BR112017018273B1 - Trem de acionamento para um veículo de trabalho agrícola, e, método para o controle de um trem de acionamento - Google Patents

Abstract

TREM DE ACIONAMENTO PARA UM VEÍCULO DE TRABALHO AGRÍCOLA, E, MÉTODO PARA O CONTROLE DE UM TREM DE ACIONAMENTO. A invenção se refere a um trem de acionamento (20) para um veículo de trabalho agrícola (10), compreendendo um motor de acionamento (22), uma transmissão principal (24), um eixo de veículo (26) acionado por meio do motor de acionamento (22) e da transmissão principal (30), e uma transmissão secundária (60), disposta entre a transmissão principal (30) e o eixo de veículo (26), que tem pelo menos duas relações de transmissão, caracterizado pelo fato de que uma primeira relação de transmissão pode ser selecionada por meio de um primeiro elemento de mudança de marcha (64) disposto em um eixo principal (62) da transmissão secundária (60) e uma segunda relação de transmissão pode ser selecionada por meio de um segundo elemento de mudança de marcha (68) disposto em um eixo contrário (66) da transmissão secundária (60).

Description

[001] A invenção se refere a um trem de acionamento para um veículo de trabalho agrícola, compreendendo um motor de acionamento, uma transmissão de mudança de marcha e um eixo de veículo acionado por meio do motor de acionamento e da transmissão de mudança de marcha, uma transmissão secundária disposta entre a transmissão de mudança de marcha e o eixo de veículo que tem pelo menos duas relações de transmissão.

[002] Em veículos de trabalhos, em particular veículos de trabalho agrícolas, como tratores, são utilizadas em geral disposições de transmissão com uma multiplicidade de marchas, desde que não sejam usadas transmissões sem estágios. No estado da técnica são conhecidas disposições de transmissão que têm várias unidades de transmissão dispostas sequencialmente. Disposições de transmissão deste tipo servem para a finalidade de satisfazer as altas exigências com relação a uma gradação de estágio mais fino quanto possível, mas também à ampla extensão das relações de transmissão. Assim, por exemplo, uma configuração típica de uma disposição de transmissão pode consistir de uma transmissão principal de vários estágios e de um grupo de regiões pós-conectadas. Em veículos de trabalho agrícolas, além disto, as chamadas unidades de reversão e, em caso de necessidade, reduções de marcha com velocidade muito reduzida, são providas. A transmissão principal é projetada regularmente com capacidade de mudar a potência de transmissão, sendo que, em princípio, pode ser construída como transmissão de rodas planetárias ou como transmissão de mudança de marcha paralela. No projeto de componentes de transmissão e de acionamentos reina fundamentalmente um conflito de metas entre funcionalidade desejada e o espaço de construção que é disponível. Assim, por exemplo, nos tratores da classe 130-PS, o número das marchas capazes de mudar potência está situado usualmente em 3 até 5. Sob pontos de vista da funcionalidade, seriam, sobretudo, desejáveis 6 ou 8 marchas de mudança de potência tanto para os trabalhos no campo como também para os trabalhos de transporte. Mesmo quando isto pode ser representado em um âmbito de preço favorável, permanece sempre ainda o problema a resolver, o de integrar no espaço de construção existente estas marchas que podem adicionalmente mudar potência.

[003] A DE 10 2005 030 987 A1 descreve um trem de acionamento com uma transmissão de embreagem dupla como transmissão principal e uma transmissão secundária montada sequencialmente. A transmissão secundária é construída na modalidade de construção de eixo contrário. Através de um dispositivo de mudança de marcha, em uma primeira posição de mudança de velocidade é estabelecido um acionamento direto através do eixo principal e, em uma segunda posição de mudança de velocidade, é estabelecido um acionamento através do eixo contrário. Como insuficiente poderia ser considerado aqui o fato de que a reversão dentro da transmissão secundária não pode ser realizada sob carga, pois para ambas as relações de transmissão de transmissão somente um dispositivo de mudança de marcha é provido.

[004] Partindo disto, o objetivo da presente invenção consiste em disponibilizar uma funcionalidade ainda mais aperfeiçoada com vistas à capacidade de mudança de marcha sob carga em um trem de acionamento.

[005] O objetivo é alcançado por um trem de acionamento para um veículo de trabalho agrícola, compreendendo um motor de acionamento, uma transmissão principal e um eixo de veículo acionado por meio do motor de acionamento e da transmissão de mudança de marcha, uma transmissão secundária disposta entre a transmissão principal e o eixo de veículo que tem pelo menos duas relações de transmissão, em que uma primeira relação de transmissão pode ser selecionada por meio de um primeiro elemento de mudança de marcha disposto em um eixo principal da transmissão secundária e uma segunda relação de transmissão pode ser selecionada por meio de um segundo elemento de mudança de marcha disposto em um eixo contrário da transmissão secundária.

[006] De acordo com a invenção é provida uma transmissão secundária capaz de mudança de marcha sob carga ou potência, pela qual, em combinação com uma transmissão principal capaz de mudança de marcha sob carga, igualmente existente, é obtida uma duplicação do número marchas desta transmissão

[007] De preferência, o primeiro e o segundo elementos de mudança de marcha são realizados como embreagens úmidas controladas hidraulicamente. O controle hidráulico dos dois elementos de mudança de marcha pode ser ligado com o controle hidráulico da transmissão principal.

[008] De preferência, a transmissão principal é realizada como transmissão capaz de mudança de potência de transmissão com um escalonamento geométrico de aproximadamente 20%. Isto leva a uma estreita gradação das marchas com expansão da transmissão simultaneamente maior.

[009] De preferência, uma transmissão de mudança de velocidade de grupos é disposta entre a transmissão secundária e o eixo de veículo. Por meio disto, a expansão da transmissão pode ser ainda mais ampliada e é obtida ao mesmo tempo uma alta velocidade final do veículo com reduzido número de rotações do motor.

[0010] De preferência, é a transmissão secundária é realizada na modalidade de construção de eixo contrário. Isto pode ser representado de forma construtivamente simples.

[0011] De preferência, uma engrenagem reta de um estágio de engrenagens retas, do lado da saída, da transmissão secundária, é um componente integral da transmissão de grupos. Por meio disto, a transmissão secundária recorre a um componente já existente na transmissão de mudança de velocidade de grupos, de forma que custos sejam reduzidos.

[0012] De preferência, o estágio de engrenagens retas, do lado da saída, da transmissão secundária, é disposto em um alojamento da transmissão de grupos. Por meio disto, o aumento em largura axial do trem de acionamento pode ser limitado a um mínimo em virtude da integração da transmissão secundária.

[0013] O objetivo é ainda atingido por um método para o controle de um trem de acionamento de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, com um terceiro elemento de mudança de marcha, apropriado como embreagem de partida, entre a motor de acionamento e a transmissão secundária, em que, durante uma inversão do fluxo de força do primeiro do segundo elemento de mudança de marcha para o respectivo outro elemento de mudança de marcha, o terceiro elemento de mudança de marcha é modulado para a interrupção de força de acionamento. Por meio disto é possível projetar o primeiro e o segundo elementos de mudança de marcha com uma reduzida capacidade de embreagem, pois pelo menos uma parte do deslizamento necessário para igualar o número de rotações durante uma operação de mudança de marcha é assegurada pelo terceiro elemento de mudança de marcha que é projetado, por princípio, com uma alta capacidade de embreagem.

[0014] A presente invenção será descrita com base nas seguintes figuras. Aqui, as figuras mostram: a figura 1 um veículo de trabalho agrícola com um trem de acionamento de acordo com a invenção, e a figura 2 é um esquema de transmissão de um trem de acionamento de acordo com a invenção. A figura 1 mostra um veículo de trabalho agrícola 10 na forma de um trator com um trem de acionamento de acordo com a invenção 20 em uma possível forma de construção. O veículo de trabalho 10 compreende ainda uma cabina 12, um eixo dianteiro de veículo 14 e um eixo traseiro de veículo 26. O eixo dianteiro de veículo 14 e o eixo traseiro de veículo 26 fazem parte do trem de acionamento 20, em que o eixo traseiro de veículo 26 é acionado em geral de forma permanente e o eixo dianteiro de veículo 14 em geral é acionado em tração, em caso de necessidade.

[0015] O trem de acionamento 20 compreende ainda um motor de acionamento 22, o qual pode ser configurado como motor de combustão interna, e uma estrutura de transmissão, a qual, como descrito a seguir, é composta de diferentes componentes de transmissão individuais. Na estrutura de transmissão presentemente descrita, no fluxo de força e momento podem ser providos, a partir do motor de acionamento 22, uma transmissão principal 30, uma transmissão secundária 60, uma transmissão de mudança de velocidade de grupos 90 e uma transmissão diferencial 100. A transmissão principal 30 pode ser realizada como transmissão de mudança de marcha paralela ou como transmissão de rodas planetárias. Além disso, na transmissão principal 30 pode ser integrada uma unidade de reversão. É omitida uma representação da saída de movimentos do, em caso de necessidade, acionamento das rodas dianteiras, acionado em tração, a partir da transmissão de mudança de velocidade de grupos 90.

[0016] A figura 2 mostra um esquema de transmissão da estrutura de transmissão descrita anteriormente como uma configuração possível, com uma transmissão principal 30, uma transmissão secundária 60 e uma transmissão de mudança de velocidade de grupos 90. A transmissão principal 30 é atualmente equipada com uma transmissão de rodas planetárias 32 com quatro relações de transmissão. Neste caso, um cilindro planetário de três vias 34, por um lado, engata com uma roda oca 36 e, por outro lado, com três rodas solares 38i, 382, 383. A roda oca 36 é conectada acionadamente com um eixo de acionamento 40, o qual, por seu lado, obtém um momento de acionamento a partir do motor de acionamento 22. Cada uma das três rodas solares 38i, 382, 383 pode ser retida contra rotação através de respectivamente um dos três elementos de mudança de marcha 421, 422, 423 com relação a um componente estacionário, por exemplo, um alojamento, e, da transmissão principal 30. Um outro elemento de mudança de marcha 424 é previsto, a fim de estabelecer uma conexão à prova de rotação entre as rodas solares 382 e 383. Uma saída de movimento para um eixo intermediário 46 se dá através do suporte de rodas planetárias 44. O eixo intermediário 46 aciona um elemento de acionamento 48, o qual, por um lado, serve como cesto de embreagem para um elemento de mudança de marcha 50, apropriado como embreagem de partida, e, por outro lado, serve como suporte de rodas planetárias para uma transmissão de rodas planetárias 52 de uma unidade de reversão 54. Uma reversão se dá através de um fechamento de outro elemento de mudança de marchas 56 com elemento de mudança de marcha simultaneamente aberto 50; um acionamento para frente, consequentemente, com o elemento de mudança de marcha 50 fechado e o elemento de mudança de marcha aberto 56. Um eixo de saía de movimento 58 é correspondentemente ou acionado através do elemento de mudança de marcha 50 ou através da transmissão de rodas planetárias 52 com o elemento de mudança de marcha fechado 56.

[0017] Na possível configuração atualmente descrita de uma estrutura de transmissão, o fluxo de força e momento sai da transmissão de mudança de marcha principal 30 através do eixo de saía de movimento 58 e é transmitido para um eixo principal 62 da transmissão secundária 60. A transmissão secundária 60 pode ser realizada na modalidade de construção de eixo contrário. Uma roda fixa 70 e um elemento de mudança de marcha 64 são dispostos no eixo principal 62. Com o elemento de mudança de marcha 64, um fluxo de força e momento pode ser estabelecido ou interrompido através do eixo principal 62. A roda fixa 70 faz parte de um estágio de rodas dentadas retas 72, do lado de entrada, e engrena com uma roda fixa 74 em um eixo contrário 66. No eixo contrário 66 está disposto um outro elemento de mudança de marcha 68. Com o elemento de mudança de marcha 66 pode ser estabelecido ou interrompido um fluxo de força e momento através do eixo contrário 68. Além disso, no eixo principal 62 está disposta uma roda fixa 76 e no eixo contrário 66 uma roda fixa 78, as quais formam um estágio de engrenagens retas 80, do lado de saída.

[0018] Como presentemente representado, no fluxo de força e momento pode ser sequencialmente disposta uma transmissão de mudança de velocidade de grupos 90. A transmissão de mudança de velocidade de grupos 90 pode ser realizada na modalidade de construção de eixo contrário com um eixo principal 92 e um eixo contrário 94. A transmissão de mudança de velocidade de grupos 90 compreende presentemente quatro grupos de mudança de velocidade, de forma que quatro pares de rodas dentadas são providos em três planos de rodas dentadas. Cada par de rodas dentadas consiste, respectivamente, de uma roda fixa e de uma roda louca. Na mostrada transmissão de mudança de velocidade de grupos 90, as rodas fixas do eixo principal 92 e as rodas loucas do eixo contrário 94 são conjugadas, o que, todavia, é somente uma configuração possível. No âmbito desta descrição será feita referência somente ao par de rodas dentadas esquerdas mais externas, mostrado na figura 2, consistindo da roda fixa 76, a qual já foi descrita em correlação com a transmissão secundária 60, e a roda louca 96. Uma outra descrição da transmissão de grupos 90 não é realizada.

[0019] Do ponto de vista funcional, a transmissão secundária 60 e a transmissão de mudança de velocidade de grupos 90 compartilham a roda fixa 76. Como já descrito, a roda fixa 76 juntamente com a roda fixa 78 formam o estágio de engrenagens retas 80, do lado de saída, da transmissão secundária 60. Além disso, a roda fixa 76 forma juntamente com a roda louca 96 disposta no eixo contrário 94 um dos grupos de mudança de marcha da transmissão de grupos 90. Assim, apesar da transmissão secundária 60 disposta entre a transmissão principal 30 e a transmissão de mudança de velocidade de grupos 90, resulta somente um pequeno aumento em largura axial da disposição completa, pois o estágio de engrenagens retas 80, do lado de saída, da transmissão secundária 60, e um dos grupos de mudança de marcha da transmissão de grupos 90, são integrados de forma funcional.

[0020] A seguinte Tabela deve representar, de forma exemplificativa, algumas relações de transmissão e números de rotações de saída em revoluções por minuto da transmissão principal 30, número de rotações em revoluções por minuto do eixo principal 92 da transmissão de grupos 90 e velocidades de marcha em quilômetro por hora do veículo de trabalho. É considerado o caso no qual o número de rotações do motor de acionamento é de 2100 revoluções por minuto, a transmissão principal 30 compreende quatro estágios de mudança de marcha e a transmissão de mudança de velocidade de grupos 90 no grupo de mudança de velocidade é operada com a menor relação de transmissão, que pode ser designado como grupo de mudança de velocidade A.

[0021] Pode-se reconhecer que a sequência das relações de transmissão 0,566 até 1 da transmissão principal 30 pode ser passada duas vezes. Enquanto as relações de transmissão passam uma vez, o fluxo de força e momento é estabelecido através do eixo principal 62 e do elemento de mudança de marcha 64 da transmissão secundária 60. Uma segunda vez, as relações de transmissão passam, quando o fluxo de força e momento é estabelecido através do eixo contrário 66 e do elemento de mudança de marcha 68 da transmissão secundária 60. Lista dos Números de Referência Veículo de trabalho agrícola Cabina Eixo de veículo Trem de acionamento Motor de acionamento Eixo de veículo Transmissão principal Transmissão de rodas planetárias Cilindro de planetas Roda oca Roda solar Eixo de acionamento Elemento de mudança de marcha Suporte de rodas planetárias Eixo intermediário Elemento de acionamento Elemento de mudança de marcha Transmissão de rodas planetárias Unidade de reversão Elemento de mudança de marcha Eixo de saía de movimento Transmissão secundária Eixo principal Elemento de mudança de marcha Eixo contrário Elemento de mudança de marcha Roda fixa Estágio de engrenagens retas Roda fixa 76 Roda fixa 78 Roda fixa 80 Estágio de engrenagens retas 90 transmissão de mudança de marcha de grupos 92 Eixo principal 94 Eixo contrário 100 Transmissão diferencial

Claims (6)

1. Trem de acionamento (20) para um veículo de trabalho agrícola (10), compreendendo um motor de acionamento (22), uma transmissão principal (30) e um eixo de veículo (26) acionado por meio do motor de acionamento (22) e da transmissão principal (30), uma transmissão secundária (60), disposta entre a transmissão principal (30) e o eixo de veículo (26), que tem pelo menos duas relações de transmissão, caracterizado pelo fato de que uma primeira relação de transmissão pode ser selecionada por meio de um primeiro elemento de mudança de marcha (64) disposto em um eixo principal (62) da transmissão secundária (60) e uma segunda relação de transmissão pode ser selecionada por meio de um segundo elemento de mudança de marcha (68) disposto em um eixo contrário (66) da transmissão secundária (60); e em que pelo menos uma engrenagem reta (76) de um estágio de engrenagens retas (80), do lado da saída, da transmissão secundária (60), é um componente integral da transmissão de grupos (90); uma transmissão de mudança de velocidade de grupos (90) é disposta entre a transmissão secundária (60) e o eixo de veículo (26); e em que a transmissão de mudança de velocidade de grupos (90) pode ser realizada na modalidade de construção de eixo contrário com um eixo principal (92) e um eixo contrário (94).

2. Trem de acionamento (20) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro e o segundo elementos de mudança de marcha (64, 68) são realizados como embreagens úmidas controladas hidraulicamente.

3. Trem de acionamento (20) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a transmissão principal (30) é realizada como transmissão capaz de mudança de potência de transmissão com um escalonamento geométrico de 20%.

4. Trem de acionamento (20) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a transmissão secundária (60) é realizada na modalidade de construção de eixo contrário.

5. Trem de acionamento (20) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o estágio de engrenagens retas (80), do lado da saída, da transmissão secundária (60), é disposto em um alojamento da transmissão de grupos (90).

6. Método para o controle de um trem de acionamento (20) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende um terceiro elemento de mudança de marcha (50), apropriado como embreagem de partida, entre o motor de acionamento (22) e a transmissão secundária (60), em que, durante uma inversão do fluxo de força do primeiro do segundo elemento de mudança de marcha (64, 68) para o respectivo outro elemento de mudança de marcha (68, 64), o terceiro elemento de mudança de marcha (50) é modulado para a interrupção de força de acionamento.

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