Трансмиссия самоходной машины Советский патент 1991 года по МПК B60K17/10 

о о ю -VI ч ю

Изобретение относится к трансмиссиям самоходных машин, а более конкретно к трансмиссиям, имеющим ступенчатую коробку передач и бесступенчатый гидрообъемный ходоуменьшитель. Цель изобретения - повышение эффективности работы самоходной машины путем ограничения в ходоуменьшителе мощности дросселирования при одновременном расширении диапазона бесступенчатого регулирования пониженных скоростей движения. Трансмиссия содержит ступенчатую коробку передач и бесступенчатый гидрообъемный ходоуменьшитель, который состоит из зубчатого дифференциального механизма 2, одно звено которого связано с приводным двигателем 1, другое - с входным валом 5 коробки передач, а реактивное звено - с насосом 7, в напорной гидролинии которого имеется основной регулируемый гидродроссель 13 с основным предохранительным клапаном 15, соединенным гидролинией слива с гидробаком, а также дополнительным регулируемым гидродросселем 14, установленным параллельно основному гидродросселю, и гидрораспределитель 12, расположенный в напорной гидролинии с возможностью выборочного соединения ее с одним из гидродросселей. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к трансмиссиям самоходных машин, а более конкретно к трансмиссиям, имеющим ступенчатую коробку передач и бесступенчатый гидрообъемный ходоуменьшитель.

Цель изобретения - повышение эффективности работы самоходной машины путем ограничения в ходоуменьшителе мощности дросселирования при одновременном расширении диапазона бесступенчатого регулирования пониженных скоростей движения самоходной машины.

На чертеже представлена кинематическая схема трансмиссии самоходной машины.

Трансмиссия приводится от приводного двигателя 1 (двигателя внутреннего сгорания ДВС) и содержит дифференциальный механизм 2 (ДМ), одно звено которого, например, солнечная шестерня 3, связана кинематически с валом приводного двигателя, другое звено, например,водило 4, соединено с выходным звеном, например, входным валом 5 коробки передач (КП), а реактивное звено, например, коронная шестерня 6, соединено зубчатой передачей с насосом 7. Солнечная шестерня связана с коронной и с водилом через сателлиты 8. За КП расположен задний мост (З.М.) и движители (колеса). Насос 7 имеет всасывающую гидролинию 9, соединенную с гидробаком 10, и напорную гидролинию 11. Ходоуменьшитель снабжен двухпозиционным гидрораспределителем 12, расположенным в напорной гидролинии, а также основным 13 и дополнительным 14 регулируемыми гидродросселями, расположенными параллельно друг другу. Вместо гидродросселей могут устанавливаться также дроссельные регуляторы потока. Гидродроссели соединены гидролиниями с одной стороны с гидрораспределителем, а с другой - с гидробаком. Параллельно основному гидродросселю 13 подключен основной предохранительный клапан 15, а параллельно дополнительному гидродросселю 14 дополнительный предохранительный клапан 16. Оба клапана гидролиниями соединены, с гидробаком. В ДМ встроена муфта 17 блокировки (М). Причем ДМ ходоуменьшителя не обязательно располагается перед коробкой передач. Он может иметь и иное расположение относительно КП, например в разрыве ее кинематической цепи, однако при этом неприменным условием должно быть, чтобы все переключаемые зубчатые передачи КП или хотя бы часть из них были расположены после ДМ.

Для обеспечение автоматического ограничения мощности дросселирования и достижения более экономичного режима работы самоходной машины при расширении за счет переключения передач в КП бесступенчатого регулирования скорости предлагается максимальные площади проходного сечения fi основного и f2 дополнительного гидродросселей выбирать на

основании следующего условия: максимальная мощность дросселирования при работе на высшей передаче (Un+i) не должна превышать максимальной мощности дросселирования при работе ходоуменьшителя на

соседней с ней, более низкой передаче (Un) в коробке передач, т.е.

Мдрп-Имакс - Мдрпмакс (1)

Такое условие при его реализации в заявке обеспечивает более эффективную ра- боту самоходной машины, чем в прототипе. Можно показать, что принятое условие (1) будет выполняться, если максимальная площадь проходного сечения дополнительного дросселя fa будет ограничена величи- ной, определяемой соотношением

f2 ,где R

Un

Un-M

Для обеспечения автоматической настройки от перегрузок при переключении

передач в КП с низшей на соседнюю высшую и наоборот давления настройки предохранительных клапанов, основного и дополнительного, выбираются из условия, что на каждой из упомянутой передач при

работе самоходной машины обеспечивается на колесе одинаковый максимальный момент касательной силы тяги и поэтому для каждой передачи допускается одинаковый перегрузочный момент. При таком условии

необходимо, чтобы соотношение давлений настройки основного и дополнительного предохранительных клапанов определялось зависимостью

45

Р2н R

(2)

При работе трансмиссии самоходной машины с включенным ходоуменьшителем муфта 17 разомкнута, мощность от ДВС передается к солнечной шестерне 3, сателлитам 8 и далее мощность в ДМ делится на два потока. Один направляется к коробке передач, заднему мосту и подводится к колесам. Другой поток направляется к коронной шестерне 6 и подводится через зубчатую передачу к насосу 7. При этом насос, вращаясь, засасывает масло из гидробака 10 по всасывающей гидролинии 9 и подает его к гидрораспределителю 12. При включенной в КП низшей передаче (Un) водитель переключает гидрораспределитель в позицию I, соединяя основной гидродроссель 13 с напорной гидролинией 11 и с насосом. Мощность, подводимая от насоса к гидродросселю, выделяется в виде тепла, а поток масла, про- ходя от насоса через гидродроссель 13 по гидролинии слива, возвращается в гидро- бак 10. При регулировании гидродросселем 13 водитель задает скорость движения самоходной машины от нуля (гидродроссель открыт) и до максимального значения (в выбранном пониженном диапазоне) - Упмакс (гидродроссель закрыт), определяемого передаточным числом (Un) трансмиссии и передаточным числом (К) дифференциального механизма.. При этом при регулировании скорости до нуля максимальная мощность дросселирования будет составлять

Мдрпмакс /пмакс- Мкмакс Kl PlQlMaKC «2, (3)

где Мк макс - максимальный момент касательной силы тяги на ведущих колесах; Pi - максимальное давление в напорной гидролинии (перед дросселем 13) на низшей передаче, обусловленное максимальным моментом касательной силы тяги; Ki, Кг - коэффициенты пропорциональности. С учетом известных (2) кинематических зависимостей между звеньями ДМ и известных (3) соотношений для давления а ходоуменьши- теле можно установить, ч со

Мк макс г К - 1

Pi

)

(4)

где К

параметр ДМ (или же переда-

Un -q

М2

Mi

точное число ДМ от одного звена 3 к другому 4 при неподвижном реактивном

М к макс

звене 6); М2

Un

- здесь это момент

нагружения водила 4, М1 - здесь это момент нагружения солнечной шестерни 3, Отмакг максимальный поток масла, проходящий через дроссель с выбранным максимальным сечением fi, обусловленным производительностью насоса 7 при остановленном во- диле 4 и давлением Pi; q - рабочий объем насоса 7. С учетом известной зависимости для расхода масла через дроссельную щель (4) будем иметь

QiMaKc aofiTPi,(5)

где ai - коэффициент пропорциональности. Поэтому мощность дросселирования (3) с учетом (4) и (5) может быть выражена зависимостью;

MK макс . / {

К - 1

) at -ft vp7Г6)

При необходимости движения самоходной машины на более высоких пониженных скоростях с бесступенчатым их регулирова0 5

0

5

нием в КП включается соседняя, более высокая передача (Un+i), а гидрораспредели тель 12 устанавливают в позицию I . Тогда насос 7, вращаясь, подает рабочую жидкость через гидрораспределитель к дополнительному гидродросселю 14. При его закрытии самоходная машина будет перемещаться с максимальной скоростью /п+1макс. определяемой меньшим передаточным числом (Un+i). По мере открытия до- полнительного дросселя (увеличения площади проходного сечения дроссельной щели) скорость самоходной машины будет бесступенчато уменьшаться, но уже не до нуля, как в первом случае, а до конечной минимальной величины /п+1мин, определяемой выбранной ограниченной в соответствии с предложенной зависимостью максимальной площадью проходного сечения f2 дополнительного гидродросселя 14, При этом максимальная мощность дросселирования будет автоматически ограничиваться величиной

NflprnlManc Р202макс . К2,(7)

где Р2 - максимальное давление в напорной гидролинии (перед дросселем 14) на высшей (Un+О передаче, обусловленное максимальным моментом касательной силы тяги

М к макс/ К 1 ,

р И7-ГГ- Q ч

к

(8)

ос

Максимальный поток масла через гид- родроссель 14. ограниченный максимальным его сечением i, причем по аналогии с (5) имеет вид:

Q2MaKC aif2l P2.(9)

Максимальная мощность дросселирования (7) на передаче Un+i с учетом (8) и (9) будет выражаться

40 Мдргц-1мэкс :

мк мя,

(-Ч-Ь -f2 VP2K2

(10)

5

50

55

Из уравнений (4) и (8) следует, что

р(11)

Pi Un-f-1 R{

Используя в условии (1) выражения (6), (10) и (11) получим, что f2 (12)

Б случае возникновения на передаче Un нагрузок (тяговых усилий) самоходной машины превышающих максимальные рабочие нагрузки (тяговые усилия) в напорной гидролинии перед основным гидродросселем 13 возникают перегрузочные давления рабочей жидкости, Р inp достигающие давления настройки основного предохранительного клапана 15, PiH

Plnp

) Pi

(12)

где Мк.пр- момент касательной силы тяги на колесах (перегрузочный).

При перегрузках самоходной машины на передаче Un+1 в напорной гидролинии вследствие того, что Un+i Un будут уже возникать перегрузочные давления Р2пр большие, чем на низшей передаче Un:

( К - 1 .

К

Р2пр:

(

(13)

Un + 1 Р

Однако, учитывая, что в изобретении предложено соотношение давлений настройки предохранительных клапанов выбирать в соответствии с зависимостью (2) (см. также формулу 11), очевидно, что перегрузочное давление на высшей передаче будет достигать давления настройки предохранительного клапана 16 Р2н.

Таким образом введение в схему дополнительного предохранительного клапана 16 и выбор предложенного в заявке соотношения давлений настройки клапанов 15 и 16 обеспечивает автоматическое предохранение от перегрузок при переключении передач в КП.

При необходимости работы на основных скоростях движения самоходной машины муфта 17 включается водителем, при этом блокируется ДМ и тем самым как бы отключается ходоуменьшитель, и трансмиссия работает обычным образом.

Формула изобретения

эффективности работы самоходной машины путем ограничения в ходоуменыиителе мощности дросселирования при одновременном расширении диапазона бесступенчатого регулирования пониженных скоростей движения самоходной машины, ходоуменьшитель снабжен дополнительным регулируемым гидродросселем, установленным параллельно основому

гидродросселю, и двухпозиционным трехлинейным гидрораспределителем, первая линия которого соединена с напорной гидролинией, вторая - с основным гидродросселем, третья - с дополнительным

гидродросселем, при этом в первой позиции гидрораспределителя его первая линия соединена со второй, а во второй позиции - с третьей, причем максимальная площадь h проходного сечения дополнительного гидродросселя ограничена величиной, определяемой соотношением

h

25 где fi - максимальная площадь проходного сечения основного гидродросселя.

R

Un

отношение передаточных

Un+1

чисел Un и Un-н двух соседних переключаемых передач, расположенных в коробке передач после дифференциального механизма ходоуменыиителя.

где PIH и Р2н - давления настройки предохранительных клапанов, соответственно основного и дополнительного.