Способ переключения скоростей многоступенчатых коробок передач с фрикционными муфтами Советский патент 1982 года по МПК F16H5/80 

Изобретение относится к машинострое нию и может быть использовано в приводах металлорежущих станков. Известен способ переключения скоростей многоступенчатых короббк передач фрикционн -гми муфтами, при котором выключают муфту одной стулени и включают муфту другой ступени. При этом между сигналами управления, подаваемыми на муфты, устанавливается пауза, paCJсчитанная в зависимости от ступени скорости и нагрузки t1 . Недостатками известного способа являются дополнителыпме потери энергии в приводе из-за увеличенного времени кинематического замка, повышенный износ дисков муфт и большой провал cKoi рости ведомого вала в момент переключения. Цель изобретения - уменьшение динам ческих нагрузок и снижение провала скорости при переключении передач в привбде. Указанная цель достигается тем, что согласно способу переключения скоростей многоступенчатых коробок передач фрик- . ционными муфтами, в момент начала выключения муфты одной стуГтени муфту другой ступени переводят в ждущий режим, а полное ее включение прсмзводяа в моментрассинхронизации выключаемой муфты.На фиг. 1 изображена структурная схема системьт управлении автоматической коробки передач; на фиг. 2 - график изменения моментов нагрузки на двигателе и муфтах, изменения скорости ведомого вала-коробки; на фиг. 3 - кинематическая схема варианта коробки передач. Устройство переключения многоступенчатьрс коробок передач содержит задатчик 1 скорости, коммутирующее устройство 2, блок 3 включаемой муфты 4, блок 5 задержки времени выключаемой муфты 6 автоматической коробки 7 передач, запоминающее устройство 8, электродвигатепь 9, бпок 10 сравнения и нагрузку 11, например ведомые части хфйвода.

Устройство работает следующим .

Задатчик 1 скорости задает новое

значение скорости, которое подается в коммутирующее устройство 2, Коммутирующее устройство осуществляет вт, муфт, которые необходимо переключить для получения заданной скорости, и подает команды на бпок 3 включаемой муфты 4 и.блок 5 задержки-выключаемой муфты 6 автоматической коробки 7 пере- дач. Блок 3 подает команду на перевод включаемой муфгы в ждущий режим. При этом на муфту подается напряжение, достаточное для подтягивания якоря. Блок 5, вьщержав время, необходимое для подтягивания якоря включаемой муфты, подает команду на выключение вьтключаемой муфты и на запоминающее устройство 8. Запоминающее устройство запомина ет величину тока электродвигателя 9 в момент подачи команды на выключение муфты 6. При проскальзьтании (рассинхронизации) дисков выключаемой муфты момент на электродвигасгеле резко снижается, что ведет к редкому снижению тока электродвигателя Блок 10 сравнения сравнивает сигналы запоминающего уст- ройства и электродвигателя и (при рассогласовании на входе) подает команду на блок 3. Блок 3 включает муфту 4, находящуюся в ждущем режиме. Включение муфты 4 в зависимости от нагрузки может происходить как с форсировкой, так и без нее. Блок 5 задержки, в общем случае, может и отсутствовать в схеме уп лавления.

Нафиг.2показаны картины изменения моментов M/t (-tJ выключаемой муфты, (-t) - включаемой муфты иУИ () электродвигателя в хфоцессе переключени а также изменения выходной скорости

(} .

Изменения выходной скорости происходят следующим образом.

В момент времени коммутирующим усройством подается команда на перевод включаемой муфты в ждущий режим. При этом от момента времени t до i-f ее момент нарастает от О до / ift/i) Момент M-i (-t) отключаемой муфть за этот промежуток времени практически не меняется и сигнал на выключение

муфты не подается, так как блок задержки его не пропускает. В течение времени -i - i 1 подается команда на отключение муфты бив момент времени {,„ происходит ее рассинхронизация, что видно по резкому изменению моментов WiCi) и М(. . Изменение момента ДМа(-1} на валу электродвигателя влечет изменение тока Л D в электродвигателе пропорционально моменту. При изменении момента на определенную величину дД, которая определяется чувствительностью сравнивающего устройства, в точке -Ь подается команда ца включение муфты 4 и ее момент MI И) начинает нарастать до величины передаваемого момента в точке синхронизации 4,5 После этого момент M2(-t) падает до величины приведе1шой к муфте 4 нагрузки.

Скорость uj(-b) ведомого вала коробки передач в течение периода -Ь - -bg меняется следующим образом i. Q- Ьл изменение скорости не происходит. В точке f в момент рассинхронизации 6 скорость ctftj начинает падать до точки i;A , когда сумма моментов будет равна моменту приведенной нагруз M,Ct) Matt) ,,.

-J-4. -.MJ-t)i 1-1i-i

где L х( и L - передаточные отноще- ния соответственно от муфт 4 и 6.

После этого ведомый вал начинает разгоняться до величины (JU (-tjf точке -fc , в которой все переходные процессы в приводе заканчиваются.

Таким образом, введение обратной по току двигателя предпочтительнее введения обратной связи по моменту нагрузки, так как момент нагрузки меняется медленнее, чем момент на валу двигателя значительных маховых масс ведомых частей привода (особенно в тяжелых станках), и быстродействие такой системы хуже, а следовательно, и провал скорости д iV больще.

Предлагаемый способ позволяет переключать передачи под нагрузкой с лучщими динамическими качествами и с меньшим провалом скррости, а также : повысить ресурс муфт.

Формула изобретения

Способ переключения скоростей многоступенчатых коробок передач фрикционными муфтами, при котором выключают муфту одной ступени и включают муфту

другой ступени, отличающийс я тем, что, с целью уменьшения динамических нагрузок и снижения провала скорости при переключении, в момент начала выключения му;фты одной ступени муфту другой ступени переводят в ждущий резким, а полное ее включение производят в момент рассинхронизашш выключаемой муфты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Роозимельдер Л. П.10денков Н, П. Расчет пауз между сигналами управления при переключении иа высшую ступень коробок передач с фрикционными электромагнитными муфтами. Сб. статей по машиностроению. Труды ТЛИ, № 391, Таллин, 1975, с. 83-9О (прототап).

-Ы

vr

v

/Г

Фиг.1

..

10

.5 //;