[發明專利]用于水下潛行器的電機兩擋自動變速器及換擋方法

有效

• 申請號: 201711218635.9
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN107975570B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 周黔;郝允志
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: F16H3/44
• 分類號: F16H3/44;F16H57/023;F16H61/28
• 代理公司: 重慶為信知識產權代理事務所(普通合伙) 50216
• 代理人: 龍玉洪

本發明公開了一種用于水下潛行器的電機兩擋自動變速器及換擋方法，包括箱體以及均安裝在該箱體內輸入軸、傳動機構、換擋操縱機構和輸出軸，其中，所述輸入軸和輸出軸同軸設置；所述傳動機構包括可轉動地安裝在輸入軸上的內齒圈以及設置在輸入軸一端的N級行星輪系，每級所述行星輪系均具有一個行星架、一個太陽輪和M個行星輪。采用本發明提供的用于水下潛行器的電機兩擋自動變速器及換擋方法，結構新穎，易于實現，體積小巧、緊湊，具有大傳動比(大于10)，實現兩擋自動變速，滿足水下潛行器的使用和裝配要求。

技術領域

本發明屬于變速系統技術領域，具體涉及一種用于水下潛行器的電機兩擋自動變速器及換擋方法。

背景技術

水下潛行器多是用于地下水系、地上河流以及海洋等區域的科學研究，潛水器一般搭載很多現代高科技海洋儀器，承擔地理、生物等多方面信息的數據收集工作。

因此，水下潛行器留給自身動力系統的空間極其有限，并且，水下潛行器由于其需要適應于特殊的工作環境，要求自身的變速系統具有大傳動比，通常要求傳動比達到10以上。

現有的變速器難以同時滿足體積小和大傳動比(大于10)，嚴重阻礙了水下潛行器的發展，解決以上問題成為當務之急。

發明內容

為解決以上技術問題，本發明提供一種體積小巧緊湊且具有大傳動比(大于10)的用于水下潛行器的電機兩擋自動變速器及換擋方法。

為實現上述目的，本發明技術方案如下：

一種用于水下潛行器的電機兩擋自動變速器，其要點在于：包括箱體以及均安裝在該箱體內輸入軸、傳動機構、換擋操縱機構和輸出軸，其中，所述輸入軸和輸出軸同軸設置；所述傳動機構包括可轉動地安裝在輸入軸上的內齒圈以及設置在輸入軸一端的N級行星輪系，每級所述行星輪系均具有一個行星架、一個太陽輪和M個行星輪，每個所述行星架上均具有與輸入軸同軸的轉動軸，第一級行星輪系的太陽輪固套在所述輸入軸上，其余各個太陽輪分別固套在上一級行星架的轉動軸上，最后一級行星架的轉動軸與輸出軸固定連接或一體設置，所述內齒圈的內壁具有N圈環形齒，每圈環形齒分別與對應一級行星輪系的全部行星輪嚙合；所述換擋操縱機構包括固定在輸入軸上的花鍵套、位于箱體內壁上的結合套、可沿內齒圈軸向滑動的連接套以及用于驅動連接套的執行組件，該執行組件具有第一工作狀態和第二工作狀態，當執行組件處于第一工作狀態時，連接套與結合套結合，當執行組件處于第二工作狀態時，連接套與花鍵套結合。

采用以上結構，其中M和N均為正整數，通過將輸入軸和輸出軸設置在同一條直線上，相較于平行設置的輸入軸和輸出軸，不僅結構緊湊，大幅縮小了整體體積，而且配合內齒圈和行星輪系，能夠實現大傳動比(大于10)，另外，通過執行組件能夠實現兩擋自動變速，即高低傳動比的自動切換。

作為優選：所述箱體包括同軸設置的前箱體和后箱體，該前箱體的后端與后箱體的前端固定連接，其中，所述換擋操縱機構位于前箱體的內部，N級所述行星輪系均位于后箱體的內部。采用以上結構，分體式的箱體設計以便于內部部件的裝配。

作為優選：所述結合套呈圓筒形，并成型于前箱體的后端，該結合套后端的內壁上均勻分布有至少一個沿徑向向內凸出的結合凸起，各個相鄰所述結合凸起之間分別形成結合槽，所述連接套的后端均勻分布有沿軸向向后凸出且與結合槽相適應的第一卡爪部；當連接套的各個第一卡爪部嵌入對應的結合槽后，各個第一卡爪部能夠與對應的結合凸起抵接。采用以上結構，通過第一卡爪部、結合槽和結合凸起的配合具體實現了一擋的進擋，結構巧妙、小巧緊湊、可靠性高，并且，結合套與前箱體一體成型，既提高了連接強度，又便于前箱體與后箱體的對接安裝。