EA015705B1 - Hydraulic-inertia torque converter and a method of torque conversion by said device - Google Patents

Hydraulic-inertia torque converter and a method of torque conversion by said device Download PDF

Info

Publication number
EA015705B1
EA015705B1 EA201100315A EA201100315A EA015705B1 EA 015705 B1 EA015705 B1 EA 015705B1 EA 201100315 A EA201100315 A EA 201100315A EA 201100315 A EA201100315 A EA 201100315A EA 015705 B1 EA015705 B1 EA 015705B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
driven
torque
rotor
shaft
converter
Prior art date
Application number
EA201100315A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201100315A1 (en
Inventor
Александр Дмитриевич КАСИМЦЕВ
Руслан Казбекович ТЕМИРАЕВ
Марат Георгиевич КАЛАЕВ
Вольфганг Йоахим ХЮБНЕР
Original Assignee
Руслан Казбекович ТЕМИРАЕВ
Марат Георгиевич КАЛАЕВ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Руслан Казбекович ТЕМИРАЕВ, Марат Георгиевич КАЛАЕВ filed Critical Руслан Казбекович ТЕМИРАЕВ
Publication of EA015705B1 publication Critical patent/EA015705B1/en
Publication of EA201100315A1 publication Critical patent/EA201100315A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H41/00Rotary fluid gearing of the hydrokinetic type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Abstract

The invention relates to mechanical engineering and can be used, for instance for different transport facilities and in devices and mechanisms for shock-free engagement of driven shafts for torque conversion. The claimed invention is aimed at updating a hydraulic-inertia converter and at a method for torque conversion thereby for enhancing their technical and operational features. The achieved result increases the device efficiency in interconnected operation of the hydraulic-inertia converter and the method for torque conversion using said device. Said clamed result is achieved by using the hydraulic-inertia converter and the method for torque conversion implementing said device, the device provides reciprocating motion of plates in radially-made slots in rotor and form therein dynamically-changeable values of circulating volumes of working fluid, thus creating by convertible volumes of the working fluid an inertia component of transferred torque summed with its mechano-inertia part formed at reciprocating motion of discs moved in the rotor radial slots. The summed value of the being converted torque is adjusted to its maximum value transferred to the driven shaft by changing displacement of the driven unit from the central ring position.

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано, например, на различных видах транспорта, а также в устройствах и механизмах для безударного включения ведомых валов в целях преобразования крутящего момента.The invention relates to the field of engineering and can be used, for example, in various modes of transport, as well as in devices and mechanisms for shock-free switching of driven shafts in order to convert torque.

Известна центробежная муфта, в которой ведущая полумуфта выполнена в виде свободно посаженных на шлицованный вал стянутых попарно стержнями, не менее двух пар для уравновешенности муфты, дисков с глухими тангенциальными пазами, в которых расположены монолитные лопасти, оканчивающиеся массивными цилиндрическими брусками, диски с лопастями и в нейтральном, и в рабочем положении находятся внутри колец, расположенных в цилиндре, заполненном смазывающей жидкостью, с возможностью радиального смещения по направляющим и установочно сдвинутых в диаметрально противоположных направлениях относительно друг друга (см., например, патент РФ №2019752, 15.09.94 г., МПК7 Ρ16Ό 43/18).A centrifugal clutch is known in which the driving half-clutch is made in the form of at least two pairs of couplings, disks with blind tangential grooves, in which monolithic blades are located, ending with massive cylindrical bars, disks with blades and in neutral, and in the working position are inside the rings located in the cylinder filled with lubricating fluid, with the possibility of radial displacement along the guides and installation shifted x in diametrically opposite directions relative to each other (see, for example, RF patent No.2019752, 09/15/94, IPC 7 Ρ16Ό 43/18).

Известна также центробежная муфта, по своему конструктивному выполнению одна из наиболее приближающихся к заявленным техническим решениям, содержащая ведущую и ведомую полумуфты (см., например, патент РФ №2126501, 20.02.99 г. МПК Ρ16Ό 43/14). Ведущая полумуфта выполнена в виде нескольких пар установленных на валу дисков. Ведомая полумуфта включает в себя барабан, несколько колец с направляющими, установленными в указанном барабане со смещением из центрального положения и с возможностью радиального перемещения. Муфта содержит также несколько магнитов установленных с возможностью взаимодействия с упомянутыми кольцами. В дисках ведущей полумуфты выполнены пазы, в которых установлены плунжеры. Плунжеры имеют возможность воздействия на соответствующее кольцо ведомой полумуфты под действием центробежной силы. Полость барабана заполнена антифрикционным веществом. Пазы в дисках ведущей полумуфты выполнены в тангенциальном направлении с зеркальным отображением направления пазов для каждой пары дисков. Каждый из упомянутых плунжеров представляет собой пластину с цилиндрическим бруском.A centrifugal clutch is also known, which is one of the closest to the claimed technical solutions, containing the leading and driven half-couplings (see, for example, RF patent No. 2126501, 02.20.99, IPC Ρ16Ό 43/14). The leading coupling half is made in the form of several pairs of discs mounted on the shaft. The driven coupling half includes a drum, several rings with guides installed in the indicated drum with displacement from the central position and with the possibility of radial movement. The clutch also contains several magnets mounted with the possibility of interaction with the said rings. In the drives of the leading coupling half, grooves are made in which plungers are installed. Plungers have the ability to influence the corresponding ring of the driven half coupling under the action of centrifugal force. The cavity of the drum is filled with anti-friction substance. The grooves in the disks of the leading coupling half are made in the tangential direction with a mirror image of the direction of the grooves for each pair of disks. Each of the mentioned plungers is a plate with a cylindrical bar.

Эта центробежная муфта работает таким образом. На холостых оборотах диски с плунжерами и рабочее масло вращаются вместе внутри колец и создают на них малый крутящий момент, так как кольца лишь немного смещены по диаметру от истинно центрального положения. По достижению ведущей полумуфтой заданного числа оборотов, определяемого силой притяжения стальных колец к постоянным магнитам, центробежные силы в правой половине кольца начинают превалировать над центробежными силами в левой его половине. При этом кольца отрываются от постоянных магнитов и под действием нарастающих центробежных сил плунжеров плавно перемещаются по диаметру и безударно прижимаются к стенке барабана.This centrifugal clutch works this way. At idle, disks with plungers and working oil rotate together inside the rings and create small torque on them, since the rings are only slightly offset in diameter from the true central position. When the leading coupling half reaches the specified number of revolutions, determined by the force of attraction of the steel rings to the permanent magnets, the centrifugal forces in the right half of the ring begin to prevail over the centrifugal forces in its left half. In this case, the rings are torn off from the permanent magnets and under the action of the increasing centrifugal forces of the plungers smoothly move in diameter and are pressed against the drum wall without impact.

Центробежная муфта работает как гибрид центробежной и гидродинамической муфты в единой конструкции. При снижении оборотов ведущей полумуфты до холостых или при полной ее остановке кольца под действием выравнивающего давления масла смещаются к исходному положению, входят в зону действия постоянных магнитов и притягиваются ими.The centrifugal clutch works as a hybrid of a centrifugal and hydrodynamic clutch in a single design. When the speed of the leading coupling half decreases to idle or when it stops completely, the rings shift to the initial position under the influence of the equalizing pressure of the oil, enter the zone of action of the permanent magnets and are attracted by them.

Недостатки известной центробежной муфты следующие.The disadvantages of the known centrifugal clutch are as follows.

1. Плунжеры очень массивны, при работе под действием центробежных сил происходит большое усилие на внутреннюю поверхность кольца, от чего плунжеры будут быстро изнашиваться и приходить в негодность.1. The plungers are very massive, when working under the action of centrifugal forces, there is a lot of force on the inner surface of the ring, from which the plungers will quickly wear out and become unusable.

2. Из-за высокого трения плунжеров вся муфта будет сильно нагреваться.2. Due to the high friction of the plungers, the entire coupling will become very hot.

3. Нет четкого включения ведомой полумуфты от порогового значения холостых оборотов ведущей полумуфты.3. There is no clear inclusion of the driven coupling half from the threshold idle speed of the driving coupling half.

4. Крутящий момент на ведомую полумуфту передается только за счет центробежных сил плунжеров.4. Torque is transmitted to the driven coupling half only due to the centrifugal forces of the plungers.

Известны также гидравлико-инерционный преобразователь и способ образования им крутящего момента, которые по своим совокупностям существенных признаков наиболее приближаются к заявленным техническим решениям (патент №2259282, 25.07.03 г., МПК Р 16 Ό43/18) - ближайший аналог. В данном преобразователе ведущий узел выполнен в виде свободно посаженных на шлицованный вал дисков с тангенциальными пазами и лопастями в них. Каждая лопасть набрана из тонких упругих пластин. Ведомый узел выполнен в виде цилиндрического корпуса с торцевыми крышками, одна из которых выполнена заодно с ведомым валом. В корпусе установлены кольца, внутри которых находятся диски с лопастями ведущего узла преобразователя. Каждое кольцо установлено с возможностью качания по направляющей, для чего скреплено с полуосью, установленной в ложе подпятника, тело которого, например, посредством узла «ласточкин хвост» введено в жесткое зацепление с цилиндрическим корпусом. Сдвижения колец из центрального положения в эксцентричное может осуществляться одной из систем управления, например гидравлической или электромагнитной. Недостатки указанного ближайшего аналога следующие.Also known are a hydraulic-inertial converter and a method for generating torque, which, by their totality of essential features, are most similar to the claimed technical solutions (patent No. 2259282, July 25, 03, IPC R 16 Ό43 / 18) - the closest analogue. In this converter, the drive unit is made in the form of disks with tangential grooves and blades in them freely set on a splined shaft. Each blade is composed of thin elastic plates. The driven unit is made in the form of a cylindrical body with end caps, one of which is integral with the driven shaft. Rings are installed in the casing, inside of which there are disks with blades of the drive converter assembly. Each ring is installed with the possibility of swinging along the guide, for which it is fastened to the axle shaft installed in the bed of the thrust bearing, the body of which, for example, is put into rigid engagement with the cylindrical body through the dovetail assembly. The shift of the rings from the central position to the eccentric can be carried out by one of the control systems, for example, hydraulic or electromagnetic. The disadvantages of the specified closest analogue are as follows.

1. Конструкция сложна в изготовлении.1. The design is difficult to manufacture.

2. Качающее кольцо при сдвижении не устойчиво, так как в направляющей напротив ложи подпятника контактирует по линии.2. The swinging ring is not stable when shifting, since in the guide opposite the bed of the thrust bearing it contacts in a line.

3. В работе через решетчатую структуру колец, за каждый оборот ведущего узла просачивается большой объем рабочей жидкости, в связи с чем падает КПД преобразователя, так же решетчатая струк3. In the work through the lattice structure of the rings, for each revolution of the leading unit a large volume of working fluid seeps, in connection with which the efficiency of the converter drops, also the lattice structure

- 1 015705 тура колец не дает возможности возврата колец в центральное положение из эксцентричного, а за одно и возврата смещающих планок в исходное положение.- 1 015705 round of rings does not allow the rings to return to the central position from the eccentric, and for one return of the offset bars to their original position.

4. Система управления сдвижением колец из нейтрального положения в эксцентричное, громоздка.4. The control system for the movement of rings from a neutral position to an eccentric, bulky.

Задачей предлагаемого изобретения является совершенствование гидравлико-инерционного преобразователя (ТИП) и способа преобразования крутящего момента при помощи данного устройства для улучшения их основных технических и функциональных характеристик. Достигаемый технический результат заключается в повышении КПД при взаимосвязанном функционировании ГИП и способа преобразования крутящего момент при помощи данного устройства.The objective of the invention is to improve the hydraulic inertial converter (TYPE) and method of converting torque using this device to improve their basic technical and functional characteristics. The technical result achieved is to increase the efficiency with the interconnected operation of the ISU and the method of converting torque using this device.

Указанный технический результат достигается, в частности, тем, что ГИП выполнен содержащим ведущий и ведомый узлы, с формированием ими внутренней полости, наполненной рабочей жидкостью, исполнительный, распределительный и управляющий механизмы. Ведущий узел ГИП выполнен в виде посаженного на шлицованный вал монолитного ротора, секционированного в его наружной части радиальными пазами и расположенными в них пластинами с возможностью поступательно-возвратного перемещения пластин в пазах при вращении ротора. При этом радиальные пазы в роторе ведущего узла преобразователя выполнены сквозными и направлены вдоль оси ротора. Ведомый узел преобразователя выполнен в виде ограниченного снаружи цилиндрической поверхностью корпуса с передней и задней торцевыми крышками. В торцевую крышку корпуса ведомого узла со стороны ведущего вала встроена без выхода наружу цилиндрическая часть зубчатого вала, а противоположная его концевая часть сквозь отверстие с уплотнительным элементом выведена наружу в торцевую крышку со стороны ведомого вала. В передней крышке со стороны ведущего вала расположено уплотнительное кольцо, а крышка со стороны ведомого вала выполнена заодно с ним. Внутри корпуса ведомого узла по всей его длине установлено кольцо, с возможностью перемещения в эксцентричное относительно ротора и ведомого узла положение.The specified technical result is achieved, in particular, by the fact that the ISU is made up of master and slave units, with the formation of an internal cavity filled with working fluid, executive, distribution and control mechanisms. The leading GUI unit is made in the form of a monolithic rotor planted on a splined shaft, partitioned in its outer part by radial grooves and plates located in them with the possibility of translational-reciprocal movement of the plates in the grooves when the rotor rotates. In this case, the radial grooves in the rotor of the drive unit of the converter are made through and directed along the axis of the rotor. The drive unit of the converter is made in the form of a housing bounded on the outside by a cylindrical surface with front and rear end caps. The cylindrical part of the gear shaft is built into the end cover of the driven unit housing from the side of the drive shaft without going outside, and its opposite end part is led out through the hole with the sealing element to the end cover from the side of the driven shaft. A sealing ring is located in the front cover on the drive shaft side, and the cover on the drive shaft side is integral with it. A ring is installed inside the housing of the driven unit along its entire length, with the possibility of moving to an eccentric position relative to the rotor and the driven unit.

На внешней боковой поверхности кольца установлены выступающие за его длину и жёстко скреплённые с ним цилиндрические оси, которые без выхода их наружу встроены в торцевые крышки ГИП. Также на внешней боковой поверхности кольца по всей его длине диаметрально противоположно цилиндрическим осям в теле кольца выполнены шестерёнчатые зубья, введенные в постоянное зацепление с зубчатым валом.On the outer side surface of the ring, cylindrical axes protruding beyond its length and rigidly fastened with it are installed, which, without going out, are built into the end caps of the GUI. Also on the outer lateral surface of the ring along its entire length diametrically opposite to the cylindrical axes in the body of the ring are gear teeth introduced into permanent engagement with the gear shaft.

Управляющий механизм преобразователя расположен на внешней стороне торцевой крышки с ведомым валом и составлен из зубчатого флажка, жёстко закреплённого на концевой части зубчатого вала, и гидроцилиндра с пружиной. На штоке гидроцилиндра выполнены зубья реечной передачи, введенные в постоянное зацепление с зубьями флажка. Рабочая полость гидроцилиндра сообщена трубопроводом с полой частью ведомого вала, сквозные радиальные отверстия которого выполнены с прилеганием к распределительному механизму, снабженному торцевыми уплотнительными элементами. При этом распределительный механизм гидравлически сообщён посредством трубопровода с главным цилиндром, а управляющий механизм преобразователя снабжён блоком выработки управляющего электрического сигнала в диапазоне дискретно заданных частот вращения ведущего узла преобразователя, который соединен с исполнительным механизмом включения ведомого узла преобразователя.The control mechanism of the transducer is located on the outside of the end cover with the driven shaft and is composed of a gear flag rigidly fixed to the end part of the gear shaft and a hydraulic cylinder with a spring. On the rod of the hydraulic cylinder, rack and pinion teeth are made, which are put into constant engagement with the teeth of the flag. The working cavity of the hydraulic cylinder is connected by a pipeline with a hollow part of the driven shaft, the through radial holes of which are made with abutment to the distribution mechanism equipped with end sealing elements. In this case, the distribution mechanism is hydraulically communicated by means of a pipeline with the main cylinder, and the control mechanism of the converter is equipped with a control signal generating unit in the range of discretely set rotation frequencies of the converter drive unit, which is connected to the drive actuator of the converter drive unit.

К конструктивным особенностям преобразователя следует отнести заполнение его внутренней полости на 85-90% от ее объема рабочей жидкостью, которая выполняет также роль конструктивного элемента. Для улучшения условий охлаждения преобразователя наружная цилиндрическая поверхность его ведомого узла снабжена продольными рёбрами.Design features of the converter include filling its internal cavity by 85-90% of its volume with a working fluid, which also plays the role of a structural element. To improve the cooling conditions of the converter, the outer cylindrical surface of its driven unit is provided with longitudinal ribs.

Указанный технический результат достигается также способом преобразования крутящего момента при помощи ГИП, в котором на холостом ходу или при отсутствии необходимости в передаче крутящего момента с помощью исполнительного, распределительного и управляющего механизмов преобразователя устанавливают кольцо ведомого узла, в центральное, симметричное относительно внутренней поверхности ведомого узла, положение. Затем приводят во вращение ведущий узел, которым посредством его ротора, с расположенными в пазах ротора пластинами, формируют одинаковые величины вращаемых объемов рабочей жидкости в динамически изменяемых полостях, ограниченных поверхностью ротора, его пластинами и внутренней поверхностью кольца ведомого узла. Равномерно распределяют при этом нагрузку внутри кольца и сводят тем самым к нулевой величине передаваемый крутящий момент.The specified technical result is also achieved by the method of converting torque using the GUI, in which at idle or when there is no need to transmit torque using the actuator, distribution and control mechanisms of the converter, the ring of the driven unit is installed in a central, symmetrical relative to the inner surface of the driven unit, position. Then, the driving unit is rotated, by which, by means of its rotor, with the plates located in the grooves of the rotor, the same values of the rotated volumes of the working fluid are formed in dynamically changing cavities bounded by the surface of the rotor, its plates and the inner surface of the ring of the driven unit. In this case, the load inside the ring is evenly distributed and thus the transmitted torque is reduced to zero.

При необходимости передачи от ведущего узла на ведомый узел крутящего момента поворачивают шестерёнчатые зубья кольца ведомого узла с помощью зубчатого штока и соединённого с ним зубчатого флажка с зубчатым валом и перемещают кольцо ведомого узла в эксцентричное относительно ротора и ведомого узла положение. Обеспечивают тем самым возвратно-поступательное перемещение пластин в радиально-выполненных в роторе пазах и формируют при этом динамически изменяемые величины вращаемых объемов рабочей жидкости. Создают тем самым преобразуемыми объемами рабочей жидкости гидравлико-инерционную составляющую передаваемого крутящего момента, суммируемую с механо-инерционной его составляющей, формируемой при вращении возвратно-поступательно перемещаемыми пластинами в радиальных пазах ротора. Регулируют суммарную величину преобразуемого крутящего момента до его максимального значения, передаваемого на вторичный вал коробки перемены передач, изменением смещения от центрального положения кольца ведомого узла и взаимосвязанным с ним изменением коэффициента редукции коробки перемены передач.If it is necessary to transfer torque from the master unit to the driven unit, the gear teeth of the ring of the driven unit are rotated with the help of the toothed rod and the gear flag connected to it with the toothed shaft and move the ring of the driven unit to an eccentric position relative to the rotor and the driven unit. Thereby, they provide reciprocating movement of the plates in grooves radially made in the rotor and form dynamically changing values of the rotated volumes of the working fluid. The hydraulic-inertial component of the transmitted torque is thereby created by the volumes of the working fluid that can be converted, summed with its mechano-inertial component, which is formed during rotation by reciprocating plates in the radial grooves of the rotor. The total amount of converted torque is adjusted to its maximum value transmitted to the secondary shaft of the gearbox, by changing the offset from the center position of the ring of the driven unit and the change in the gearbox gearbox reduction coefficient interrelated with it.

- 2 015705- 2 015705

При уменьшении нагрузки или сбрасывании числа оборотов ведущего узла преобразователя до значений холостого хода, с помощью пружины гидроцилиндра управляющего механизма отодвигают зубчатый шток и соединённый с ним зубчатый флажок с зубчатым валом в исходное положение. Перемещают при этом шестерёнчатые зубья кольца ведомого узла и возвращают в итоге его в центральное, симметричное относительно ротора и ведомого узла положение.When reducing the load or dropping the number of revolutions of the drive unit of the converter to the idle values, with the help of the spring of the hydraulic cylinder of the control mechanism, the toothed rod and the toothed flag connected to it with the toothed shaft are moved to their original position. In this case, the gear teeth of the ring of the driven unit are moved and, as a result, it is returned to a central position symmetrical with respect to the rotor and the driven unit.

В зависимости от практических условий применения способа используют его модификации, в соответствии с которыми формируют динамически перемещаемые объемы рабочей жидкости, полностью или частично заполняющие динамически изменяемые объемы полостей с выбором числа N1 полостей в пределах 2<Νι<24.Depending on the practical conditions of the application of the method, its modifications are used, according to which dynamically moving volumes of the working fluid are formed that completely or partially fill the dynamically changing volumes of the cavities with the choice of the number N1 of cavities within 2 <Νι <24.

Приведением во вращение ведущего вала и смещением колец формируют изменение величин объемов полостей в диапазоне от минимального до максимального их значения в пределах 0,7<(У1+0,7У2)/ ν2<1,7, где ν1 - минимальная величина объемов полостей, ν2 - максимальная величина объемов полостей.Bringing the drive shaft into rotation and displacing the rings forms a change in the values of the volume of the cavities in the range from the minimum to the maximum value within 0.7 <(Y 1 + 0.7 Y 2 ) / ν 2 <1.7, where ν 1 is the minimum value volume of cavities, ν 2 - the maximum value of the volume of cavities.

При этом смещением колец создают дисбаланс центра масс пластин, перемещая центр от его совпадения с осью симметрии ротора на расстояние от оси, величину которого выбирают в пределах 1,1<(Ь1+1,1Ь2)/Ь2<1,4, где Ь1 - максимальная величина смещения центра масс пластин, Ь2 - величина диаметра ротора. Тем самым на ведомом узле формируют суммарный ведомый крутящий момент ΓΣ из его гидравлической Рг и инерционной Ри составляющих в виде ΡΣ = Рг+ Ри= Α(ν21)( ω12) +ΒΌΤ2ω1 2, где А - экспериментальный коэффициент пропорциональности между величиной Рг гидравлической составляющей крутящего момента и максимальной величиной (ν21) изменения объемов рабочей жидкости в каждой из полостей при их полном заполнении, ω1 - частота вращения ведущего вала, ω2 - частота вращения ведомого вала, В - экспериментальный коэффициент пропорциональности между величиной Ри и суммарным динамическим дисбалансом Ό масс перемещающихся пластин, определяемым суммарной массой пластин, а также величинами Ь2 и ω1. В результате, ведущий Ρ1 крутящий момент преобразуют в ведомый Р2 крутящий момент с учетом величины к редукции коробки перемены передач, величины которых выбирают из соотношений 1<(Р12/к)/Р1<7,9, 0,2<к<1.In this case, the displacement of the rings creates an imbalance in the center of mass of the plates, moving the center from its coincidence with the axis of symmetry of the rotor by a distance from the axis, the value of which is selected within 1.1 <(b 1 + 1.1 b 2 ) / b 2 <1.4, where b 1 is the maximum displacement of the center of mass of the plates, b 2 is the value of the diameter of the rotor. Thus, the total driven torque Γ Σ is formed on the slave unit from its hydraulic Рг and inertial Ри components in the form Ρ Σ = Рг + Ри = Α (ν 21 ) (ω 12 ) + ΒΌΤ 2 ω 1 2 , where A is the experimental coefficient of proportionality between the value Rg of the hydraulic component of the torque and the maximum value (ν 21 ) of the change in the volume of the working fluid in each of the cavities when they are completely filled, ω 1 is the rotation frequency of the drive shaft, ω 2 is the rotation frequency driven shaft, In - experimental coefficient of proportionality between y value Pu and total dynamic unbalance of the masses moving plates Ό determined total mass of plates, as well as the values of L 2 and ω 1. As a result, the driving torque Ρ 1 is converted into the driven torque Р2 taking into account the magnitude of the reduction gearbox, the values of which are selected from the ratios 1 <(Р 1 + Р 2 / к) / Р1 <7.9, 0.2 < k <1.

Оптимизировать параметры осуществления способа целесообразно также используя возможности, в соответствии с которыми минимальную величину ν3 суммы объемов рабочей жидкости по отношению к максимальной величине суммы ν4 объемов полостей выбирают из соотношения 1,1<((α1ν3 +0,7ν4)/ ν4<1,9, корректируя ν3 с помощью экспериментального коэффициента α, выбираемого в зависимости от вида рабочей жидкости и максимального количества N1 полостей в пределах 0,5<α1<1,2. Максимальную величину гидравлической составляющей ведомого крутящего момента корректируют с помощью экспериментального коэффициента А, выбираемого в пределах 0,06 Нм-2с <А <0,69 Нм-2с и максимальную величину инерционной составляющей ведомого крутящего момента корректируют с помощью экспериментального коэффициента В, выбираемого в пределах 1,9.10- Нс кг- <Β<7, 110- Нс кг- .It is also advisable to optimize the parameters of the method implementation using the possibilities according to which the minimum value ν 3 of the sum of the volumes of the working fluid relative to the maximum value of the sum ν 4 of the volume of cavities is chosen from the relation 1.1 <((α 1 ν 3 + 0.7ν 4 ) / ν4 <1,9, adjusting ν 3 via the pilot coefficient α, selected depending on the kind of working liquid and the maximum number N1 of cavities within 0,5 <α 1 <1.2. The maximum value of the hydraulic component driven torque corrective dissolved using an experimental coefficient A selected within Nm -2 to 0.06 <A <0.69 Nm -2 and a maximum value of the inertial torque component of the slave are corrected by the pilot coefficient B selected within 1,9.10 - Hc kg - <Β <7, 110 - Ns kg - .

Предложенные объекты целесообразно проиллюстрировать чертежами, на которых схематически представлены:It is advisable to illustrate the proposed objects with drawings, in which:

на фиг. 1 изображен внутренний вид на ГИП с торца без одной из торцевых крышек, в нерабочем положении кольца;in FIG. 1 shows an internal view of the ISU from the end without one of the end caps, in the idle position of the ring;

на фиг. 2 - то же в рабочем положении кольца;in FIG. 2 - the same in the working position of the ring;

на фиг. 3 - показан вид на ГИП с торца, со стороны ведомого вала;in FIG. 3 - shows a view of the ISU from the end, from the side of the driven shaft;

на фиг 4 - боковой вид преобразователя с частичным вырезом;Fig. 4 is a side view of a transducer with a partial cutaway;

на фиг. 5 - представлена коробка перемены передачи КПП в разрезе;in FIG. 5 - a gearbox transmission change box is presented in a section;

на фиг. 6 - показан ГИП и его КПП в сборе с вариантом гидравлического управления зубчатого вала.in FIG. 6 - shows the ISU and its gearbox assembly with the option of hydraulic control of the gear shaft.

Более детально существенные конструктивные особенности заявленных объектов и функциональное взаимодействие их основных конструктивных элементов могут быть охарактеризованы следующим образом. В соответствии с изобретением ГИП содержит ведущий и ведомый узлы преобразователя, в котором ведущий узел преобразователя выполнен в виде свободно посаженного на шлицованный вал 1 монолитного ротора 2 (см. фиг. 1, 2, 3, 4) с радиальными пазами 3 и расположенными в них пластинами 4. Ведомый узел преобразователя выполнен в виде цилиндрического корпуса 5 с передней 6 и задней 7 торцевыми крышками. В передней крышке 6 имеется уплотнительное кольцо 8. Задняя крышка 7 выполнена заодно с ведомым валом 9.In more detail, the significant design features of the claimed objects and the functional interaction of their main structural elements can be characterized as follows. In accordance with the invention, the GUI comprises a leading and a slave transducer assemblies, in which a transducer master assemblage is made in the form of a monolithic rotor 2 freely mounted on a splined shaft 1 (see Figs. 1, 2, 3, 4) with radial grooves 3 and located in them plates 4. The driven unit of the Converter is made in the form of a cylindrical body 5 with front 6 and rear 7 end caps. In the front cover 6 there is a sealing ring 8. The rear cover 7 is made integral with the driven shaft 9.

В цилиндрическом корпусе 5 ведомого узла преобразователя установлено кольцо 10 (фиг. 1). У кольца 10 на внешней боковой поверхности имеются выступающие за его длину жёстко скреплённые с ним цилиндрические оси 11 и 12 (фиг. 3,4), а диаметрально противоположно этим осям 11 и 12 в теле кольца 10 на внешней боковой поверхности по всей длине выполнены шестерёнчатые зубья 13, находящиеся в постоянном зацеплении с зубчатым валом 14. В торцевую крышку 6 корпуса 5, не выходя наружу, встроена цилиндрическая часть 15 зубчатого вала 14, а противоположная концевая часть 16, сквозь отверстие 17 с уплотнительным элементом 18 выходит наружу за в торцевую крышку 7 со стороны ведомого вала 9.In the cylindrical housing 5 of the slave node of the Converter mounted ring 10 (Fig. 1). The ring 10 on the outer lateral surface has protruding beyond its length cylindrical axes 11 and 12 that are rigidly fastened with it (Fig. 3,4), and gear wheels are made diametrically opposite to these axes 11 and 12 in the body of the ring 10 on the outer lateral surface along the entire length teeth 13, which are in constant engagement with the gear shaft 14. In the end cover 6 of the housing 5, without going outside, the cylindrical part 15 of the gear shaft 14 is built in, and the opposite end part 16, through the hole 17 with the sealing element 18, extends outside the end cover 7 from the side of the driven shaft 9.

- 3 015705- 3 015705

На внешней стороне торцевой крышки 7 расположена гидравлико-механическая система управляющего механизма, состоящая из зубчатого флажка 18 (фиг. 3), закреплённого на концевой цилиндрической части 16 зубчатого вала 14 и гидроцилиндра 19 с пружиной 20. На штоке 21 гидроцилиндра 19 выполнены зубья реечной передачи, которые введены в постоянное зацепление с зубьями флажка 18.On the outer side of the end cover 7 is a hydraulic-mechanical control system, consisting of a gear flag 18 (Fig. 3), mounted on the end cylindrical part 16 of the gear shaft 14 and the hydraulic cylinder 19 with a spring 20. On the rod 21 of the hydraulic cylinder 19 are rack and pinion teeth which are put into permanent engagement with the teeth of the flag 18.

Рабочая полость гидроцилиндра 19 сообщена трубопроводом 22 с полой частью 23 ведомого вала 9, сквозные отверстия 24 которого прилегают к распределительному узлу 25, с торцевыми уплотнительными элементами 26 и 27. Распределительный узел 25 сообщается, в свою очередь, посредством трубопровода 28 с главным цилиндром 29 (фиг. 6). Цилиндрический корпус 5 снаружи имеет для охлаждения продольные ребра 30 (фиг. 4, 6).The working cavity of the hydraulic cylinder 19 is connected by a pipe 22 with the hollow part 23 of the driven shaft 9, the through holes 24 of which are adjacent to the distribution unit 25, with end sealing elements 26 and 27. The distribution unit 25 is in turn communicated through a pipe 28 with the main cylinder 29 ( Fig. 6). The cylindrical housing 5 externally has longitudinal ribs 30 for cooling (Fig. 4, 6).

На фиг. 5 изображена КПП, конструктивно разработанная для полноценного функционирования ГИП. Она содержит первичный 31, вторичный 32 и промежуточный 33 шлицованный валы. В тело вторичного 32 вала введен первичный 31 вал своей концевой частью 34, на который установлен игольчатый подшипник 35. На первичном валу 31 жестко закреплена шестерня 36, введенная в зацепление с шестерней 37 такого же размера, которая жестко закреплена на промежуточном 33 шлицованном валу. На шлицованной части промежуточного 33 вала расположены различные по диаметру три 38, 39 и 40 шестерни со шлицами внутри, соответственно шлицам промежуточного 33 вала. Шестерни 38, 39 и 40 жестко соединены между собой и образуют единый промежуточный блок шестерен, который имеет возможность перемещения по шлицованной части промежуточного 33 вала посредствам водила 41, в резьбовое отверстие которого входит винтовой 42 вал электродвигателя 43 управляющего механизма. На вторичном 32 валу имеется три 43, 44, 45 шестерни разного диаметра. Первая 43 шестерня жестко закреплена на вторичном 32 валу с возможностью зацепления с первой 38 шестерней блока шестерен. Вторая 44 шестерня, также жестко скрепленная на вторичном 32 валу, имеет возможность входить в зацепление со второй 39 шестерней промежуточного блока шестерен. Третья 45 шестерня вторичного 32 вала жестко закреплена на ней и постоянно зацеплена с сателлитной 46 шестерней, расположенной на короткой 47 оси, впрессованной в заднюю стенку корпуса 48 (фиг. 6) коробки. Сателлитная 46 шестерня имеет возможность входить в зацепление с третьей 40 шестерней промежуточного блока шестерен.In FIG. Figure 5 shows the checkpoint structurally designed for the full functioning of the ISU. It contains primary 31, secondary 32 and intermediate 33 splined shafts. A primary 31 shaft is introduced into the body of the secondary 32 shaft by its end portion 34, on which a needle bearing 35 is mounted. On the primary shaft 31, a gear 36 is rigidly fixed, engaged in gear with a gear 37 of the same size, which is rigidly fixed on the intermediate 33 splined shaft. On the spline portion of the intermediate 33 shaft, three 38, 39 and 40 gears of different diameters are located with splines inside, respectively, of the splines of the intermediate 33 shaft. Gears 38, 39 and 40 are rigidly interconnected and form a single intermediate gear block, which has the ability to move along the spline portion of the intermediate shaft 33 via carrier 41, into the threaded hole of which is a screw 42 shaft of an electric motor 43 of the control mechanism. On the secondary shaft 32 there are three 43, 44, 45 gears of different diameters. The first 43 gear is rigidly fixed to the secondary 32 shaft with the possibility of engagement with the first 38 gear of the gear block. The second 44th gear, also rigidly attached to the secondary 32 shaft, has the ability to mesh with the second 39th gear of the intermediate gear unit. The third 45 gear of the secondary shaft 32 is rigidly fixed on it and is constantly engaged with a satellite gear 46 located on a short 47 axis, pressed into the rear wall of the housing 48 (Fig. 6) of the box. Satellite 46 gear has the ability to mesh with the third 40 gear of the intermediate gear unit.

На фиг. 6 изображены ГИП и КПП в сборе, где показано цифрами: первичный вал 1 ведущего узла преобразователя, корпус 5 ведомого узла преобразователя, передняя 6 и задняя 7 торцевые крышки ведомого узла преобразователя, продольные 30 ребра корпуса 5, кожух 49 для торцевой крышки 7 преобразователя, ведомый вал 9 ведомого узла преобразователя, распределительный узел 25. трубопровод 28, главный цилиндр 29, корпус 48 КПП, вторичный вал 32 КПП, электродвигатель 43 управляющего механизма КПП, провод электродвигателя со знаком плюс 50, провод электродвигателя со знаком минус 51, защитный (крепежный) кожух 52.In FIG. 6 shows the GUI and gearbox assembly, which is shown in numbers: input shaft 1 of the drive converter assembly, housing 5 of the drive converter assembly, front 6 and rear 7 end caps of the drive converter assembly, longitudinal 30 edges of the housing 5, housing 49 for the converter end cover 7, driven shaft 9 of the driven converter assembly, distribution unit 25. pipeline 28, master cylinder 29, gearbox housing 48, gearbox output shaft 32, gearbox control motor 43, electric motor wire with plus sign 50, electric motor wire with m sign inus 51, protective (fixing) casing 52.

Функционирование ГИП и способа преобразования крутящего момента при помощи данного устройства целесообразно пояснить в случае одного из основных их применений с использованием автомобиля. В момент прогрева двигателя автомобиля и на холостых оборотах кольцо 10 внутри ведомого корпуса 5 преобразователя устанавливают в центральное положение. При этом пластины 4 ротора 2, вращая рабочую жидкость равномерно распределяют нагрузку внутри кольца 10 и на ведомый вал 9 не передается крутящий момент.The operation of the ISU and the method of converting torque using this device should be explained in the case of one of their main applications using a car. At the time of warming up the car engine and at idle, the ring 10 inside the driven housing 5 of the converter is set to a central position. In this case, the plates 4 of the rotor 2, rotating the working fluid evenly distribute the load inside the ring 10 and no torque is transmitted to the driven shaft 9.

Для трогания автомобиля с места и далее его разгона на торцевой крышке 7 (фиг. 3) зубчатый шток 21 гидроцилиндра 19 поворачивает зубчатый флажок 18, а вместе с ним поворачивается зубчатый вал 14, который смещает кольцо 10 на осях 11 и 12 из центрального положения в эксцентричное относительно ротора 2. Маятниковое сдвижение кольца 10 происходит на плече равном его внешнему диаметру. При этом на ведомом узле преобразователя появляется нарастающий крутящий момент с начала от гидравлических импульсов, а затем с увеличением числа оборотов ведущего узла преобразователя и от инерционных сил пластин 4.To move the car from its place and then accelerate it on the end cover 7 (Fig. 3), the toothed rod 21 of the hydraulic cylinder 19 rotates the toothed flag 18, and with it rotates the toothed shaft 14, which moves the ring 10 on the axes 11 and 12 from a central position in eccentric with respect to the rotor 2. The pendulum movement of the ring 10 occurs on the shoulder equal to its outer diameter. At the same time, an increasing torque appears from the beginning from the hydraulic pulses on the driven unit of the converter, and then with an increase in the number of revolutions of the drive unit of the converter and from the inertial forces of the plates 4.

При сбрасывании числа оборотов ведущего узла преобразователя до холостых, гидравлическая система управления начинает работать в обратном направлении. Пружина 20 гидроцилиндра 19 отодвигает зубчатый шток 21 и соединённый с ним зубчатый флажок 18 с зубчатым валом 14 в исходное положение. При этом кольцо 10 возвращается в центральное положение.When resetting the speed of the drive unit to idle, the hydraulic control system starts to work in the opposite direction. The spring 20 of the hydraulic cylinder 19 pushes the toothed rod 21 and the toothed flag 18 connected to it with the toothed shaft 14 to its original position. In this case, the ring 10 returns to the center position.

КПП, разработанная для ГИП, функционирует следующим образом. В момент прогрева двигателя и холостых оборотов, как было сказано выше, кольцо 10 находится в центральном положении и не передаёт крутящий момент на ведомый 9 вал преобразователя и соответственно на КПП. При этом единый промежуточный блок шестеренок 38, 39 и 40 может находится в любом положении на шлицованной части промежуточного 33 вала. При помощи водила 41, в резьбовое отверстие которого входит винтовой 42 вал электродвигателя 43 управляющего механизма, единый промежуточный блок шестерен 38, 39, 40 может включить одну из нужных передач. Прямая передача вперед при движении транспортного средства по ровной дороге осуществляется зацеплением шестерни 39 блока шестерен с шестерней 44 вторичного вала 32. Для движения автомобиля вперед по серпантину или другому, с повышенной нагрузкой для автомобиля, пути включается прямая передача с редукцией. В этом случае шестерня 38 блока шестерен вводится в зацепление с шестерней 43. Для осуществления движения автомобиля назад шестерня 40 блока шестерен вводится в зацепление с сателлитной 46 шестерней, которая постоянно соединена с шестернейThe checkpoint developed for the ISU operates as follows. At the time of warming up the engine and idle, as mentioned above, the ring 10 is in the central position and does not transmit torque to the driven shaft 9 of the converter and, accordingly, to the gearbox. In this case, a single intermediate block of gears 38, 39 and 40 can be located in any position on the splined part of the intermediate shaft 33. With the help of a carrier 41, into the threaded hole of which a screw 42 shaft of an electric motor 43 of a control mechanism enters, a single intermediate block of gears 38, 39, 40 can switch on one of the necessary gears. Direct forward gear when the vehicle is moving on a level road is engaged by gearing 39 of the gear block with gear 44 of the secondary shaft 32. To move the car forward along a serpentine or other, with an increased load for the car, the direct gear with reduction is engaged. In this case, the gear unit gear 38 is engaged with the gear 43. To move the vehicle backward, the gear unit gear 40 is engaged with a satellite gear 46, which is constantly connected to the gear

- 4 015705- 4 015705

45. При этом соединении происходит движение автомобиля назад с редукцией передаваемого крутящего момента.45. With this connection, the car moves backward with a reduction in the transmitted torque.

Достигаемый технический результат, как показали данные экспериментов, может быть реализован только взаимосвязанной совокупностью всех существенных признаков заявленных объектов, отраженных в формуле изобретения. Указанные в ней отличия дают основание сделать вывод о новизне данного технического решения, а совокупность испрашиваемых притязаний в связи с их неочевидностью - о его изобретательском уровне, что доказывается также вышеприведенным детальным описанием заявленных объектов. Соответствие критерию промышленная применимость заявленных объектов доказывается как широким изготовлением и использованием различных механизмов подобного назначения, в частности, для преобразования крутящего момента в промышленных масштабах, так и отсутствием в заявленных притязаниях каких-либо практически трудно реализуемых признаков.The achieved technical result, as shown by experimental data, can only be realized by an interconnected set of all the essential features of the claimed objects reflected in the claims. The differences indicated in it give reason to conclude that the technical solution is new, and the totality of the claimed claims in connection with their non-obviousness is about its inventive step, which is also proved by the above detailed description of the claimed objects. Compliance with the criterion of industrial applicability of the claimed objects is proved both by the wide manufacture and use of various mechanisms for this purpose, in particular, for converting torque on an industrial scale, and the absence of any practically difficult features in the claimed claims.

Для иллюстрации достижения технического результата, который как уже отмечалось обеспечивается только совместным использованием заявленных взаимосвязанных объектов при всех значениях параметров в их указанных пределах, в дополнение к вышеизложенному и в качестве дополнительных сведений, подтверждающих возможность осуществления изобретения, целесообразно привести примеры практического выполнения заявленного способа в экспериментальных устройствах, при описании которых нецелесообразно многократно излагать информацию, общую для каждого из примеров и уже с разной степенью подробности отраженную в формуле и описании изобретения. Целесообразно привести только количественную информацию, отличающую один пример от другого, которая для удобства сведена в таблицу.To illustrate the achievement of the technical result, which, as already noted, is provided only by the joint use of the declared interconnected objects for all parameter values within their specified limits, in addition to the foregoing and as additional information confirming the possibility of carrying out the invention, it is advisable to give examples of practical implementation of the claimed method in experimental devices, the description of which is impractical to repeatedly state information common to each of the examples and with varying degrees of detail is reflected in the claims and description of the invention. It is advisable to give only quantitative information that distinguishes one example from another, which for convenience is summarized in a table.

При сопоставлении результатов проведенных экспериментов, отраженных в примерах, в отношении заявленного технического решения и ближайшего аналога оказалось целесообразным использовать в качестве параметра, характеризующего достигаемый технический результат, например параметр Ό, определяющий соотношение величин их КПД при адекватных условиях проведения экспериментов. Как следует из таблицы, в оптимальном варианте (пример 1 таблицы) достигалось наиболее высокое значение указанного выше результата: Ό=1,2. Нижние и верхние значения заявленных пределов были получены на основе статистической обработки результатов экспериментальных исследований, анализа и обобщения их и известных из опубликованных источников данных, исходя из условия приближения параметра Ό к 1. Примеры 2-6 таблицы отражают разнообразные варианты осуществления заявленных объектов при нахождении параметров, характеризующих их существенные признаки, внутри пределов, отраженных в формуле изобретения.When comparing the results of the experiments, reflected in the examples, with respect to the claimed technical solution and the closest analogue, it turned out to be advisable to use as a parameter characterizing the achieved technical result, for example, parameter Ό, which determines the ratio of their efficiency under adequate experimental conditions. As follows from the table, in the best case (example 1 of the table) the highest value of the above result was achieved: Ό = 1.2. The lower and upper values of the declared limits were obtained on the basis of statistical processing of the results of experimental studies, analysis and generalization of them and known from published data sources, based on the condition that parameter Ό approaches 1. Examples 2-6 of the table reflect various options for implementing the declared objects when finding the parameters characterizing their essential features, within the limits reflected in the claims.

ТаблицаTable

№ № п/п No. No. p / p Название параметра Parameter Name Номера вариантов практического выполнения Practical Implementation Numbers 1 one 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 1 one Νι Νι 2 2 3 3 4 4 6 6 12 12 24 24 2 2 (V! +0,7½) / ν2 (V! + 0.7½) / ν 2 1,2 1,2 0,7 0.7 1,2 1,2 1,3 1.3 1,5 1,5 1,7 1.7 3 3 (11+1,1½)/Ь2 (11 + 1.1½) / b 2 1,2 1,2 1,1 1,1 1,14 1.14 1.27 1.27 1,3 1.3 1,4 1.4 4 4 (Р1 + Р2/к) /₽!(P1 + P 2 / c) / ₽! 2,7 2.7 1,0 1,0 1,8 1.8 2,3 2,3 3,6 3.6 7,9 7.9 5 5 К TO 0,6 0.6 0,2 0.2 0,4 0.4 0,5 0.5 0,8 0.8 1 one б b (щУ, +0,7ν4)/ν4 (ЩУ, + 0,7ν 4 ) / ν 4 1,7 1.7 1,1 1,1 1,3 1.3 1,6 1,6 1,8 1.8 1,9 1.9 7 7 αι αι 1,1 1,1 0,5 0.5 0,7 0.7 0,8 0.8 0,9 0.9 1,2 1,2 8 8 А, Нм2 секA, Nm 2 sec 0,31 0.31 0,06 0.06 0,19 0.19 0,25 0.25 0,53 0.53 0,69 0.69 9 nine В, Н сек2 кг'! B, N sec 2 kg ' ! 0,41.10-2 0.41.10 -2 1,9.Ι0’3 1.9.Ι0 ' 3 3,2.10'3 3,2.10 ' 3 5.3.10'3 5.3.10 ' 3 6,4.10-3 6,4.10- 3 7,1.10-3 7.1.10 -3 10 10 υ υ 1,2 1,2 1,1 1,1 1,15 1.15 1,08 1,08 1,12 1.12 1,14 1.14

Кроме того, при практической реализации ГИД и способа преобразования крутящего момента при помощи данного устройства повышается удобство эксплуатации, достигается также обеспечение возможности плавного и четкого включения ведомого узла преобразователя в широком диапазоне частот вращения ведущего узла и повышение их надежности и долговечности.In addition, with the practical implementation of the HID and the method of converting torque using this device, the convenience of operation is improved, it is also ensured that the slave unit of the converter can be switched on smoothly and clearly in a wide range of speeds of the drive unit and increase their reliability and durability.

Claims (6)

1. Гидравлико-инерционный преобразователь крутящего момента, содержащий ведущий и ведомый узлы с формированием ими внутренней полости, наполненной рабочей жидкостью, исполнительный, распределительный и управляющий механизмы, в котором ведущий узел выполнен в виде посаженного на шлицованный вал монолитного ротора, секционированного в его наружной части радиальными пазами и расположенными в них пластинами с возможностью поступательно-возвратного перемещения пластин в пазах при вращении ротора, при этом радиальные пазы в роторе ведущего узла преобразователя выполнены сквозными и направлены вдоль оси ротора, ведомый узел преобразователя выполнен в виде ограниченного снаружи цилиндрической поверхностью корпуса с передней и задней торцевыми крышками, в торцевую крышку корпуса ведомого узла, со стороны ведущего вала встроена без выхода наружу цилиндрическая часть зубчатого вала, а противоположная его концевая часть сквозь отверстие с уплотнительным элементом выведена наружу в торцевую крышку со стороны ведомого вала, в крышке со стороны ведущего вала расположено уплотнительное кольцо, а крышка со стороны ведомого вала выполнена заодно с ним, внутри корпуса ведомого узла по всей его длине установлено кольцо, с возможностью перемещения в эксцентричное относительно ротора и ведомого узла положение, на внешней боковой поверхности кольца установлены выступающие за его боковую поверхность и жёстко скреплённые с ним цилиндрические оси, которые без выхода их наружу встроены в торцевые крышки, на внешней боковой поверхности кольца по всей его длине диаметрально противоположно цилиндрическим осям в теле кольца выполнены шестерёнчатые зубья, введенные в постоянное зацепление с зубчатым валом, управляющий механизм преобразователя расположен на внешней стороне торцевой крышки с ведомым валом и составлен из зубчатого флажка, жёстко закреплённого на концевой части зубчатого вала, и гидроцилиндра с пружиной, на штоке которого выполнены зубья реечной передачи, введенные в постоянное зацепление с зубьями флажка, рабочая полость гидроцилиндра сообщена трубопроводом с полой частью ведомого вала, сквозные радиальные отверстия которого выполнены с прилеганием к распределительному механизму, снабжённому торцевыми уплотнительными элементами, при этом распределительный механизм гидравлически сообщён посредством трубопровода с главным цилиндром, а управляющий механизм преобразователя снабжён блоком выработки управляющего электрического сигнала в диапазоне дискретно заданных частот вращения ведущего узла преобразователя, который соединён с исполнительным механизмом включения ведомого узла преобразователя.1. A hydraulic-inertial torque converter containing leading and driven units with the formation of an internal cavity filled with working fluid, executive, distribution and control mechanisms, in which the driving unit is made in the form of a monolithic rotor mounted on a splined shaft, partitioned in its outer part radial grooves and the plates located in them with the possibility of translational-reciprocal movement of the plates in the grooves during rotation of the rotor, while the radial grooves in the rotor lead about the converter assembly is made through and directed along the axis of the rotor, the driven converter assembly is made in the form of a housing bounded externally with a front and rear end covers, into the end housing of the driven assembly housing, from the drive shaft side, the cylindrical part of the gear shaft is integrated without going outside, and its opposite end part through the hole with the sealing element is brought out into the end cover from the side of the driven shaft, in the cover from the side of the drive shaft is located a protective ring, and the cover on the side of the driven shaft is made integral with it, a ring is installed inside the housing of the driven unit along its entire length, with the possibility of moving to an eccentric position relative to the rotor and the driven assembly, protruding beyond its side surface and rigidly mounted on the outer side surface of the ring the cylindrical axes attached to it, which are built into the end caps without going outside, on the outer side surface of the ring along its entire length is diametrically opposite to the cylindrical axes in the body gear teeth made in permanent engagement with the gear shaft, the control mechanism of the converter is located on the outer side of the end cover with the driven shaft and is composed of a gear flag rigidly fixed to the end of the gear shaft, and a hydraulic cylinder with a spring, on the rod of which gear rack teeth are made gears engaged in permanent engagement with the teeth of the flag, the working cavity of the hydraulic cylinder is connected by a pipeline with a hollow part of the driven shaft, the through radial holes of which are made adjacent to the distribution mechanism equipped with end sealing elements, the distribution mechanism is hydraulically connected via a pipeline to the main cylinder, and the control mechanism of the converter is equipped with a generating unit for a control electric signal in the range of discretely set rotation frequencies of the drive unit of the converter, which is connected to the actuator for switching on the follower converter assembly. 2. Преобразователь по п.1, внутренняя полость которого на 85-90% от её объёма заполнена рабочей жидкостью.2. The Converter according to claim 1, the inner cavity of which is 85-90% of its volume is filled with a working fluid. 3. Преобразователь по п.1, в котором наружная цилиндрическая поверхность ведомого узла снабжена продольными рёбрами для охлаждения.3. The Converter according to claim 1, in which the outer cylindrical surface of the driven unit is provided with longitudinal ribs for cooling. 4. Способ преобразования крутящего момента при помощи устройства по пп.1-3, в котором на холостом ходу или при отсутствии необходимости в передаче крутящего момента с помощью исполнительного, распределительного и управляющего механизмов преобразователя устанавливают кольцо ведомого узла, в центральное, симметричное относительно внутренней поверхности ведомого узла, положение, приводят во вращение ведущий узел, которым посредством его ротора, с расположенными в пазах ротора пластинами, формируют одинаковые величины вращаемых объёмов рабочей жидкости в динамически изменяемых полостях, ограниченных поверхностью ротора, его пластинами и внутренней поверхностью кольца ведомого узла, равномерно распределяют при этом нагрузку внутри кольца и сводят тем самым к нулевой величине передаваемый крутящий момент, при необходимости передачи от ведущего узла на ведомый узел крутящего момента поворачивают шестерёнчатые зубья кольца ведомого узла с помощью зубчатого штока и соединённого с ним зубчатого флажка с зубчатым валом и перемещают кольцо ведомого узла в эксцентричное относительно ротора и ведомого узла положение, обеспечивают тем самым возвратно-поступательное перемещение пластин в радиально-выполненных в роторе пазах и формируют при этом динамически изменяемые величины вращаемых объёмов рабочей жидкости, создают тем самым преобразуемыми объёмами рабочей жидкости гидравлико-инерционную составляющую передаваемого крутящего момента, суммируемую с механоинерционной его составляющей, формируемой при вращении возвратно-поступательно перемещаемыми пластинами в радиальных пазах ротора, регулируют суммарную величину преобразуемого крутящего момента до его максимального значения, передаваемого на вторичный вал коробки перемены передач, изменением смещения от центрального положения кольца ведомого узла и взаимосвязанным с ним изменением коэффициента редукции коробки перемены передач, при уменьшении нагрузки или сбрасывании числа оборотов ведущего узла преобразователя до значений холостого хода, с помощью пружины гидроцилиндра управляющего механизма отодвигают зубчатый шток и соединённый с ним зубчатый флажок с зубчатым валом в исходное положение, перемещают при этом шестерёнчатые зубья кольца ведомого узла и возвращают в итоге его в центральное, симметричное относительно ротора и ведомого узла положение.4. The method of converting torque using the device according to claims 1 to 3, in which at idle speed or when there is no need to transmit torque using the actuator, distribution and control mechanisms of the converter, the ring of the driven unit is installed in a central, symmetrical with respect to the inner surface of the driven unit, position, drive the drive unit into rotation, by which, with its rotor, with the plates located in the grooves of the rotor, form the same values of the rotated volumes p fluid in dynamically changing cavities bounded by the surface of the rotor, its plates and the inner surface of the ring of the driven unit, evenly distribute the load inside the ring and thereby reduce the transmitted torque to zero, if necessary, transfer torque from the driving unit to the driven unit gear teeth of the driven unit ring with the help of the toothed rod and the gear flag connected to it with the gear shaft and move the driven unit ring to an eccentric rel relative to the rotor and the driven unit, the position thereby ensures reciprocating movement of the plates in grooves radially made in the rotor and thereby form dynamically changing values of the rotated volumes of the working fluid, thereby creating a hydraulically inertial component of the transmitted torque, which is converted by the volumes of the working fluid, summed with its mechanical inertia component, formed during rotation by reciprocating plates in the radial grooves of the rotor, regulate the the magnitude of the converted torque to its maximum value transmitted to the secondary shaft of the gearbox, changing the offset from the central position of the ring of the driven unit and the interconnected change in the gearbox reduction coefficient, while reducing the load or dropping the speed of the drive unit to the idle stroke, with the help of the spring of the hydraulic cylinder of the control mechanism, the toothed rod and the toothed flag connected to it with the toothed shaft in the initial position, while the gear teeth of the ring of the driven unit are moved and eventually returned to a central position symmetrical with respect to the rotor and the driven unit. 5. Способ по п.4, в соответствии с которым формируют динамически перемещаемые объёмы рабочей жидкости, полностью или частично заполняющие динамически изменяемые объёмы полостей, число Νι полостей выбирают в пределах ->Μι \24. приведением во вращение ведущего вала и смещением колец 5. The method according to claim 4, in accordance with which dynamically moving volumes of the working fluid are formed, which completely or partially fill the dynamically changing volumes of the cavities, the number Νι of cavities is chosen in the range -> Μ ι \ 24. driving the drive shaft and shifting the rings - 6 015705 изменяют величины объёмов полостей в диапазоне от минимального до максимального их значения в пределах где V1 - минимальная величина объёмов полостей, ν2 - максимальная величина объёмов полостей, при этом смещением колец создают дисбаланс центра масс пластин, перемещая центр от его совпадения с осью симметрии ротора на расстояние от оси, величину которого выбирают в пределах- 6 015705 change the values of the volume of the cavities in the range from the minimum to the maximum value within where V1 is the minimum value of the volume of the cavities, ν 2 is the maximum value of the volume of the cavities, while the displacement of the rings creates an imbalance in the center of mass of the plates, moving the center from its coincidence with the axis rotor symmetry at a distance from the axis, the value of which is chosen within 1,1<(Ь1+1,1Ь2)/Ь2<154, где Ь1 - максимальная величина смещения центра масс пластин,1.1 <(b1 + 1.1 b 2 ) / b2 <1 5 4, where b 1 is the maximum displacement of the center of mass of the plates, Ь2 - величина диаметра ротора, и тем самым на ведомом узле формируют суммарный ведомый крутящий момент ΡΣ из его гидравлической Рг и инерционной Ри составляющих в видеB 2 - the value of the diameter of the rotor, and thereby on the slave node form the total driven torque Ρ Σ from its hydraulic Rg and inertial Ri components in the form Р2 =Рг+ Ри=А (ν2 — V)) (в)1-оэ2) + В О Ег ад ζ где А - экспериментальный коэффициент пропорциональности между величиной Рг гидравлической составляющей крутящего момента и максимальной величиной (ν21) изменения объёмов рабочей жидкости в каждой из полостей при их полном заполнении, ω1 - частота вращения ведущего вала, ω2 - частота вращения ведомого вала,Р 2 = Рг + Ри = А (ν 2 - V)) (c) 1-oe 2 ) + В О Er ad ζ where А is the experimental coefficient of proportionality between the value Рг of the hydraulic component of the torque and the maximum value (ν 21 ) changes in the volumes of the working fluid in each of the cavities when they are completely filled, ω 1 is the rotation frequency of the drive shaft, ω 2 is the rotation frequency of the driven shaft, В - экспериментальный коэффициент пропорциональности между величиной Ри и суммарным динамическим дисбалансом Ό масс перемещающихся пластин, определяемым суммарной массой пластин, а также величинами Ь2 и ω1, в результате ведущий Ρ1 крутящий момент преобразуют в ведомый Р2 крутящий момент с учётом величины к редукции коробки перемены передач, величины которых выбирают из соотношенийB is the experimental coefficient of proportionality between the value of Pu and the total dynamic imbalance Ό of the masses of the moving plates, determined by the total mass of the plates, as well as the values of L 2 and ω 1 , as a result of which the leading Ρ 1 torque is converted into the driven P 2 torque taking into account the reduction gearboxes, the values of which are selected from the relations 1< (Р] +Р2/к)/Р1 <7,9,1 <(P] + P 2 / k) / P1 <7.9, 0,2<к<1.0.2 <k <1. 6. Способ по п.5, по которому минимальную величину ν3 суммы объёмов рабочей жидкости по отношению к максимальной величине суммы ν4 объёмов полостей выбирают из соотношения6. The method according to claim 5, in which the minimum value ν 3 of the sum of the volumes of the working fluid relative to the maximum value of the sum ν 4 of the volumes of the cavities is selected from the ratio 1,1<(αιν3 +0,7У4)/У4<1,9, корректируя ν3 с помощью экспериментального коэффициента α1, выбираемого в зависимости от вида рабочей жидкости и максимального количества Ν1 полостей в пределах1.1 <(αιν 3 + 0.7U 4 ) / Y 4 <1.9, adjusting ν 3 using the experimental coefficient α 1 , selected depending on the type of working fluid and the maximum number Ν 1 of cavities within 0,5<сц <1,2, а максимальную величину гидравлической составляющей ведомого крутящего момента корректируют с помощью экспериментального коэффициента А, выбираемого в пределах0.5 <ss <1.2, and the maximum value of the hydraulic component of the driven torque is adjusted using the experimental coefficient A, chosen within 0,06 Нм'2 сек <А <0,69 Нм2 сек, и максимальную величину инерционной составляющей ведомого крутящего момента корректируют с помощью экспериментального коэффициента В, выбираемого в пределах0.06 Nm ' 2 s <A <0.69 Nm 2 s, and the maximum value of the inertial component of the driven torque is adjusted using the experimental coefficient B, selected within
EA201100315A 2010-09-14 2011-03-04 HYDRAULIC-INERTIAL CONVERTER, ITS HIGH TRANSMISSION BOX AND METHOD OF TRANSFORMING THEM TORQUE WITH THEM EA201100315A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010137886/11A RU2438048C1 (en) 2010-09-14 2010-09-14 Hydraulic-inertia converter, its gear box and procedure for conversion of torque with it

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA015705B1 true EA015705B1 (en) 2011-10-31
EA201100315A1 EA201100315A1 (en) 2011-10-31

Family

ID=44925775

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201101027A EA201101027A1 (en) 2010-09-14 2011-03-04 TRANSMISSION CHANGE TRANSMISSION HYDRAULIC-INERTIAL TORQUE TRANSMITTER
EA201100315A EA201100315A1 (en) 2010-09-14 2011-03-04 HYDRAULIC-INERTIAL CONVERTER, ITS HIGH TRANSMISSION BOX AND METHOD OF TRANSFORMING THEM TORQUE WITH THEM

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201101027A EA201101027A1 (en) 2010-09-14 2011-03-04 TRANSMISSION CHANGE TRANSMISSION HYDRAULIC-INERTIAL TORQUE TRANSMITTER

Country Status (3)

Country Link
EA (2) EA201101027A1 (en)
RU (1) RU2438048C1 (en)
WO (1) WO2012036590A2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110094434A (en) * 2018-01-30 2019-08-06 徕卡姆动力传动系统有限责任公司 Peak-value torque limiter
RU2722737C1 (en) * 2019-06-28 2020-06-03 Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева", ПАО КМЗ Drive

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU310070A1 (en) * М. Молдавский, С. А. Мезенцев, И. Бурда , Н. М. Барштак METHOD FOR ASSEMBLING GEARBOX SPEED BOXES
RU2071575C1 (en) * 1992-08-06 1997-01-10 Василий Сергеевич Малышев Changeable gear train
WO2005010406A1 (en) * 2003-07-25 2005-02-03 Ruslan Kazbekovich Temiraev Hydraulic-inertia converter, a controll system therefor, a change speed gearbox and method for torque conversion thereby
WO2009152692A1 (en) * 2008-06-18 2009-12-23 Shao Ruixun Low speed high-pressure vane pump for hydraulic bicycle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU310070A1 (en) * М. Молдавский, С. А. Мезенцев, И. Бурда , Н. М. Барштак METHOD FOR ASSEMBLING GEARBOX SPEED BOXES
RU2071575C1 (en) * 1992-08-06 1997-01-10 Василий Сергеевич Малышев Changeable gear train
WO2005010406A1 (en) * 2003-07-25 2005-02-03 Ruslan Kazbekovich Temiraev Hydraulic-inertia converter, a controll system therefor, a change speed gearbox and method for torque conversion thereby
WO2009152692A1 (en) * 2008-06-18 2009-12-23 Shao Ruixun Low speed high-pressure vane pump for hydraulic bicycle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110094434A (en) * 2018-01-30 2019-08-06 徕卡姆动力传动系统有限责任公司 Peak-value torque limiter
RU2722737C1 (en) * 2019-06-28 2020-06-03 Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева", ПАО КМЗ Drive

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012036590A3 (en) 2012-11-01
EA201101027A1 (en) 2011-12-30
RU2438048C1 (en) 2011-12-27
WO2012036590A9 (en) 2012-07-19
WO2012036590A2 (en) 2012-03-22
EA201100315A1 (en) 2011-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3852998A (en) Speed changing mechanisms
WO2017028862A2 (en) Clutch device for a hybrid drive system
GB2157812A (en) Hydraulic transmission with torque fluctuation absorber
JPS6135420B2 (en)
KR20170058411A (en) Compound planetary friction drive
WO1986001868A1 (en) Countershaft transmission
US3126752A (en) Transmission
SE1350121A1 (en) Gearbox for vehicles and vehicles which include such a gearbox
KR101713468B1 (en) Motive-power transmission device
US2564212A (en) Power converter
EA015705B1 (en) Hydraulic-inertia torque converter and a method of torque conversion by said device
US2176105A (en) Planetary turbine transmission
US6695108B1 (en) Torque converter comprising a torsional vibration damper
JP3877465B2 (en) Power transmission mechanism
US3728911A (en) Infinitely variable speed transmissions
EP1857710A1 (en) Continuously variable automatic transmission
US4194407A (en) Variable speed transmission
US2260859A (en) Hydraulic transmission
US4333555A (en) Variable speed transmission
RU2259282C2 (en) Hydraulic-inertia converter, control system, gearbox and method of torque conversion
US3567000A (en) Overrunning clutch coupling
US5950490A (en) Multi-clutched transmission system
KR102575077B1 (en) Electric drive device for vehicles having oil reservoir
KR102519192B1 (en) Electric drive device for vehicles having oil circulation mechanism by oil churning
US2920506A (en) Positive variable speed transmission

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