Бесступенчатая силовая передача для транспортных средств Советский патент 1992 года по МПК B60K17/08 

-11

vi со со

N) VI Ю

Изобретение относится к автоматическим бесступенчатым передачам, предназначенным, преимущественно, для транспортных средств.

Известна бесступенчатая силовая пере- 5 дача для транспортных средств, содержащая ведущий шкив с подвижным и неподвижным дисками, ведомый нерегулируемый шкив, клиновой ремень, обхватывающий шкивы и опирающийся на 10 ограничительную втулку, расположенную на ведущем шкиве, центробежный механизм осевого перемещения подвижного диска ведущего шкива.

Недостатки этой бесступенчатой пере- 15 дачи - интенсивный износ ремня передачи при управлении транспортным средством с двумя ведущими элементами и при провале ремня в ограничительной втулке на более низкую орбиту при трогании с места, невозможность реверсивного движения транс- 20 портного средства при одностороннем движении ремня передачи.

Известна также передача для автомобиля ДАФ, содержащая две бесступенчатых силовых передачи, каждая из которых со- 25 держит ведущий и ведомый шкивы с подвижным и неподвижным в осевом направлении дисками, клиновой ремень, охватывающий шкивы, механизм осевого перемещения подвижного диска ведущего 30 шкива.

Передача для автомобиля ДАФ содержит, как минимум, ведущий шкив с подвижным и неподвижным дисками и центробежным механизмом осевого пере- 35 мещения подвижного диска (далее саморегулируемый шкив), установленные на ведомом валу реверсивного звена, регулируемый ведомый шкив с подпружиненным в осевом направлении подвижным диском, 40 клиновой ремень (гибкий элемент), охватывающий шкивы,реверсивное звено,обеспе- чивающее передачу движения от двигателя бесступенчатой передаче с возможностью периодического изменения направления 45 движения транспортного средства, за счет изменения направления движения ремня передачи. Реверсивное звено состоит из ведущего вала с закрепленной на нем ведущей конической шестерней, двух соосно 50 расположенных на ведомом валу свобод- новращающихся конических колес, связанных между собой ведущей шестерней, муфты сцепления поочередного взаимодействия с коническими колесами,установлен- 55 ной подвижно в осевом направлении на ведомом валу.

Недостатком такой передачи является отсутствие дифференциала. В этой переда-

че два ведущих саморегулируемых шкива, установленные на консолях ведомого вала реверсивного звена, не могут без дополнительных устройств вращаться с различной угловой скоростью, т.е. реверсивное звено не обладает функцией дифференциала. Возможность вращения с различной угловой скоростью ведущих элементов транспортного средства может быть при определен-1 ных условиях обеспечена применением в передаче клиновых ремней, передающих движение за счет трения. Это неизбежно влечет интенсивный износ ремней передачи либо ведущих элементов, а также определенные дополнительно возникающие разрушающие усилия на ведомом валу реверсивного звена, зубчатой передаче, ее ведущих и ведомых валах, устранение которых возможно при использовании в передаче одной пары шкивов, охватываемых клиновым ремнем и одним ведущим колесом, или необходимо бороться с указанным недостатком путем увеличения запаса прочности деталей передачи, а это, помимо уве- личения материалоемкости, снижает надежность управления транспортным средством. Применение в передаче металлических ремней исключает возможность проскальзывания ремня в шкивах.

Недостатком этой передачи является также отсутствие в конструкции саморегулируемого шкива ограниченной втулки.

Кроме того, данная передача характеризуется интенсивным износом ремня при работе на малых диаметрах контакта и управлении (маневрировании транспортным средством), отсутствием возможности реверсивного движения транспортного средства при одностороннем движении ремня передачи, пониженной (нестабильной при изменении коэффициента сцепления управляемых колес автомобиля) надежностью управления транспортным средством при маневрировании.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является реверсивная передача для самоходной машины, содержащая двигатель, в еду щи и и ведомый шкивы, охватывающий шкивы клиновой ремень, делительный дифференциал, на ведущем валу которого установлен ведомый шкив.

В этой передаче делительный дифференциал предназначен для распределения крутящего момента (движения) на две равные по величине части и не влияет на повы- шение надежности управления транспортным средством при маневрировании.

Кроме того, конструкция передачи очень сложна, более металлоемка и трудоемка при изготовлении.

Цель изобретения - повышение надежности управления транспортным средством при маневрировании и увеличение долговечности ремня передачи.

Цель достигается тем, что бесступенчатая силовая передача, содержащая двигатель, ведущий и ведомый шкивы. охватывающий шкивы клиновой ремень, делительный дифференциал, на ведущем валу которого установлен ведомый шкив, снабжена реверсивным звеном в виде кулачковой муфты сцепления, на валу которой установлен ведомый шкив с неподвижным и подвижным дисками, причем последний (подвижный диск ведомого шкива) подпружинен в осевом направлении, дифференциал имеет две ведомые шестерни, а двигатель связан непосредственно с ведущим шкивом, имеющим механизм осевого перемещения подвижного диска в виде центробежного регулятора и ограничительные втулки конусно-цилиндрического профиля для ремня, установленные с возможностью вращения в подвижном и неподвижном дисках.

На фиг. 1 изображена схема бесступенчатой силовой передачи для транспортных средств; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1 (расположение ремня в ограничительной втулке).

Бесступенчатая силовая передача (фиг. 1) содержит двигатель 1, на валу 2 которого установлен ведущий шкив 3 с неподвижным и подвижным дисками. В дисках ведущего шкива 3 с возможностью вращения установлена ограничительная втулка 6, состоящая из двух половин, каждая из которых имеет конусно-цилиндрический профиль для ре- мня 7 (фиг. 2). На ведущем шкиве 3 также установлен центробежный механизм 8 осевого перемещения подвижного диска 5. Ведущий шкив 3 через ремень 7 связан с ведомым шкивом 9. Ведомый шкив 9 с не- подвижным 10 и подвижным 11 дисками установлен на ведущем валу 12 реверсивно- дифференциального узла 13. Перемещение подвижного диска 11 ведомого шкива 9 в осевом направлении осуществляется за счет пружины 14. Ведомые полувалы 15 ре- версивно-дифференциального узла 13 связаны с ведущими элементами 16 транспортного средства, например передними колесами автомобиля.

Бесступенчатая силовая передача снабжена реверсивно-дифференциальным узлом 13 (реверсивным дифференциалом), обеспечивающим дифференцированное вращение относительно друг друга, как минимум, двух ведущих элементов транспортного средства.

Реверсивно-дифференциальный узел 13 выполнен следующим образом. На валу 12 установлено реверсивное звено в виде кулачковой муфты 17 сцепления с двумя шестернями 18 и 19. Причем шестерня 18 выполнена свободно вращающейся, а шестерня 19 может быть выполнена как свободно вращающийся, так и совместно с муф- той 17 сцепления. В первом случае шестерня 19 находится в постоянном зацеплении с шестерней 20 обратного хода, во втором - на время реверсивной работы передачи. Промежуточная шестерня 21 связывает между собой шестерни 18 и 22 прямого хода и находится с ними в постоянном зацеплении. Шестерни 20 обратного и 22 прямого хода жестко соединены с водилом 23 конического дифференциала, полуосевые шестерни 24 которого связаны с полуосями 15, а между собой свободно вращающимися сателлитами 25.

Бесступенчатая силовая передача работает следующим образом.

Движение через вал 2 двигателя 1 передается дискам 4 и 5 ведущего шкива 3. При этом на холостом ходу ремень 7 частично своими боковыми и внутренней поверхностями опирается соответственно на конусно-цилиндрическиеповерхностисвободновращающейся ограничительной втулки 6, чем обеспечивается постоянная высота h захвата ремня 7 дисками 4 и 5, вследствие чего передачи полезной нагрузки не происходит.

Величина зазора S при постоянной величине расхождения дисков 4 и 5 не влияет на величину h захвата ремня 7. При расхождении дисков 4 и 5, в пределах величины а между конической поверхностью ремня 7 и конической поверхностью ограничительной втулки 6, появляется соответствующий зазор S, однако цилиндрическая поверхность ограничительной втулки не позволяет ремню 7 перейти на меньшую орбиту вращения и сохраняет неизменной высоту h захвата ремня 7 передачи.

При увеличении частоты вращения ведущего шкива 3 центробежный механизм 8 перемещает подвижный диск 5 до соприкосновения с ремнем 7. При дальнейшем перемещении подвижного диска 5 ремень 7 зажимается дисками 4 и 5 и передает полезную нагрузку на ведомый шкив 9, подвижный диск 11 которого поджат к неподвижному диску 10 пружиной 14, обеспечивающей натяжение ремня 7.

При дальнейшем увеличении частоты вращения ведущего шкива 3 центробежный

механизм 8 продолжает сдвигать подвижный диск 5 к неподвижному 4, выталкивая ремень 7 на орбиту большего диаметра, если возникшие при этом центробежные силы превышают силу давления пружины 14 на диск 11. При этом диски 10 и 11 ведомого шкива 9 раздвигаются, обеспечивая тем самым неизменность межосевого расстояния между ведущим 3 и ведомым 9 шкивами передачи.

Далее движение (вращение) от ведомого шкива 9 через вал 12 и установленную на нем подвижно в осевом направлении кулачковую муфту 17 сцепления получает шестерня 18 прямого хода, также установленная на валу 12 (при включенной муфте 17 шестерня 18свободно вращается на валу 12, а шестерня 19, если она выполнена совместно с муфтой 17, вращается постоянно, а если раздельно, то свободно вращается, нахо- дясь в постоянном зацеплении с шестерней 20 обратного хода). Далее движение через шестерню 21 (паразитную) получает шестерня 22 прямого хода, жестко связанная с водилом 23 конического дифференциала, передающего вращение полувалам 15, связанным с ведущими элементами 16 транспортного средства.

Реверсивное движение транспортного средства обеспечивается изменением на- правления вращения ведомых полувалов 15 путем переключения реверса реверсив- но-дифференциального узла. .

Реверсивное движение осуществляется путем перемещения муфты 17 из правого крайнего положения, соответствующего прямому ходу, влево до полного зацепления через шестерню 19с шестерней 20 обратного хода, жестко связанной с водилом 23 конического дифференциала,

Конический дифференциал при прямом и обратном ходе работает следующим образом. Движение от водила 23 через крестовину 26 передается конической шестерне 25 (сателлиту), находящейся в постоянном за-

цеплении с полуосевыми шестернями 24, которые в свою очередь связаны с полувалами 15. При одинаковых частоте и направлении вращения полувалов 15 сателлиты 25, полуосевые шестерни 24 и крестовина 26 находятся в состоянии покоя относительно вращающегося водила 23 с частотой вращения и направлением, одинаковым с полувалами 15.

В случае необходимости управления транспортным средством: изменение направления движения транспортного средства по криволинейным траекториям, различная частота вращения ведущих элементов транспортного средства обеспечивается через полувалы 15, установленные на них полуосевые шестерни 24, смещение которых относительно друг друга будет дифференцировано от частоты вращения или поворота сателлита 25.

Формула изобретения Бесступенчатая силовая передача для транспортных средств, содержащая двигатель, ведущий и ведомые шкивы, охватывающий шкивы клиновой ремень, делительный дифференциал, на ведущем валу которого установлен ведомый шкив, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности управления транспортным средством при маневрировании и увеличения долговечности ремня передачи, она снабжена реверсивным звеном в виде кулачковой муфты сцепления, на валу которой установлен ведомый шкив с неподвижным и подвижным дисками, причем последний подпружинен в осевом направлении, дифференциал имеет две ведомые шестерни а двигатель связан непосредственно с ведущим шкивом, имеющим механизм осевого перемещения подвижного диска в виде центробежного регулятора и ограничительные втулки конусно-цилиндрического профиля для ремня, установленные с возможностью вращения в подвижном и неподвижном дисках.

Изобретение относится к транспортному машиностроению. Цель изобретения - повышение надежности управления транспортным средством при маневрировании и увеличение долговечности ремня передачи. Бесступенчатая силовая передача для транспортных средств содержит двигатель 1, ведущий шкив с подвижным 4 и неподвижным дисками, ведомый шкив 9, охватывающий шкивы клиновый ремень 7, центробежный механизм осевого перемещения подвижного диска 4, реверсивное звено. Для повышения надежности управления транспортным средством при маневрировании и увеличении долговечности ремня передача снабжена делительным дифференциалом, двигатель 1 непосредственно связан с ведущим шкивом, а диффе- ренциал выполнен совместно с реверсивным звеном в виде реверсивно-диф- ференциального узла, на ведущем валу которого установлен ведомый шкив 9 с неподвижным и подвижным дисками, причем последний подпружинен в осевом направлении. Передача снабжена ограничительными втулками 6, имеющими каждая конусно-цилиндрический профиль для ремня 7 и установленными с возможностью вращения в подвижном 4 и неподвижном дисках ведущего шкива. 2 ил. (Л С

фиг. 2