SU1020267A1 - Двухпоточна гидромеханическа передача - Google Patents

Abstract

ДВУХПОТОЧНАЯ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА, содерзкаша  распол женный в корпусе гидротрансформато насосное колесо которого св зано с входным валом, а турбинное - с коронной шестерней основного планетарного механизма, водило которого соединено с выходным валом, отличающа с  тем, что, с целью повьвиени  эффективности передачи путем Обеспечени  бесступенчатого регулировани  величины крут шего момента во i всем диапазоне передаточных отношений, она снавжена муфг той свободного хода и дополнительньм планетарным механизмом, коронна  шестерн  которого через упом нутую муфту св зана с корпусом, водило с выходным валомf а солнечна  шестерн  - с коронной шестерней основа ного планетарного механизма, солнечна  шестерн  которого св зана с выходным валом передачи.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению и может примен тьс  дл  передачи автоматически плавно измен ющегос  момента в гидромеханических передачах транспортных средств приводов сшендов и т.д.

Известна двухпоточна  гидромеханическа  передача, содержаща  расположенный в корпусе гидротрансформатор , насосное колесо которого св зано с входным валом, а турбинное - j коронной шестерней основно го планетарного механизма, водило которого соединено с выходным валом Ci.

В известной передаче регулирование величины передаваемого крут щего момента производитс  двум  пут ми: в основном потоке, передающем 5.0-60% мощности, басступенчато за счет изменени  передаточного отношени  гидротрансформатора в параллель«ом основному потоке мощности ступ.енчато за счет изменени  передаточного отношени  дополнительной коробки передач. Дополнительна  .коробка передач необходима, потому что диапазон регулировани  двухпоточной передачи с параллельными потоками мощности ниже, чем диапазон .регулировани  гидротрансформатора равного 2,5-3 и тем более ниже требуемого дл  автомобильных трансмиссий диапазон регулировани , равного 6-10.

Преимуществом регулировани  величины передаваемс го крут щего момента в гидромеханической передаче с.двум  параллельными потоками мощности  вл етс  высокий коэффициент полезного действи  передачи и более легкий режим работы гидротрансформатора fl .

Недостатком такой передачи  вл етс  наличие дополнительной ступенчатой коробки передач, вследствие чего становитс  невозможным бесступенчатое регулирование величины передаваемого крут щего момента в трансмиссии. Наличие дополнительной коробки передач нарушает также автоматичность всей гидромеханической передачи и дл  автоматического регулировани  требуетс  также установка системы дополнительной обратной св зи, состо щей из след щей системы и управл кщей гидроаппаратуры, что значительно усложн ет конструкцию .

Цель изобретени  - повышение эффективности передачи путем обеспечени  бесступенчатого регу шровани  величины крут щего момента во всем диапазоне передаточных отношений.

Указанна  цель достигаетс  тем, что двухпоточна  гидромеханическа  передача, содержаща  расположенный

в корпусе гидротрансформатор, насосное , колесо св зано с входным валом, а турбинное - с коронной шестерней основного планетарного механизма, водило которого соединено с выходнвбГ валом, снабжена муфтой свободного хода и дополнительным цланетарным механизмом, коронна  шестерн  которого через упом нутую муфту св зана с корпусом, водило - с выходным

0 валом, а солнечна  шестерн  - с коронной шестерней основного план.етарного механизма, солнечна  шестерн  которого св зана с входным валом передачи.

5 На фиг. 1 представлена кинематическа  схема двухпоточной гидромеханической передачи на фиг. 2 план угловых скоростей при режиме трогани  с места на фиг. 3 - циркул ци  мощности в передаче дл 

этого режима на фиг. 4 - план угловых скоростей передачи, работающей в реисиме промежуточной передачи; на фиг. 5 - кинематическа  схема

5 передачи с циркул цией мощности в режиме промежуточной передачи.

Двухпоточна  гидромеханическа  передача содержит комплексный гидротрансфориатор 1, суммирующий

/, дифференциальный механизм 2 и дополнительный дифференциальный механизм 3 с муфтой 4 обгона.

Ведущий вал 5 св зан с насосным колесом 6 гидротрансформатора 1 и °

5 солнечным колесом 7 дифференциального механизма 2. Водило 8 закреплено на выходном валу 9 и через сателлиты 10 св зано с солнечным колесом 7 и эпициклом 11 дифференциального

0 механизма 2. Турбинный вал 12 гидротрансформатора св зан с эпициклом 11 дифференциального механизма 2 и с солнеч 1ым колесом 13 дополнительного механизма 3, водило 14 которого закреплено вместе с водилом 8

на выходном валу 9 и через сателли . ты 15 св зано с солнечным колесом 13 и эпициклом 16 дополнительного дифференциального механизма 3. ЭпиQ цикл 16 дополнительного дифференциального механизма 3 через муфту 4 обгона св зан с корпусам 17 гидро- . механической передачи.

Гидромеханическа  передача работает следук дам образом.

При трогании транспортного средства с места, когда нагрузка на выходном валу максимальна , а частота его вращени  равна О, крут щий момент двигател  передаетс  через

О гидротрансформатор 1, солнечное колесо 13 и водило 14 дополнительного дифференциального механизма 3. Допол ни тыльный дифференциальный механизм 3 в этом режиме передачи пе-

5 редает крут щий момент двигател  на выходной вал 9 пропорционально передаточному отношению и реактивной нагрузке на эпицикле 16, котора  создаетс  на нем благодар  блокировке колеса муфты 4 обгона . на корпус 17 передачи. Реактивна  нагрузка на эпицикле 16 при неподвижном выходном вале 9 пропорциональна реактивной нагрузке на выходном валу 9 и определ ет величину передаваемого крут щего момента . Внутреннее передаточное отно шение дополнительного дифференциаль ного механизма 3 подобрано таким образом, чтобы ойцее передаточное отношение гидромеханической переда чи было равно 6-10f т.е. .охватывало весь диапазон передаточных отношений , необходимых дл  работы передачи на транспортном средстве. На.фиг. 2 показан план угловых скоростей гидромеханической передачи дл  режима трогани  с места. Цир кул ци  мощности дл  режима трогани  с места в контуре гидромеханической передачи показана на рисунке фиг. 3.. План угловых скоростей гидромеханической передачи построен с помощью плана мгновенных линейных скоростей звеньев гидромеханической передачи. Исходныг ш данными дл  построени  плара углрвых скоростей  вл ютс : а)частота вращени  первичного, «у . . (-вала 5 (t} --- , где V - мгновенна  линейна  скорость солнечной шестерни 7 в %очке .зацеплени  ее с . сателлитом 10; б)частота ш. в ращени  эпицикла 16 дополнительного дифференциального механизма Так как в режиме трогани  с места йуфта 4 блокирует эпи цикл 16 на корпус гидромеханической передачи, то Ш, О. Частота вращени  турби 1Ы и св занного с ней солнечного колеса 13 дополнительного дифференциального механизма определ етс  с помощью передаточного отношени  гидротрансформатора . В режиме трогани  с места Ц. 2,5 --0,4 (1)5 График to строитс  с помогцью линей OHVj , по нс й скорости V строенной в точке А. Из плана угловых скоростей (фиг. видно, что вращение эпицикла 11 в режиме трогани  с места н-аправлено противоположно вращению турбины. Дл  устранени  кинематического несоответстви  ia этом рёжггме в net eдаче устанавливаетс  муФта 18 обгона , позвол юща - компенсировать разницу , котора  возникает тфн блокировке эпицикла 16 муфтой 4. По мере разблокировки эпицикла 16 разница частот вращени  Ш|- - о, уменьшаетс  и эпицикл 11 блокируетс  с валом турбины муфтой 18. На фиг. 3 показана кин 11атическг1  схема гидромеханической передачи, работающей в режиме трогани  с места с изображением потока мощности г Обозначенного стрелками. Звень , через которые проходит поток мощности , показаны контурными: лини ми. В режиме трЬгании с места поток мощности проходит через йервичный вал 5, гидротрансформатор солнечное колесо 13, сателлит 15 водило 14 и выходит с передачи через вторичный вал. Условно показан реактив1 й поток мощности, идущий с,корпуса передачи через муфт 4 обгона/ эпицикл 16 к сателлиту 15. Из Фиг.З видно, ч-то в режиме трогани  с места гидромеханическа  передача работает как однопоточнай, без параллельных потоков мсицности. При уменьшений нагрузки на выходном валу 9 и увеличении его частоты вращени  падает реактивна  нагрузка на эпицикле 16 дополнительного дифференциального механизма 3, и крут щий мсмент вместе с потоком мощности начинает передаватьс  двум  пу.т ми: часть через солнечное колесо 7 дифференциального механизма 2 и часть через гидротрансформатор и эпицикл 11. Обе части потока мощнс сти су1 4мируютс  на водале 6 до{фференциального механизма 2 и поступают на выходной вал 9 передачи Крут -, t щий момент в этом режиме работы передачи трансфоримруетс  только за счет изменени  передаточного отношени  гидротрансформатора 1, при этом эпицикл 16 дополнительного дифференциального механизма 3 из-за отсутстви  реактивной нагрузки или небольшого ее значени  практически разблокирован муфтой 4 обгона и, враща сь свободно в сторону вргицени  выходного вала 9, не вли ет на работу передачи. На фиг. 4 показан план угловых скоростей гидромеханической передачи , работающей в режиме промежуточной передачи. В этом случае гидротрансформатор ещё не заблокирован, муфта 4.обгона разблокирована, а корректирующа  муфта 18 обгона заблокирована потоком мсицности, поступающимс солнечного колеса 7 дифференциального механизма. Исходными данньаии дл  построени  плана угловых скоростей  вл;:ютс : а)частота вращени  первичного вала 5 б)частота вращени  турбины и св занного с ней через заблокирован ную муфту 8 эпицикла 11. Графики Cf 5- и 41 стро тс  так же, как на фиг. 2. .Частота вращени  сателлита 10 оп редел етс  с помощью, точек пересечени  векторов линейных скоростей V,j и Vy , расположенных на горизон тал х А и С графиками частот вргидвки  W-J. и iUf . С помощью графика Частоты вращени  сателлита. 10 строи с  график частоты вращени  высходног вала 9 с 8 и 14. Свободное вращение сателлита 15 с эпициклом 16 показано.пунктирными графиками частот Вращени  ( tJt -feНа фуг. 5 показана кинематическа схема гидромеханической передачи, работающей в режиме. Соответствующем включению одной из промежуточных передач, например второй или третьей дл  четырехступенчатой меха нической коробки передач, В этом случае поток мощности на первичном валу раздел етс  на два параллельных потока, один из которых проходит через гидротрансформатор, а вто рой - через солнечное колесо 7. Оба потока суммируютс  на водиле 8 при заблокированной корректирующей муфт 18 обгона. Режим работы гидромеханической передачи на пр мой передаче характе ризуетс  блокировкой гидротрансформатора . В этом случае все звень  передачи вращаютс  с одинаковой частотой, равной частоте вращени  первичного вала 5, и поток мощности с первичного вала непосредственно, .без изменени  передаетс  на вторичный вал передачи. При работе гидромеханической neредачи с передаточным отношением, равным., когда гидротрансформатор заблокирован, все звень  гидромеханической передачи вращаютс  с ОДИ-. иаковрй частотой вращени , при этом муфта 4 обгона полностью разблокиру ет эпицикл 16 дополнительного диффе ренциального механизма 3, При увеличении нагрузки на выход ном валу 9 до такого значени , когд IПередаточного отношени  гидротрансформатора 1, работающего в параллел ном солнечному колесу 7 потоке мощно ти, будет недостаточно, дальнейшее замедление вращени  выходного вала 9 приведет к по влению реактивной нагрузки на эпицикле 16 и увеличени передаточного отношени  передачи бу дет происходить за счет вступившего в работу дополнительного дифференциального механизма 3. Переход режимов работы гидромеха . нической передачи из одного в друго происходит непрерывно и автоматически и зависит только от подводимой мощности двигател  и величины реактивной нагрузки на выходном валу 9 передачи, Дл  движени  транспортного средства задним ходом после гидромеханической передачи последовательно устанавливаетс  реверсивный механизм с ручным управлением, измен ющий направление вращени  вторичного вала на противоположное. Режим работы самой гидромеханической передачи в этом случае остаетс  без изменени , . При работе передачи в режиме торм ожени  двигателем можно рассматривать момент, развиваемый двигателем на валу 5 как реактивный, так как его направление противоположно направлению вращени  вала 5, а момент , поступающий с колес транспортного средства на вал 9, как активный потому что направление этого момента совпадает с направлением вращени  вала 9. В этом случае муфта 4 обгона будет разблокирована ч. нагрузка с колес транспортного средства на двигатель будет передаватьс  только через водило 8, мину  14. Дифференциальный механизм 2 пропорционально своему внутреннему передаточному отношению разделит активную нагрузку с водила 8 на две части: часть нагрузки сразу попадет через солнечнре колесо 7 на вал 9, а втора  часть - на вал 9 через гидротрансформатор. Следует отметить, что в этом случае в отличие от однопоточных гидромеханических передач гидротрансформатор воспринимает только часть нагрузки, передаваемой трансмиссией, что облегчает услови  его эксплуатации. Разница в режимах торможени  двигателем и запуска двигател  трансортного средства от буксира дл  работы гидромеханической передачи никакого значени  не имеет, поскольку и в том, ив другом режимах можио считать активной нагрузку, поступающую в гидромеханическую передачу с колбе транспортного средства , а момент двигател  - реактивной нагрузкой. Поэтому распределени  потоков мощности в передаче при обоих режима:х будут аналогичны. Преимуществом предлагаемой конструкции  вл етс  возможность бесступеичатого регулировани  величины крут щего момента во всем диапазоне передаточных отношений гидромеханической передачи. Это позвол ет раиоиально использовать мощность приводного двигател . Отсутствие коробки передач значительно упрощает конструкцию,поскольку не требует дополнительных средств дл  обеспечени  автоматичности работы.

йЛ/ (i)fs

и} 16--О

ufff ftfe;

31 г

и/, )

ff 16

fj ftf

п

Й1 L

(J,3

(tfilt

(J

77

/

5

&

Claims (1)

1. ДВУХПОТОЧНАЯ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА, содержащая расположённый в корпусе гидротрансформатор, насосное колесо которого связано с входным валом, а турбинное - с ко- ронной шестерней основного планетарного механизма, водило которого соединено с выходным валом, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности передачи < путем -обеспечения ^бесступенчатого регулирования величины крутящего момента во ί всем диапазоне передаточных отношений, она снабжена муфт той свободного хода и дополнительнъая планетарным механизмом, коронная шестерня которого через упомянутую муфту связана с корпусом, водило с выходным валом, а солнечная шестерня - с коронной шестерней основ* ного планетарного механизма, солнечная шестерня которого связана с выходным валом передачи.