Способ переключения с высшей ступени коробки передач и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК B60K17/10 

ю vj

О5

ел

00 чения передач,каналами 10 и 11 с рабочими полостями гидроаккумулятора, каналом 18 - с нагнетательной магистралью гидронасоса, каналом 19 через дроссель 20 и каналом 21 со сливом. Гидроцилиндры фрикционных муфт снабжены клапанами 22-24, гидравлически связанными со сливом и кинематически с корпусами фрикционных муфт, установленными на валу с возможностью поворота. При переключении передач с понижением ступеней гидроцилиндр фрикционной муфты высшей сменяемой передачи отключают 1 0 от нагнетательной магистрали и соединяют со сливом и одновременно с этим гидроцилиндр фрикционной муфты низшей включаемой передачи подключают к нагнетательной магистрали. Новым является То, что фрикционную муфту низшей передачи включают сначала под давлением, меньшим максимального, а затем повышают давление в ее гидроцилиндре до максимального. При этом повышение давления производят в момент снижения скорости машины до величины, соответствующей низшей передаче. 2 с.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к способам управления ступенчатыми коробками передачи самоходных машин. Цель изобретения - повьшение эффек-, тивности путем снижения величин динамических нагрузок и циркулирующих паразитных мощностей. Устройство содержит селекторньм механизм 1, соединенньй каналами 2-5 с гидроцилиндрами фрикционных муфт переклю

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к средствам управления ступенчатыми коробками передач самоходных машин.

Цель изобретения - повышение эффективности путем снижения величин динамических нагрузок и циркулирующи паразитных мощностей.

На фиг.1 изображена гидравлическая схема устройства, реализующего предложенный способ, на фиг„2 гидравлическая схема расположения каналов селекторного механизма при переключении передач с понижением ступеней, на фиг.3 - кинематическая схема коробки передач, в которой использовано предложенное устройство, на фиг.4 - разрез А-А на фиг.З, на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.З, на иг.6 - разрез В-В на фиг.З, на фиг.7 - разрез Г-Г на фиг.З.

Устройство содержит селекторный механизм 1, соединенный каналами 2-5 с гвдроцштиндрами фрикционных муфт 6-9 переключения передач{ каналами 10 и 11 - с рабочими полостям 12 и 13 гидроаккумулятора 14 двух Стороннего действия, в котором поршни 15 и 16 разжаты упругими элементами 17; каналом 18 - с нагнетательной магистралью гидронасоса (не показан), каналом 19 через дроссель 20 и каналом 21 - со сливом. Гидроцилин ры фрикционных муфт 6,7 и 8 снабжены клапанами 22, 23 и 24 соответственно, образованными радиальными

каналами 25, 26 и 27, выполненными в ступицах муфт, связанными с гидроцилиндрами последних. Фрикционные муфты 6,7 и 8 расположены на входном валу 28 коробки передач с возможностью поворота (благодаря зазорам в шлицевых соединениях вал 28 - ступицы муфт) таким образом, что при передаче мущности (вращения, крутящего момента) от вала 28 к муфтам 6-8 каналы 25-27 перекрыты шлицами вала, а при обратном направлении передачи мощности (от муфт к валу 28) каналы 25-27 соединяются со сливом по зазорам в шлицевых соединениях. Передаточные отношения ступеней коробки передач, образуемые парами шестерен постоянного зацепления, из которых ведущие 29-32 связаны с ведомыми дисками муфт 6-9, а ведомые шестерни 33-36 - с выходным валом 37 коробки, находятся в соотношении i, :L соответственно. Конструкция фрикционных муфт принципиальной роли не играет. Для иллюстрации предлагаемого способа и работы реализующего его устройства в коробке передач установлены муфты, каждая из которых содержит корпус, в цилиндрическую проточку которого установлен поршень 38, подпружиненньй упругими элементами 39, образуя с корпусом

гидроцилиндр 40, в пазах корпуса размещены своими шипами ведущие

5 фрикционные диски 41, а ведомые 42 расположены на шлицах веду каждойщей шестерни каждой из дач (,-14 ,г Устройство реализует предложенн способ следуюищм образом. , При включенной, например, треть передаче масло с помощью каналов 18, 4 и селекторного механизма 1 поступает к гидроцилиндру 40 фрикционной муфты 8 третьей передачи, пер мещает поршень 38, снимая упругие элементы 39 и пакет фрикционных дисков.41 и 42. Одновременно с помощью канала 10 масло поступает к бочей полости 12 гидроаккумулятора 14. Под действием давления масла порщень 15 гидроаккумулятора 14 сжимая упругий элемент 17, перемещается, обеспечивая плавное нарастание давления масла в гидроцилинд , ре муфты 8, следовательно, и плавн ее включение. Цилиндры остальных муфт соединены со сливом (фиг.2). Мощность от входного вала 28 перед ется к корпусу муфты 8, от него с помощью пакета дисков 41 и 42, еж того поршнем 38, - к ведущей шестер не 31 третьей передачи i, а от не с помощью ведомой шестерни 35 - к выходному валу 37. Вращение шестерен 33, 34 и 36, связанных с валом 37, передается к шестерням 2 30 и 32 (фиг.З), которые в данном случае являются ведомыми. Вследстви указанного соотношения передаточных чисел ступеней коробки передач шестерни 29 и 30 вращаются быстрее входного вала 28, а шестерня 32 медленнее. Из-за наличия в выключенных гидроуправляемых фрикционных муфтах так называемого момента ведения их корпуса располагаются на валу 28 так, как показано на фиг.4При переключении с третьей передачи на вторую водитель с помощью ручного привода селекторного механизма 1 переводит его в положение, .соответствующее второй передаче. Гидроцилиндр 40 муфты 8 третьей передачи с помощью каналов 4, 19 и селекторного механизма 1 соединяются со сливом через дроссель 20 (фиг.2), поэтому снижение давления в нем производится плавно, чему также способствует то, что полость гидроаккумулятора 1.4 остается подключенной к нему. Одновременно с этим гидроцилиндр муфты 7 второй передачи с помощью каналов 3, 18 30 и селекторного механизма 1 соединяется с нагнетательной магистралью, а с помощью каналов 3 и 11 - с рабочей полостью 13 гидроаккумулятора 14, поршень 16 которого под действием давления масла перемещается, сжимая упругий элемент 17, обеспечивая плавное включение муфты 7. При этом в начальный момент включения последней ее гидроцилиндр по каналу 26 и зазору в шлицевом соединении вал 28 - ступица корпуса 7 соединяется со сливом (фиг.4-7). Диаметр проходного сечения канала 26 принимается таким, чтобы муфтой передавался, как минимум, тормозной момент двигателя, приведенный к ней, при подаче масла под давлением в ее гидроцилиндр и открытом клапане 23 (это необходимо также для безопасного передвижения машины в режиме торможения двигателем на передачах, муфты которых снабжены указанными клапанами). Если учесть, что до снижения скорости машины до величины, соответствующей второй включаемой передаче, ее муфта 7 вьшолняет роль тормоза, то пиковый тормозной момент, создаваемый ею при включении под давлением, меньшим максимального (открыт клапан 23), ниже чем в случае, когда ее диски сжаты с максимальным усилием (отсутстви.е клапана 23), создаваемым максимальным давлением масла в гидроцилиндре муфты 7. Благодаря этому снижается динамическая нагруженность трансмиссии машины при переключении передач с понижением ступеней, что повьш1ает долговечность ее деталей и узлов. Другим положительным эффектом данного способа является снижение величины ускорений машины в указанном переходном процессе (в данном случае замедлений) , что улучшает условия труда водителя. После снижения скорости машины до величины, соответствующей второй передаче, происходит изменение направления передачи вращения-. Теперь ведущим стает вал 28, а ведомым - корпус муфты 7, вследствие чего последний поворачивается на валу 28, канал 26 перекрывается шлицом вала, гидроцилиндр муфты 7 отсоединяется от слива, и давление в нем повышается до максимального, а следовательно, повышается до максимального передаваемый ею момент. Таким образом, время работы фрикци онной муфты низшей включаемой переда чи под давлением, меньшим максимального, автоматически изменяется с помощью предлагаемого устройства в требуемых пределах, обуславливаемых продолжительностью снижения скорости машины До скорости, соответствующей низшей включаемой передаче. Дальнейшее переключение на первую передачу производится аналогично опи санному, только меняются ролями рабо чие полости гидроаккумулятора 14. Положительньш эффект, достигаеньй предлагаемым устройством при переключении передач с повьш1ением ступеней, заключается в том, что при этом одновременно отключается от нагнетательной магистрали гидроцилиндр фрик ционной муфты сменяемой низшей передачи, оставаясь подключенным к работавшей с ним рабочей полости гидро аккумулятора, и подключается к нагне тательной магистрали гидроцшшндр муфты высшей передачи, а затем при достижении момента, передаваемого муфтой последней, величины, равной моменту сопротивления движению машины приведенного к ней, гидроцилинд муфты низшей передачи соединяется со сливом по зазору в шлицевом соединении вал - корпус муфты, производя те самым резкое выключение муфты и низшей передачи. Предлагаемое устройство реализует рассматриваемый процесс переключения передач с повьш1ением ступеней более простыми средствами, благодаря тому, что клапаны соединены со сливом и непосредственно с гидроцилиндрами фрикционных, муфт (фиг.1 и 4-7). При переключении передач с повышением ступеней предлагаемое устройство работает следуюш;им образом. Пусть необходимо переключиться с третьей передачи на четвертую. Водитель с помощью ручного привода пер водит селекторный механизм 1 в положение, соответствующее четвертой передаче (фиг.1). При этом ГИДРОЦИлиндр 40 третьей передачи отключается от нагнетательной магистрали, но к нему остается подключенной с по мощью каналов 4, 10 и селекторного механизма 1 ранее заряженная полость 12 гидроаккумулятора 14, что предусмотрено для компенсации утечек масла через неплотности подвижных уплотняемых поверхностей (например, поршень-стенки гидроцилиндра муфты) и поддержания этим муфты во включенном состоянии. Одновременно гидроцилиндр муфты четвертой передачи подключается к нагнетательной магистрали с помощью каналов 5, 18 и селекторного механизма 1, а также к рабочей полости 13 гидроаккумулятора 14 о помощью каналов 5, 11 и селекторного механизма 1. Поршень 16 гидроаккумулятора 14 сжимает упругий элемент 17, перемещается, обеспечивая плавное включение фрикционной муфты 9 четвертой передачи. По мере роста момента, передаваемого муфтой 9 и, благодаря соотношению i--,f i происходит перераспределение мощности в контуре одновременно включенных передач i,, и i, - увеличение доли мощности, передаваемой включаемой муфтой 9, сопровождаемое снижением доли мощности, передаваемой выключаемой муфтой 8. На этом этапе переключения мощность передается двумя параллельными потоками от вала 28 через муфты 8 и 9 и зубчатые передачи i и 14 к валу 37. Корпуса муфт при этом расположены на валу так, как показано на фиг.4. При достижении моментом, передаваемым муфтой 9 четвертой передачи, величины, равной моменту сопротивления движению машины, приведенного к ней, происходит смена направления передачи вращения в элементах передачи L, обусловленная возникновением в контуре переключаемых передач циркуляции паразитной мощности: ведущей стает шестерня 35, а ведомой - шестерня 31, которая теперь стремится обогнать вал 28, что. приводит к повороту корпуса муфты 8 относительно вала 28 и соединению ее гидроцилиндра 40 со сливом по каналу 27 и зазору в шлицевом соединении корпуса с валом, а следовательно к резкому выключению муфты 8 и третьей передачи ij. Аналогично осуществляются все переключения передач с повышением ступеней при помош;и предлагаемого устройства: отключение сменяемой низшей передачи в момент возникновения в контуре с высшей включаемой передачей циркуляции паразитной мощности. Формула изобретения 1. Способ переключения с высшей ступени коробки передач, содержащей фрикционные муфты включения на низш ступень, заключающийся в том, что включают муфту низшей передачи и одновременно выключают муфту высшей передачи, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем снижения величин динамических нагрузок и циркулирующих паразитных мощностей, включение муфты низшей передачи осуществляют до частичного поджатия фрикционных элементов, а полное поджатие производят после выравнивания частот вра щения последних, 2. Устройство для управления фрикционными муфтами переключения передач самоходной машины, содержащее селекторный механизм, посредством которого гидроцилиндры фрикционных муфт связаны с нагнетательной магистралью, устройство обеспечения перекрытия передач, включающее, клапаны, гидравлически связанные со сливом и механически с. корпусами фрикционных муфт и установленные на валу с возможностью поворота, отличающееся тем, что, с целью повьшения эффективности путем снижения величин динамических нагрузок и циркулирующих паразитных мощностей, оно снабжено гидролинией, связьшающей клапаны с гидроцилиндрами фрикционных муфт и со сливом.

(риг.З

г-г