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专利号: 2019112270199
申请人: 西南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种具有多片式自排序摩擦离合减速机构的电驱动系统,包括电机、高速挡传动机构和用于输出动力的主轴(1),其特征在于:所述电机包括定子(15)、转子(16)和受转子(16)带动的电机轴总成,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),所述多片式摩擦离合器(2)和弹性元件组(3)至少部分位于电机的内部,所述电机轴总成依次通过高速挡减速组件和第一超越离合器(4)将动力传递给多片式摩擦离合器(2),所述多片式摩擦离合器(2)通过内片螺旋滚道套(5)套装在主轴(1)上,所述内片螺旋滚道套(5)与主轴(1)之间形成螺旋传动副,以使内片螺旋滚道套(5)能够沿主轴(1)轴向滑动;

所述电机轴总成包括电机空心轴(17)以及分别设置在电机空心轴(17)两端的动力传递法兰(18)和外端安装法兰(19),所述电机空心轴(17)通过动力传递法兰(18)和外端安装法兰(19)固定在转子(16)的内侧,所述动力传递法兰(18)用于将动力传递给高速挡减速组件,所述电机空心轴(17)包括空心轴套(17a)以及若干设置在空心轴套(17a)与转子(16)之间的矽钢片(17b),所述空心轴套(17a)采用铝合金材质制成;

所述多片式摩擦离合器(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;

所述第一超越离合器(4)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)与主轴(1)之间形成螺旋传动副,使内片螺旋滚道套(5)能够沿主轴(1)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)套装在主轴(1)上,并与主轴(1)之间形成螺旋传动副,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),动力输入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,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);

相邻所述内片启动挡圈(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,当摩擦片压紧盘(5b)压紧各外摩擦片(2c)和内摩擦片(2d)时,各个所述内片启动挡圈(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),在该内片外花键(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;

所述摩擦片压紧盘(5b)靠近弹性元件组(3)的一侧表面上具有环形滚道(5b1),在所述弹性元件组(3)和摩擦片压紧盘(5b)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)和摩擦片压紧盘(5b)之间的轴承滚珠(21a),各轴承滚珠(21a)均能够沿环形滚道(5b1)滚动;

所述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)以及沿周向分布在主轴(1)外壁上的外螺旋滚道(1a),在每个外螺旋滚道(1a)中均嵌设有若干向外凸出的滚珠(27),各个滚珠(27)分别能够在对应的内螺旋滚道(5a3)和外螺旋滚道(1a)中滚动;

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,所述高速挡减速组件能够将动力传递给第一外圈(4c),所述第一内心轮(4a)的内壁与摩擦片支撑盘(2a)花键配合;

所述高速挡减速组件包括高速挡齿轮轴(9)和高速挡一级从动齿轮(10),所述高速挡齿轮轴(9)包括与主轴(1)平行的高速挡中间轴部(9a)以及成型在高速挡中间轴部(9a)上的高速挡二级主动齿部(9b),所述高速挡一级从动齿轮(10)固套在高速挡中间轴部(9a)上,并受电机轴总成带动,所述第一外圈(4c)上具有与高速挡二级主动齿部(9b)啮合的高速挡二级从动齿部(4c1);

所述外片花键套(2b)的内壁上设置有外片内花键(2b1),各所述外摩擦片(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),所述外片花键套(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;

在外端安装法兰(19)上设置有第一编码器(32),在主轴(1)上设置有第二编码器(33),第一编码器(32)用于检测动力传递法兰(18)的转速,第二编码器(33)用于检测主轴(1)的转速;

各内摩擦片(2d)的內缘上均设置有内片内花键(2d1),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;

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,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。