Гидромеханическая трансмиссия транспортного средства Советский патент 1988 года по МПК B60K17/04 

О5

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к устройствам для передачи и преобразования крутящего момента в трансмиссиях тракторов и аналогичных машин.

Цель изобретения - повышение надежности.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема гидромеханической трансмиссии транспортного средства; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - предпочтительное соединение гайки крестовины и хвостовика солнечной шестерни; на фиг. 5 - соотношение момен,та трения фрикциона переключения передач и упругого момента пружины.

Трансмиссия содержит двигатель 1, гидротрансформатор 2, планетарный редуктор 3, коробку 4 передач. Насосное колесо 5 гидротрансформатора 2 связано с двигателем 1, реактор 6 через обгонную муфту 7 связан С корпусом, а турбинное колесо 8 - с коронной шестерней 9 планетарного редуктора 3, водило 10 которого связано с первичным валом 11 коробки 4 передач, через сателлиты 12 - с коронной 9 и солнечной 13 шестернями. Корпус планетарного редуктора 3 снабжен направляющими пазами 14. Крестовина 15, выполненная в виде гайки и имеющая по крайней мере четыре оси 16, связана : осями через радиальные подшипники 17 с направляющими пазами 14 корпуса и через рупорный подшипник 18, пружину 19 сжатия и концевой упор 20 с хвостовиком 21 солнечной шестерни, имеющим на наружной поверхности двухзаходную винтовую резьбу 22 с крупным шагом для кинематической связи с гайкой 15 крестовины. Ведущие диски 23 |фрикциона переключения передач связаны |с первичным валом 11 коробки 4 передач, а ведомые диски 24 - с выходным валом 25. Связь хвостовика 21 с гайкой 15 может осуществляться посредством находящихся в углублениях гайки шариков 26, перекатывающихся по углублениям винтовой канавки 27 хвостовика. Выступы (шлицы) 28 корпуса, которыми образованы направляющие пазы 14, заканчиваются торцами 29, выполненными по огибающей кривой, позволяющей подшипникам 17 плавно обкатываться по торцам 29 выступов 28.

Трансмиссия работает следующим образом.

Время нарастания крутящего момента на выходном валу Гвкл (с) выбирается достаточным для обеспечения плавного разгона при минимальной динамической нагру- женности деталей трансмиссии. Выбор времени Гвкл осуществляется изменением жесткости пружины 19 и длины резьбы 22.

Шаг винтовой резьбы хвостовика 5 (мм) выбирается исходя из условия обеспечения передаточного отношения резьбы 1:1.

Соотношение приращения упругого момента пружины и момента трения фрикциона

при включении передачи выбирается из условия „р С А Afynp A Мтр,

где А Afynp - приращение упругого момента пружины, Н-м/с;

А Мтр - приращение момента трения

фрикциона, Н-м/с;

-коэффициент, обеспечивающий значительно меньшее время включения фрикциона по срав- 0нению с временем нарастания

момента на выходном валу (упругого момента пружины). Длина шлицов 28 выбирается, исходя из условия выхода осей 16 крестовины из с пазов 14 в момент приложения на вход механизма предельного допустимого для трансмиссии крутящего момента.

Крутящий момеИт подается от двигателя 1 на гидротрансформатор 2.

При разомкнутых фрикционах коробки 4 0 передач поток мощности на выходной вал 25 не передается, при этом вращаются насосное колесо 5, турбинное колесо 8, коронная шестерня 9, водило 10 и вал 11 вмесе с ведущими дисками 23, а солнечная шестерня 13 - остановлена усилием сопротивления пружины 19. Предварительная затяжка последней при этом отсутствует.

При включении одной из передач включается один из фрикционов коробки 4 передач. При этом ведущие 23 и ведомые 24 диски 0 замыкаются, подсоединяя водило 10 к массе трансмиссии. Водило 10 останавливается, так как начинает вращаться солнечная щес- терня 13, при этом буксование фрикционов прекращается. При вращении солнечной шестерни 13 гайка (крестовина) 15 навин- 5 чивается на хвостовик 21 по резьбе 22, приближаясь к упору 20. Линейное перемещение гайки (крестовины) 15 с осями 16 в направляющих пазах 14 корпуса вызывает упругое сжатие пружины 19. Линейно возрастающее упругое сопротивление пружины передается через винтовую пару на солнечную шестерню 13, замедляя ее вращение. По мере уменьшения частоты вращения солнечной шестерни 13 частота вращения водила 10 увеличивается.

5 Происходит передача крутящего момента через водило 10 и замкнутый фрикцион коробки 4 передач на вал 25, при этом, так как момент трения фрикциона возрастает значительно быстрее упругого усилия пружины при включении передачи, буксование фрик- 0 циона значительно уменьшается, хотя время разгона транспортного средства не уменьшается.

Величина затяжки пружины 19 пропорциональна моменту сопротивления, создаваемому трансмиссией транспортного сред- 5 ства, и, следовательно, время разгона также пропорционально моменту сопротивления. Для уменьшения буксования фрикциона включаемой передачи и снижения дииамиче0

ской нагруженности привода длина резьбы хвостовика и жесткость пружины подбираются так, чтобы обеспечивать ,8- 3 с, а время включения фрикциона выбирается соответственно в 5-10 раз меньше. Приращение упругого момента пружины при изменении длины вылета пружины на 1 мм при выбранных времени Гвкл и шаге 5 определяется по формуле

ПРЛомаке 60

V rtMaKcS-T-BK

где Ммакс - максимальный крутящий момент .на хвостовике солнечной шестерни, Н-м;

Ямакс - максимальная частота вращения солнечной шестерни при максимальной частоте вращения двигателя, .

Число витков резьбы хвостовика определяется по формуле

Пмакс У вкл

X.

-t-3.

60.1,5

Максимальное изменение длины (мм) вылета пружины определяется по формуле

р Пмакс Текл S

Для трансмиссии «Ударника на фиг. 5 показано предпочтительное изменение .момента трения фрикциона и упругого момента пружины при включении передачи. На участке О-I происходит нарастание момента трения фрикциона до максимального значения при включении передачи. Время нарастания момента трения выбирается минимальным. Участок характеризует величину максимального момента трения фрикциона.

На участке О-III происходит нарастание упругого момента пружины, затормаживающего хвостовик солнечной шестерни. Время нарастания упругого момента выбирается в пять раз больше времени нарастания момента трения фрикциона, поэтому буксование и износ фрикциона минимальны, так как его момент трения больше упругого момента пружины, и пружина на участке О-III сжимается. Участок III-IV характеризует величину максимального момента сопротивления пружины, ограничиваемого путем ограничения длины пазов 14. При этом, если момент сопротивления на выходном валу 25 превышает предельно допустимый, крестовина 15 перемещается по резьбе 22 настоль- ко, что оси 16 вместе с подщипниками 17 выходят из пазов 14, и крестовина 15 начинает вращаться вместе с солнечной шестерней 13 относительно корпуса, обкатываясь подщипниками 17 по профильным торцам 29

выступов 28. Коэффициент запаса

уар

1,01 -1,03 необходим для исключения

буксования фрикциона после его включения.

Таким образом, снабжение трансмиссии

5 планетарным редуктором, содержащим крестовину, пружину сжатия, резьбовой хвостовик солнечной шестерни, позволяет увеличить ее долговечность путе.м уменьшения износа фрикционов коробки передач и снижения динамической нагруженности транс0 миссии.

Формула изобретения

Гидромеханическая трансмиссия транспортного средства, содержащая гидротранс5 форматор, насосное колесо которого связано с двигателем, реактор через обгонную муфту связан с корпусом, коробку передач с переключением передач гидроподжимными фрикционами, первичный вал которой кинематически связан с турбинным колесом гид0 ротрансформатора, а вторичный вал связан с ведущими колесами, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, она снабжена трехзвенным планетарным меха- низ.мом с корпусом, выполненным с продольными пазами, в трехзвенном планетарном

5 механизме первое звено связано с турбинным колесо.м гидротрансформатора, второе - с первичным валом коробки передач, а третье снабжено хвостовиком с концевым упором и крестовиной, выполненной в виде гайки

Q с радиальными осями и опертой в осевом направлении через опорный подшипник и пружину сжатия на концевой упор, а в тангенциальном направлении связанной с корпусом посредством осей, размешенных в радиальных пазах.

2В

М

Риг.2

f-S

паернуто1

/

ui3

Изобретение относится к транспортному машиностроению. Цель изобретения - повышение надежности. Это достигается тем, что трансмиссия содержит размещенный в корпусе планетарный редуктор 3, снабженный крестовиной 15 и пружиной сжатия 19, при этом крестовина выполнена в виде гайки и четырьмя осями 16 связана с направляющими пазами 14 корпуса. Солнечная шестерня снабжена хвостовиком 2, имеющим наружную резьбу, взаимодействующую с гайкой, а пружина сжатия 19 находится между крестовиной и упором 20. При разомкнутых фрикционах коробки передач поток мощности на выходной вал трансмиссии не передается, при этом вращаются насосное колесо .5 и турбинное колесо 8 гидротрансформатора, коронная шестерня 9 и водило 10 вместе с первичным валом коробки передач, а солнечная шестерня 13 остановлена. При замыкании одного из фрикционов коробки передач водило вместе с первичным валом подсоединяется к массе трансмиссии и останавливается, а солнечная шестерня 13 начинает вращаться. При этом гайка 15, навинчиваясь на хвостовик 21, сжимает пружину 19, упругое усилие которой, линейно возрастая, создает на солнечной щестерне 13 момент сопротивления. При равенстве крутящего момента и момента сопротивления солнечная шестерня останавливается. Момент трения фрикциона при включении передачи должен нарастать в 5-10 раз быстрее, чем моменты сопротивления на хвостовике и солнечной шестерне. Это обеспечивается выбором жесткости пружины и длины резьбы хвостовика. 5 ил. сл

(Pu.

м,н.м

U2.5