RU2240455C2 - Stepless impulse transmission - Google Patents
Stepless impulse transmission Download PDFInfo
- Publication number
- RU2240455C2 RU2240455C2 RU2002115582/11A RU2002115582A RU2240455C2 RU 2240455 C2 RU2240455 C2 RU 2240455C2 RU 2002115582/11 A RU2002115582/11 A RU 2002115582/11A RU 2002115582 A RU2002115582 A RU 2002115582A RU 2240455 C2 RU2240455 C2 RU 2240455C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rod
- crank
- housing
- transmission
- speed
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
- Friction Gearing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях транспортных и приводах технологических машин.The invention relates to mechanical engineering and can be used in transmissions of vehicles and drives of technological machines.
Известна импульсная бесступенчатая передача с саморегулированием передаточного отношения (/1/, стр. 61-62), содержащая кривошипно-коромысловый преобразующий механизм (генератор импульсов), эксцентриковый механизм изменения длины кривошипа, механизм свободного хода (храповый механизм), регулирующий механизм, выполненный в виде радиально расположенных рычагов, жестко соединенных с эксцентриками и соединенных между собой пружиной. В этой передаче изменение нагрузки на ведомом валу приводит к деформации пружины и относительному повороту эксцентриков, что изменяет длину кривошипа преобразующего механизма и ведет к изменению передаточного отношения. Недостатками такой передачи являются относительно небольшая допустимая частота вращения ведущего вала, большие динамические нагрузки и шум за счет применения храповых механизмов, отсутствие возможности регулирования передаточного отношения по частоте вращения ведущего вала. Радиальное расположение рычагов регулирующего механизма не обеспечивает компактности и вызывает дополнительные динамические нагрузки, уменьшает надежность передачи.Known pulsed continuously variable transmission with self-regulating gear ratio (/ 1 /, p. 61-62), containing a crank-beam transforming mechanism (pulse generator), an eccentric mechanism for changing the length of the crank, a free-wheeling mechanism (ratchet mechanism), an adjusting mechanism made in in the form of radially arranged levers rigidly connected to eccentrics and interconnected by a spring. In this transmission, a change in the load on the driven shaft leads to deformation of the spring and the relative rotation of the eccentrics, which changes the length of the crank of the converting mechanism and leads to a change in the gear ratio. The disadvantages of this transmission are the relatively small permissible rotational speed of the drive shaft, large dynamic loads and noise due to the use of ratchet mechanisms, the inability to control the gear ratio by the rotational speed of the drive shaft. The radial arrangement of the levers of the regulatory mechanism does not provide compactness and causes additional dynamic loads, reduces the reliability of the transmission.
Известна импульсная бесступенчатая передача с саморегулированием передаточного отношения /2/, содержащая корпус, валы, импульсный вариатор, содержащий кривошипно-коромысловый преобразующий механизм, механизм свободного хода, эксцентриковый механизм изменения длины кривошипа с подпружиненным штоком, расположенным в ведущем валу вариатора соосно и подвижно ему, установленный на ведущем валу центробежный регулятор с рычагами, контактирующими с установленным на штоке эксцентрикового механизма изменения длины кривошипа профильным диском, демпфер, поршень которого установлен на указанном выше штоке. Недостатком такой передачи является то, что при большой передаваемой мощности на штоке эксцентрикового механизма изменения длины кривошипа требуются большие осевые усилия, которые можно получить при применении больших масс (шаров) центробежного регулятора, что ведет к неустойчивой работе регулятора и к потере работоспособности передачи (/3/, стр. 230: "Увеличение массы шаров вредно влияет на устойчивость"). Поэтому при больших передаваемых мощностях необходимо создавать осевое усилие гидравликой, а управление ею осуществлять центробежным регулятором с небольшой массой (шаров). Пружина штока эксцентрикового механизма изменения длины кривошипа имеет определенное предварительное усилие сжатия, что обеспечивает работу двигателя только в одном определенном режиме (например, в режиме наименьшего расхода топлива). Для расширения эксплуатационных возможностей передачи целесообразно обеспечить возможность работы двигателя на различных режимах.Known pulse continuously variable transmission with self-regulation of the gear ratio / 2 /, comprising a housing, shafts, a pulse variator containing a crank-beam transforming mechanism, a free-wheeling mechanism, an eccentric mechanism for changing the length of the crank with a spring-loaded rod located in the drive shaft of the variator coaxially and movably to it, a centrifugal controller mounted on the drive shaft with levers in contact with the profile disk mounted on the stem of the eccentric mechanism for changing the length of the crank ohm, a damper whose piston is mounted on the above stem. The disadvantage of such a transmission is that with a large transmitted power on the shaft of the eccentric mechanism for changing the length of the crank, large axial forces are required, which can be obtained by using large masses (balls) of a centrifugal regulator, which leads to unstable operation of the regulator and to loss of transmission performance (/ 3 /, p. 230: "An increase in the mass of balls adversely affects stability"). Therefore, with large transferred powers it is necessary to create an axial force by hydraulics, and control it by a centrifugal regulator with a small mass (balls). The spring spring of the eccentric mechanism for changing the length of the crank has a certain preliminary compression force, which ensures the engine operates in only one specific mode (for example, in the mode of least fuel consumption). To expand the operational capabilities of the transmission, it is advisable to provide the possibility of engine operation in various modes.
Целью изобретения является создание надежной импульсной бесступенчатой передачи для трансмиссий и приводов с большой передаваемой мощностью и имеющей большие эксплуатационные возможности.The aim of the invention is to provide a reliable pulse continuously variable transmission for transmissions and drives with high transmitted power and having great operational capabilities.
Поставленная цель достигается тем, что импульсная бесступенчатая передача содержит корпус, валы, импульсный вариатор, содержащий кривошипно-коромысловый преобразующий механизм, механизм свободного хода, эксцентриковый механизм изменения длины кривошипа со штоком, расположенным в ведущем валу вариатора соосно и подвижно ему, центробежный регулятор и имеет гидроцилиндр с неподвижным корпусом, в котором установлен подпружиненный поршень, шток поршня, соединенный со штоком эксцентрикового механизма изменения длины кривошипа с возможностью их совместного осевого перемещения, шестеренный насос, в корпусе которого выполнен канал, связывающий одну из полостей гидроцилиндра посредством других каналов с зонами всасывания и нагнетания насоса, и снабженный золотником, кинематически связанным с ползуном центробежного регулятора, установленного на корпусе передачи и кинематически связанного с ведущим валом вариатора.This goal is achieved in that the continuously variable transmission includes a housing, shafts, a pulse variator containing a crank-beam transforming mechanism, a free-wheeling mechanism, an eccentric mechanism for changing the length of the crank with a rod located in the drive shaft of the variator coaxially and movably to it, a centrifugal regulator and has a hydraulic cylinder with a fixed housing in which a spring-loaded piston is installed, a piston rod connected to the rod of the eccentric mechanism for changing the length of the crank with by their joint axial movement, a gear pump, in the housing of which a channel is made connecting one of the hydraulic cylinder cavities by means of other channels with pump suction and discharge zones, and equipped with a spool kinematically connected to a slider of a centrifugal regulator mounted on the transmission housing and kinematically connected to the lead variator shaft.
Центробежный регулятор снабжен реечной цилиндрической передачей, и пружина центробежного регулятора контактирует с ползуном регулятора и цилиндрической рейкой.The centrifugal regulator is equipped with a rack and pinion gear, and the spring of the centrifugal regulator is in contact with the regulator slide and the cylindrical rack.
На фиг.1 дана конструктивная схема импульсной бесступенчатой передачи; на фиг.2 показаны положения золотника в процессе работы импульсной бесступенчатой передачи.Figure 1 is a structural diagram of a pulse continuously variable transmission; figure 2 shows the position of the spool in the process of a pulse continuously variable transmission.
Импульсная бесступенчатая передача содержит корпус (фиг.1), в котором размещен импульсный вариатор, содержащий ведущий вал 2, кривошипно-коромысловый преобразующий механизм (на фиг.1 не указан), кривошип которого выполнен в форме эксцентрика ведущего вала 2, на котором установлен другой эксцентрик с шатуном, шарнирно соединенным с внутренней обоймой (коромыслом) механизма свободного хода, связанной посредством тел заклинивания-расклинивания с наружной обоймой, установленной на ведомом валу вариатора и кинематически связанной посредством зубчатого зацепления с ведомым валом импульсной бесступенчатой передачи. Эксцентриковый механизм изменения длины кривошипа содержит шток 3, расположенный соосно и подвижно относительно вала 2 (далее шток 3 эксцентрикового механизма регулирования длины кривошипа кратко называем - шток 3 вариатора). Шток 3 вариатора снабжен пальцем, расположенным в профильных пазах ведущего вала 2 вариатора и профильных пазах установленной с возможностью поворота относительно этого вала ступицы, имеющей радиальный паз с расположенной в нем ползушкой, которая шарнирно соединена с эксцентриком, подвижно установленным на эксцентрике ведущего вала 2 вариатора. На штоке 3 неподвижно установлены внутренние кольца двух конических подшипников 4, а наружные кольца подшипников закреплены в стакане 5, который неподвижно соединен со штоком 6 поршня 7, расположенного в неподвижном цилиндре 8. Это обеспечивает совместное осевое перемещение штоков 3 и 6 при вращающемся штоке 3 вариатора и невращающемся штоке 6. Поршень 7 поджат пружиной 9. Шток 3 вариатора кинематически связан цепной передачей 10 с установленным в корпусе 1 на штанге 11 центробежным регулятором, содержащим коромысло 12 с массами 13, шатунами 14, шарнирно соединенными с ползуном 15, подвижно установленным на ступице 16 с упором 17 цилиндрической рейки 18, подвижно установленной на штанге 11 и находящейся в зацеплении с зубчатым колесом 19 с неподвижной осью вращения. На ступице 16 установлена пружина 20, которая одним торцом контактирует с упором 17, а другим торцом упирается через упорный подшипник 21 в ползун 15. Импульсная бесступенчатая передача снабжена насосом 22 с шестернями 23 и 24, одна из которых кинематически связана с ведущим валом 3 вариатора. В корпусе насоса 22 выполнен канал 25, который соединяет одну из полостей цилиндра (например, штоковую) посредством канала 26 с зоной всасывания насоса 22 и посредством каналов 26 и 27 - с зоной нагнетания насоса, которая дополнительно соединена с зоной всасывания каналом 28 с перепускным клапаном 29. В канале 25 установлен золотник 30, который посредством тяги 31 рычага 32, тяги 33 и рычага 34 кинематически связан с ползуном 15 центробежного регулятора.The stepless transmission includes a housing (Fig. 1), in which a pulsed variator is located, containing a
Импульсная бесступенчатая передача работает следующим образом. Изменение передаточного отношения импульсной бесступенчатой передачи происходит при осевом перемещении штока 3 вариатора относительно вала 2, при этом перемещается палец указанного штока по профильным пазам вала и ступицы, что вызывает поворот ступицы относительно вала 2 и за счет действия ползушки, расположенной в радиальном пазу ступицы, поворачивается эксцентрик, на котором установлен шатун преобразующего механизма, относительно эксцентрика вала 2, что ведет к изменению длины кривошипа и, следовательно, к изменению передаточного отношения преобразующего механизма и импульсной передачи. Каждому положению зубчатого колеса 15 соответствует определенный режим работы двигателя. Требуемый режим работы двигателя устанавливается путем поворота зубчатого колеса 19 (фиг.1), например, в положение 1, соответствующее экономичному режиму (минимуму расхода топлива). Этому положению соответствует определенное предварительное усилие сжатия пружины 20. Шток 3 вариатора занимает одно из крайних положений, соответствующее нулевому значению радиуса кривошипа преобразующего механизма вариатора (шток 3 вариатора и поршень 7 сдвинуты влево под действием пружины 9). Ползун 15 центробежного регулятора и золотник 30 шестеренного насоса под действием пружины 20 занимает крайнее правое положение (фиг.2а) и штоковая часть цилиндра посредством каналов 26 и 25 соединена с зоной всасывания насоса (фиг.1). При пуске двигателя вращается ведущий вал 2 вариатоpa, который приводит во вращение посредством цепной передачи 10 массы 13 центробежного регулятора, которые развивают осевое усилие на ползуне 15 центробежного регулятора. Под действием этого усилия золотник 30 перемещается влево и при частоте вращения вала двигателя, соответствующей заданному режиму работы, золотник 30 перекрывает канал 26 (фиг.2б). При дальнейшем увеличении частоты вращения вала двигателя золотник 30 продолжает перемещение влево и займет положение, при котором канал 26 соединяется с каналом 27 и жидкость из зоны нагнетания под давлением поступает в цилиндр 8 (фиг.2в), и штоки 3 и 6 перемещаются вправо, увеличивая передаточное отношение передачи, что ведет к увеличению крутящего момента на валу двигателя. Это (согласно скоростной характеристике двигателя) ведет к уменьшению его частоты вращения, в результате чего штоки 3 и 6 перейдут в положение (фиг.2б), при котором золотник 30 перекрывает канал 26, а штоки 3 и 6 остановятся в положении, при котором вращающий момент, развиваемый двигателем, равен моменту на валу двигатели от внешней нагрузки и двигатель работает в установившемся режиме. Жидкость из зоны нагнетания через канал 28 и перепускной клапан 29 поступает в зону всасывания (фиг.1). При изменении внешней нагрузки, например, ее увеличении, уменьшается частота вращения вала двигатели и масс 13, что ведет к уменьшению осевого усилия, развиваемого массами 13 на ползуне 15 и к перемещению его вправо под действием усилия пружины 20, в результате чего золотник 30 (фиг.2г) переместится также вправо, канал 25 через канал 26 соединит штоковую полость цилиндра 8 (фиг.1) с зоной всасывания. Давление жидкости на поршень 9 уменьшается и он под действием пружины 9 и осевого усилия от внешней нагрузки перемещается влево и, следовательно, переместятся штоки 3 и 6, что уменьшает передаточные отношения передачи и момент внешней нагрузки на валу двигателя, что, в свою очередь, ведет к возрастанию частоты вращения вала двигателя и, следовательно, к возрастанию усилия, развиваемого массами 13 на ползуне 15. После завершения переходного процесса все звенья центробежного регулятора и золотник 30 (фиг.2б) займут то же положение, что и в начале изменения внешней нагрузки. Двигатель перейдет в установившийся режим работы при изменившейся внешней нагрузке. Аналогично работает импульсная бесступенчатая передача при уменьшении внешней нагрузки, но в этом случае золотник 30 переместится влево (фиг.2в) и штоковая полость цилиндра 8 посредством каналов 26, 25, 27 соединится с зоной нагнетания насоса и поршень 7 (фиг.1) перемещается вправо, что ведет к увеличению передаточного отношения. После переходного процесса поршень 7 со штоками 3 и 6 займут новое положение, соответствующее работе двигателя в установившемся режиме при изменившейся внешней нагрузке, а золотник 30 займет положение, при котором он перекрывает канал 26 (фиг.2б). Для перехода на другой режим работы двигателя, например, спортивный (режим наибольшей мощности) зубчатое колесо 19 (фиг.1) устанавливается в положение II, что ведет к возрастанию усилия предварительного сжатия пружины. Чтобы его уравновесить усилием, развиваемым массами 13 на ползуне 15 при неизменном положении всех звеньев центробежного регулятора и золотника 30, двигатель должен иметь большую частоту вращения, а именно, соответствующую спортивному режиму. Поэтому параметры системы подбираются такими, которые обеспечивают при любых установившихся режимах работы двигателя одно и то же положение звеньев центробежного регулятора при различных частотах вращения вала двигателя.Pulse continuously variable transmission operates as follows. A change in the gear ratio of a continuously variable transmission occurs with the axial movement of the variator rod 3 relative to the
Предлагаемая конструкция импульсной бесступенчатой передачи ввиду небольшой массы грузов центробежного регулятора обеспечивает его устойчивую работу, позволяет развивать за счет гидроцилиндра большие осевые усилия и передавать большую мощность. Осевое усилие, развиваемое от действия внешней нагрузки, воспринимается жидкостью гидроцилиндра и ввиду ее практической несжимаемости исключается возможность вибрации штока гидроцилиндра. Реечная цилиндрическая передача, за счет которой можно устанавливать различные значения предварительного сжатия пружины центробежного регулятора, позволяет обеспечить требуемый режим работы двигателя, что расширяет эксплуатационные возможности импульсной бесступенчатой передачи, обеспечивает оптимальные тягово-скоростные и топливо-экономические свойства при большой передаваемой мощности.The proposed design of pulsed continuously variable transmission due to the small mass of loads of the centrifugal controller ensures its stable operation, allows to develop large axial forces due to the hydraulic cylinder and transmit large power. The axial force developed from the action of an external load is perceived by the fluid of the hydraulic cylinder and, due to its practical incompressibility, the possibility of vibration of the hydraulic cylinder rod is excluded. A rack-and-pinion cylindrical gear, due to which it is possible to set various values of the pre-compression of the spring of the centrifugal regulator, makes it possible to provide the required engine operating mode, which extends the operational capabilities of the pulse continuously variable transmission, provides optimal traction-speed and fuel-economic properties with a large transmitted power.
Источники информацииSources of information
1. Саморегулирующийся импульсный вариатор. - В кн.: Мальцев В.Ф. Механические импульсные передачи. Изд. 3-е, перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1978. - 367 с.1. Self-regulating pulse variator. - In the book: Maltsev V.F. Mechanical impulse transmissions. Ed. 3rd, rev. and add. M .: Engineering, 1978.- 367 p.
2. Патент РФ №2179674, кл. F 16 Н 29/22, 2002 (прототип).2. RF patent No. 2179674, cl. F 16 H 29/22, 2002 (prototype).
3. Понтрягин А.С. Обыкновенные дифференциальные уравнения. - М.: ГИФМЛ, 1961. - 311 с.3. Pontryagin A.S. Ordinary differential equations. - M .: GIFFL, 1961 .-- 311 p.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002115582/11A RU2240455C2 (en) | 2002-06-11 | 2002-06-11 | Stepless impulse transmission |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002115582/11A RU2240455C2 (en) | 2002-06-11 | 2002-06-11 | Stepless impulse transmission |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002115582A RU2002115582A (en) | 2004-03-20 |
RU2240455C2 true RU2240455C2 (en) | 2004-11-20 |
Family
ID=34309864
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002115582/11A RU2240455C2 (en) | 2002-06-11 | 2002-06-11 | Stepless impulse transmission |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2240455C2 (en) |
-
2002
- 2002-06-11 RU RU2002115582/11A patent/RU2240455C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
МАЛЬЦЕВ В.Ф. Механические импульсные передачи. - М.: Машиностроение, 1978, с.61 и 62. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002115582A (en) | 2004-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4433596A (en) | Wabbler plate engine mechanisms | |
US4738164A (en) | Centrifugal force adjusted infinitely variable drive apparatus for auxiliary equipment | |
JP4449441B2 (en) | Belt type continuously variable transmission | |
US7416045B2 (en) | Dual hydraulic machine transmission | |
KR20150127699A (en) | Variator bypass clutch | |
US4116083A (en) | Variable speed transmission | |
US20100093491A1 (en) | Device for converting linear motion into a rotational motion in an adjustable way | |
JPS62258254A (en) | Toroidal continuously variable transmission | |
RU2240455C2 (en) | Stepless impulse transmission | |
AU2006259387B2 (en) | Dual hydraulic machine transmission | |
US4090597A (en) | Fluid and torque operated friction clutch | |
WO1993018319A1 (en) | Crank mechanism and machines, especially engines, using same | |
US4194407A (en) | Variable speed transmission | |
RU88088U1 (en) | HYDROMECHANICAL DEVICE FOR RETURNING RETURNING AND SURVIVAL MOTION TO ROTARY WITH TRANSMITTED CHANGE OF THE TRANSMISSION NUMBER | |
US4333555A (en) | Variable speed transmission | |
EP0035867B1 (en) | Wabbler plate engine mechanisms | |
US3439549A (en) | Transmission with automatically varying ratio | |
RU2240456C2 (en) | Stepless impulse transmission | |
RU2179674C2 (en) | Impulse stepless drive | |
CA1106645A (en) | Variable speed transmission | |
RU2049284C1 (en) | Torque converter | |
KR900007365B1 (en) | Fluid torque changer | |
CA1130736A (en) | Variable speed transmission | |
US20050097974A1 (en) | Processes for obtaining continuously variable transmissions, and continuously variable transmissions | |
RU2012836C1 (en) | Differential transmission |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040612 |