Гидромеханическая передача Советский патент 1986 года по МПК B60K17/00 

Изобретение относится к транспорт ному машиностроению, в частности к агрегатам трансмиссий автомобилей, тракторов, самоходных комбайнов и других мобильных машин. Целью изобретения является упрощение конструкции при сохранении энергетических показателей. На фиг. 1 изображена кинематическая схема предлагаемой гидромеханической передачи на фиг. 2 - график баланса относительных мощностей гидромеханической передачи. Гидромеханическая передача содержит регулируемую гидромашину 1,присоединенную посредством пары зубчатых колес 2 и 3 к переднему концу двигателя 4 внутреннего сгорания (две) и через гидравлические каналы 5 и 6 связанную с нерегулируемой гидромашиной 7, соединенной с помощью вала 8 с центральным зубчатым колесом 9 первого планетарного механизма 10, а эпицикл 11 последнего через пару зубчатых колес 12 и 13, зубчатую муфту 14, параллельно расположенный вал 15 может соединен с муфтой 16 сцепления ДВС или через зубчатую пару и зубчатую муфту 17 может быть сблокирован на корпус 18 передачи. Водило 19 первого планетарного механизма непосредст венно соединено с эпициклом 20 второго планетарного механизма 21, цент ральное зубчатое колесо 22 последнего через зубчатую пару 23 и 24, зубчатую муфту 25 и параллельный вал 15 - либо с муфтой 16 сцепления ДВС либо через зубчатую муфту 26 с корпусом 18 передачи, а водило 27 второго планетарного механизма - с выходным валом 28 передачи с установленным на нем трансмиссионным тормозом 29. Зубчатые муфты 17 и 26 несут на себе вилки 30 и 31, которые связывают их соответственно с зубчатыми муфтами 14 и 25. Рабочий процесс предлагаемой гидромеханической передачи осуществляется следукицим образом. В таблице указаны положения органов управления гидромеханической передачей, где (+) - орган управления включен; (-) - орган управления выключен; q, q, var-изме нения относительной величины рабочего объема регулируемой гидромашины 1 в пределах от +1 до О и от О до -1; ГМ - гидромеханический поток; Ml - механический поток, передаваемый через привод первого планетарного механизма; М2 - механический поток, передаваемьй через привод второго планетарного механизма. Органов управления у гидромеханической передачи (П4П) пять: наклонная шайба регулируемой аксиальноплунжерной гидромашины 1, четыре зубчатые муфты 17 (М), 14 (М), 25 (М,) и 26 (М,),(таблица) . Орган управления гидромашины 1 - наклонная шайба производит плавное изменение рабочего объема q, от +q,. ДО - q макс . что обеспечивает бесступенчатое.регулирование передаточных чисел и реверсирование первого диапазона. При работе ГМП на 1-м диапазоне включены зубчатые муфты 17 и 26. Регулирование относительно рабочего объема q, в пределах О - (+1) обеспечивает изменение передаточного числа и, ГМП от (-) от (-7). Знак (-) численного значения U( показывает, что выходной вал 28 ГМП вращается в сторону, противоположную вращению вала ДВС. Относительная мощность Nr Мр/Ыд,(фиг. 2) передаваемая по гидромеханическому потоку ГМ, равна (+1), Это означает, что мощность от ДВС полностью передается регулируемой гидромашине 1, которая в этом случае работает в качестве насоса, а от нее по гидравлическому каналу 5 - к нерегулируемой гидромашине 7, выполнякщей функции мотора, мощностной поток последовательно передается через планетарные механизмы 10 и 21 )зыходному валу 28 ГМП-. Реверсирование 1-го диапазона обеспечивает регулирование передаточных чисел от (+оо) до ( + 7). -Это достигается плавным поворотом наклонной шайбы гидромашины 1 в противоположную сторону до максимального значения. При реверсировании ГМП попрежнему остается полнопоточной. На 11-м и 111-м диапазонах мощность через ГМП передается двумя потоками, а на IV-м диапазоне - тремя потоками(таблица). Включение механических потоков мощности Ml и М2 производится соответственно с помощью зубчатых муфт 14 и 25. Зубчатые муфты 17 и 26 затормаживают потоки энергии, подводимые к Ш1анет§113ным механизмам ГМП. Ординаты застра ,кованных полей (фиг. 2) характеризу ют относительные величины гидравлических потоков мощностей N На указанных диапазонах N измениются в функции и по линейным зависимостям. Заштрихованные треугольни ки, расположенные в положительной о ласти, свидетельствуют о том, что мощность N передается от регулиру емой гидромашины к нерегулируемой. Высоты аналогичных треугольников расположенных в отрицательной облас ти, пропорциональны величинам мощности Nf, передаваемой в обратном .направлении, т.е. от нерегулируемой к регулируемой гидромашине. Численные значения N,- на .границах диапазонов указаны на фи. 2. Для высших диапазонов NT не превышает 0,33 (в трехпоточной ГМП М 1RA N,«a,c 0,36). На основе анализа рабочих процессов предлагаемой ГМП были получены уравнения для определения передаточН1з1х чисел и и относительных мощностей Np, циркулирующих по гидравлическому потоку. С помощью этих уравнений построен график N f(-U;) представленный на фиг. 2. . 1-й диапазон Uy (-00) - (-7); Nri +1 и реверс 11- (+оо) - (+7); N. )+ 1, е ,, ,,(1-Kj. (1-Кг) ыГ:7 г- П7 - угловая скорость вала ДВС; вых - угловая скорость выходного вала ГМП; и. -«передаточное число механического привода (первой пары зубчатыхколес) регулируемой гидромашины;«г, q, 1 U -jj- - ---передаточное число гидропривода; СОр И.ИР - угловые скорости соответственно регу лируемой и нерегулируемой гидромашины;Я| - var - рабочий о,бъем регулируемой гидромашины ; 4 очий объем нереируемой гидромаы;емный КПД гидроприа;аметры соответстно первого и рого планетарных анизмов (внутренпередаточныела при остановных водилах). q, var Up о), u (-7) - (-t,75)+0,33)J , ) (1-К2) ) /U,-K,,/U,Ur - передаточное число механического привода (третьей зубчатых колес) второго планетарного механизма;- угловая скорость центрального зубчатого колеса второго планетарного механизма; ) щ (-2,33) (-0,33)-0(1-К,) (1-K,)U,U2 (К,и, ) Кг передаточное число механического привода (второй пары зубчатых колес первого планетарного механизма); угловая скорость эпицикла первого планетарного механизма; Uirr ,) (I-KJ-U, 1У-Й диапазон U,, (-,(-1 ,1 7)(-0,N,,,(-0,20)- 0-(0,43), е UiUi(l-|,Ul-Ka) вых U2()U,KiKj-U2 4 2/LUr иг(1-К,)+игКЖг Uw где 1 (1-K,) (1-К ) С целью обеспечения неразрывнос ти между бесступенчатыми диапазонами, требуемой для осуществления пла нового регулирования передаточных чисел при переходе с одного диапазо на на другой, мощность Ng, отводимую от две к гидромеханической пере даче с гидромашинами одного типора мера при минимальном передаточном числе четвертого диапазона U|y необходимо расгтределять между тремя потоками в следующей пропорции: к ги;цромеханическому потоку подведена N 1/7N,K первому механичес кому потоку - N, 4/7Ng, а к вто рому .механическому потоку - N 2/7 Ng. Для определения оптимал ,ного распределения мощности Mg между потоками используются привед ные уравнения. Для обеспечения оптимального рас пределения мощности Ng между потоками рекомендуется кинематические параметры механической части ГМП оп ределя.ть по уравнениям (1-К,) (1-Кг) - 7 К,Кг 4 (1-К,) (1-Кг) 2(1-К2) При К( К -3 кинематические параметры имеют следующие численные значения: .U, -1,313, Uj -0,984, иэ -0,875. 684 На кинематической схеме ГНГ фиг. 1 показано, что зубчатая муфта 14 сблокирована с зубчатой муфтой 17, а зубчатая муфта 25 - с зубчатой муфтой 26. Это не позволяет сблокированным органам управления одновременно находиться во включенном состоянии, т.е. может быть включена из числа сблокированных только одна зубчатая муфта (таблица). Предлагаемая блокировка упрощает управление гап и исключает возникновение аварий,которые могут возникнуть вследствие одновременного включения двух диапазонов. Формула изобретения Гидромеханическая передача, содержащая соединенные между собой гидравлически регулируемую связанную валом с двигателем и нере1улируемую объемные гидромашины, управляющие муфты и планетарный механизм, включающий последовательно соединенные два планетарных ряда, при этом центральное зубчатое колесо первого ряда соединено с валом нерегулируемой гидромашины, а водило ппследнего планетарного ряда соединено с выходным валом передачи, о т л и чающая ся тем, что, с целью упрощения конструкции при сохранении энергетических показателей, эпицикл первого планетарного ряда через зубчатую муфту соединен с одной из двух управляющих зубчатых муфт для связи соответственно с валом приводного двигателя для блокировки на корпус, при этом центральное зубчатое колесо второго планетарного ряда соединено через зубчатую пару с одной из двух управляющих зубчатых муфт для связи с валом приводного двигателя и блокировки на корпус передачи соответственно.

(--в) - (-7)O-(-H)

(-7) -(-3,5)-(-2,33)(-l)-O-(-l)

(-2,33)-(-1,75)-(-1)-0-(+l) -(-1,4)

(-t,4)-(l,17)-(-1)(-1)-0-(-1)

0-(-1)

Реверс( + «) - (-7)

+1

(-l)-0-(-0.33)

(-0,33)-0-(-0,2)

3 ГМ(-0,20)-0И Ml-(0,143) и И2

I ГМ+1

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к агрегатам трансмиссий автомобилей, тракторов. Цель изобретения - упрощение конструкции при сохранении энергетических показателей. Гидромеханическая передача содержит соединенные между собой гидравлически регулируемую 1 и нерегулируемую 7 О-.ъемные гидромашины, приводной двигатель 4, вал которого кинематически соединен с регулируемой гидромашиной 1, управляющие зубчатые муфты 14, 17, 25 и 26 и два- последовательно соединенных между собой планетарных ряда 10 и 21, зубчатые колеса 9 и 22 которых посредством зубчатьпс муфт могут быть кинематически соединены либо с валом 15, связанным с муфтой 16 сцепления приводного двигателя 4, либо блокированы на корпус передачи. Центральное зубчатое колесо 9 первого планетарного ряда 10 соединено с гидромашиной 7, а водило последнего планетарного ряда 21 соединено с выходным валом 28 передачи. Передача имеет четыре бесступенчатых $ диапазона переднего хода с безразрыв(Л ным переходом между ними и реверс первого диапазона. На первом диапазоне -И реверсе передача работает как однопоточная, на втором и третьем диапазонах - как двухпоточная. На четвертом диапазоне передача работаN5 ет как трехпоточная. 2 ил. о: 00