WO2012036590A2 - Hydraulic inertial converter, transmission and method for converting torque using same - Google Patents

Hydraulic inertial converter, transmission and method for converting torque using same Download PDF

Info

Publication number
WO2012036590A2
WO2012036590A2 PCT/RU2011/000674 RU2011000674W WO2012036590A2 WO 2012036590 A2 WO2012036590 A2 WO 2012036590A2 RU 2011000674 W RU2011000674 W RU 2011000674W WO 2012036590 A2 WO2012036590 A2 WO 2012036590A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shaft
gear
torque
driven
rotor
Prior art date
Application number
PCT/RU2011/000674
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Other versions
WO2012036590A3 (en
WO2012036590A9 (en
Inventor
Руслан Казбекович ТЕМИРАЕВ
Марат Георгиевич КАЛАЕВ
Александр Дмитриевич КАСИМЦЕВ
Вольфганг Йоахим ХЮБНЕР
Original Assignee
Temiraev Ruslan Kazbekovich
Kalaev Marat Georgievich
Kasimtsev Alexandr Dmitrievich
Khyubner Volfgang Ioakhim
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 Temiraev Ruslan Kazbekovich, Kalaev Marat Georgievich, Kasimtsev Alexandr Dmitrievich, Khyubner Volfgang Ioakhim filed Critical Temiraev Ruslan Kazbekovich
Publication of WO2012036590A2 publication Critical patent/WO2012036590A2/en
Publication of WO2012036590A9 publication Critical patent/WO2012036590A9/en
Publication of WO2012036590A3 publication Critical patent/WO2012036590A3/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H41/00—Rotary fluid gearing of the hydrokinetic type

Definitions

  • Hydraulic - inertial converter its gearbox and method of converting torque
  • the invention relates to the field of engineering and can be used, for example, in various modes of transport, as well as in devices and mechanisms for shock-free switching of driven shafts in order to convert torque.
  • a centrifugal clutch in which the driving coupling is made in the form of at least two pairs loosely mounted on a spline shaft pulled in pairs by rods, to balance the clutch, disks with blind tangential the grooves in which the monolithic blades are located, ending in massive cylindrical bars, the disks with blades in both neutral and working position are inside rings located in a cylinder filled with a lubricating fluid, with the possibility of radial displacement along the guides and positionally shifted in diametrically opposite directions relative to each other (see, for example, RF patent JV "2019752, 09.15.94. MI1K 7 F 16D43 / 18).
  • a centrifugal clutch is also known, which is one of the closest to the claimed technical solutions, containing the leading and driven coupling halves (see, for example, RF patent 2126501, 02.20.99, IPC F16D43 / 14).
  • the leading coupling half is made in the form of several pairs of discs mounted on the shaft.
  • the driven coupling half includes a drum, several rings with guides installed in the indicated drum with displacement from the central position and with the possibility of radial movement.
  • the clutch also contains several magnets mounted with the possibility of interaction with the said rings.
  • grooves are made in which plungers are installed. Plungers have the ability to influence the corresponding ring of the driven floor of the coupling under the action of centrifugal force.
  • the cavity of the drum is filled with anti-friction substance.
  • the grooves in the disks of the leading coupling half are made in a tangential direction with a mirror image of the groove direction for each pair of disks.
  • everyone of the said plungers is a plate with a cylindrical bar.
  • This centrifugal clutch works this way. At idle, disks with plungers and working oil rotate together inside the rings and create small torque on them, since the rings are only slightly offset in diameter from the true central position. When the leading coupling half reaches the specified number of revolutions, determined by the force of attraction of the steel rings to the permanent magnets, the centrifugal forces in the right half of the ring begin to prevail over the centrifugal forces in its left half. In this case, the rings are torn off from the permanent magnets and under the action of the increasing centrifugal forces of the plungers smoothly move in diameter and are pressed against the drum wall without impact.
  • the centrifugal clutch works as a hybrid of a centrifugal and hydrodynamic clutch in a single design.
  • the rings shift to the initial position under the influence of the equalizing pressure of the oil, enter the zone of action of the permanent magnets and are attracted by them.
  • the plungers are very massive, when working under the action of centrifugal forces, there is a lot of force on the inner surface of the ring, from which the plungers will quickly wear out and become unusable. 2. Due to the high friction of the plungers, the entire coupling will become very hot.
  • a hydraulic-inertial converter also known are a hydraulic-inertial converter, a control system for it, a gearbox and a method of generating torque, which, by their totality of essential features, are most similar to the claimed technical solutions (patent JN ° 2259282, 07.25.03. IPC F 1 6D43 / 1 8 ) is the closest analogue.
  • the drive unit is made in the form of disks with tangential grooves and blades in them, freely mounted on a splined shaft. Each blade is composed of thin elastic plates.
  • the driven unit is made in the form of a cylindrical body with end caps, one of which is integral with the driven shaft. Rings are installed in the housing, inside of which there are disks with blades of the drive unit of the converter.
  • Each ring is installed with the possibility of swinging along the guide, for which it is fastened to the axle shaft installed in the bed of the thrust bearing, the body of which, for example, is put into rigid engagement with the cylindrical body through the dovetail assembly.
  • the shift of the rings from the central position to the eccentric can be carried out by one of the control systems, for example, hydraulic or electromagnetic.
  • the gearbox for this hydraulic inertia torque converter contains primary, secondary and intermediate shafts, an auxiliary axis and a short axis, pressed into the housing wall and gears located on them, with the possibility of introducing them into the necessary gearing.
  • the intermediate gear is connected to the control carrier, the worm shaft is inserted into the hole, with the possibility of moving the carrier by means of a threaded joint with the worm shaft, the worm shaft is connected to the disk, with the possibility of its movement through the friction gasket by the disk connected to the control carrier.
  • the swinging ring is not stable when shifting, since in the guide opposite the bed of the thrust bearing it contacts in a line.
  • the lattice structure of the rings In operation, through the lattice structure of the rings, a large volume of working fluid leaks out for each revolution of the drive unit, and therefore the converter's efficiency drops, the lattice structure of the rings also makes it impossible to return the rings to the central position from the eccentric, and for one return bias slats in the starting position.
  • the disadvantages of the gearbox are: its bulkiness; due to the bending force on the intermediate gears gear shifting is difficult. Also, the kinematic switching scheme has disadvantages.
  • the objective of the invention is to improve the hydraulic inertial converter (ISU), its gearbox (gearbox) and the way they convert torque to improve their basic technical and functional characteristics.
  • the technical result achieved is to increase the efficiency in the interconnected operation of the ISU, its control system, gearbox and the way they convert torque.
  • the design features of the proposed GUI are reflected not only by the characteristics of the nodes included in it and their structural relationships, but also by means of functional or structural analogues that uniquely characterize the device, for example, filling the internal cavity of the GUI with lubricating fluid, which is a necessary structural component-analogue for practical implementation the claimed technical solution.
  • the specified technical result is achieved, in particular by the fact that the ISU is made up of master and slave units, with the formation of an internal cavity filled with working fluid, executive, distribution and control mechanisms.
  • the leading GUI unit is made in the form of a monolithic rotor planted on a splined shaft, partitioned in its outer part by radial grooves and plates located in them with the possibility of translational-reciprocal movement of the plates in the grooves during their rotation.
  • the radial grooves in the rotor of the drive unit of the converter are made through and directed along the axis of the rotor.
  • the drive unit of the converter is made in the form of a housing bounded externally with a front and rear end caps, in the front cover of which there is an o-ring, and the rear end cap is integral with the driven shaft.
  • Inside the housing of the driven unit throughout the length is set to a ring, with the possibility of making them in relation to the body of the pendulum movements.
  • cylindrical axes protruding beyond its length and rigidly fastened with it are installed, which, without going out, are built into the end caps of the GIL.
  • gear teeth are also on the outer lateral surface of the ring along its entire length diametrically opposite to the cylindrical axes in the body of the ring.
  • the cylindrical part of the gear shaft is built into the end cover of the driven unit housing from the side of the drive shaft without going outside, and its opposite end part is led out through the hole with the sealing element to the end cover from the side of the driven shaft.
  • the control mechanism of the transducer is located on the outside of the end cover with the driven shaft and is composed of a gear flag rigidly fixed to the end part of the gear shaft and a hydraulic cylinder with a spring. On the rod of the hydraulic cylinder, rack and pinion teeth are made, which are put into constant engagement with the teeth of the flag.
  • the working cavity of the hydraulic cylinder is connected by a pipeline with a hollow part of the driven shaft, the through radial holes of which are made with abutment to the distribution mechanism equipped with end sealing elements.
  • the distribution mechanism is hydraulically communicated by means of a pipeline with the main cylinder, and the control mechanism the converter is equipped with a control signal generating unit in the range of discretely set rotational speeds of the converter drive unit, which is connected to the drive actuator of the converter drive unit.
  • Design features of the converter include filling its internal cavity by 85-90% of its volume with a working fluid, which also plays the role of a structural element.
  • the outer cylindrical surface of its driven unit is provided with longitudinal ribs.
  • the specified technical result is also achieved using the gearbox of the hydraulic inertial torque converter, containing primary, secondary and splined intermediate shafts with gears mounted on them.
  • the primary and secondary shafts are made coaxial and a primary shaft is inserted into the body of the secondary shaft with its end part, on which the needle bearing is mounted.
  • a gear is rigidly fixed, engaged with the first gear of the same size, rigidly fixed on the intermediate shaft, and on the splined part of this shaft are three different in diameter diameter, sequentially second, third and fourth, gears with splines inside respectively the splines of the intermediate shaft .
  • These three gears are rigidly interconnected with the formation of a single intermediate block of gears, which is mounted with the possibility of moving along the spline portion of the intermediate shaft by means of a carrier, into the threaded hole of which a helical shaft of the control mechanism electric motor is inserted.
  • Three gears of different diameters are mounted on the secondary shaft, rigidly fixed to it. The first of them is installed with the possibility of introducing into engagement with the first gear of the intermediate gear block.
  • the second gear of the secondary shaft is installed with the possibility of introducing into engagement with the second gear of the intermediate gear block.
  • the third gear of the secondary shaft is constantly engaged with a satellite gear located on a short axis, pressed into the rear wall of the box body.
  • the satellite gear is installed with the possibility of introducing into engagement with the third gear of the intermediate gear block.
  • the specified technical result is also achieved using the gearbox of the torque conversion based on the GUI and its gearbox, according to which, at idle speed or when there is no need to transmit torque, the ring of the driven unit is installed in the central symmetric with respect to the inner surface of the driven unit, position. Then, the driving unit is rotated, by which, by means of its rotor, with plates located in the grooves of the rotor, form the same value of the rotated volumes of the working fluid in dynamically changing cavities bounded by the surface of the rotor, its plates and the inner surface of the ring of the driven unit. In this case, the load inside the ring is evenly distributed and thus the transmitted torque is reduced to zero.
  • the gear teeth of the ring of the driven unit are rotated with the help of the toothed rod and the gear flag connected to it with the toothed shaft and move the ring of the driven unit to an eccentric position relative to the rotor and the driven unit.
  • they provide reciprocating movement of the plates in grooves radially made in the rotor and form dynamically changing values of the rotated volumes of the working fluid.
  • the hydraulic-inertial component of the transmitted torque is thereby created by the volumes of the working fluid that can be converted, summed with its mechano-inertial component, which is formed by rotation of the reciprocating plates in the radial grooves of the rotor.
  • the total value of the converted torque is adjusted to its maximum value transmitted to the secondary shaft of the gearbox, by changing the angle of deviation from the center position of the ring of the driven unit and the change in the gearbox gearbox reduction coefficient interrelated with it.
  • the toothed rod and the toothed flag connected to it with the toothed shaft are moved to their original position.
  • the gear teeth of the ring of the driven unit are moved and, as a result, it is returned to a central position symmetrical with respect to the rotor and the driven unit.
  • the reverse direction of the torque transmitted to the secondary shaft of the gearbox is produced in idle mode by corresponding switching of its reverse gears.
  • the displacement of the rings creates an imbalance in the center of mass of the plates, moving the center from its coincidence with the axis of symmetry of the rotor by a distance from the axis, the value of which is selected within 1, 1 ⁇ (L
  • the driving torque P t is converted into the driven torque P 2 taking into account the magnitude of the reduction gearbox, the values of which are chosen from relations 1 ⁇ (P] ⁇ P 2 / k) / PI ⁇ 7.9, 0.2 ⁇ k ⁇ l.
  • FIG. 1 shows an internal view of the ISU from the end without one of the end caps, in the idle position of the ring;
  • FIG. 3 - shows a view of the ISU from the end, from the side of the driven shaft
  • Fig 4 is a side view of the transducer with a partial cutaway
  • FIG. 5 - shows a transmission change box in a section
  • FIG. 6 - shows the ISU and its gearbox assembly with the option of hydraulic control of the gear shaft.
  • the GUI comprises a leading and a slave transducer assemblies, in which a transducer master assembly is made in the form of a monolithic rotor 2 freely mounted on a splined shaft 1 (see Figs. 1, 2, 3, 4) with radial grooves 3 and located in them plates 4.
  • the driven unit of the Converter is made in the form of a cylindrical body 5 with front 6 and rear 7 end caps. In the front cover 6 there is a sealing ring 8.
  • the rear cover 7 is made integral with the driven shaft 9.
  • a hydraulic-mechanical control mechanism system consisting of a gear flag 18 (FIG. 3) fixed on the end cylindrical part 16 of the gear shaft 14 and the hydraulic cylinder 19 with the spring 20.
  • a gear flag 18 (FIG. 3) fixed on the end cylindrical part 16 of the gear shaft 14
  • the hydraulic cylinder 19 On the rod 21 of the hydraulic cylinder 19 are rack and pinion teeth which are put into permanent engagement with the teeth of the flag 18.
  • the working cavity of the hydraulic cylinder 19 is connected by a pipe 22 with the hollow part 23 of the driven shaft 9, the through holes 24 of which are adjacent to the distribution unit 25, with mechanical seals solid elements 26 and 27.
  • the distribution unit 25 is in turn communicated through a pipe 28 with the main cylinder 29 (Fig.6).
  • the cylindrical housing 5 externally has longitudinal ribs 30 for cooling (FIGS. 4, 6).
  • Figure 5 shows the gearbox (gearbox) for the ISU. It contains primary 31, secondary 32 and intermediate 33 splined shafts.
  • a primary 31 shaft is introduced into the body of the secondary 32 shaft by its end portion 34, on which the needle bearing 35 is mounted.
  • a gear 36 is fixedly fixed, engaged into gear gear 37 of the same size, which is rigidly fixed on an intermediate 33 splined shaft.
  • three 38, 39 and 40 gears of different diameters are located with splines inside, respectively, of the splines of the intermediate 33 shaft.
  • Gears 38, 39 and 40 are rigidly interconnected and form a single intermediate block of gears, which has the ability to move along the spline portion of the intermediate 33 shaft by means of the carrier 41, into the threaded hole of which is a screw 42 shaft of the control motor electric motor 43.
  • the first 43 gear is rigidly fixed to the secondary 32 shaft with the possibility of engagement with the first 38 gear of the gear block.
  • the second 44th gear also rigidly attached to the secondary 32 shaft, has the ability to mesh with the second 39th gear of the intermediate gear unit.
  • the third 45 gear of the secondary shaft 32 is rigidly fixed to it and is constantly engaged with a satellite gear 46 located on a short 47 axis, pressed into the rear wall of the housing 48 (Fig.6) of the box. Satellite 46 gear has the ability to mesh with the third 40 gear of the intermediate gear unit.
  • FIG. 6 shows the GUI and the gearbox assembly, which are shown in numbers: input shaft 1 of the drive converter assembly, housing 5 of the drive converter assembly, front 6 and rear 7 end covers of the drive converter assembly, longitudinal 30 edges of the housing 5, housing 49 for the end cover 7 the converter, the driven shaft 9 of the driven node of the converter, the distribution unit 25, the pipeline 28, the main cylinder 29, the housing 48 of the gearbox, the secondary shaft 32 of the gearbox, the motor 43 of the control mechanism (gearbox), wire motor with a plus sign 50, wire an electric motor with a minus sign 51, a protective (fixing) casing 52.
  • the ISU and gearbox for the converter installed on the car operate as follows. At the time of warming up the car engine and at idle, the ring 10 inside the driven housing 5 of the converter is set to a central position. In this case, the plates 4 of the rotor 2, rotating the working fluid evenly distribute the load inside the ring 10 and no torque is transmitted to the driven shaft 9.
  • the toothed rod 21 of the hydraulic cylinder 19 rotates the toothed flag 18, and with it rotates the toothed shaft 14, which moves the ring 10 on the axes 1 1 and 12 from the central position eccentric relative to the rotor 2.
  • the pendulum movement of the ring 10 occurs on the shoulder equal to its outer diameter. In this case, an increasing torque appears from the beginning from the hydraulic pulses on the driven unit of the converter, and then, with an increase in the number of revolutions of the drive unit of the converter and from the inertial forces of the plates 4.
  • the hydraulic control system When resetting the speed of the drive unit to idle, the hydraulic control system starts to work in the opposite direction.
  • the spring 20 of the hydraulic cylinder 19 pushes the toothed rod 21 and the connected toothed flag 18 with the toothed shaft 14 to the original position. In this case, the ring 10 returns to the center position.
  • Gearbox for GIL works as follows. At the time of warming up the engine and idle, as mentioned above, the ring 10 is in the central position and does not transmit torque to the driven shaft 9 of the converter and, accordingly, to the gearbox, while a single intermediate gear unit 38, 39 and 40 can be in any position on the spline portion of the intermediate shaft 33.
  • a single intermediate block of gears 38, 39, 40 can switch on one of the necessary gears.
  • Direct forward gear when the vehicle is moving on a level road is engaged by gearing 39 of the gear block with gear 44 of the secondary shaft 32.
  • the gear unit gear 38 is engaged with the gear 43.
  • the gear unit 40 is engaged with a satellite gear 46, which is constantly connected to gear 45. When this connection is made, the vehicle moves backward with reduction of the transmitted torque.
  • parameter D which determines the ratio of their efficiency under adequate experimental conditions.
  • parameter D which determines the ratio of their efficiency under adequate experimental conditions.
  • example 1 of the table the highest value of the above result was achieved: ⁇ - ⁇ , 2.
  • the lower and upper values of the declared limits were obtained on the basis of statistical processing of the results of experimental studies, analysis and generalization of them and known from published data sources, based on the condition that the parameter D approaches 1.
  • Examples 2-6 of the table reflect a variety of embodiments of the claimed objects when finding the parameters characterizing their essential features, within the limits reflected in the claims.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Abstract

The invention relates to the field of mechanical engineering and is intended for the smooth engagement of driven shafts during torque conversion. The hydraulic inertial converter, the transmission thereof and the method for converting torque using same provide for the reciprocating movement of plates in radial slots in a rotor, thereby generating dynamically variable amounts of the volumes of working fluid being rotated. Thus, the variable volumes of working fluid give rise to the hydraulic inertial component of the transmitted torque, which can be summed with the mechanical inertial component of the torque. The summed amount of the converted torque is adjusted to the maximum value thereof transmitted to a secondary shaft of the transmission by varying the angle of displacement of a ring of the driven assembly from the central position and, accordingly, varying the reduction ratio of the transmission. The result is improved performance in the integrated working of the hydraulic inertial converter, the system for controlling same, the transmission and the method for converting torque using same.

Description

Гидравлико - инерционный преобразователь, его коробка перемены передач и способ преобразования ими крутящего момента  Hydraulic - inertial converter, its gearbox and method of converting torque
Область техники Technical field
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано, например, на различных видах транспорта, а также в устройствах и механизмах для безударного включения ведомых валов в целях преобразования крутящего момента. The invention relates to the field of engineering and can be used, for example, in various modes of transport, as well as in devices and mechanisms for shock-free switching of driven shafts in order to convert torque.
Предшествующий уровень техники State of the art
Известна центробежная муфта, в которой ведущая полумуфта выполнена в виде свободно посаженных на шлицованный вал стянутых попарно стержнями, не менее двух пар для уравновешенности муфты, дисков с глухими тангенциальными пазами, в которых расположены монолитные лопасти, оканчивающиеся массивными цилиндрическими брусками, диски с лопастями и в нейтральном, и в рабочем положении находятся внутри колец, расположенных в цилиндре, заполненном смазывающей жидкостью, с возможностью радиального смещения по направляющим и установочно сдвинутых в диаметрально противоположных направлениях относительно друг друга (см., например, патент РФ JV«2019752, 15.09.94г. MI1K7 F 16D43/18). A centrifugal clutch is known, in which the driving coupling is made in the form of at least two pairs loosely mounted on a spline shaft pulled in pairs by rods, to balance the clutch, disks with blind tangential the grooves in which the monolithic blades are located, ending in massive cylindrical bars, the disks with blades in both neutral and working position are inside rings located in a cylinder filled with a lubricating fluid, with the possibility of radial displacement along the guides and positionally shifted in diametrically opposite directions relative to each other (see, for example, RF patent JV "2019752, 09.15.94. MI1K 7 F 16D43 / 18).
Известна также центробежная муфта, по своему конструктивному выполнению одна из наиболее приближающихся к заявленным техническим решениям, содержащая ведущую и ведомую полумуфты ( см., например, патент РФ 2126501 , 20.02.99 г. МПК F16D43/14). Ведущая полумуфта выполнена в виде нескольких пар установленных на валу дисков. Ведомая полумуфта включает в себя барабан, несколько колец с направляющими установленными в указанном барабане со смещением из центрального положения и с возможностью радиального перемещения. Муфта содержит также несколько магнитов установленных с возможностью взаимодействия с упомянутыми кольцами. В дисках ведущей полумуфты выполнены пазы, в которых установлены плунжеры. Плунжеры имеют возможность воздействия на соответствующее кольцо ведомой полу муфты под действием центробежной силы. Полость барабана заполнена антифрикционным веществом. Пазы в дисках ведущей полумуфты выполнены в тангенциальном направлении с зеркальным отображением направления пазов для каждой пары дисков. Каждый из упомянутых плунжеров представляет собой пластину с цилиндрическим бруском. A centrifugal clutch is also known, which is one of the closest to the claimed technical solutions, containing the leading and driven coupling halves (see, for example, RF patent 2126501, 02.20.99, IPC F16D43 / 14). The leading coupling half is made in the form of several pairs of discs mounted on the shaft. The driven coupling half includes a drum, several rings with guides installed in the indicated drum with displacement from the central position and with the possibility of radial movement. The clutch also contains several magnets mounted with the possibility of interaction with the said rings. In the drives of the leading coupling half, grooves are made in which plungers are installed. Plungers have the ability to influence the corresponding ring of the driven floor of the coupling under the action of centrifugal force. The cavity of the drum is filled with anti-friction substance. The grooves in the disks of the leading coupling half are made in a tangential direction with a mirror image of the groove direction for each pair of disks. Everyone of the said plungers is a plate with a cylindrical bar.
Эта центробежная муфта работает таким образом. На холостых оборотах диски с плунжерами и рабочее масло вращаются вместе внутри колец и создают на них малый крутящий момент, так как кольца лишь немного смещены по диаметру от истинно центрального положения. По достижению ведущей полумуфтой заданного числа оборотов, определяемого силой притяжения стальных колец к постоянным магнитам, центробежные силы в правой половине кольца начинают превалировать над центробежными силами в левой его половине. При этом кольца отрываются от постоянных магнитов и под действием нарастающих центробежных сил плунжеров плавно перемещаются по диаметру и безударно прижимаются к стенке барабана.  This centrifugal clutch works this way. At idle, disks with plungers and working oil rotate together inside the rings and create small torque on them, since the rings are only slightly offset in diameter from the true central position. When the leading coupling half reaches the specified number of revolutions, determined by the force of attraction of the steel rings to the permanent magnets, the centrifugal forces in the right half of the ring begin to prevail over the centrifugal forces in its left half. In this case, the rings are torn off from the permanent magnets and under the action of the increasing centrifugal forces of the plungers smoothly move in diameter and are pressed against the drum wall without impact.
Центробежная муфта работает как гибрид центробежной и гидродинамической муфты в единой конструкции. При снижении оборотов ведущей полумуфты до холостых или при полной ее остановке кольца под действием выравнивающего давления масла смещаются к исходному положению, входят в зону действия постоянных магнитов и притягиваются ими.  The centrifugal clutch works as a hybrid of a centrifugal and hydrodynamic clutch in a single design. When the speed of the leading coupling half decreases to idle or when it stops completely, the rings shift to the initial position under the influence of the equalizing pressure of the oil, enter the zone of action of the permanent magnets and are attracted by them.
Недостатки известной центробежной муфты следующие.  The disadvantages of the known centrifugal clutch are as follows.
1. Плунжеры очень массивны, при работе под действием центробежных сил происходит большое усилие на внутреннюю поверхность кольца, от чего плунжеры будут быстро изнашиваться и приходить в негодность. 2. Из-за высокого трения плунжеров вся муфта будет сильно нагреваться. 1. The plungers are very massive, when working under the action of centrifugal forces, there is a lot of force on the inner surface of the ring, from which the plungers will quickly wear out and become unusable. 2. Due to the high friction of the plungers, the entire coupling will become very hot.
3. Нет четкого включения ведомой полумуфты от порогового значения холостых оборотов ведущей полумуфты.  3. There is no clear inclusion of the driven coupling half from the threshold idle speed of the driving coupling half.
4. Крутящий момент на ведомую полумуфту передается только за счет центробежных сил плунжеров.  4. Torque is transmitted to the driven coupling half only due to the centrifugal forces of the plungers.
Известны также гидравлико-инерционный преобразователь, система управления им, коробка перемены передач и способ образования ими крутящего момента, которые по своим совокупностям существенных признаков наиболее приближаются к заявленным техническим решениям (патент JN°2259282, 25.07.03Г. МПК F 1 6D43/1 8) - ближайший аналог. В данном преобразователе ведущий узел выполнен в виде свободно посаженных на шлицованный вал дисков с тангенциальными пазами и лопастями в них. Каждая лопасть набрана из тонких упругих пластин. Ведомый узел выполнен в виде цилиндрического корпуса с торцевыми крышками, одна из которых выполнена заодно с ведомым валом. В корпусе установлены кольца, внутри которых находятся диски с лопастями ведущего узла преобразователя. Каждое кольцо установлено с возможностью качания по направляющей, для чего скреплено с полуосью, установленной в ложе подпятника, тело которого, например, посредством узла «ласточкин хвост» введено в жесткое зацепление с цилиндрическим корпусом. Сдвижения колец из центрального положения в эксцентричное может осуществляться одной из систем управления, например, гидравлической или электромагнитной. Коробка перемены передач для данного гидравлико- инерционного преобразователя крутящего момента, содержит первичный, вторичный и промежуточный валы, вспомогательную ось и короткую ось, в прессованную в стенку корпуса и расположенные на них шестерни, с возможностью введения их в необходимое зацепление. Промежуточная шестерня соединена с управляющим водилом, в отверстие которого вставлен червячный вал, с возможностью перемещения водила посредством резьбового сочленения с червячным валом, червячный вал соединен с диском, с возможностью его перемещения через фрикционную прокладку диском, соединенным с управляющим водилом. Also known are a hydraulic-inertial converter, a control system for it, a gearbox and a method of generating torque, which, by their totality of essential features, are most similar to the claimed technical solutions (patent JN ° 2259282, 07.25.03. IPC F 1 6D43 / 1 8 ) is the closest analogue. In this converter, the drive unit is made in the form of disks with tangential grooves and blades in them, freely mounted on a splined shaft. Each blade is composed of thin elastic plates. The driven unit is made in the form of a cylindrical body with end caps, one of which is integral with the driven shaft. Rings are installed in the housing, inside of which there are disks with blades of the drive unit of the converter. Each ring is installed with the possibility of swinging along the guide, for which it is fastened to the axle shaft installed in the bed of the thrust bearing, the body of which, for example, is put into rigid engagement with the cylindrical body through the dovetail assembly. The shift of the rings from the central position to the eccentric can be carried out by one of the control systems, for example, hydraulic or electromagnetic. The gearbox for this hydraulic inertia torque converter contains primary, secondary and intermediate shafts, an auxiliary axis and a short axis, pressed into the housing wall and gears located on them, with the possibility of introducing them into the necessary gearing. The intermediate gear is connected to the control carrier, the worm shaft is inserted into the hole, with the possibility of moving the carrier by means of a threaded joint with the worm shaft, the worm shaft is connected to the disk, with the possibility of its movement through the friction gasket by the disk connected to the control carrier.
Недостатки указанного ближайшего аналога следующие.  The disadvantages of the specified closest analogue are as follows.
1. Конструкция сложна в изготовлении.  1. The design is difficult to manufacture.
2. Качающее кольцо при сдвижении не устойчиво, так как в направляющей напротив ложи подпятника контактирует по линии.  2. The swinging ring is not stable when shifting, since in the guide opposite the bed of the thrust bearing it contacts in a line.
3. В работе через решетчатую структуру колец, за каждый оборот ведущего узла просачивается большой объем рабочей жидкости, в связи с чем падает КПД преобразователя, так же решетчатая структура колец не дает возможности возврата колец в центральное положение из эксцентричного, а за одно и возврата смещающих планок в исходное положение.  3. In operation, through the lattice structure of the rings, a large volume of working fluid leaks out for each revolution of the drive unit, and therefore the converter's efficiency drops, the lattice structure of the rings also makes it impossible to return the rings to the central position from the eccentric, and for one return bias slats in the starting position.
4. Система управления сдвижением колец из нейтрального положения в эксцентричное, громоздка.  4. The control system for the movement of rings from a neutral position to an eccentric, bulky.
5. Недостатками коробки перемены передач являются: ее громоздкость; из-за изгибного усилия на промежуточные шестерни затрудняется переключение передач. Также недостатки имеет кинематическая схема переключения. 5. The disadvantages of the gearbox are: its bulkiness; due to the bending force on the intermediate gears gear shifting is difficult. Also, the kinematic switching scheme has disadvantages.
Решаемая задача и достигаемый технический результат The problem to be solved and the technical result achieved
Задачей предлагаемого изобретения является совершенствование гидравлико-инерционного преобразователя (ГИП), его коробки перемены передач (КПП) и способа преобразования ими крутящего момента для улучшения их основных технических и функциональных характеристик. Достигаемый технический результат заключается в повышении КПД во взаимосвязанном функционировании ГИП, системы управления им, КПП и способа преобразования ими крутящего момента. The objective of the invention is to improve the hydraulic inertial converter (ISU), its gearbox (gearbox) and the way they convert torque to improve their basic technical and functional characteristics. The technical result achieved is to increase the efficiency in the interconnected operation of the ISU, its control system, gearbox and the way they convert torque.
Следует обратить внимание, что в заявке соблюден принцип единства изобретения, так как предложенные ГИП, КПП для преобразователя и способ преобразования ими крутящего момента имеют одно и тоже назначение, служат одной цели, неразрывно друг от друга обеспечивают достижение одного и того же технического результата, а также взаимосвязаны единым изобретательским замыслом, охарактеризованным формулой изобретения. При этом концепция правовой охраны основана на том, что неразрывность и взаимосвязанность предложенных объектов, а также допускаемая вариантность осуществления отдельных существенных признаков или их совокупностей предопределяют, в том числе нетрадиционный характер формулировок некоторых признаков. Например, конструктивные особенности предложенного ГИП отражены не только характеристикой входящих в него узлов и их конструктивных взаимосвязей, но и с помощью функциональных или конструктивных аналогов, однозначно характеризующих устройство, например, заполнение внутренней полости ГИП смазывающей жидкостью, являющейся необходимым конструктивным компонентом-аналогом для практической реализации заявленного технического решения. It should be noted that the principle of unity of the invention is observed in the application, since the proposed GUIs, gearboxes for the converter and the method of converting torque to them have the same purpose, serve the same purpose, and inseparably ensure the achievement of the same technical result, and also interconnected by a single inventive concept, characterized by the claims. Moreover, the concept of legal protection is based on the fact that the continuity and interconnectedness of the proposed objects, as well as the permissible variation of the implementation of certain essential features or their combinations predetermine, including the unconventional nature of the wording of some features. For example, the design features of the proposed GUI are reflected not only by the characteristics of the nodes included in it and their structural relationships, but also by means of functional or structural analogues that uniquely characterize the device, for example, filling the internal cavity of the GUI with lubricating fluid, which is a necessary structural component-analogue for practical implementation the claimed technical solution.
Указанный технический результат достигается, в частности тем что ГИП выполнен содержащим ведущий и ведомый узлы, с формированием ими внутренней полости, наполненной рабочей жидкостью, исполнительный, распределительный и управляющий механизмы. Ведущий узел ГИП выполнен в виде посаженного на шлицованный вал монолитного ротора, секционированного в его наружной части радиальными пазами и расположенными в них пластинами с возможностью поступательно-возвратного перемещения пластин в пазах при их вращении. При этом радиальные пазы в роторе ведущего узла преобразователя выполнены сквозными и направлены вдоль оси ротора. Ведомый узел преобразователя выполнен в виде ограниченного снаружи цилиндрической поверхностью корпуса с передней и задней торцевыми крышками, в передней крышке которого расположено уплотнительное кольцо, а задняя торцевая крышка выполнена заодно с ведомым валом. Внутри корпуса ведомого узла по всей его длине установлено кольцо, с возможностью совершения им по отношению к корпусу маятниковых перемещений. The specified technical result is achieved, in particular by the fact that the ISU is made up of master and slave units, with the formation of an internal cavity filled with working fluid, executive, distribution and control mechanisms. The leading GUI unit is made in the form of a monolithic rotor planted on a splined shaft, partitioned in its outer part by radial grooves and plates located in them with the possibility of translational-reciprocal movement of the plates in the grooves during their rotation. In this case, the radial grooves in the rotor of the drive unit of the converter are made through and directed along the axis of the rotor. The drive unit of the converter is made in the form of a housing bounded externally with a front and rear end caps, in the front cover of which there is an o-ring, and the rear end cap is integral with the driven shaft. Inside the housing of the driven unit throughout the length is set to a ring, with the possibility of making them in relation to the body of the pendulum movements.
На внешней боковой поверхности кольца установлены выступающие за его длину и жёстко скреплённые с ним цилиндрические оси, которые без выхода их наружу встроены в торцевые крышки ГИЛ. Также на внешней боковой поверхности кольца по всей его длине диаметрально противоположно цилиндрическим осям в теле кольца выполнены шестерёнчатые зубья, введенные в постоянное зацепление с зубчатым валом. В торцевую крышку корпуса ведомого узла, со стороны ведущего вала встроена без выхода наружу цилиндрическая часть зубчатого вала, а противоположная его концевая часть сквозь отверстие с уплотнительным элементом выведена наружу в торцевую крышку со стороны ведомого вала.  On the outer side surface of the ring, cylindrical axes protruding beyond its length and rigidly fastened with it are installed, which, without going out, are built into the end caps of the GIL. Also on the outer lateral surface of the ring along its entire length diametrically opposite to the cylindrical axes in the body of the ring are gear teeth introduced into permanent engagement with the gear shaft. The cylindrical part of the gear shaft is built into the end cover of the driven unit housing from the side of the drive shaft without going outside, and its opposite end part is led out through the hole with the sealing element to the end cover from the side of the driven shaft.
Управляющий механизм преобразователя расположен на внешней стороне торцевой крышки с ведомым валом и составлен из зубчатого флажка, жёстко закреплённого на концевой части зубчатого вала, и гидроцилиндра с пружиной. На штоке гидроцилиндра выполнены зубья реечной передачи, введенные в постоянное зацепление с зубьями флажка. Рабочая полость гидроцилиндра сообщена трубопроводом с полой частью ведомого вала, сквозные радиальные отверстия которого выполнены с прилеганием к распределительному механизму, снабженному торцевыми уплотнительными элементами. При этом распределительный механизм гидравлически сообщён посредством трубопровода с главным цилиндром, а управляющий механизм преобразователя снабжён блоком выработки управляющего электрического сигнала в диапазоне дискретно заданных частот вращения ведущего узла преобразователя, который соединен с исполнительным механизмом включения ведомого узла преобразователя. The control mechanism of the transducer is located on the outside of the end cover with the driven shaft and is composed of a gear flag rigidly fixed to the end part of the gear shaft and a hydraulic cylinder with a spring. On the rod of the hydraulic cylinder, rack and pinion teeth are made, which are put into constant engagement with the teeth of the flag. The working cavity of the hydraulic cylinder is connected by a pipeline with a hollow part of the driven shaft, the through radial holes of which are made with abutment to the distribution mechanism equipped with end sealing elements. In this case, the distribution mechanism is hydraulically communicated by means of a pipeline with the main cylinder, and the control mechanism the converter is equipped with a control signal generating unit in the range of discretely set rotational speeds of the converter drive unit, which is connected to the drive actuator of the converter drive unit.
К конструктивным особенностям преобразователя следует отнести заполнение его внутренней полости на 85-90% от ее объема рабочей жидкостью, которая выполняет также роль конструктивного элемента. Для улучшения условий охлаждения преобразователя наружная цилиндрическая поверхность его ведомого узла снабжена продольными рёбрами.  Design features of the converter include filling its internal cavity by 85-90% of its volume with a working fluid, which also plays the role of a structural element. To improve the cooling conditions of the converter, the outer cylindrical surface of its driven unit is provided with longitudinal ribs.
Указанный технический результат достигается также с использованием коробки перемены передач гидравлико- инерционного преобразователя крутящего момента, содержащей первичный, вторичный и шлицованный промежуточный валы с установленными на них шестернями. При этом первичный и вторичный валы выполнены соосными и в тело вторичного вала введен первичный вал своей концевой частью, на которой установлен игольчатый подшипник. На первичном валу жестко закреплена шестерня, введенная в зацепление с первой шестерней такого же размера, жестко закрепленной на промежуточном валу, а на шлицованной части этого вала расположены различные по диаметру три, последовательно вторая, третья и четвертая, шестерни со шлицами внутри соответственно шлицам промежуточного вала. Эти три шестерни жестко соединены между собой с образованием ими единого промежуточного блока шестерен, который установлен с возможностью перемещения по шлицованной части промежуточного вала посредством водила, в резьбовое отверстие которого введен винтовой вал электродвигателя управляющего механизма. На вторичном валу установлены три шестерни разного диаметра, жестко закрепленные на нем. Первая из них установлена с возможностью введения в зацепление с первой шестерней промежуточного блока шестерен. Вторая шестерня вторичного вала установлена с возможностью введения в зацепление со второй шестерней промежуточного блока шестерен. Третья шестерня вторичного вала постоянно зацеплена с сателлитной шестерней, расположенной на короткой оси, впрессованной в заднюю стенку корпуса коробки. Сателлитная шестерня установлена с возможностью введения в зацепление ее с третьей шестерней промежуточного блока шестерен. The specified technical result is also achieved using the gearbox of the hydraulic inertial torque converter, containing primary, secondary and splined intermediate shafts with gears mounted on them. In this case, the primary and secondary shafts are made coaxial and a primary shaft is inserted into the body of the secondary shaft with its end part, on which the needle bearing is mounted. On the input shaft, a gear is rigidly fixed, engaged with the first gear of the same size, rigidly fixed on the intermediate shaft, and on the splined part of this shaft are three different in diameter diameter, sequentially second, third and fourth, gears with splines inside respectively the splines of the intermediate shaft . These three gears are rigidly interconnected with the formation of a single intermediate block of gears, which is mounted with the possibility of moving along the spline portion of the intermediate shaft by means of a carrier, into the threaded hole of which a helical shaft of the control mechanism electric motor is inserted. Three gears of different diameters are mounted on the secondary shaft, rigidly fixed to it. The first of them is installed with the possibility of introducing into engagement with the first gear of the intermediate gear block. The second gear of the secondary shaft is installed with the possibility of introducing into engagement with the second gear of the intermediate gear block. The third gear of the secondary shaft is constantly engaged with a satellite gear located on a short axis, pressed into the rear wall of the box body. The satellite gear is installed with the possibility of introducing into engagement with the third gear of the intermediate gear block.
Указанный технический результат достигается также с использованием на базе ГИП и его коробки перемены передач способа преобразования крутящего момента, по которому на холостом ходу или при отсутствии необходимости в передаче крутящего момента с помощью исполнительного, распределительного и управляющего механизмов преобразователя устанавливают кольцо ведомого узла, в центральное, симметричное относительно внутренней поверхности ведомого узла, положение. Затем приводят во вращение ведущий узел, которым посредством его ротора, с расположенными в пазах ротора пластинами, формируют одинаковые величины вращаемых объемов рабочей жидкости в динамически изменяемых полостях, ограниченных поверхностью ротора, его пластинами и внутренней поверхностью кольца ведомого узла. Равномерно распределяют при этом нагрузку внутри кольца и сводят тем самым к нулевой величине передаваемый крутящий момент. The specified technical result is also achieved using the gearbox of the torque conversion based on the GUI and its gearbox, according to which, at idle speed or when there is no need to transmit torque, the ring of the driven unit is installed in the central symmetric with respect to the inner surface of the driven unit, position. Then, the driving unit is rotated, by which, by means of its rotor, with plates located in the grooves of the rotor, form the same value of the rotated volumes of the working fluid in dynamically changing cavities bounded by the surface of the rotor, its plates and the inner surface of the ring of the driven unit. In this case, the load inside the ring is evenly distributed and thus the transmitted torque is reduced to zero.
При необходимости передачи от ведущего узла на ведомый узел крутящего момента поворачивают шестерёнчатые зубья кольца ведомого узла с помощью зубчатого штока и соединённого с ним зубчатого флажка с зубчатым валом и перемещают кольцо ведомого узла в эксцентричное относительно ротора и ведомого узла положение. Обеспечивают тем самым возвратно- поступательное перемещение пластин в радиально-выполненных в роторе пазах и формируют при этом динамически изменяемые величины вращаемых объемов рабочей жидкости. Создают тем самым преобразуемыми объемами рабочей жидкости гидравлико- инерционную составляющую передаваемого крутящего момента, суммируемую с механо- инерционной его составляющей, формируемой при вращении возвратно-поступательно перемещаемыми пластинами в радиальных пазах ротора. Регулируют суммарную величину преобразуемого крутящего момента до его максимального значения, передаваемого на вторичный вал коробки перемены передач, изменением угла отклонения от центрального положения кольца ведомого узла и взаимосвязанным с ним изменением коэффициента редукции коробки перемены передач. При уменьшении нагрузки или сбрасывании числа оборотов ведущего узла преобразователя до значений холостого хода, с помощью пружины гидроцилиндра управляющего механизма отодвигают зубчатый шток и соединённый с ним зубчатый флажок с зубчатым валом в исходное положение. Перемещают при этом шестерёнчатые зубья кольца ведомого узла и возвращают в итоге его в центральное, симметричное относительно ротора и ведомого узла положение. Изменение на обратное направления крутящего момента, передаваемого на вторичный вал коробки перемены передач, производят в режиме холостого хода соответствующим переключением ее шестерен заднего хода. If it is necessary to transfer torque from the master unit to the driven unit, the gear teeth of the ring of the driven unit are rotated with the help of the toothed rod and the gear flag connected to it with the toothed shaft and move the ring of the driven unit to an eccentric position relative to the rotor and the driven unit. Thereby, they provide reciprocating movement of the plates in grooves radially made in the rotor and form dynamically changing values of the rotated volumes of the working fluid. The hydraulic-inertial component of the transmitted torque is thereby created by the volumes of the working fluid that can be converted, summed with its mechano-inertial component, which is formed by rotation of the reciprocating plates in the radial grooves of the rotor. The total value of the converted torque is adjusted to its maximum value transmitted to the secondary shaft of the gearbox, by changing the angle of deviation from the center position of the ring of the driven unit and the change in the gearbox gearbox reduction coefficient interrelated with it. When reducing the load or dropping the number of revolutions of the drive unit of the converter to the idle values, with the help of the spring of the hydraulic cylinder of the control mechanism, the toothed rod and the toothed flag connected to it with the toothed shaft are moved to their original position. In this case, the gear teeth of the ring of the driven unit are moved and, as a result, it is returned to a central position symmetrical with respect to the rotor and the driven unit. The reverse direction of the torque transmitted to the secondary shaft of the gearbox is produced in idle mode by corresponding switching of its reverse gears.
В зависимости от практических условий применения способа, используют его модификации, в соответствии с которыми формируют динамически перемещаемые объемы рабочей жидкости, полностью или частично заполняющие динамически изменяемые объемы полостей с выбором числа Ni полостей в пределах 2<Νι<24. Приведением во вращение ведущего вала и смещением колец формируют изменение величин объемов полостей в диапазоне от минимального до максимального их значения в пределах 0,7< (V( i-0,7V2) / V2 <1 ,7, где Vi - минимальная величина объемов полостей, V2 - максимальная величина объемов полостей. Depending on the practical conditions of application of the method, its modifications are used, according to which dynamically moving volumes of the working fluid are formed, which completely or partially fill the dynamically changing volumes of the cavities with the choice of the number of Ni cavities within 2 <Νι <24. Bringing the drive shaft into rotation and displacing the rings forms a change in the values of the volume of the cavities in the range from the minimum to the maximum value within 0.7 <(V ( i-0.7V 2 ) / V 2 <1, 7, where Vi is the minimum value volume of cavities, V 2 - the maximum value of the volume of cavities.
При этом смещением колец создают дисбаланс центра масс пластин, перемещая центр от его совпадения с осью симметрии ротора на расстояние от оси, величину которого выбирают в пределах 1 ,1 < (L| 1 1 ,1 L2) / L2<1 ,4, где Li - максимальная величина смещения центра масс пластин, L2 - величина диаметра ротора. Тем самым на ведомом узле формируют суммарный ведомый крутящий момент Ρ из его гидравлической Рг и инерционной Ри составляющих в виде Ρ ~ Рг+ Ри~ A(V2-V[)((rti-a)2) +BDL2(0 i , где А - экспериментальный коэффициент пропорциональности между величиной Рг гидравлической составляющей крутящего момента и максимальной величиной (V2-Vi) изменения объемов рабочей жидкости в каждой из полостей при их полном заполнении, G> I - частота вращения ведущего вала, ω2 частота вращения ведомого вала, В - экспериментальный коэффициент пропорциональности между величиной Ри и суммарным динамическим дисбалансом D масс перемещающихся пластин, определяемым суммарной массой пластин, а также величинами L2 и С0 | . В результате, ведущий Pt крутящий момент преобразуют в ведомый Р2 крутящий момент с учетом величины к редукции коробки перемены передач, величины которых выбирают из соотношений 1 < (Р] ι P2/k) / PI < 7,9, 0,2<k<l . In this case, the displacement of the rings creates an imbalance in the center of mass of the plates, moving the center from its coincidence with the axis of symmetry of the rotor by a distance from the axis, the value of which is selected within 1, 1 <(L | 1 1, 1 L 2 ) / L 2 <1, 4 where Li is the maximum displacement of the center of mass of the plates, L 2 is the value of the diameter of the rotor. By the total driven torque Ρ is formed on the slave unit Ρ from its hydraulic Рг and inertial Рi components in the form Ρ ~ Рг + Ри ~ A (V 2 -V [) ((rti-a) 2 ) + BDL 2 (0 i, where A is the experimental coefficient of proportionality between the value Rg of the hydraulic component of the torque and the maximum value (V 2 -Vi) of the change in the volume of the working fluid in each cavity when they are completely filled, G> I is the speed of the drive shaft, ω 2 the speed of the driven shaft, B is the experimental coefficient of proportionality between the value of Pu and the total dynamic imbalance D of the mass of the moving plates, determined by the total mass of the plates, as well as the values of L 2 and C0 |. As a result, the driving torque P t is converted into the driven torque P 2 taking into account the magnitude of the reduction gearbox, the values of which are chosen from relations 1 <(P] ι P 2 / k) / PI <7.9, 0.2 <k <l.
Оптимизировать параметры осуществления способа целесообразно также используя возможности, в соответствии с которыми минимальную величину V3 суммы объемов рабочей жидкости по отношению к максимальной величине суммы V4 объемов полостей выбирают из соотношения 1 , 1< (оцУз +0,7V4) / V4 <1 ,9, корректируя V3 с помощью экспериментального коэффициента α, ι , выбираемого в зависимости от вида рабочей жидкости и максимального количества Nj полостей в пределах 0,5<α.ι<1 ,2. Максимальную величину гидравлической составляющей ведомого крутящего момента корректируют с помощью экспериментального коэффициента А, выбираемого в пределах 0,06 Нм"2сек <А <0,69 Нм"2 сек и максимальную величину инерционной составляющей ведомого крутящего момента корректируют с помощью экспериментального коэффициента В, выбираемого в пределах It is also advisable to optimize the parameters of the method implementation using the possibilities according to which the minimum value V 3 of the sum of the volumes of the working fluid with respect to the maximum value of the sum V 4 of the volume of the cavities is selected from the ratio 1, 1 <(sc + 0.7V 4 ) / V 4 1, 9, correcting V 3 using the experimental coefficient α, ι, which is selected depending on the type of working fluid and the maximum number of Nj cavities within 0.5 <α.ι <1, 2. The maximum value of the hydraulic component of the driven torque is adjusted using experimental coefficient A, selected within 0.06 Nm "2 sec <A <0.69 Nm " 2 sec, and the maximum value of the inertial component of the driven torque is adjusted using experimental coefficient B, selected within
1 ,9.10_3Нсек2кг 1<В<7, 1 10"3Н сек2 кг"1. 1, 9.10 _3 Nsec 2 kg 1 <B <7, 1 10 "3 N sec 2 kg " 1 .
Перечень чертежей и обозначения на них The list of drawings and designations on them
Предложенные объекты целесообразно проиллюстрировать чертежами на которых схематически представлены: It is advisable to illustrate the proposed objects with drawings in which are schematically represented:
На фиг. 1 изображен внутренний вид на ГИП с торца без одной из торцевых крышек, в нерабочем положении кольца;  In FIG. 1 shows an internal view of the ISU from the end without one of the end caps, in the idle position of the ring;
На фиг. 2 - то же в рабочем положении кольца,  In FIG. 2 - the same in the working position of the ring,
На фиг. 3 - показан вид на ГИП с торца, со стороны ведомого вала;  In FIG. 3 - shows a view of the ISU from the end, from the side of the driven shaft;
На фиг 4 - боковой вид преобразователя с частичным вырезом;  In Fig 4 is a side view of the transducer with a partial cutaway;
На фиг. 5 - представлена коробка перемены передачи в разрезе;  In FIG. 5 - shows a transmission change box in a section;
На фиг. 6 - показан ГИП и его коробка перемены передач в сборе с вариантом гидравлического управления зубчатого вала. Детальное описание и примеры осуществления изобретения In FIG. 6 - shows the ISU and its gearbox assembly with the option of hydraulic control of the gear shaft. Detailed Description and Embodiments
Более детально существенные конструктивные особенности заявленных объектов и функциональное взаимодействие их основных конструктивных элементов могут быть охарактеризованы следующим образом. В соответствии с изобретением ГИП содержит ведущий и ведомый узлы преобразователя, в котором ведущий узел преобразователя выполнен в виде свободно посаженного на шлицованный вал 1 монолитного ротора 2 (см. фиг. 1 , 2, 3, 4) с радиальными пазами 3 и расположенными в них пластинами 4. Ведомый узел преобразователя выполнен в виде цилиндрического корпуса 5 с передней 6 и задней 7 торцевыми крышками. В передней крышке 6 имеется уплотнительное кольцо 8. Задняя крышка 7 выполнена заодно с ведомым валом 9. In more detail, the significant design features of the claimed objects and the functional interaction of their main structural elements can be characterized as follows. In accordance with the invention, the GUI comprises a leading and a slave transducer assemblies, in which a transducer master assembly is made in the form of a monolithic rotor 2 freely mounted on a splined shaft 1 (see Figs. 1, 2, 3, 4) with radial grooves 3 and located in them plates 4. The driven unit of the Converter is made in the form of a cylindrical body 5 with front 6 and rear 7 end caps. In the front cover 6 there is a sealing ring 8. The rear cover 7 is made integral with the driven shaft 9.
В цилиндрическом корпусе 5 ведомого узла преобразователя установлено кольцо 10 (фиг.1). У кольца 10 на внешней боковой поверхности имеются выступающие за его длину жёстко скреплённые с ним цилиндрические оси 1 1 и 12 (фиг.3,4), а диаметрально противоположно этим осям 1 1 и 12 в теле кольца 10 на внешней боковой поверхности по всей длине выполнены шестерёнчатые зубья 13, находящиеся в постоянном зацеплении с зубчатым валом 14. В торцевую крышку 6 корпуса 5, не выходя наружу, встроена цилиндрическая часть 15 зубчатого вала 14, а противоположная концевая часть 16, сквозь отверстие 17 с уплотнительным элементом 18 выходит наружу за в торцевую крышку 7 со стороны ведомого вала 9. На внешней стороне торцевой крышки 7 расположена гидравлико-механическая система управляющего механизма, состоящая из зубчатого флажка 18 (фиг.З), закреплённого на концевой цилиндрической части 16 зубчатого вала 14 и гидроцилиндра 19 с пружиной 20. На штоке 21 гидроцилиндра 19 выполнены зубья реечной передачи, которые введены в постоянное зацепление с зубьями флажка 18. Рабочая полость гидроцилиндра 19 сообщена трубопроводом 22 с полой частью 23 ведомого вала 9, сквозные отверстия 24 которого прилегают к распределительному узлу 25, с торцевыми уплотнительными элементами 26 и 27. Распределительный узел 25 сообщается, в свою очередь посредством трубопровода 28 с главным цилиндром 29 (фиг.6). Цилиндрический корпус 5 снаружи имеет для охлаждения продольные ребра 30 (Фиг.4, 6). In the cylindrical housing 5 of the slave node of the Converter mounted ring 10 (figure 1). The ring 10 on the outer lateral surface has protruding beyond its length cylindrical axes 1 1 and 12 rigidly fastened with it (Figs. 3,4), and is diametrically opposite to these axes 1 1 and 12 in the body of the ring 10 on the outer lateral surface along the entire length gear teeth 13 are made, which are in constant engagement with the gear shaft 14. In the end cover 6 of the housing 5, without going outside, the cylindrical part 15 of the gear shaft 14 is built in, and the opposite end part 16, through the hole 17 with the sealing element 18, goes outside the end cap 7 from the output shaft 9. On the outer side of the end cover 7 is a hydraulic-mechanical control mechanism system consisting of a gear flag 18 (FIG. 3) fixed on the end cylindrical part 16 of the gear shaft 14 and the hydraulic cylinder 19 with the spring 20. On the rod 21 of the hydraulic cylinder 19 are rack and pinion teeth which are put into permanent engagement with the teeth of the flag 18. The working cavity of the hydraulic cylinder 19 is connected by a pipe 22 with the hollow part 23 of the driven shaft 9, the through holes 24 of which are adjacent to the distribution unit 25, with mechanical seals solid elements 26 and 27. The distribution unit 25 is in turn communicated through a pipe 28 with the main cylinder 29 (Fig.6). The cylindrical housing 5 externally has longitudinal ribs 30 for cooling (FIGS. 4, 6).
На фиг.5 изображена коробка перемены передач (КПП) для ГИП. Она содержит первичный 31 , вторичный 32 и промежуточный 33 шлицованный валы. В тело вторичного 32 вала введен первичный 31 вал своей концевой частью 34, на который установлен игольчатый подшипник 35. На первичном валу 31 жестко закреплена шестерня 36, введенная в зацепление с шестерней 37 такого же размера, которая жестко закреплена на промежуточном 33 шлицованном валу. На шлицованной части промежуточного 33 вала расположены различные по диаметру три 38, 39 и 40 шестерни со шлицами внутри, соответственно шлицам промежуточного 33 вала. Шестерни 38, 39 и 40 жестко соединены между собой и образуют единый промежуточный блок шестерен, который имеет возможность перемещения по шлицованной части промежуточного 33 вала посредствам водила 41 , в резьбовое отверстие которого входит винтовой 42 вал электродвигателя 43 управляющего механизма. На вторичном 32 валу имеется три 43, 44, 45 шестерни разного диаметра. Первая 43 шестерня жестко закреплена на вторичном 32 валу с возможностью зацепления с первой 38 шестерней блока шестерен. Вторая 44 шестерня, также жестко скрепленная на вторичном 32 валу, имеет возможность входить в зацепление со второй 39 шестерней промежуточного блока шестерен. Третья 45 шестерня вторичного 32 вала жестко закреплена на ней и постоянно зацеплена с сателлитной 46 шестерней расположенной на короткой 47 оси, впрессованной в заднюю стенку корпуса 48 (фиг.6) коробки. Сателлитная 46 шестерня имеет возможность входить в зацепление с третьей 40 шестерней промежуточного блока шестерен. Figure 5 shows the gearbox (gearbox) for the ISU. It contains primary 31, secondary 32 and intermediate 33 splined shafts. A primary 31 shaft is introduced into the body of the secondary 32 shaft by its end portion 34, on which the needle bearing 35 is mounted. On the primary shaft 31, a gear 36 is fixedly fixed, engaged into gear gear 37 of the same size, which is rigidly fixed on an intermediate 33 splined shaft. On the spline portion of the intermediate 33 shaft, three 38, 39 and 40 gears of different diameters are located with splines inside, respectively, of the splines of the intermediate 33 shaft. Gears 38, 39 and 40 are rigidly interconnected and form a single intermediate block of gears, which has the ability to move along the spline portion of the intermediate 33 shaft by means of the carrier 41, into the threaded hole of which is a screw 42 shaft of the control motor electric motor 43. On the secondary shaft 32 there are three 43, 44, 45 gears of different diameters. The first 43 gear is rigidly fixed to the secondary 32 shaft with the possibility of engagement with the first 38 gear of the gear block. The second 44th gear, also rigidly attached to the secondary 32 shaft, has the ability to mesh with the second 39th gear of the intermediate gear unit. The third 45 gear of the secondary shaft 32 is rigidly fixed to it and is constantly engaged with a satellite gear 46 located on a short 47 axis, pressed into the rear wall of the housing 48 (Fig.6) of the box. Satellite 46 gear has the ability to mesh with the third 40 gear of the intermediate gear unit.
На фиг. 6 изображены ГИП и коробка перемены передач в сборе, где показано цифрами: первичный вал 1 ведущего узла преобразователя, корпус 5 ведомого узла преобразователя, передняя 6 и задняя 7 торцевые крышки ведомого узла преобразователя, продольные 30 ребра корпуса 5, кожух 49 для торцевой крышки 7 преобразователя, ведомый вал 9 ведомого узла преобразователя, распределительный узел 25, трубопровод 28, главный цилиндр 29, корпус 48 коробки перемены передач, вторичный вал 32 коробки перемены передач, электродвигатель 43 управляющего механизма (КПП), провод электродвигателя со знаком плюс 50, провод электродвигателя со знаком минус 51 , защитный (крепежный) кожух 52. In FIG. 6 shows the GUI and the gearbox assembly, which are shown in numbers: input shaft 1 of the drive converter assembly, housing 5 of the drive converter assembly, front 6 and rear 7 end covers of the drive converter assembly, longitudinal 30 edges of the housing 5, housing 49 for the end cover 7 the converter, the driven shaft 9 of the driven node of the converter, the distribution unit 25, the pipeline 28, the main cylinder 29, the housing 48 of the gearbox, the secondary shaft 32 of the gearbox, the motor 43 of the control mechanism (gearbox), wire motor with a plus sign 50, wire an electric motor with a minus sign 51, a protective (fixing) casing 52.
ГИП и коробка перемены передач для преобразователя установленные на автомобиле работают следующим образом. В момент прогрева двигателя автомобиля и на холостых оборотах кольцо 10 внутри ведомого корпуса 5 преобразователя устанавливают в центральное положение. При этом пластины 4 ротора 2, вращая рабочую жидкость равномерно распределяют нагрузку внутри кольца 10 и на ведомый вал 9 не передается крутящий момент.  The ISU and gearbox for the converter installed on the car operate as follows. At the time of warming up the car engine and at idle, the ring 10 inside the driven housing 5 of the converter is set to a central position. In this case, the plates 4 of the rotor 2, rotating the working fluid evenly distribute the load inside the ring 10 and no torque is transmitted to the driven shaft 9.
Для трогания автомобиля с места и далее его разгона на торцевой крышке 7 (Фиг.З) зубчатый шток 21 гидроцилиндра 19 поворачивает зубчатый флажок 18, а вместе с ним поворачивается зубчатый вал 14, который смещает кольцо 10 на осях 1 1 и 12 из центрального положения в эксцентричное относительно ротора 2. Маятниковое сдвижение кольца 10 происходит на плече равном его внешнему диаметру. При этом на ведомом узле преобразователя появляется нарастающий крутящий момент с начала от гидравлических импульсов, а затем, с увеличением числа оборотов ведущего узла преобразователя и от инерционных сил пластин 4.  To move the car from its place and then accelerate it on the end cover 7 (Fig. 3), the toothed rod 21 of the hydraulic cylinder 19 rotates the toothed flag 18, and with it rotates the toothed shaft 14, which moves the ring 10 on the axes 1 1 and 12 from the central position eccentric relative to the rotor 2. The pendulum movement of the ring 10 occurs on the shoulder equal to its outer diameter. In this case, an increasing torque appears from the beginning from the hydraulic pulses on the driven unit of the converter, and then, with an increase in the number of revolutions of the drive unit of the converter and from the inertial forces of the plates 4.
При сбрасывании числа оборотов ведущего узла преобразователя до холостых, гидравлическая система управления начинает работать в обратном направлении. Пружина 20 гидроцилиндра 19 отодвигает зубчатый шток 21 и соединённый с ним зубчатый флажок 18 с зубчатым валом 14 в исходное положение. При этом кольцо 10 возвращается в центральное положение. When resetting the speed of the drive unit to idle, the hydraulic control system starts to work in the opposite direction. The spring 20 of the hydraulic cylinder 19 pushes the toothed rod 21 and the connected toothed flag 18 with the toothed shaft 14 to the original position. In this case, the ring 10 returns to the center position.
Коробка перемены передач для ГИЛ работает следующим образом. В момент прогрева двигателя и холостых оборотов, как было сказано выше, кольцо 10 находится в центральном положении и не передаёт крутящий момент на ведомый 9 вал преобразователя и соответственно на коробку перемены передач, при этом единый промежуточный блок шестеренок 38, 39 и 40 может находится в любом положении на шлицованной части промежуточного 33 вала.  Gearbox for GIL works as follows. At the time of warming up the engine and idle, as mentioned above, the ring 10 is in the central position and does not transmit torque to the driven shaft 9 of the converter and, accordingly, to the gearbox, while a single intermediate gear unit 38, 39 and 40 can be in any position on the spline portion of the intermediate shaft 33.
При помощи водила 41, в резьбовое отверстие которого входит винтовой 42 вал электродвигателя 43 управляющего механизма, единый промежуточный блок шестерен 38, 39, 40 может включить одну из нужных передач. Прямая передача вперед при движении транспортного средства по ровной дороге осуществляется зацеплением шестерни 39 блока шестерен с шестерней 44 вторичного вала 32. Для движения автомобиля вперед по серпантину или другому, с повышенной нагрузкой для автомобиля, пути включается прямая передача с редукцией. В этом случае шестерня 38 блока шестерен вводится в зацепление с шестерней 43. Для осуществления движения автомобиля назад шестерня 40 блока шестерен вводится в зацепление с сателлитной 46 шестерней, которая постоянно соединена с шестерней 45. При этом соединении происходит движение автомобиля назад с редукцией передаваемого крутящего момента. Промышленная применимость и достижение With the help of a carrier 41, into the threaded hole of which a screw 42 shaft of an electric motor 43 of a control mechanism enters, a single intermediate block of gears 38, 39, 40 can switch on one of the necessary gears. Direct forward gear when the vehicle is moving on a level road is engaged by gearing 39 of the gear block with gear 44 of the secondary shaft 32. To move the car forward along a serpentine or other, with an increased load for the car, the direct gear with reduction is engaged. In this case, the gear unit gear 38 is engaged with the gear 43. To reverse the gear, the gear unit 40 is engaged with a satellite gear 46, which is constantly connected to gear 45. When this connection is made, the vehicle moves backward with reduction of the transmitted torque. . Industrial Applicability and Achievement
технического результата.  technical result.
Соответствие критерию промышленная применимость заявленных объектов доказывается как широким изготовлением и использованием различных механизмов подобного назначения, в частности, для преобразования крутящего момента в промышленных масштабах, так и отсутствием в заявленных притязаниях каких-либо практически трудно реализуемых признаков. Compliance with the criterion of industrial applicability of the claimed objects is proved both by the wide manufacture and use of various mechanisms for this purpose, in particular, for converting torque on an industrial scale, and the absence of any practically difficult features in the claimed claims.
Достигаемый технический результат, как показали данные экспериментов, может быть реализован только взаимосвязанной совокупностью всех существенных признаков заявленных объектов, отраженных в формуле изобретения. Указанные в ней отличия дают основание сделать вывод о новизне данного технического решения, а совокупность испрашиваемых притязаний в связи с их неочевидностью - о его изобретательском уровне, что доказывается также вышеприведенным детальным описанием заявленных объектов.  The achieved technical result, as shown by the data of experiments, can be realized only by an interconnected set of all the essential features of the claimed objects reflected in the claims. The differences indicated in it give reason to conclude that the technical solution is new, and the totality of the claimed claims in connection with their non-obviousness is about its inventive step, which is also proved by the above detailed description of the claimed objects.
Для иллюстрации достижения технического результата, который как уже отмечалось обеспечивается только совместным использованием заявленных взаимосвязанных объектов при всех значениях параметров в их указанных пределах, в дополнение к вышеизложенному и в качестве дополнительных сведений, подтверждающих возможность осуществления изобретения, целесообразно привести примеры практического выполнения 00674 To illustrate the achievement of the technical result, which, as already noted, is provided only by the joint use of the declared interconnected objects for all parameter values within their specified limits, in addition to the foregoing and as additional information confirming the possibility of carrying out the invention, it is advisable to give examples of practical implementation 00674
21  21
заявленного способа в экспериментальных устройствах, при описании которых нецелесообразно многократно излагать информацию, общую для каждого из примеров и уже с разной степенью подробности отраженную в формуле и описании изобретения. Целесообразно привести только количественную информацию, отличающую один пример от другого, которая для удобства сведена в таблицу. of the claimed method in experimental devices, the description of which is impractical to repeatedly state information common to each of the examples and already with varying degrees of detail reflected in the claims and the description of the invention. It is advisable to give only quantitative information that distinguishes one example from another, which for convenience is summarized in a table.
При сопоставлении результатов проведенных экспериментов, отраженных в примерах, и ближайших аналогов оказалось целесообразным использовать в качестве параметра, характеризующего достигаемый технический результат, например, параметр D, определяющий соотношение величин их КПД при адекватных условиях проведения экспериментов. Как следует из таблицы, в оптимальном варианте (пример 1 таблицы) достигалось наиболее высокое значение указанного выше результата: Ό-\ ,2. Нижние и верхние значения заявленных пределов были получены на основе статистической обработки результатов экспериментальных исследований, анализа и обобщения их и известных из опубликованных источников данных, исходя из условия приближения параметра D к 1 . Примеры 2-6 таблицы отражают разнообразные варианты осуществления заявленных объектов при нахождении параметров, характеризующих их существенные признаки, внутри пределов, отраженных в формуле изобретения.  When comparing the results of the experiments, reflected in the examples, and the closest analogues, it turned out to be advisable to use as a parameter characterizing the achieved technical result, for example, parameter D, which determines the ratio of their efficiency under adequate experimental conditions. As follows from the table, in the best case (example 1 of the table) the highest value of the above result was achieved: Ό- \, 2. The lower and upper values of the declared limits were obtained on the basis of statistical processing of the results of experimental studies, analysis and generalization of them and known from published data sources, based on the condition that the parameter D approaches 1. Examples 2-6 of the table reflect a variety of embodiments of the claimed objects when finding the parameters characterizing their essential features, within the limits reflected in the claims.
Кроме того при практической реализации ГИП, системы управления им, коробки перемены передач (КПП) для преобразователя и способа преобразования ими крутящего момента повышается удобство эксплуатации, достигается также обеспечение возможности плавного и четкого включения ведомого узла преобразователя в широком диапазоне частот вращения ведущего узла и повышение их надежности и долговечности. In addition, in the practical implementation of the ISU, its control system, gear change box (PPC) for the converter and the method of converting torque by them, the convenience of operation is improved, it is also ensured that the slave unit of the converter can be switched on smoothly and clearly in a wide range of speeds of the drive unit and increase their reliability and durability.
Таблица jYo Название Номера вариантов практического выполнения о параметра  Table jYo Name Practical Implementation Option Numbers About Parameter
п/п 1 2 3 4 5 6b / w 1 2 3 4 5 6
1 N, 2 3 4 6 12 24 1 N, 2 3 4 6 12 24
2 (V, i-0,7V2) / 1,2 0,7 1,2 1,3 1,5 1,7 2 (V, i-0.7V 2 ) / 1.2 0.7 1.2 1.3 1.5 1.7
3 (L,+1,1L2)/L2 1,2 1Д 1,14 1,27 1,3 1,4 3 (L, + 1.1L 2 ) / L 2 1.2 1D 1.14 1.27 1.3 1.4
4 (Р, I Р2/к) / Р, 2,7 1,0 1,8 2,3 3,6 7,9 4 (P, I P 2 / c) / P, 2.7 1.0 1.8 2.3 3.6 7.9
5 к 0,6 0,2 0,4 0,5 0,8 1 5 to 0.6 0.2 0.4 0.5 0.8 1
6 (a_V3 1,7 1,1 1,3 1,6 1,8 1,9 6 (a_V 3 1.7 1.1 1.3 1.6 1.8 1.9
7 а. 1,1 0,5 0,7 0,8 0,9 1,2 7 a. 1.1 0.5 0.7 0.8 0.9 1.2
8 Л, Нм"2 сек 0,31 0,06 0,19 0,25 0,53 0,69 8 L, Nm "2 sec. 0.31 0.06 0.19 0.25 0.53 0.69
9 В, Н сек2 кг 1 0,41.10 1,9.10' 3,2.10"3 5,3.10"3 6,4.10"3 7,1.10"3 9 V, N sec 2 kg 1 0.41.10 1.9.10 ' 3.2.10 "3 5.3.10 " 3 6.4.10 "3 7.1.10 " 3
10 D 1,2 1,1 1,15 1,08 1,12 1,14 10 D 1.2 1.1 1.15 1.08 1.12 1.14

Claims

Формула изобретения. Claim.
1. Гидравлико-инерционный преобразователь крутящего момента, содержащий ведущий и ведомый узлы, с формированием ими внутренней полости, наполненной рабочей жидкостью, исполнительный, распределительный и управляющий механизмы, в котором ведущий узел выполнен в виде посаженного на шлицованный вал монолитного ротора, секционированного в его наружной части радиальными пазами и расположенными в них пластинами с возможностью поступательно-возвратного перемещения пластин в пазах при их вращении, при этом радиальные пазы в роторе ведущего узла преобразователя выполнены сквозными и направлены вдоль оси ротора, ведомый узел преобразователя выполнен в виде ограниченного снаружи цилиндрической поверхностью корпуса с передней и задней торцевыми крышками, в передней крышке которого расположено уплотнительное кольцо, а задняя торцевая крышка выполнена заодно с ведомым валом, внутри корпуса ведомого узла по всей его длине установлено кольцо, с возможностью совершения им по отношению к корпусу маятниковых перемещений, на внешней боковой поверхности кольца установлены выступающие за его длину и жёстко скреплённые с ним цилиндрические оси, которые без выхода их наружу встроены в торцевые крышки, на внешней боковой поверхности кольца по всей его длине диаметрально противоположно цилиндрическим осям в теле кольца выполнены шестерёнчатые зубья, введенные в постоянное зацепление с зубчатым валом, в торцевую крышку корпуса ведомого узла, со стороны ведущего вала встроена без выхода наружу цилиндрическая часть зубчатого вала, а противоположная его концевая часть сквозь отверстие с уплотнительным элементом выведена наружу в торцевую крышку со стороны ведомого вала, управляющий механизм преобразователя расположен на внешней стороне торцевой крышки с ведомым валом и составлен из зубчатого флажка, жёстко закреплённого на концевой части зубчатого вала, и гидроцилиндра с пружиной, на штоке которого выполнены зубья реечной передачи, введенные в постоянное зацепление с зубьями флажка, рабочая полость гидроцилиндра сообщена трубопроводом с полой частью ведомого вала, сквозные радиальные отверстия которого выполнены с прилеганием к распределительному механизму, снабженному торцевыми уплотнительными элементами, при этом распределительный механизм гидравлически сообщён посредством трубопровода с главным цилиндром, а управляющий механизм преобразователя снабжён блоком выработки управляющего электрического сигнала в диапазоне дискретно заданных частот вращения ведущего узла преобразователя, который соединен с исполнительным механизмом включения ведомого узла преобразователя. 1. A hydraulic-inertial torque converter containing a driving and driven units, with the formation of an internal cavity filled with a working fluid, an actuating, distributing and controlling mechanism, in which the driving unit is made in the form of a monolithic rotor mounted on a splined shaft, partitioned in its outer parts with radial grooves and the plates located in them with the possibility of translational-reciprocal movement of the plates in the grooves during their rotation, while the radial grooves in the rotor of the drive the transformer la are made through and directed along the axis of the rotor, the driven unit of the converter is made in the form of a housing bounded externally with a front and rear end caps, the front cover of which has a sealing ring, and the rear end cap is integral with the driven shaft, inside the housing of the driven unit over its entire length, a ring is installed, with the possibility of making it with respect to the body of the pendulum movements, I protrude on the outer side surface of the ring ue to its length and is rigidly fastened with him cylindrical axis, which without departing from their outwardly built into the end caps, along its length diametrically opposite axes of cylindrical rings are made in the body Geared teeth on the outer side surface of the ring, entered in constant engagement with a gear shaft, in the end cover of the driven unit housing, from the drive shaft side, the cylindrical part of the gear shaft is built in without going outside, and its opposite end part through the hole with the sealing element is brought out into the end cover from the output shaft side, the control mechanism of the converter is located on the outside end cover with a driven shaft and is made up of a gear flag rigidly fixed to the end part of the gear shaft, and a hydraulic cylinder with a spring, on the rod of which the teeth are made gears, put into permanent engagement with the teeth of the flag, the working cavity of the hydraulic cylinder is connected by a pipeline with a hollow part of the driven shaft, the through radial holes of which are made adjacent to the distribution mechanism provided with end sealing elements, while the distribution mechanism is hydraulically connected by means of a pipeline with the main cylinder, and the control mechanism of the converter is equipped with a block for generating a control electric signal in the range of discretely specified hours the rotation of the driving transducer assembly which is connected to the actuator assembly incorporating the driven transducer.
2. Преобразователь по п.1 , внутренняя полость которого на 85-90% от ее объема заполнена рабочей жидкостью.  2. The Converter according to claim 1, the inner cavity of which is 85-90% of its volume is filled with a working fluid.
3. Преобразователь по п.1 , в котором наружная цилиндрическая поверхность ведомого узла снабжена продольными рёбрами для охлаждения. 3. The Converter according to claim 1, in which the outer cylindrical surface of the driven unit is provided with longitudinal ribs for cooling.
4. Коробка перемены передач гидравлико-инерционного преобразователя крутящего момента, содержащая первичный, вторичный и шлицованный промежуточный валы с 5 установленными на них шестернями, при этом первичный и вторичный валы выполнены соосными и в тело вторичного вала введен первичный вал своей концевой частью, на которой установлен игольчатый подшипник, на первичном валу жестко закреплена шестерня, введенная в зацепление с первой шестерней ю такого же размера, жестко закрепленной на промежуточном валу, а на шлицованной части этого вала расположены различные по диаметру три, последовательно вторая, третья и четвертая, шестерни со шлицами внутри соответственно шлицам промежуточного вала, эти три шестерня жестко соединены между4. A gear change box of a hydraulic-inertial torque converter, comprising primary, secondary and spline intermediate shafts with 5 gears mounted on them, while the primary and secondary shafts are made coaxial and the primary shaft is inserted into the body of the secondary shaft with its end part on which it is mounted needle bearing, on the input shaft the gear is rigidly fixed, engaged in engagement with the first gear of the same size, rigidly fixed on the intermediate shaft, and on the splined part of this shaft a different diameter are arranged three sequentially the second, third and fourth gear wheels splined slots within the intermediate shaft, respectively, the three gear rigidly interconnected
15 собой с образованием ими единого промежуточного блока шестерен, который установлен с возможностью перемещения по шлицованной части промежуточного вала посредством водила, в резьбовое отверстие которого введен винтовой вал электродвигателя управляющего механизма, на вторичном валу0 установлены три шестерни разного диаметра, жестко закрепленные на нем, первая из них установлена с возможностью введения в зацепление с первой шестерней промежуточного блока шестерен, вторая шестерня вторичного вала установлена с возможностью введения в зацепление со второй шестерней промежуточного блока5 шестерен, третья шестерня вторичного вала постоянно зацеплена с сателлитной шестерней, расположенной на короткой оси, впрессованной в заднюю стенку корпуса коробки, сателлитная шестерня установлена с возможностью введения в зацепление с третьей шестерней промежуточного блока шестерен. 15 by themselves with the formation of a single intermediate block of gears, which is mounted with the possibility of moving along the splined part of the intermediate shaft by means of a carrier, into the threaded hole of which a helical shaft of the control motor electric motor is inserted, three gears of different diameters are fixed on it on the secondary shaft0, the first of which they are installed with the possibility of engaging with the first gear of the intermediate gear block, the second gear of the secondary shaft is installed with the possibility of introducing engages with the second gear bloka5 intermediate gears, the output shaft third gear constantly engaged with the satellite pinion located on the short axis, pressed into the rear wall of the box housing, the satellite gear is installed with the possibility of introducing into engagement with the third gear of the intermediate gear block.
5. Способ преобразования устройствами по п.п.1 и 4 крутящего момента, по которому на холостом ходу или при отсутствии необходимости в передаче крутящего момента с помощью исполнительного, распределительного и управляющего механизмов преобразователя устанавливают кольцо ведомого узла, в центральное, симметричное относительно внутренней поверхности ведомого узла, положение, приводят во вращение ведущий узел, которым посредством его ротора, с расположенными в пазах ротора пластинами, формируют одинаковые величины вращаемых объемов рабочей жидкости в динамически изменяемых полостях, ограниченных поверхностью ротора, его пластинами и внутренней поверхностью кольца ведомого узла, равномерно распределяют при этом нагрузку внутри кольца и сводят тем самым к нулевой величине передаваемый крутящий момент, при необходимости передачи от ведущего узла на ведомый узел крутящего момента поворачивают шестерёнчатые зубья кольца ведомого узла с помощью зубчатого штока и соединённого с ним зубчатого флажка с зубчатым валом и перемещают кольцо ведомого узла в эксцентричное относительно ротора и ведомого узла положение, обеспечивают тем самым возвратно- поступательное перемещение пластин в радиально-выполненных в роторе пазах и формируют при этом динамически изменяемые величины вращаемых объемов рабочей жидкости, создают тем самым преобразуемыми объемами рабочей жидкости гидравлико- инерционную составляющую передаваемого крутящего момента, суммируемую с механо- инерционной его составляющей, 5 формируемой при вращении возвратно-поступательно перемещаемыми пластинами в радиальных пазах ротора, регулируют суммарную величину преобразуемого крутящего момента до его максимального значения, передаваемого на вторичный вал коробки перемены передач, изменением угла ю отклонения от центрального положения кольца ведомого узла и взаимосвязанным с ним изменением коэффициента редукции коробки перемены передач, при уменьшении нагрузки или сбрасывании числа оборотов ведущего узла преобразователя до значений холостого хода, с помощью пружины гидроцилиндра5. The method of converting devices according to items 1 and 4 to the torque according to which at idle or when there is no need to transmit torque using the actuator, distribution and control mechanisms of the converter, the ring of the driven unit is installed in a central, symmetrical with respect to the inner surface of the driven unit, position, the leading unit is rotated by means of which, by means of its rotor, with the plates located in the grooves of the rotor, form the same values of the rotational volumes of the working fluid in dynamically changing cavities bounded by the surface of the rotor, its plates and the inner surface of the ring of the driven unit, evenly distribute the load inside the ring and thereby reduce the transmitted torque to zero, if necessary, transfer torque from the driving unit to the driven unit gear teeth of the ring of the driven unit with the help of a gear rod and a gear flag connected to it with a gear shaft and move the ring of the driven unit to an eccentric position of the rotor and the driven unit, thereby providing reciprocating movement of the plates in the grooves radially made in the rotor and thereby forming dynamically variable the magnitude of the rotational volumes of the working fluid, thereby creating the converted fluid volumes of the hydraulic inertial component of the transmitted torque, summed with its mechanical inertial component 5, formed by rotation of the reciprocating plates in the radial grooves of the rotor, regulate the total value of the converted torque to its maximum value transmitted to the secondary shaft of the gearbox by changing the angle of deviation from the central position the ring of the driven unit and the change in the reduction coefficient of the gearbox associated with it, when reducing the load or dropping the speed of the drive unit of the converter to the idle speed, using the hydraulic cylinder spring
15 управляющего механизма отодвигают зубчатый шток и соединённый с ним зубчатый флажок с зубчатым валом в исходное положение, перемещают при этом шестерёнчатые зубья кольца ведомого узла и возвращают в итоге его в центральное, симметричное относительно ротора и ведомого узла положение, 0 изменение на обратное направления крутящего момента, передаваемого на вторичный вал коробки перемены передач, производят в режиме холостого хода соответствующим переключением ее шестерен заднего хода. 15 of the control mechanism move the toothed rod and the toothed flag connected to it with the toothed shaft to its original position, move the gear teeth of the ring of the driven unit while finally returning it to a central position, symmetrical with respect to the rotor and the driven unit, 0 reversing the direction of torque transmitted to the secondary shaft of the gearbox is idle by the corresponding switching of its reverse gears.
6. Способ по п.5, в соответствии с которым формируют 5 динамически перемещаемые объемы рабочей жидкости, полностью или частично заполняющие динамически изменяемые объемы полостей, число Ni полостей выбирают в пределах 6. The method according to claim 5, in accordance with which form 5 dynamically moving volumes of the working fluid, fully or partially filling dynamically variable volumes of cavities, the number of Ni cavities is chosen within
2<N,<24,  2 <N, <24,
приведением во вращение ведущего вала и смещением колец изменяют величины объемов полостей в диапазоне от минимального до максимального их значения в пределах by bringing the drive shaft into rotation and displacing the rings, the values of the volume of the cavities vary in the range from minimum to maximum values within
0,7< (V, Ю,7У2) / У2 <1 ,7, где 0.7 <(V, Y, 7U 2 ) / Y 2 <1, 7, where
V] - минимальная величина объемов полостей,  V] is the minimum value of the volume of cavities,
V2 - максимальная величина объемов полостей, V 2 - the maximum value of the volume of the cavities,
при этом смещением колец создают дисбаланс центра масс пластин, перемещая центр от его совпадения с осью симметрии ротора на расстояние от оси, величину которого выбирают в пределах while the displacement of the rings creates an imbalance in the center of mass of the plates, moving the center from its coincidence with the axis of symmetry of the rotor by a distance from the axis, the value of which is chosen within
1, 1< (Li+1 ,1L2) / Lz<l ,4, где 1, 1 <(Li + 1, 1L 2 ) / Lz <l, 4, where
Li - максимальная величина смещения центра масс пластин,  Li is the maximum displacement of the center of mass of the plates,
L2 - величина диаметра ротора, L 2 - the value of the diameter of the rotor,
и тем самым на ведомом узле формируют суммарный ведомый крутящий момент ΡΣ из его гидравлической Рг и инерционной Ри составляющих в виде and thereby, on the slave unit, the total driven torque Ρ Σ is formed from its hydraulic Рг and inertial Ри components in the form
ΡΣ =РН- Ри-А (V2 - V,) (ω,-ω2) i В D L2 ω,2, где A - экспериментальный коэффициент пропорциональности между величиной Рг гидравлической составляющей крутящего момента и максимальной величиной (V2-Vi) изменения объемов рабочей жидкости в каждой из полостей при их полном заполнении, α>ι частота вращения ведущего вала, Ρ Σ = RN-Ri-A (V 2 - V,) (ω, -ω 2 ) i В DL 2 ω, 2 , where A is the experimental coefficient of proportionality between the value Рг of the hydraulic component of the torque and the maximum value (V 2 - Vi) changes in the volumes of the working fluid in each of the cavities when they are completely filled, α> ι rotation frequency of the drive shaft,
ω2 - частота вращения ведомого вала, В - экспериментальный коэффициент пропорциональности между величиной Ри и суммарным динамическим дисбалансом D масс перемещающихся пластин, определяемым суммарной массой пластин, а также величинами L2 и сй ω 2 - speed of the driven shaft, B is the experimental coefficient of proportionality between the value of Pu and the total dynamic imbalance D of the mass of the moving plates, determined by the total mass of the plates, as well as the values of L 2 and
в результате, ведущий Pi крутящий момент преобразуют в ведомый Р2 крутящий момент с учетом величины к редукции коробки перемены передач, величины которых выбирают из соотношений l< (Pi + P2 k) / P, <7,9, as a result, the driving torque Pi is converted into the driven torque P 2 , taking into account the magnitude of the reduction gearbox, the values of which are selected from the relations l <(Pi + P 2 k) / P, <7.9,
0,2< к <1.  0.2 <k <1.
7. Способ по п.6, по которому, минимальную величину V3 суммы объемов рабочей жидкости по отношению к максимальной величине суммы V4 объемов полостей выбирают из соотношения l , l< (a,V3 +0,7V4) / V4 <1 ,9, 7. The method according to claim 6, in which the minimum value of V 3 the sum of the volumes of the working fluid relative to the maximum amount of V 4 the volume of the cavities is selected from the ratio l, l <(a, V 3 + 0,7V 4 ) / V 4 <1, 9,
корректируя V3 с помощью экспериментального коэффициента а выбираемого в зависимости от вида рабочей жидкости и максимального количества N] полостей в пределах adjusting V 3 using the experimental coefficient a selected depending on the type of working fluid and the maximum number N] cavities within
0,5<а, <1 ,2,  0.5 <a, <1, 2,
а максимальную величину гидравлической составляющей ведомого крутящего момента корректируют с помощью экспериментального коэффициента А, выбираемого в пределах and the maximum value of the hydraulic component of the driven torque is adjusted using the experimental coefficient A, selected within
0,06 Нм"2 сек <А <0,69 Нм~2 сек, и максимальную величину инерционной составляющей ведомого крутящего момента корректируют с помощью экспериментального коэффициента В, выбираемого в пределах 0.06 Nm "2 s <A <0.69 Nm ~ 2 s, and the maximum value of the inertial component of the driven torque is adjusted using the experimental coefficient B, selected within
1 ,9.10"3 Н сек2 кг"'<В<7, 1.10"3Н сек2 кг 1. 1, 9.10 "3 N sec 2 kg " '<B <7, 1.10 "3 N sec 2 kg 1 .
PCT/RU2011/000674 2010-09-14 2011-09-02 Hydraulic inertial converter, transmission and method for converting torque using same WO2012036590A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010137886/11A RU2438048C1 (en) 2010-09-14 2010-09-14 Hydraulic-inertia converter, its gear box and procedure for conversion of torque with it
RU2010137886 2010-09-14

Publications (3)

Publication Number Publication Date
WO2012036590A2 true WO2012036590A2 (en) 2012-03-22
WO2012036590A9 WO2012036590A9 (en) 2012-07-19
WO2012036590A3 WO2012036590A3 (en) 2012-11-01

Family

ID=44925775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2011/000674 WO2012036590A2 (en) 2010-09-14 2011-09-02 Hydraulic inertial converter, transmission and method for converting torque using same

Country Status (3)

Country Link
EA (2) EA201101027A1 (en)
RU (1) RU2438048C1 (en)
WO (1) WO2012036590A2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110094434B (en) * 2018-01-30 2022-08-16 徕卡姆动力传动系统有限责任公司 Peak torque limiter
RU2722737C1 (en) * 2019-06-28 2020-06-03 Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева", ПАО КМЗ Drive

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2071575C1 (en) * 1992-08-06 1997-01-10 Василий Сергеевич Малышев Changeable gear train
RU2259282C2 (en) * 2003-07-25 2005-08-27 Темираев Руслан Казбекович Hydraulic-inertia converter, control system, gearbox and method of torque conversion
CN101290008B (en) * 2008-06-18 2011-05-04 邵锐勋 Low speed heavy pressure vane pump for hydraulic bicycle

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012036590A3 (en) 2012-11-01
EA015705B1 (en) 2011-10-31
EA201101027A1 (en) 2011-12-30
RU2438048C1 (en) 2011-12-27
WO2012036590A9 (en) 2012-07-19
EA201100315A1 (en) 2011-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7951040B2 (en) Triple-axle-drive variable transmission for heavy machinery
EP1865226A1 (en) Double clutch transmission
EP1692416A1 (en) Gear change mechanism
CA1075038A (en) Dual path, dual range transmission
CN206563040U (en) Wet clutch and bringing onto load manual transmission
WO1986001868A1 (en) Countershaft transmission
SE1350121A1 (en) Gearbox for vehicles and vehicles which include such a gearbox
KR101150703B1 (en) Power train having touque convertor for forklift and construction vehicle
WO2012036590A2 (en) Hydraulic inertial converter, transmission and method for converting torque using same
SE1350122A1 (en) Gearbox for vehicles and vehicles which include such a gearbox
CN107830126B (en) Electrohydraulic control power output device
CN105090385A (en) Electric finger pin joint device type three-gear automatic transmission for electric vehicle
JP6285503B2 (en) Speed change mechanism
EP0062709B1 (en) Improvements to constant mesh gearboxes
CN210318376U (en) Gearbox turns to adjusting device
USRE33126E (en) Gear assisted continuously variable transmission
CN208669966U (en) Bringing onto load manual transmission
US3491618A (en) Hydromechanical compound transmission with reversing gear means
US5950490A (en) Multi-clutched transmission system
WO2012028871A1 (en) Gear mechanism
CN111810628B (en) Hydraulic electric control gear shifting speed change system
CN216789137U (en) Novel multi-gear automatic transmission
CN201851640U (en) Gear shifting device of power output mechanism
RU2259282C2 (en) Hydraulic-inertia converter, control system, gearbox and method of torque conversion
RU2010115537A (en) AUTOMATIC GEARBOX

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11825514

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

DPE2 Request for preliminary examination filed before expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
NENP Non-entry into the national phase in:

Ref country code: DE

122 Ep: pct app. not ent. europ. phase

Ref document number: 11825514

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2