Гидрообъемная бесступенчатая коробка передач Советский патент 1981 года по МПК F16H39/04 

1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к гидравлическим передачам вращения, включающим насосы и двигатели объемного вытеснения, и может быть использовано в качестве коробки передач на транспортных средствах.

Известна гидрообъемная бесступенчатая коробка передач, содержащая плунжерный регулируемый аксиальный насос с подпружиненной регулировочной шайбой и сообщенный с насосом плунжерный двигатель 111.

Недостатком указанной коробки передач является то, что посредством ее невозможно реализовать прямую передачу крутящего момента от насоса к двигателю, исключая перетекание рабочей жидкости.

Наиболее близким решением к предлагаемому является гидрообъемная бесступенчатая коробка передач, включающая корпус, в котором размещены плунжерный регулируемый насос с регулировочной шайбой и сообщенный с насосом плунжерный двигатель, причем блок цилиндров насоса связан с входным валом коробки передач, корпус двигателя связан с выходным валом коробки передач, а корпус насоса и блок цилиндров двигателя связаны между собой 2.

Недостатком указанной коробки передач является то, что она не обеспечивает автоматического регулирования передаточного отношения.

Цель изобретения - обеспечение автоматического изменения передаточного отношения в зависимости от нагрузки, а также обеспечение возможности реверсирования в гидрообъемных бесступенчатых коробках передач.

Указанная цель достигается тем, что в гидрообъемной бесступенчатой коробке передач, включающей корпус, в котором размещены плунжерный регулируемый насос с регулировочной шайбой и сообщенный с ним плунжерный 3 двигатель, примем блок цилиндров насоса связан с входным валом коробки передам, корпус двигателя связан с выходным валом коробки передач, а корпус насоса и блок цилиндров двигатзля связаны между собой, регулировомная шайба насоса шарнирно закреплена на его корпус, и подпружинена, а корпус насоса связан с корпусом коробки передам мерез муфту свободного хода. При этом коробка передач снабжена золотником в виде зубчатой муфты, установленной на шлицах, выполненных на корпусе насоса, с возможностью взаимодействия с зубчатым венцом на корпусе коробки передач. На чертеже представлено предлагаемое устройство. Гидрообъемная коробка передач содержит корпус 1, нижняя часть которо го образует картер 2, заполненный маслом. Всасывающий канал 3 сообщает сверления, выполненные во входном валу , с картером 2. Внутренний конец входного вала оканчивается блоком цилиндров насоса. В цилиндрах на соса размещены подпружиненные плунже ры 5. Блок цилиндров установлен в ко пусе 6 насоса, на котором шарнирно закреплена подпружиненная регулировочная шайба 7. На шайбу 7 опираются плунжеры 5. Корпус 6 насоса установлен в корпусе 1 коробки передач и связан с ним обгонной муфтой В, внешняя обойма 9 которой выполнена с зубчатым-венцом и закреплена на корпусе 1 . Корпус 6 насоса жестко связан с блоком цилиндров двигателя, плунжеры 10 которого подпружинены в сторону эксцентричной поверхности корпуса 11 двигателя. Корпус 11 двигателя жестко связан с выходным валом короб ки передач. С корпусом 6 жестко соединен золотник 12 насоса, помещенный в концентричный, осевой канал входно го вала 4. С корпусом 11 же.стко соединен золотник 13 двигателя. На шлицах корпуса 6 насоса установлен золотник 1 коробки передач. Внутренняя поверхность золотника выполнена с кольцевыми канавками 15 17, крайние из которых 15 и 17 глухие, а средняя 16 отверстиями 18 сообщена с полостью картера коробки передач. На наружной поверхности золотника выполнена кольцевая канавка посредством которой с золотником взаимодействует рычаг 19 рода работы. Коробка передач работает следующим образом. При вращении входного вала t благодаря поступательному движению плунжеров 5 насоса жидкость из картера 2 коробки передач засасывается по каналу 3 отверстием вала через окно золотника 12 в цилиндры насоса. Из цилиндров насоса масло нагнетается через осевой канал золотника в средний ряд радиальных отверстий, выполненных в теле корпуса 6 насоса. Если золотник 1 установлен в нейтральном положении, напротив указанного ряда отверстий устанавливается средняя кольцевая канавка 16 и масло через отверстия 18 сливается в картер 2. Для движения вперед золотник должен быть сдвинут вправо (по чертежу). При этом средний ряд радиальных отверстий через канавку 15, один из крайних рядов отверстий, выполненных корпуса насоса, и сверление в золотнике 13 сообщается с цилиндрами двигателя,находящимися на такте расширения. Цилиндры двигателя, находящиеся на такте выпуска, сообщены через отверстие в золотнике 13, другой ряд радиальных отверстий, выполненных в теле корпуса, канавку 16 золотника 1 с картером 2 коробки передач. Под воздействием давления поступающей в двигатель из на.соса жидкости его корпус 11 начинает вращаться. В начальный момент сопротивление вращению выходного вала и связанного с ним корпуса 11 двигателя оказывается больше критического на входном валу , поэтому корпус 6 насоса, заторможенный обгонной муфтой, остается неподвижным. Под воздействием нарастающего давления жидкости в цилиндрах насоса регулировочная шайба 7 поворачивается, сжимая удерживающую его пружину, и рабочий объем насоса снижается. По мере разгона сопротивление падает и производительность насоса снова растет, частота вращения выходного вала повышается. Когда сопротивление нагрузки упадет ниже критической, рабочий объем насоса сравняется с рабочим объемом двигателя, крутящие моменты на входном и выходном валу уравниваются, корпус насоса начинает вращаться и поступательное

леремещение плунжеров 5 насоса и 10 двигателя прекращается.

При увеличении нагрузки последовательность процессов повторяется в обратном порядке.

Для движения назад золотник переводится рычагом 19 в левое крайнее положение. При этом корпус насоса через шлицевое соединение с золотником и зубчатый венец внешней обоймы 9 обгонной муфты останавливается относительно корпуса 1, а канавки 16 и 17 изменяют направление жидкости, поступающей к двигателю, на обратное, реверсируя его работу.

Благодаря тому, что наряду с автоматическим изменением передаточного отношения обеспечивается прямая передача крутящего момента, повышается КПД гидрообъемной бесступенчатой коробки передач.

Формула изобретения

1. Гидрообъемная бесступенчатая коробка передач, включающая корпус, в котором размещены плунжерный регулируемый насос с регулировочной шайбой и сообщенный с насосом плунжерный двигатель, причем блок цилиндров

насоса связан с входным валом коро ки передач, корпус двигателя связан . с выходным валом коробки передач, а корпус насоса и блок цилиндров двигателя связаны между собой, о т л и чающаяся тем, что, с целью обеспечения автоматического изменения передаточного отношения в зависимости от нагрузки, регулировочная.

шайба насоса шарнирно закреплена на его корпусе и подпружинена, а корпус насоса свйзан с. корпусом коробки передач через муфту свободного хода. 2, Коробка передач по п. 1, о т л и чающая с я тем, что, с целью обеспечения возможности реверсирования, она снабжена золотником в виде зубчатой муфты, установленной на шлицах, выполненных на корпусе

насоса, с возможностью взаимодействия с зубчатым венцом на корпусе коробки передач.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США fP 3282225, . кл. 103-162, опублик. 1966.

2. Башта Т.Н. Машиностроительная гидравлика. Справочное пособие. М., Машиностроение, 1971, с. 295-299,

рис. 168.