Гидромеханическая передача Советский патент 1986 года по МПК B60K17/10 

Изобретение относится к машиностроению и может быть иснользовано в качестве гидромеханической трансмиссии для мобильных энергетических средств.

Целью изобретения является новын ение эффективности нутем увеличения числа диапазонов регулирования крутящего момента.

На фи1 1 изображена кинематическая схема гидромеханической нередачи; на фиг. 2 - - график баланса относительной мониюсти гидромеханической нередачи.

Гидромеханическая передача содержит нриводиой двигатель 1, гидромотор 2, связанный через гидравлические каналы 3 и 4 и регулируемый насос 5 с валом 6 нриводного двигателя 1, дифференциальный механизм с двумя входными 7 и 8 и одним выходН1)1м 9 валами. Входной вал 7 соединен с солнечной 1нестернсй 10 и может быть связан через зубчатую муфту 11 и муфту 12 сцепления с валом 6 приводного двигателя 1, через зубчатую муфту 13 - е корпусом диф(()ерснциалы1ого механизма, а через му(|)ту 14 - с эгпшик.шческим колесом 15.

l)tiiMi; niv .чача, перед;г (1,33,. .-) + (1 . . . )

Входной вал 8 соединен через нару зубчатых колес 16 и 17 с эпициклическим колесом 15 и может быть связан через зубчатую муфту 18 с валом 19 гидромотора 2, .а через зубчатую муфту 20 - с корнусом дифференциального механизма. Выходной вал 9 соединен с водилом 21, несущим сателлиты 22 дифференциального механизма, и связаны через карданный вал 23 с ведущим мостом 24.

В передаче зубчатые колеса 16 и 17 вынолнены с равным числом зубьев, т.е. , а отношение числа зубьев zs эпициклического колеса 15 к числу зубьев гз солнечной шестерни 10 равно 3, т.е. параметр ряда дифференциального механизма равен К

2з

В таблице указаны ноложения органов управления гидромеханической передачей. Условные обозначения; «-J- -.- орган управления включен; «- - орган унравления выключен; Ui, UH и UHI - диапазоны бесступенчатого регулирования; Ll и Ij-i - фиксированные передаточные чис.та.

Муфты

14

13

18

1 1

20

Изобретение относится к маншностроению и может быть иснользовано в качестве гидромеханической трансмиссии для мобильных энергетических средств. Целью изобретения является повышение эффективности иутем увеличения числа диапазонов регулирования крутящего момента. Передача содержит двигатель (Д) 1, гидромотор 2. связанный через гидравлические каналы 3 и 4 и регулируемый насос 5 с валом 6 Д 1, дифференциальный механизм (ДМ) с двумя входными валами 7 и 8 и одним выходным валом 9. Вал 7 соединен с солнечной шестерней 10 и может быть связан через зубчатую муфту (ЗМ) 11 и муфту 12 сцепления с валом Д 1, через ЗМ 13 - с корпусом ДМ, а через ЗМ 14 - с эпициклическим колесом 15. Вал 8 соединен через пару зубчатых колес 16 и 17 с эпициклическим колесом 15 и может быть связан через ЗМ 18 с валом гидромотора 2, а через ЗМ 20 - с корпусом ДМ. Вал 9 соединен с водилом 21, несущим сателлиты 22 ДМ, и через карданный вал 23 с ведущим мостом 24. 2 ил. (Л

Из данных таблицы видно, что органов унравления в гидромеханической передаче HiecTb; наклонная шайба регулируемого аксиал1 но-нлунжерного насоса 5 и пять зубчатых муфт 11, 13, 14, 18 и 20. Орган унравления насоса 5 (наклоиная шайба) ироизводит плавное изменение рабочего объема gii от ДО , что обеспечивает бесступенчатое регулирование нередаточных чисел и реверсирование нервых двух диапазонов.

При работе гидромеханической передачи но первому варианту управления включены зубчатые муфты 13 и 18. Регулирование относительного объема gii в пределах 0...(-)-1) обеспечивает изменение передаточного числа IJi от 1,33 до сх). Регулирование относительного обтзема gii в пределах 0...( - 1) обеспечивает изменение передаточпого числа Ui от

(-1,33) до (-оо). Знак «- численного значения Ui ноказывает, что вал 19 гидромотора 2 вра1Н..ается в сторону, противоположную вращению вала 6 приводного двигателя 1.

Указанный диапазон регулирования передаточного числа получен, исходя из с.чедующего;

Ui U.-U ±(1,33...00), где Uf - передаточное число объемной гидропередачи, . Uii - передаточное число дифференциального механизма при остановленной солнечной шестерне 10.

(1)11

Ur

± (1... 00).

g 11 о.и t)

Шм

где (J) и 0)4 - угловые скорости гидронасоса и гидромотора;

и -рабочие объемы гидронасоса gM consl и гидромотора; т|о.11иг)ом - объемные коэффициенты полезного действия гидронасоса и гидромотора.

(,

где (ив - уготовая скорость водила 21 дифференциального механизма.

При работе гидромеханической передачи по второму варианту управления включены зубчатые муфты 14 и 18. Диапазон регулирования передаточного числа в этом случае следующий:

Uii Ци ±:(1...оо)

При работе гидромеханической передачи по третьему варианту управления включены зубчатые муфты 11 и 18. Диапазон регулирования передаточного числа в этом случае определяется из выражения

kиш 1...4

Так как при zi k 3, и при LJr 1; Uni 1, а при lJr 00; IJiii 4.

При работе па этом режиме не следует пользоваться реверсом гидравлического потока, так как при этом в гидропередаче будут возникать большие нагрузки. Поэтому гидромеханическую передачу при этом варианте управления от реверсивного хода целесообразно блокировать, например, посредством электронных или гидравлических устройств.

При четвертом варианте управления объемная гидропередача не используется. Этот вариант имеет фиксированное передаточное число, а изменение частоты вращения выходного вала 9 осуществляют изменение.м частоты врап|ения приводного двигателя 1. Получается втот вариант включением зубчатых муфт 11 и 20. Передаточное число определяется из выражения и, 1 - (--К) 4

При этом варианте направление вращения выходного вала 9 не реверсируется.

При пятом варианте управления объемная гидропередача также не используется. Направление вращения выходного вала 9 не реверсируется, а изменение частоты его вращения осуществляют изменением частоты вращения приводного двигателя 1. Получается этот вариант включением зубчатых муфт 11 и 14. Передаточное число передачи при этом варианте включения равно единице, U2 1 .

На кинематической схеме (фиг. 1) показано, что зубчатые муфты 11 и 13, а также 18 и 20 сблокированы между собой. Это не позволяет сблокированным органам управления одновременно находиться во включенном состоянии, т.е. может быть включена из числа сблокированных только одна

зубчатая муфта. Указанная блокировка упрощает управление гидромеханической передачей и исключает возникновение аварии, которая могла бы возникнуть вследствие одновременного включения двух муфт.

Уравнение зависимости относительной

гидравлической мощности (Nr) гидромеханической передачи от передаточного числа (Uii) имеет вид

и.:

Nr 1

м Nздесь Nr- мощность на выходном валу гидромотора;

Ne - мощность на валу приводного двигателя;

1

5

WB

0 где (DO - угловая скорость вала приводного

двигателя;

ыв - угловая скорость водила 21 (выходного вала 9).

При принятом параметре ряда дифференциального механизма (к 3) относительная гидравлическая мощность (Qr) определяется из выражения

N, 0,25 Lin.

Тогда при и„ 1 Nr 0.75; Un 2, Nr 0,5; Un 3, Nr 0,25; Un 4, .Nr 0. 0 Построенный no данному выражению график баланса относительной гидравлической мощности (фиг. 2) показывает, что она обратно пропорциональна передаточному

ЧИСЛУ.

Формула изобретения

Гидромеханическая передача, содержащая приводной двигатель, гидромотор, гидравлически связанный через регулируемый насос с указанным двигателем, дифферен0 циальный механизм с двумя входными и одним выходным ва.ча.ми, ириче.м первый входной вал связан через муфту сцепления с валом приводного двигателя, второй входной вал связан через зубчатую нередачу с валом гидромотора, а третье звено дифференциального механизма связано с выходным валом передачи, отличающаяся тем, что, с целью повыщенпя эффективности путем увеличения числа диапазонов регулирования крутящего мо.мента, на первом входном ва0 лу дифференциального .механизма дополнительно установлены три выключаемые зубчатые муфты, при помощи которых первый входной вал этого механизма связан соответственно с муфтой сцепления, корпусом и вторым звеном дифференциального меха5 низма, на втором входпом ва,|у дополнительно установлены две вьп лючаемые зубчатые муфты для связи соответственно с валом гидромотора и корпусом.

2. 3 5 Un Фиг.2