RU2169277C1 - Method of matching torques of internal combustion engine and mechanical transmission load and stepless automatic gearbox of internal combustion engine - Google Patents

Method of matching torques of internal combustion engine and mechanical transmission load and stepless automatic gearbox of internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2169277C1
RU2169277C1 RU2000127136A RU2000127136A RU2169277C1 RU 2169277 C1 RU2169277 C1 RU 2169277C1 RU 2000127136 A RU2000127136 A RU 2000127136A RU 2000127136 A RU2000127136 A RU 2000127136A RU 2169277 C1 RU2169277 C1 RU 2169277C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
load
engine
gear
matching
housing
Prior art date
Application number
RU2000127136A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.М. Казаков
А.И. Азаров
М.А. Азаров
Ю.Р. Бадальян
Original Assignee
Казаков Валерий Михайлович
Азаров Аркадий Иванович
Азаров Михаил Аркадьевич
Бадальян Юрий Рубенович
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 Казаков Валерий Михайлович, Азаров Аркадий Иванович, Азаров Михаил Аркадьевич, Бадальян Юрий Рубенович filed Critical Казаков Валерий Михайлович
Priority to RU2000127136A priority Critical patent/RU2169277C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2169277C1 publication Critical patent/RU2169277C1/en
Priority to PCT/RU2001/000456 priority patent/WO2002036947A1/en
Priority to AU2002221217A priority patent/AU2002221217A1/en

Links

Images

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
    • 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
    • F16H3/721—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 with an energy dissipating device, e.g. regulating brake or fluid throttle, in order to vary speed continuously

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

FIELD: transport engineering and other branches of industry. SUBSTANCE: invention can be used for matching self-aligning mechanisms of transmissions of self-propelled vehicles, drives of processing machinery and machine tools. According to proposed method matching is provided by control of reactive torque arising in control member of planetary gearbox relieved from rigid coupling with housing owing to automatic matching of gear ratio between engine and load through flexible coupling with housing. Operations of proposed method are realized by automatic stepless gearbox consisting of two bevel ring gears, planet pinions and resilient element. Reactive torque building mechanism is made in form of gear of screw pair, screw gear sliding sleeve, screw wheel made to provide transmission of reactive torque to resilient element. Screw wheel is rigidly connected with ring gear transmitting control torque from engine through planet pinions of carrier to load. Other ring gear is installed on output shaft and is connected with load. Engine is connected with carrier. EFFECT: simplified design, improved reliability of operation of mechanical automatic stepless gearbox, increased efficiency and service life, reduced fuel consumption. 5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области транспорта и может быть применено в различных областях промышленности, для согласования самонастраивающихся механизмов трансмиссий самоходных машин, приводов технологических машин и станков и может быть использовано в автомобилестроении, в тракторостроении, в качестве автоматических вариантов для согласования мощностей дизельного двигателя и нагрузки и управления скоростью движения нагрузки. The invention relates to the field of transport and can be applied in various industries, for matching self-adjusting transmission mechanisms of self-propelled machines, drives of technological machines and machine tools and can be used in the automotive industry, in tractor manufacturing, as automatic options for matching diesel engine power and load and control speed of movement of the load.

Известны различные зубчатые передачи для ступенчатого изменения частоты вращения выходного вала, выполненные в виде коробок скоростей и применяющиеся в приводах металлорежущих станков, текстильных машин, в трансмиссиях в автомобильном, тракторном, сельскохозяйственном машиностроении (А.С. Антонов и др. Армейские автомобили. Конструкция и расчет, с. 173, 1970). There are various gears for stepwise changing the speed of the output shaft, made in the form of gearboxes and used in drives of metal cutting machines, textile machines, in transmissions in automotive, tractor, agricultural machinery (A. S. Antonov and other Army cars. Design and calculation, p. 173, 1970).

В таких передачах изменение частоты вращения выходного вала в зависимости от величины преодолеваемой полезной нагрузки осуществляется оператором переключением рукоятки, что является существенным их недостатком. Однако такие механические передачи имеют более высокий КПД, сравнительно низкую стоимость изготовления, они более удобны для технического обслуживания, чем автоматические гидродинамические гидрообъемные трансмиссии или бесступенчатые передачи со сложными электрическими преобразователями (В.А. Сотников. Новые тракторы и автомобили. М. Колос, 1983, с. 108-109). In such transmissions, a change in the frequency of rotation of the output shaft depending on the amount of payload to be overcome is carried out by the operator by switching the handle, which is a significant drawback. However, such mechanical gears have higher efficiency, relatively low manufacturing cost, they are more convenient for maintenance than automatic hydrodynamic hydrostatic transmission or continuously variable gears with complex electrical converters (V. A. Sotnikov. New tractors and cars. M. Kolos, 1983 p. 108-109).

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату к техническому решению являются:
1. Способ согласования крутящих моментов двигателя и нагрузки механической передачи в бесступенчатой коробке передач (см. патент Германии N 458155).The closest in technical essence and the achieved result to the technical solution are:
1. A method for matching engine torques and mechanical transmission loads in a continuously variable transmission (see German Patent N 458155).

Недостатком данного способа управления движением нагрузки является то, что он не является автоматическим. The disadvantage of this method of controlling the movement of the load is that it is not automatic.

2. Бесступенчатая автоматическая коробка передач, содержащая корпус, входной и выходной валы, механизм создания реактивного момента, в котором данный недостаток устраняется устройством, описанным в патенте США 34973295. В этом устройстве используются 6 датчиков, установленных на автомобильном двигателе, нагрузке и т.д., сигналы с которых выведены на компьютер, который и осуществляет согласование моментов двигателя и нагрузки путем управления скоростью вращения самотормозящегося червяка. Остальная конструкция соответствует вышеуказанной заявке Германии. 2. A stepless automatic transmission containing a housing, input and output shafts, a torque generating mechanism in which this drawback is eliminated by the device described in US patent 34973295. This device uses 6 sensors mounted on an automobile engine, load, etc. ., the signals from which are output to a computer, which coordinates the moments of the engine and the load by controlling the rotation speed of the self-braking worm. The rest of the design corresponds to the above application of Germany.

Недостатком этого технического решения является его высокая стоимость (система датчиков, компьютер), а также сложность системы управления и, как результат, относительно низкая надежность за счет повышенная вероятности отказов. The disadvantage of this technical solution is its high cost (sensor system, computer), as well as the complexity of the control system and, as a result, the relatively low reliability due to the increased probability of failure.

Задача изобретения заключается в упрощении конструкции, в повышении надежности работы автоматической бесступенчатой коробки передач, повышении КПД, срока службы (моторесурса), в значительной экономии топлива в двигателях внутреннего сгорания. The objective of the invention is to simplify the design, to increase the reliability of an automatic continuously variable transmission, increase efficiency, service life (motor resource), and significantly save fuel in internal combustion engines.

Задача в заявленном способе согласования крутящих моментов двигателя и нагрузки механической передачи в бесступенчатой автоматической коробке передач достигается управлением реактивным моментом, возникающим в управляющем звене планетарной коробки, освобожденном от жесткой связи с корпусом за счет автоматического согласования передаточного числа между двигателем и нагрузкой с помощью упругой связи с корпусом. The problem in the claimed method of coordinating engine torques and mechanical transmission loads in a continuously variable automatic transmission is achieved by controlling the reactive moment that arises in the planetary gearbox control link, which is released from rigid coupling with the housing due to automatic coordination of the gear ratio between the engine and the load using elastic coupling with case.

Задача изобретения в части бесступенчатой автоматической коробки достигается за счет того, что бесступенчатая автоматическая коробка передач, содержащая корпус, входной и выходной валы, механизм создания реактивного момента снабжена двумя коническими коронными шестернями, сателлитами, упругим элементом, причем механизм создания реактивного момента выполнен в виде шестерни винтовой пары, втулки скольжения винтовой шестерни, винтового колеса, выполненного с возможностью передачи реактивного момента на упругий элемент, винтовое колесо жестко соединено с коронной шестерней, передающей управляющий момент от двигателя через сателлиты к нагрузке, а другая коронная шестерня установлена на выходном валу и жестко соединена с нагрузкой, а двигатель соединен с водилом. The objective of the invention in terms of a stepless automatic transmission is achieved due to the fact that a stepless automatic transmission containing a housing, input and output shafts, a reaction torque generating mechanism is provided with two bevel crown gears, satellites, an elastic element, and the reaction torque generation mechanism is made in the form of a gear a screw pair, a sliding sleeve of a helical gear, a helical wheel configured to transmit a reactive moment to an elastic element, a helical wheel о is rigidly connected to the ring gear transmitting control torque from the engine through satellites to the load, and the other ring gear is mounted on the output shaft and is rigidly connected to the load, and the engine is connected to the carrier.

Корпус коробки может быть выполнен составным. The case of the box can be made integral.

Упругий элемент может быть выполнен электромагнитным, а также в виде электромагнитного двигателя. The elastic element can be made electromagnetic, as well as in the form of an electromagnetic motor.

На фиг. 1 изображен вид бесступенчатой автоматической коробки передач в продольном сечении А-А; на фиг. 2 - вид коробки в поперечном сечении В1-В1. In FIG. 1 shows a view of a continuously variable automatic transmission in longitudinal section AA; in FIG. 2 is a view of a box in cross section B1-B1.

Бесступенчатая автоматическая коробка передач БАКП содержит двигатель 1, ведущий вал, выполненный в виде вала отбора мощности 2, крестовину водила 3, сателлиты водила 4, ось скольжения сателлитов (шип) 5, первую коническую коронную шестерню 6, жестко связанную с нагрузкой, вал коронной конической шестерни 7, жестко связывающий ее и нагрузку, нагрузка - сварочный электрогенератор 8, вторую коническую коронную шестерню 9 с венцом 9a, которая является первым винтовым колесом, зацепленным со вторым винтовым колесом 10, ось 11 для скольжения второго винтового колеса 10 вдоль нее, первую половину составного корпуса БАКП 12, вторую половину составного корпуса БАКП 13, цилиндрический полый корпус 14 для перемещения второго винтового колеса вдоль оси скольжения корпуса 14, венец первого винтового колеса 9a, полость масляной ванны 16, упругое тело (пружину) 17, рукоятку оси 18, мертвую зону (нейтраль) для ⌀D2>⌀D1 19, подшипники 20.The BAKP stepless automatic transmission contains an engine 1, a drive shaft made in the form of a power take-off shaft 2, a carrier cross 3, a carrier 4, a sliding axis of the satellites (spike) 5, a first bevel gear 6, rigidly connected to the load, a bevel crown gears 7, rigidly connecting it and the load, the load is a welding electric generator 8, a second bevel crown gear 9 with a ring 9a, which is the first helical wheel engaged with the second helical wheel 10, the axis 11 for sliding the second wines wheel 10 along it, the first half of the composite housing BAKP 12, the second half of the composite housing BAKP 13, a cylindrical hollow housing 14 to move the second screw wheel along the axis of sliding of the housing 14, the crown of the first screw wheel 9a, the cavity of the oil bath 16, an elastic body (spring ) 17, the handle of the axis 18, the dead zone (neutral) for ⌀D 2 > ⌀D 1 19, bearings 20.

Пример конкретной реализации способа. An example of a specific implementation of the method.

1. При включенном силовом двигателе сигнал согласования параметров (Mдв. и Mнаг.) двигателя и нагрузки проходит по цепочке: первую коронную шестерню, сопряженную с нагрузкой (дуговой электросварочный аппарат), обегает сателлиты водила и возбуждают реактивный момент, вращающий вторую коронную шестерню, конструктивно совмещающую в себе два функциональных назначения, обычную коронную шестерню и по своей окружности (венец) несущую винтовые зубья (первая винтовая шестерня), сопряженную со второй винтовой шестерней, способной перемещаться вдоль своей оси на величину Δl, нажатием педали, любым исполнительным механизмом или чувствительным упругим элементом. Поскольку каждое перемещение шестерни на величину n•Δl вдоль оси требует приложения силы F (окружной), изменяющей реактивный момент, M динамическое равновесие выравнивается вновь установившимся передаточным отношением i, соответствующим приложенной окружной силе F.1. When the power engine is turned on, the signal for matching the parameters (M dv and M Nag. ) Of the engine and the load passes through the chain: the first ring gear coupled to the load (electric arc welding machine) runs around the carrier satellites and excites the reactive moment that rotates the second ring gear constructively combining two functional purposes, an ordinary ring gear and around its circumference (crown) bearing helical teeth (first helical gear), paired with a second helical gear that can move to Only on its axis by Δl, by pressing the pedal, any actuator or sensitive elastic element. Since each movement of the gear by an amount n • Δl along the axis requires the application of a force F (circumferential) that changes the reactive moment, M the dynamic equilibrium is equalized by the newly established gear ratio i corresponding to the applied circumferential force F.

Таким образом, способ согласования Mдв. и Mнаг. использует свойство восстановления динамического равновесия системы: двигатель (силовой), планетарная коробка передач сопряженная с нагрузкой (электросварочный генератор) путем внесением изменения окружной силы F, образующей реактивный момент M нагрузки автоматическим изменением передаточного отношения i.Thus, the method of matching M dv. and M naked. uses the property of restoring the dynamic equilibrium of the system: the engine (power), the planetary gearbox coupled to the load (electric welding generator) by introducing a change in the circumferential force F, forming the reactive moment M of the load by automatically changing the gear ratio i.

Устройство, демонстрирующее способ согласования Mдв. и Mнаг. в системе:
1. Силовой двигатель (ДВС).A device showing a method of matching M dv. and M naked. in system:
1. Power engine (ICE).

2. Планетарная коробка передач, сопряженная с нагрузкой п.3. 2. Planetary gearbox coupled to the load of clause 3.

3. Нагрузка (электрогенератор для дуговой сварки). 3. Load (electric generator for arc welding).

Устройство, демонстрирующее способ согласования Mдв. и Mнаг., позволяет привести характеристики одного вида энергии к диапазонам, удобным для преобразования с минимальными потерями в другой потребляемый вид: N•ДВС/л.с.= Mдв.•nоб.=V•Aквт, где V•Aквт=N электрогенератора.A device showing a method of matching M dv. and M naked. , allows you to bring the characteristics of one type of energy to ranges convenient for conversion with minimal losses into another consumed form: N • ICE / hp = M engine . • n about = V • A kW , where V • A kW = N of the generator.

Система, состоящая из трех вышеперечисленных агрегатов 1;2;3, образует самонастраиваемую систему, использующую для этого свойства способа согласования Mдв. и Mнаг., следующим образом.A system consisting of the three above-mentioned units 1; 2; 3 forms a self-adjusting system that uses for this property the matching method M dv. and M naked. , in the following way.

Запущенный двигатель внутреннего сгорания через свой выходной вал вращает соединенное жестко с ним водило, сателлиты которого находятся в зацеплении с коронной шестерней, жестко соединенной с нагрузкой (генератором), а также эти сателлиты находятся в сопряжении своими зубьями (зацеплении) со звеном, в котором возбуждается реактивный момент. Так как при производстве сварочных работ Mнаг превосходит Mдв. и сателлиты не могут без перестройки передаточного отношения i подтолкнуть ротор генератора с места и вращают реактивное коронное колесо, совмещающее две конструктивных функции: коническое коронное колесо и по своей окружности винтовое колесо, в свою очередь, совмещенное зацеплением с другим винтовым колесом, способным перемещаться вдоль своей оси под воздействием окружной силы F, оказывающей сопротивление вращению ротора генератора (нагрузки).A running internal combustion engine through its output shaft rotates a carrier connected rigidly to it, the satellites of which are engaged with the ring gear, rigidly connected to the load (generator), and these satellites are in conjunction with their teeth (meshing) with the link in which reactive moment. Since in the production of welding, M nag exceeds M dv. and the satellites cannot, without restructuring the gear ratio, i push the generator rotor from its place and rotate the jet crown wheel combining two design functions: a conical crown wheel and a spiral wheel along its circumference, in turn combined with engagement with another screw wheel that can move along its axis under the influence of a peripheral force F, which resists the rotation of the rotor of the generator (load).

Коронное колесо своими винтовыми зубьями передвигает сопряженное (зацепленное) второе винтовое колесо как незакрепленную рейку вдоль своей оси на расстояние Δl или n•Δl пропорционально оказываемому упругим элементом противодействию до достижения динамического равновесия всей системы двигатель, планетарная коробка и нагрузка (генератор) за счет автоматически подстраиваемого передаточного числа i. The crown wheel with its helical teeth moves the conjugated (hooked) second helical wheel as an unfastened rail along its axis at a distance Δl or n • Δl in proportion to the resistance provided by the elastic element to achieve dynamic equilibrium of the entire system, the engine, planetary gearbox and load (generator) due to automatically adjusted gear ratio i.

Одновременно перемещение вдоль оси несамотормозящегося винтового колеса дает команду увеличивать подачу топлива в камеры сгорания ДВС. Реактивный момент притормаживает любым способом, конструктивно удобным узлом: педалью, пневмогидравликой, магнитным полем или упругим элементом, пружиной или иным способом. Введение дополнительной силы ΔF в окружную силу Fм, образующую реактивный момент Mреак., заставляет систему двигатель-планетарная коробка скоростей-нагрузка (генератор) самонастраиваться автоматически, изменяя передаточное отношение i.At the same time, moving along the axis of a non-self-braking helical wheel gives the command to increase the fuel supply to the combustion engine of the internal combustion engine. The reactive moment is braked in any way, structurally convenient unit: pedal, pneumohydraulics, magnetic field or elastic element, spring or other way. The introduction of an additional force ΔF in the circumferential force F m , forming a reactive moment M react. , makes the system engine-planetary gearbox-load (generator) automatically adjust itself, changing the gear ratio i.

При реализации способа на автомобиле коробка передач работает следующим образом. When implementing the method on a car, the gearbox operates as follows.

Работающий двигатель 1 вращает вал отбора мощности 2, жестко связанный с крестовиной водила 3. Сателлиты 4 водила 3 вращаются вокруг осей скольжения (шип 5) и находятся в зацеплении с первой конической шестерней 6, жестко связанной через вал 7 с нагрузкой 8 (колеса). The working engine 1 rotates the power take-off shaft 2, rigidly connected to the spider of the carrier 3. Satellites 4 of the carrier 3 rotate around the sliding axes (spike 5) and are engaged with the first bevel gear 6, rigidly connected through the shaft 7 to the load 8 (wheels).

Симметричными зубьями сателлиты 4 водила 3 связывают первую коническую шестерню 6, вращающуюся через вал 7 нагрузку 8 со второй конической шестерней 9, имеющей жестко связанный с ней венец 9a первого винтового колеса. Первое винтовое колесо 9a, сопряженное зацеплением с несамотормозящимся вторым винтовым колесом 10, образуют несамотормозящуюся пару
Колесо 10 способно перемещаться вдоль оси скольжения 11 и воздействовать (давить или растягивать) на упругий элемент 17 (пружину 17, сжатый газ, жидкость, соленоид и т.д.). Сопротивление упругого элемента 17 породит реакцию торможения управляющего звена планетарного механизма. Элементы 9; 9a; 10; 11; 17 и 18, позволяют, так отрегулировать реактивный момент, что наступит динамическое равновесие между управляющим звеном (элементами 9; 9a; 10; 11; 17 и 18) и моментом "старта" нагрузки.Symmetrical teeth of the satellite 4 of carrier 3 connect the first bevel gear 6, the load 8 rotating through the shaft 7, with the second bevel gear 9 having a crown 9a of the first helical wheel rigidly connected to it. The first helical wheel 9a, coupled with the engagement with the non-self-locking second screw wheel 10, form a non-self-braking pair
The wheel 10 is able to move along the sliding axis 11 and act (push or stretch) on the elastic element 17 (spring 17, compressed gas, liquid, solenoid, etc.). The resistance of the elastic element 17 will cause a braking reaction of the control link of the planetary mechanism. Elements 9; 9a; 10; eleven; 17 and 18 make it possible to adjust the reactive moment in such a way that a dynamic equilibrium occurs between the control link (elements 9; 9a; 10; 11; 17 and 18) and the moment the load starts.

Для этого ось скольжения 11 поворотом против часовой стрелки выводится из фиксатора нейтрального положения (мертвой зоны-нейтраль 19) (фиксатор на чертеже не показан), пружина распрямляется, уравнивает линейные скорости винтовых колес и вводит их во взаимное зацепление. Сателлиты 4 водила 3 побегут по коронной конической шестерне 6, жестко связанной через вал 7 с неподвижной нагрузкой 8. Своей симметричной стороной сателлиты 4 передадут окружное усилие, (силу образующую сопротивление Mнаг.) уменьшенное через i передаточным отношением винтовых колес 9a и 10. Своим модулем [F] окружное усилие воздействует на упругий элемент 17, автоматически устанавливая i системы двигатель-нагрузка, чем достигается динамическое равновесие, дающее старт.To do this, the sliding axis 11 is rotated counterclockwise from the neutral lock (dead zone-neutral 19) (the lock is not shown in the drawing), the spring is straightened, equalizes the linear speeds of the helical wheels and engages them. Satellites 4 of carrier 3 will run along the bevel gear 6, which is rigidly connected through shaft 7 with a fixed load 8. With their symmetrical side, satellites 4 will transmit the circumferential force (the force forming the resistance M Nag. ) Reduced through i by the gear ratio of the helical wheels 9a and 10. With its by the module [F], the circumferential force acts on the elastic element 17, automatically setting i the engine-load system, thereby achieving a dynamic equilibrium giving a start.

Поскольку нагрузка "стартовала", обороты сателлитов 4 уменьшились, что повлекло за собой уменьшение оборотов второй коронной шестерни 9 и взаимодействующей с ней винтовой пары эл. 10; 9a. Уменьшилось давление (растяжение) на упругий элемент 17, установилось новое i. Since the load "started", the revolutions of the satellites 4 decreased, which led to a decrease in the revolutions of the second ring gear 9 and the helical pair of electric power interacting with it. 10; 9a. The pressure (tension) on the elastic element 17 decreased, a new i was established.

Изменилась нагрузка и процесс вновь повторился. The load changed and the process was repeated again.

При этом следует что, любое устройство для согласования момента двигателя с приведенным моментом нагрузки должно отвечать следующим требованиям:
1. Соответствие мощностей двигателя и нагрузки выражается через моменты формулой Mдв.=Mнгр.i.It should be noted that any device for matching the engine torque with the reduced load torque must meet the following requirements:
1. The correspondence of engine power and load is expressed through moments by the formula M dv. = M ngr.i.

2. Управление движением нагрузки, имеющей переменный момент, должно при условии Mдв. Mдв.ном. происходить путем изменения передаточного отношения i таким образом, чтобы при изменении момента нагрузки (Mнгр.) передаточное отношение автоматически изменилось.2. The control of the movement of the load, having a variable moment, should, provided M dv. M dvn. occur by changing the gear ratio i so that when the load moment (M ng. ) changes, the gear ratio automatically changes.

Реализация этих условий возможна только в механизмах, позволяющих развязать по линейным скоростям двигатель и нагрузку, например, в планетарной передаче. The implementation of these conditions is possible only in mechanisms that allow the engine and load to be decoupled at linear speeds, for example, in a planetary gear.

Отличием предлагаемого способа управления скоростью движения нагрузки от других способов и устройств, перечисленных выше, является то, что управляющее звено планетарной передачи/ или иной, позволяющей развязать по линейным скоростям двигатель и нагрузку, находится в зацеплении с несамотормозящейся передачей (червячной, винтовой и т.д.), исполнительный механизм которой, например несамотормозящийся винт, имеет через корпус машины упругую связь с нагрузкой, например с колесами автомобиля. В зависимости от требований упругая связь может быть либо прямо, либо обратно пропорциональной моменту нагрузки, что создает в системе "земля-нагрузка-двигатель" динамическое равновесие между движущим и реактивным моментами. The difference between the proposed method of controlling the speed of movement of the load from other methods and devices listed above is that the control link of the planetary gear / or another, allowing to decouple the engine and the load at linear speeds, is engaged with a non-self-braking gear (worm, screw, etc.). e.), the actuator of which, for example, a non-self-locking screw, has an elastic connection through the machine’s body with a load, for example, with a car’s wheels. Depending on the requirements, the elastic coupling can be either directly or inversely proportional to the load moment, which creates a dynamic equilibrium between the driving and reactive moments in the ground-load-motor system.

Применение для автоматического регулирования частоты вращения выходного вала саморегулируемых бесступенчатых механических передач нефрикционного типа является эффективным средством повышения производительности технологического обслуживания и улучшения основных эксплуатационных качеств самоходных машин. The use of automatic non-friction type self-regulating stepless mechanical gears for automatic control of the output shaft speed is an effective means of increasing the productivity of technological maintenance and improving the basic operational qualities of self-propelled machines.

Преимущества заявленного изобретения: увеличение моторесурса службы в 10 раз, т. к. в обычной рядной коробке в зацеплении участвует 1,5 зуба, а в планетарной системе 3 зуба, умноженные на число сателлитов, минимальный КПД планетарного механизма 97% против гидравлической системы, равной 82%. Технологичность изготовления предложенного механизма. Если в современных коробках число зубчатых пар достигает 24-х, то в планетарном механизме число пар не превышает 3-х, включая червяк. The advantages of the claimed invention: an increase in the service life of 10 times, since in a regular row box gearing involves 1.5 teeth, and in the planetary system 3 teeth, multiplied by the number of satellites, the minimum efficiency of the planetary mechanism is 97% against a hydraulic system equal to 82%. The manufacturability of the proposed mechanism. If in modern boxes the number of gear pairs reaches 24, then in the planetary mechanism the number of pairs does not exceed 3, including the worm.

Стоимость 5-ти ступенчатой рядной коробки модели "Форд-Сиера" триста сорок долларов, стоимость планетарного механизма с системой регулировки оборотов не превышает при поточном изготовлении ста шестидесяти долларов. The cost of a 5-speed in-line box of the Ford-Siera model is three hundred and forty dollars, the cost of a planetary gear with a speed control system does not exceed one hundred and sixty dollars for in-line production.

С учетом, что количество только ежегодно выпускаемого автотранспорта автомобилестроительными фирмами превышает тридцать миллионов единиц. Considering that the number of vehicles produced annually by automotive companies exceeds thirty million units.

Экономический эффект замены рядных коробок на планетарные с постоянным зацеплением и бесступенчатой регулировкой составит в долларах США (340-160)•30•10= 180•30•106= 5.4000000000$. Пять миллиардов четыреста миллионов долларов США.The economic effect of replacing in-line boxes with planetary ones with constant gearing and stepless adjustment will be in US dollars (340-160) • 30 • 10 = 180 • 30 • 10 6 = $ 5.4000000000. Five billion four hundred million US dollars.

Claims (5)

1. Способ согласования крутящих моментов двигателя и нагрузки механической передачи в бесступенчатой автоматической коробке передач, отличающийся тем, что согласование крутящих моментов двигателя и нагрузки механической передачи достигается управлением реактивным моментом, возникающим в управляющем звене планетарной коробки, освобожденном от жесткой связи с корпусом за счет автоматического согласования передаточного числа между двигателем и нагрузкой с помощью упругой связи с корпусом. 1. A method of matching engine torques and mechanical transmission loads in a continuously variable automatic transmission, characterized in that the coordination of engine torques and mechanical transmission loads is achieved by controlling the reactive moment that occurs in the control link of the planetary box, freed from rigid connection with the housing due to automatic coordination of the gear ratio between the engine and the load using elastic coupling with the housing. 2. Бесступенчатая автоматическая коробка передач, содержащая корпус, входной и выходной валы, механизм создания реактивного момента, отличающаяся тем, что снабжена двумя коническими коронными шестернями, сателлитами, упругим элементом, причем механизм создания реактивного момента выполнен в виде шестерни винтовой пары, втулки скольжения винтовой шестерни, винтового колеса, выполненного с возможностью передачи реактивного момента на упругий элемент, винтовое колесо жестко соединено с коронной шестерней, передающей управляющий момент от двигателя через сателлиты к нагрузке, а другая коронная шестерня установлена на выходном валу и жестко соединена с нагрузкой, а двигатель соединен с водилом. 2. A stepless automatic transmission containing a housing, input and output shafts, a mechanism for creating a reactive moment, characterized in that it is equipped with two bevel crown gears, satellites, an elastic element, and the mechanism for creating a reactive moment is made in the form of a helical gear pair, a screw sliding sleeve gears, helical wheels, made with the possibility of transmitting reactive moment to the elastic element, the helical wheel is rigidly connected to the ring gear transmitting the control moment T engine via satellites to a load, and the other ring gear mounted on the output shaft and is rigidly connected to the load, and the engine connected to the carrier. 3. Бесступенчатая автоматическая коробка передач по п.2, отличающаяся тем, что корпус выполнен составным. 3. The continuously variable automatic transmission according to claim 2, characterized in that the housing is made integral. 4. Бесступенчатая автоматическая коробка передач по п.2, отличающаяся тем, что упругий элемент выполнен электромагнитным. 4. The continuously variable automatic transmission according to claim 2, characterized in that the elastic element is electromagnetic. 5. Бесступенчатая автоматическая коробка передач по п.2, отличающаяся тем, что упругий элемент выполнен в виде электромагнитного двигателя. 5. The continuously variable automatic transmission according to claim 2, characterized in that the elastic element is made in the form of an electromagnetic motor.
RU2000127136A 2000-10-31 2000-10-31 Method of matching torques of internal combustion engine and mechanical transmission load and stepless automatic gearbox of internal combustion engine RU2169277C1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000127136A RU2169277C1 (en) 2000-10-31 2000-10-31 Method of matching torques of internal combustion engine and mechanical transmission load and stepless automatic gearbox of internal combustion engine
PCT/RU2001/000456 WO2002036947A1 (en) 2000-10-31 2001-10-30 Method for synchronising rotational moments of an internal combustion engine with a load of a mechanical gear, and an infinitely variable gearbox for an internal combustion engine
AU2002221217A AU2002221217A1 (en) 2000-10-31 2001-10-30 Method for synchronising rotational moments of an internal combustion engine with a load of a mechanical gear, and an infinitely variable gearbox for an internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000127136A RU2169277C1 (en) 2000-10-31 2000-10-31 Method of matching torques of internal combustion engine and mechanical transmission load and stepless automatic gearbox of internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2169277C1 true RU2169277C1 (en) 2001-06-20

Family

ID=20241521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000127136A RU2169277C1 (en) 2000-10-31 2000-10-31 Method of matching torques of internal combustion engine and mechanical transmission load and stepless automatic gearbox of internal combustion engine

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2002221217A1 (en)
RU (1) RU2169277C1 (en)
WO (1) WO2002036947A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2600027C2 (en) * 2015-01-27 2016-10-20 Открытое акционерное общество "Системы управления и приборы" (ОАО "СУП") Quarter-turn valves drive

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE458155C (en) * 1928-03-31 Josef Groebl Dipl Ing Epicyclic gear
US4973295A (en) * 1989-03-31 1990-11-27 Gabrielle Reng-Yi Wu Lee Stepless variable ratio transmission
FR2672361A1 (en) * 1991-01-31 1992-08-07 Brondet Henry Variable-speed/speed-reducing drive
RU2036361C1 (en) * 1991-10-15 1995-05-27 Олег Викторович Бондарев Planet gear with automatically changeable gear ratio
RU2078267C1 (en) * 1991-12-29 1997-04-27 Николай Васильевич Платонов Automatic gear box with stepless shifting of gear ratio

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RU 94035310 А,1 27.07.1996. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2600027C2 (en) * 2015-01-27 2016-10-20 Открытое акционерное общество "Системы управления и приборы" (ОАО "СУП") Quarter-turn valves drive

Also Published As

Publication number Publication date
AU2002221217A1 (en) 2002-05-15
WO2002036947A1 (en) 2002-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100374770B1 (en) A stepless transmission and a transmission apparatus for vehicles using the same
US4693134A (en) High-powered vehicle drive train
US6503166B1 (en) Vehicle drive assembly
US20040050597A1 (en) Output power split hybrid electric drive system
CN100567777C (en) Variable v-belt drive
JP4833405B2 (en) Vehicle shift powertrain
US4342238A (en) Automotive drive system with continuously variable transmission
US9222558B2 (en) Geared infinitely variable transmission
US20050014600A1 (en) Methods and devices for altering the transmission ratio of a drive system
US5470285A (en) Compact continuously variable transmission layout for rear wheel drive vehicles
US7195574B2 (en) Continuously variable transmission for hybrid motor vehicles
CN101598194A (en) A kind of double powered variable transmission for electric automobile
RU2169277C1 (en) Method of matching torques of internal combustion engine and mechanical transmission load and stepless automatic gearbox of internal combustion engine
CN105822753A (en) Rotating speed coupled type planetary gearbox for power transmission system
Beachley et al. Continuously variable transmissions: Theory and practice
CN101985971A (en) Continuously variable transmission with differential mechanism
CN101988563A (en) Differential coupling continuously-variable automatic transmission
CN201858330U (en) Continuously variable transmission with differential
CN219749506U (en) Dual-motor power split hybrid system for front-drive vehicle
KR20020046275A (en) General-purpose mechanical holonomic element for a gear with variable changing of the rotation moment
AU2017252180B2 (en) Powertrain system for machine and method of operating same
RU2083385C1 (en) Mechanical automatic stepless gearbox
KR100256590B1 (en) Cvt for vehicle
KR200189174Y1 (en) Cvt for vehicle
KR19990031661U (en) CVT for hybrid

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20101101