SU1346459A1 - Устройство дл переключени ступеней в коробке передач - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс ,к транспортному машиностроению, в частности к системам управлени  фрикционными муфтами коробок передач. Цель изобретени  - повышение эффективности работы путем улучшени  характеристик устройства без изменени  его габаритов. Устройство содержит корпус 1, ступенчатый поршень 2, уплотн емый кольцами 3 и 4, пружины 5 и 6, конический шток 7 с по ском 8 и конусами 9 и 10. Поршень 2 образует с корпусом 1 полости 11 и 12, которые сообщены между собой кольцевой щелью 13, образованной по ском 14 в поршне и штоком 7. Гидравлическа  система управлени  включает в себ  источник 15 рабочей жидкости, регул тор 16 давлени , содержащий золотник 17, плунжер 18 и пружину 19, переключатель 20 ступеней с золотником 21, датчик 22 частоты вращени  насосного колеса. Датчик выполнен в виде трубки Пито и предназначен дл  регулировани  давлени  в гидравлической системе управлени  в зависимости от частоты вращени  насосного колеса. Дл  увеличени  давлени  в системе управлени  при включении ступени заднего хода управл юща  полость 23 расположени  пружины 19 регул тора 16 сообщена каналом 24 с каналом 25 включени  фрикционной муфты заднего хода. 3 ил. S (Л со 4 С5 4; СЛ СО 5 3123 ЧП gW Pui1

Description

Изобретение относитс  к транспортному машиностроению, в частности к устройствам управлени  фрикционными муфтами коробок передач.

Цель изобретени  - повышение эффективности работы путем улучшени  характеристик устройства без изменени  его габаритов .

На фиг. 1 показана схема устройства дл  переключени  ступеней в коробке передач; на фиг. 2 и 3 - характеристики устройства при пониженном давлении и при повышении давлени  в системе управлени  фрикционными муфтами соответственно.

Устройство содержит корпус 1, ступенчатый поршень 2, уплотн емый кольцами 3

10

Если включаетс  ступень заднего хода, как показано на фиг. 1, давление в полости 11 определ етс  плош,адью поперечного сечени  золотника 17 и плунжера 18, усилием пружины 19, давлени ми в полост х 23 и 31. При этом в процессе включени  фрикционной муфты 26 заднего хода давление в управл ющей полости 23 нарастает плавно, что определ ет плавное повышение давлени  в системе управлени  (в полости 11).

Если золотник 21 переключател  ступеней 20 переместить в крайнее левое положение , жидкость из полости 12 поступает по каналу 30 в магистраль 32 включени  фрикционной муфты переднего хода (не показана). При этом полость 23, каналы 24

и 4, пружины 5 и 6, конический шток 7 и 25 и цилиндр 27 фрикционной муфты 26

20

с по ском 8 и конусами 9 и И). Поршень 2 образует с корпусом 1 полости 11 и 12, которые сообщены между собой кольцевой щелью 13, образованной по ском 14 в поршне и щтоком 7.

Гидравлическа  система управлени  включает в себ  источник 15 рабочей жидкости , регул тор 16 давлени , содержащий золотник 17, плунжер 18 и пружину 19, переключатель 20 ступеней с золотником 21, датчик 22 частоты вращени  насосного колеса. 25 Датчик выполнен в виде трубки Пито и предназначен дл  регулировани  давлени  в гидравлической системе управлени  в зависимости от частоты вращени  насосного колеса.

Дл  увеличени  давлени  в системе управлени  при включении ступени заднего хода управл юща  полость 23 расположени  пружины 19 регул тора 16 сообщена каналом 24 с каналом 25 включени  фрикционной муфты заднего хода. В гидравлическом цилиндре 27 этой муфты размещен нажимной поршень 28 дл  сжати  пакета 29 ведущих и ведомых фрикционных дисков.

При включении в коробке передач ступени заднего хода золотник 21 сообщает канал 30, соединенный с полостью 12, с каналом 25 подачи жидкости в цилиндр 27 муфты 26. Трубка Пито 22 насосного колеса гидротрансформатора сообщена с полостью 31 регул тора 16 давлени .

Регул тор 16 давлени  предназначен дл  поддержани  в системе управлени  пе

сообщены со сливом. В этом случае давление в полости 11 определ етс  площадью поперечного сечени  золотника 17 и плунжера 18, силой пружины 19 и давлением в полости 31.

Устройство работает аналогично при включении всех ступеней, поэтому принцип его работы рассматриваетс  на примере включени  ступени заднего хода.

При перемещении золотника 21 в положение , показанное на фиг. 1, равновесие поршн  2, который при наличии давлени  в полост х 11 и 12 находитс  в крайнем левом положении, нарушаетс  и он перемещаетс  вправо, вытесн   жидкость в ка на- лы 25 и 30 и цилиндр 27. В каналы 25 и 30 и цилиндр 27 жидкость поступает также 30 по кольцевой щели 13, образованной по ском 14 в порщне 2 и конусом 9 штока 7. По мере перемещени  поршн  2 вправо давление жидкости в полости 12 постепенно понижаетс  вследствие уменьшени  усили  пружины 5 и увеличени  силы пружины 6.

При крайнем правом положении поршн  2 по сок 14 расположен против конуса 10 и проходное сечение кольцевой щели 13 при этом увеличиваетс . Увеличение площади проходного сечени  кольцевой щели 13 позвол ет без значительной задержки по времени заполнить цилиндр фрикционной муфты с увеличенным объемом гидравлической полости.

После заполнени  жидкостью цилиндра 27 давлени  жидкости в полости 13 воз35

40

реключени  ступеней коробки передач тре- 45 растает и поршень 2 перемещаетс  в исходбуемого рабочего давлени . В св зи с тем, что нагрузка фрикционных муфт зависит от квадрата частоты вращени  насосного колеса, требуемое давление  вл етс  функцией частоты вращени  насосного колеса.

ное (левое) положение вследствие поступлени  жидкости в полость 12 по кольцевой щели 13. Давление жидкости в полости 12 и в цилиндре 27 постепенно повышаетс  благодар  увеличению усили  пружины 5

Дл  реализации этой функции устройство 50 и уменьщению усили  пружины 6, а также

дл  переключени  ступеней в коробке передач включает известную конструкцию регул тора давлени , к которому подводитс  давление от трубки Пито 22, св занной с насосным колесом гидротрансформатора.

Если, например, возрастает частота вращени  насосного колеса, то возрастает давление ,в трубке Пито 22 и полости 31. Это вызывает повышение давлени  в полости 11.

55

вследствие роста давлени  в управл ющей полости 23 регул тора 16.

Врем  перемещени  порщн  2 в левое положение определ етс  величиной объе.ма, описываемого поршнем 2 при его перемещении с правого в левое положение, функцией изменени  площади проходного сечени  кольцевой щели 13, перепадом давлени  между полост ми 11 и 12. Этот перепад

0

Если включаетс  ступень заднего хода, как показано на фиг. 1, давление в полости 11 определ етс  плош,адью поперечного сечени  золотника 17 и плунжера 18, усилием пружины 19, давлени ми в полост х 23 и 31. При этом в процессе включени  фрикционной муфты 26 заднего хода давление в управл ющей полости 23 нарастает плавно, что определ ет плавное повышение давлени  в системе управлени  (в полости 11).

Если золотник 21 переключател  ступеней 20 переместить в крайнее левое положение , жидкость из полости 12 поступает по каналу 30 в магистраль 32 включени  фрикционной муфты переднего хода (не показана). При этом полость 23, каналы 24

и 25 и цилиндр 27 фрикционной муфты 26

и 25 и цилиндр 27 фрикционной муфты 26

сообщены со сливом. В этом случае давление в полости 11 определ етс  площадью поперечного сечени  золотника 17 и плунжера 18, силой пружины 19 и давлением в полости 31.

Устройство работает аналогично при включении всех ступеней, поэтому принцип его работы рассматриваетс  на примере включени  ступени заднего хода.

При перемещении золотника 21 в положение , показанное на фиг. 1, равновесие поршн  2, который при наличии давлени  в полост х 11 и 12 находитс  в крайнем левом положении, нарушаетс  и он перемещаетс  вправо, вытесн   жидкость в ка на- лы 25 и 30 и цилиндр 27. В каналы 25 и 30 и цилиндр 27 жидкость поступает также по кольцевой щели 13, образованной по ском 14 в порщне 2 и конусом 9 штока 7. По мере перемещени  поршн  2 вправо давление жидкости в полости 12 постепенно понижаетс  вследствие уменьшени  усили  пружины 5 и увеличени  силы пружины 6.

При крайнем правом положении поршн  2 по сок 14 расположен против конуса 10 и проходное сечение кольцевой щели 13 при этом увеличиваетс . Увеличение площади проходного сечени  кольцевой щели 13 позвол ет без значительной задержки по времени заполнить цилиндр фрикционной муфты с увеличенным объемом гидравлической полости.

После заполнени  жидкостью цилиндра 27 давлени  жидкости в полости 13 воз

ное (левое) положение вследствие поступлени  жидкости в полость 12 по кольцевой щели 13. Давление жидкости в полости 12 и в цилиндре 27 постепенно повышаетс  благодар  увеличению усили  пружины 5

и уменьщению усили  пружины 6, а также

5

вследствие роста давлени  в управл ющей полости 23 регул тора 16.

Врем  перемещени  порщн  2 в левое положение определ етс  величиной объе.ма, описываемого поршнем 2 при его перемещении с правого в левое положение, функцией изменени  площади проходного сечени  кольцевой щели 13, перепадом давлени  между полост ми 11 и 12. Этот перепад

зависит от величины давлени  жидкости в полости 11, соотношени  эффективных площадей поршн  2 со стороны полостей 11 и 12 и усилий пружин 5 и 6.

Дл  гарантированного перемешени  поршн  2 в крайнее правое положение при включении ступеней в коробке передач гидравлическое сопротивление кольцевой ш,е ли 13 при расположении по ска 8 штока против по ска 14 поршн  2 должно быть выше сопротивлени  магистрали от механизма плавного включени  до цилиндра включаемой фрикционной муфты.

Конус 9 позвол ет существенно увеличить плошадь проходного сечени  кольцевой

рактеристик расположена выше, чем соответствующа  характеристика при включении ступени переднего хода. Такое увеличение ординат каждой из характеристик при вклюг чении ступени заднего хода существенно дл  исключени  перегрева дисков фрикционной муфты заднего хода, котора  нагружена большим моментом, чем муфта переднего хода.

Таким образом, установка пружины в по10 лости 12 дает возможность измен ть характеристики устройства, не измен   геометрических размеров механизма плавного включени . Возможность изменени  характеристик без изменени  конструкции механизма

щели 13 при крайнем левом положении порш- плавного включени  позвол ет унифициро25

н  2, что позвол ет восполн ть возможные утечки жидкости из каналов включени  муфты и ее цилиндра при меньшем перепаде давлени  на кольцевой щели 13.

Подача давлени  от трубки Пито 22,  вл ющейс  датчиком частоты вращени  насосного колеса гидротрансформатора, в управл ющую полость 31 регул тора давлени  позвол ет измен ть характеристики регулировани  давлени  механизмом плавного включени  в зависимости от крут щего момента на насосном колесе таким образом, чтобы температура нагрева дисков фрикционной муфты при их буксовании не пре- выщала допустимого предела.

При включении ступени переднего хода золотник 21 сообщает канал 30 с каналом 32 включени  фрикционной муфты переднего 30 хода. Скорость изменени  давлени  в полости 12 в этом случае меньше, чем при включении муфты заднего хода, так как полость 23 регул тора давлени  сообщена с атмосферой и нет роста давлени  в системе управлени , обусловленного, как на заднем ходу, повышением давлени  в управл ющей полости 23.

вать его дл  применени  в различных коробках передач.

Установка конического штока позвол ет увеличить площадь проходного сечени  дроссельного отверсти  при наполнении цилинд- 20 ра фрикционной муфты жидкостью, а также в конце процесса регулировани  давлени  механизмом плавного включени , что очень важно дл  повышени  надежности работы фрикционных муфт коробки передач.

35

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  переключени  ступеней в коробке передач, содержащее источник давлени  рабочей жидкости, сообщенный через регул тор давлени  со сливом, а также через механизм плавного включени  и золотниковый переключатель ступеней - с гидравлическими цилиндрами фрикционных муфт и с одной управл ющей полостью регул тора давлени , друга  управл юща  полость которого сообщена с датчиком частоты вращени  насосного колеса гидротрансформатора , при этом механизм плавного включени  включает в себ  корпус с размещенным в нем ступенчатым поршнем, образующим полость между ступенчатой частью поршн  и первым торцом корпуса, котора  сообщена с источником давлени  рабочей жидкости и в которой размещена пружина, а также полость между частью поршн  большего диаметра и вторым торцом корпуса, котора  сообщена с золотниковым переклюНа фиг. 2 представлены характеристики устройства, рассчитанные при определенных дО его параметрах дл  случа  включени  ступени переднего хода. Сплошными лини ми показана закономерность изменени  давлени  в полости 12 после наполнени  жидкостью цилиндра 27 фрикционной муфты при

   Устройство дл  переключени  ступеней в коробке передач, содержащее источник давлени  рабочей жидкости, сообщенный через регул тор давлени  со сливом, а также через механизм плавного включени  и золотниковый переключатель ступеней - с гидравлическими цилиндрами фрикционных муфт и с одной управл ющей полостью регул тора давлени , друга  управл юща  полость которого сообщена с датчиком частоты вращени  насосного колеса гидротрансформатора , при этом механизм плавного включени  включает в себ  корпус с размещенным в нем ступенчатым поршнем, образующим полость между ступенчатой частью поршн  и первым торцом корпуса, котора  сообщена с источником давлени  рабочей жидкости и в которой размещена пружина, а также полость между частью поршн  большего диаметра и вторым торцом корпуса, котора  сообщена с золотниковым переклюналичии пружин 5 и 6. Нижн   сплощна  45 чателем ступеней, причем упом нутые полос- лини  получена при отсутствии избыточноготи сообщены через отверстие в поршне, отдавлени  в управл ющей полости 31, а верхн   - при определенном давлении в полости 31. Чем выше давление в трубке Пито 22, тем выше расположена характеристика на графике. Штриховыми лини ми представлены характеристики устройства при установке только пружины 5 и отсутствии пружины 6, а штрих-пунктирными - при установке пружины 6 и отсутствии пружины 5.

   50

   личающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности работы путем улучшени  характеристик устройства без изменени  его габаритов, оно снабжено дополнительной пружиной, установленной в полости между частью поршн  большего диаметра и вторым торцом корпуса, и коническим штоком, размещенным в отверстии, выполненном во втором торце корпуса, при этом соосно отверсНа фиг. 3 представлены характеристики с втором торце корпуса выполнено

   устройства при включении ступени заднего хода. Из фиг. 3 видно, что кажда  из хаупом нутое отверстие в поршне, в котором размещен конический конец штока.

   рактеристик расположена выше, чем соответствующа  характеристика при включении ступени переднего хода. Такое увеличение ординат каждой из характеристик при включении ступени заднего хода существенно дл  исключени  перегрева дисков фрикционной муфты заднего хода, котора  нагружена большим моментом, чем муфта переднего хода.

   Таким образом, установка пружины в по0 лости 12 дает возможность измен ть характеристики устройства, не измен   геометрических размеров механизма плавного включени . Возможность изменени  характеристик без изменени  конструкции механизма

   плавного включени  позвол ет унифицировать его дл  применени  в различных коробках передач.

   Установка конического штока позвол ет увеличить площадь проходного сечени  дроссельного отверсти  при наполнении цилинд- 0 ра фрикционной муфты жидкостью, а также в конце процесса регулировани  давлени  механизмом плавного включени , что очень важно дл  повышени  надежности работы фрикционных муфт коробки передач.

   Формула изобретени 

   Устройство дл  переключени  ступеней в коробке передач, содержащее источник давлени  рабочей жидкости, сообщенный через регул тор давлени  со сливом, а также через механизм плавного включени  и золотниковый переключатель ступеней - с гидравлическими цилиндрами фрикционных муфт и с одной управл ющей полостью регул тора давлени , друга  управл юща  полость которого сообщена с датчиком частоты вращени  насосного колеса гидротрансформатора , при этом механизм плавного включени  включает в себ  корпус с размещенным в нем ступенчатым поршнем, образующим полость между ступенчатой частью поршн  и первым торцом корпуса, котора  сообщена с источником давлени  рабочей жидкости и в которой размещена пружина, а также полость между частью поршн  большего диаметра и вторым торцом корпуса, котора  сообщена с золотниковым переключателем ступеней, причем упом нутые полос- ти сообщены через отверстие в поршне, от

   личающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности работы путем улучшени  характеристик устройства без изменени  его габаритов, оно снабжено дополнительной пружиной, установленной в полости между частью поршн  большего диаметра и вторым торцом корпуса, и коническим штоком, размещенным в отверстии, выполненном во втором торце корпуса, при этом соосно отверс втором торце корпуса выполнено

   втором торце корпуса выполнено

   упом нутое отверстие в поршне, в котором размещен конический конец штока.

   P,Mll(i

   1.2

   O.B

   ол

   о

   u.if.0,8 t,c О

   VU2.2

   0,0,8 t,c

   (Риг.З