WO2014030989A1 - Регулируемая гидропередача - Google Patents

Регулируемая гидропередача Download PDF

Info

Publication number
WO2014030989A1
WO2014030989A1 PCT/LV2012/000020 LV2012000020W WO2014030989A1 WO 2014030989 A1 WO2014030989 A1 WO 2014030989A1 LV 2012000020 W LV2012000020 W LV 2012000020W WO 2014030989 A1 WO2014030989 A1 WO 2014030989A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sleeve
hydraulic transmission
transmission according
piston
core
Prior art date
Application number
PCT/LV2012/000020
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Станиславс МИРОПОЛЕЦС
Павелс МИРОПОЛЕЦС
Original Assignee
Miropolecs Stanislavs
Miropolecs Pavels
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 Miropolecs Stanislavs, Miropolecs Pavels filed Critical Miropolecs Stanislavs
Priority to KR1020157006926A priority Critical patent/KR20150046178A/ko
Priority to IN1795DEN2015 priority patent/IN2015DN01795A/en
Priority to EA201590399A priority patent/EA201590399A1/ru
Priority to JP2015528427A priority patent/JP2015526667A/ja
Priority to EP12883281.3A priority patent/EP2889510B1/en
Priority to CA2879813A priority patent/CA2879813A1/en
Priority to US14/420,816 priority patent/US9709143B2/en
Priority to BR112015002699A priority patent/BR112015002699A2/pt
Priority to CN201280075303.9A priority patent/CN104736896B/zh
Publication of WO2014030989A1 publication Critical patent/WO2014030989A1/ru

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
    • F16H39/00—Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution
    • F16H39/04—Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit
    • F16H39/06—Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit pump and motor being of the same type
    • F16H39/26—Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit pump and motor being of the same type with liquid chambers not shaped as bodies of revolution or shaped as bodies of revolution eccentric to the main axis of the gearing
    • F16H39/30—Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit pump and motor being of the same type with liquid chambers not shaped as bodies of revolution or shaped as bodies of revolution eccentric to the main axis of the gearing with liquid chambers formed in stationary members
    • 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
    • F16H39/00—Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution
    • F16H39/04—Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit
    • F16H39/06—Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit pump and motor being of the same type
    • F16H39/26—Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit pump and motor being of the same type with liquid chambers not shaped as bodies of revolution or shaped as bodies of revolution eccentric to the main axis of the gearing
    • 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
    • F16H53/00—Cams ; Non-rotary cams; or cam-followers, e.g. rollers for gearing mechanisms
    • F16H53/02—Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams
    • F16H53/025—Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams characterised by their construction, e.g. assembling or manufacturing features
    • 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
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/42—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic involving adjustment of a pump or motor with adjustable output or capacity
    • F16H61/427—Motor capacity control by mechanical control means, e.g. by levers or pedals
    • 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
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/42—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic involving adjustment of a pump or motor with adjustable output or capacity
    • F16H61/437—Pump capacity control by mechanical control means, e.g. by levers or pedals
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20012—Multiple controlled elements
    • Y10T74/20018—Transmission control

Definitions

  • the invention relates to hydraulic gears of rotation and can be used in power transmissions and kinematic systems where a stepless change in gear ratio is required, in particular in vehicle transmissions.
  • the purpose of the invention is to increase the transmission efficiency, maximum speed, power and reduce the size of the device.
  • Known automotive hydromechanical transmission comprising a hydro-transformer, a mechanical gearbox, multi-plate friction clutches and belt brake mechanisms enclosed in a composite housing.
  • cam shafts with a piston of a hyprochoid profile, separated by a curly wall placed inside the sleeve.
  • the internal mechanism of the device is compactly located in a hollow body and consists of a controlled sleeve, a stationary dividing jumper-core inside it and two rotors.
  • the casing has a window for the control lever output connected to the sleeve, and is closed by covers at the ends.
  • the core divides the space inside the sleeve into two variable parts and, together with the covers, is the support of the camshafts with eccentrically mounted pistons. Any of the rotors can be both master and driven and can be rotated in both directions.
  • the gear ratio of the device is changed by moving the sleeve over the control lever relative to the stationary body and core. It changes the ratio of the volumes of the two parts of the space inside the sleeve and, therefore, the revolutions of the shafts is proportional to the displacement of the sleeve.
  • FIG. 1 the main hydraulic transmission device in longitudinal section
  • FIG. 2 - a longitudinal section of a reduced shortened hydraulic transmission with a rod lever, with rolling bearings on the shafts and without a gear transmission for options: a - with a single-channel core and with expansion joints instead of clamps, b - with a two-channel core and with piston seating on the shafts without bearings;
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the device along line 3-3 of FIG. 2b;
  • FIG. 4 is a section and a view of the sleeve 7 in FIG. 1: a - longitudinal section of the sleeve, b - view along arrow 4 in FIG. 4a, c is a cross-sectional view taken along line 4 -4 'in FIG. 4a; d is a section along line 4 "-4" in FIG. 4s;
  • FIG. 5 is a sectional view of a sleeve 7 'in FIG. 1: a is a longitudinal section of the sleeve, b is a view along arrow 5 in FIG. 5a, c is a section along the line 5 '-5' in FIG. 5a;
  • FIG. 7 is a section and a view of a sleeve 7 ′′ in Fig. 2a: a is a longitudinal section of a sleeve, b is a view along arrow 7 in Fig. 7a;
  • FIG. 8 is a sectional view of the sleeve l w in FIG. 2b: a is a longitudinal section of the sleeve, b is a view along arrow 8 in FIG. 8a;
  • FIG. 9 is a view of the end face of the core for options: a - core 5 simple in FIG. 1b - core 5 'with 1 channel hole in FIG. 2a, c - 5 "core with 2 channel openings in Fig. 2b;
  • FIG. 10 is a transverse section taken along line 10-10 of FIG. 1 for options: a - with a round central hole in the clip 9, b - with a curly central hole in the clip 9 ';
  • FIG. 12 is a transverse section taken along line 12-12 of FIG. 2a with subsequent rotation of the cam 17 'and the shaft at an angle a from the vertical for options: a - with a sleeve 7 ", b - with a sleeve 7'";
  • FIG. 13 is a cross section along line 13-13 of FIG. 2a after turning the cam 17 with the shaft at an angle ⁇ from the vertical for options: a - with the sleeve 7 ", b - with the sleeve 7"'.
  • FIG. 2 shows the following possible changes in hydraulic transmission compared to the main embodiment in FIG. one:
  • rolling bearings 28, 29, 30 are used instead of plain bearings 18, 19, 20 (Fig. 1);
  • the first change is a shortened version designed for downshifts with only a short shaft 1 'drive.
  • Each of the first 6 changes can be applied with any one or more other changes. But each core option can only be used with a specific sleeve variant, which is indicated by the + sign in the following table.
  • FIG. 1 1; 9a 2a; 9b 2b; 9s t
  • HOUSING 4 (Fig. 1, 2) is a device in which the rotation speed conversion mechanism is located.
  • a longitudinal window 12 for the output of the sleeve control lever 6 or 6 ', the locking lever with the sleeve against rotation and providing them with N. travel.
  • the body (or covers 8 and 8 ') must have plugs 14 or openings that serve to fill and drain the working fluid and to replenish it in case of flow due to evaporation or etching and for pumping during overheating. At the ends of the case there are a number of threaded holes for attaching covers.
  • COVERS 8 and 8 ' (Figs. 1, 2) have a central hole with a seal treatment and bearing for supporting the shaft, as well as simple mounting holes opposite the threaded holes on the ends of the housing. On the lid can be placed inlet fittings mentioned above. Covers can be of two options.
  • the first option 8 (Fig. 1) provides for the presence of gear 16, protruding inside the hydraulic transmission.
  • the gear can be made integrally with the rest of the cover or be a separate part that is fixed to the cover.
  • the second embodiment is a cover 8 'without gear (FIG. 2).
  • Both shafts 1 (or) and 2 are identical in design, but may differ slightly, for example, in length and output parts connected to the drive or power consumer in any known manner.
  • the shaft part which is connected between the cover and the core 5 (or 5 ', 5 "), is made in the form of a cylindrical cam 17 or 17' with an eccentricity e to the axis of the rest of the shaft. This eccentricity determines the parameters of the gear and gear , piston hypothyroids, core profiles and liner passages.
  • the cam may be monolithic with the rest of the shaft or fixed on it.
  • the diameter of the cam must be greater than or equal to the sum of 2e and the diameter of at least one part of the shaft that is joined to the cam, i.e. d 17 2: d 0 + 2e (Fig. 1, 2).
  • the inner end part of the shaft rests on the central part of the core through a sliding bearing 20 or rolling element 30, and the output part of the shaft rests on the covers 8 and 8 'through bearings 18 or 28.
  • one shaft In a reduction gear, one shaft must be in the reduction gear to achieve minimum dimensions and weight be shorter than the other and only be a leader.
  • the maximum length of the internal working portion cps max (Fig. 2) of the stub shaft 1 'with its pis- 3 "should be 2 times shorter than the length of a similar portion h2 max long shaft 2.
  • the pistons 3 (or 3 ', 3 ") of both rotors of the internal mechanism, as well as the shafts themselves, are identical in design, but may vary slightly, for example, in length.
  • the curve formulas are given below.
  • Pistons have an axial longitudinal hole for landing on the shaft cam directly, but movably or through sliding bearings 19 and rolling 29. In the first case, the piston or shaft cam should be made from of the friction material — bronze, etc. Two variants of the piston can be used. The first option 3 (Fig.
  • the sleeve 7, ..., 7 "(Fig. 4, ..., 8) can be made in five versions, described below. Their general data are as follows:
  • the outer surface of the sleeve is cylindrical with a diameter less than the inner diameter of the housing 4;
  • both end parts of the sleeve are bored from the end side to a depth of b 7 , which should be less than the sum of the thickness of the movable wall 10 (Fig. 1, 11) and the length of the clamp part 9 (or 9 ') that is embedded in the sleeve or the pressure compensator 27 when its application; the diameter of the recess is greater than the sum of the diameter of the movable wall and double eccentricity (d 7 > D 10 + 2e);
  • the place of fastening of the sleeve movement control lever should be provided outside, for example, a threaded hole for screwing the rod lever 6 '(Fig. 2) or a local recess 13 with holes for the flange lever 6 (Fig. 1); fastening can be anywhere on the outer cylindrical surface; places of fastenings, as well as levers, can be several;
  • flow channels were made connecting the cavities on both sides of the core 5 or 5 'and 5 "with each other; the channels should be located close to and along the inner edges of the passage; the number of channels, their design and lengths depend on sleeve options below.
  • I variant of the sleeve 7 (Fig. 4) is intended for a hydraulic transmission variant in which the working fluid is enclosed inside the sleeve without communication with the cavities outside it; It provides: - the presence of four internal flow channels of variable depth (Fig. 4d);
  • the bypass channel may consist of straight sections 33 or be continuous curvilinear 34, as shown by thin lines in FIG. 4s; in the latter case, the sleeve joins from parts along the section plane passing through the channel.
  • D variant of the sleeve 7 '(Fig. 5) is intended for a device in which some cavities inside the sleeve communicate with each other through cavities outside it, and others through the channels of the sleeve; option provides:
  • two radial end channels 36 are cut (Fig. 5a, 5b), the depth of the slits 1ZB is greater than the depth b 7 of the frontal bore of the sleeve by an amount not less than the width of these channels.
  • the working fluid circulates both through the flow channels inside the sleeve and through the cavities outside the sleeve; the variant provides for:
  • V variant of the sleeve 7 ' " (Fig. 8) provides for the presence of only 4 small flow channels 35' for circulating the working fluid only inside the sleeve.
  • the core 5 or 5 'and 5 "(Fig. 1, 2, 9) is located in the middle of the device. From the axial displacement it is held by the ends of the pistons 3, 3' and 3", and from turning around the longitudinal axis of the device by the sleeves 7, ..., 7 , v .
  • the thickness of the core depends on the lengths of the supporting parts of the shafts embedded in it, and the number of channel holes 32. From both ends, the central parts of the core are bored under the supporting bearings of the shafts.
  • the cross-sectional curve of the outer surface of the core is the same external border of the epitrochoid as in the cross-section of the longitudinal passage of the sleeve, but with deviations for the free and tight movement of the sleeve relative to the core.
  • I variant of the core 5 (Fig. 1, 9a) is simple without channel holes.
  • P variant of core 5 '(Fig. 2a, 9b) provides one channel hole 32.
  • W variant of core 5 "(Fig. 2b, 9c) there are 2 such holes.
  • Channel holes are through, run parallel to the ends of the core and under such the same angle / 2 to the smaller axis of the cross section of the part as the slope parameter of the flow channels of the sleeve (Fig. 4, ..., 8).
  • I and P variants of the core of the bore for sliding bearings can be through.
  • CLIPS 9 and 9 ' are installed on the ends of the liner. They can be manufactured in two versions. Both variants have the same flange with the outer diameter D 9 , smaller than the outer diameter of the sleeve D 7 (Fig. 10), and with mounting holes opposite the threaded mounting holes at the ends of the sleeve.
  • the clamp portion included in the sleeve has an outer diameter D g ′ equal to the diameter d 7 (Fig. 1) of the frontal bore of the sleeve.
  • Options differ only in the central hole.
  • the hole 40 is round with a diameter of d 9 greater than the length of the larger axis L 5 of the cores 5, 5 'and 5 "(Fig. 9).
  • the central - verst 40 'shaped the same as the cross section of the passage of the sleeve 38.
  • the movable wall 10 and 10 ' (Fig. 1, 2, 11) is made in the form of a washer with a central hole 41, machined by the same hyprochoid as the piston, but with an allowance for the free and tight movement of the piston through this hole.
  • a groove for the seal 25 can be machined around the perimeter of the hole.
  • wall 10 is shown for clamps 9 and 9 ', both ends of which are absolutely flat.
  • a wall 10 ' is shown for a stop rolling compensator 27, in which one end is absolutely flat and the other flat, but with a raceway of the compensator rollers.
  • the lever b or 6 '(Fig. 1, 2) for controlling the movement of the sleeve can be of various designs with devices for attaching to the sleeve and parts of the control drive (for example, hydraulic, mechanical with a spindle screw, worm, etc.).
  • FIG. 2 shows the simplest option for manual control - a rod lever 6 'with a thread at the base, screwed into the sleeve.
  • FIG. 1 shows a flange version of the mounting of the lever 6. The thickness of the part of the lever located in the housing window must be equal to the width of the window to limit the rotation of the sleeve.
  • Adjusting washers or inserts 11 are designed to adjust the pressure of the caps 8 and 8 ', as well as the clamps 9 and 9' or compensators 27 to the ends of the pistons 3, 3 ', 3 "and the movable walls 10, 10 ', providing them with free, but without gaps displacement during operation of the hydraulic transmission. Adjustment is carried out by screwing the fastening parts of the covers and clamps or compensators, respectively, into the body or sleeve. Washers are inserted under the fasteners, and the inserts are between them.
  • Washers and inserts can be metal, fitted to non-metallic, or non-metallic - from elastically compressible material (rubber, polyurethane, etc.) Instead of washers or inserts, sheet rings of the same materials with outer and inner diameters equal to the corresponding diameters of the case and sleeve can be used, and also with holes for fasteners.
  • seals are ring type from a cord of a round or other cross-sectional profile. Seals material - elastic oil and petrol resistant rubber, polyurethane, etc. Seals are placed on the corresponding parts in the grooves. Seals 22, ..., 26 are designed for tight contact of parts moving relative to each other; the seal 21 is for stationary parts (Fig. 1, 2). If parts are precisely aligned to each other, some of these seals may not be used. To prevent vibration and noise during operation of the hydraulic transmission, each of its rotating parts and both rotors assembly must be subjected to static and dynamic balancing. It can be done in two ways:
  • the initial position of the device corresponds to fragments of pistons 3 0 ⁇ and 3 02 (in thin lines in Figs. 12 and 13), corresponding to the drive shaft 1 'and the driven shaft 2, respectively.
  • the piston profile has at least 4 points of contact with the sleeve, which divide the space between the piston and the sleeve into variable parts.
  • the initial lengths (along the longitudinal axis of the device) of all the cavities inside the sleeve are the same, therefore, the total volume of the cavities around the drive shaft is equal to the total volume around the driven shaft.
  • the speeds of rotation of the shafts are multidirectional, but at first, due to the equality of the volumes of fluid around the pistons, they are equal in absolute value.
  • the initial parameters for determining the dimensions and power of hydraulic transmission are:
  • the main structural parameter is the eccentricity between the axes of rotation of the pistons and shafts e;
  • the profile curve of the piston 3, 3 'and 3 "(Fig. 1, 2) is a hyprochoid with formulas in rectangular coordinates:
  • the length of the piston should be:
  • the gear ratio of the hydraulic transmission is equal to the ratio of the distances hi and h 2 of the core from the moving walls (Fig. 1, 2):
  • ⁇ and n 2 are the rotational speeds of the drive and driven shafts.
  • the cover is simple; 30 - rolling bearing of the core; -clip with a round hole; 31 - external longitudinal channel of the sleeve; '- clip with a figured hole; 32 - channel hole in the core; - combined bypass channel 39 - mounting threaded hole in the sleeve; sleeve;

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)
  • Actuator (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Transmissions By Endless Flexible Members (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

Изобретение относится к гидравлическим передачам вращения и может быть ис- пользовано в силовых передачах и трансмиссиях или кинематических системах, где требуется непрерывное изменение пере даточного отношения. Она также может ис- пользоваться как автомобильная бесступенчатая коробка скоростей (фиг.1). Возможность регулировать любое передаточное отношение при более высоких КПД. оборотах и мощности достигается в гидропередаче тем, что в ней применена но- вая конструкция, включающая неподвижный и подвижный корпус, внутри которых по- мещены два взаимодействующих ротора, состоящих из кулачкового вала с поршнем и разделенных неподвижной стенкой. Передаточное отношение гидропередачи изменяется от 0 до максимума про- дольным смещением подвижного корпуса за выступающий рычаг управления.

Description

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
РЕГУЛИРУЕМАЯ ГИДРОПЕРЕДАЧА
Изобретение относится к гидравлическим передачам вращения и может быть ис- пользовано в силовых передачах и кинематических системах, где требуется бессту- пенчатое изменение передаточного отношения, в частности в трансмиссиях транспорт- ных средств.
Цель изобретения - повышение КПД передачи, максимальных оборотов, мощности и уменьшение габаритов устройства.
Известна автомобильная гидромеханическая передача [1; 2], содержащая гидро- трансформатор, механическую коробку передач, многодисковые фрикционные муфты и ленточные тормозные механизмы, заключенные в составной корпус.
Упомянутая передача имеет следующие недостатки:
- большие габариты и масса;
- сложность конструкции, повышающая трудоемкость изготовления и стоимость уст- ройства;
- большие потери мощности во фрикционных муфтах, ленточных тормозах и на пе- регрев рабочей жидкости, приводящие к уменьшению КПД.
Цель настоящего изобретения достигается использованием кулачковых валов с поршнем гипотрохоидного профиля, разделенных фигурной стенкой, помещенной внутрь гильзы. Эти конструктивные совершенствования при сочетании с известными конструкциями предусматривают следующее.
Внутренний механизм устройства компактно расположен в полом корпусе и со- стоит из управляемой гильзы, неподвижной разделительной перемычки-сердцевины внутри нее и двух роторов. Корпус имеет окно для выхода рычага управления, со- единенного с гильзой, а с торцов закрыт крышками. Сердцевина делит пространство внутри гильзы на две переменные части и вместе с крышками является опорой ку- лачковых валов с насаженными на них эксцентрично поршнями. Любой из рото- ров может быть и ведущим, и ведомым и допускает вращение в обе стороны.
Передаточное отношение устройства изменяется перемещением гильзы за рычаг управления относительно неподвижного корпуса и сердцевины. При этом изменяется соотношение объемов двух частей пространства внутри гильзы и, следовательно, оборотов валов пропорционально смещению гильзы.
На представленных фигурах показано следующее:
фиг. 1 - основное устройство гидропередачи в продольном разрезе;
фиг. 2 - продольный разрез понижающей укороченной гидропередачи со стержне- вым рычагом, с подшипниками качения на валах и без зубчатой передачи для вариан- тов: а - с одноканальной сердцевиной и с компенсаторами качения вместо прижимов, b - с двуканальной сердцевиной и с посадкой поршней на валах без подшипников; фиг. 3 - поперечный разрез устройства по линии 3-3 фиг. 2Ь;
фиг.4 - разрезы и вид гильзы 7 на фиг. 1: а - продольный разрез гильзы, Ь - вид по стрелке 4 на фиг. 4а, с - поперечный разрез по линии 4 -4' на фиг. 4а; d - разрез по линии 4"-4" на фиг. 4с;
фиг. 5 - разрезы и вид гильзы 7' на фиг. 1: а - продольный разрез гильзы, b - вид по стрелке 5 на фиг. 5а, с - разрез по линии 5 '-5' на фиг. 5а;
фиг. б - разрезы и вид гильзы 7" на фиг. 2а: а - продольный разрез гильзы, Ь - вид по стрелке б на фиг. 6а, с - разрез по лини б'— 6' на фиг. 6а;
фиг. 7 - разрез и вид гильзы 7"' на фиг. 2а: а - продольный разрез гильзы, b - вид по стрелке 7 на фиг. 7а;
фиг. 8 - разрез и вид гильзы lw на фиг. 2b: а - продольный разрез гильзы, b - вид по стрелке 8 на фиг. 8а;
фиг. 9 - вид на торец сердцевины для вариантов: а -сердцевина простая 5 на фиг. 1, b - сердцевина 5' с 1 канальным отверстием на фиг. 2а, с - сердцевина 5" с 2 каналь- ными отверстиями на фиг. 2Ь;
фиг. 10 - поперечный разрез по линии 10-10 фиг. 1 для вариантов: а - с круглым центральным отверстием в прижиме 9, b - с фигурным центральным отверстием в прижиме 9';
фиг. 11 - проекции подвижных стенок для вариантов: а - стенка 10 под прижим на фиг. 1 и 2b, b - стенка 10' под компенсатор на фиг. 2а;
фиг. 12 - поперечный разрез по линии 12-12 фиг. 2а с последующим поворотом ку- лачка 17' и вала на угол а от вертикали для вариантов: а - с гильзой 7", b - с гильзой 7'"; фиг. 13 - поперечный разрез по линии 13-13 фиг. 2а после поворота кулачка 17 с валом на угол β от вертикали для вариантов: а - с гильзой 7", b - с гильзой 7"'. На фиг. 2 представлены следующие возможные изменения в гидропередаче по сравнению с основным вариантом на фиг. 1:
- укороченный вариант устройства с укороченным ведущим валом и поршнем 3";
- в опорах валов и поршней использованы подшипники качения 28, 29, 30 вместо подшипников скольжения 18, 19, 20 (фиг. 1);
- вариант подвижной посадки поршней на валы без подшипников (фиг. 2Ь);
- крышки и поршни не имеют зубчатых венцов 15 и 16, гидропередача выполняется без зубчатой передачи;
- вместо прижимов 9 и 9' используются опорные компенсаторы качения 27 (фиг.2а);
- вместо фланцевого рычага 6 применяется ввинчиваемый стержневой рычаг 6';
- вместо сердцевины 5 бес каналов используется сердцевина 5' или 5" с одним или двумя канальными отверстиями 32;
- новые гильзы 7", 7"' и 7" отличаются от гильз 7 и 7' основного варианта по ко- личеству и виду каналов перетекания жидкости согласно нижеприведенной таблице.
Первое изменение - укороченный вариант предназначено для понижающей пере- дачи с ведущим только коротким валом 1'.
Каждое из первых 6 изменений можно применять с любым одним или нескольки- ми другими изменениями. Но каждый вариант сердцевины можно использовать толь- ко с определенным вариантом гильзы, что отмечено знаком + в следующей таблице.
Фиг. 1 1; 9а 2а; 9Ь 2Ь; 9с т
Поз. сердцевины j 5 5' ! 5" .
е
Характеристика · Без от- 1 отвер- 2 отвер- а
1 1 верстий стие стия
4 канала переменной глу-
1; 4 7
бины и 2 обводных +
2 глубоких канала, 4
1; 5 7' прорезных торцевых и
1 обводной канал
2 глубоких канала, 2
2а; 6 7" мелких канала и 1 об- водной +
2 мелких канала и 4
2а; 7 7"' прорезных торцевых +
2Ь;
4 мелких канала
8 1 + · Из всех возможных сочетаний гильза-сердцевина, представленных в таблице, наименьшими по продольным габаритам и по массе являются 7-5 и 7'-5, где сердце- вина имеет наименьшую толщину. Наименее трудоемким является сочетание 7"~5"4 где в гильзе есть только 4 одинаковые мелкие проточные каналы и отсутствуют об- водные и прорезные торцевые каналы. В соответствии с вышеприведенным принци- пом конструкции и функционирования устройство основных узлов и деталей пере- дачи реализовано следующим образом.
КОРПУС 4 (фиг. 1, 2) представляет собой устройство, в котором размещен механизм преобразования оборотов. В средней части корпуса имеется продольное окно 12 для выхода рычага 6 или 6' управления гильзой, фиксирующее рычаг с гильзой от поворота и обеспечивающее им ход Н. Окон как и рычагов может быть несколько. На корпусе (или крышках 8 и 8') должны быть заглушаемые штуцеры 14 или отверстия, которые служат для залива-слива рабочей жидкости и ее пополнения в случае расхода из-за ис- парения или травления и для прокачки при перегреве. На торцах корпуса есть ряд резь- бовых отверстий для крепления крышек.
КРЫШКИ 8 и 8' (фиг. 1, 2) имеют центральное отверстие с обработкой под уплотне- ние и подшипник для опоры вала, а также простые крепежные отверстия напротив резьбовых отверстий на торцах корпуса. На крышке могут быть размещены вводные штуцеры, упомянутые выше. Крышки могут быть двух вариантов. Первый вариант 8 (фиг. 1) предусматривает наличие шестерни 16, выступающей внутрь гидропередачи. Диаметр делительной окружности шестерни равен четырем эксцентриситетам на ва- лу: da = 4ё. Шестерня может изготовляться заодно целое с остальной частью крышки или быть отдельной деталью, присоединяемой неподвижно к крышке. Второй вари- ант представляет крышку 8' без шестерни (фиг. 2).
Оба вала 1 (или ) и 2 (фиг. 1, 2) одинаковы по конструкции, но могут отличаться незначительно, например, длиной и выходными частями, подсоединяемыми к приводу или потребителю мощности любым известным способом. Часть вала, за- ключенная между крышкой и сердцевиной 5 (или 5', 5"), выполнена в виде цилиндри- ческого кулачка 17 или 17' с эксцентриситетом е к оси остальной части вала. Этот экс- центриситет определяет параметры шестерни, зубчатого колеса, гипотрохоиды поршня, профилей сердцевины и прохода в гильзе. Кулачок может быть монолитным с остальной частью вала или установленным на нем неподвижно. В первом случае для соблюдения условия сборки диаметр кулачка должен быть больше или равен сум- ме 2е и диаметра хотя бы одной части вала, стыкующейся с кулачком, т.е. d17 2: d0 + 2е (фиг. 1, 2).
Внутренняя конечная часть вала опирается на центральную часть сердцевины через подшипник скольжения 20 или качения 30, а выходная часть вала - на крышки 8 и 8' че- рез подшипники 18 или 28. В понижающей передаче для достижения минимальных га- баритов и массы один вал должен быть короче другого и являться только ведущим. Максимальная длина внутренней рабочей части гцтах (фиг. 2) короткого вала 1' с порш- нем 3" должна быть в 2 раза короче длины аналогичной части h2max длинного вала 2.
Поршни 3 (или 3', 3") обоих роторов внутреннего механизма, как и сами валы, одинаковы по конструкции, но могут незначительно отличаться, например, длиной. Профиль поперечного сечения поршня - замкнутая кривая - гипотрохоида с тремя вер- шинами и диаметром описанной окружности d3=12e. Это треугольник Рёло. Формулы кривой приведены ниже. Поршни имеют осевое продольное отверстие для посадки на кулачок вала непосредственно, но подвижно или через подшипники скольжения 19 и качения 29. В первом случае поршень или кулачок вала должны изготавливаться из антифрикционного материала - бронзы и т.д. Могут применяться два варианта порш- ня. Первый вариант 3 (фиг. 1) предусматривает наличие на одной части около торца утопленного зубчатого колеса 15 внутреннего зацепления, диаметр делительной ок- ружности которого равен D5=6e. Зубчатое колесо может быть изготовлено заодно целое с поршнем или быть отдельной деталью, присоединяемой неподвижно к нему. Второй вариант представляет поршень 3' и 3" (фиг. 2) без зубчатого колеса. В пони- жающей передаче на ведущем валу устанавливается укороченный поршень 3".
Гильза 7,..., 7" (фиг. 4,..., 8) может быть изготовлена в пяти вариантах, описанных ниже. Общие их данные следующие:
- наружная поверхность гильзы цилиндрическая с диаметром меньше внутреннего диаметра корпуса 4;
- на торцах гильзы имеется несколько резьбовых отверстий для крепления прижи- мов 9 и 9' (фиг. 1) или компенсаторов 27 (фиг. 2);
- на наружной поверхности может быть несколько продольных каналов 31 для луч- шей связи полостей вне гильзы друг с другом при перемещении гильзы; - внутри гильзы проделан сквозной продольный проход 38, контур поперечного се- чения которого представляет собой наружную часть эпитрохоиды в виде замкнутой ло- манной кривой с двумя осями симметрии длиной 1_5 = 14е и 15 = 10е (фиг. 4Ь, 8Ь), формулы которой приведены ниже; кривая со скольжением обкатывается изнутри гипотрохоидой поршня при вращении вала;
- обе концевые части гильзы расточены со стороны торца на глубину b7, которая должна быть меньше суммы толщины подвижной стенки 10 (фиг. 1, 11) и длины вне- дряемой в гильзу части прижима 9 (или 9') или упорного компенсатора 27 при его применении; диаметр углубления больше суммы диаметра подвижной стенки и двойного эксцентриситета (d7 > D10 + 2е);
- на обоих внутренних торцах гильзы вокруг выхода прохода 38 и близко к нему проходит канавка для уплотнения 23 (фиг.4Ь,..., 8Ь);
- номинальная длина между внутренними торцами гильзы рассчитывается по мак- симальной длине хода гильзы Н и толщине bs сердцевины: 17 = Н + Ь5 (фиг. 1) - для ос- новного варианта гидропередачи и 17 = 2Нкор + Ь5 (фиг. 2) - для укороченной пони- жающей передачи;
- снаружи должно быть предусмотрено место крепления рычага управления пере- мещением гильзы, например, резьбовое отверстие для вворачивания стержневого ры- чага 6' (фиг. 2) или местное углубление 13 с отверстиями под фланцевый рычаг 6 (фиг. 1); крепление может быть в любом месте внешней цилиндрической поверхности; мест креплений, как и рычагов, может быть несколько;
- вокруг места крепления рычага управления должна быть проделана замкнутая ка- навка на гильзе или корпусе под уплотнение 22 (фиг. 1, 2), окаймляющая окно корпуса; длина внешнего контура канавки L22 на гильзе (фиг. 4а, ...» 8а) должна быть достаточ- ной, чтобы уплотнение не входило в пределы окна при крайних положениях гильзы;
- на стенках внутреннего прохода гильзы от торца до торца проделаны проточные каналы, соединяющие полости по обе стороны от сердцевины 5 или 5' и 5" друг с дру- гом; каналы должны располагаться близ и вдоль внутренних ребер прохода; количество каналов, их конструкция и длина зависят от вариантов гильзы, приведенных ниже.
I вариант гильзы 7 (фиг. 4) предназначен для варианта гидропередачи, в которой рабочая жидкость заключена внутри гильзы без сообщения с полостями вне нее; он предусматривает: - наличие четырех внутренних проточных каналов переменной глубины (фиг. 4d);
- диаметрально противоположные каналы сообщены друг с другом через 2 обвод- ных канала 33 или 34 (фиг. 4а, 4с);
- оси поперечных сечений соседних проточных каналов должны находиться под та- ким углом γ (фиг. 4Ь) друг к другу, который обеспечивает достаточную толщину и проч- ность перемычки между каналами;
- обводной канал может состоять из прямых участков 33 или быть сплошным криво- линейным 34, как изображено тонкими линиями на фиг. 4с; в последнем случае гильза стыкуется из частей по плоскости разреза, проходящей по каналу.
D вариант гильзы 7' (фиг. 5) предназначен для устройства, в котором одни полости внутри гильзы сообщаются друг с другом через полости вне ее, а другие - через кана- лы гильзы; вариант предусматривает:
- количество внутренних глубоких проточных каналов 35" - два, они расположены диаметрально противоположно и сообщаются друг с другом, как и в варианте I , через обводной канал 33 или 34 (фиг. 5с);
- на торцах гильзы прорезано по два радиальных торцевых канала 36 (фиг. 5а, 5Ь), глубина прорезей 1ЗБ, больше глубины Ь7 приторцевой расточки гильзы на величину не менее ширины этих каналов.
Ш вариант гильзы 7" (фиг. б), как и вариант I , обеспечивает циркуляцию рабочей жидкости только внутри гильзы; вариант предусматривает:
- наличие двух мелких 35' и двух глубоких 35" проточных каналов, однотипные ка- налы располагаются диаметрально противоположно (фиг. 6Ь);
- глубокие проточные каналы сообщены друг с другом через обводной канал 33 или 34 (фиг. 6с).
В IV варианте гильзы 7"' (фиг. 7), как и во П варианте, рабочая жидкость циркулиру- ет и через проточные каналы внутри гильзы, и через полости вне гильзы; вариант пре- дусматривает:
- наличие двух мелких проточных каналов 35' (фиг. 7Ь);
- на торцах гильзы прорезано по 2 таких же радиальных канала 36, как в варианте П . V вариант гильзы 7'" (фиг. 8) предусматривает наличие одних 4 мелких проточных каналов 35' для циркуляции рабочей жидкости только внутри гильзы.
В вариантах гильз 7, 7' и 7" обводные каналы устраняют неточности в притоках (оттоках) жидкости в полостях. При точном изготовлении и надежной герметизации ка- налы 33 и 34 можно не выполнять.
Сердцевина 5 или 5' и 5" (фиг. 1, 2, 9) расположена в середине устройства. От осевого смещения она удерживается торцами поршней 3, 3' и 3", а от поворота вокруг про- дольной оси устройства - гильзами 7, ...,7,v. Толщина сердцевины зависит от длин опорных частей валов, внедряемых в нее, и количества канальных отверстий 32. С обо- их торцов центральные части сердцевины расточены под опорные подшипники валов. Кривая поперечного сечения наружной поверхности сердцевины - такая же внешняя окантовка эпитрохоиды, как и в поперечном сечении продольного прохода гильзы, но с отклонениями для свободного и герметичного перемещения гильзы относительно сердцевины. На наружной поверхности сердцевины близ контура каждого торца допус- кается обработать канавки под уплотнение 24. Могут применяться 3 варианта сердце- вины. I вариант сердцевины 5 (фиг. 1, 9а) простой без канальных отверстий. П вариант сердцевины 5' (фиг. 2а, 9Ь) предусматривает одно канальное отверстие 32. В Ш вариан- те сердцевины 5" (фиг. 2Ь, 9с) - 2 такие отверстия. Канальные отверстия - сквозные, проходят параллельно торцам сердцевины и под таким же углом /2 к меньшей оси поперечного сечения детали, что и параметр наклона проточных каналов гильзы (фиг. 4,..., 8). В I и П вариантах сердцевины расточки под подшипники скольжения мо- гут быть сквозные. Канальные отверстия, как и обводные каналы гильзы, устраняют не- точности в притоках (оттоках) рабочей жидкости в полостях. При точном изготовлении и надежной герметизации канальные отверстия 32 и следовательно варианты серд- цевин 5' и 5" допускается не выполнять.
ПРИЖИМЫ 9 и 9' (фиг. 1, 10) устанавливаются на торцах гильзы. Они могут изготов- ляться в двух вариантах. Оба варианта имеют одинаковый фланец с наружным диамет- ро D9, меньше наружного диаметра гильзы D7 (фиг. 10), и с крепежными отверстия- ми напротив резьбовых крепежных отверстий на торцах гильзы. Часть прижима, входя- щая в гильзу, имеет наружный диаметр Dg', равный диаметру d7 (фиг. 1) приторцевой расточки гильзы. Варианты отличаются только центральным отверстием. В первом ва- рианте (фиг. 10а) отверстие 40 круглое с диаметром d9, большим, чем длина большей оси L5 сердцевин 5, 5' и 5" (фиг. 9). На втором варианте (фиг. 10b) центральное от- верстие 40' фигурное, такое же, как поперечное сечение прохода гильзы 38.
Подвижная стенка 10 и 10' (фиг. 1, 2, 11) выполняется в виде шайбы с центральным отверстием 41, обработанным по такой же гипотрохоиде, как у поршня, но с припуском для свободного и герметичного перемещения поршня через это отверстие. По всему периметру отверстия может быть обработана канавка под уплотнение 25. На фиг. 1, 2Ь и 11а изображена стенка 10 под прижимы 9 и 9', оба торца которой абсолютно пло- ские. На фиг. 2а и lib представлена стенка 10' под упорный компенсатор качения 27, у которой один торец абсолютно плоский, а другой плоский, но с дорожкой качения ро- ликов компенсатора.
Рычаг б или 6' (фиг. 1, 2) управления перемещением гильзы может быть разнообраз- ной конструкции с приспособлениями для крепления к гильзе и деталям управляющего привода (например, гидравлического, механического с ходовым винтом, червячного и т. д.). На фиг. 2 изображен простейший вариант для ручного управления - стержневой рычаг 6' с резьбой у основания, вворачиваемого в гильзу. На фиг. 1 представлен флан- цевый вариант крепления рычага 6. Толщина части рычага, находящейся в окне корпу- са, должна быть равна ширине окна для ограничения поворота гильзы.
Регулировочные шайбы или вставки 11 (фиг. 1, 2) предназначены для регулировки прижатия крышек 8 и 8', а также прижимов 9 и 9' или компенсаторов 27 к торцам со- ответственно поршней 3, 3', 3" и подвижных стенок 10, 10', обеспечивая им свобод- ное, но без зазоров смещение во время работы гидропередачи. Регулировка осуще- ствляется ввинчиванием деталей крепления крышек и прижимов или компенсато- ров соответственно в корпус или гильзу. Шайбы вставляются под крепежные детали, а вставки - между ними. Шайбы и вставки могут быть металлическими, подогнан- ными по толщине, или неметаллическими - из упруго сжимаемого материала (рези- ны, полиуритана и т.д.). Вместо шайб или вставок могут применяться листовые кольца из таких же материалов с наружным и внутренним диаметрами, равными соответ- ствующим диаметрам корпуса и гильзы, а также с отверстиями под крепежные детали.
Все уплотнения - кольцевого типа из шнура круглого или другого профиля попе- речного сечения. Материал уплотнений - упругая маслобензостойкая резина, поли- уритан и т.д. Уплотнения размещаются на соответствующих деталях в канавках. Уплот- нения 22,..., 26 предназначены для герметичного контакта деталей, подвижных отно- сительно друг друга; уплотнение 21 - для неподвижных деталей (фиг. 1, 2). При точной подгонке деталей друг к другу часть этих уплотнений можно не применять. Для предотвращения вибрации и шума во время работы гидропередачи каждая ее вращающаяся деталь и оба ротора в сборе должны быть подвергнуты статической и динамической балансировке. Ее можно осуществлять двумя способами:
- роторы уравновешиваются путем установки на внешних частях валов балансиров как противовесов эксцентричным частям валов с поршнями;
- балансировка осуществляется выемкой материала изнутри по всей длине вала (насквозь) со стороны эксцентриситета, такая же сторона кулачка вала должна быть пус- тотелой. Стороны, противоположные выемкам, должны быть утяжелены.
На основе детально описанной выше конструкции устройства ниже описана последо- вательность функционирования передачи на примере варианта устройства по фиг. 2а. За исходные положения возьмем следующие данные:
- используем вал 1' как ведущий, а 2 - как ведомый;
- рассмотрим установившийся режим, когда передаточное отношение и не изме- няется и когда положение рычага управления 6' соответствует равному расстоянию подвижных стенок 10' о сердцевины 5', т.е. ru = h2;
- исходному положению устройства соответствуют фрагменты поршней 30ι и 302 (в тонких линиях на фиг. 12 и 13), относящиеся соответственно к ведущему валу 1' и к ве- домому 2.
В любой момент времени в поперечном сечении устройства профиль поршня имеет не менее 4 точек контакта с гильзой, которые делят пространство между поршнем и гильзой на переменные по объему части. Исходные протяженности (вдоль продольной оси устройства) всех полостей внутри гильзы одинаковы, следовательно, общий объем полостей вокруг ведущего вала равен общему объему вокруг ведомого вала.
При повороте вала 1' с кулачком 17' на угол а по часовой стрелке поршень занима- ет положение За, жидкость вытесняется из полостей Ai, Ь\, затем через каналы 35" (фиг. 12а) или 36 (фиг. 12Ь) и область вне гильзы поступает в полости А2 и а2 (фиг. 13а и 13Ь), вращая вал 2 с кулачком 17 в обратном направлении на угол β. Одновременно ведомый поршень занимает положение 3β, жидкость вытесняется из полостей В2, Ь2 и по каналам 35' поступает в расширяемые полости Βι, Ьх (фиг. 12а, 12Ь). При этом не- равномерность изменения количества жидкости в однотипных по давлению полостях выравнивается перетеканием ее по обводному каналу 33 (фиг. 12а) и канальному от- верстию 32 (фиг. 12а, 12Ь). Такие процессы циркуляции жидкости происходят постоянно во всех каналах и по- вторяются непрерывно в разных полостях, воздействуя давлением последовательно на каждый участок поршня и этим вращая непрерывно ведомый вал.
При вращении вала 1' в обратном направлении - против часовой стрелки все выше- приведенные потоки жидкости меняют направление течения и воздействия на поршни и этим изменяют направление вращения ведомого вала на противоположное.
Скорости вращения валов разнонаправлены, но вначале из-за равенства объемов жидкости вокруг поршней равны по абсолютной величине. При изменении положения рычага управления 6' так, чтобы h i * h2, объемы жидкости внутри гильзы справа и слева от сердцевины 5' также будут неравные, приведя к неравенству скоростей Π χ и п2 вращения ва- лов 1' и 2. Передаточное отношение равно и = п2/п! = Ьг/ лх . Его можно изменять от 0 (ведомый вал неподвижен) до максимума.
Исходными параметрами для определения габаритов и мощности гидропередачи являются:
- основной конструктивный параметр - эксцентриситет между осями вращения поршней и валов е ;
- максимальное давление рабочей жидкости рт3х;
- максимальный ход рычага управления (смещения гильзы) Н;
- толщина сердцевины Ь5.
Для нормальной работы устройства необходимо соблюдать следующие соотноше- ния, где все формулы и обозначения в пунктах 1- 4 и 8 относятся ко всем вариантам гидропередачи, а в пунктах 5, 6 и 7 даны отдельно формулы для основного (фиг. 1) и укороченного понижающего (фиг. 2) варианта.
1. Диаметр делительной окружности неподвижной шестерни 16
da = 4е
2. Диаметр делительной окружности подвижного зубчатого колеса 15
Da = 6e
3. Кривая профиля поршня 3, 3' и 3" (фиг. 1, 2) - гипотрохоида с формулами впря- моугольных координатах:
Хз = е (5sin τ— sin 2τ),
Υ3 = e (5cos τ + cos 2τ),
где τ - свободный параметр, τ = 0, ..., 2π. 4. Контуры наружной поверхности сердцевин 5, 5', 5" (фиг. 9) и поперечного се- чения внутреннего прохода 38 гильз 7,..., 7" (фиг. 4,..., 8) - ломанная замкнутая кривая, это наружная часть эпитрохоиды, обкатываемая со скольжением изнутри гипотрохоидой поршня и имеющая две оси симметрии:
- длина большей оси L5 = 14е;
- длина малой оси 15 = 10е.
Формулы эпитрохоиды в прямоугольных координатах:
Х7 = (е/7) (24sinx + 25sin3x),
Y7 = (е/7) (24COST + 25cos3t).
5. Внутренняя длина гильзы (внутреннего прохода 38):
- L7 > Н + bs для основного варианта передачи (фиг. 1);
- 17 ΐ> 2Нкор<+ Ь5 для укороченной понижающей передачи (фиг. 2)
6. Длина поршня должна быть:
- L3 > 17 - b5 для не укороченных поршней обоих вариантов передачи (фиг. 1, 2а);
- L3kop,> (17-Ь5)/2 для короткого поршня понижающей укороченной передачи (фиг. 2а).
7. Длина полости внутри корпуса - между внутренними торцами крышек:
- Ц = 2L3 + b5 для основного варианта (фиг. 1);
- KOP = Ц +Цкор + Ь5 для понижающей укороченной передачи (фиг. 2а).
8. Передаточное отношение гидропередачи равно отношению расстояний hi и h2 сердцевины от подвижных стенок (фиг. 1, 2):
Figure imgf000014_0001
где Γΐ и п2 - скорости вращения ведущего и ведомого валов.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Richard van Basshuysen/ Fred Schafer (Hrsg.). Handbuch Verbrennu- ngsrriotor. Grundlagen, Komponenten, Systeme, Perspektiven. 3., vollstandig
uberarbeitete und erweiterte Aufla. ATZ/ MTZ Fachbuch.
2. B.K. Вахламов, М.Г. Шатров, А. А. Юрчевскй. Автомобили. Теория
и конструкция автомобиля и двигателя. Учебник. Москва. Издательский
центр„Академия". 2010. СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ (ПОЗИЦИЙ) ЭЛЕМЕНТОВ НА ФИГУРАХ - вал левый; 10 - стенка подвижная под прижим;
1' - вал ведущий укороченный; 10'- стенка подвижная под компенса- - вал правый; тор;
- поршень с зубчатым венцом; 11 - шайба регулировочная;
' - поршень простой; 12 - окно корпуса;
"- поршень укороченный; 13 - место крепления рычага управле- - корпус; ния;
- сердцевина простая; 14 - штуцер;
' - сердцевина с 1 канальным 15 - колесо зубчатое;
отверстием; 16 - шестерня;
"- сердцевина с 2 канальными 17 - кулачок вала;
отверстиями; 17'- кулачок вала укороченный;
- рычаг фланцевый; 18 - подшипник скольжения крышки; - рычаг стержневой; 19 - подшипник скольжения поршня; - гильза с 4 разно глубокими про- 20 - подшипник скольжения сердце- точными каналами; вины;
'- гильза с 4 торцевыми и 2 проточ- 21 - уплотнение крышки;
ными глубокими каналами; 22 - уплотнение окна корпуса;
"- гильза с мелкими и глубокими 23 - уплотнение гильзы;
проточными каналами; 24 - уплотнение сердцевины;
'"- гильза с 2 мелкими проточными 25 - уплотнение подвижной стенки; и 4 торцевыми каналами; 26 - уплотнение вала;
"- гильза с 4 мелкими проточными 27 - упорный компенсатор качения; каналами; 28 - подшипник качения крышки;
- крышка с зубчатым венцом; 29 - подшипник качения поршня;
'- крышка простая; 30 - подшипник качения сердцевины; -прижим с круглым отверстием; 31 - внешний продольный канал гильзы; '- прижим с фигурным отверстием; 32 - канальное отверстие в сердцевине; - комбинированный обводной канал 39 - крепежное резьбовое отверстие в гильзы; гильзе;
- окружной обводной канал; 40 - центральное круглое отверстие при- - разно глубокий проточный канал ; жима;
'- мелкий проточный канал гильзы; 40' - центральное фигурное отверстие "- глубокий проточный канал гильзы; прижима;
- прорезной торцевой канал гильзы; 41 - гипотрохоидальное отверстие под- - приторцевая расточка гильзы; вижной стенки;
- продольный проход в гильзе; 42 - заглушка обводного канала.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Регулируемая гидропередача, содержащая корпус, крышки, два вала, устройство управления и роторный механизм взаимодействия с рабочей жид- костью, отличающаяся тем, что между каждой крышкой и поршнем роторного механизма установлена зубчатая передача.
2. Гидропередача по п.1, отличающаяся тем, что корпус имеет окно для выхода рычага управления и внутреннюю полость, полностью заполненную ра- бочей жидкостью и механизмом преобразования оборотов.
3. Гидропередача по п.2, отличающаяся тем, что устройство управления снабжено рычагом, соединенным неподвижно с внутренним механизмом пре- образования оборотов и выступающим наружу с возможностью продольного перемещения в окне корпуса.
4. Гидропередача по п.З, отличающаяся тем, что устанавливаемые на тор- цах корпуса крышки обработаны по внутреннему торцу для контакта со сколь- жением с торцом поршня, имеют в центре отверстие под опору проходного ва- ла, а также неподвижную центральную шестерню для внутреннего зацепления с зубчатым колесом поршня.
5. Гидропередача по п.4, отличающаяся тем, что валы имеют кулачок с ци- линдрической поверхностью и с эксцентриситетом е к оси вала для посадки поршня с возможностью вращения
6. Гидропередача по п.5, отличающаяся тем, что основными частями взаи- модействующего с рабочей жидкостью механизма являются поршни с торцами, обработанными для контакта со скольжением с торцами крышки и сердцевины, с утопленным внутрь зубчатым венцом, а также с наружной поверхностью, об- разованной гипотрохоидой с формулами в прямоугольных координатах:
X = е (5 sin τ— sin 2τ),
У = е (5 cos τ + cos 2τ),
где свободный параметр τ— 0, ... , 2тг.
7. Гидропередача по п.б; отличающаяся тем, что с торцов внутреннего пе- ремещаемого корпуса - гильзы внутрь обработаны центральные углубления для размещения других деталей, и на наружной поверхности гильзы находится место присоединения рычага управления, а профиль поперечного сечения внутреннего прохода гильзы - кривая внешнего контура эпитрохоиды с форму- лами:
X - ^ (24 sin т + 25 sin Зт), У = * (24 COS T 4- 25 COS 3T) .
8. Гидропередача по п.7, отличающаяся тем, что во внутреннем проходе гильзы установлена перегородка - сердцевина, которая имеет плоские торцы со скольжением контактирующие с торцами поршней, центральные отверстия для опорных подшипников валов и наружную поверхность, образованную та- кой же эпитрохоидой, как в профиле поперечного сечения внутреннего про- хода гильзы, но с отклонениями для возможности продольного перемещения гильзы относительно сердцевины.
9. Гидропередача по п.8, отличающаяся тем, что на торцах гильзы в углуб- лениях помещены подвижные стенки с возможностью скольжения по дну уг- лубления и по прижиму, выполненные в виде диска с наружным диаметром больше 16е и с центральным отверстием, образованным по такой же гипотро- хоиде, по которой образованы наружные поверхности поршней, но с отклоне- ниями для возможности перемещения поршня через отверстие.
10. Гидропередача по п.9, отличающаяся тем, что к торцам гильзы при- креплены прижимы с плоским внутренним торцом, контактирующим со сколь- жением с подвижной стенкой, и имеющие центральное отверстие.
11. Регулируемая гидропередача, содержащая корпус, крышки, два вала, устройство управления и роторный механизм взаимодействия с рабочей жид- костью, отличающаяся тем, что между крышками и поршнями роторного меха- низма отсутствует зубчатая передача.
12. Гидропередача по п.11, отличающаяся тем, что корпус имеет окно для выхода рычага управления и внутреннюю полость, полностью заполненную ра- бочей жидкостью и механизмом преобразования оборотов.
13. Гидропередача no п.12, отличающаяся тем, что устройство управления снабжено рычагом, соединенным неподвижно с внутренним механизмом пре- образования оборотов и выступающим наружу с возможностью продольного перемещения в окне корпуса.
14. Гидропередача по п.13, отличающаяся тем, что устанавливаемые на торцах корпуса крышки обработаны по внутреннему торцу для контакта со скольжением с торцом поршня и имеют в центре отверстие под опору проход- ного вала.
15. Гидропередача по п.14, отличающаяся тем, что валы имеют кулачок с цилиндрической поверхностью и с эксцентриситетом е к оси вала для посадки вращающегося поршня.
16. Гидропередача по п.15, отличающаяся тем, что основными частями взаимодействующего с рабочей жидкостью механизма являются поршни с тор- цами, обработанными для контакта со скольжением с торцами крышки и серд- цевины, и с наружной поверхностью, образованной гипотрохоидой с формула- ми в прямоугольных координатах:
X— е (5 sin т— sin 2τ),
Υ = е (5 cos τ + cos 2τ),
где свободный параметр τ = 0, ... , 2зт.
17. Гидропередача по п.16, отличающаяся тем, что с торцов внутреннего перемещаемого корпуса - гильзы внутрь обработаны центральные углубления для размещения других деталей, и на наружной поверхности гильзы находится место присоединения рычага управления, а профиль поперечного сечения внутреннего прохода гильзы - кривая внешнего контура эпитрохоиды с форму- лами:
Х = ^ (24 sin τ + 25 sin 3τ), у = - (24 COS T + 25 cos Зт) .
7
18. Гидропередача по п.17, отличающаяся тем, что во внутреннем про- ходе гильзы установлена перегородка - сердцевина, которая имеет плоские торцы со скольжением контактирующие с торцами поршней, центральные от- верстия для опорных подшипников валов и наружную поверхность, образован- ную такой же эпитрохоидой, как в профиле поперечного сечения внутреннего прохода гильзы, но с отклонениями для возможности продольного перемеще- ния гильзы относительно сердцевины.
19. Гидропередача по п.18, отличающаяся тем, что на торцах гильзы в уг- лублениях помещены подвижные стенки с возможностью скольжения по дну углубления и по прижиму, выполненные в виде диска с наружным диамет- ром больше 1бе и с центральным отверстием, образованным по такой же ги- потрохоиде, по которой образованы наружные поверхности поршней, но с от- клонениями для возможности перемещения поршня через отверстие.
20. Гидропередача по п.19, отличающаяся тем, что к торцам гильзы при- креплены прижимы с плоским внутренним торцом, контактирующим со сколь- жением с подвижной стенкой, и имеющие центральное круглое или фигурное отверстие.
PCT/LV2012/000020 2012-08-21 2012-11-27 Регулируемая гидропередача WO2014030989A1 (ru)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020157006926A KR20150046178A (ko) 2012-08-21 2012-11-27 가변 유압 변속장치
IN1795DEN2015 IN2015DN01795A (ru) 2012-08-21 2012-11-27
EA201590399A EA201590399A1 (ru) 2012-08-21 2012-11-27 Регулируемая гидропередача
JP2015528427A JP2015526667A (ja) 2012-08-21 2012-11-27 可変流体変速機
EP12883281.3A EP2889510B1 (en) 2012-08-21 2012-11-27 Variable hydraulic transmission
CA2879813A CA2879813A1 (en) 2012-08-21 2012-11-27 Variable hydraulic transmission
US14/420,816 US9709143B2 (en) 2012-08-21 2012-11-27 Variable hydraulic transmission
BR112015002699A BR112015002699A2 (pt) 2012-08-21 2012-11-27 transmissão hidráulica controlada
CN201280075303.9A CN104736896B (zh) 2012-08-21 2012-11-27 可变的液压传动装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LVP-12-136A LV14744B (lv) 2012-08-21 2012-08-21 Regulējamais hidropārvads
LVP-12-136 2012-08-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014030989A1 true WO2014030989A1 (ru) 2014-02-27

Family

ID=50150195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/LV2012/000020 WO2014030989A1 (ru) 2012-08-21 2012-11-27 Регулируемая гидропередача

Country Status (11)

Country Link
US (1) US9709143B2 (ru)
EP (1) EP2889510B1 (ru)
JP (1) JP2015526667A (ru)
KR (1) KR20150046178A (ru)
CN (1) CN104736896B (ru)
BR (1) BR112015002699A2 (ru)
CA (1) CA2879813A1 (ru)
EA (1) EA201590399A1 (ru)
IN (1) IN2015DN01795A (ru)
LV (1) LV14744B (ru)
WO (1) WO2014030989A1 (ru)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1151671A (en) * 1968-01-04 1969-05-14 John George Giles Slipper-Vane Variable-Speed Hydraulic Transmission
WO1989005754A1 (en) * 1987-12-24 1989-06-29 Pettit Frank P Bicycle wheel hub variable ratio hydrostatic transmission
SU1712710A1 (ru) * 1989-06-29 1992-02-15 Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова Объемна регулируема гидропередача

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2355780A (en) * 1941-09-08 1944-08-15 John S Byrne Variable speed fluid drive transmission
US2909033A (en) * 1953-07-28 1959-10-20 Francis A Hill Sliding bulkhead transmission
US2927430A (en) * 1955-10-05 1960-03-08 Georgia Tech Res Inst Hydraulic transmission
JPS517507A (ja) * 1974-07-08 1976-01-21 Minoru Kagawa Kaitendendosochi
US4008982A (en) * 1975-04-28 1977-02-22 Traut Earl W Rotary fluid energy converter
US4028021A (en) * 1975-12-08 1977-06-07 Curtiss-Wright Corporation Rotary trochoidal compressor with compressible sealing
FR2389382B1 (ru) * 1977-05-06 1982-07-09 Anvar
US4598546A (en) * 1983-02-18 1986-07-08 Kanegan Eugene M Van Wide range rotary gear hydrostatic transmission
US4545204A (en) * 1983-10-24 1985-10-08 Whalen Brian L Infinitely variable tandem transmission
US5769619A (en) * 1996-03-07 1998-06-23 Phoenix Compressor And Engine Corporation Tracked rotary positive displacement device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1151671A (en) * 1968-01-04 1969-05-14 John George Giles Slipper-Vane Variable-Speed Hydraulic Transmission
WO1989005754A1 (en) * 1987-12-24 1989-06-29 Pettit Frank P Bicycle wheel hub variable ratio hydrostatic transmission
SU1712710A1 (ru) * 1989-06-29 1992-02-15 Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова Объемна регулируема гидропередача

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Handbuch Verbrennungsmotor. Grundlagen, Komponenten, Systeme, Perspektiven. 3.", ATZ / MTZ FACHBUCH
V.K. VAKHLAMOV; M.G. SHATROF; A.A. YURCHEVSKY: "Cars. Theory and construction of cars and motors. Textbook", 2010, PUBLISHING CENTRE ''ACADEMY

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150046178A (ko) 2015-04-29
IN2015DN01795A (ru) 2015-05-29
EP2889510A1 (en) 2015-07-01
US9709143B2 (en) 2017-07-18
CN104736896A (zh) 2015-06-24
EP2889510A8 (en) 2015-08-12
LV14744B (lv) 2013-11-20
BR112015002699A2 (pt) 2017-09-19
US20150240926A1 (en) 2015-08-27
CA2879813A1 (en) 2014-02-27
EA201590399A1 (ru) 2015-05-29
EP2889510B1 (en) 2019-09-18
LV14744A (lv) 2013-10-20
CN104736896B (zh) 2018-05-15
JP2015526667A (ja) 2015-09-10
EP2889510A4 (en) 2017-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7832996B2 (en) Hydrostatic rotary cylinder engine
US7988573B2 (en) Device and method for controlling belt-type continuously variable transmission
CA2894859C (en) Strain wave gear system
US1904496A (en) Hydraulic transmission system
US2927430A (en) Hydraulic transmission
DE102011108767A1 (de) Hocheffiziente Drehschieberkonstantpumpe
US20240084879A1 (en) Strain Wave Gear System
EP3364069B1 (en) Balancer shaft assembly
WO2014030989A1 (ru) Регулируемая гидропередача
US20050214149A1 (en) Displacement pump with variable volume flow
CN109083985B (zh) 一种减速比精确可靠的齿轮减速器
US20170023109A1 (en) Transmission and components thereof
WO2014030988A1 (ru) Велосипедная бесступенчатая гидропередача
US4598546A (en) Wide range rotary gear hydrostatic transmission
KR101648431B1 (ko) 기어드 모터
US5799487A (en) Automatic inertial continuously variable hydrostatic transmission
RU2451851C1 (ru) Гидравлический вариатор с высоким передаточным числом
WO2010004449A1 (en) Mechanical transmission systems
WO2018098540A1 (en) Hydrodynamic continuously variable transmission
PL216703B1 (pl) Mechanizm zmiany kąta fazowego obrotu wałka rozrządu
EA025045B1 (ru) Межосевой дифференциал проходной главной передачи транспортного средства
CH442885A (de) Hydrostatische Kupplung in Form eines Umlaufrädergetriebes

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: 12883281

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012883281

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2879813

Country of ref document: CA

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015528427

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14420816

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201590399

Country of ref document: EA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020157006926

Country of ref document: KR

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112015002699

Country of ref document: BR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112015002699

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20150206