БЕССТУПЕНЧАТАЯ ТРАНСМИССИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1998 года по МПК B60K17/08 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к бесступенчатой трансмиссии для автомашин, тракторов и других транспортных средств, и может быть использовано в различных установках, где требуется плавное изменение передаточного отношения.

Известна трансмиссия, содержащая корпус и расположенные в нем вариатор и редуктор (заявка Германии N 4104487, кл. B 60 K 17/06, 1991).

Известна также бесступенчатая трансмиссия транспортного средства, содержащая корпус и расположенные в нем вариатор и редуктор [1] (прототип).

Однако такие трансмиссии являются весьма громоздкими и имеют большой вес. Кроме того, эти конструкции, как правило, требуют наличия коробки перемены передач, а клиноременные вариаторы, используемые в вышеуказанных трансмиссиях, имеют ограниченный диапазон передаточных отношений.

Технической задачей изобретения является создание компактной трансмиссии с широким диапазоном передаточных отношений.

Поставленная задача решается тем, что бесступенчатая трансмиссия транспортного средства дополнительно снабжена преобразователем вращательного движения выходного вала двигателя в колебательное, связанным с входным валом вариатора и выходной вал которого соединен с преобразователем колебательного движения в реверсивное вращательное, представляющим собой ведущий вал, на котором посредством муфт свободного хода установлены одни конические шестерни, связанные между собой другими коническими шестернями и соединенными с ведомыми валами, связанными с выходным валом, соединенным через сцепную муфту с ведомым валом трансмиссии.

Трансмиссия также снабжена упругой муфтой, расположенной перед преобразователем вращательного движения выходного вала двигателя в колебательное или в связи последнего с вариатором.

Общими с прототипом существенными признаками в предлагаемой трансмиссии являются наличие корпуса и последовательно расположенные в нем и связанные между собой вариатор и реверсивный редуктор.

На чертеже изображена схема предлагаемой бесступенчатой трансмиссии.

Трансмиссия расположена в корпусе 1. Маховик 2 двигателя 3 соединен с механизмом преобразования вращательного движения выходного вала двигателя в колебательное, состоящим из кривошипа 4, связанного с маховиком 2, шатуна 5, установленного на кривошипе 4, и кулисы 6, соединенной с шатуном 5 с возможностью углового перемещения. Для уменьшения динамических нагрузок на элементы трансмиссии перед вариатором предусмотрена упругая муфта 7. В описываемом варианте упругая муфта расположена внутри маховика 2, но может быть установлена между преобразователем вращательного движения выходного вала двигателя в колебательное и вариатором. За счет упругих элементов при определенных условиях вариатор сам может выполнять функцию упругой муфты. Кулиса 6 жестко связана с ведущим валом 8 вариатора. Вариатор содержит подвижный 9, промежуточный 10, неподвижный 11 диски и стержни 12, имеющие подвижное соединение со свободой углового перемещения с указанными дисками. Промежуточный диск 10 установлен с возможностью перемещения между подвижным 9 и неподвижным 11 дисками. Выходной вал вариатора, связанный с промежуточным диском 10, является ведущим валом 13 преобразователя колебательного движения в реверсивное вращательное, снабженного ведомыми валами 14, 15, имеющими противоположные направления вращения, и выходным валом 16. Ведущий вал 13 и ведомые валы 14 и 15 связаны между собой коническими шестернями 17-20, находящимися в постоянном зацеплении друг с другом. Конические шестерни 17 и 18 установлены на ведущем валу 13 и соединены с ним посредством муфт 21 и 22 свободного хода соответственно, имеющих противоположные направления заклинивания. Коническая шестерня 19 соединена с ведомым валом 14, а коническая шестерня 20 - с ведомым валом 15. Расположенная на выходном валу 16 сцепная муфта 23, перемещаясь с помощью вилки 24, обеспечивает соединение выходного вала 16 с ведомым валом 14 или 15.

Бесступенчатая трансмиссия работает следующим образом.

Вращающий момент от двигателя 3 передается через маховик 2, упругую муфту 7 и кривошип 4 на шатун 5, который сообщает колебательное движение кулисе 6, которая в свою очередь передает это движение на ведущий вал 8 вариатора. При этом подвижный диск 9 поворачивается на определенный угол, вызывая угловое перемещение стержней 12 относительно неподвижного диска 11. При прижатии промежуточного диска 10 к подвижному диску 9 обеспечиваются максимальная амплитуда колебаний и наименьший крутящий момент. При перемещении промежуточного диска 10 к неподвижному диску 11 амплитуда колебаний уменьшается, а крутящий момент увеличивается. При прижатии промежуточного диска 10 к неподвижному диску 11 амплитуда колебаний практически становится равной нулю, в результате чего происходит отключение кинематической связи, исключающее необходимость применения муфты сцепления.

Таким образом, вариатор выполняет функцию коробки перемены передач и муфты сцепления. С вариатора колебательное движение передается на ведущий вал 13 преобразователя колебательного движения в реверсивное вращательное (выходной вал вариатора является ведущим валом преобразователя). При движении ведущего вала 13 (например, по часовой стрелке) коническая шестерня 17 и муфта 21 свободного хода передают это движение на конические шестерни 19 и 20, которые начинают вращаться в противоположных направлениях и вращать в тех же направлениях жестко связанные с ними ведомые валы 14 и 15. Коническая шестерня 18 движется в противоположном направлении, но муфта 22 свободного хода при движении ведущего вала 13 по часовой стрелке расцеплена.

При движении против часовой стрелки ведущего вала 13 муфта 21 свободного хода расцепляет коническую шестерню 17 с ведущим валом 13, а муфта 22 свободного хода обеспечивает сцепление ведущего вала 13 с конической шестерней 18, через которую движение передается на конические шестерни 19 и 20, вращая их и жестко связанные с ними ведомые валы 14 и 15 в том же направлении, что и шестерня 17.

Таким образом, конические шестерни 19 и 20 вращаются во взаимно противоположных направлениях вне зависимости от направления движения ведущего вала 13, обеспечивая постоянное взаимно противоположное движение ведомых валов 14 и 15.

Механизм реверсирования работает следующим образом.

При движении вилки 24 от оси вариатора происходит сцепление ведомого вала 14 с выходным валом 16, в результате чего он движется против часовой стрелки. При движении вилки 24 к оси вариатора происходят расцепление выходного вала 16 с ведомым валом 14 и сцепление ведомого вала 15 с выходным валом 16, который начинает двигаться по часовой стрелке. При установке вилки 24 в нейтральное положение (как показано на чертеже) происходит расцепление ведущего 13 и выходного 16 валов.

Изобретение может быть использовано в транспортном машиностроении, а именно в бесступенчатой трансмиссии на автомобилях, тракторах и других траснспортных средствах. Бесступенчатая трансмиссия содержит корпус и размещенные в нем вариатор и редуктор. Новым в трансмиссии является наличие механизма преобразователя вращательного движения выходного вала двигателя в колебательное, соединенного с вариатором колебательного движения, выполняющего функции коробки перемены передач и муфты сцепления. Перед вариатором установлена упругая муфта, уменьшающая динамические нагрузки на элементе трансмиссии. За счет упругих элементов вариатор сам может выполнять функцию упругой муфты при определенных условиях. Редуктор выполнен в виде преобразователя колебательного движения в реверсивное вращательное. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Бесступенчатая трансмиссия транспортного средства, содержащая корпус и последовательно расположенные в нем и связанные между собой вариатор и реверсивный редуктор, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена преобразователем вращательного движения выходного вала двигателя в колебательное, связанным с входным валом вариатора, и выходной вал которого соединен с преобразователем колебательного движения в реверсивное вращательное, представляющим собой ведущий вал, на котором посредством муфт свободного хода установлены одни конические шестерни, связанные между собой другими коническими шестернями и соединенными с ведомыми валами, связанными с выходным валом, соединенным через сцепную муфту с ведомым валом трансмиссии. 2. Трансмиссия по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена упругой муфтой, расположенной перед преобразователем вращательного движения выходного вала двигателя в колебательное или в связи последнего с вариатором.