EA009481B1 - Бесступенчато регулируемая передача - Google Patents
Бесступенчато регулируемая передача Download PDFInfo
- Publication number
- EA009481B1 EA009481B1 EA200601001A EA200601001A EA009481B1 EA 009481 B1 EA009481 B1 EA 009481B1 EA 200601001 A EA200601001 A EA 200601001A EA 200601001 A EA200601001 A EA 200601001A EA 009481 B1 EA009481 B1 EA 009481B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- gear
- rotation
- torque
- specified
- transmission system
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
- F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
- F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
- F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
- F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
- F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
- F16H37/0846—CVT using endless flexible members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
- F16H3/72—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H47/00—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
- F16H47/06—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type
- F16H47/08—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type the mechanical gearing being of the type with members having orbital motion
- F16H47/10—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type the mechanical gearing being of the type with members having orbital motion using two or more power-transmitting fluid circuits
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/19—Gearing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/19014—Plural prime movers selectively coupled to common output
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/19149—Gearing with fluid drive
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/19149—Gearing with fluid drive
- Y10T74/19158—Gearing with fluid drive with one or more controllers for gearing, fluid drive, or clutch
- Y10T74/19163—Gearing with fluid drive with one or more controllers for gearing, fluid drive, or clutch with interrelated controls
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Retarders (AREA)
Abstract
Силовая передача, в которой реализуется бесступенчатая регулируемая передача с использованием последовательности зубчатых передач. Первая зубчатая передача с постоянным передаточным числом воспринимает крутящий момент и вращение от двигателя и вторая зубчатая передача с постоянным передаточным числом передает крутящий момент и вращение на ведомое устройство. В каждой из двух указанных передач используются три элемента шестерен таким образом, чтобы первая зубчатая передача воспринимала усилие на одном валу и передавала усилие на два вала. Вторая зубчатая передача воспринимает усилие на два различных вала и передает усилие на один вал. Две приводные цепи передают вращение и крутящий момент от первой зубчатой передачи на вторую зубчатую передачу, при этом между двумя зубчатыми передачами осуществляется реверс вращения на одной приводной цепи. Регулирование общего передаточного числа силовой передачи осуществляется путем временного приложения усилия с целью преобразования скорости вращения одного ответвления. В одном примере осуществления для передачи усилия на каждую приводную цепь используются гидравлические муфты.
Description
Настоящее изобретение в основном относится к передаче крутящего момента и вращения от двигателя к ведомым нагрузкам. В частности, настоящее изобретение относится к способу передачи мощности от двигателя к ведущим элементам транспортных средств, таких как легковые автомобили, суда и локомотивы.
Предпосылки создания изобретения
Двигатели вырабатывают вращательную механическую энергию, используя разнообразные виды энергии. Типовыми видами энергии, преобразуемыми двигателями, являются электрическая энергия, гидравлическая энергия, энергия внутреннего химического сгорания, энергия потоков плазмы и иные виды энергии. Для устройств, в которых используется вращательная мощность, передаваемая двигателем, функциональная зависимость между мощностью (работа, производимая двигателем за единицу времени), крутящим моментом (Т) и скоростью вращения (V) (об/мин) описывается следующей формулой:
Ρ = Κ^χν) (1)
Короче говоря, мощность зависит от крутящего момента (Т), создаваемого двигателем, умноженного на скорость вращения (в об/мин) двигателя.
Система передачи необходима для согласования выходных характеристик скорости вращения двигателя, обычно измеряемой в оборотах в минуту, и требований ведомой нагрузки. Обычно системы передачи содержат один набор шестерен или более, именуемый в настоящем описании как зубчатые передачи, преобразующие одну скорость вращения в другую скорость вращения в соответствии с отношениями физических размеров между элементами шестерен. Обычно это связано с отношением между радиусом находящихся в зацеплении шестерен, передающих крутящий момент и вращение от одной шестерни к другой. Передаточное число является отдельным числовым значением, описывающим передаточное отношение конкретного устройства зубчатой передачи. Тем не менее, обычно конкретное устройство зубчатой передачи поддерживает более чем одно входное значение скорости вращения, т. е. поддерживает скорее определенный диапазон скоростей двигателя. Однако двигатель работает более эффективно в более ограниченных пределах поддерживаемого диапазона. Когда для приводной нагрузки необходим подвод требуемой входной скорости вращения, находящейся за пределами разрешенного диапазона скоростей вращения, обеспечиваемых конкретным устройством зубчатой передачи, необходимо вводить в действие новое устройство зубчатой передачи. Бесступенчато регулируемая передача (БРП) отличается от известных передач тем, что она обеспечивает бесступенчатый спектр передаточных отношений, а не дискретную группу таких отношений. Двигатель, в котором используется БРП, практически всегда способен работать в своем оптимальном диапазоне оборотов, обеспечивая свою более эффективную работу.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - общая схема, иллюстрирующая компоновку системы передачи в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 2 - схематическое изображение приводной цепи трансмиссии в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. ЗА - схематическое изображение компоновки БРП в соответствии с настоящим изобретением, иллюстрирующее преобразователь скорости вращения, способный ограничивать вращение первого вала приводной цепи по отношению к корпусу.
Фиг. ЗВ - схематическое изображение компоновки БРП в соответствии с настоящим изобретением, иллюстрирующее преобразователь скорости вращения, способный ограничивать вращение второго вала по отношению к корпусу.
Фиг. ЗС - схематическое изображение компоновки БРП в соответствии с настоящим изобретением, иллюстрирующее преобразователь скорости вращения, способный ограничивать вращение первого и второго вала по отношению к корпусу.
Фиг. 3Ό - схематическое изображение компоновки БРП в соответствии с настоящим изобретением, иллюстрирующее преобразователь скорости вращения, способный ограничивать вращение первого и второго вала по отношению друг к другу.
Фиг. ЗЕ - схематическое изображение компоновки БРП в соответствии с настоящим изобретением, иллюстрирующее преобразователь скорости вращения, способный преобразовывать скорость вращение первого вала путем отвода вращения с вала двигателя.
Фиг. ЗЕ - схематическое изображение компоновки БРП в соответствии с настоящим изобретением, иллюстрирующее преобразователь скорости вращения, использующий внешний источник энергии для обеспечения изменения скорости вращения в ответвлении приводной цепи.
Фиг. 4А - схематическое изображение конструкции системы передачи в соответствии с настоящим изобретением, иллюстрирующее направление вращения в различных узлах.
Фиг. 4В - схематическое изображение системы передачи в соответствии с настоящим изобретением, иллюстрирующее направление вращения в различных узлах.
Фиг. 5 - схематическое изображение зубчатых передач системы передачи предпочтительного примера осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 6 - схематическое изображение примера осуществления, включающего две параллельно рас
- 1 009481 положенные гидравлические муфты в системе передачи настоящего изобретения.
Фиг. 7 - схематическое изображение системы передачи предпочтительного примера осуществления настоящего изобретения, включающего адаптер скорости вращения.
Подробное описание настоящего изобретения
Система настоящего изобретения является усовершенствованной силовой передачей, в которой механически реализуется бесступенчато регулируемая передача (БРП). Система передачи в соответствии с настоящим изобретением предназначена для использования в сочетании с моторами/двигателями различного рода. Система схематически проиллюстрирована на фиг. 1, на которую в данный момент дается ссылка. Вырабатывающее энергию устройство - обычно двигатель или мотор 40 - обеспечивает привод в форме крутящего момента и скорости вращения. Крутящий момент передается системой бесступенчато регулируемой передачи 42 в соответствии с настоящим изобретением и создает крутящий момент и вращение ведомой нагрузки 44. Устройством, вырабатывающим энергию, с которым может быть совместима система в соответствии с настоящим изобретением, является любой двигатель внутреннего сгорания, любой электрический двигатель, любая турбина, гидравлический двигатель и фактически любой источник вращательной энергии. На стороне приводного конечного потребителя система в соответствии с настоящим изобретением может принять форму производственных установок, генераторов, автотранспортных средств, тракторов, локомотивов, танков, войскового транспорта, кораблей и любого вращательного механического оборудования.
Основные конструкционные характеристики передачи в соответствии с настоящим изобретением
В бесступенчато регулируемой передаче (БРП) в соответствии с настоящим изобретением используются две зубчатые передачи с постоянным передаточным отношением - первая зубчатая передача (в дальнейшем именуемая как зубчатая передача А), воспринимающая крутящий момент и вращение от вырабатывающего энергию (мощность) устройства (в дальнейшем именуемого как двигатель для всех возможных случаев), и вторая зубчатая передача (в дальнейшем именуемая как зубчатая передача В), предающая крутящий момент и вращение потребителю вращательной мощности. Приемлемыми зубчатыми передачами для выполнения функций зубчатых передач А и В БРП в соответствии с настоящим изобретением являются зубчатые передачи с тремя элементами зубчатой передачи и прикрепленными входными и выходными валами, такие как планетарные зубчатые передачи или дифференциальные зубчатые передачи. Основные конструктивные и функциональные характеристики таких зубчатых передач описаны в Главе 17 Сеаг Тгат в работе РипбатейаТ о£ Месйашса1 Эсхщп (Ктскагб М. Р11с1ап. 26 еб., МсСгате Н111, Ыете Уогк), содержание которой включено в настоящее описание в виде ссылки. Тем не менее, любая иная зубчатая передача с аналогичными характеристиками может быть использована в БРП настоящего изобретения.
Другим важным компонентом изобретения является зубчатая передача для изменения направления вращения и крутящего момента, создаваемого зубчатой передачей А, о чем будет более подробно изложено ниже. Дополнительные шестерни для адаптации скорости вращения применяются для согласования крутящего момента, передаваемого зубчатой передачей А на соответствующую шестерню в зубчатой передаче В.
В целом приводная цепь передачи в соответствии с настоящим изобретением разделена на две ветви через зубчатую передачу А таким образом, чтобы крутящий момент и вращение передавались на два параллельных ответвления, которые снова образуют единое целое в объединяющей зубчатой передаче В. Описание схемы приводной цепи в соответствии с настоящим изобретением приведено со ссылкой на фиг. 2. Двигатель 40 передает вращение и крутящий момент на зубчатую передачу А 62, представляющую собой устройство для разделения крутящего момента и вращения и передачи вращения и крутящего момента на одну входную шестерню зубчатой передачи 70 (зубчатая передача В) и на вторую входную шестерню зубчатой передачи В 70. Зубчатая передача 72 функционирует в качестве зубчатой передачи перемены направления вращения, установленной между зубчатой передачей А 62 и зубчатой передачей В 70, объединяющей крутящий момент и вращение. В целом зубчатая передача перемены направления вращения включена в сборку БРП в соответствии с настоящим изобретением в качестве независимого блока, либо в сочетании с зубчатой передачей А или В, либо в сочетании с любой иной зубчатой передачей. Положение зубчатой передачи в сборке может изменяться для выполнения ее функций. В ряде примеров осуществления дополнительным элементом изобретения является преобразователь скорости вращения 74, временно создающий эффект преобразования скорости вращения на скорость вращения любого из ответвлений приводной цепи, либо обоих ответвлений. В ряде примеров осуществления используется гидравлическая муфта в качестве составного элемента в каждом из двух ответвлений приводной цепи. Ниже в настоящем описании будут приведены такие примеры осуществления в виде систем гидродинамических передач. В указанных примерах осуществления в гидравлической муфте используется лопастное колесо, соединенное с валом двигателя. Лопастное колесо создает кинетическую энергию в жидкости муфты, которая, в свою очередь, приводит в действие турбину, также называемую рабочим колесом, соединенным с ведомой нагрузкой. Как лопастное колесо, так и рабочее колесо герметизированы в непроницаемом для жидкости корпусе, в котором также находится приемлемая жидкость. Рабочее колесо не в состоянии полностью достичь скорости вращения лопастного колеса, и разница между ско
- 2 009481 ростями вращения лопастного колеса и рабочего колеса называется проскальзыванием гидравлической муфты. Проскальзывание при нормальных условиях работы в установившемся режиме составляет около 1-5%, но может быть и намного выше.
В пределах рабочего диапазона гидравлической муфты крутящий момент, который может быть передан гидравлической муфтой, работающей при минимальном проскальзывании, характеризуется следующим.
a. Крутящий момент увеличивается с увеличением количества жидкости.
b. Крутящий момент увеличивается с увеличением квадрата скорости вращения.
c. Крутящий момент увеличивается с увеличением проскальзывания.
В системах гидродинамических передач в соответствии с настоящим изобретением используются вышеуказанные три принципа для осуществления бесступенчато регулируемой передачи. Гидравлическая муфта или иное любое устройство, соответствующее вышеуказанным трем рабочим принципам, может быть использовано при осуществлении настоящего изобретения.
Каждая из трех входных-выходных шестерен соответствующей зубчатой передачи А и зубчатой передачи В изобретения отвечает следующим правилам: скорость вращения η любой одной шестерни зависит от скорости вращения других шестерен, следовательно,
1. ηί = £(щ + Пз)
2. η2 = £ (ηί + Пз)
3. Пз = £(п2 + ηί)
4. Между крутящими моментами двух конкретных шестерен каждой из вышеописанных зубчатых передач существует следующее взаимоотношение:
5. Т1 = КТ2, где Т1 и Т2 относятся к шестерням в зубчатой передаче.
Короче говоря, крутящий момент одной конкретной шестерни равен крутящему моменту второй конкретной шестерни, умноженному на константу. Третья шестерня в настоящем изобретении соединена либо с приводным двигателем, либо с ведомой нагрузкой.
Для регулирования общего передаточного числа в системе передачи в примерах осуществления изобретения без систем гидродинамических передач скорость вращения в двух ответвлениях приводной цепи преобразуется путем создания временного эффекта преобразования скорости вращения по меньшей мере на одном из ответвлений приводной цепи. Эффект преобразователя скорости вращения достигается либо путем снижения, либо путем увеличения скорости вращения одного ответвления приводной цепи по отношению к другой. Физически данный эффект имеет место при использовании механического устройства, такого как зубчатая передача или любого механизм передачи крутящего момента, такого как ременной привод для повышения или уменьшения скорости вращения. Для уменьшения скорости вращения ответвления приводной цепи может быть использована тормозная система.
На фиг. 3А-Р приведены схематические изображения потенциальных вариантов изобретения, имеющихся в данном отношении. На фиг. 3А преобразователь скорости вращения 74 оказывает свое временное воздействие на скорость вращения, обычно ограничивая скорость вращения по отношению к шасси (или раме), на котором закреплена трансмиссия. На фиг. зВ преобразователь скорости вращения 74 оказывает свое воздействие на другое ответвление приводной цепи. В соответствии с другим вариантом преобразователь скорости вращения оказывает свое воздействие на оба ответвления приводной цепи. Это может быть достигнуто в соответствии с фиг. 3С путем использования двух отдельных преобразователей 74 и 76 или, как проиллюстрировано на фиг. 3Ό, путем использования комплексного преобразователя. Такой комплексный преобразователь является известной в данной области техники зубчатой передачей бесступенчато регулируемой передачи (БРП), например ременным приводом. При использовании комплексного преобразователя 77 скорость вращения одного ответвления изменяется относительно скорости вращения другого ответвления, как схематически проиллюстрировано на фиг. 3Ό. На фиг. 3Е это достигается за счет применения вторичной зубчатой передачи БРП, передающей крутящий момент и вращение от входного вала зубчатой передачи А к приводящему ответвлению через преобразователь скорости вращения 80.
В целом с целью достижения эффекта преобразования скорости вращения временно используется определенное механическое устройство таким образом, чтобы вся система передачи переходила из одного динамического равновесного состояния в другое динамическое равновесное состояние. Такое устройство может относиться к любому одному из нескольких классов. Преобразующее устройство обеспечивает преобразование скорости вращения одного ответвления относительно рамы системы передачи. Обычно это достигается путем ограничения вращения за счет трения вала, передающего крутящий момент от зубчатой передачи А к зубчатой передаче В. Более сложная преобразующая система представляет собой систему, в которой два ответвления преобразуются по отношению друг к другу. В третьем типе преобразования, как описывалось со ссылкой на фиг. зЕ выше, используется преобразователь, содержащий устройство передачи вращения, такое как зубчатая передача или ремень, для преобразования вращения ответвления относительно входного вала зубчатой передачи А. В соответствии с другим примером осуществления, схематически проиллюстрированном на фиг. 3Р, преобразователь скорости вращения 80 использует внешний источник энергии 82 с целью временного преобразования скорости вращения
- з 009481 по меньшей мере одного ответвления приводной цепи.
На фиг. 4А-4В проиллюстрированы направления вращения в различных узлах БРП. На фиг. 4А зубчатая передача 62 и зубчатая передача 70 являются дифференциальными зубчатыми передачами. Вращение и крутящий момент передаются от зубчатой передачи 62 к зубчатой передаче 70 и к зубчатой передаче 72 перемены направления вращения. Скорость вращения шестерни, на которую передается крутящий момент и вращение от двигателя 40, составляет щ. Ниже приведены зависимости скоростей вращения, связанные с двумя другими шестернями
И1 = (п3 + и2)/2 и
Ид = -п2
Что касается выходной скорости вращения
И5 = (Ид + п3)/2 и в отношении крутящего момента Т3 = Т2 и Т4 = -Т2.
На фиг. 4В вращение и крутящий момент передаются от зубчатой передачи 62 к зубчатой передаче 70 и к зубчатой передаче перемены направления вращения 72. Скорость вращения шестерни, на которую подается крутящий момент и вращение от двигателя 40, составляет щ. Ниже приведены зависимости скоростей вращения, связанные с двумя другими шестернями п1 = (п3 + и2)/2 и и4 = -п3
Что касается выходной скорости вращения п5 = (п4 + и2)/2 и в отношении крутящего момента
Т3 = Т2 и Т4 = -Т3.
В целом зубчатая передача перемены направления вращения может быть включена в сборку БРП настоящего изобретения в качестве независимого узла или в сочетании с зубчатой передачей А или В или любой иной зубчатой передачей. Ее положение может изменяться внутри сборки для выполнения своей функции.
Основные механические компоненты изобретения, относящиеся к одному примеру изобретения, схематически проиллюстрированы на фиг. 5, на которую дается ссылка. Входной вал 90 создает крутящий момент и вращение, используемые центральной шестерней 92. Разделительная шестерня 92 передает крутящий момент и вращение через два выходных вала, т.е. выходной вал 94 и выходной вал 96. Крутящий момент и вращение с выходного вала 94 передается на шестерню перемены направления 100, воспринимающую крутящий момент и вращение на входном валу 102 и передающую далее вращение в измененном направлении и крутящий момент на выходной вал 104. Объединяющая зубчатая передача 106 воспринимает крутящий момент и вращение на входном валу 108 и на входном валу 110. Далее крутящий момент и вращение передаются на ведомую нагрузку через выходной вал 112. Модуль преобразования вращения 116, показанный пунктирной линией 118, включает вторичную БРП, содержащую ременной привод, включающий два шкива 122 и 124 и ремень 126 для передачи вращения на выходной вал 96. В примере осуществления с системами гидродинамических передач в соответствии с настоящим изобретением сборка компонентов изобретения проиллюстрирована схематически на фиг. 6, на которую дается ссылка. Двигатель 40 передает вращение и крутящий момент на зубчатую передачу А 62, которая передает вращение и крутящий момент на две гидравлические муфты. Первая гидравлическая муфта 130 передает вращение и крутящий момент на одну входную шестерню зубчатой передачи 70 (зубчатая передача В), при этом вторая гидравлическая муфта 132 передает вращение и крутящий момент на вторую входную шестерню зубчатой передачи В 70. Зубчатая передача 72, функционирующая в качестве зубчатой передачи перемены направления вращения, расположена между гидравлической муфтой 66 и зубчатой передачей В 70. Дополнительным компонентом изобретения является контроллер количества жидкости 134, предназначенный для определения количества жидкости в гидравлической муфте 68. В примерах осуществления с системами гидродинамических передач в соответствии с настоящим изобретением гидравлическая муфта обеспечивает особенность бесступенчатого изменения передаточного числа БРП в соответствии с настоящим изобретением. Крутящий момент, передаваемый гидравлической муфтой, работающей при минимальном проскальзывании и в заданных пределах скорости вращения, изменяется в соответствии с тремя независимыми обусловливающими факторами.
a. Крутящий момент увеличивается с увеличением количества жидкости.
b. Крутящий момент увеличивается с увеличением квадрата скорости вращения.
c. Крутящий момент увеличивается с увеличением проскальзывания.
В одном варианте настоящего примера осуществления используется тип гидравлической муфты, содержащей лопастное колесо и рабочее колесо, функциональное назначение которых описано выше. В целях пояснения функции примера осуществления изобретения с гидродинамическими системами передачи дается ссылка на схематическое изображение на фиг. 6. Двигатель 40 передает вращение и крутящий момент на зубчатую передачу А 62, которая передает вращение и крутящий момент на две гидравлические муфты. Первая гидравлическая муфта 66 передает вращение и крутящий момент на одну входную шестерню зубчатой передачи 70 (зубчатая передача В), при этом вторая гидравлическая муфта 68 передает вращение и крутящий момент на вторую входную шестерню зубчатой передачи В 70. Зубчатая
- 4 009481 передача 72, функционирующая в качестве зубчатой передачи перемены направления вращения, расположена между гидравлической муфтой 130 и зубчатой передачей В 70. Дополнительным компонентом изобретения является контроллер количества жидкости 74, предназначенный для определения количества жидкости в гидравлической муфте 132.
Регулирование бесступенчато регулируемой передачи в соответствии с настоящим изобретением
Для изменения скорости вращения, передаваемой ведомой нагрузке бесступенчато регулируемой передачей, не снабженной системами гидродинамических передач в соответствии с настоящим изобретением, временно включают преобразователь скорости до тех пор, пока не будет достигнут новый режим. Для включения преобразователя используется регулирующий механизм. Такой регулирующий механизм может представлять собой привод, соединенный с вторичной зубчатой передачей БРП, повышающей или понижающей скорость вращения одного ответвления приводной цепи. Обычно при уменьшении скорости вращения одного ответвления происходит увеличение скорости вращения другого ответвления. Другим регулирующим механизмом является привод тормозной системы, уменьшающий скорость вращения одного ответвления приводной сети. Энергия для привода вторичной зубчатой передачи или тормоза может быть создана несколькими источниками, например, внешним источником энергии (фиг. 3А, 3В, 3С, 3Б), при этом усилие передается между частями системы передачи (фиг. 3Е, 3Ό).
В примерах осуществления с системами гидродинамических передач преобразователь скорости вращения является контроллером количества жидкости. Такой контроллер схематически проиллюстрирован на фиг. 6, на которую снова дается ссылка. Гидравлическая муфта 132 передает вращение и крутящий момент от зубчатой передачи А 62 к зубчатой передаче В 70. Контроль количества жидкости 134 может быть использован для определения общего передаточного числа БРП в соответствии с настоящим изобретением и эффективного количества жидкости по меньшей мере в одной гидравлической муфте 132 из двух гидравлических муфт системы передачи в соответствии с настоящим изобретением. Изменение (либо увеличение, либо уменьшение) количества жидкости в гидравлической муфте непосредственно приводит к изменению скорости вращения гидравлической муфты и, следовательно, других частей БРП.
Как указывалось выше, одна зубчатая передача для адаптации скорости вращения или несколько могут быть включены в сборку БРП в виде отдельной зубчатой передачи или в сочетании с зубчатой передачей А или В, либо с любой иной зубчатой передачей. Применение таких зубчатых передач в приводной цепи, обеспечивающей реализацию изобретения, схематически проиллюстрировано на фиг. 7. Адаптер скорости вращения 140 установлен между зубчатой передачей реверса вращения 72 и зубчатой передачей А 62. В другом примере, проиллюстрированном на этом же рисунке, адаптер скорости вращения 142 установлен между зубчатой передачей А 62 и зубчатой передачей В 70.
Осуществление изобретения
Система передачи в соответствии с настоящим изобретением может воспринимать любой диапазон входного крутящего момента и вращения для создания любого диапазона выходного крутящего момента и вращения. Таким образом, в этом отношении система характеризуется отсутствием ограничений в предписанных рабочих пределах. Более того, при любом сочетании крутящего момента и скорости вращения, создаваемом двигателем, система может дать на входе любое иное сочетание крутящего момента и скорости вращения. Система в предпочтительном примере осуществления изобретения передает мощность от мотора/двигателя к ведомой нагрузке исключительно через валы и шестерни и, таким образом, является исключительно эффективной системой передачи.
Использование БРП в соответствии с настоящим изобретением позволяет не только согласовать точное сочетание крутящего момента и скорости вращения с любой потребляемой приводным устройством мощностью, но, кроме того, она обеспечивает постоянную работу двигателя при максимальных характеристиках при любом данном крутящем моменте и скорости вращения двигателя, требуемых приводной нагрузкой. Это означает, что может быть достигнута оптимальная эффективность двигателей внутреннего сгорания за счет сжигания минимального количества топлива, потребляемого на единицу мощности, используемую приводной нагрузкой. Кроме того, за счет эффективного использования топлива происходит сокращение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сгорании топлива.
Claims (16)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Система бесступенчато регулируемой передачи для передачи вращения и крутящего момента от двигателя к нагрузке, включающая первую зубчатую передачу для восприятия крутящего момента и вращения от двигателя и подачи указанного крутящего момента и вращения на два вала;вторую зубчатую передачу для восприятия крутящего момента и вращения от указанной первой зубчатой передачи на два вала и передачи крутящего момента и вращения на указанную ведомую нагрузку;одну зубчатую передачу реверса вращения для реверсирования направления вращения, связанного с одним валом указанной первой зубчатой передачи, и по меньшей мере одно устройство для преобразования скорости вращения по меньшей мере одного- 5 009481 вала указанной первой зубчатой передачи.
- 2. Система бесступенчато регулируемой передачи для передачи вращения и крутящего момента от двигателя к нагрузке по п.1, в которой на каждом из валов используется гидравлическая муфта для передачи вращения и крутящего момента от указанной первой зубчатой передачи к второй зубчатой передаче.
- 3. Система бесступенчато регулируемой передачи для передачи вращения и крутящего момента от двигателя к нагрузке по п.2, в которой контроллер количества жидкости определяет количество жидкости по меньшей мере в одной гидравлической муфте для преобразования скорости вращения указанного вала.
- 4. Система бесступенчато регулируемой передачи для передачи вращения и крутящего момента от двигателя к нагрузке по п.1, в которой дополнительное устройство зубчатой передачи установлено между первой зубчатой передачей и второй зубчатой передачей для адаптации скорости вращения указанной первой зубчатой передачи по отношению к второй зубчатой передаче.
- 5. Система бесступенчато регулируемой передачи для передачи вращения и крутящего момента от двигателя к нагрузке по п.1, в которой указанное устройство для преобразования скорости вращения используется для одного выходного вала первой зубчатой передачи.
- 6. Система бесступенчато регулируемой передачи для передачи вращения и крутящего момента от двигателя к нагрузке по п.1, в которой указанное устройство для преобразования скорости вращения используется для двух выходных валов первой зубчатой передачи.
- 7. Система бесступенчато регулируемой передачи для передачи вращения и крутящего момента от двигателя к нагрузке по п.1, в которой указанная нагрузка является транспортным средством.
- 8. Система бесступенчато регулируемой передачи для передачи вращения и крутящего момента от двигателя к нагрузке по п.1, в которой ведомая нагрузка является производственной установкой.
- 9. Способ изменения общего передаточного числа системы передачи мощности путем временного преобразования скорости вращения различных шестерен первой зубчатой передачи, в котором две различные шестерни второй зубчатой передачи воспринимают вращение и крутящий момент от первой зубчатой передачи и от зубчатой передачи реверса вращения соответственно, и в котором приводная нагрузка воспринимает крутящий момент и вращение от второй зубчатой передачи.
- 10. Способ по п.9, в котором указанное временное преобразование достигается путем использования крутящего момента от одного выходного вала первой зубчатой передачи для преобразования скорости вращения другого выходного вала указанной первой зубчатой передачи.
- 11. Способ по п.9, в котором указанное временное преобразование достигается путем использования крутящего момента от входного вала первой зубчатой передачи для преобразования скорости вращения выходного вала указанной первой зубчатой передачи.
- 12. Способ по п.9, в котором преобразование скорости вращения осуществляется путем снижения скорости вращения одной шестерни указанной первой зубчатой передачи за счет трения по отношению к раме указанной системы передачи.
- 13. Способ по п.9, в котором скорости вращения каждой из двух выходных шестерен указанной первой зубчатой передачи временно преобразуются по отношению к раме системы передачи.
- 14. Способ по п.9, в котором указанное временное преобразование достигается путем использования крутящего момента от внешнего источника энергии для преобразования скорости вращения по меньшей мере одного выходного вала первой зубчатой передачи.
- 15. Способ для бесступенчатого изменения скорости вращения и крутящего момента, передаваемых системой передачи мощности приводной нагрузке, путем регулирования количества жидкости по меньшей мере в одной из двух гидравлических муфт, в котором указанные две гидравлические муфты воспринимают вращение и крутящий момент от различных шестерен указанной первой зубчатой передачи, в котором две различные шестерни второй зубчатой передачи воспринимают вращение и крутящий момент от указанных гидравлических муфт, в котором приводная нагрузка воспринимает крутящий момент и вращение от указанной второй зубчатой передачи, и в котором одна зубчатая передача реверса вращения используется для изменения направления вращения до момента передачи вращения на указанную вторую зубчатую передачу.
- 16. Способ для бесступенчатого изменения общего передаточного числа системы силовой передачи по п.15 путем регулирования количества жидкости по меньшей мере в одной из двух гидравлических муфт, в котором указанные две гидравлические муфты воспринимают вращение и крутящий момент от различных шестерен указанной первой зубчатой передачи, в котором две различные шестерни второй зубчатой передачи воспринимают вращение и крутящий момент от указанных гидравлических муфт, в котором приводная нагрузка воспринимает крутящий момент и вращение от указанной второй зубчатой передачи и в котором реверсирование вращения осуществляется до момента восприятия указанной второй зубчатой передачей вращения и крутящего момента на одну шестерню.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IL15893603A IL158936A0 (en) | 2003-11-18 | 2003-11-18 | Continuously variable transmission |
PCT/IL2004/000964 WO2005050041A2 (en) | 2003-11-18 | 2004-10-24 | Continuously variable transmission |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA200601001A1 EA200601001A1 (ru) | 2006-10-27 |
EA009481B1 true EA009481B1 (ru) | 2008-02-28 |
Family
ID=34044286
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA200601001A EA009481B1 (ru) | 2003-11-18 | 2004-10-24 | Бесступенчато регулируемая передача |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20090301258A1 (ru) |
EP (1) | EP1711725A2 (ru) |
JP (1) | JP2007511724A (ru) |
KR (1) | KR20060115388A (ru) |
CN (1) | CN1882795A (ru) |
EA (1) | EA009481B1 (ru) |
IL (1) | IL158936A0 (ru) |
WO (1) | WO2005050041A2 (ru) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008140285A1 (es) * | 2007-05-15 | 2008-11-20 | Carlos Alberto Brena Pinero | Transmisión continuamente variable |
US8618752B2 (en) | 2010-07-21 | 2013-12-31 | Superior Electron, Llc | System, architecture, and method for minimizing power consumption and increasing performance in electric vehicles |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3119282A (en) * | 1961-01-31 | 1964-01-28 | Douglas D Raze | Variable speed power transmission |
US6306058B1 (en) * | 1999-10-21 | 2001-10-23 | Manuel Meitin | Wide range variable step automatic transmission for automobiles, trucks, buses and other applications |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5682315A (en) * | 1995-05-31 | 1997-10-28 | Caterpillar Inc. | Method and system for controlling a split torque transmission |
-
2003
- 2003-11-18 IL IL15893603A patent/IL158936A0/xx unknown
-
2004
- 2004-10-24 JP JP2006540769A patent/JP2007511724A/ja not_active Withdrawn
- 2004-10-24 EA EA200601001A patent/EA009481B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2004-10-24 US US10/595,843 patent/US20090301258A1/en not_active Abandoned
- 2004-10-24 EP EP04770627A patent/EP1711725A2/en not_active Withdrawn
- 2004-10-24 WO PCT/IL2004/000964 patent/WO2005050041A2/en not_active Application Discontinuation
- 2004-10-24 CN CNA2004800340953A patent/CN1882795A/zh active Pending
- 2004-10-24 KR KR1020067009701A patent/KR20060115388A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3119282A (en) * | 1961-01-31 | 1964-01-28 | Douglas D Raze | Variable speed power transmission |
US6306058B1 (en) * | 1999-10-21 | 2001-10-23 | Manuel Meitin | Wide range variable step automatic transmission for automobiles, trucks, buses and other applications |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1882795A (zh) | 2006-12-20 |
US20090301258A1 (en) | 2009-12-10 |
WO2005050041A2 (en) | 2005-06-02 |
JP2007511724A (ja) | 2007-05-10 |
EP1711725A2 (en) | 2006-10-18 |
EA200601001A1 (ru) | 2006-10-27 |
KR20060115388A (ko) | 2006-11-08 |
WO2005050041A3 (en) | 2006-02-16 |
IL158936A0 (en) | 2004-05-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5730676A (en) | Three-mode, input-split hybrid transmission | |
US7582034B2 (en) | Variable speed accessory drive system for a hybrid vehicle | |
CN100400928C (zh) | 四支路差速传动系统 | |
US10744862B2 (en) | Electric vehicle | |
US7101307B2 (en) | Methods and devices for altering the transmission ratio of a drive system | |
EP1663687B1 (en) | Method and apparatus for power flow management in electro-mechanical transmission | |
EP2055518B1 (en) | Electrically-variable transmission with compounded output gearing | |
US20080064550A1 (en) | Hybrid electrically variable transmission with geared reverse mode using single motor/generator | |
US20070049443A1 (en) | Electrically variable hybrid transmission and powertrain | |
JP2009186008A (ja) | 無段変速機 | |
CN108297675B (zh) | 混合动力车辆的控制装置 | |
GB2288213B (en) | Power train of an automatic transmission for a vehicle | |
CN101555940B (zh) | 汇流差动式行星轮系无级变速传动系统 | |
CN215398143U (zh) | 一种低成本行星排功率分流混合动力驱动装置 | |
US10557527B2 (en) | Wide-node drive system | |
US20090005205A1 (en) | Power transmission device | |
EP0826903A2 (en) | Gear train for a four-speed automatic transmission used in vehicles | |
US10724582B2 (en) | Hybrid transmission having electro-magnetically actuated pawl clutch | |
EA009481B1 (ru) | Бесступенчато регулируемая передача | |
CN112622600A (zh) | 机动车辆混合动力系 | |
KR200234183Y1 (ko) | 하이브리드용무단변속기 | |
CN111114275A (zh) | 混合动力驱动系统及车辆 | |
CN114076180B (zh) | 行星齿轮传动装置、动力驱动系统和车辆 | |
US11987129B1 (en) | Power train of automatic transmission | |
KR100792861B1 (ko) | 씨브이티를 이용한 하이브리드 동력전달장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU |