行軸向定位。

摩擦環(huán)7是與一級(jí)高速主齒輪8傳動(dòng)聯(lián)接的，具體結(jié)構(gòu)是，摩擦環(huán)7朝向一級(jí)高速主齒輪8的端面上形成有若干插齒，插齒分別插接在一級(jí)高速主齒輪8端面上所形成的接口中。

電磁鐵5的結(jié)構(gòu)包括線圈52和間隙地套接在動(dòng)力輸入軸9上的鐵芯53，在線圈52的外周包裹有環(huán)形的鐵圈51，鐵芯53用于推動(dòng)動(dòng)凸輪6動(dòng)作。在鐵芯53朝向動(dòng)凸輪6的一側(cè)設(shè)有推動(dòng)套54，推動(dòng)套54間隙地套接在動(dòng)力輸入軸9上。動(dòng)凸輪6的縱截面呈“凸”字形，推動(dòng)套54朝向動(dòng)凸輪6的一端上一體成型有法蘭盤55，推動(dòng)套54間隙地套接在動(dòng)凸輪6的小頭端側(cè)的外周；在鐵芯53朝向推動(dòng)套54一端的內(nèi)口部設(shè)有供推動(dòng)套54端部插接的聯(lián)接口。

本變速裝置中的電磁鐵5的通電與否，可以是由手動(dòng)開關(guān)來進(jìn)行的，也可以是通過設(shè)置感應(yīng)裝置的方式來自動(dòng)根據(jù)機(jī)械設(shè)備的工況而改變電磁鐵5的通電情況，或者是手動(dòng)開關(guān)與感應(yīng)裝置同時(shí)設(shè)置。感應(yīng)裝置一般是集成在控制器中，可以通過感應(yīng)電流大小、工作速度等參數(shù)來確定電磁鐵5是否需要啟動(dòng)。

當(dāng)本變速裝置啟動(dòng)時(shí)，動(dòng)力自一級(jí)低速主齒輪10傳遞到一級(jí)低速被齒輪12，此時(shí)的中間軸3相對(duì)于一級(jí)低速被齒輪12的轉(zhuǎn)速滯后，單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)起作用，動(dòng)力能夠自一級(jí)低速被齒輪12傳遞到中間軸3上，進(jìn)而動(dòng)力以低速傳遞至動(dòng)力輸出軸1上，而動(dòng)凸輪6和摩擦環(huán)7分開，一級(jí)高速主齒輪8、摩擦環(huán)7不轉(zhuǎn)動(dòng)。在中間軸3的轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制器啟動(dòng)電磁鐵5工作，電磁鐵5通過推動(dòng)套54推動(dòng)動(dòng)凸輪6向摩擦環(huán)7方向運(yùn)動(dòng)，動(dòng)凸輪6和摩擦環(huán)7兩者上的摩擦結(jié)構(gòu)開始?jí)喊唇悠鹱饔茫o凸輪14跟隨動(dòng)力輸入軸9同速轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)凸輪6在與摩擦環(huán)7相接觸的瞬間，動(dòng)凸輪6具有與靜凸輪14相對(duì)滯后的轉(zhuǎn)動(dòng)，在動(dòng)凸輪6與靜凸輪14上所設(shè)斜口17的作用下，動(dòng)凸輪6相對(duì)于靜凸輪14軸向運(yùn)動(dòng)而逐漸使動(dòng)凸輪6與摩擦環(huán)7上的摩擦結(jié)構(gòu)壓緊在一起，完成動(dòng)力的穩(wěn)定傳遞。在動(dòng)力穩(wěn)定傳遞后，由于外界的阻力作用，亦或是由于上述支撐面的作用，動(dòng)凸輪6和靜凸輪14兩者的相對(duì)周向位置能夠很穩(wěn)定地保持一起。由于一級(jí)高速主齒輪8與一級(jí)高速被齒輪23之間的速比要大于一級(jí)低速主齒輪10與一級(jí)低速被齒輪12之間的速比，一級(jí)高速被齒輪23會(huì)促使中間軸3高速轉(zhuǎn)動(dòng)，一級(jí)低速被齒輪12相對(duì)于中間軸3反向轉(zhuǎn)動(dòng)，單向傳動(dòng)結(jié)構(gòu)11不參與到動(dòng)力的傳遞。

在外界阻力大時(shí)，或者人為減速時(shí)，中間軸3的轉(zhuǎn)速會(huì)降低，在中間軸3的轉(zhuǎn)速降低到一級(jí)低速被齒輪12的轉(zhuǎn)速甚至更低時(shí)，一級(jí)低速主齒輪10接管動(dòng)力傳遞，一級(jí)高速主齒輪8受到外界的阻力消失，動(dòng)凸輪6與靜凸輪14之間的轉(zhuǎn)速趨于一致，在彈簧15的作用下，動(dòng)凸輪6適應(yīng)斜口17的走向而反向偏轉(zhuǎn)差向著靜凸輪14的方向軸向運(yùn)動(dòng)，動(dòng)凸輪6與摩擦環(huán)7脫開，從而完成低轉(zhuǎn)速傳動(dòng)模式的切換，實(shí)現(xiàn)低轉(zhuǎn)速大扭矩的傳動(dòng)。

在外界阻力變小到一定程度，會(huì)體現(xiàn)在機(jī)械設(shè)備的工作速度或輸出電流上，控制器通過感知到某一目標(biāo)參數(shù)的變化后，再次啟動(dòng)電磁鐵5工作，而實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)速低扭矩的傳動(dòng)。