Диапазонная с ручным управлением гидромеханическая передача транспортного средства Советский патент 1991 года по МПК F16H3/08 B60K17/10 

(Я

с

Изобретение относится к трансмиссиям транспортных средств, преимущественно большой грузоподъемности. Цель изобретения - улучшение условий труда путем сокращения количества операций по управлению коробкой из- за отсутствия разрыва силового потока на ее входе. Передача содержит комплексный гидродинамический трансформатор и непосредственно соединенную с ним механическую ступенчатую коробку передач, переключаемую вручную рычагом, инерционные синхронизаторы всех ступеней которой выполнены с дисковыми элементами трения.параметры которых определяются исходя из требуемых передаваемых моментов по приведенной зависимости. 3 ил.

Изобретение относится к трансмиссиям транспортных средств, преимущественно большой грузоподъемности.

Цель изобретения - улучшение условий труда путем сокращения количества операций по управлению коробкой передач из-за отсутствия разрыва силового потока на ее входе,

На фиг,1 изображена кинематическая схема варианта диапазонной с ручным управлением гидромеханической передачи, на фиг.2 - узел I на фиг.1 ((инерционный синхронизатор с дисковыми фрикционными элементами в увеличенном масштабе), на фиг.З - разрез А-А на фиг.2.

Диапазонная гидромеханическая передача состоит из блокируемого комплексного одноступенчатого гидротрансформатора 1 с фрикционом 2 его

блокировки и синхронизированной пятиступенчатой коробки 3 передач.

Комплексный гидротрансформатор 1 включает насосное колесо 4, связанное с двигателем, реакторы (реактор) 5, турбинное колесо 6, вал которого непосредственно соединен с первичным валом коробки передач, за одно целое с которым выполнена ведущая шестерня 7 пары постоянного зацепления. С шестерней 7 зацепляется ведомая шестерня 8, неподвижно закрепленная на промежуточном валу 9, на котором также закреплены шестерни 10-13 соответствующих ступеней шестерня 14 заднего хода. Эти шестерни также находятся в постоянном зацеплении с шестернями 15 - 18 вторичного вала 19, установленными на нем на подшипниках. Шестерня 14 задО)

ел

о

СО

00

со

него хода постоянно сцеплена с блоком шестерен 20, который в свою очередь находится в зацеплении с шестерней 21, На валу 19 на шлицах с возможностью осевого перемещения установлены зубчатые муфты 22 - 24.. включения передач, оснащенные инер- ционными синхронизаторами 25 - 30 с дисковыми фрикционными элементами трения. Перемещение зубчатых муфт при включении ступени осуществляется с помощью ручного рычага 31 переключения.

Каждый из инерционных синхрониза- торов 25-26, 27-28 и 29-30 состоит из трех блокирующих полых пальцев 32 с двумя конусными фасками, установленных в отверстиях зубчатых муфт 22-24, также имеющих конусные фаски с двух стерся, Блокирующие пальцы 32 поджимаются в радиальном направлении установленными в расточках муфт фиксаторами 33, подпружиненными пружинами 34. По .три фиксирующих пальца 35 синхронизатора каждой передачи жестко соединены с нажимными дисками 36, в пазы которых входят своими внутренними выступами ведомые диски 37 трения, которые могут сво- бодно перемещаться в этих пазах в осевом направлении, но имеют с дисками 36 одинаковую окружную скорость Ведущие диски 38 трения своими наружными выступами соединяются с пазами обоймы 39, связанной с шестерней каждой из передач,и свободно перемещаются относительно обоймы в осевом направлении, имея одинаковую с ней угловую скорость. Каждый фрикци- онный элемент заперт пружинным стопорным кольцом 40.

Параметры фрикционных элементов синхронизаторов определены из выражения

м « 2JM-ll L2 , (11-) +

МС 20(1, 14)§ Чк Ј„.,

ma rx Г« . ,Л« Л 5. 12

+ от; a,-ir2) + 1° D K(VI;)

где Пу - частота вращения двигателя на режиме максимальной мощности,

1 и 1 - моменты инерции масс ведуще и ведомой систем синхронизатора, кг. м2,

i iv. передаточные числа включаемой и выключаемой передач,

0 5 Q Q

5

O

-

5

т - полная масса автомобиля, кг,

i.0 - передаточное число от ведомой системы синхронизатора до колеса

9V - коэффициент момента насосного колеса гидротрансформатора на режиме гидромуфты с ir - 0,8-0,9,в с2 ir - передаточное число гидротрансформатора,

D - активный диаметр гидротрансформатора,1 м,

гк - радиус качения колеса, м, MC - момент трения. Диапазонная гидромеханическая передача работает следующим образом.

Включение первой передачи на стоящем автомобиле осуществляется при частоте вращения холостого хода двигателя путем перемещения зубчатой муфты 24 вправо посредством ручного рычага 31. Выравнивание частот вращения шестерни 13 и вторичного вала 19 происходит с помощью момента в элементах трения инерционного синхронизатора 30. При нейтральном положении муфты, т.е. до начала включения, блокирующие фаски пальцев 32 и блокирующие фаски в отверстиях муфты 24 соприкасаются вследствие разности частот вращения вторичного вала 19 и шестерни 18 включаемой передачи, а также имеющегося остаточного момента трения в пакете фрикционных дисков ввиду их неизбежной неплоскостности (фиг. 3). При движении зубчатой муфты 24 в сторону шестерни 18 усилие водителя передается через сомкнутые блокирующие фаски этой муфты и пальца (фиг, 2) к нажимному диску 36, который, перемещаясь, сжимает ведомые 37 и ведущие 38 диски трения, между поверх- костями которых возникает трение. Однако дальше зубчатая муфта 24 в осевом направлении не перемещается, вследствие надежной ее блокировки по блокирующим фаскам в результате действия окружной силы трения, как этот имеет место в любом инерционном синхронизаторе. После выравнивания частот вращения шестерни 18 и втЬричного вала 19, когда процесс трения в пакете дисков прекращается, происходит разблокировка блокирующих фасок муфты 24 и пальца 32 под воздействием усилия разблокировки (т.е.

э 1

тангенциальной составляющей от усилия включения, как это имеет место в обычном инерционном синхронизаторе) , и освобожденная зубчатая муфта 24, утапливая фиксаторы 33 в своих расточках, продвигается до полного зацепления ее внутренних шлиц с наружным шлицевым венцом включаемой шестерни 18.

Включение второй передачи в движении осуществляется при уменьшенной подаче топлива в двигатель путем перемещения зубчатой муфты 23 в сторону шестерни 17. Выравнивание частот вращения шестерни 17 и вторичного вала 19 посредством момента в элементах трения инерционного синхронизатора 28 происходит аналогично описанному выше. Только после полного выравнивания их частот вращения, что обеспечивается инерционным принципом, заложенным в конструкции синхронизатора, муфта 23 получает возможность передвижения и включает вторую передачу.

Подобным же образом происходит переключение на третью, четвертую, пятую и заднего хода передачи и обратно.

Диапазон с ручным управлением гидромеханическая передача может быть выполнена с любым числом ступеней, а также с дополнительной коробкой передач.

Форм ула изобрете-ния

Диапазонная с ручным управлением гидромеханическая передача транспортного средства, содержащая комплексный гидродинамический трансформатор, ступенчатую механическую коробку передач с рычагом переключения, первичным, промежуточным и вторичным валами, шестернями постоянного зацепле509836

ния, установленными на упомянутых валах, скользящими зубчатыми муфтами включения передач, размещенными на вторичном валу и оснащенными инерционными синхронизаторами с фрикционными элементами, отличающая- с я тем, что, с целью улучшения условий труда путем сокращения колиJQ чества операций по управлению короб- ; кой передач из-за отсутствия разрыва силового потока на ее входе, турбинный вал гидродинамического трансформатора соединен с первичным валом

15 коробки передач, фрикционные элементы инерционных синхронизаторов выполнены дисковыми и их параметры определены из выражения

пи 1 12 Л 1

vr - л 1 I

20 мс - 20(f-+i-) Cj- - гк:; I . ,б - ) +

Щ (if r Ml-X-)

25 где пы - частота вращения двигателя

на режиме максимальной мощности, мин р1 1 и 1, - моменты инерции масс ведущей

и ведомой систем синхрони- затора, ,

ij, и IK-, передаточные числа включаемой и выключаемой передач,

mg- полная масса автомобиля,кг,

Гц- радиус -качения колеса, м,

io - передаточное число от ведомой системы синхронизатора до колеса,

А, - коэффициент момента насосного колеса гидротрансформатора на режиме гидромуфты с 1Т 0,8-0,9, в ,

ip - передаточное число гидротрансформатора,

D - активный диаметр гидротрансформатора, м,

Мс - момент трения.

. 2, J , 7, Z5azs«;

/

п го /4 j.

Фие.1

A-A

19

38 39 56 J7

nff//,/

r

Фиг.2

25