RU2171933C2 - Automatic infintely variable meachanicval transmission - Google Patents

Automatic infintely variable meachanicval transmission Download PDF

Info

Publication number
RU2171933C2
RU2171933C2 RU2000116835/28A RU2000116835A RU2171933C2 RU 2171933 C2 RU2171933 C2 RU 2171933C2 RU 2000116835/28 A RU2000116835/28 A RU 2000116835/28A RU 2000116835 A RU2000116835 A RU 2000116835A RU 2171933 C2 RU2171933 C2 RU 2171933C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transmission
shaft
satellites
wheel
input shaft
Prior art date
Application number
RU2000116835/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000116835A (en
Inventor
Б.Ф. Кочетков
Original Assignee
Кочетков Борис Федорович
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 Кочетков Борис Федорович filed Critical Кочетков Борис Федорович
Priority to RU2000116835/28A priority Critical patent/RU2171933C2/en
Publication of RU2000116835A publication Critical patent/RU2000116835A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2171933C2 publication Critical patent/RU2171933C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Arrangement Of Transmissions (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; transport engineering; machine tool man7ufacture. SUBSTANCE: proposed transmission includes input shaft 1 and output shaft 2, hollow drive shaft 9 mounted coaxially relative to input shaft and connected with input shaft by means of drive wheels 10, 11 and 12; wheel 12 is intermediate; it is mounted on bearing axle 13 located in housing 14 of transmission. Hollow intermediate shaft 4 is mounted relative to input shaft; main carrier 3 with radial axles 5 is secured on one end of shaft 4; bevel main satellites 6 and additional satellite 15 are fitted on axles 5 for independent rotation. Main satellites are thrown into engagement with immovable bearing wheel 7 secured in housing; additional satellites are thrown into engagement with movable bearing wheel 5 secured on drive shaft 9. Mounted on other end of intermediate shaft is first central wheel 8 of differential gear. Secured on end of input shaft is second central wheel 17 of differential gear; first central wheel and second central wheel are thrown into engagement with satellites 18 of differential gear mounted on carrier 19 which is secured on output shaft. Main and additional satellites are combined with inertial weights made in form of flywheels. Transmission ensures conversion of torque being transmitted due to change of magnitude and directions of vectors of moment of momentum of main and additional satellites at their simultaneous rotation around radial axes 01-01 of main carrier and axis 0-0 of transmission which is equivalent to their rotation about central point 01of intersection of these axes. Transmission of torque is ensured at any relationships of rotation of input and output shafts. EFFECT: enhanced efficiency and reliability. 9 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в транспортном машиностроении, в частности в автомобилестроении, и станкостроении. The invention relates to mechanical engineering and can be used in transport engineering, in particular in the automotive industry, and machine tool industry.

Известна инерционная автоматическая бесступенчатая передача, содержащая соосные входной и выходной валы, инерционное тормозное устройство, состоящее из ведущего и опорного элементов, механически взаимодействующих при помощи включенных в состав инерционного тормозного устройства инерционных грузов, которые установлены при помощи водила на валу инерционного тормозного устройства с возможностью вращения вместе с этим валом, дифференциал, один из концевых валов которого связан с инерционным тормозным устройством, два других - с входным и выходным валами (патент РФ N 2072718, МПК F 16 H 33/10, 3/74, 27.01.97, бюл. N 3). Known inertial automatic continuously variable transmission containing coaxial input and output shafts, inertial braking device, consisting of the leading and supporting elements, mechanically interacting with the inertial loads included in the inertia braking device, which are mounted with a carrier on the shaft of the inertial braking device with rotation along with this shaft, a differential, one of the end shafts of which is connected to an inertial brake device, the other two to the input and output shafts (patent of RF N 2072718, IPC F 16 H 33/10, 3/74, 27.01.97, Bulletin. 3 N).

Наиболее близким по совокупности признаков техническим решением к заявленной передаче является автоматическая бесступенчатая механическая передача, содержащая соосные входной и выходной валы, инерционное тормозное устройство, состоящее из ведущего и опорного элементов, первый из которых включает водило, закрепленное на размещенном коаксиально с входным валом полом промежуточном валу и снабженное радиальными осями, на которых симметрично оси передачи размещены зубчатые конические сателлиты, введенные в зацепление с закрепленным в корпусе передачи коническим центральным неподвижным опорным колесом, являющимся опорным элементом передачи, с промежуточным валом жестко соединено первое центральное колесо размещенного на выходе из передачи дифференциала, водило дифференциала закреплено на входном валу и выполнено в виде радиальных осей, на которых установлены сателлиты, входящие в зацепление с центральными колесами дифференциала, при этом второе центральное колесо дифференциала закреплено на выходном валу (патент РФ N 2109188, МПК F 16 H 33/10, 3/74, 20.04.98, бюл. N 11). The technical solution closest to the claimed transmission in terms of features is an automatic continuously variable mechanical transmission containing coaxial input and output shafts, an inertial braking device consisting of a drive and support elements, the first of which includes a carrier mounted on a hollow intermediate shaft mounted coaxially with the input shaft and provided with radial axes on which gear conical satellites are placed symmetrically to the transmission axis and are engaged with the transmission housing with the conical central fixed support wheel, which is the transmission support element, with the intermediate shaft, the first central wheel of the differential located at the output of the transmission is rigidly connected, the differential carrier is mounted on the input shaft and made in the form of radial axes on which satellites are engaged the central wheels of the differential, while the second central wheel of the differential is mounted on the output shaft (RF patent N 2109188, IPC F 16 H 33/10, 3/74, 04/20/98, bull. N 11).

У этой автоматической бесступенчатой механической передачи верхним пределом повышения частоты вращения выходного вала является режим работы при неподвижном ведущем элементе инерционного тормозного устройства, когда инерционные грузы на водило и вместе с ним не вращаются и не передают на первое центральное колесо дифференциала тормозящий момент силы. При этом не передается вращающий момент и на выходной вал. С уменьшением частоты вращения водила и приближением к указанному верхнему пределу частоты вращения выходного вала соответственно уменьшается КПД и эффективность использования мощности применяемого двигателя. In this automatic stepless mechanical transmission, the upper limit for increasing the output shaft rotation frequency is the mode of operation with the fixed leading element of the inertial braking device, when the inertial loads on the carrier and with it do not rotate and do not transmit the braking torque to the first central differential wheel. In this case, the torque is not transmitted to the output shaft either. With a decrease in the carrier speed and approaching the indicated upper limit of the output shaft rotation frequency, the efficiency and efficiency of using the power of the engine used accordingly decreases.

Предлагаемое изобретение обеспечивает достижение технического результата, который заключается в автоматическом бесступенчатом изменении передаваемого вращающего момента в зависимости от нагрузки на выходном валу, осуществлении возможности передачи вращающего момента при неподвижном водиле и при равной частоте вращения выходного и входного валов, создании максимального по величине вращающего момента на неподвижном (заторможенном нагрузкой) выходном валу при отсутствии при этом угрозы остановки двигателя, возможности автоматического торможения рабочей машины при помощи выключенного двигателя (например, при движении машины под уклон) и запуска двигателя с применением буксировки машины. При этом обеспечивается оптимальное использование мощности двигателя. Одновременно с этим упрощается управление транспортной машиной и уменьшается износ двигателя в связи с плавным преобразованием нагрузки на выходном валу. The present invention ensures the achievement of a technical result, which consists in an automatic stepless change in the transmitted torque depending on the load on the output shaft, the possibility of transmitting torque with a stationary carrier and with an equal speed of output and input shafts, creating the maximum torque on a stationary (braked by the load) to the output shaft in the absence of a threat of engine shutdown, the possibility of automatic th working vehicle deceleration using engine off (e.g., when the vehicle downhill) and starting the engine using the towing machine. This ensures optimal use of engine power. At the same time, control of the transport machine is simplified and engine wear is reduced due to the smooth conversion of the load on the output shaft.

Указанный технический результат достигается тем, что автоматическая бесступенчатая механическая передача содержит соосные входной и выходной валы, основное водило, закрепленное на размещенном коаксиально с входным валом полом промежуточном валу и снабженное радиальными осями, на которых симметрично оси передачи размещены зубчатые конические основные сателлиты, введенные в зацепление с закрепленным в корпусе передачи центральным неподвижным опорным колесом, с промежуточным валом жестко соединено первое центральное колесо размещенного на выходе из передачи дифференциального механизма. Согласно изобретению передача дополнительно снабжена установленным коаксиально с входным валом полым ведущим валом, который при помощи трех ведущих зубчатых колес связан с входным валом, первое из этих ведущих колес является центральным и закреплено на входном валу, второе ведущее колесо также является центральным и закреплено на ведущем валу, третье ведущее колесо путем зубчатого зацепления связывает упомянутые первое и второе ведущие колеса и опорная ось этого третьего ведущего колеса размещена в корпусе передачи в одной плоскости с входным валом и является опорным элементом передачи. На противоположном от упомянутого второго ведущего колеса конце ведущего вала закреплено зубчатое коническое центральное подвижное опорное колесо, которое введено в зацепление с зубчатыми коническими дополнительными сателлитами, установленными на радиальных осях основного водила. На конце входного вала, обращенного к выходу из передачи, закреплено второе центральное колесо упомянутого дифференциального механизма, при этом первое и второе центральные колеса дифференциального механизма введены в зацепление с сателлитами, установленными на водиле дифференциального механизма, закрепленном на выходном валу передачи. Упомянутые основные и дополнительные сателлиты совмещены с инерционными грузами в виде маховиков. The indicated technical result is achieved in that the automatic stepless mechanical transmission comprises coaxial input and output shafts, a main carrier mounted on a hollow intermediate shaft located coaxially with the input shaft and provided with radial axes on which gear conical main gears are placed symmetrically to the transmission axis and engaged with the central fixed support wheel fixed in the transmission housing, the first central wheel is rigidly connected to the intermediate shaft at the output of the differential gear transmission. According to the invention, the transmission is additionally equipped with a hollow drive shaft mounted coaxially with the input shaft, which is connected to the input shaft by means of three driving gears, the first of these drive wheels is central and mounted on the input shaft, the second drive wheel is also central and mounted on the drive shaft , the third drive wheel by gearing connects the aforementioned first and second drive wheels and the support axis of this third drive wheel is placed in the transmission housing in one plane with an input shaft and is a supporting element of the transmission. At the opposite end of the drive shaft from the second drive wheel, a gear conical central movable support wheel is fixed, which is engaged with gear conical additional satellites mounted on the radial axes of the main carrier. At the end of the input shaft facing the output of the transmission, a second central wheel of the said differential mechanism is fixed, while the first and second central wheels of the differential mechanism are engaged with satellites mounted on the carrier of the differential mechanism mounted on the output shaft of the transmission. The mentioned main and additional satellites are combined with inertial loads in the form of flywheels.

Сателлиты выполнены с массивными ободами и одновременно с передачей вращающих моментов и вращательных движений выполняют функции маховиков. Satellites are made with massive rims and simultaneously with the transmission of torques and rotational movements perform the functions of flywheels.

Как частный случай выполнения, сателлиты жестко соосно связаны с размещенными на радиальных осях основного водила маховиками. As a special case of execution, the satellites are rigidly coaxially connected with the flywheels located on the radial axes of the main carrier.

Как частный случай выполнения, передача содержит две размещенных на одной диаметральной линии радиальных оси основного водила, на каждой из которых с возможностью независимого друг от друга вращения размещены основные и дополнительные сателлиты. As a special case of execution, the transmission contains two radial axes of the main carrier placed on the same diametrical line, on each of which with the possibility of independent rotation from each other, the main and additional satellites are placed.

Как частный случай выполнения, водило содержит две пары перпендикулярных между собой радиальных осей и на каждой из этих пар радиальных осей размещены с возможностью вращения соответственно основные или дополнительные сателлиты. As a special case of execution, the carrier contains two pairs of radial axes perpendicular to each other and, on each of these pairs of radial axes, the main or additional satellites are rotated, respectively.

Геометрические оси радиальных осей водила и геометрическая ось передачи пересекаются в центральной точке, совмещенной с этими осями. The geometric axes of the carrier’s radial axes and the geometric axis of the transmission intersect at a central point aligned with these axes.

Входной и выходной валы связаны механизмом свободного хода, ведший элемент которого связан с выходным валом, а ведомый элемент - с входным валом. The input and output shafts are connected by a freewheeling mechanism, the driving element of which is connected with the output shaft, and the driven element is connected with the input shaft.

Как частный случай выполнения, опорная ось третьего ведущего колеса размещена в корпусе передачи параллельно входному валу и все три упомянутых ведущих колеса выполнены цилиндрическими, при этом одно из двух упомянутых центральных колес имеет внутреннее зацепление. As a special case of execution, the support axis of the third drive wheel is placed in the transmission housing parallel to the input shaft and all three of the drive wheels are cylindrical, while one of the two central wheels is internally engaged.

Как частный случай выполнения, опорная ось третьего ведущего колеса размещена в корпусе передачи под углом к оси передачи, например, под прямым углом, и все три упомянутых ведущих колеса выполнены коническими. As a special case of execution, the supporting axis of the third drive wheel is placed in the transmission housing at an angle to the transmission axis, for example, at a right angle, and all three of these drive wheels are made conical.

На фиг. 1 дан общий вид автоматической бесступенчатой механической передачи (далее - "передача") с показом ее элементов и отличительных признаков, характеризующих изобретение. На фиг. 2 показано устройство передачи в частном случае ее выполнения с изображением только тех ее элементов, которые попадают в плоскость сечения, перпендикулярную геометрической оси передачи и совмещенную с радиальными осями водила. При этом приведен вариант устройства без применения маховиков. In FIG. 1 is a general view of an automatic stepless mechanical transmission (hereinafter referred to as “transmission”) showing its elements and distinctive features characterizing the invention. In FIG. Figure 2 shows the transmission device in the particular case of its execution with the image of only those elements that fall into the section plane perpendicular to the geometric axis of the transmission and combined with the radial axes of the carrier. In this case, a variant of the device without the use of flywheels is shown.

Автоматическая бесступенчатая механическая передача содержит соосные входной 1 и выходной 2 валы, основное водило 3, закрепленное на размещенном коаксиально с входным валом 1 полом промежуточном валу 4 и снабженное радиальными валами 5, на которых симметрично оси O-O передачи размещены зубчатые конические основные сателлиты 6, введенные в зацепление с закрепленным в корпусе 14 передачи центральным неподвижным опорным колесом 7. С промежуточным валом 4 жестко соединено первое центральное колесо 8 размещенного на выходе из передачи дифференциального механизма. An automatic stepless mechanical transmission contains coaxial input 1 and output 2 shafts, the main carrier 3 mounted on a hollow intermediate shaft 4 mounted coaxially with the input shaft 1 and provided with radial shafts 5 on which gear conical main gears 6 are inserted symmetrically to the transmission axis OO engagement with the central fixed support wheel 7 fixed in the transmission housing 14. The first central wheel 8 of the differential gear located at the output of the transmission is rigidly connected to the intermediate shaft 4 ceiling elements of the mechanism.

Передача снабжена установленным коаксиально с входным валом 1 полым ведущим валом 9, который при помощи трех ведущих зубчатых колес 10, 11, 12 связан с входным валом 1. первое из этих ведущих колес 10 является центральным относительно оси O-O передачи и закреплено на входном валу 1. Второе центральное ведущее колесо 11 закреплено на ведущем валу 9. Третье ведущее колесо 12 путем зубчатого зацепления связывает упомянутые первое 10 и второе 11 ведущие колеса и опорная ось 13 этого третьего ведущего колеса установлена в корпусе 14 передачи в одной плоскости с входным валом 1 и является опорным элементом передачи. На противоположном от упомянутого второго ведущего колеса 11 конце ведущего вала 9 закреплено зубчатое коническое центральное подвижное опорное колесо 15, которое введено в зацепление с зубчатыми коническими дополнительными сателлитами 16, установленными на радиальных осях 5 основного водила 3. На конце входного вала 1, обращенного к выходу из передачи, закреплено второе центральное колесо 17 упомянутого дифференциального механизма, при этом первое 8 и второе 17 центральные колеса дифференциального механизма введены в зацепление с сателлитами 18, установленными на водиле 19 дифференциального механизма, закрепленном на выходном валу 2 передачи. Упомянутые основные 6 и дополнительные 16 сателлиты совмещены с инерционными грузами в виде маховиков. The transmission is equipped with a hollow drive shaft 9 mounted coaxially with the input shaft 1, which is connected to the input shaft 1 by means of three driving gears 10, 11, 12. The first of these drive wheels 10 is central with respect to the transmission axis OO and is mounted on the input shaft 1. The second central drive wheel 11 is fixed to the drive shaft 9. The third drive wheel 12 gears together the first 10 and second 11 drive wheels and the support axis 13 of this third drive wheel is mounted in the same plane in the gear housing 14 with input shaft 1 and is a supporting element of the transmission. A gear conical central movable support wheel 15 is fixed at the opposite end of the drive shaft 9 from the second drive wheel 11 and is engaged with gear conical additional satellites 16 mounted on the radial axes 5 of the main carrier 3. At the end of the input shaft 1 facing the exit from the transmission, the second central wheel 17 of the differential mechanism is fixed, while the first 8 and second 17 central wheels of the differential mechanism are engaged with the satellite mi 18 mounted on the carrier 19 of the differential mechanism, mounted on the output shaft 2 of the transmission. The mentioned main 6 and additional 16 satellites are combined with inertial loads in the form of flywheels.

Основные 6 и дополнительные 16 сателлиты выполнены с массивными ободами и одновременно с передачей вращающих моментов и вращательных движений выполняют также функции маховиков. The main 6 and additional 16 satellites are made with massive rims and simultaneously with the transmission of torques and rotational movements also perform the functions of flywheels.

Как частный случай выполнения, основные 6 и дополнительные 16 сателлиты жестко соосно связаны с размещенными на радиальных осях 5 основного водила маховиками 20. As a special case of execution, the main 6 and additional 16 satellites are rigidly coaxially connected with the flywheels 20 located on the radial axes 5 of the main carrier.

Как частный случай выполнения, передача содержит две размещенных на одной диаметральной линии радиальных оси 5 основного водила 3, на каждой из которых с возможностью независимого друг от друга вращения размещены основные 6 и дополнительные 16 сателлиты. Данный частный случай выполнения передачи приведен на фиг. 1. As a special case of execution, the transmission contains two radial axes 5 of the main carrier 3 located on the same diametrical line, on each of which, with the possibility of independent rotation, the main 6 and an additional 16 satellites are placed. This particular case of transmission is shown in FIG. 1.

Как частный случай выполнения, водило 3 содержит две пары перпендикулярных между собой радиальных осей 5 и на каждой из этих пар радиальных осей размещены с возможностью вращения соответственно основные 6 или дополнительные 16 сателлиты. Данный частный случай выполнения передачи приведен на фиг. 2. As a special case of execution, carrier 3 contains two pairs of radial axes 5 perpendicular to each other and, on each of these pairs of radial axes, the main 6 or additional 16 satellites are rotatably mounted, respectively. This particular case of transmission is shown in FIG. 2.

Геометрические оси O1-O1 радиальных осей водила и геометрическая ось O-O передачи пересекаются в центральной точке O1, совмещенной с этими осями.The geometric axes O 1 -O 1 of the radial axes of the carrier and the geometric axis OO of the transmission intersect at a central point O 1 aligned with these axes.

Входной 1 и выходной 2 валы связаны механизмом свободного хода 21, ведущий элемент которого связан с выходным валом, а ведомый элемент - с входным валом. The input 1 and output 2 shafts are connected by a freewheel 21, the leading element of which is connected to the output shaft, and the driven element is connected to the input shaft.

Как частный случай выполнения, опорная ось 13 третьего ведущего колеса 12 размещена в корпусе 14 передачи параллельно входному валу 1 и все три упомянутых ведущих колеса 10, 11, 12 выполнены цилиндрическими, при этом одно из двух центральных колес имеет внутреннее зацепление. В данном случае, приведенном на фиг. 1, внутреннее зацепление имеет первое ведущее колесо 10. As a special case of execution, the support axis 13 of the third drive wheel 12 is placed in the transmission housing 14 parallel to the input shaft 1 and all three of the drive wheels 10, 11, 12 are cylindrical, while one of the two central wheels has internal engagement. In this case, shown in FIG. 1, the internal gearing has a first drive wheel 10.

Как частный случай выполнения, опорная ось 13 третьего ведущего колеса размещена в корпусе 14 передачи под углом к оси передачи, например под прямым углом, и все три упомянутых ведущих колеса выполнены коническими. As a special case of execution, the supporting axis 13 of the third drive wheel is placed in the transmission housing 14 at an angle to the transmission axis, for example at a right angle, and all three of these drive wheels are made conical.

Автоматическая бесступенчатая механическая передача работает следующим образом. Automatic stepless mechanical transmission operates as follows.

За исходное положение принимается, что входной вал 1 вращается с постоянной частотой и передает неизменный по величине вращающий момент. For the initial position it is assumed that the input shaft 1 rotates at a constant frequency and transmits an unchanged torque.

При вращении входного вала 1 одновременно с ним приводятся во вращение установленные на нем первое ведущее колесо 10 и второе центральное колесо 17 дифференциального механизма. Первое ведущее колесо 10 через третье ведущее колесо 12 приводит во вращение вокруг оси O-O передачи второе ведущее колесо 11 и жестко связанные с этим колесом полый ведущий вал 9 и подвижное опорное колесо 15, последнее из которых приводит во вращение вокруг радиальных осей O1-O1 основного водила 3 находящихся с этим колесом 15 в зацеплении дополнительные сателлиты 16. Второе центральное колесо 17 дифференциального механизма через сателлиты 18 приводит во вращение вокруг оси O-O передачи первое центральное колесо 8 дифференциального механизма и жестко связанные с этим колесом промежуточный вал 4 и основное водило 3 с его радиальными осями 5, на которых размещены основные сателлиты 6, введенные в зацепление с неподвижным опорным колесом 7. При этом основные сателлиты 6 перекатываются по неподвижному опорному колесу 7 и вращаются на радиальных осях 5 основного водила 3 вокруг геометрических радиальных осей O1-O1. Основное водило 3 и подвижное опорное колесо 15 вращаются в противоположном направлении относительно вращению входного вала 1.When the input shaft 1 is rotated, the first drive wheel 10 and the second central wheel 17 of the differential mechanism mounted on it are driven in rotation at the same time. The first drive wheel 10 through the third drive wheel 12 drives the second drive wheel 11 and the hollow drive shaft 9 and the movable support wheel 15, the last of which rotates around the radial axes O 1 -O 1, rigidly connected to this wheel the main carrier 3 additional satellites 16 engaged with this wheel 15. The second central wheel 17 of the differential mechanism through the satellites 18 rotates the first central wheel 8 of the differential mechanism and rotates around the transmission axis OO to the intermediate shaft 4 and the main carrier 3 connected with this wheel, with its radial axles 5, on which the main satellites 6 are placed, which are engaged with the fixed support wheel 7. In this case, the main satellites 6 roll on the fixed support wheel 7 and rotate on the radial axes 5 of the main carrier 3 around the geometric radial axes O 1 -O 1 . The main carrier 3 and the movable support wheel 15 rotate in the opposite direction relative to the rotation of the input shaft 1.

Одновременное вращение основных 6 и дополнительных 16 сателлитов вокруг оси O-O передачи и радиальных осей O1-O1 основного водила 3 равнозначно их вращению относительно центральной точки O1 пересечения этих осей.The simultaneous rotation of the main 6 and an additional 16 satellites around the OO axis of the transmission and the radial axes O 1 -O 1 of the main carrier 3 is equivalent to their rotation relative to the central point O 1 of the intersection of these axes.

Известно, что момент количества движения при вращении тела относительно точки является векторной величиной и направление этого вектора совпадает с направлением оси вращения непосредственно тела, в данном случае с направлением радиальных осей O1-O1 основного водила 3 ("Политехнический словарь" под ред. академика А.Ю.Ишлинcкого, изд. "Советская энциклопедия", М., 1980, стр. 310/2). Но поскольку оси O1-O1 основного водила 3 совершают вращение вокруг оси O-O передачи и относительно центральной точки O1 пересечения этих осей, направление векторов моментов количества движения сателлитов 6 и 16 постоянно изменяется.It is known that the angular momentum of rotation of a body relative to a point is a vector quantity and the direction of this vector coincides with the direction of the axis of rotation of the body itself, in this case with the direction of the radial axes O 1 -O 1 of the main carrier 3 (Polytechnical Dictionary, edited by academician A.Yu. Ishlinsky, ed. "Soviet Encyclopedia", M., 1980, p. 310/2). But since the axes O 1 -O 1 of the main carrier 3 rotate around the axis OO of the transmission and relative to the central point O 1 of the intersection of these axes, the direction of the moment vectors of the momentum of the satellites 6 and 16 is constantly changing.

Известно также, что действия над векторами являются отражением соответствующих действий над векторными величинами, а векторные величины являются равными, если совпадают их числовые значения и направления (см. там же, стр. 73/1). It is also known that actions on vectors are a reflection of the corresponding actions on vector quantities, and vector quantities are equal if their numerical values and directions coincide (see ibid., P. 73/1).

Момент количества движения тела проявляется с соблюдением всеобщего физического закона сохранения и может быть изменен только под действием внешних сил. В связи с этим проявление указанного всеобщего закона сохранения у вращающихся относительно центральной точки O1 сателлитов 6 и 16 противодействует вращению радиальных осей 5 водила 3 и связанного с ними первого центрального колеса 8 дифференциального механизма вокруг оси O-O передачи и в связи с этим упомянутые радиальные оси 5 и первое центральное колесо 8 являются опорами для передачи вращающего момента от входного вала 1 и второго центрального колеса 17 дифференциального механизма через сателлиты 18 на водило 19 дифференциального механизма и жестко связанный с этим водилом выходной вал 2.The moment of momentum of a body is manifested in compliance with the universal physical law of conservation and can only be changed under the influence of external forces. In this regard, the manifestation of the specified universal conservation law for the satellites 6 and 16 rotating relative to the central point O 1 counteracts the rotation of the radial axes 5 of carrier 3 and the associated first central wheel 8 of the differential mechanism around the transmission axis OO and, therefore, the mentioned radial axes 5 and the first central wheel 8 are supports for transmitting torque from the input shaft 1 and the second central wheel 17 of the differential mechanism through satellites 18 to the carrier 19 of the differential mechanism and output shaft 2 rigidly connected to this carrier.

При указанном выше исходном положении, когда выходной вал 2 неподвижен, а входной вал 1 вращается с постоянной частотой, основное водило 3 с радиальными осями 5 вращаются с максимальной частотой в противоположном направлении относительно входного вала 1. Подвижное опорное колесо 15 вращается с постоянной частотой, зависящей только от частоты вращения входного вала 1 и в противоположном относительно этого вала направлении. With the above-mentioned initial position, when the output shaft 2 is stationary, and the input shaft 1 rotates at a constant frequency, the main carrier 3 with radial axes 5 rotate with a maximum frequency in the opposite direction relative to the input shaft 1. The movable support wheel 15 rotates at a constant frequency, depending only from the speed of the input shaft 1 and in the opposite direction relative to this shaft.

При указанных условиях основные сателлиты 6, перекатываясь по неподвижному опорному колесу 7, вращаются с максимальной частотой относительно центральной точки O1 и по указанным выше причинам обеспечивают наиболее интенсивное противодействие вращению водила 3 и передачу максимального по величине вращающего момента от входного вала 1 на выходной вал 2.Under these conditions, the main satellites 6, rolling along the stationary support wheel 7, rotate with a maximum frequency relative to the central point O 1 and for the above reasons provide the most intense counteraction to the rotation of the carrier 3 and the transmission of the maximum torque from the input shaft 1 to the output shaft 2 .

В то же время, вращающиеся в одном направлении подвижное опорное колесо 15 и основное водило 3 с его радиальными осями 5 создают вращение дополнительным сателлитам 16 с минимальной частотой относительно центральной точки O1.At the same time, rotating in one direction, the movable support wheel 15 and the main carrier 3 with its radial axes 5 create rotation additional satellites 16 with a minimum frequency relative to the center point O 1 .

Следовательно, при неподвижном выходном вале 2 вращающий момент на него передается в основном за счет изменения направления векторов моментов количества движения основных сателлитов 6 относительно центральной точки O1 и связанного с этим проявления всеобщего закона сохранения.Therefore, when the output shaft 2 is stationary, the torque is transmitted to it mainly due to a change in the direction of the moment vectors of the momentum of the main satellites 6 relative to the central point O 1 and the manifestation of the universal conservation law associated with this.

При начале вращения выходного вала 2 и по мере увеличения частоты его вращения частота вращения водила 3 вокруг оси O-O передачи уменьшается с одновременным увеличением частоты вращения дополнительных сателлитов 16 вокруг осей O1-O1 радиальных осей 5 основного водила и относительно центральной точки O1 с соответствующим увеличением интенсивности изменения моментов количества движения этих сателлитов 16 и возрастанием их влияния на передачу вращающего момента от входного вала на выходной вал 2.When the rotation of the output shaft 2 begins and as its rotation frequency increases, the rotation frequency of the carrier 3 around the transmission axis OO decreases with a simultaneous increase in the rotation frequency of the additional satellites 16 around the axes O 1 -O 1 of the radial axes 5 of the main carrier and relative to the central point O 1 with the corresponding an increase in the intensity of change in the moments of momentum of these satellites 16 and an increase in their influence on the transmission of torque from the input shaft to the output shaft 2.

При одинаковой частоте вращения входного вала 1 и выходного вала 2 (прямая передача), оба этих вала и основное водило 3 с его радиальными осями 5 будут вращаться как единое целое. Это будет обеспечиваться силовым воздействием со стороны связанного с корпусом 14 передачи через опорную ось 13 подвижного опорного колеса 15, которое приводит во вращение дополнительные сателлиты 16. Противодействие вращению радиальных осей 5 основного водила вокруг оси O-O передачи при этом обеспечивается гироскопическими силами, которые устойчиво сохраняют направление радиальных осей 5 основного водила (см. там же, стр. 122/2 и 122/3). Помимо этого передача вращающего момента будет в значительной мере обеспечиваться за счет сил, возникающих при изменении направления векторов моментов количества движения основных сателлитов 6 при их вращении вместе с основным водилом 3 вокруг оси O-O передачи и перекатывании при этом по неподвижному опорному колесу 7, что равнозначно их вращению относительно центральной точки O1.With the same speed of input shaft 1 and output shaft 2 (direct transmission), both of these shafts and the main carrier 3 with its radial axes 5 will rotate as a whole. This will be ensured by force from the side of the transmission connected to the housing 14 through the support axis 13 of the movable support wheel 15, which drives additional satellites 16. The rotation of the radial axes 5 of the main carrier around the transmission axis OO is ensured by gyroscopic forces that steadily maintain direction radial axes 5 of the main carrier (see ibid., pp. 122/2 and 122/3). In addition, the transmission of torque will be largely ensured by the forces arising from the change in the direction of the moment vectors of the momentum of the main satellites 6 during their rotation together with the main carrier 3 around the transmission axis OO and rolling along the stationary support wheel 7, which is equivalent to rotation relative to the center point O 1 .

Исходя из сказанного следует, что предложенная передача обеспечивает силовую связь входного вала 1 и выходного вала 2 с преобразованием передаваемого вращающего момента при любых соотношениях в частотах вращения этих валов. Конкретные возможности трансформирования величины передаваемого вращающего момента зависят от принятых конструктивных параметров передачи, а именно от величины передаточных отношений всех находящихся в зацеплении зубчатых колес и массы основных 6 и дополнительных 16 сателлитов (включая массу маховиков при соответствующем частном случае выполнения передачи). Based on the foregoing, it follows that the proposed transmission provides a power connection between the input shaft 1 and the output shaft 2 with the conversion of the transmitted torque at any ratio in the rotational speeds of these shafts. The specific possibilities of transforming the magnitude of the transmitted torque depend on the adopted design parameters of the transmission, namely, the magnitude of the gear ratios of all the engaged gears and the mass of the main 6 and an additional 16 satellites (including the mass of the flywheels in the corresponding particular case of transmission).

Первичным условием, обеспечивающим работу передачи, является наличие опоры на корпус 14 передачи через неподвижное опорное колесо 7 и опорную ось 13 третьего ведущего колеса 12 при передаче и трансформировании вращающего момента. The primary condition for ensuring the operation of the transmission is the presence of support on the transmission housing 14 through the stationary support wheel 7 and the support axis 13 of the third drive wheel 12 during transmission and transformation of the torque.

Исходя из отличительных признаков изобретения, приведенных в зависимых пунктах формулы изобретения, сателлиты 6 и 16 передачи могут быть выполнены или с массивными ободами и осуществлять при этом функции маховиков, или могут быть дополнительно жестко соосно связаны с маховиками 20. Приведенное выше описание работы передачи в обоих указанных частных случаях ее выполнения не имеет отличий. Based on the distinguishing features of the invention given in the dependent claims, the transmission satellites 6 and 16 can either be made with massive rims and perform flywheel functions, or can be additionally rigidly coaxially connected to the flywheels 20. The above description of the transmission operation in both These particular cases of its implementation have no differences.

При частном случае выполнения передачи, приведенном на фиг. 2, когда основное водило 3 содержит две пары перпендикулярных между собой радиальных осей 5, взаимодействие всех элементов передачи не имеет отличий от приведенного выше описания, поскольку все силовые и кинематические связи элементов передачи остаются без изменений. In the particular case of the transmission shown in FIG. 2, when the main carrier 3 contains two pairs of radial axes 5 perpendicular to each other, the interaction of all transmission elements does not differ from the above description, since all power and kinematic connections of the transmission elements remain unchanged.

Приведенные в описании и формуле изобретения другие частные случаи ее выполнения позволяют конкретизировать устройство с учетом заданных конструктивных особенностей. Вместе с тем, изложенный выше характер работы передачи при этом не изменяется. Given in the description and claims, other special cases of its implementation allow to specify the device taking into account the specified design features. However, the above nature of the transmission does not change.

При необходимости передачи вращающего момента и вращения от выходного вала 2 на входной вал 1 с целью торможения рабочей машины (например, при движении ее под уклон), работа двигателя прекращается. При этом под воздействием вращающего момента, передаваемого от выходного вала 2 на входной вал 1, происходит замыкание механизма свободного хода 21, который обеспечивает передачу потока мощности от выходного вала на входной вал и далее на двигатель, принудительное вращение вала которого приводит к торможению рабочей машины. Таким же образом производится запуск двигателя путем буксировки транспортной машины. If it is necessary to transfer torque and rotation from the output shaft 2 to the input shaft 1 in order to brake the working machine (for example, when moving it downhill), the engine stops. In this case, under the influence of the torque transmitted from the output shaft 2 to the input shaft 1, the freewheel mechanism 21 closes, which ensures the transmission of power flow from the output shaft to the input shaft and further to the engine, the forced rotation of the shaft of which leads to braking of the working machine. The engine is started in the same way by towing a transport vehicle.

Claims (9)

1. Автоматическая бесступенчатая механическая передача, содержащая соосные входной и выходной валы, основное водило, закрепленное на размещенном коаксиально с входным валом полом промежуточном валу и снабженное радиальными осями, на которых симметрично оси передачи размещены зубчатые конические основные сателлиты, введенные в зацепление с закрепленным в корпусе передачи центральным неподвижным опорным колесом, с промежуточным валом жестко соединено первое центральное колесо размещенного на выходе из передачи дифференциального механизма, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена установленным коаксиально с входным валом полым ведущим валом, который при помощи трех ведущих зубчатых колес связан с входным валом, первое из этих ведущих колес является центральным и закреплено на входном валу, второе центральное ведущее колесо закреплено на ведущем валу и третье ведущее колесо путем зубчатого зацепления связывает упомянутые первое и второе ведущие колеса и опорная ось этого третьего ведущего колеса размещена в корпусе передачи в одной плоскости с входным валом и является опорным элементом передачи, на противоположном от упомянутого второго ведущего колеса конце ведущего вала закреплено зубчатое коническое центральное подвижное опорное колесо, которое введено в зацепление с зубчатыми коническими дополнительными сателлитами, установленными на радиальных осях основного водила, на конце входного вала, обращенного к выходу из передачи, закреплено второе центральное колесо упомянутого дифференциального механизма, при этом первое и второе центральные колеса дифференциального механизма введены в зацепление с сателлитами, установленными на водиле дифференциального механизма, закрепленном на выходном валу передачи, упомянутые основные и дополнительные сателлиты совмещены с инерционными грузами в виде маховиков. 1. An automatic stepless mechanical transmission containing coaxial input and output shafts, a main carrier mounted on a hollow intermediate shaft placed coaxially with the input shaft and provided with radial axes on which gear conical main satellites are placed symmetrically to the transmission axis, engaged into engagement with the housing fixed the transmission by the central stationary support wheel, with the intermediate shaft the first central wheel located at the output of the differential gear is rigidly connected characterized in that it is additionally equipped with a hollow drive shaft mounted coaxially with the input shaft, which is connected to the input shaft with three driving gears, the first of these drive wheels is central and fixed to the input shaft, the second central drive wheel is fixed to the drive the shaft and the third drive wheel by gearing connects the aforementioned first and second drive wheels and the support axis of this third drive wheel is placed in the gear housing in the same plane with the input shaft m and is a transmission support element, on the opposite end of the drive shaft from the second drive wheel, a gear conical central movable support wheel is fixed, which is engaged with gear conical additional satellites mounted on the radial axes of the main carrier, at the end of the input shaft facing the output from the transmission, the second central wheel of the differential mechanism is fixed, while the first and second central wheels of the differential mechanism are introduced In engagement with the satellites mounted on the carrier of the differential mechanism, mounted on the output shaft of the transmission, the mentioned main and additional satellites are combined with inertial loads in the form of flywheels. 2. Передача по п.1, отличающаяся тем, что сателлиты выполнены с массивными ободами и одновременно с передачей вращающих моментов и вращательных движений выполняют также функции маховиков. 2. The transmission according to claim 1, characterized in that the satellites are made with massive rims and simultaneously with the transmission of torques and rotational movements also perform the functions of flywheels. 3. Передача по п.1, отличающаяся тем, что, как частный случай выполнения, сателлиты жестко соосно связаны с размещенными на радиальных осях основного водила маховиками. 3. The transmission according to claim 1, characterized in that, as a special case of execution, the satellites are rigidly coaxially connected with the flywheels located on the radial axes of the main carrier. 4. Передача по п.1, отличающаяся тем, что, как частный случай выполнения, она содержит две размещенные на одной диаметральной линии радиальные оси основного водила, на каждой из которых с возможностью независимого друг от друга вращения размещены основные и дополнительные сателлиты. 4. The transmission according to claim 1, characterized in that, as a special case of execution, it contains two radial axes of the main carrier placed on the same diametrical line, on each of which with the possibility of independent rotation from each other the main and additional satellites are placed. 5. Передача по п.1, отличающаяся тем, что, как частный случай выполнения, водило содержит две пары перпендикулярных между собой радиальных осей и на каждой из этих радиальных осей размещены с возможностью вращения соответственно основные или дополнительные сателлиты. 5. The transmission according to claim 1, characterized in that, as a special case of execution, the carrier contains two pairs of radial axes perpendicular to each other and, on each of these radial axes, the main or additional satellites are rotatably mounted. 6. Передача по п.1, отличающаяся тем, что геометрические оси радиальных осей водила и геометрическая ось передачи пересекаются в центральной точке, совмещенной с этими осями. 6. The transmission according to claim 1, characterized in that the geometric axes of the carrier’s radial axes and the geometric axis of the transmission intersect at a central point aligned with these axes. 7. Передача по п.1, отличающаяся тем, что входной и выходной валы связаны механизмом свободного хода, ведущий элемент которого связан с выходным валом, а ведомый элемент - с входным валом. 7. The transmission according to claim 1, characterized in that the input and output shafts are connected by a freewheeling mechanism, the driving element of which is connected to the output shaft, and the driven element is connected to the input shaft. 8. Передача по п.1, отличающаяся тем, что, как частный случай выполнения, опорная ось третьего ведущего колеса размещена в корпусе передачи параллельно входному валу и все три упомянутых ведущих колеса выполнены цилиндрическими, при этом одно из двух центральных колес имеет внутреннее зацепление. 8. The transmission according to claim 1, characterized in that, as a special case of execution, the support axis of the third drive wheel is arranged parallel to the input shaft in the transmission housing and all three of the drive wheels are cylindrical, while one of the two central wheels has internal engagement. 9. Передача по п.1, отличающаяся тем, что, как частный случай выполнения, опорная ось третьего ведущего колеса размещена в корпусе передачи под углом к оси передачи, например, под прямым углом, и все три упомянутых ведущих колеса выполнены коническими. 9. The transmission according to claim 1, characterized in that, as a special case of execution, the support axis of the third drive wheel is placed in the transmission housing at an angle to the transmission axis, for example, at a right angle, and all three of these drive wheels are made conical.
RU2000116835/28A 2000-06-29 2000-06-29 Automatic infintely variable meachanicval transmission RU2171933C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000116835/28A RU2171933C2 (en) 2000-06-29 2000-06-29 Automatic infintely variable meachanicval transmission

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000116835/28A RU2171933C2 (en) 2000-06-29 2000-06-29 Automatic infintely variable meachanicval transmission

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000116835A RU2000116835A (en) 2001-01-10
RU2171933C2 true RU2171933C2 (en) 2001-08-10

Family

ID=36712985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000116835/28A RU2171933C2 (en) 2000-06-29 2000-06-29 Automatic infintely variable meachanicval transmission

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2171933C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2171933C2 (en) Automatic infintely variable meachanicval transmission
RU2172877C2 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission
RU2174204C2 (en) Automatic stepless gearing
RU2174203C2 (en) Automatic stepless gearing
RU2171932C2 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission
RU2174201C2 (en) Automatic stepless gearing
RU2174200C2 (en) Automatic stepless gearing
RU2178107C2 (en) Automatic stepless mechanical transmission
RU2171931C2 (en) Sutomatic infinitely variabe mechanical transmission
RU2063569C1 (en) Automatic infinitely variable gear box
RU2172878C2 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission
RU2174202C2 (en) Automatic stepless gearing
RU2277657C1 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission
RU2171930C2 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission
RU2277654C1 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission
RU2184894C2 (en) Automatic mechanical infinitely variable transmission
RU2178108C2 (en) Automatic stepless mechanical transmission
RU2277653C1 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission
RU2277656C1 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission
RU2279596C1 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission
RU2246058C1 (en) Automatic infinitely variable gear transmission
RU2185553C2 (en) Automatic stepless mechanical transmission
RU2068135C1 (en) Inertia automatic transmission
RU2188975C2 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission
RU2065102C1 (en) Automatic infinitely-variable transmission

Legal Events

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

Effective date: 20050630