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

С целью повышения плавности включения муфты сцепления трансмиссия снабжена дросселем, установленным между каналом подачи жидкости к силовому цилиндру фрикционной муфты и гидравлической камерой, стенка, разделяющая рабочую полость муфты сцеплеиня и гидравлическую камеру, выполнена в виде плавающего разделительного поршня, а в стенке турбинного колеса выполнено отверстие, расположенное напротив разделительного поршня. С целью уменьшения времени включения муфты сцепления в разделительном поршне выполнено отверстие, сообщающее между собой рабочую полость муфты сцепления и гидравлическую камеру. На фиг. 1 показана гидромеханическая трансмиссия транспортного средства, в которой гидравлическая- камера сообщена со сливом непосредственно; на фиг. 2 - то же, гидравлическая камера связана со сливом через канал подачи жидкости к гидравлически управляемому силовому цилиндру фрикционной муфты; на фиг. 3 - то же, с разделительным поршнем в рабочей полости муфты сцепления; на фиг. 4 - то же, в разделительном корпусе выполнено отверстие. Гидромеханическая трансмиссия состоит из гидротрансформатора и ступенчатой коробки передач. Гидротрансформатор содержит насосное колесо 1, соединенное с двигателем, турбинное колесо 2 и реактор 3, связанный с его валом 4 муфтой 5 свободного хода. Колесо 2 снабжено кожухом 6, охватывающим колесо 1 и образующим полость, внутри которой размещена фрикционная муфта 7 для блокировки колес гидротрансформатора. Эта фрикционная муфта имеет гидравлический силовой цклиндр 8, содержащий поршень 9 для сжатия фрикционного диска 10, связанного с колесом I. Подвод жидкости к цилиндру 8 от насоса 11 осуществляется через распределитель 12 и каналы 13, 14 и 15.. Колесо 2 гидротрансформатора размещено между колесом 1 и шестерней 16 привода промежуточного вала ступенчатой коробки передач, установленной иа валу 4 реактора. На колесе 2 закреплен корпус 17 муфты 18 сцепления для связи этого колеса с шестерней 16. Эта муфта имеет рабочую полость 19 и содержит нажимной диск 20, являющийся одновременЕю поршнем для сжатия фрикционного диска 21, соединенного с шестерней 16. Подвод жидкости к полости 19 от насоса 11 осуществляется через распределитель 22 и каналы 23, 24 и 25. Диск 20 муфты сцепления 18. нагружен отжимными пружинами 26. На корпус 17 муфты надет дополнительный поршень 27, соединенный с диском 20 муфты 18 и образующий с обратной стороны корпуса 17 гидравлическую камеру 28. Эта камера через проход 29 соединена с полостью 30. Полость 30 отделена от полости Ш муфты 18 перегородкой 31 и подключена через дроссельное отверстие 32 к внутренней полости 33 гидротрансформатора. Через проход 34, и канал 35 полость 30 сообщена ео-сливом. Перегородка 31 является стенкой, разделяющей рабочую полость 19 муф ты 18 и камеру 28. Работа гидромеханической трансмиссии происходит следующим образом. При включении муфты 18, связывающей ко- . лесс 2 с шестерней 16, распределитель 22 направляет жидкость от насоса 11 по каналам 23, @4 и 25 в полость t9 этой муфты. Под действием давления жидкости диск 20 подходит к диску 21 и включает муфту 18. Мощность в этом случае от колеса 1 передается к колесу 2 гидравлическим путем, а от турбинного колеса черея включенную муфту 18 к шестерне 16 привода промежуточного вала коробки передач. При включении муфты 18 распределитель 22 сообщает ее полость 19 через каналы 23, 24 и 25 со сливом. В этом случае на нажимной диск действует усилие, вызванное центробежной составляющей давления жидкости, оставшейся в полости 19. Это усилие уравновешивается усилием на поршне 27, которое направлено в противоположную сторону и также вызвано центробежной составляющей давления жидкости, находящейся в полости 30 и в камере 28. Для того, чтобы давление в полости 30 и камере 28 не превышало величины центробежной составляющей этого давления, полость 30 сообщенасо сливом проходом 34 и каналом 35. Постоянное заполнение полости 30 и камеры 28 обеспечивается подачей жидкости из полостн 33 гидротрансформатора через отверстие 32. Отход диска 20 в исходное положение происходит под действием усилия на поршне 27 и усилия пружин 26. За счет этого обеспечивается надежное выключение фрикционной муфты 1й как при вращающемся, так и при неподвижном турбинном колесе. При включении муфты 7 блокировки колес гидротрансформатора распределитель 12 соединяет ее цилиндр 8 через каналы 13, 14 и 15 с Hapq ftota Ц. Причем в силовом цилиндре устанавливается более высокое давление, чем в пблости 33 гидротрансформатора. Благодаря этому поршень 9 этой муфты подходит к диску 10 и замыкает муфту 7. Мощность в этом случаеот.колеса 1 передается к колесу 2 через муфту 7; а от колеса 2 через муфту 18 к шестерне 16 привода промежуточного вала коробки передач. При выключении муфты 7 ее цилиндр 8 сообщается распределителем 12 через каналы 13, 14 и 15 со сливом. При этом поршень 9 под действием давления в полости 33 гидротрансформатора отходит от диска 10 и размыкает муфту 7. В гидромеханической трансмиссии (фиг. 2) диск 20 муфты 18 установлен своей ступицей 36 на шестерне 16. В этом случае камера 28 связана со сливом через, канал 14 подачи жидкости к гидравлически управляемому цилиндру 8 муфты 7 блокировки насосного и турбинного колес гидротрансформатора. Включение и выключение муфты 18 происходят аналогично, так как на период пёреклю-. чения муфты 18 муфта 7 с целью уменьшения инерционных нагрузок в трансмиссии выклюается и, следовательно, камера 28 через каал 14 подачи жидкости к муфте 7, а также роходы 29, 34И полость 3 сообщается со ливом. После включения муфты 18 может быть ключена и муфта 7 блокировки колес гидрорансформатора. При этом давление, подаваемое в цилиндр 8 этой муфты, через канал 14, полость 30 и проходы 29 и 34 распространяется и иа камеру 28 поршня 27. Благодаря этому усилие на диске 20 муфты 18 окажется меньше, чем в случае, муфта 7 выключена. днако и передаваемый через муфту 18 крутяШ.ИЙ момент в данном случае меньше, поскольку гидротрансформатор окажется заблокированным и не сможет увеличивать крутящий момент двигателя. Таким образом и в этом случае величина усилия иа диске 20 муфты 13 окажется достаточной.

В гидромеханической трансмиссии (фиг. 3) тенка, разделяющая полость 19, муфты 18 и камеру 28, выполнена в виде плавающего разделительного поршня 37. Полость 30, образованная между колесом 2 и поршнем 37, дополнительно сообщена с полостью 33 гидрорансформатора отверстием 38. Отверстие 38 выполнено в стенке 39 турбинного колеса напротив, поршня 37. В поршне. 37 Bunoj.HeH также паз 40, обеспечивающий проход жидкости из 28 в полость 30, когда поршень 37 прижат к стенке 39. Кроме того, полость 30 сообщена со сливом через дроссель 41, установленный между каналом 14 подачи жидкости к цилиндру 8 муфты 7 и камерой 28.

При включении муфты 18 поршень 37 находится в крайнем правом положе 1ии до тех пор, пока давление в полости 19 не поднимется-до величины давления в полости 30. Когда давление в этом цилиндре превысит давление в полости 30, поршень 37 начнет перемещаться влево, вытесняя жидкость из полости 30 через дроссель 41 и увеличивая объем полости 19. Благодаря этому давление в полости 19 муфты 18 некоторое время возрастает (незначительно), что обеспечит плавное включение муфты 18.. В конце своего хода поршень 37 упрется в стенку 39 и перекроет отверстие 38. Затем полость 30 и соединенная с ней камера 28, как и в предыдущих случаях сообщаются со сливом (через дроссель 41 и проход 34) и подключаются к полости 33 гидротрансформатора (через отверстие 32).

При включении муфты 7 поршень 37 останется прижатым к стенке колеса 2, так как площадь, омываемая жидкостью, с правой стороны поршня 37, больше, чём с левой.

Выключение муфты 18 сопровождается отходом поршня 37 от стенки 39 колеса 2. При этом поршень 37 под действием своей упругости (если он изготовлен из упругой диафрагмы) и давления в полости 33 гидротрансформатора отходит в свое крайнее правое положение. Это же давление создает на поршне 27 усилие, которое отжимает диск 20 влево и выключает муфту 18..

Разделительный гидромеханической трансмиссии (фиг. 4) содержит дополнительно отверстие 42, выполненное в нем напротив стенки 39 турбинного колеса, в которую упирается поршень, находясь в крайнем левом положении. Отверстие 42 сообщает между собой полость 19 муфты 18 и камеру 28.

При включении муфты 18 лишь небольшая часть жидкости, вытесняемой из гидравлической камеры 28, образованной поршнем 27, попадает на слив через дроссель 41. Основная часть жидкости из-за разности давлений перетекает через отверстие 42 в полость 19. Это обеспечивает более быстрое включение муфт ты 18. После отхода поршня 37 в крайнее левое положение отверстие 42 так же как и шверстие 38 перекрывается и камера 28 остается сообщенной со сливом (через проходы 29,

34, паз 40 и полость 30) и подключенной через отверстие 32 к полости 33 гидротрансформатора.

При выключении муфты 18 жидкость после отхода поршня 37 от стенки 39 колеса 2 будет

из полости 33 попадать через отверстие 42 также и в полость 19.

Так как слив из полости 19 через канал 24 имеет меньшее гидравлическое сопротивление, чем слив из полости 30 через дроссель 41, то давление в полости 30 и камере 28 выше,чем

в полости 19. Поэтому на поршне 27 возникает усилие достаточное для отвода диска 20 влево и выключения муфты 18.

Размещение колеса 2 гидротрансформатора между колесом и шестерней 16 привода промежуточного вала позволяет закрепить корпус 17 муфты 18 непосредственно на колесе 2. При этом сокращается осевой габарит гидромеханической трансмиссии, так как турбинное колесо частично играет роль корпуса муфты 18. Эта гидромеханическая трансмиссия позволяет

использовать также и способ уравновеи1ивания усилий от центробежной составля« щей давления на диске 20 муфты 18, не вызыв: ющей увеличения ее осевого габарита, лоскольку примененный с этой целью поршень 27 располагается над турбинным колесом шдротрансформатора. При этом конструкция муфты 18 обеспечивает также плавное ее включение.

Формула изобретения

1. Гидромеханическая трансмиссия транспортного средства, содержащая коробку передач с промежуточным валом и шестерней, установленной на иромем.уточном валу, входной

вал, гидротрансформатор, насосное колесо которого связано с входным валом трансмиссии, а турбинное колесо - с промежуточным валом коробки передач посредством гидравлически управляемой муфты сцепления, имеющей корпус, с размещенным в нем нажимным диском, и фрикционную муфту с гидравлически управляемым силовым цилиндром для блокировки насосного н турбинного колес гидротрансформатора, связанным каналом подачи жидкости с насосом, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения се компактности и повышения надежности, окз снабжена охва ываюи1им корпус муфты сцепления дополнительным поршнем, соединенным с нажимным диском и образующим с наружной стороны Корпуса муфты сцепления гидравлическую камеру, а в стенке турбннного колеса гидротрансформатора выполнено дроссельное отверстие, прн этом турбинное колесо распо,1южено между насосным колесом и шестерней привода промежуточного вала коробки передачи н соединено с корпусом муфты сцепления, а гадравлнческая камера связана со слнвом ц- посредством дроссельного отверстия в стенке турбннного колеса с внутренней полостью гидротрансформатора.

2.Трансмиссия п. , отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, гидравлическая камера связана со сливом через канал подачи жидкости к гидравлически управляемому силовому цилиндру фрикционной муфты.

3.Трансмиссия по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью повышения плавности вклю/7 в

чения муфты сцепления, она снабжена дросселем, установленным между каналом подачи жидкости к силовому цилиндру фрикционной муфты н гидравлической камерой, стенка, разделяющая рабочую полость муфты сцепления и гндравлическую камеру, выполнена в внде плавающего разделительного поршня, а в стенке турбинного колеса выполнено отверстие, расположенное напротив разделительного поршня.

4, Трансмнссня но н. 3, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения времени включения муфты сцепления, п разделительном поршне выполнено отверстие, сообщающее между собой рабочую полость муфты сцеплення н гидравлическую камеру

Источники ннфор1лации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США № 3090473, кл. , 1963.

2.Патент США № 3313J8I, кл. 74-732, 1967.

of.f

r

п.