Гидромеханическая передача транспортного средства Советский патент 1986 года по МПК B60K17/10 

Изобретение относится -к транспортному машиностроению и может быть использовано преимущественно в трансмиссиях гусеничных и колесных машин.

Цель изобретения - повышение КПД гидромеханической передачи, путем обеспечения включения фрикциона непосредственно вслед за выключением муфт свободного хода.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема гидромеханической передачи транспортного средства; на фиг. 2 - разрез устройства по одному и гидротрансформаторов с блокиро- воч плм фрикционом и управляющей им зубчагой парой; на фиг. 3 разрез Л- на фиг, 2 (разрез по золотнику блокировочного фрикциона при выключенном, фрикционе) ; на фиг. 4 то же, при включенном блокировочном фрикционе.

Ведуищй вал 1 гидромеханической передачи соединен с приводным двигателем. На ведущем .валу 1 размещены .гидротрансформаторы 2, 3 и 4, дифференциалы 5 и 6 и блокировочные фрикционы 7 и 8. Насосное колесо 9 гидротрансформатора 2 связано непосредственно с ведущим валом 1. .Турбинное колесо 10 соединено с шестерней 11 и с коронной шестерней 12 дифференциала 5. На насосном колесе 9 размещен зубчатый барабан 13, на зубьях которого установлены диски 14 блокировочного фрикциона 7. С турбинным колесом 10 связан зубчатый барабан 15, на зубьях которого размещены диски 16 блокировочного фрикциона 7. Диски 14 и 16 могут сжимать ся бустером 17, установленным в расточке 18 турбинного колеса 10, через тяги 19 и нажимной диск 20. Пружины 21 возвращают нажимной диск в исходное положение. На турбинном колесе 10 посредством подшипников 22 установлена шестерня 23, которая через рычаг 24 может перемещать золотник 25, сообщающий расточку 18 турбинного колеса 10 через каналы 26 и 27 с полостью 28 гидротрансформатора либо через каналы 26 и 29 с полостью картера, в котором размеще на гидррмеханическая пе едача. Шестерня 11 сцеплена с шестерней 30, сидящей на подшипниках 31 ведомого вала 32. Шестерни 30 посредством муфты 33 свободного хода может сое

10

20

2;5

044142

диняться с ведомым валом 32. С шестерней 23 сцеплена шестерня 34, установленная на подшипниках 35 ведомого вала 32. В шестер- 5 ,не 34 на зубьях 36 установлен нажимной диск 37, на который воздействуют слабые пружины 38. Между шес- терней 34 и нажимным диском 37 зажат ведущий диск 39, закрепленный на ведомом валу 32. Солнечная шестерня 40 установлена на ведущем валу 1 и сцеплена с сателлитами 41, находящимися в зацеплении с коронной шестерней 12, Сателлиты 41 размещены в 5 водиле 42 дифференциала 5, а водило 42 вращает насосное колесо 43 гидротрансформатора 3. Турбинное колесо 44 соединено с ш естерней 45 и с коронной шестерней 46. Аналогично в гидротрансформаторе 3 предусмотрен блокировочньш фрикцион 8, включае- мьй бустером 47. Для включения бустера 47 служит золотник 48, которьш перемещается шестерней 49 посредством рычага 50, Шестерня 45 сцеплена с шестерней 51, которая через муф- ту 52 свободного хода может соеди- няться с ведомым валом 32 Шестерня 53 сцеплена с шестерней 49 и связана аналогично шестерне 34 посредством фрикциона 54 с ведомЕ ш валом 22, Сателлит 55 дифференциала 6 сцеплен с Коронной шестерней 46 и с солнечной шестерней 56, сидящей на ведущем валу 1. Водило 57 дифференциала 6 соединено с насосным колесо м 58 гидротрансформатора 4, Турбинное колеса 59 имеет шестерню 60, находящуюся в зацеплении с шестерней 61, связан- ной с ведомым валом 32.

При трогаиии с места ведомый вал 32 остановлен, шестерни 30, 51 и 61 не вращаются. Остановлены также связанные с ними шестерни 11, 45 и 60, турбинные колеса 10, 44 и 59 и коронные шестерни 12 и 46 дифференциалов 5 и 6. Обороты водила 42 и водила 57 определяются передаточными числами дифференциалов 5 и 6 и значительно ниже, чем обороты ведущего вала 1 и насосного колеса 9 гидротрансформатора 2. Мощность, передаваемая гидротрансформатором, пропорциональна третьей степени числа оборотов насос- 55 ного колеса. Поэтому часть мощности двигателя, проходящая через- гидротрансформаторы 3 и 4, незначительна. Основная часть мощности двигателя

30

35

45

50

3

проходит через гидротрансформатор 2, шестерни 11 и 30 и муфту 33 свободного хода. Передаточное число шестерен 11 и 60 выбирается большим, что обеспечивает большую величину крутящего момента на ведомом валу 32. По мере увеличения числа оборото ведомого вала 32 увеличиваются обороты шестерни 11 и связанного с ней турбинного колеса 10. Это приводит к уменьшению передаточного числа гидротрансформатора 2, т.е. к уменьшению проходящей через него-мощности двигателя (при прямой прозрачности гидротрансформатора). Одновремен- но увеличивается число оборотов коронной шестерни 12 дифференциала 5 и, следовательно, увеличивается числ оборотов водила 42 и связанного с ни насосного колеса 43 гидротрансфор- матора 3. В то же время часть мощности двигателя, проходящая через гидротрансформатор 4, возрастает незначительно, так как обороты коронной шестерни 46, связанной с тур- бинным колесом 44, увеличиваются медленней, чем обороты насосного колеса 43 гидротрансформатора 3. Все это время блокировочньй фрикцион 7 остается вьп-слюченным, что обеспечи- Бается подбором передаточного числа шестерен 23 и 34, которое несколько меньше, чем передаточное число шестерен 11 и 30. При таком соотношении передаточных чисел шестерня 23 вращается медленнее, чем шестерня 11, и рычаг 24 отводит золотник 25 (см. фиг. 2 и 3) в положение, при котором расточка 18 турбинного колеса 10 через каналы 26 и 29 сообщена со сливом. Рабочей жидкости в рас- точке 18 нет, бустер 17 и нажимной диск 20 пружинами 21 отведены в пс ложение, при котором освобождены диски 14 и 16 фрикциона 7. Передаточное число шестерен 45 и 51 (см. фиг. 1) меньше, чем передат9чное число шестерен 11 и 30. Вследствие этого при дальнейшем увеличении оборотов ведомого вала 32 он начинает обгонять шестерню 30. Тогда муфта 33 свободного ода отключается и мощность двигателя через пару шестерен 11 и 30 в дальнейшем не передается. Шестерня 34 вращается быстрее шее- терни 30, так как ее ведет диск 39 (см. фиг. 2), сжатый между шестерней 30 И нажимным диском 37 при помощи

5 , 0 5 0 5 о Q

5

0

5

144

пружины 38. Шестерня 23 также вращается быстрее шестерни 11 и посредством рычага 24 перемещает золотник

25(см. фиг. 2 и 4) в положение,при котором расточка 18 сообщается с каналами 26 и 27 с внутренней полостью 28 гидротрансформатора 2. Диск 37 пробуксовывает относительно шестерни 34 и нажимного диска 37.с крутящим моментом малым, но достаточным для перемещения золотника 25. Рабочая жидкость из полости 28 по каналам

26и 27 поступает в расточку 18, где под действием центробежных сил в рабочей жидкости создается давление, под действием которого перемещается бустер 17, сжимающий через тяги 19

и нажимной диск 20 диски 14 и 16 блокировочного фрикциона 7. Последний включается и передача мощности через гидротрансформатор 2 в дальнейшем идет с передаточным числом 1 и КПД Z 1 . При дальнейшем разгоне ведомого вала 32 увеличиваются обороты шестерен 45 и 51. Изменяется передаточное число гидротрансформатора 3, так как обороты турбинного колеса 44 возрастают и приближаются к оборотам насосного колеса 43. Мощность, передаваемая гидротрансформатором 3, уменьшается. Одновременно увеличиваются обороты насосного колеса 58 гидротрансформатора 4, что приводит к увеличению мощности, проходящей через гидротрансформатор 4 и шестерни 60 и 61. После достижения ведомым валом 32 достаточно высоких оборотов он обгоняет шестерню 51. Муфта 52 свободного хода от-. ключается, крутящий момент на ведомый вал передается в дальнейшем только через пару шестерен 60 и 61. Шестерня 53, связанная через низкомо- ментный управляющий фрикцион 54 с ведомым валом 32, вращает шестерню 49 быстрее шестерни 45 и турбинного колеса 44. Шестерня 49 быстрее, чем рычаг 50 переводит золотник 48 в положение, при котором заполняется рабочей жидкостью полость бустера 47 и, следовательно, включается блокировочньй фрикцион 8. В дальнейшем гидротрансформатор 3 работает как заблокированньй, т.е. с Л 1 и fj 1. Таким образом, по мере разгона ведомого вала, т.е. по мере уменьшения передаточного числа гидромеханической

передачи, гидротрансформаторы последовательно, начиная с первого, загружаются и блокируются соответствуюиц ми блокировочныыи фрикционами. При уменьшении оборотов ведомого вала 32 выключение блокировочных фрикционов и включение муфт свободного хода происходит в обратном порядке. Муфты 33 и 52 свободного хода выключаются в момент, когда крутящий момент на соответствующих шестернях 30 и 51 равен нулю. Также и включение муфт 33 и 52 свободного хода происходит при нулевых нагрузках на шестернях 30 и 51 и лишь по мере дальнейшего умельшения оборотов :ведомогоi вала 42 на муфтах 33 и 52 свободного хода появляется крутяцр й момент. Блокировочные фрикционы 7 и 8 включаются

и работают тогда, когда через соответствующие гидротрансформаторы проходит минимальный крутяптий момент. Это свойство гидромеханической передачи обеспечивает надежную работу муфт свободного хода и блокировочных фрикционов. При использовании иного., чем по схеме, изображенной на фиг. 1, числа гидротрансформаторов работа гидромеханической передачи происходит аналогичным образом, причем всегда насосное колесо первого гидротрансформатора связано непосредственно с ведущим валом, а зубчатая передача последнего гидротрансформатора соединена с ведомым валом без муфты свободного хода.

51

Фиг.

w

.i

Фи.гЛ

Редактор М. Петрова

Составитель С. Панкратов

Техред И.Асталош Корректор А. Тяско

8467/14 . Тираж 6 49Подписное

ВНИИПЙ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 11303, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПИП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4