RU2108926C1

RU2108926C1 - Vehicle stepless transmission

Info

Publication number: RU2108926C1
Application number: RU96107705A
Authority: RU
Inventors: М.Н. Максимов; Л.И. Кондратьева; Н.М. Крушинская; Е.Н. Скворцова
Original assignee: Максимов Михаил Никитич
Priority date: 1996-04-19
Filing date: 1996-04-19
Publication date: 1998-04-20

Abstract

FIELD: transport engineering; stepless transmissions of automobiles, tractors and other vehicles. SUBSTANCE: stepless transmission has housing accommodating variable speed drive and reduction gear. Novelty in design of transmission is provision of mechanism converting engine output shaft rotation into oscillatory plays the part of gearbox and clutch. Flexible coupling installed before variable speed drive reduces dynamic loads on transmission members. Under definite conditions variable speed drive provided with resilient members can play the part of flexible coupling. Reduction gear converters oscillatory motion into reversing rotary motion. EFFECT: enlarged operating capabilities. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к бесступенчатой трансмиссии для автомашин, тракторов и других транспортных средств, и может быть использовано в различных установках, где требуется плавное изменение передаточного отношения. The invention relates to transport engineering, namely to a continuously variable transmission for cars, tractors and other vehicles, and can be used in various installations where a smooth change in gear ratio is required.

Известна трансмиссия, содержащая корпус и расположенные в нем вариатор и редуктор (заявка Германии N 4104487, кл. B 60 K 17/06, 1991). Known transmission containing the housing and located in it the variator and gearbox (German application N 4104487, CL B 60 K 17/06, 1991).

Известна также бесступенчатая трансмиссия транспортного средства, содержащая корпус и расположенные в нем вариатор и редуктор [1] (прототип). Also known is a continuously variable transmission of a vehicle, comprising a housing and a CVT and gearbox located therein [1] (prototype).

Однако такие трансмиссии являются весьма громоздкими и имеют большой вес. Кроме того, эти конструкции, как правило, требуют наличия коробки перемены передач, а клиноременные вариаторы, используемые в вышеуказанных трансмиссиях, имеют ограниченный диапазон передаточных отношений. However, such transmissions are very bulky and heavy. In addition, these designs usually require a gearbox, and V-belt variators used in the above transmissions have a limited range of gear ratios.

Технической задачей изобретения является создание компактной трансмиссии с широким диапазоном передаточных отношений. An object of the invention is the creation of a compact transmission with a wide range of gear ratios.

Поставленная задача решается тем, что бесступенчатая трансмиссия транспортного средства дополнительно снабжена преобразователем вращательного движения выходного вала двигателя в колебательное, связанным с входным валом вариатора и выходной вал которого соединен с преобразователем колебательного движения в реверсивное вращательное, представляющим собой ведущий вал, на котором посредством муфт свободного хода установлены одни конические шестерни, связанные между собой другими коническими шестернями и соединенными с ведомыми валами, связанными с выходным валом, соединенным через сцепную муфту с ведомым валом трансмиссии. The problem is solved in that the continuously variable transmission of the vehicle is additionally equipped with a converter of rotational motion of the output shaft of the engine into oscillatory, connected to the input shaft of the variator and the output shaft of which is connected to the converter of oscillatory motion into a reverse rotational, representing a drive shaft on which through freewheels one bevel gears are installed, interconnected by other bevel gears and connected to driven shafts and connected to an output shaft connected through a clutch to the driven shaft of the transmission.

Трансмиссия также снабжена упругой муфтой, расположенной перед преобразователем вращательного движения выходного вала двигателя в колебательное или в связи последнего с вариатором. The transmission is also equipped with an elastic clutch located in front of the converter for the rotational movement of the engine output shaft into an oscillatory one or in connection with the latter with a variator.

Общими с прототипом существенными признаками в предлагаемой трансмиссии являются наличие корпуса и последовательно расположенные в нем и связанные между собой вариатор и реверсивный редуктор. Essential features common to the prototype in the proposed transmission are the presence of a housing and a variator and a reverse gear connected in series with each other and connected to each other.

На чертеже изображена схема предлагаемой бесступенчатой трансмиссии. The drawing shows a diagram of the proposed continuously variable transmission.

Трансмиссия расположена в корпусе 1. Маховик 2 двигателя 3 соединен с механизмом преобразования вращательного движения выходного вала двигателя в колебательное, состоящим из кривошипа 4, связанного с маховиком 2, шатуна 5, установленного на кривошипе 4, и кулисы 6, соединенной с шатуном 5 с возможностью углового перемещения. Для уменьшения динамических нагрузок на элементы трансмиссии перед вариатором предусмотрена упругая муфта 7. В описываемом варианте упругая муфта расположена внутри маховика 2, но может быть установлена между преобразователем вращательного движения выходного вала двигателя в колебательное и вариатором. За счет упругих элементов при определенных условиях вариатор сам может выполнять функцию упругой муфты. Кулиса 6 жестко связана с ведущим валом 8 вариатора. Вариатор содержит подвижный 9, промежуточный 10, неподвижный 11 диски и стержни 12, имеющие подвижное соединение со свободой углового перемещения с указанными дисками. Промежуточный диск 10 установлен с возможностью перемещения между подвижным 9 и неподвижным 11 дисками. Выходной вал вариатора, связанный с промежуточным диском 10, является ведущим валом 13 преобразователя колебательного движения в реверсивное вращательное, снабженного ведомыми валами 14, 15, имеющими противоположные направления вращения, и выходным валом 16. Ведущий вал 13 и ведомые валы 14 и 15 связаны между собой коническими шестернями 17-20, находящимися в постоянном зацеплении друг с другом. Конические шестерни 17 и 18 установлены на ведущем валу 13 и соединены с ним посредством муфт 21 и 22 свободного хода соответственно, имеющих противоположные направления заклинивания. Коническая шестерня 19 соединена с ведомым валом 14, а коническая шестерня 20 - с ведомым валом 15. Расположенная на выходном валу 16 сцепная муфта 23, перемещаясь с помощью вилки 24, обеспечивает соединение выходного вала 16 с ведомым валом 14 или 15. The transmission is located in the housing 1. The flywheel 2 of the engine 3 is connected to a mechanism for converting the rotational motion of the engine output shaft to the oscillatory one, consisting of a crank 4 connected to the flywheel 2, a connecting rod 5 mounted on the crank 4, and a link 6 connected to the connecting rod 5 with the possibility angular displacement. To reduce the dynamic loads on the transmission elements, an elastic coupling 7 is provided in front of the variator. In the described embodiment, the elastic coupling is located inside the flywheel 2, but can be installed between the rotational transducer of the engine output shaft into the vibrational and the variator. Due to the elastic elements, under certain conditions, the variator itself can perform the function of an elastic coupling. The link 6 is rigidly connected to the drive shaft 8 of the variator. The variator comprises a movable 9, an intermediate 10, a fixed 11 disks and rods 12 having a movable connection with freedom of angular movement with these disks. The intermediate disk 10 is mounted to move between the movable 9 and the stationary 11 disks. The output shaft of the variator, connected with the intermediate disk 10, is the drive shaft 13 of the converter of oscillatory motion in the reverse rotational, equipped with driven shafts 14, 15 having opposite directions of rotation, and the output shaft 16. The drive shaft 13 and the driven shafts 14 and 15 are interconnected bevel gears 17-20, which are in constant engagement with each other. Bevel gears 17 and 18 are mounted on the drive shaft 13 and connected to it by means of overrunning clutches 21 and 22, respectively, having opposite jamming directions. The bevel gear 19 is connected to the driven shaft 14, and the bevel gear 20 is connected to the driven shaft 15. The coupler 23 located on the output shaft 16, moving with the yoke 24, connects the output shaft 16 to the driven shaft 14 or 15.

Бесступенчатая трансмиссия работает следующим образом. A continuously variable transmission operates as follows.

Вращающий момент от двигателя 3 передается через маховик 2, упругую муфту 7 и кривошип 4 на шатун 5, который сообщает колебательное движение кулисе 6, которая в свою очередь передает это движение на ведущий вал 8 вариатора. При этом подвижный диск 9 поворачивается на определенный угол, вызывая угловое перемещение стержней 12 относительно неподвижного диска 11. При прижатии промежуточного диска 10 к подвижному диску 9 обеспечиваются максимальная амплитуда колебаний и наименьший крутящий момент. При перемещении промежуточного диска 10 к неподвижному диску 11 амплитуда колебаний уменьшается, а крутящий момент увеличивается. При прижатии промежуточного диска 10 к неподвижному диску 11 амплитуда колебаний практически становится равной нулю, в результате чего происходит отключение кинематической связи, исключающее необходимость применения муфты сцепления. The torque from the engine 3 is transmitted through the flywheel 2, the elastic coupling 7 and the crank 4 to the connecting rod 5, which reports the oscillatory movement of the link 6, which in turn transmits this movement to the drive shaft 8 of the variator. In this case, the movable disk 9 is rotated by a certain angle, causing the angular movement of the rods 12 relative to the fixed disk 11. When the intermediate disk 10 is pressed against the movable disk 9, the maximum amplitude of oscillations and the smallest torque are provided. When moving the intermediate disk 10 to the fixed disk 11, the oscillation amplitude decreases, and the torque increases. When the intermediate disk 10 is pressed against the stationary disk 11, the oscillation amplitude practically becomes equal to zero, as a result of which the kinematic coupling is disconnected, eliminating the need for a clutch.

Таким образом, вариатор выполняет функцию коробки перемены передач и муфты сцепления. С вариатора колебательное движение передается на ведущий вал 13 преобразователя колебательного движения в реверсивное вращательное (выходной вал вариатора является ведущим валом преобразователя). При движении ведущего вала 13 (например, по часовой стрелке) коническая шестерня 17 и муфта 21 свободного хода передают это движение на конические шестерни 19 и 20, которые начинают вращаться в противоположных направлениях и вращать в тех же направлениях жестко связанные с ними ведомые валы 14 и 15. Коническая шестерня 18 движется в противоположном направлении, но муфта 22 свободного хода при движении ведущего вала 13 по часовой стрелке расцеплена. Thus, the variator functions as a gearbox and clutch. From the variator, the oscillatory movement is transmitted to the drive shaft 13 of the oscillatory motion transducer into a reversible rotational one (the output shaft of the variator is the drive shaft of the converter). When the drive shaft 13 moves (for example, clockwise), the bevel gear 17 and the freewheel 21 transmit this movement to the bevel gears 19 and 20, which begin to rotate in opposite directions and rotate the drive shafts 14 and 15. The bevel gear 18 moves in the opposite direction, but the freewheel 22 is disengaged clockwise when the drive shaft 13 moves.

При движении против часовой стрелки ведущего вала 13 муфта 21 свободного хода расцепляет коническую шестерню 17 с ведущим валом 13, а муфта 22 свободного хода обеспечивает сцепление ведущего вала 13 с конической шестерней 18, через которую движение передается на конические шестерни 19 и 20, вращая их и жестко связанные с ними ведомые валы 14 и 15 в том же направлении, что и шестерня 17. When counterclockwise driving the drive shaft 13, the overrunning clutch 21 disengages the bevel gear 17 with the drive shaft 13, and the overrunning clutch 22 engages the drive shaft 13 with the bevel gear 18, through which movement is transmitted to the bevel gears 19 and 20, rotating them and rigidly connected driven shafts 14 and 15 in the same direction as the gear 17.

Таким образом, конические шестерни 19 и 20 вращаются во взаимно противоположных направлениях вне зависимости от направления движения ведущего вала 13, обеспечивая постоянное взаимно противоположное движение ведомых валов 14 и 15. Thus, the bevel gears 19 and 20 rotate in mutually opposite directions regardless of the direction of movement of the drive shaft 13, providing a constant mutually opposite movement of the driven shafts 14 and 15.

Механизм реверсирования работает следующим образом. The reverse mechanism works as follows.

При движении вилки 24 от оси вариатора происходит сцепление ведомого вала 14 с выходным валом 16, в результате чего он движется против часовой стрелки. При движении вилки 24 к оси вариатора происходят расцепление выходного вала 16 с ведомым валом 14 и сцепление ведомого вала 15 с выходным валом 16, который начинает двигаться по часовой стрелке. При установке вилки 24 в нейтральное положение (как показано на чертеже) происходит расцепление ведущего 13 и выходного 16 валов. When the fork 24 moves from the axis of the variator, the driven shaft 14 engages with the output shaft 16, as a result of which it moves counterclockwise. When the plug 24 moves to the axis of the variator, the output shaft 16 is disengaged from the driven shaft 14 and the driven shaft 15 is engaged with the output shaft 16, which starts to move clockwise. When installing the plug 24 in the neutral position (as shown in the drawing), the lead 13 and the output 16 shafts are disengaged.

Claims

1. A continuously variable transmission of a vehicle, comprising a housing and a variator and a reversible gearbox located in series with each other and connected to each other, characterized in that it is additionally equipped with a rotational motion converter of the engine output shaft to the oscillatory one, connected to the variator input shaft, and the output shaft of which is connected with a converter of oscillatory motion into a reversible rotational one, which is a drive shaft on which one gears, interconnected by other bevel gears and connected to driven shafts, connected to an output shaft, connected via a coupling to a driven shaft of the transmission.

2. The transmission according to claim 1, characterized in that it is equipped with an elastic clutch located in front of the transducer of the rotational movement of the output shaft of the engine into an oscillatory one or in connection with the variator.