專利名稱：變速器自適應(yīng)扭矩、轉(zhuǎn)速傳動傳感裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及減速器的附加裝置，具體涉及車輛或機(jī)器設(shè)備的變速器自適應(yīng)扭矩、轉(zhuǎn)速傳動傳感裝置。
背景技術(shù)：
扭矩和轉(zhuǎn)速的變化是車輛和機(jī)器設(shè)備運行狀況的重要信息，因此，扭矩和速度的檢測是車輛和機(jī)器設(shè)備產(chǎn)品開發(fā)、質(zhì)量檢測、優(yōu)化控制、工況監(jiān)測和故障診斷的重要內(nèi)容。對速度的檢測已有很多成熟的技術(shù)可選用，對扭矩的檢測雖然也開發(fā)出了各具特色的扭矩傳感器，用于特定的場合，但也存在各自的不足。常見的扭矩傳感器有應(yīng)變型扭矩傳感器、磁彈性型扭矩傳感器、轉(zhuǎn)角型扭矩傳感器和其它類型扭矩傳感器。這些扭矩傳感器都不能直接參與傳動，因此，檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性較差。將傳感器與傳動部件融為一體，在直接參與傳動的過程中，同步自動傳遞扭矩和速度變化信息，是扭矩和速度傳感技術(shù)發(fā)展的趨勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種變速器自適應(yīng)扭矩、轉(zhuǎn)速傳動傳感裝置，它作為傳動部件的組成部分，能在直接參與傳動的過程中同步檢測扭矩和轉(zhuǎn)速，為實現(xiàn)人工智能控制提供及時、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，達(dá)到轉(zhuǎn)速、扭矩、輸出功率之間的優(yōu)化配置，保證車輛或機(jī)器設(shè)備運行在最佳狀態(tài)。
本發(fā)明所述的變速器自適應(yīng)扭矩、轉(zhuǎn)速傳動傳感裝置，包括設(shè)在變速器箱體上的輸出軸，其特征在于在變速器箱體上設(shè)有一根套在輸出軸外面的軸筒，軸筒的兩端分別與第一軸承、第二軸承配合，從動齒輪組與軸筒上的花鍵配合，軸筒通過彈性自位式聯(lián)軸器與輸出軸連接；彈性自位式聯(lián)軸器，由與軸筒右端的花鍵配合連接的第一半聯(lián)軸器、與輸出軸右部花鍵配合的第二半聯(lián)軸器、設(shè)在第一半聯(lián)軸器和第二半聯(lián)軸器對應(yīng)的傾斜波形滑槽之間的滾動體、第一彈簧座、第二彈簧座、設(shè)在第一彈簧座和第二彈簧座之間的彈簧組件組成；在變速器箱體上設(shè)有與彈性自位式聯(lián)軸器的第一彈簧座配合的位移傳感機(jī)構(gòu)；位移傳感機(jī)構(gòu)包括固定連接在變速器箱體上的支座、配合在支座右端的位移軸承、平面軸承、傳感頭、回位彈簧和位移傳感器；位移軸承外套圈上的凹槽與第一彈簧座的凸緣配合；傳感頭與位移傳感器的測頭對應(yīng)或者接觸；位移傳感器的傳輸導(dǎo)線從變速器箱體引出，與控制器連接。
在變速器箱體與彈性自位式聯(lián)軸器的第二彈簧座相對應(yīng)的部位設(shè)有速度傳感元件；速度傳感元件包括設(shè)在第二彈簧座邊緣的磁鋼、設(shè)在減速器箱體上并與磁鋼對應(yīng)的速度傳感器，速度傳感器的傳輸導(dǎo)線從變速器箱體引出，與控制器連接。
設(shè)在第一半聯(lián)軸器和第二半聯(lián)軸器對應(yīng)滑槽之間的滾動體為鋼球。設(shè)在第一彈簧座和第二彈簧座之間的彈簧組件為一片以上的碟形彈簧。
所述的變速器自適應(yīng)扭矩、轉(zhuǎn)速傳動傳感裝置，其位移傳感器為霍爾位移傳感器，或者為電渦流式位移傳感器、或者為差動變壓器式位移傳感器。
本發(fā)明的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，充分利用了變速器箱體內(nèi)的空間；在直接參與傳動的同時，同步檢測扭矩和速度信號，獲取的信號準(zhǔn)確；為后續(xù)的車輛或機(jī)器設(shè)備控制器做出準(zhǔn)確的判斷提供了最可靠的基礎(chǔ)，能適時控制發(fā)動機(jī)的動力輸出，使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、輸出功率或扭矩與車輛或機(jī)器設(shè)備的運行狀況始終處于最佳匹配狀態(tài)，達(dá)到高效節(jié)能的目的；還具有機(jī)械自適應(yīng)的特點。


圖1是本發(fā)明的第一形式(位移傳感機(jī)構(gòu)采用霍爾式位移傳感器)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的A-A剖視圖。
圖3是第一半聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是第一半聯(lián)軸器上的傾斜波形滑槽展開示意圖。
圖5是第二半聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是第二半聯(lián)軸器上的傾斜波形滑槽展開示意圖。
圖7是第一半聯(lián)軸器、鋼球和第二半聯(lián)軸器配合的示意圖。
圖8是鋼球裝在第一半聯(lián)軸器與第二半聯(lián)軸器傾斜波形滑槽之間的展開示意圖。
圖9是本發(fā)明的第二形式(位移傳感機(jī)構(gòu)采用電渦流式位移傳感器)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是本發(fā)明的第三形式(位移傳感機(jī)構(gòu)采用差動變壓器式位移傳感器)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
實施例一參見圖1至圖8，將從動齒輪組5裝在軸筒2上，與軸筒上的花鍵配合，軸筒2套在輸出軸1的外面，兩端分別與設(shè)在變速器箱體20上的第一軸承3、第二軸承4配合；
將彈性自位式聯(lián)軸器的第一半聯(lián)軸器6與軸筒2右端的花鍵配合連接，第二半聯(lián)軸器7與輸出軸1右部花鍵配合連接，多個鋼球，即滾動體8裝在第一半聯(lián)軸器和第二半聯(lián)軸器對應(yīng)的傾斜波形滑槽之間；第一彈簧座9、第二彈簧座10裝在輸出軸1上，第一彈簧座9與第二半聯(lián)軸器7緊貼，將六片碟形彈簧，即彈簧組件11裝在第一彈簧座和第二彈簧座之間，使軸筒2通過彈性自位式聯(lián)軸器與輸出軸1連接。
將位移傳感機(jī)構(gòu)的支座12固定連接在變速器箱體20上，位移軸承13、平面軸承14、傳感頭15裝在支座的右端，霍爾式位移傳感器17裝在變速器箱體20上，并與傳感頭15對應(yīng)，回位彈簧16裝在傳感頭15與霍爾式位移傳感器17之間；位移軸承13外套圈上的凹槽與第一彈簧座9的凸緣配合；傳感頭15與霍爾式位移傳感器17的測頭對應(yīng)；霍爾式位移傳感器17的傳輸導(dǎo)線從變速器箱體引出，與控制器連接。
將速度傳感元件磁鋼18裝在第二彈簧座10的邊緣，速度傳感器19裝在變速器箱體20上，并與磁鋼18對應(yīng)，速度傳感器的傳輸導(dǎo)線從變速器箱體引出，與控制器連接。
輸入軸21通過其上的主動齒輪組22，將扭矩傳遞給中間軸23上的中間齒輪組24，中間齒輪組24將扭矩傳遞給從動齒輪組5，從動齒輪組5帶動軸筒2旋轉(zhuǎn)，裝在軸筒2右端的第一半聯(lián)軸器6隨之旋轉(zhuǎn)，與第一半聯(lián)軸器6配合連接的第二半聯(lián)軸器7也隨之旋轉(zhuǎn)，第二半聯(lián)軸器7即帶動與其配合的輸出軸1旋轉(zhuǎn)。當(dāng)輸出的扭矩與車輛或機(jī)器設(shè)備實際負(fù)荷相匹配時，第一半聯(lián)軸器和第二半聯(lián)軸器轉(zhuǎn)速一致，同步旋轉(zhuǎn)，其相對的傾斜波形滑槽之間不產(chǎn)生滑動，與第二半聯(lián)軸器7緊貼的第一彈簧座9不產(chǎn)生位移；當(dāng)輸出的扭矩與車輛或機(jī)器設(shè)備實際負(fù)荷不相匹配時，第一半聯(lián)軸器和第二半聯(lián)軸器轉(zhuǎn)速不一致，轉(zhuǎn)動不同步，其相對的傾斜波形滑槽之間產(chǎn)生滑動，與第二半聯(lián)軸器7緊貼的第一彈簧座9產(chǎn)生位移，并帶動位移傳感機(jī)構(gòu)的傳感頭向右移動，將位移信號傳遞給霍爾式位移傳感器，這個位移信號實際上反映的是扭矩變化信號，控制器接收到的位移信號和速度信號進(jìn)行處理后，發(fā)出指令調(diào)整發(fā)動機(jī)的輸出功率和轉(zhuǎn)速，使轉(zhuǎn)速、扭矩、輸出功率之間達(dá)到優(yōu)化配置，保證車輛或機(jī)器設(shè)備運行在最佳狀態(tài)。
實施例二參見圖9，位移傳感機(jī)構(gòu)的為電渦流式位移傳感器，其余與實施例一相同。
實施例三參見圖10，位移傳感機(jī)構(gòu)的為差動變壓器式位移傳感器，其余與實施例一相同。
權(quán)利要求
1.變速器自適應(yīng)扭矩、轉(zhuǎn)速傳動傳感裝置，包括設(shè)在變速器箱體上的輸出軸(1)，其特征在于在變速器箱體上設(shè)有一根套在輸出軸外面的軸筒(2)，軸筒的兩端分別與第一軸承(3)、第二軸承(4)配合，從動齒輪組(5)與軸筒上的花鍵配合，軸筒通過彈性自位式聯(lián)軸器與輸出軸(1)連接；彈性自位式聯(lián)軸器，由與軸筒右端的花鍵配合連接的第一半聯(lián)軸器(6)、與輸出軸右部花鍵配合的第二半聯(lián)軸器(7)、設(shè)在第一半聯(lián)軸器和第二半聯(lián)軸器對應(yīng)的傾斜波形滑槽之間的滾動體(8)、第一彈簧座(9)、第二彈簧座(10)、設(shè)在第一彈簧座和第二彈簧座之間的彈簧組件(11)組成；在變速器箱體上設(shè)有與彈性自位式聯(lián)軸器的第一彈簧座(9)配合的位移傳感機(jī)構(gòu)；在變速器箱體與彈性自位式聯(lián)軸器的第二彈簧座(10)相對應(yīng)的部位設(shè)有速度傳感元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器自適應(yīng)扭矩、轉(zhuǎn)速傳動傳感裝置，其特征在于位移傳感機(jī)構(gòu)包括固定連接在變速器箱體上的支座(12)、配合在支座右端的位移軸承(13)、平面軸承(14)、傳感頭(15)、回位彈簧(16)和位移傳感器(17)；位移軸承(13)外套圈上的凹槽與第一彈簧座(9)的凸緣配合；傳感頭(15)與位移傳感器(17)的測頭對應(yīng)或者接觸；位移傳感器(17)的傳輸導(dǎo)線從變速器箱體引出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器自適應(yīng)扭矩、轉(zhuǎn)速傳動傳感裝置，其特征在于速度傳感元件包括設(shè)在第二彈簧座邊緣的磁鋼(18)、設(shè)在減速器箱體上并與磁鋼(18)對應(yīng)的速度傳感器(19)，速度傳感器的傳輸導(dǎo)線從變速器箱體引出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器自適應(yīng)扭矩、轉(zhuǎn)速傳動傳感裝置，其特征在于設(shè)在第一半聯(lián)軸器(6)和第二半聯(lián)軸器(7)對應(yīng)滑槽之間的滾動體(8)為鋼球。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器自適應(yīng)扭矩、轉(zhuǎn)速傳動傳感裝置，其特征在于設(shè)在第一彈簧座(9)和第二彈簧座(10)之間的彈簧組件(11)為一片以上的碟形彈簧。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器自適應(yīng)扭矩、轉(zhuǎn)速傳動傳感裝置，其特征在于位移傳感器(17)為霍爾位移傳感器，或者為電渦流式位移傳感器、或者為差動變壓器式位移傳感器。
全文摘要
本發(fā)明涉及變速器自適應(yīng)扭矩、轉(zhuǎn)速傳動傳感裝置，包括設(shè)在變速器箱體上的輸出軸，其特征在于在變速器箱體上設(shè)有一根套在輸出軸外面的軸筒，從動齒輪組與軸筒配合，軸筒通過彈性自位式聯(lián)軸器與輸出軸連接；彈性自位式聯(lián)軸器由與軸筒右端配合連接的第一半聯(lián)軸器、與輸出軸右部配合的第二半聯(lián)軸器、設(shè)在第一半聯(lián)軸器和第二半聯(lián)軸器之間的滾動體、第一彈簧座、第二彈簧座、設(shè)在第一彈簧座和第二彈簧座之間的彈簧組件組成；在變速器箱體上設(shè)有位移傳感機(jī)構(gòu)和速度傳感元件。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，在直接參與傳動的同時，同步檢測扭矩和速度信號，獲取的信號準(zhǔn)確；為后續(xù)的車輛或機(jī)器設(shè)備控制器做出準(zhǔn)確的判斷提供了最可靠的基礎(chǔ)，還具有機(jī)械自適應(yīng)的特點。
文檔編號F16H61/02GK1963267SQ20051005737
公開日2007年5月16日 申請日期2005年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月9日
發(fā)明者薛榮生, 劉偉 申請人:西南大學(xué)