Гидромеханическая передача транспортного средства Советский патент 1980 года по МПК B60K17/10 

I

Изобретение относится к трансмиссиям транспортных средств.

Известна гидромеханическая передача транспортного средства, состоящая из гидротрансформатора и механической коробки передач, причем гидротрансформатор содер- , жит корпус, в котором расположены входной вал, насосное колесо с лопастями, связанное с входным валом, выходной вал, турбинное колесо, связанное с выходным валом реакторное колесо с поворотными лопастями, связанное с корпусом,и механизм управ- ю ления поворотом лопастей реакторного колеса 1.

Недостатком этой конструкции является низкий коэффициент трансформации крутящего момента, что приводит к применению сложных и многодиапазонных механических коробок передач.15

Цель изобретения - увеличение коэффициента трансформации крутящего момента.

Это достигается тем, что гидромеханическая передача снабжена роликами, насосное колесо снабжено дополнительными поворотными лопастями, концентрично расположенными на насосном колесе и соединен- 20

ными шарнирно на периферии последнего, турбинное колесо выполнено с двумя лопастями и фигурными направляющими, реакторное колесо снабжено лопастями, жестко соединенными с реакторным колесом, на концах которых расположены поворотные лопасти, при этом упомянутые ролики установлены на концах дополнительных поворотных лопастей и размещены в фигурных направляющих турбинного колеса.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема гидромеханической передачи; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Входной вал 1 присоединен к кожуху 2, в котором установлено насосное колесо 3, несущее на своих периферийно расположенных осях качающиеся лопасти 4. С обеих боковых сторон лопастей 4 на оси 5 надеты ролики 6. Во внутренней полости насосного колеса размещены неподвижные лопасти 7.

Турбинное колесо 8 также вмонтировано в отдельный кожух 9, жестко соединенный с выходным валом 10. Турбинное колесо выполнено с двумя лопастями 11. На внутренних торцовых поверхностях турбинного колеса выполнены направляющие 12 роликов.

Кроме того, в передней торцовой поверхности турбинного колеса расположены два впускных окна 13.

Реакторное колесо 14 связано с корпусом 15 посредством соединительной оси 16 и фланца 17. Каналы колеса 14 образованы лопастями 18. Лопасти 19 сделаны поворотными. Регулирование их наклона осуществляется с помощью любого известного механизма, состоящего, например, из рычага 20, поворотного диска 21, вала 22, червячного сектора 23 и червяка 24.

Как видно на фиг. 2 и 3, направляющие 12 имеют сложную конфигурацию, которая образована дугами окружностей, проведенных из шести центров. Каждая пара этих центров симметрично расположена относительно оси вращения колес передачи. Длинные дуги проведены концентрично двум лопастям турбинного колеса. Эти участки направляющих канавок являются основными. Короткие дуги составляют два диаметрально расположенных переходных участка.

Работает гидромеханическая передача следующим образом.

Механическая энергия передается от насосного 3 к турбинному колесу 8 из-за воздействия роликов 6 на направляющие 12. Ролики 6 нагружены инерционными силами, возникающими в результате движения.

На фиг. 2 показано положение роликов 6, контактирующих с основными участками направляющих 12. Если при таком положении роликов на них действуют большие центробежные силы инерции от вращающихся масс, то происходит блокировка.насосного и турбинного колес, которые начинают вращаться с одинаковой скоростью. При возрастании нагрузки на турбинном колесе указанные центробежные силы с некоторого момента не в состоянии удерживать гидромеханическую передачу в блокированном положении и турбинное колесо начинает отстаивать в своем вращении от насосного колеса. Благодаря асимметричной форме направляющих 12 лопасти 4 насоса с осями 5 и роликами 6, вращающиеся относительно оси валов передачи, в данном случае, начинают качаться на осях насосного колеса. Механическая энергия, связанная с качательным движением лопастей 4, не вызывает появления на корпусе 15 реактивного момента, следовательно не создаются условия для обеспечения трансформации крутящего момента.

Аналогичный процесс может совершаться также и при уменьшении скорости вращения насосного колеса.

Для создания реактивного момента служит гидравлический поток энергии. Последний возникает благодаря сокращению объема рабочих камер, образованных лопастями И. и 4 и внутренними торцовыми поверхностями турбинного колеса 8. При вращении насосного колеса 3 относительно турбинного

колеса 8 объемы жидкости, находящиеся в рабочих камерах между соседними качающимися лопастями 4, непрерывно уменьи1аются. В результате этого происходит вытеснение рабочего тела из рабочих камер через каналы, образованные неподвижными лопастями 7 насосного колеса. Круг циркуляции рабочего тела замыкается лопастной системы реактора. Поступление рабочего тела в рабочие камеры осуществляется во время перехода качающихся лопастей 4 насосного

o колеса от одной лопасти 11 турбинного колеса к другой ее лопасти. При циркуляции рабочего тела в насосном и турбинном колесах создается крутящий момент, направленный в сторону вращения входного вала 1. На лопастях 18 реактора возникает реактивный момент, передаваемый на корпус 15 с помощью соединительной оси 16 и фланца 17.

Поворот лопастей 19 относительно лопастей 18 на необходимый угол позволяет

0 осуществить безударный вход жидкого рабочего тела в реактор, что должно способствовать уменьшению гидравлических потерь. Поворот и фиксация лопастей 19 в заданном положении производится механизмом поворота лопастей реакторного колеса.

Формула изобретения

Гидромеханическая передача транспортQ ного средства, содержащая корпус, в котором расположены входной вал, насосное колесо с лопастями, связанное с входным валом, выходной вал, турбинное колесо, связанное с выходным валом, реакторное колесо с повор.отными лопастями, связанное с корпусом, и механизм управления поворотом лопастей реакторного колеса, отличающаяся тем, что, с целью увеличения коэффициента трансформации крутящего момента, она снабжена роликами, насосное колесо снабц жено дополнительными поворотными лопастями, концентрично расположенными на насосном колесе и соединенными шарнирно на периферии последнего, турбинное колесо выполнено с двумя лопастями и фигурными направляющими,реакторное колесо снабжено

лопастями, жестко соединенными с реакторным колесом, на концах которых расположены поворотные лопасти, при этом упомянутые ролики установлены на концах дополнительных поворотных лопастей и размещены в фигурных направляющих турбинного колеса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Лапидус В. И., Петров В. А. Гидромеханические передачи автомобилей. М., Мащгиз, 1971, с. 100, 101, рис. 62, 63 (прототип).

1J

ts

n

Фиг.2 2

2

6-В

11

11

5