Claims (2)
Изобретение относитс к транспортному машиностроению, а именно к трансмисси м транспортных и т говых машин. Известна механическа передача, предназначенна дл передачи мощности от теплового двигател на приводной механизм, содержаща независимый вал отбора мощности, включаемый фрикционной муфтой, объединенной с муфтой сцеплени , в которой привод вала отбора мощности соединен со вторичным валом коробки перемены передач посредством муфты свободного хода Т. В этом устройстве осуществл етс переклю чение передач без разрьша потока мощности, но злементы передачи при зтом испытьгаают данамнческие нагрузки; Наиболее близким к предлагаемому изббретению вл етс механическа передача, содержаща коробки перемень передач, кинематически св занные своими входными и выходным валами через муфты и шестерни с первичным и выходным валами передачи 2. В зтой механической передаче при переключении скоростей, хот и уменьшгаатс динам ческие нагрузки в сравнении с обычными передачами , но они остаютс достаточно большими , так как при вь сключеш1ой главной муфте устанавливаетс ннз скорость, а после переключени передачи скорость резко возрастает , что приводит к по влению динамических нагрузок в злементах передачи и их износ. Кроме того, зта механическа передача характеризуетс пониженным коэффициентом использовани моишости теплового двигах тел вследствие потери времени при переключении скоростей. Цель изобретени - уменьшение-динамических нагрузок в злементах передачи при ее переключени х.;v. Указанна цель достигаетс тем, что в механической передаче, содержащей коробки перемены передач, кинематически св занные свонми входными и выходными валами через муфты и и шестерни с первичным и выходным валами передачи, между первичным валом и коробками перемены передач установлена муфта скольжени , внутренний ротор которой через шестерни и сцепные муфты, а наружный ротор через шестерни и муфты свободного хода кинематически соединены с входными валами коро бок перемены передач, выходные валы которы св заны с выходным валом передачи муфты свободного хода. На чертеже изображена кинематическа схема механической передачи. Тепловой двигатель 1 соединен с внутренни ротором 2 муфты скольжени через первичный вал 3. Муфта скольжени может быть гидравл ческой или электроиндукционной асинхронной. Внутренний ротор 2 через шестерни 4,5 и 4,6 соответственно соединен со сцепными муфтами 7 и 8. Наружный ротор 9 муфты скольжени через шестерни 10, 11 и 10, Ц.,соединен соответственно через валы 13 и 14 с муфтами 15 16 свободного хода. Входные валы 17 и 18 коробок 19 и 20 перемены передач соединены с упом нутыми сцепными муфтами и муфтами свободного хода. Выходные валы 21 и 22 коробок перемены передач кинематически св заны с выходным валом 23 механической передачи посредством муфт 24 и 25 свободного хода, шестерен 26-28. Переключение сцепных муфт 7 и 8, а также коробок перемены передач может быть автоматическое или ручное. Предлагаема механическа передача включаетс в работу следующим образом. При неподвижном выходном вале 23 механической передачи и работающем тепловом двигателе 1 подаетс ток возбуждени на внут ренний ротор 2 муфты скольжени (злектрошздукционной асинхронной), увеличение которо го происходит плавно дл уменьшени динам ческих нагрузок на элементы передачи. Мощность теплового двигател передаетс электромагнитным путем с внутреннего ротора 2 на наружный ротор 9 муфты скольжени . Далее эта мощность передаетс на шестерню 10, где раздел етс на два потока. Один поток мощности передаетс на шестерню И, вал J3, муфту 15 свободного хода, входной вал 17 коробки 19 перемены передач, ее выходной вал 21, муфту 25 свободного хода, шестерню 27. Второй поток мощности с шестерни 10 передаетс на шестерню 12, вал 14, муфту 16 свободного хода, входной вал 18 коробки 20 перемены передач, ее выходной вал 22, муфту 24 свободного хода, шестерню 26. Потоки мощности с шестерен 26 и 27 передаютс на наход щуюс в зацеплении с ними шестерню 28 выходного вала 23 передачи. При посто нной частоте вращени тепловог двигател 1 и, следовательно, внутреннего ротора 2 муфты скольжени , наружный ротор 9 а вместе с ним и выходной вал 23 передачи увеличивают частоту вращенР1 . Передаточные числа шестерен 10, 11 и 10, 12 подбираютс больше передаточных чисел шестерен 4,5 и 4,6 на 3-4%. Когда частота вращени наружного ротора 9 становитс меньше частоты вращени внутреннего ротора 2 всего на 3-4%, частоты вращени вала 13 и шестерни 5 примерно одинаковы. В этот момент включаетс сцепна муфта 7 и плавно уменьша етс ток возбуждени на внутреннем роторе 2 муфты скольжени . Наружный ротор 9 постепенно уменьшает частоту вращени до нул , так как электромагнитные силы, сцепл вшие его с внутренним ротором, отсутствуют . По этой причине прекращают свое вращение элементы коробки 20 перемены передач . В этом случае мощность теплового двигател 1 поступает на шестерни 4 и 5, сцепную муфту 7, входной вал 17, коробку 19 перемены передач, ее выходной вал 21, муфту 25 свободного хода, .шестерни 27 и 28 и выходной вал 23 передачи. Если тормозной момент на выходном валу 23 передачи начнет уменьшатьс , то частота его вращени и, следовательно , частота вращени теплового двигател начнет увеличиватьс . Увеличение частоты вращени теплового двигател происходит до определенного предела. Затем необходимо повысить частоту вращени выходного вала 23 передачи при одновременном уменьшении частоты вращени теплового двигател , увеличив передаточное число между ними. Дл этого предварительно переключаетс коробка 20 перемены передач на более высокое передаточное отношение и подаетс плавно ток возбуждени на внутренний ротор 2. Частота вращени наружного ротора 9 увеличиваетс и постепенно этот ротор берет нагрузку на себ . В этом случае мощность теплового двигател передаетс электромагнитным путем с внутреннего ротора 2 на наружный ротор 9 и далее на щестерни 10 и 12, вал 14, муфту 16 свободного хода, входной вал 18, коробку 20 перемены передач, ее выходной вал 22, муфту 24 свободного хода, шестерни 26 и 28 и выходной вал 23 передачи. Так как отсутствует нагрузка на сцепной муфте 7, она выключаетс . После этого происходит снижение частоты вращени теплового двигател 1 до нижнего предела а когда частота вращени наружного ротора 9 становитс меньше частоты вращени внутреннего ротора 2 на 3-4%, т. е. при одинаковых частотах вращени вала 14 и шестерни 6 происходит включение сцепной муфты 8 и плавное понижение до нул тока возбуждени на вн)ггреннем роторе 2 муфты скольжени . Также до нул уменьшает частоту вращени и коробка 19 перемены передач. С этого момента механическа мощность теплового двигател 1 передаетс на шестерни 4 и 6, сцепную муфту 8, входной вал 18, коробку 20 перемены передач , выходной вал 22, муфту 24 свободного 5 хода, шестерни 26 и 28 и выходной вал 23 передачи. Если и далее происходит уменьше ние тормозного момента на выходном валу 23 передачи, то после повышени частоты оборотов теплового двигател 1 до определенного предела все переключени повтор ютс в той же последовательности, как было описано вьпи и в работу включитс коробка 19 перемены передач с более высоким передаточным отно-. шением. Если происходит увеличение тормозного момента на выходном валу передачи, то частота вращени его п, следовательно, частота вращени теплового двигател 1 начинает уменьшатьс (весь поток мощности проходит через коробку 20 перемены передач). В это врем переключаетс коробка 19 перемены передач (наход ща с в покое) на пониженное передаточное отношение. Когда частота вращени теплового двигател 1 уменьшитс до минимального значени , то плавно подаетс ток возбуждени на внутренний ротор 2. После того, как частота вращени наружного рото ра 9 становитс меньше частоты вращени внутреннего ротора 2 на 3-4%, т. е. при одинаг ковых частотах вращени вала 14 и вала шеетерни 6, мощность теплового двигател 1 электромагнитным путем поступает с внутреннего ротора 2 на наружный ротор 9 и направл етс на шестерни 10 и 12, вал 14, муфту 16 свободного хода, входной вал 18, коробку 20 перемены передач, выходной вал 22, муфту 24 свободного хода, шестерни 26 и 28 и выходной вал 23 передачи. В это врем выключаетс сцепна муфта 8 и включаетс сцеп на муфта 7. После этого с внутреннего ротора 2 плавно снимаетс ток возбуждени , частота вращени теплового двигател 1 начинает увеличиватьс и достигает своего верхнего предела. С этого момента мощность теплового двигател 1 передаетс шестерн ми 4 и 5 на сцепную муфту 7, входной вал 17, коробку 19 перемены передач, выходной вал 21, муфту 25 свободного хода, шестерни 27 и 28 и выходной вал передачи, а частота вращени элементов коробки 20 перемены передач уменьшаетс до нул . При равенстве крут щего и тормозного моментов на выходном валу передачи вращающий момент и частота вращени теплового двигател 1 остаютс без изменени , т.е. устанавливаетс равномерное движение . В предлагаемом устройстве обеспечиваетс безударное переключение скоростей без разрь ва потока мощности, что позвол ет уменьшить износ элементов механической передачи и увеличить срок ее службы. Формула изобретени Механическа передача, содержаща коробки перемены передач, кинематически св занные своими входными и выходными валами через муфты и шестерни с первичным и выходным валами передачи, отличающа с тем, что, с целью уменьшени динамических нагрузок в элементах передачи при ее переключени х, между первичным валом и- коробками перемены передач установлена муфта скольжени , внутренний ротор которой через шестерни и сцепные муфты, а наружный ротор через шестерни и муфты сво .бодного хода кинематически соединены с входными валами коробок перемены передач, выходные валы которых св заны с выходным валом передачи через муфты свободного хода. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР. N° 141760, кл. В 60 К 17/26, 1960. The invention relates to a transport engineering, in particular to transmissions of transport and traction machines. A known mechanical transmission is designed to transfer power from a heat engine to a drive mechanism comprising an independent power take-off shaft activated by a friction clutch integrated with a clutch in which the power take-off drive is connected to the secondary shaft of the gearbox via a one-way clutch T. V This device switches gears without disrupting the power flow, but the elements of the transmission undergo these data loads; The closest to the proposed selection is a mechanical gearbox, containing gear shifts, kinematically connected to its input and output shafts via couplings and gears with the primary and output gear shafts 2. In this mechanical gears, when shifting speeds, the dynamic loads in the gearbox compared with conventional gears, but they remain quite large, since with the main drive, the speed is set to low, and after switching gears, the speed increases dramatically, h to lead to the occurrence of dynamic loads in zlementy transmission and wear. In addition, this mechanical transmission is characterized by a lower utilization ratio of the thermal motion of bodies due to loss of time when switching speeds. The purpose of the invention is to reduce the dynamic loads in the transmission elements when it is switched.; V. This goal is achieved by the fact that in a mechanical transmission containing gearboxes kinematically connected with input and output shafts via clutches and gears with the primary and output gear shafts, a slip clutch is installed between the primary shaft and gearshifts, gears and coupling sleeves, and the outer rotor through gears and freewheels are kinematically connected to the input shafts of the gearbox, the output shafts of which are connected to the output shaft of the front Chi clutch freewheel. The drawing shows a kinematic diagram of a mechanical transmission. The heat engine 1 is connected to the inner rotor 2 of the slip clutch through the input shaft 3. The slip clutch can be asynchronous hydraulic or electro-induction. The inner rotor 2 is connected via gears 4.5 and 4.6, respectively, with the coupling couplings 7 and 8. The outer rotor 9 of the slip clutch is via gears 10, 11 and 10, C., and is connected respectively via shafts 13 and 14 to the couplings 15 16 . The input shafts 17 and 18 of the gearshift boxes 19 and 20 are connected to the above mentioned coupling couplings and free-wheeling couplings. The output shafts 21 and 22 of the gearboxes are kinematically connected to the output shaft 23 of the mechanical transmission by means of the freewheel couplings 24 and 25, gears 26-28. Switching coupling couplings 7 and 8, as well as transmissions can be automatic or manual. The proposed mechanical transmission is included in the work as follows. With a stationary output shaft 23 of a mechanical transmission and a running heat engine 1, an excitation current is supplied to the inner rotor 2 of the slip clutch (induction electrically), which increases smoothly to reduce the dynamic loads on the transmission elements. The power of the heat engine is transmitted electromagnetically from the inner rotor 2 to the outer rotor 9 of the slip clutch. This power is then transmitted to gear 10, where it is divided into two streams. One power flow is transmitted to gear And, shaft J3, freewheel coupling 15, input shaft 17 of gear shift box 19, its output shaft 21, free wheel coupling 25, gear 27. Second power flow from gear 10 is transmitted to gear 12, shaft 14 , freewheel clutch 16, input shaft 18 of gear shift box 20, its output shaft 22, freewheel clutch 24, gear 26. Power flows from gears 26 and 27 are transmitted to gear 28 of output drive shaft 23 that is in engagement with them. At a constant rotational speed of the heat engine of the engine 1 and, consequently, the inner rotor 2 of the slip clutch, the outer rotor 9a and together with it the output output shaft 23 of the transmission increase the frequency of rotation P1. Gear ratios of gears 10, 11 and 10, 12 more than gear ratios of gears 4.5 and 4.6 are selected by 3-4%. When the frequency of rotation of the outer rotor 9 becomes less than the frequency of rotation of the inner rotor 2 by only 3-4%, the frequency of rotation of the shaft 13 and gear 5 are approximately the same. At this point, the coupling clutch 7 is turned on and the excitation current on the inner rotor 2 of the slip clutch smoothly decreases. The outer rotor 9 gradually reduces the rotational speed to zero, since there are no electromagnetic forces which have coupled it to the inner rotor. For this reason, the elements of the gear shift box 20 cease their rotation. In this case, the power of the heat engine 1 is supplied to the gears 4 and 5, the coupling 7, the input shaft 17, the gear shift box 19, its output shaft 21, the freewheel 25, the gear 27 and 28 and the output shaft 23 of the gear. If the braking torque on the output shaft 23 of the transmission starts to decrease, the frequency of its rotation and, consequently, the frequency of rotation of the heat engine will begin to increase. An increase in the rotational speed of a heat engine occurs to a certain limit. Then, it is necessary to increase the rotational speed of the transmission output shaft 23 while simultaneously reducing the rotational speed of the heat engine, increasing the gear ratio between them. For this, the gearshift box 20 is shifted to a higher gear ratio and the excitation current is fed smoothly to the inner rotor 2. The rotation frequency of the outer rotor 9 increases and this rotor gradually takes over the load. In this case, the power of the heat engine is transmitted by electromagnetic means from the inner rotor 2 to the outer rotor 9 and then to gear 10 and 12, shaft 14, freewheel 16, input shaft 18, gearbox 20, its output shaft 22, free clutch 24 course gears 26 and 28 and the output shaft 23 of the transmission. Since there is no load on the clutch 7, it is switched off. After that, the rotation frequency of the heat engine 1 decreases to the lower limit and when the rotation frequency of the outer rotor 9 becomes 3-4% less than the rotation frequency of the inner rotor 2, i.e. at the same rotation frequency of the shaft 14 and gear 6, the clutch 8 is activated and smoothly dropping the excitation current to zero on the inner rotor 2 slip clutch to zero. Also, the rotation speed and the gearbox 19 are reduced to zero. From this point on, the mechanical power of the heat engine 1 is transmitted to the gears 4 and 6, the coupling 8, the input shaft 18, the gearbox 20, the output shaft 22, the free stroke clutch 24, the gears 26 and 28 and the output shaft 23 of the transmission. If the braking torque on the output shaft 23 of the transmission further decreases, then after increasing the speed of the heat engine 1 to a certain limit, all gear changes are repeated in the same sequence as described above and the gearshift gearbox 19 is switched on. relation- by the vision. If there is an increase in the braking moment on the output shaft of the transmission, its rotational frequency n, therefore, the rotational speed of the heat engine 1 begins to decrease (the entire flow of power passes through the gearbox 20). At this time, the shift gearbox 19 (at rest) is switched to a lower gear ratio. When the rotational speed of the heat engine 1 decreases to the minimum value, the excitation current to the inner rotor is smoothly applied. After the rotational speed of the outer rotor 9 becomes 3-4% less than the rotational speed of the inner rotor 2, i.e. Frequencies of rotation of shaft 14 and shaft sheterni 6, the power of the heat engine 1 is electromagnetically supplied from the inner rotor 2 to the outer rotor 9 and directed to gears 10 and 12, shaft 14, freewheel 16, input shaft 18, gearbox 20 output shaft 22, the freewheel 24, gears 26 and 28 and the output shaft 23 of the transmission. At this time, the coupling clutch 8 is turned off and the clutch on the clutch 7 is engaged. Thereafter, the excitation current is smoothly removed from the inner rotor 2, the rotational speed of the heat engine 1 begins to increase and reaches its upper limit. From this moment on, the power of the heat engine 1 is transmitted by gears 4 and 5 to the clutch 7, input shaft 17, gearbox 19, output shaft 21, one-way clutch 25, gears 27 and 28 and gear output shaft, and the rotational speed of the gearbox elements The 20 shift change is reduced to zero. With equal torque and braking torques on the output shaft of the transmission, the torque and rotational speed of the heat engine 1 remain unchanged, i.e. a uniform motion is established. In the proposed device, non-impacting of speeds is provided without disrupting the power flow, which allows reducing wear of the elements of mechanical transmission and increasing its service life. Invention Mechanical transmission, containing gearboxes, is kinematically connected by its input and output shafts through clutches and gears to the primary and output transmission shafts, which, in order to reduce the dynamic loads in the transmission elements during its shifting, between primary the shaft and the gearshift boxes are equipped with a slip clutch, the inner rotor of which is connected via gears and coupling sleeves, and the outer rotor is connected kinematically to the input gears through the gears and free-wheel couplings The shafts of the gearboxes whose output shafts are connected to the output shaft of the transmission through the overrunning clutches. Sources of information taken into account in the examination 1. The author's certificate of the USSR. N ° 141760, cl. In 60 K 17/26, 1960.
2.Авторское свидетельство СССР № 389966, кл. В 60 К 17/08, 1968.2. USSR author's certificate number 389966, cl. B 60 C 17/08, 1968.