1.一種二擋變速裝置,包括輸入軸(50)、齒輪機(jī)構(gòu)(5)和輸出軸(59)以及包容變速裝置的外殼體(H);其特征在于:所述齒輪機(jī)構(gòu)(5)包括固定安裝在輸入軸(50)上的輸入齒輪(51),由中間軸(55)、第一中間軸齒輪(52)和第二中間軸齒輪(53)構(gòu)成的多組中間軸齒輪總成,固定安裝在輸出軸(59)上的輸出齒輪(54),以及由前保持架(56)和后保持架(57)固連構(gòu)成的具有一個(gè)空腔的齒輪保持架總成;所述輸入齒輪(51)、齒輪保持架總成和輸出齒輪(54)三者同軸設(shè)置并且兩兩之間能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng);所述輸入齒輪(51)和多個(gè)第一中間軸齒輪(52)嚙合,所述輸出齒輪(54)和多個(gè)第二中間軸齒輪(53)嚙合,輸入齒輪(51)、第一中間軸齒輪(52)、第二中間軸齒輪(53)和輸出齒輪(54)都位于所述空腔中;第一中間軸齒輪(52)和第二中間軸齒輪(53)同軸并排互相固定,并通過中間軸(55)可旋轉(zhuǎn)地安裝于齒輪保持架總成的空腔中;多個(gè)中間軸(55)的兩端均被前保持架(56)和后保持架(57)支撐;所述變速裝置還包括C離合器(6)和B離合器(G1);所述C離合器(6)包括主動(dòng)組件和從動(dòng)組件,主動(dòng)組件與輸入軸(50)固連,從動(dòng)組件與齒輪保持架總成固連;所述B離合器(G1)包括轉(zhuǎn)動(dòng)組件和固定組件,轉(zhuǎn)動(dòng)組件與齒輪保持架總成固連,固定組件與外殼體(H)固連;所述C離合器的鎖止和B離合器的鎖止只能擇一進(jìn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二擋變速裝置,其特征在于:所述齒輪機(jī)構(gòu)(5)的傳動(dòng)比大于1時(shí),所述C離合器為普通離合器,B離合器為超越離合器;在轉(zhuǎn)動(dòng)組件相對(duì)固定組件的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與輸入軸(50)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致時(shí),超越離合器處于超越狀態(tài);反之,超越離合器處于鎖止?fàn)顟B(tài);所述齒輪機(jī)構(gòu)(5)的傳動(dòng)比小于1時(shí),所述B離合器為普通離合器,C離合器為超越離合器;在主動(dòng)組件相對(duì)從動(dòng)組件的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與輸入軸(50)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致時(shí),超越離合器處于超越狀態(tài);反之,超越離合器處于鎖止?fàn)顟B(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二擋變速裝置,其特征在于:所述超越離合器為摩擦片式周布螺旋面壓緊超越離合器,包括設(shè)置于同一旋轉(zhuǎn)軸線上的離合限位裝置(1)、外圈傳力裝置(2)、內(nèi)圈傳力裝置(3)和自鎖/超越控制裝置;外圈傳力裝置(2)和內(nèi)圈傳力裝置(3)中一個(gè)為固定組件,另一個(gè)為轉(zhuǎn)動(dòng)組件;外圈傳力裝置(2)包括外鼓(22)和設(shè)置在外鼓內(nèi)的多個(gè)外圈摩擦片(21),外圈摩擦片(21)沿軸向相對(duì)于外鼓能作相對(duì)滑動(dòng),沿周向與外鼓同步旋轉(zhuǎn);內(nèi)圈傳力裝置(3)包括內(nèi)轂(32)和設(shè)置在內(nèi)轂外的多個(gè)內(nèi)圈摩擦片(31),內(nèi)圈摩擦片(31)沿軸向相對(duì)于內(nèi)轂(32)能作相對(duì)滑動(dòng),沿周向與內(nèi)轂同步旋轉(zhuǎn);外圈摩擦片(21)和內(nèi)圈摩擦片(31)構(gòu)成摩擦元件;多個(gè)外圈摩擦片(21)和多個(gè)內(nèi)圈摩擦片(31)沿軸向交替布置;所述離合限位裝置(1)包括與殼體(H)固連的支撐主體(11);所述自鎖/超越控制裝置用于控制外圈摩擦片(21)和內(nèi)圈摩擦片(31)的分與合;所述自鎖/超越控制裝置包括第一螺旋面偶件(13)和第二螺旋面偶件(14);第一螺旋面偶件(13)上設(shè)置有第一螺旋面(131);第二螺旋面偶件(14)上設(shè)置有與第一螺旋面(131)相配合的第二螺旋面(141);所述第一螺旋面偶件(13)與所述支撐主體(11)固連,第二螺旋面偶件(14)與所述外鼓(22)固連;第二螺旋面偶件(14)位于支撐主體(11)和第一螺旋面偶件(13)之間,且第二螺旋面偶件(14)相對(duì)于所述第一螺旋面偶件(13)能作螺旋滑動(dòng);支撐主體(11)和內(nèi)轂(32)分別作為離合器的兩個(gè)傳力端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二擋變速裝置,其特征在于:所述支撐主體(11)為圓環(huán)結(jié)構(gòu),支撐主體(11)用于限制外圈摩擦片(21)和內(nèi)圈摩擦片(31)的軸向位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的二擋變速裝置,其特征在于:所述支撐主體(11)的端面上設(shè)置有向摩擦片方向伸出的環(huán)形凸起(111),環(huán)形凸起(111)的位置與外圈摩擦片(21)和內(nèi)圈摩擦片(31)的接觸面相對(duì)應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二擋變速裝置,其特征在于:所述超越離合器還包括附加離合控制裝置;所述附加離合控制裝置包括設(shè)置在支撐主體(11)內(nèi)的環(huán)形缸體、設(shè)置在環(huán)形缸體內(nèi)的活塞(15)、設(shè)置在第一螺旋面偶件(13)和活塞(15)之間的壓盤(16)、設(shè)置在壓盤(16)和第一螺旋面偶件(13)之間的多個(gè)彈簧(4);所述活塞(15)的一個(gè)端面和所述環(huán)形缸體之間構(gòu)成密封油室(S1);所述活塞(15)的另一個(gè)端面正對(duì)所述壓盤(16)并和壓盤(16)接觸;所述壓盤(16)和第二螺旋面偶件(14)上均設(shè)置有相互限位的臺(tái)階。
7.根據(jù)權(quán)利要求3、4、5或6所述的二擋變速裝置,其特征在于:所述第一螺旋面偶件(13)、第二螺旋面偶件(14)、外圈摩擦片(21)和內(nèi)圈摩擦片(31)滿足如下條件:
式中,β為兩個(gè)螺旋面偶件的螺旋面有效接觸部分的平均螺旋角;
μ為外圈摩擦片(21)和內(nèi)圈摩擦片(31)摩擦副間的摩擦系數(shù);
μ'為兩個(gè)螺旋面偶件的螺旋面間的摩擦系數(shù);
n為內(nèi)圈摩擦片、外圈摩擦片的有效片數(shù)中的小值。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二擋變速裝置,其特征在于:所述超越離合器為摩擦片式周布螺旋面壓緊超越離合器,包括設(shè)置于同一旋轉(zhuǎn)軸線上的離合限位裝置(1)、外圈傳力裝置(2)和內(nèi)圈傳力裝置(3)和自鎖/超越控制裝置;外圈傳力裝置(2)和內(nèi)圈傳力裝置(3)中一個(gè)為固定組件,另一個(gè)為轉(zhuǎn)動(dòng)組件;外圈傳力裝置(2)包括外鼓(22)和設(shè)置在外鼓內(nèi)的多個(gè)外圈摩擦片(21),外圈摩擦片(21)沿軸向相對(duì)于外鼓能作相對(duì)滑動(dòng),沿周向與外鼓同步旋轉(zhuǎn);內(nèi)圈傳力裝置(3)包括內(nèi)轂(32)和設(shè)置在內(nèi)轂外的多個(gè)內(nèi)圈摩擦片(31),內(nèi)圈摩擦片(31)沿軸向相對(duì)于內(nèi)轂(32)能作相對(duì)滑動(dòng),沿周向與內(nèi)轂同步旋轉(zhuǎn);外圈摩擦片(21)和內(nèi)圈摩擦片(31)構(gòu)成摩擦元件;多個(gè)外圈摩擦片(21)和多個(gè)內(nèi)圈摩擦片(31)沿軸向交替布置;所述離合限位裝置(1)包括與變速裝置輸入軸固連的支撐主體(11);所述自鎖/超越控制裝置用于控制外圈摩擦片(21)和內(nèi)圈摩擦片(31)的分與合;所述自鎖/超越控制裝置包括第一螺旋面偶件(13)和第二螺旋面偶件(14);第一螺旋面偶件(13)上設(shè)置有第一螺旋面(131);第二螺旋面偶件(14)的上設(shè)置有與第一螺旋面(131)相配合的第二螺旋面(141);第一螺旋面偶件(13)與支撐主體(11)固連,第二螺旋面偶件(14)與內(nèi)轂(32)固連;第二螺旋面偶件(14)位于支撐主體(11)和第一螺旋面偶件(13)之間,且第二螺旋面偶件(14)相對(duì)于所述第一螺旋面偶件(13)螺旋滑動(dòng);支撐主體(11)和外鼓(22)分別作為離合器的兩個(gè)傳力端。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的二擋變速裝置,其特征在于:所述離合限位裝置(1)還包括擋圈(12);所述支撐主體(11)為帶頸圓環(huán)結(jié)構(gòu),其頸部為中空?qǐng)A柱,其底部為外伸圓環(huán)(1111);支撐主體(11)的頸部外側(cè)面設(shè)置有擋圈槽(114)和限位臺(tái)階(112);擋圈(12)設(shè)置在擋圈槽(114)內(nèi);擋圈(12)和限位臺(tái)階(112)用于固定第一螺旋面偶件(13)的軸向位置;支撐主體(11)的圓環(huán)用于限制內(nèi)圈摩擦片(31)的軸向位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的二擋變速裝置,其特征在于:所述超越離合器還包括附加離合控制裝置,所述附加離合控制裝置包括設(shè)置在外鼓(22)上的環(huán)形控制油缸;所述環(huán)形控制油缸包括缸體(17)和連接主體(166)以及設(shè)置在缸體(17)和連接主體(166)之間的壓盤(155);連接主體(166)與殼體(H)固連;壓盤(155)的橫截面近似為U型;所述壓盤(155)的底部端面和連接主體(166)之間設(shè)置有多個(gè)彈簧(4);所述壓盤(155)的其中一個(gè)頂部被容納于缸體(7)中,構(gòu)成環(huán)形控制油缸的活塞,頂部端面和缸體(17)之間構(gòu)成密封油室(S2);所述壓盤(155)的另一個(gè)頂部端面用于壓緊內(nèi)圈摩擦片(31)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的二擋變速裝置,其特征在于:所述第一螺旋面偶件(13)、第二螺旋面偶件(14)、外圈摩擦片(21)和內(nèi)圈摩擦片(31)滿足如下條件:
式中,β為兩個(gè)螺旋面偶件的螺旋面有效接觸部分的平均螺旋角;
μ為外圈摩擦片(21)和內(nèi)圈摩擦片(31)摩擦副間的摩擦系數(shù);
μ'為兩個(gè)螺旋面偶件的螺旋面間的摩擦系數(shù);
n為內(nèi)圈摩擦片、外圈摩擦片的有效片數(shù)中的小值。
12.采用權(quán)利要求1至11任一所述的二擋變速裝置組成的多擋變速器,其特征在于:包括N個(gè)二擋變速裝置,所述N個(gè)二擋變速裝置串聯(lián)構(gòu)成擋位數(shù)為2N的多擋變速器,其中第一個(gè)二擋變速裝置的輸入端為所述多擋變速器的輸入端,第N個(gè)二擋變速裝置的輸出端為所述多擋變速器的輸出端。