ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ ТРАНСМИССИЯ Российский патент 1997 года по МПК F16H47/02 

Изобретение относится к многодиапазонным гидромеханическим передачам и может быть использовано в различных транспортных средствах.

Из патентной литературы известна многодиапазонная гидромеханическая трансмиссия, в которой переключение диапазонов происходит без разрыва потока мощности. Она содержит планетарную передачу и гидрообъемную передачу, образованную двумя аксиально-поршневыми гидромашинами, одна из которых регулируемая. Регулируемая гидромашина приводится ведущим валом трансмиссии, а другая через зубчатую передачу соединена с одним из элементов планетарной передачи. Между ведущим валом трансмиссии и другим элементом планетарной передачи установлена фрикционная муфта, обеспечивающая переключение с одного диапазона на другой. Планетарная передача имеет дополнительные шестерни, изменяющие соотношение скоростей вращения элементов планетарной передачи при переключении диапазонов. На всех режимах работы расход жидкости через гидромашину, работающую в режиме насоса, больше, чем расход жидкости через гидромашину, работающую в режиме гидромотора (см. патент США N 4306467, кл. 74-687,1981). Данная трансмиссия выбрана авторами за прототип.

Однако такие передачи включают одну или несколько муфт, которые при управлении с помощью гидропривода требуют использования сложных устройств для подвода масла к вращающимся силовым цилиндрам фрикционных муфт, уравновешивания центробежных сил масла во вращающемся гидроцилиндре или устройств для их опорожнения.

Задача изобретения повышение надежности работы путем применения переключающего устройства трансмиссии с тормозными фрикционными элементами.

Технический результат выражается в обеспечении постоянства коэффициента запаса тормозного момента и независимости его от частоты вращения ведущих частей, устранении изнашивания устройств подвода смазки к силовым цилиндрам тормозов, повышении износостойкости поверхностей трения фрикционных элементов.

Указанная задача достигается тем, что в гидромеханической трансмиссии, содержащей ведущий и ведомый валы, гидрообъемную передачу, включающую две гидромашины, из которых по меньшей мере одна выполнена регулируемой, и механическую передачу, включающую дифференциал, выполненный в виде трехзвенных планетарных механизмов, образующих с гидрообъемной передачей замкнутый контур, и переключающее устройство, регулируемая гидромашина и переключающее устройство связаны с ведущим валом, а реактивное звено одного из планетарных механизмов дифференциала имеет тормоз.

Новым является то, что переключающее устройство выполнено в виде трехзвенного планетарного механизма, реактивное звено которого снабжено тормозом, входное звено связано с ведущим валом, а выходное с одним из звеньев дифференциала.

Установка на реактивном звене трехзвенного планетарного переключающего механизма тормоза позволяет применить невращающие гидравлические силовые цилиндры, в которых отсутствуют центробежные силы масла, что обеспечивает постоянство коэффициента запаса тормозного момента. Кроме того упрощается конструкция подвода масла к силовым цилиндрам. Совокупность примененных признаков позволяет повысить надежность работы гидромеханической трансмиссии.

На чертеже представлена схема объемной гидромеханической передачи.

Трансмиссия содержит ведущий 1 и ведомый 2 валы, гидрообъемную передачу 3 и механическую передачу 4. Гидрообъемная передача 3 включает две гидромашины 5 и 6, одна из которых 5 регулируемая и связана с ведущим валом 1 через зубчатую передачу, состоящую из шестерен 7, 8, 9.

Механическая передача 4 состоит из дифференциала, выполненного в виде треxзвенных планетарных механизмов 10 и 11.

Планетарный механизм 10 соединен с ведомым валом 2 звеном 12, а с ведущим валом 1 связан через звено 13 и гидрообъемную передачу 3. Реактивное звено 14 снабжено тормозом 15. Планетарный механизм 11 соединен с ведомым валом 2 через 16, а с ведущим валом I через переключающее устройство 17, выполненное в виде трехзвенного планетарного механизма и зубчатую передачу, состоящую из шестерен 18, 19, или через звено 20, зубчатую передачу, состоящую из шестерен 21, 22, 23 и гидромашину 6 гидрообъемной передачи 3.

Реактивное звено 24 переключающего устройства 17 снабжено тормозом 25.

Трансмиссия работает следующим образом. При включении тормоза 15 передача работает как полнопоточная, мощность передается от ведущего вала 1 через регулируемую гидромашину 5, гидромашину 6, планетарный механизм 10 к ведомому валу 2. Задний ход осуществляется при реверсировании гидромашины 5.

Передаточное отношение гидропередачи изменяется в пределах от -1 до +1.

Выключение тормоза 15 и включение тормоза 25 преобразует передачу в двухпоточную с механической передачей 4 на выходе. Переход на работу с включенным тормозом 25 происходит при передаточном отношении гидропередачи +1, а движение осуществляется с возрастающей скоростью при изменении передаточного отношения в гидропередаче в пределах от +1 до -1.

Передаточные числа механизмов подбираются при переключении тормозов при передаточном отношении гидропередачи, равном +1, таким образом, чтобы обеспечивалось некоторое перекрытие между скоростями движения. При одновременном включении тормозов 15 и 25 осуществляется торможение машины.

Движение машины обеспечивается при неисправной гидрообъемной передаче при включении тормозов 15 и 25. Запуск двигателя с буксира производится при включении тормоза 25 с помощью привода непосредственного действия и тормозов 15 и 25 при неисправной гидрообъемной передаче.

Такое выполнение передачи позволяет упростить конструкцию, повысить ее надежность путем применения фрикционных элементов в виде тормозов и позволяет устанавливать остановочные тормоза на машине.

Использование: в гидромеханических передачах транспортных средств. Сущность: предлагаемая гидромеханическая трансмиссия состоит из гидрообъемной и механических частей. Гидрообъемная передача имеет две гидромашины, одна из которых выполнена регулируемой и связана с ведущим валом. Механическая передача имеет дифференциал, выполненный в виде планетарных механизмов, реактивное звено одного из них имеет тормоз. Переключающее устройство выполнено в виде трехзвенного планетарного механизма, реактивное звено которого снабжено тормозом, входное связано с ведущим валом, а выходное - с одним из звеньев дифференциала. При включении тормоза дифференциала передача работает как полнопоточная, мощность передается от ведущего вала через регулируемую гидромашину, другую гидромашину гидрообъемной передачи, планетарную передачу дифференциала к ведомому валу. Задний ход осуществляется при реверсировании гидромашины. Включение тормоза дифференциала и включение тормоза переключающего устройства преобразует передачу в двухпоточную с дифференциалом на выходе. При одновременном включении тормозов дифференциала и переключающего устройства осуществляется торможение машины. 1 ил.

Гидромеханическая трансмиссия, содержащая ведущий и ведомый валы, гидрообъемную передачу, включающую две гидромашины, из которых по крайней мере одна выполнена регулируемой, механическую передачу, включающую дифференциал, выполненный в виде планетарных механизмов, реактивное звено одного из которых имеет тормоз, образующий с гидрообъемной передачей замкнутый контур, и переключающее устройство, которое так же, как и регулируемая гидромашина, связано с ведущим валом, отличающаяся тем, что переключающее устройство выполнено в виде трехзвенного планетарного механизма, реактивное звено которого снабжено тормозом, входное звено связано с ведущим валом, а выходное с одним из звеньев дифференциала.