Гидромеханическая передача Советский патент 1983 года по МПК B60K17/10 

Изобретение относится к устройству механических передач в машиностроении, а более конкретно к устрой ству передач, входящих в состав авто матических трансмиссий транспортных средств, Известна гидромеханическая передача, содержащая корпус с масляным резервуаром, ведущий и ведомый валы соединенные со звеньями дифференциального механизма, маслонасос блокировки дифференциального механизма и нагнетающие каналы которого сОответт ственно соединены с масляным резервуаром и регулирующим дросселе, а вал - с одним из звеньев дифференциального механизма f . Недостатком такого регулятора является невозможность получения.на ведомом валу момента большего, чем крутящий момент на его ведущем валу и н|1зкий КПД передачи при больших передаточных отношениях, что снижает динамические характеристики и экономичность транспортного средства, в передаче которого применен подобный регулятор. . Целью изобретения является повышение надежности и эффективности , Передачи путем обеспечения увелиненного крутящего момента при больших передаточных отношениях. Указанная цель достигается тем, что в гидромеханической передаче, содержащей корпус с масляным резервуаром, ведущий и ведомый валы,, соединенные со звеньями дифференциального механизма, маслоНасос блокировки дифференциального механизма,всасываю щий .и нагнетающий каналы которого соот ветственно соединены с масляным резервуаром и регулируемым дросселей, а вал с одним из звеньев дифференциального м ханизма, установлен тормозной маслона сос, кинематически связанный с водилом дифференциального механизма и гидравлически соединенный всасывающим канал с регулируег «лм дросселем, а нагнетающим - с маслянь 4 резервуаром. Кроме того, для увеличения КПД передачи в тяжелых условиях работы в ней на водиле установлен дополнительный тормоз, содержащий тормозной барабан, устанойленный соосно с водилом с возможностью ограниченного углового перемещения и жестко соединен с запорным органом перепускйого клапана, вход и выход которого соединены со входом в указанный регу лируемый дроссель и маслян ли резервуаром соответственно. На фиг, 1 изображена схема передачи с характеристическим переДаточным отношением входящего в нее дифференциального механизма большим единицы на фиг, 2 - схема соединенных масляного резервуара, насоса бло кировки, регулируемого дросселя Topмозного насоса и дросселей через обратные клапаны, на фиг. 3. - схема подключения байпасного вентиля} на фиг. 4 тормозное устройство, общий вид; на фиг. 5 -: то же, поперечный разре.з. В корпусе 1 с масляным резервуаром 2 в подшипниках укреплено водило 3. Ведущий вал 4, соосный с водилом, снабжен шестерней 5, находящейся в зацеплении с сателлитом 6, укреплённом в водиле 3 на общем валу 7 с сателлитом 8, находящемся, в зацеплении с шестерней 9 ведомого вала 10. К валу 7 подсоединен насос 11 блокировки, корпус которого монтирован на водиле 3, снабженном шестерней 12, находящейся в зацеплении с шестерней. 13 вала тормозного насоса 14, корпус которого монтирован на корпусе 1 передачи. Всасывакяций канал 15 насоса блокировки 11 соединен с масляным резервуаром 2.. Нагнетающий канал 16 насоса блокировки 11 через регулируемый дроссель 17 соединен с всасывающим каналом 18 тормозного насоса 14. Нагнетающий кан&л 19 тормозного насоса 14 через . дроссель 20 соединен с масляным .реэервуаром 2, Параллельно дросселю 20 подключен дроссель 21. Параллельно . дросселю 20 подключается также байпасный вентиль 22. В корпусе 1 с Масляным резервуаром 2 размещена тормозная камера 23 с колодками 24, скрепленными с корпусом 1 пружинами 25. На водиле 3 установлен Тормозной барабан 26, подпружиненный пружинами сжатия 27, снабженный выступом 28, перекрывающими канал 29, соединенный со сходом в регулируемый дроссель (не показан). На водиле 3 выполнены выступы 30, совместно с упорами 31 тормозного барабана 26 ограничивающими поворот барабана 26 относительно водила 3. Передача работа ет следующим образом. К ведущему валу 4 передается вращение и крутящий момент от источника мощности/ например ДВС, работающего на малых оборотах. Ведомый вал 10 соединен с потребителем мощности, например с трансмиссией транспортного средства, и вращается с малой скоростью или неподвижен. Регулируемый дроссель 17 полностью открыт. Вал 7с сателлитами 6 и 8 вращается в водиле 3, которое вращается в корпусе 1. Насос 11 через открытый дроссель 17 подает масло в насос 14, который через дроссель 20 возвращает его в резервуар 2. При этом на выходном валу возникает небольшой крутящий момент пропорциональный давлению перед дросселем 20, Так осуществляется холостой ход. При увеличении частоты вращения вала 4 увеличивается частота- вращения сател jnijTOB и вала насоса 11, водила 3 и вал нЪсоса 14, резко увеличивается произ водительность насосов и давление перед дросселем 20. При этом характеристиками насосов 11 и 14 обеспечивается подача масла в насос 14 под небольшим давлением и значительный перепад давлений на-насос.е 14 ,обес печиваемый дросселем 20, вызывающий ПЪ явление реактивного крутящего момента на водиле 3, пропорционально давлению перед дросселем 20. Поэтому момент на валу 10 значительно возрастает ,и превышает крутящий момент на валу 4 на |величину, зависящую от харантеристйческого передаточного отношения дифференциального механизма. Под действием этого момента вал 10, связанный с нагрузкой, разгоняется. При этом уменьшается скольжение водила 3 относительно входного вала и отношение моментов на ведомом и ведущем валу. При достаточно большой частоте вращения ведомого вала 10, но меньше чем частота вращения ведущего вала, насос 14 авторотирует под действием протекающего через него масла, дав.ление В нагнетающем канале насоса 11 растет, частично блокируя дифференциальный механизм. Таким образом осуществляется разгон ведомого вала до момента, когда крутящий момент на ведомом валу уменьшается до величины крутящего момента на ведущем валу. . В любой момент работы передачи может быть закрыт регулируемый дроссель 17, например под действием исполнительного органа связанного с атчиком частоты вращения вала 10, При этом скольжение водила 3 уменьшается до незначительного отставайи от вала 4, обусловленного утечками в системе при полном перекрытии дросселя 17. Одновременно дроссель 17 прекращает подачу масла в насос 14, полости которого опорожняются, пропадает момент сопротивления вращению водила 3 относительйо корпуса 1. Звенья планетарной передачи заблокированыу поэтому мощность переда ется через, передачу с минимальйыми потерями. Так осуществляется прямая передача. Механизм блокировки планетарного механизма передачи в виде объемного насоса, соединенного всасывающим каналом с масляным резервуаром, а нагнетающим каналом через регулируб мый дроссель с всасывающим каналом тормозного маслонасоса, выполняющех о функции тормоза водила, йагнетгиощий канал которого через дроссель соединен с масляным резервуаром, позволяет получить плавное изменением крутя щего момента и частоты вращений веАр мого вала и увеличение максимального момента на ведомом валу при больших ;передаточных отношениях. Регулировка передачи оДним элементом - регулируемым дросселем - в открытом (Положении обеспечивающем торможение водила и разблокировку планетарного механизма, а в закрытом положении - растормаживание водила и блокировку планетарного механизма, увеличивает надежность и беэотказность передачи, поскольку в случае поломки или неисправности злого дросселя или ристемы его управления передача сохраняет работоспособность не происходит заклинивания. Отсутствие фрикционных муфт и тормозов снижает износ и увеличивает компактность передачи. Для увеличения компактности передачи устройство дифференциального механизма йюстеренного типа-может быть выполнено таки; 4 известным образом, чтобы одна или несколько пар шестерен Дифференциального механизма совместно с водилом выполняли функцию шестеренного маслонасоса блокировки водила Однако, при реверсировании такой передачи, а также при торяложении двигателем, согласованная работа вьшеописанной передачи нарушается. Для устранения этого недостатка в вышеописанной передаче нагнетающий канал насоса блокировки соединяется с масляным реэервуарснл через обратный клапан, всасывающий канал насоса блокировки снабжается обратишь клапаном и соединяется со сходом регулируемого дросселя через клапан, а канал, соединяющий нагнетгиощую полоСть насоса блокировки со входом регулируемого дроСселя снабжается обратным клапаном. Нагнетающая полость тормозного насоса соединяется с выходом регулируемого дросселя через овратный клапан, а канал, соединякиций напорную полость тормозного йасоса с дросселем снабжается обратмкм клапаном. Всасывающая; полость тор/йозного йасоса соединяется через обратный клапан и дроссель с маслянш резервуаром, а кайал, соединяющий вьосод регулируемого дросселя и всасывающую полость тормозного насоса, снабжается обратным клапаном. (рОссель 21 через обратный клапан соединен со всасывающей нолостью тормозного насоса. Сплошной линией со стрелками показан путь масла при прямом ходе, а пунктирной линией со стрелками, - путь масла при реверсировании передачи н торможении двигателем, Т1аличйё обратных клапанов обеспечивает подачу масла наСосом блокнробкн через регулируемый дроссель и тормозной .насос к дросселям независ мо от направления вращения этих нас сов. Наличие двух дросселей с разно пропускной способностью обеспечивае разную эластичность передачи ,при прямом ходе и при реверсировании и торможении двигателем, Описанная передача имеет тот недостаток, что при холостом ходе сопротивление дросселя вырывает появление момента на ведомом валу с соответствующей затратой мсяцйости, а также затрудняет.пуск двигателя при большой.вязкости масла, Для устранения этого недостатка передача может быть снабжена байпас ным регулируемым вентилем, сообщающим вход в дроссель с масляным резервуаром. Вентиль 22 в открытом положении перепускает значительную часть мАсла fe масляный резервуар 2 в об1ход дросселя 20, разгружая тормозной насос и тем уменьшая потребную мощность двигателя на холостом ходу передачи, однако при длительном движении транспортного средства в тяжелых условиях с повыиденным крутящим моментом на ведомом валу |1ри большом передаточном отношении передача имеет пониженный КПД,. что обусловлено затратой мощности на работу тормозного насоса на сопротивление дросселя. Указанный недост ток устранен в передаче, снабженной автономно действующим на водило тормозом,I При передаче давления в тормозную камеру 23 колодки 24 фиксируют тормозной барабан 26 относительно корпуса 1. Под действием крутящего момента водило 3, преодолевая сопротивление пружины 27, поворачивается относительно тормозного барабана 26 в ту -или другую сторону до упорй выступов 30 в упоры 31, При этом выступ 28 смещается и открывает.выход масла из канала 29 в полость корпуса 1, и-з которой оно стекает в масляный резервуар 2, Вследствие этого, насос блокировки ра- гружается и дифф1аренциальный механи,эм разблокируется. При растормаживании барабана 26. пружины27 возвращают его в среднее положение, при этом выступ 28 перекрывает отверстие канала 29, прекращая слив масла из насоса, блокировки в масляный резервуар. Автономно действующий тормоз, фиксирующий водило, позволяет по желанию включать передачу на повышенное передаточное отношение, Автоматически открывающийся при этом перепускной клапан устраняет блоки-, ровку дифференциального механизма снижает сопротивление вращению его звеньев и тем повышает КПД передачи в режиме повышенного крутящего момента и максимального передаточного отношения.

Ф1п.2

2S

X

23

30