Гидромеханическая трансмиссия транспортного средства Советский патент 1990 года по МПК B60K17/10 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, преимущественно к тракторам.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения зависимого и независимого реверсивных режимов отбора мощности.

На фиг. 1 - кинематическая схема реверс-редуктора; на фиг. 2 - кинематическая схема реверс-редуктора по фиг. I с зеркальным расположением выходных звеньев демультипликатора по отношению входных звенье реверса; на фиг. 3 - кинематическая схема трансмиссии с системой валов отбора мощности; на фиг. 4

схема расположения валов трансмиссии по фиг. 3 в поперечной плоскости трактора; на фиг. 5 - схема автомата и командного управления наклонного диска (блока) насоса гидрообъемного привода трансмиссии; на фиг. 6 - схема системы гйдрообъем- ного привода, резервного средства запуска

приводного двигателя и гидравлического отбора мощности трансмиссии; на фиг. 7 - гидравлическая схема переключения фрикциона и тормоза двухступенчатого планетарного механизма системы заднего вала отбора мощности; на фиг. 8 - схема работы шарикового предохранителя в кулисе привода управления заднего вала отбора мощности.

Реверс-редуктор (фиг. 1 и 2) состоит из муфты сцепления 1 двигателя 2, демультипликатора 3, реверса 4 и системы валов отбора мощности 5.

Муфта 1 не отличается от известных. Демультипликатор включает в себя входной вал 6, на котором расположены свободно ведущая шестерня 7, ведущая шестерня 8 передач переднего хода, выполяющая функцию выходного звена передач заднего хода, двухсторонняя муфта 9 с синхронизаторами и выходное звено 10 передач переднего хода и промежуточное звено передач задО1

CD ГС

ел

тЫ

ГЧ.)

него хода, на котором расположены ведомые шестерни 11 и 12.

Реверс включает в себя входное звено 13, на котором расположены ведущая шестерня 14 и скользяшая муфта 15 передачи переднего хода, входное звено 16, на котором расположены ведущая шестерня 17 и скользящая муфта 18, и выходной вал 19, на котором жестко расположены ведомая шестерня 20, находящаяся в зацеплении с ведущими шестернями 14 и 17.

Система валов отбора мощности включает в себя зубчатую пару шестерен 21 и 22, вал 23, двухстороннюю зубчатую муфту 24

и вал 25.

Редуктор работает следующим образом.

Вращение двигателя 2 передается через муфту 1 на вал 6. При соединении муфты 9 с щестерней 7 вращение передается звеньям 11, 10, 12 и 8, а при соединении муфдачи. Коробка передач может в струкциях выполнять функции м ворота. На фиг. 1 .она состоит . звена 16, щестерен 17, 20 и звен с ром расположены шестерня 26 с муфтой 27, и выходного вала 28 расположена щестерня 29 с муфтой 30. Коробка работает образом.

Вращение от щестерни 20 валу 28 по следующим ки цепям.

При переднем ходе: - 14.20.17.16.30.29 и 2S - втор

-14.20.19.27.26.29 и 28 - перв При заднем ходе:

-16.30.29 и 28- вто

-16.17.20.19.27.26.29 и 28 - п ча.

Порядок включения муфт дач по кинематической схеме, и

15

ты 9 с щестерней 8 оно передается шестер- 20 на фиг. 1, приведен в табл. 2. ням 8, 12 и звену 10. При соединении дополнительно муфты 15 со звеном 10 вращение передается далее выходному валу 19 по следующим двум кинематическим цепям:

-169711 10.15.13.14.20и 191 при переднем

-1.6.9.8.12.10.15.13.14.20 и 19J ходе.

Если выключить муфту 15 и соединить муфту 18 с щестерней 8, вращение передается выходному валу 19 по следующим двум другим кинематическим цепям:

-1 6 9.8.18.16.17.20 и 19I при заднем -1.6.9.7.11.10.12.8.18.16.17.20 J ходе.

и 19

Порядок включения муфт демультипликатора и реверса по кинематической схеме, изображенной на фиг. 1, приведен в табл. 1.

Таб

Коробка передач на фиг. 2 но включает в себя ведомый в дом на два конца для прив переднего и заднего мостов, с новленную на нем шестерню 3 для соединения с валом 31, также свободно установленну и зацепленную с шестерней ной за одно с шестерней 2 40 да одного из мостов обознач

т л б л ;i ;; а

Иереляин

Первая Вторая

Для рещения задачи параллельного расположения входного звена основной коробки передач по отношению коленвала двигателя к редуктору предназначен демультипликатор с зеркальным расположением выходных звеньев 8 и 10 по отношению к входным (13 и 16) звеньям реверса. Работа редуктора, изображенного на фиг. 2, не отличается от работы редуктора, изображенного на

фиг. 1. . 55

Комбинированная коробка передач (фиг. i и 2) состоит из редуктора и основной коТрансмиссия самоходной машины (фиг.З) состоит из комбинированной коробки передач, которая снабжена дополнительно гидрообъемным приводом с планетарным механизмом и автоматом к гидроприводу с двойным управлением.

Между шстерней 11 демультипликатора и его выходным звеном 10 установлен планетарный механизм 37, водило с сателлитами 38 которого скреплено с этим звеном, эпициклическое колесо 39 выполнено за одно целое с шестерней П, а солнечное колесо 40

связано с коленвалом двигателя через гидпобки пеоедач На фиг. 1 и 2 в качестве при-связано с коленвалим дьи.сз,/, н-о .,

±я основная коробка передач на две пере-рообъемный привод (регулируемый насос 41,

дачи. Коробка передач может в других конструкциях выполнять функции механизма поворота. На фиг. 1 .она состоит из входного . звена 16, щестерен 17, 20 и звена 19, на кото- с ром расположены шестерня 26 с управляемой муфтой 27, и выходного вала 28, на котором расположена щестерня 29 с управляемой муфтой 30. Коробка работает следующим образом.

Вращение от щестерни 20 передается валу 28 по следующим кинематическим цепям.

При переднем ходе: - 14.20.17.16.30.29 и 2S - вторая передача;

-14.20.19.27.26.29 и 28 - первая передача. При заднем ходе:

-16.30.29 и 28- вторая передача.

-16.17.20.19.27.26.29 и 28 - первая передача.

Порядок включения муфт коробки nepej дач по кинематической схеме, изображенной

15

20 на фиг. 1, приведен в табл. 2.

абл. 2.

Таблица

55

Коробка передач на фиг. 2 дополнительно включает в себя ведомый вал 31 с выходом на два конца для привода, например переднего и заднего мостов, свободно уста- новленную на нем шестерню 32 с муфтой 33 для соединения с валом 31, шестерню 34 также свободно установленную на валу 31 и зацепленную с шестерней 35, выполненной за одно с шестерней 20. Вал приво- 0 да одного из мостов обозначен поз. 36.

Коробка передач по фиг. 2 работает следующим образом.

Вращение от шестерни 20 редуктора передается ведомому валу .31 по следующим кинематическим цепям:

5 -20.32. 33 и 31 - вторая передача; -20.19.25.34.33 и 31 - первая передача.

Трансмиссия самоходной машины (фиг.З) состоит из комбинированной коробки передач, которая снабжена дополнительно гидрообъемным приводом с планетарным механизмом и автоматом к гидроприводу с двойным управлением.

Между шстерней 11 демультипликатора и его выходным звеном 10 установлен планетарный механизм 37, водило с сателлитами 38 которого скреплено с этим звеном, эпициклическое колесо 39 выполнено за одно целое с шестерней П, а солнечное колесо 40

связано с коленвалом двигателя через гидсвязано с коленвалим дьи.сз,/, н-о .,

рообъемный привод (регулируемый насос 41,

гидромотор 42). Коробка передач выполнена на четыре передачи.

К этой коробке передач дополнительно относятся шестерни 43 и 44, скрепленные с валом 19, шестерни 45 и 46, свободно расположенные на выходном валу 28, и двухсторонняя скользяа1ая муфта 47, взаимодействующая с ними. Для взаимной увязки регулируемого насоса с коленвалом двигателя с сохранением необходимых условий для совместной работы между ним и колен- 40 валом двигателя установлена повышаюш,ая передача, ведущая шестерня 48 которой скреплена с коленвалом двигателя, а ведомая щестерня 49 скреплена с валом 50 репривод с планетарным механизмом работа ет следующим образом.

Вращение от двигателя 2 передается ко нической передаче и регулируемому насосу 5 который приводит во вращение гидромотор связанный с солнечной шестерней При включении муфты 1 и муфты 9 с шестерней 7 вращение от коленвала двигателя передается эпициклическому колесу последующим кинематическим цепям: 2.1.52, 6.9.7.11.39 - и вращение передается солнечному колесу по следующей другой кинематической цепи- 2.1.48.49.50.41.42.51 и 40. Оба потока мощное ти суммируются в планетарном механизме который передается звену 10 демультипли, - -..f,v,....,,iu oajium ju ре-КОТООЫ

гулируемого насоса. Гидромотор своим ва-,5 катора

Гробка связа наТ м уфтоГГГ Г « У Р--помощи карданных соединений 52 и 53 R комбинированной коробки передач по киДенный в пробку пГрГаГГид р о бьем ныйп ив Тн Г аблТ изображенной на фиг. 3,

привод с планетарным механизмом работает следующим образом.

Вращение от двигателя 2 передается ко- нической передаче и регулируемому насосу который приводит во вращение гидромотор, связанный с солнечной шестерней При включении муфты 1 и муфты 9 с шестерней 7 вращение от коленвала двигателя передается эпициклическому колесу последующим кинематическим цепям: 2.1.52, 6.9.7.11.39 - и вращение передается солнечному колесу по следующей другой кинематической цепи- 2.1.48.49.50.41.42.51 и 40. Оба потока мощное- ти суммируются в планетарном механизме который передается звену 10 демультиплиКОТООЫ

катора

Изобретение относится преимущественно к сельскохозяйственным тракторам и их промышленным модификациям. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения зависимого и независимого реверсивных режимов отбора мощности. Трансмиссия включает демультипликатор, реверс и основную коробку передач, в которой между ведомой шестерней низшей передачи демультипликатора и его выходным звеном установлен планетарный механизм, водило с сателлитами которого скреплено с этим звеном, эпициклическое колесо выполнено за одно целое с ведомой шестерней, а солнечное колесо связано с коленвалом двигателя при помощи гидрообъемного привода (регулируемый насос, гидромотор). Для исключения возможности нерационального повышения скорости машины при выполнении работы по строгой технологии установка наклонного блока (диска) насоса гидропривода осуществляется при помощи двойной системы управления: от автомата и от командного органа. 8 ил., 3 табл.

Однопоточиая Двухпоточкая Реверса

Передний ход Задний ход

Основной Коробки

редач

Первая Вторая Третья Четвертая

Шестерня 29 выполняет дополнительно функции механического привода к переднему ведущему мосту трактора.

Для облегчения управления и повышения эффективности гидрообъемного привода в его нагнетательной гидролинии применен автомат с двойным управлением, который включает (фиг. 4) гидроцилиндр 54, поршень управления 55, шатун 56 и пружину 57 Наклонный диск 58 (блок) насоса 41 нахо- дится под воздействием пружины. Усилие от нее направлено в сторону увеличения эксцентриситета. Усилию пружины противодействует поршень управления, на который действует давление в нагнетательной гидролинии. С увеличением нагрузки двигателя усилие со стороны поршня увеличивается Преодолевая усилие пружины, поршень перемещает при помощи шатуна наклонный диск (блок) в сторону уменьшения эксцентриситета, следовательно, уменьшает производительность насоса. Наоборот, с падением нагрузки усилие со стороны поршня увеличивается и пружина перемещает наклонный диск в сторону увеличения эксцентриситета повышая производительность.

В целях исключения нерационального повышения скорости машинно-тракторного агрегата при выполнении режима строгой технологии установка наклонного диска 58 40 (блока) насоса 41 осуществляется при помощи двойной системы управления: от автомата и командного органа.

Вторая система включает в себя систему тяг t)y-ы и командный орган 62 управле45 ния. Тяга 59 может скользить в прорези тяги 60, которая ограничивает ход наклонного диска (блока) насоса.

Механизм управления комбинированной коробки передач по фиг. 3 в части управления муфтой сцепления двигателя демуль0 типликатором и основной коробкой передач не отличаются от известных механизмов переключений.

Наличие разрыва между передачами в демультипликаторе снижает мощность бес- ступенчатого регулирования привода.

По изобретению резервное средство запуска двигателя основано на расширении функциональных возможностей гидросисте мы гидрообъемного привода путем введеия в.систему подпитки гидроаккумулято- а по схеме разгрузки подпиточного насоса ри зарядке идроаккумулятора и использоания элементов управления схемы в качетве элементов управления гидравлического тбора мощности (ГОМ).

К элементам резервного средства запу.- а двигателя и ГОМ относятся (фиг. 6) идроаккумулятор 63, выключатель 64 об- атше клапаны 65 и 66, подпиточньш на C 67 системы гидропривода, ™дробак 68 Ю двухпозиционный распределитель 69. К ним также двухпозиционный распр еде литель 70, запорные краны 71 и 72 после нагнетательной гидрол инии и запорньш кран 73 после всасывающей гидролинии, а также ц обратные клапаны 74 и 75.

Зарядку гидроаккумулятора осуществляет подпиточный насос и при повыщении дав ления в гидроаккумуляторе до значения, на Которое отрегулирована пружина выключа- теля подача насоса направляется на под- 20 питк у гидросистемы. Гидроаккумулятор отключается от насоса и бака при помощи обратного клапана 65. При разрядке гидро- ак умулятора до заданного значения ниж- „™о 7ро Я%ав.е„„,вь,„„™ь„«

Гяй „ ода ,асосТ Г ™роакку«у.,я™р Для заводки двигате.™ неовходимо вы

ГоГг;г7Т.. г1-:„г;,:от:г й 1°. 30

пясппеделители и закрыть кран. Р Кльзование насосного узла гидрогфи- вопа в качестве насосного узла гидравлического отбора мощности (ГОМ) на привод

;н:Ь™к-гг;. .

. 2: итГ Гр: ель% вернуть все элементы в исходное по- ложение по окончании работы.

Для заводки двигателя при помощи ГОМ с другого трактора необходимо соединить гидролинию ГОМ с гидролиниеи ГОМ работающего трактора; открыть запорнь,е коаны 72 и 73; установить в насосе максл- мальный отрицательный эксцентриситет; выключить муфту сцепления двигателя; включить распределитель 70.

После заводки двигателя вернуть все элементы в исходное положение и перекачать масло обратно в бак работающего 50

иТв естные гидрообъемные ходоуменьши- те1И имеют существенный недостаток в том, что при уменьщении угла наклонного диска (блока) насоса КПД насоса снижается. Даль- ieSee уменьщение рабочего объема сопря- 55 жено уже со значительным падением КПД, ;Геприемлемым для трактора. Кроме того, имеет место нерациональный износ 1идромащустр ен пер пол ход и с Это исп та

вы

вед ше ОТ с ве пр

пе му м вв

ш

0

.

50

55

мащин По изобретению этот недостаток устранен тем, что в демультипликатор вве Ген ходоуменьщитель в виде понижающей передачи: обеспечивающий возможность ис- пользова;ь гидропривод.в качестве гидро ходоуменьщителя как с положительным, так и с отрицательным эксцентриситетом в насосе Это значительно повыщает эффективность использования мащиннотракторного агрега та при меньщем износе гидромащин и более

высоком кпд., ,ох

к ходоуменьщителю относятся (фик л) ведущая щ естерня 76, расположенная на ва- ГУ 6 вал 77 на котором расположены шестерня 78 и шестерня 79 скользящей по ОТ В зацеплении находятся шестерни 76 с 78 а шестерня 79 взаимодействует с ведущей, шестерней 7 демультипликатора при гюмощи его же командного органа уп входного вала 6 вращение двигателя передается шестерням 76 и 78 и валу 77, если муфта 1 будет включена. При выключении муфты 9 демультипликатора щecJe ня 79 вводится в зацепление с стерней /

Кинематическая цепь: 6./Ь./8.//./J и . Веаичину передаточного числа ходоумень- шитечя рационально выбрать поменьше, на- ример равной 7.5. При таком пониженном пер числе эпициклического ,колеса планетарного механизма рационально использовать как положительный, так и отрицательный эксцентриситет з насосе.

В системе заднего вала отбора мощнс с- ти (фиг 3) предусмотрены приводы: неза- висимь и зависимый реверсивный бесступен- ча о прогрессивный. Все они двухскоростны е с быстродействующим переключением ско- Боковой вал отбора мощности зависимый реверсивный и зависимый реверсивный бесступенчато-прогрессивньш

В систему заднего вала отбора мопл ности входят зубчатый ряд шестерен 21, 22, «a-iLi 3 25, 80, 53, двухсторонняя уп- оав шемая муфта 24 и двухстуиенчатыи пла- тарный механизм 81, -торый содержит входной вал 82, на котором размс.цено эп ц клическое колесо 83. пустотелый вал 84, на котором размепхены солнечное колесо 8о ведущие части фрикциона 85 и тормоз 87 и вь одной вал 88, на K..TOPOV, разме иень: втило с сателлитами 89 и ведомые части фрГ диона 86. Тормоз снабжен тормозной

7 си с тему бокового вала отбора мощности входят зубчатый ряд шестерен 91-9, выходной вал 94 и муфта 95..,.„

Отбор .мощности проис.аддит по следую 41 им кинематическим цепям: 23.53.80.24.25.82 и 811 для системы -91 92 24.25.82 и 8SЬаднего ВОМ

5,.2.3.95„.

При помощи двухступенчатого планетарного механизма число передач удваивается

Работа планетарного механизма не отличается от работы известных.

В механизм переключения фрикциона и тормоза входят (фиг. 7) гидроцилиндры 96 и 97, трехпозиционный распределитель 98, двухпозиционный распределитель 99 и гидро- бак. Имеется насос 100. Остановка солнечного колеса вращающегося вхолостую носка заднего ВОМ обеспечивается распределителем 99, при помощи которого обеспечена возможность тормоз и фрикцион включить одновременно.

Перемещением трехпозиционного распределителя (слева-направо) осуществляется включение и последовательное переключение тормоза и фрикциона и получение нейтрали. Для остановки вращающегося вхолостую носка ЗВОМ в работу вступает двухпозиционный распределитель 99, который управляется тем же рычагом управления, которым производится переключение муфты 24.

Для исключения возможности одновременного включения фрикциона и тормоза планетарного механизма, когда муфта 24 находится во включенном состоянии, в кулисе органа управления муфтой 24 предусмотрен шариковый предохранитель 101 автомобильного типа (фиг. 8), обеспечивающий возможность перемещения золотника

распределителя 99 только в том случае, когда стержень 102 механизма по переключению муфты 24 будет находиться в нейтральном положении. Это означает, что пере- мещение распределителя 99 для одновременного включения фрикциона и тормоза должно производиться тем же рычагом управления, которым управляется муфта 24, а переключение фрикциона и тормоза производится отдельным командным органом управления.

Формула изобретения

Гидромеханическая трансмиссия транспортного средства по авт. св. № 1521621, от- личающаяся тем, что, с цеЛью расщирения функциональных возможностей путем обеспечения зависимого и независимого реверсивных режимов отбора мощности, она снабжена свободно установленной на приводном через передачу от двигателя промежуточном валу щестерней, одним концом зацепленной с щестерней привода бокового вала отбора мощности, а другим концом - с одной из свободно установленных на выходном валу щестерней и выполненной с муфтой связи с промежуточным валом, и двухступенчатым планетарным механизмом, посредством которого задний вал отбора мощности связан с промежуточным валом.

6ВОМ

5/ 6

7 7 3 J8 0

Ж

, . .

п

51 НО

ЗВОМ „ , Фи2.3

5/ 6

7 3 J8 0

51 НО

11 39 //

10 -4

12

11

26

57

/

KM

Фиг.8