Гидромеханическая трансмиссия транспортного средства Советский патент 1978 года по МПК B60K17/10 

Изобретение относится к гидромеханическим трансмиссиям транспортных средств. Известна гидромеханическая трансмиссия транспортного средства, содержащая гидротрансформатор, коробку передач, входной вал которой соединен с турбинным колесом гидротрансформатора, бортовые суммирующие трехзвенные планетарные механизмы, одни одноименные звенья каждого из которых соединены с соответствующими ведущими звездочками движителя транспортного средства, другие одноименные звенья через коробку передач и гидротрансформатор связаны с ведущим валом трансмиссии 1. Однако известная трансмиссия не обеспечивает возможности получения необходимого диапазона изменения передаточных чисел. Известна также гидромеханическая трансмиссия транспортного средства, содержащая гидротрансформатор, насосным колесом связан ный с ведущим валом трансмиссии, коробку передач, входной вал которой соединен с турбинным колесом гидротрансформатора, бортовые суммирующие трехзвенные планетарные механизмы, одни идноименные звенья каждого из которых соединены с соответствующими ведущими звездочками движителя транспортного средства, другие одноименные звенья через коробку передач и гидротрансформатор связаны с ведущим валом трансмиссии, а третьи одноименные звенья - с дифференциалом планетарного типа, одно звено которого связано с ведущим валом трансмиссии, а другое - с выходным валом коробки передач, и элементы управления поворотом 2. Особенностью этой трансмиссии является наличие гидротрансформатора, установленного между ведущим валом трансмиссии и коробкой передач, и наличие трехзвенного дифференциала планетарного типа, с соответствующим звеном которого связаны через элементы управления,указанные выще третьи звенья бортовых суммирующих планетарных механизмов, а два других, звена этого дифференциала связаны соответственно с ведущим валом трансмиссии и с выходным валом коробки передач. Гидротрансформатор позволяет увеличить общий диапазон трансмиссии, а дифференциала с указанными связями позволяет (по отнощению к своему прототипу) расщирить диапазон фиксированных радиусов поворота, а также разгрузить гидротрансформатор и коробку передач в режиме поворота перепуском части мощности мимо них. Однако данная трансмиссия также не обеспечивает возможности расширения общего диапазона передаточных чисел трансмиссии и характеризуется ограниченным количеством фиксированных радиусов поворота.

Цель изобретения - расширение общего диапазона передаточных отношений трансмиссии и получение дополнительного диапазона фиксированных радиусов поворота.

Для этого трансмиссия снабжена тормозом и фрикционной муфтой, а дифференциал выполнен четырехзвенным, третье и четвертое звенья которого связаны соответственно с третьими звеньями бортовых суммирующих планетарных механизмов, при этом звено дифференциала, связанное с выходным валом коробки передач, соединено с тормозом и эта связь осуществлена через фрикционную муфту, а связь звена дифференциала с ведущим валом трансмиссии выполнена через элементы управления поворотом.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема предлагаемой трансмиссии; на фиг. 2 - вариант выполнения элементов управления поворотом TpaHcnoptHoro средства на основе гидрообъемной передачи.

Предлагаемая конструкция содержит бортовые суммирующие планетарные механизмы, одни одноименные звенья и 2 (водила) каждого из которых с помощью валов соединены (как правило через бортовые рехТ,укторы) с соответствующими звездочками 3 и 4 движителя. Другие одноименные звенья 5 и 6 (эпициклические колеса) каждого механиз.ма через выходной вал 7 коробки передач 8, ее выходной вал 9 и турбинное колесо 10 гидротрансформатора связаны (гидравлически) с его насосным колесом 11. Насосное колесо через зубчатую передачу 12 связано с ведущим валом 13 трансмиссии, присоединяемым к валу двигателя транспортного средства. Третьи звенья 14 и 15 (солнечные колеса) бортовых суммирующих планетарных механизмов связаны соответственно с двумя звеньями 16 и 17 (солнечные колеса) четырехзвенного дифференциала, причем конструктивно связь звена 14 со звеном 16 выполнена непосредственной, а связь звена 15 со звеном 17 осуществлена через зубчатую передачу 18, вал 19 и зубчатую передачу 20. Третье звено 21 (солнечное колесо) четырехзвенного дифференциала через зубчатую передачу 22, элементы управления поворотом транспортного средства, выполненные в данном случае в виде маханического реверсивного устройства из управляемых фрикционных муфт 23 и 24, взаимодействующих через коническую зубчатую пе редачу 25, и управляемого тормоза 26, связано через зубчатую передачу 27 с насосным колесом 11 гидротрансформатора, которое, как указывалось, связано через зубчатую передачу 12 с ведущим валом 13 трансмис.сии. Четвертое звено 28 (водило) четырехзвенного дифференциала снабжено управляемыми тормозом 29 и фрикционной муфтой 30, с-вязывающей это звено (через звено 5) с выходным валом 7 коробки передач. Перечисленные четыре звена 16, 17, 21 и 28 дифференциала представляют соответственно эпициклическое колесо, два солнечных колеса и водило, взаимодействующих между

собой через находящиеся в зацеплении сателлиты 31 и 32, оси которых закреплены на водиле 28.

Прямолинейное (поступательное) движение и поворот транспортного средства в одну или другую сторону имеют два режима - нормальный и замедленный, что удваивает число ступеней передач, расширяя тем самым общий диапазон. Нормальный режим целесообразно использовать в облегченных условиях движения (по дорогам), а замедленный режим - в тяжелых условиях движения (на местности).

Эти режимы движения получают путем изменения оборотности солнечных колес 14 и 15 суммирующих планетарных механизмов за счет управления тормозом 29 и фрикционной муфтой 30. Нормальный режим осуществляется при выключенном тормозе 29 и включенной муфте 30. Замедленный режим осуществляется при отключенной муфте 30 и включенном тормозе 29В прямолинейном движении транспортного средства на том и другом режимах включен тормоз 26 при отключенных фрикционных муфтах 23 и 24. При этом солнечное колесо 21 неподвижно, и четырехзвенный дифференциал выполняет роль планетарного редуктора. В рассматриваемых условиях при замкнутой фрикционной муфте 30 этот редуктор через водило 28 получает вращение от выходного вала 7 коробки передач, раздавая его на звенья 16 и 17, первое из которых вращает солнечное колесо 14 суммирующего планетарного механизма одного борта, а второе через передачу 20, вал 19 и передачу 18 вращает с той же скоростью солнечное колесо 15 суммирующего планетарного механизма другого борта (равные скорости вращения солнечных колес 14 и 5 обеспечиваются путем подбора внутреннего передаточного числа четырехзвенного дифференциала и передаточных чисел передач 20 и 18). Эпициклические колеса 5 и 6 суммирующих планетарных механизмов вращаются одинаково от вала 7 в ту же сторону, что и солнечные колеса 14 и 15, или противоположную сторону (на задней скорости в коробке передач). Имея по отнощению к указанным солнечным колесам иную скорость В результате водила 1 и 2, суммируя движения солнечных и эпициклических колес, передают вращения к ведущим звездочкам 3 и 4 и далее к гусеничным движителям, обеспечивая им одинаковые скорости вращения и, следовательно, прямолинейность движения транспортного средства в нормальном режиме.

При разомкнутой муфте 30 и включенном тормозе 29 все элементы четырехзвенного дифференциала неподвижны и связанные с ним солнечные колеса 14 и 15 суммирующих планетарных механизмов остановлены. В этом случаепередача вращения к этим механизмам осуществляется только от эпициклических колес 5 и 6, что обеспечивает водилам 1 и 2, ведущим звездочкам 3 и 4 замедленный режим вращения с одинаковой скоростью.

Поворот транспортного средства в ту или другую сторону осуществляется отключением тормоза 26 и включение.м фрикционной муфты 24 или 23, что в первом случае обеспечивает

вращение солнечного колеса 21 в одну сторону от передачи 27, через муфту 24 и передачу 22, а во втором случае обеспечивает вращение солнечного колеса 21 с той же скоростью в противоположную сторону от передачи 27 через коническую передачу 25, муфту 23 и передачу 22. В том и другом случаях солнечные колеса 14 и 15 суммирующих планетарных механизмов начинают одновременно вращаться в разные стороны. В нормальном режиме движения транспортного средства (включена муфта 30) вращение солнечного колеса 21, суммируясь с вращением водила 28, вызывает увеличение скорости вращения солнечного колеса одного суммирующего планетарного механизма при соответствующем замедлении на равную величину скорости вращения солнечного колеса противоположного суммирующего планетарного механизма. В замедленном режиме движения транспортного средства (включен тормоз 29), не происходит эс()фекта суммирования скоростей солнечного колеса 21 и водила 28, ибо последнее остановлено. Вращение солнечного колеса 21, передаваясь эпициклическому колесу 16 и солнечному колесу 17, обеспечивает в данном случае вращение солнечных колес 14 и 15 суммирующих планетарных механизмов с одинаковой скоростью, но в противоположные стороны.

Таким образом, как в. нормальном, так и замедленном режимах движения обеспечивается вращение звеньев 1 и 2 и связанных с ними ведущих звездочек 3 и 4 с различными угловыми скоростями вводя транспортное средство в поворот с больщей или меньшей угловой скоростью поворота.

Симметричность поворота транспортного средства в одну или противоположную сторону при одинаковой скорости вращения солнечного колеса 21 обеспечивается соответствующим под бором чисел зубьев колес четырехзвенного дифференциала, передач 18 и 20 или передачи 25.

Следует отметить, ч.то для обеспечения контролируемого и плавного изменения радиусов поворота и увеличения их диапазона механическое реверсивное устройство по фиг. 1 может быть заменено гидрообъемной передачей, как показано на фиг. 3, содержащей гидронасос 33 и гидромотор 34.

Такое устройство для управления поворотом транспортного средства было указано как вариант в трансмиссии по-прототипу.

б прямолинейном движении транспортного средства передача заперта, гидромотор 34 остановлен, что эквивалентно включению тормоза 26 на фиг. 1. Режим поворота обеспечивается вращением гидромотора 34 в одну или другую стороны с различной скоростью, расщиряя возможности по управляемости поворотом по сравнению с механическим реверсивным устройством.

Наконец, следует обратить внимание на то, что в конструкции предлагаемой трансмиссии гидротрансформатор может содержать механизм блокировки его колес или быть вообще упразднен. В том и другом случаях это приводит к сокращению в меньщей или большей степени общего диапазона трансмиссии и закономернсстей в изменении радиусов поворота транспортного средства.

Технический эффект, достигаемый использованием предлагаемой трансмиссией, заключается в возможности получения нормального и замедленного режимов, что, как в прямолинейном движении, так и в повороте, увеличивает общий диапазон трансмиссии, например, на 25-30%, практически без увеличения ее габаритов.

Формула изобретения

Гидромеханическая трансмиссия транспорт-ного средства, преимущественно гусеничного, содержащая гидротрансформатор, насосным колесом связанный с ведущим валом трансмиссии, коробку передач, входной вал которой соединен с турбинным колесом гидротрансформатора, бортовые суммирующие трехзвенные планетарные механизмы, одни одноименные звенья каждого из которых соединены с соответствующими ведущими звездочками движителя транспортного средства, другие одноименные звенья через коробку передач и гидротрансформатор связаны с ведущим валом трансмиссии, а третьи одноименные звенья - с дифференциалом планетарного типа, одно звено которого связано с ведущим валом трансмиссии, а другое - с выходным валом коробки передач, и элементы управления поворотом, отличающаяся тем, что, с целью расщирения общего диапазона, она снабжена тормозом и фрикционной муфтой, а дифференциал выполнен четырехзвенньш, третье и четвертое звенья которого связаны соответственно с третьими звеньями бортовых суммирующих планетарных механизмов, при этом звено дифференциала, связанное с выходным валом коробки передач, соединено с тормозом и эта связь осуществлена через фрикционную муфту, а связь звена дифференциала с веду1цим валом трансмиссии выполнена через элементы управления поворотом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США № 338353, кл. 74-720,1968.

2.Авторское свидетельство СССР № 521174 по заявке № 1648463/11 с приоритетом 12 04 1971 г., по которой принято положительное рещение.

гс--1 -22

h-27

J4

33