本發(fā)明涉及汽車傳動(dòng)機(jī)構(gòu)領(lǐng)域，具體涉及一種大學(xué)生越野賽車傳動(dòng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

中國汽車工程學(xué)會(huì)巴哈大賽Baja SAE China（簡稱BSC大賽）是由中國汽車工程學(xué)會(huì)（SAE China，簡稱中汽學(xué)會(huì)）主辦，在各院校間開展的小型越野賽車設(shè)計(jì)和制作競賽。此項(xiàng)賽事起源于美國，競賽包括多種靜態(tài)與動(dòng)態(tài)項(xiàng)目測試，靜態(tài)項(xiàng)目包括技術(shù)檢查、賽車設(shè)計(jì)、成本與制造、商業(yè)營銷等，動(dòng)態(tài)項(xiàng)目包括牽引力、繞樁、直線加速、操控性、耐力比賽等。

2015年8月26日中國汽車工程學(xué)會(huì)在山東省濰坊市成功舉辦了第一屆巴哈大賽，成為世界上第六個(gè)舉辦巴哈比賽的國家。

賽車能夠在崎嶇不平的道路上安全行駛，包括巖石、沙丘、原木、陡坡、泥濘和淺水的各種路段；降雨、下雪、結(jié)冰等各類氣候條件，賽道可以任意或全面組合。其中，動(dòng)態(tài)賽事總分700分，占總分的大部分比重，為了滿足動(dòng)態(tài)賽直線加速、爬坡牽引、耐久性等方面要求，保證越野賽車的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性，操控穩(wěn)定性，一套合適的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)是必不可少的。

由于賽車的發(fā)動(dòng)機(jī)是統(tǒng)一提供的，因此，不同賽車的動(dòng)力性優(yōu)劣就體現(xiàn)在傳動(dòng)系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配，以及傳動(dòng)系統(tǒng)自身的結(jié)構(gòu)優(yōu)越性。

現(xiàn)有越野車傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多采用齒輪變速箱、傳動(dòng)軸、差速鎖及驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)，質(zhì)量重，體積大，無法被應(yīng)用到此類小型越野賽車上。同時(shí)，由于齒輪手動(dòng)變速箱變速過程繁瑣，變速過程中齒輪間易產(chǎn)生撞擊，噪音大，燃油經(jīng)濟(jì)性差，而且在耐久比賽過程中，也容易使駕駛者產(chǎn)生疲勞，現(xiàn)有技術(shù)中仍沒有一款完整傳動(dòng)系統(tǒng)能被直接應(yīng)用在小型越野賽車上。

因此，有必要開發(fā)一種體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，輕量化的傳動(dòng)系統(tǒng)，使其能夠在小型越野賽車上直接使用，填補(bǔ)國內(nèi)空白。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、輕量化、與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出匹配、扭矩輸出線性，在惡劣路況具有脫困能力、越野性能好的傳動(dòng)系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：該傳動(dòng)系統(tǒng)包括CVT無級變速器、二級減速箱、內(nèi)球籠及傳動(dòng)半軸；其中，所述CVT無級變速器上的上皮帶輪與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸采用平鍵軸孔配合連接，上皮帶輪通過傳動(dòng)帶與下皮帶輪連接，通過傳動(dòng)帶將動(dòng)力傳遞給下皮帶輪；所述下皮帶輪與二級減速箱內(nèi)的動(dòng)力輸入軸連接，二級減速箱內(nèi)的動(dòng)力輸出軸與內(nèi)球籠連接，所述內(nèi)球籠與傳動(dòng)半軸連接。

所述二級減速箱包括動(dòng)力輸入軸、中間軸、動(dòng)力輸出軸、減速器殼體端板、覆蓋包圍板；其中，所述動(dòng)力輸入軸一端加工有外螺紋，另一端加工有第一小鏈輪，所述外螺紋上有螺母；所述中間軸一端加工有法蘭，另一端加工有第二小鏈輪，第一大鏈輪與法蘭通過螺栓連接固定，從而使第一大鏈輪固定在中間軸上；所述動(dòng)力輸出軸包括左動(dòng)力輸出軸及右動(dòng)力輸出軸，所述左動(dòng)力輸出軸上加工有第一法蘭，所述右動(dòng)力輸出軸上加工有第二法蘭，通過螺栓將第二大鏈輪與第一法蘭及第二法蘭進(jìn)行固定，從而使第二大鏈輪固定在所述動(dòng)力輸出軸的中間位置；所述動(dòng)力輸入軸通過端部的外螺紋與螺母間的預(yù)緊力，產(chǎn)生與下皮帶輪端面間的摩擦力，使動(dòng)力輸入軸與下皮帶輪同步，從而將下皮帶輪的動(dòng)力傳遞給動(dòng)力輸入軸上的第一小鏈輪，所述第一小鏈輪通過第一傳動(dòng)鏈與中間軸上的第一大鏈輪連接進(jìn)行動(dòng)力傳遞，中間軸上的第二小鏈輪通過第二傳動(dòng)鏈與動(dòng)力輸出軸上的第二大鏈輪連接，從而將動(dòng)力繼續(xù)傳遞；所述減速器殼體端板上從左向右依次裝配有第一軸承組、第二軸承組、第三軸承組，并均為過盈配合；所述動(dòng)力輸入軸、中間軸、動(dòng)力輸出軸兩端分別與減速器殼體端板上的第一軸承組、第二軸承組、第三軸承組過盈配合，所述二級減速箱外面設(shè)覆蓋包圍板，起到保護(hù)作用。

作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述內(nèi)球籠一端加工有外花鍵，通過外花鍵與左動(dòng)力輸出軸與右動(dòng)力輸出軸上的內(nèi)花鍵配合，端部再通過彈性擋圈限位，使內(nèi)球籠固定在動(dòng)力輸出軸的兩端，從而將動(dòng)力通過動(dòng)力輸出軸傳遞給兩端的內(nèi)球籠，所述內(nèi)球籠另一端與傳動(dòng)半軸連接，內(nèi)球籠與傳動(dòng)半軸連接端構(gòu)成偏置式球籠等速萬向節(jié)，所述偏置式球籠等速萬向節(jié)內(nèi)部由鋼球、偏心保持架、星形套組成，通過將傳動(dòng)半軸端部的外花鍵與偏心保持架內(nèi)的內(nèi)花鍵配合，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞。

本發(fā)明所述減速器殼體端板內(nèi)部還可加工有減重凹槽，進(jìn)一步減輕傳動(dòng)系統(tǒng)整體重量；所述動(dòng)力輸入軸、中間軸均為齒輪軸，且動(dòng)力輸入軸中間為空心結(jié)構(gòu)。

附圖說明

圖1 為本發(fā)明所述傳動(dòng)系統(tǒng)的后視圖。

圖2 為本發(fā)明所述傳動(dòng)系統(tǒng)的側(cè)視圖。

圖3 為本發(fā)明所述傳動(dòng)系統(tǒng)中二級減速箱的側(cè)視圖。

圖4 為本發(fā)明所述傳動(dòng)系統(tǒng)中二級減速箱的俯視圖。

圖5 為本發(fā)明所述二級減速箱動(dòng)力輸入軸及鏈輪端面視圖。

圖6 為本發(fā)明所述二級減速箱動(dòng)力輸入軸及鏈輪軸向視圖。

圖7 為本發(fā)明所述二級減速箱中間軸及鏈輪一端面視圖。

圖8 為本發(fā)明所述二級減速箱中間軸及鏈輪軸向視圖。

圖9 為本發(fā)明所述二級減速箱中間軸及鏈輪另一端面視圖。

圖10 為本發(fā)明所述二級減速箱動(dòng)力輸出軸及鏈輪端面視圖。

圖11為本發(fā)明所述二級減速箱動(dòng)力輸出軸及鏈輪軸向視圖。

圖12為本發(fā)明所述內(nèi)球籠軸向視圖。

圖13為本發(fā)明所述內(nèi)球籠與動(dòng)力輸出軸配合圖。

圖14為本發(fā)明所述偏置式球籠等速萬向節(jié)展開圖。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：

1、本發(fā)明傳動(dòng)系統(tǒng)與傳統(tǒng)越野車傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)差異較大，減少了不必要的結(jié)構(gòu)，通過采用二級減速箱，在同樣減速比的情況下，使減速箱整體體積明顯減小，結(jié)構(gòu)更加緊湊，重量更輕，減速比與發(fā)動(dòng)機(jī)良好匹配，減速增扭，提供足夠動(dòng)力，且燃料經(jīng)濟(jì)性也得到提升。

2、本發(fā)明傳動(dòng)系統(tǒng)采用CVT機(jī)械無級變速器，在惡劣工況下，駕駛員無需手動(dòng)換擋，車手僅需要控制油門開度大小，即可線性的控制變速比，進(jìn)而控制車速，減少駕駛員駕駛過程中的操作步驟，減輕駕駛疲勞感，進(jìn)而使駕駛員能選擇更好的行車路線，提高動(dòng)態(tài)成績。

3、本發(fā)明傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)球籠與傳動(dòng)半軸連接端構(gòu)成偏置式球籠等速萬向節(jié)，當(dāng)傳動(dòng)半軸擺動(dòng)時(shí)，用它可補(bǔ)償輪胎跳動(dòng)行程造成半軸的長度變化，省去傳統(tǒng)半軸上的滑動(dòng)花鍵。

4、本發(fā)明傳動(dòng)系統(tǒng)專門應(yīng)用在小型越野車上，越野路況針對性強(qiáng)，能夠使其在大學(xué)生越野賽車比賽中有出色的動(dòng)態(tài)表現(xiàn)，有利于賽車取得優(yōu)異成績。

具體實(shí)施方式

為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更加清楚、明白本發(fā)明所述技術(shù)方案及其優(yōu)點(diǎn)和特征，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細(xì)描述。

參閱圖1，本發(fā)明所述傳動(dòng)系統(tǒng)包括CVT無級變速器Ⅰ、二級減速箱Ⅱ、內(nèi)球籠17及傳動(dòng)半軸18；其中，所述CVT無級變速器Ⅰ上的上皮帶輪1與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸采用平鍵軸孔配合連接，上皮帶輪1通過傳動(dòng)帶2與下皮帶輪3連接，通過傳動(dòng)帶2將動(dòng)力傳遞給下皮帶輪3；所述下皮帶輪3與二級減速箱Ⅱ內(nèi)的動(dòng)力輸入軸連接，二級減速箱內(nèi)的動(dòng)力輸出軸與內(nèi)球籠17連接，所述內(nèi)球籠17與傳動(dòng)半軸18連接。

參閱圖1至圖11，所述二級減速箱Ⅱ包括動(dòng)力輸入軸4、中間軸6、動(dòng)力輸出軸10，減速器殼體端板12、覆蓋包圍板16；其中，所述動(dòng)力輸入軸4一端加工有外螺紋4-1，另一端加工有第一小鏈輪5，所述外螺紋4-1上有螺母4-2；所述中間軸6一端加工有法蘭6-1，另一端加工有第二小鏈輪6-2，第一大鏈輪7與法蘭6-1通過螺栓連接固定，從而使第一大鏈輪7固定在中間軸6上；所述動(dòng)力輸出軸10包括左動(dòng)力輸出軸10-1及右動(dòng)力輸出軸10-2，所述左動(dòng)力輸出軸10-1上加工有第一法蘭10-1-1，所述右動(dòng)力輸出軸10-2上加工有第二法蘭10-2-1，通過螺栓將第二大鏈輪11與第一法蘭10-1-1及第二法蘭10-2-1進(jìn)行固定，從而使第二大鏈輪11固定在所述動(dòng)力輸出軸10的中間位置；所述動(dòng)力輸入軸4通過端部的外螺紋4-1與螺母4-2間的預(yù)緊力，與下皮帶輪3端面產(chǎn)生摩擦力，使動(dòng)力輸入軸4與下皮帶輪3同步，從而將下皮帶輪3的動(dòng)力傳遞給動(dòng)力輸入軸4上的第一小鏈輪5，所述第一小鏈輪5通過第一傳動(dòng)鏈8與中間軸6上的第一大鏈輪7連接進(jìn)行動(dòng)力傳遞，中間軸6上的第二小鏈輪6-2通過第二傳動(dòng)鏈9與動(dòng)力輸出軸10上的第二大鏈輪11連接，從而將動(dòng)力繼續(xù)傳遞；所述減速器殼體端板12上從左向右依次裝配有第一軸承組13、第二軸承組14、第三軸承組15，并均為過盈配合；所述動(dòng)力輸入軸4、中間軸6、動(dòng)力輸出軸10兩端分別與減速器殼體端板12上的第一軸承組13、第二軸承組14、第三軸承組15過盈配合，所述二級減速箱外面設(shè)覆蓋包圍板，起到保護(hù)作用。

所述減速器殼體端板12內(nèi)部還可加工有減重凹槽，進(jìn)一步減輕傳動(dòng)系統(tǒng)整體重量。

所述動(dòng)力輸入軸4、中間軸6均為齒輪軸，且動(dòng)力輸入軸4中間為空心結(jié)構(gòu)。

參閱圖12至圖14，所述內(nèi)球籠17一端加工有外花鍵，通過外花鍵與左動(dòng)力輸出軸10-1與右動(dòng)力輸出軸10-2上的內(nèi)花鍵配合，端部再通過彈性擋圈限位，使內(nèi)球籠17固定在動(dòng)力輸出軸10的兩端，從而將動(dòng)力通過動(dòng)力輸出軸10傳遞給兩端的內(nèi)球籠17，所述內(nèi)球籠17另一端與傳動(dòng)半軸18連接，內(nèi)球籠17與傳動(dòng)半軸18連接端構(gòu)成偏置式球籠等速萬向節(jié)，通過偏置式球籠等速萬向節(jié)將動(dòng)力傳遞給傳動(dòng)半軸18，最終傳遞給車輪。偏置式球籠等速萬向節(jié)內(nèi)部由鋼球17-1、偏心保持架17-2、星形套17-3組成，通過將傳動(dòng)半軸18端部的外花鍵與偏心保持架17-2內(nèi)的內(nèi)花鍵配合，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞。用它可補(bǔ)償輪胎跳動(dòng)行程造成的半軸長度變化，省去傳統(tǒng)半軸上的滑動(dòng)花鍵，結(jié)構(gòu)先進(jìn)、緊湊、工作平穩(wěn)。

本發(fā)明所述傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理：發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸將動(dòng)力直接輸出給CVT無級變速器的上皮帶輪1，通過傳動(dòng)帶2將動(dòng)力傳遞給下皮帶輪3，由于下皮帶輪3與動(dòng)力輸入軸4通過螺紋預(yù)緊力約束固定，所以下皮帶輪3將動(dòng)力再傳遞給動(dòng)力輸入軸4上的第一小鏈輪5，第一小鏈輪5通過第一傳動(dòng)鏈8將動(dòng)力傳遞給第一大鏈輪7，進(jìn)而傳遞給中間軸6，通過中間軸6上大小鏈輪之間的齒數(shù)比，達(dá)到減速增扭的效果，同理，中間軸6上的第二小鏈輪6-2將動(dòng)力通過第二傳動(dòng)鏈9傳遞給第二大鏈輪11，最終通過左動(dòng)力輸出軸10-1與右動(dòng)力輸出軸10-2將動(dòng)力輸出給兩端的內(nèi)球籠17，再通過偏置式球籠等速萬向節(jié)將動(dòng)力傳遞給傳動(dòng)半軸18，最終傳遞給車輪。