Гидромеханическая передача

 

Изобретение относится к маншностроению и может быть иснользовано в качестве гидромеханической трансмиссии для мобильных энергетических средств. Целью изобретения является повышение эффективности иутем увеличения числа диапазонов регулирования крутящего момента. Передача содержит двигатель (Д) 1, гидромотор 2. связанный через гидравлические каналы 3 и 4 и регулируемый насос 5 с валом 6 Д 1, дифференциальный механизм (ДМ) с двумя входными валами 7 и 8 и одним выходным валом 9. Вал 7 соединен с солнечной шестерней 10 и может быть связан через зубчатую муфту (ЗМ) 11 и муфту 12 сцепления с валом Д 1, через ЗМ 13 - с корпусом ДМ, а через ЗМ 14 - с эпициклическим колесом 15. Вал 8 соединен через пару зубчатых колес 16 и 17 с эпициклическим колесом 15 и может быть связан через ЗМ 18 с валом гидромотора 2, а через ЗМ 20 - с корпусом ДМ. Вал 9 соединен с водилом 21, несущим сателлиты 22 ДМ, и через карданный вал 23 с ведущим мостом 24. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 В 60 К 17/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3908465/31-11 (22) 03.06.85 (46) 30.11.86. Бюл. № 44 (71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР (72) И, С. Цитович, Б. Е. Митин, В. А. Дьяченко, А. Д. Ефимов, Н. И. Афанасьев, А. Д. Ковтун и М. П. Паляница (53) 629.113-585.2 (088.8) (56) Патент ФРГ ¹ 2757426, кл. Г 16 Н 47/04, 1978. (54) ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ ПЕРЕДА IA (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве гидромеханической трансмиссии для мобильных энергетических средств. Целью изобретения является повышение эффективности пу„„SU„„1273273 тем увеличения числа диапазонов регулирования крутящего момента. Передача содержит двигатель (Д) 1, гидромотор 2, связанный через гидравлические каналы 3 и 4 и регулируемый насос 5 с валом 6 Д 1, дифференLIèàльный механизм (ДМ) с двумя входными валами 7 и 8 и одним выходным валом 9.

Вал 7 соединен с солнечной шестерней 10 и может быть связан через зубчатую муфту (ЗМ) 11 и муфту 12 сцепления с валом Д1,,через ЗМ 13 — с корпусом ДМ, а через ЗМ 14 — с эпициклическим колесом

15. Вал 8 соединен через пару зубчатых колес 16 и 17 с эпнциклическим колесом

15 и может быть связан через ЗМ 18 с валом гидромотора 2, а через ЗМ 20 — с корпусом

ДМ. Ва» 9 соединен с водилом 21, несущим сателлиты 22 ДМ, н через карданный вал

23 с ведугцим мостом 24. 2 ил.

1273273

Входной вал 8 соединен через пару зубчатых колес 16 и 17 с эпициклическим колесом 15 и может быть связан через зубчатую муфту 18 с валом 19 гидромотора 2, а через зубчатую муфту 20 — с корпусом

5 дифференциального механизма. Выходнои вал 9 соединен с водилом 21, несущим сателлиты 22 дифференциального механизма, и связаны через карданный вал 23 с ведущим мостом 24.

10 В передаче зубчатые колеса 16 и 17 выполнены с равным числом зубьев, т.е. Z)=z >, а отношение числа зубьев 75 эпициклического колеса 15 к числу зубьев z> солнечной шестерни 10 равно 3, т.е. параметр ряда дифференциального механизма равен К

= —. = 3 а

В таблице указаны положения органов управления гидромеханической передачей.

Условные обозначения: «+» —.— орган управ2р лсния включен; « — » — - орган управления выклк)чен; Ut, 1)п u Uiii — диапазоны бесступенчатого рсгулирования; L и U — фиксированные передаточные числа.!

>,п.пап.

>,с ре>сача, передаточные Объемная ! числа и диапазоны их гидро 1уфты

t>> >>с

18 20 передача 11

1 регулирования ги

u, = -. (1,33... - ) и„=+ (!... ) U> = 4

O, = (— 1,33) до (— — co ) . Знак « — » численного значения (Л| показывает, что вал 19 гидромотора 2 вращается в сторону, противопо45 ложную вращению вала 6 приводного двигателя 1.

Указанный диапазон регулирования передаточного числа получен, исходя из следующего:

Ul= U>.U»= + (1,33„, oo ) где Ц вЂ” передаточное число объемной гидропередачи, U -- передаточное число дифференциального механизма при остановленной солнечной шестерне 10.

55 Uã = — ". =ч+ (1„, оо)

Й 1"" 1""

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве

t HäðoMcõàíè÷åñêoé трансмиссии для мобильных энсргетичсских средств.

Цсльк> изобретения является повышение эффективности путсм увеличения числа диапазонов регулирования крутящего момента.

На фиг. 1 изображена кинсматическая схема гидромеханичсской передачи; на фиг. 2 --- график баланса относительной мощности гидромеханнческой передачи.

Гидромеханическая передача содержит приводной двигатель 1, гидромотор 2, связанный через гидравлические каналы 3 и 4 и регулируемый насос 5 с валом 6 приводного двигателя 1, дифференциальный механизм с двумя входными 7 и 8 и одним выходным 9 валамп. Входной вал 7 соединен с гилис ной шестерней !0 и может быть связан срез зубчатую муфту 11 и муфту 12 сцеплс пня с валом 6 приводного двигателя

1, чсрсз зубчатую муфг. 13 — с корпусом дифференциального механизма, а через

M) ôTó !4 — с эппцикли секим колесом 15.

Из данных таблицы видно, что органов управления в гидромеханической передаче шесть: наклонная шайба регулируемого аксиально-плунжерного насоса 5 и пять зубчатых муфт 11, 13, 14, 18 и 20. Орган управления насоса 5 (наклонная шайба) производит плавное изменение рабочего объс ма g > от +g >a c до — g»>кс, что обеспечивает бесступенчатое регулирование передаточных чисел и реверсирование первых двух диапазонов.

При работе гидромеханической передачи по первому варианту управления включены зубчатые муфты 13 и 18. Регулирование относительного объема » в пределах О... (+1) обеспечивает изменение передаточного числа

Ui от 1,33 до со. Регулирование относительного объема g в пределах О...(— 1) обеспечивает изменение передаточного числа Ui от где ю и м> — — угловые скорости гидронасоса и гидромотора;

1273273

g.— Vn И

g;=const т)о.н и 1 1о м р абоч ие объем ы гидрон асоса и гидромотора; обьемные коэффициенты полезного действия гидронасоса и гидромотора.

Un= — = (1+ — ) = 1. (1+ — 1) = 1,33,

При работе гидромеханической передачи по второму варианту управления включены зубчатые муфты 14 и 18. Диапазон регулирования передаточного числа в этом случае следующий:

U i= U»t +. (1...оо)

При работе гидромеханической передачи по третьему варианту управления включены зубчатые муфты 11 и 18. Диапазон регулирования передаточного числа в этом случае опредепяется из выражения

1

k 7

= 1...4 — — 1-1

Uv Zr

Так как при zi= z; k= 3, и при (л= 1;

Ыш= 1, а при Ur= oo; U«i = 4

При работе на этом режиме не следует пользоваться реверсом гидравлического потока, так как при этом в гидропередаче будут возникать большие нагрузки. Поэтому гидромеханическую передачу при этом варианте управления от реверсивного хода целесообразно блокировать, например, посредством электронных или гидравлических устройств.

При четвертом варианте управления объемная гидропередача не используется.

Этот вариант имеет фиксированное передаточное число, а изменение частоты вращения выходного вала 9 осуществляют изменением частоты вращения приводного двигателя 1. Получается этот вариант включением зубчатых муфт 11 и 20. Передаточное число определяется из выражения

Ui= 1 — (— К)= 4

При этом варианте направление вращения выходного вала 9 не реверсируется.

При пятом варианте управления об.ьемная гидропередача также не используется.

Направление вращения выходного вала 9 не реверсируется, а изменение частоты его вращения осуществляют изменением частоты вращения приводного двигателя 1. Получается этот вариант включением зубчатых муфт 11 и 14. Передаточное число передачи при этом варианте включения равно единице, I.4= 1.

На кинематической схеме (фиг. 1) показано, что зубчатые муфты 11 и 13, а также

18 и 20 сблокированы между собой. Это не позволяет сблокированным органам управления одновременно находиться во вклюценном состоянии, т.е. может быть включена из числа сблокированных только одна зубчатая муфта. Указанная блокировка упрощает управление гидромеханической передачей и исключает возникновение аварии, которая могла бы возникнуть вследствие одно5 временного включения двух муфт.

Уравнение зависимости относительной гидравлической мощности (Nе) гидромеханической передачи от передаточного числа (U i имеет вид

10 Nr= !в

1 к+ 1 — Nr здесь Nr=! це где Nr мощность на выходном валу гндромотора;

Ne — мощность на валу приводного двигате.пя;

Ще

Un >

0) п

20 где <ве — угловая скорость вала приводного двигател я; сне — угловая скорость водила 21 (выходного вала 9).

При принятом параметре ряда дифферен25 циального механизма (к= 3) относительная гидравлическая мощность (II1r) определяется из выражения

М-= 1 — 0,25 (1

Тогда при Un= 1 Nr= 0,75; I.!n= 2, Хе= 0,5;

Un — — 3, Хг — 0,25; Un= 4, . Nr= О.

Построенный по данному выражению график баланса относительной гидравлической мощности (фиг. 2) показывает, что она обратно пропорциональна передаточномх числу.

Форл ула изобретения

Гидромеханическая передача, содержащая приводной двигатель, гидромотор, гпдравлически связанный через регулируемый насос с указанным двигателем, дифферен40 циальный механизм с двумя входными и одним выходным валами, причем первый входной вал связан через муфту сцепления с валом приводного двигателя, второй входной вал связан через зубчатую передачу

45 с валом гидромотора, а третье звено дифференциального механизма связано с выходным валом передачи, отличаюи(алея тем. что, с целью повышения эффективности путем увеличения числа диапазонов регулирования крутящего момента, на первом входном валу дифференциального механизма дополнительно установлены три выключасмыс зубчатые муфты, при помощи которы.; первый входной вал этого механизма связан соответственно с муфтой сцепления, корпусом и вторым звеном дифференциального меха55 низма, на втором входном валу дополнительно установлены две выключаемые зубчатые муфты для связи соответственно с валом гидромотора и корпусом.

1273273

О,,Z

2 3

lPue. 2

Редактор; ). (!IHfdll

Заказ 6379 14

Составитель (. Панкратов

Техред И. Верее Корректор Л. Зимокосов

Тираж 647 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4