Способ переключения с высшей ступени коробки передач и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к способам управления ступенчатыми коробками передачи самоходных машин. Цель изобретения - повьшение эффек-, тивности путем снижения величин динамических нагрузок и циркулирующих паразитных мощностей. Устройство содержит селекторньм механизм 1, соединенньй каналами 2-5 с гидроцилиндрами фрикционных муфт переклю

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 В 60 К 17/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3762776/27-11 (22) 25.06.84

46) 15. 12. 86. Бюл. ¹ 46 (72) Г.В.Саенко и M.Ã.Måëåøêo (53) 629.113-585.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1065257, кл, В 60 К 41/06, 1981. (54) СПОСОБ ПЕРЕКЛ1)ЧЕНИЯ С ВЫСШЕЙ

СТУПЕНИ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к способам управления ступенчатыми коробками передачи самоходных машин.

Цель изобретения — повышение эффективности путем снижения величин динамических нагрузок и циркулирующих паразитных мощностей. Устройство содержит селекторный механизм 1, соединенный каналами 2-5 с гидроцилиндрами фрикционных муфт переклю1276530 чения передач, каналами 10 и 11 с рабочими полостями гидроаккумулятора, каналом 18 †. с нагнетательной магистралью гидронасоса, каналом 19 через дроссель 20 и каналом 21 со сливом. Гидроцилиндры фрикционных муфт снабжены клапанами 22-24, гидравлически связанными со сливом и кинематически с корпусами фрикционных муфт, установленными на валу с возможностью поворота, При переключении передач с понижением ступеней гидроцилиндр фрикционной муфты высшей сменяемой передачи отключают

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к средствам управления ступенчатыми коробками передач самоходных машин.

Цель изобретения — повышение эффективности путем снижения величин динамических нагрузок и циркулирующих паразитных мощностей.

На фиг.1 изображена гидравлическая схема устройства, реализующего предложенный способ, на фиг.,2 гидравлическая схема расположения каналов селекторного механизма при переключении передач с понижением ступеней, на фиг.3 — кинематическая схема коробки передач, в которой использовано предложенное устройство, на фиг.4 — разрез А-А на фиг.3; на фиг. 5 — разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.6 — разрез В-В на фиг.3 на фиг.7 — разрез Г-Г на фиг.3, Устройство содержит селекторный механизм 1, соединенный каналами

2-5 с гидроцилиндрами фрикционных муфт 6-9 переключения передач, каналами 10 и 11 — с рабочими полостями

12 и 13 гидроаккумулятора 14 двухстороннего действия, в котором поршни 15 и 16 разжаты упругими элементами 17; каналом 18 — с нагнетательной магистралью гидронасоса (не показан); каналом 19 через дроссель 20 и каналом 21 — со сливом. Гидроцилинд ры фрикционных муфт 6,7 и 8 снабжены клапанами 22, 23 и 24 соответственно, образованными радиальными от нагнетательной магистрали и соединяют со сливом и одновременно с этим гидроцилиндр фрикционной муфты низшей включаемой передачи подключают к нагнетательной магистрали. Новым является то, что фрикционную муфту низшей передачи включают сначала под давлением, меньшим максимального, а затем повышают давление в ее гидроцилиндре до максимального. При этом повышение давления производят в момент снижения скорости машины до величины, соответствующей низшей передаче. 2 с.п. ф-лы, 7 ил. каналами 25, 26 и 27, выполненными в ступицах муфт, связанными с гидроцилиндрами последних. Фрикционные муфты 6,7 и 8 расположены на входном валу 28 коробки передач с воэможностью поворота (благодаря зазорам в шлицевых соединениях вал 28 — ступицы муфт) таким образом, что при передаче мущности (вращения, крутяt0 щего момента) от вала 28 к муфтам

6-8 каналы 25-27 перекрыты шлицами вала, а при обратном направлении передачи мощности (от муфт к валу 28) каналы 25-27 соединяются со сливом по зазорам в шлицевых соединениях.

Передаточные отношения ступеней коробки передач, образуемые парами шестерен постоянного зацепления, из которых ведущие 29-32 связаны с ведомыми дисками муфт 6-9, а ведомые шестерни 33-36 — с выходным валом

37 коробки, находятся в соотношении

11 ) 17 > 1 3 14 оответственно Конструк ция фрикционных муфт принципиальной

25 роли не играет. Для иллюстрации предлагаемого способа и работы реализующего его устройства в коробке передач установлены муфты, каждая иэ которых содержит корпус, в цилиндричесЗОкую проточку которого установлен поршень 38, подпружиненный упругими элементами 39, образуя с корпусом .гидроцилиндр 40, в пазах корпуса размещены своими шипами ведущие

35 фрикционные диски 41, а ведомые 42 расположены на шлицах веду—

1276530 щей шестерни каждой из передач, -14

Устройство реализует предложенный способ следующим образом., При включенной, например, третьей 5 передаче масло с помощью каналов

18, 4 и селекторного механизма 1 поступает к гидроцилиндру 40 фрикционной муфты 8 третьей передачи, перемещает поршень 38, снимая упругие

10 элементы 39 и пакет фрикционных дисков, 4 1 и 42. Одновременно с помощью канала 10 масло поступает к рабочей полости 12 гидроаккумулятора 1 4. Под действием давления масла поршень 15 гидроаккумулятора 14, сжимая упругий элемент 17, перемещается, обеспечивая плавное нарастание давления масла в гидроцилиндре муфты 8, следовательно, и плавное ее включение. Цилиндры остальных муфт соединены со сливом (фиг.2) .

Мощность от входного вала 28 передается к корпусу муфты 8, от него с помощью пакета дисков 4 1 и 42, сжа-25 того поршнем 38, — к ведущей шестерне 3 1 третьей передачи i3, а от нее с помощью ведомой шестерни 35 — к выходному валу 37. Вращение шестерен 33, 34 и 36, связанных с ва- З0 лом 37, передается к шестерням 29, 30 и 32 (фиг.3), которые в данном случае являются ведомыми. Вследствие указанного соотношения передаточных чисел ступеней коробки передач шестерни 29 и 30 вращаются быстрее входного вала 28, а шестерня 32 медленнее. Из-за наличия в выключенных гидроуправляемых фрикционных муфтах так называемого момента 40 ведения их корпуса располагаются на валу 28 так, как показано на фиг.4-7, При переключении с третьей передачи на вторую водитель с помощью ручного привода селекторного меха- 4S низма 1 переводит его в положение, соответствующее второй передаче.

Гидроцилиндр 40 муфты 8 третьей передачи с помощью каналов 4, 19 и селекторного механизма 1 соеди- 50 няются со сливом через дроссель 20 (фиг.2), поэтому снижение давления в нем производится плавно, чему также способствует то, что полость 12 гидроаккумулятора 14 остается под- ss ключенной к нему. Одновременно с этим гидроцилиндр муфты 7 второй передачи с помощью каналов 3, 18 и селекторного механизма 1 соединяется с нагнетательной магистралью, а с помощью каналов 3 и 11 — с рабочей полостью 13 гидроаккумулятора 14, поршень 16 которого под действием давления масла перемещается, сжимая упругий элемент 17, обеспечивая плавное включение муфты 7. При этом в начальный момент включения последней ее гидроцилиндр по каналу

26 и зазору в шлицевом соединении вал 28 — ступица корпуса 7 соединяется со сливом (фиг.4-7). Диаметр проходного сечения канала 26 принимается таким, чтобы муфтой передавался, как минимум, тормозной момент . двигателя, приведенный к ней, при

I подаче масла под давлением в ее гидроцилиндр и открытом клапане 23 (это необходимо также для безопасного передвижения машины в режиме торможения двигателем на передачах, муфты которых снабжены указанными клапанами). Если учесть, что до снижения скорости машины до величины, соответствующей второй включаемой передаче, ее муфта 7 выполняет роль тормоза, то пиковый тормозной момент, создаваемый ею при включении под давлением, меньшим максимального (открыт клапан 23), ниже чем в случае, когда ее диски сжаты с максимальным усилием (отсутствие клапана 23), создаваемым максимальным давлением масла в гидроцилиндре муфты 7.

Благодаря этому снижается динамическая нагруженность трансмиссии машины при переключении передач с понижением ступеней, что повышает долговечность ее деталей и узлов.

Другим положительным эффектом данного способа является снижение величины ускорений машины в указанном переходном процессе (в данном случае замедлений), что улучшает условия труда водителя.

После снижения скорости машины до величины, соответствующей второй передаче, происходит изменение направления передачи вращения; Теперь ведущим стает вал 28, а ведомым — корпус муфты 7, вследствие чего последний поворачивается на валу 28, канал 26 перекрывается шлицом вала, гидроцилиндр муфты 7 отсоединяется от слива, и давление в нем повышается до максимального, а следовательно, .повышается до максимального передаваемый ею момент.

1276530

Таким образом, время работы фрикционной муфты низшей включаемой передачи под давлением, меньшим максимального, автоматически изменяется с помощью предлагаемого устройства в 5 требуемых пределах, обуславливаемых продолжительностью снижения скорости машины до скорости, соответствующей низшей включаемой передаче. дальнейшее переключение на первую 1р передачу производится аналогично описанному, только меняются ролями рабочие полости гидроаккумулятора 14.

Положительный эффект, достигаемый предлагаемым устройством при переключении передач с повышением ступеней, заключается в том, что при этом одновременно отключается от нагнетательной магистрали гидроцилиндр фрикционной муфты сменяемой низшей пере- gp дачи, оставаясь подключенным к работавшей с ним рабочей полости гидроаккумулятора, и подключается к нагнетательной магистрали гидроцилиндр муфты высшей передачи, а затем при д достижении момента, передаваемого муфтой последней, величины, равной моменту сопротивления движению машины приведенного к ней, гидроцилиндр муфты низшей передачи соединяется со gp сливом по зазору в шлицевом соединении вал — корпус муфты, производя тем самым резкое выключение муфты и низшей передачи.

Предлагаемое устройство реализует рассматриваемый процесс переключения передач с повышением ступеней более простыми средствами, благодаря тому, что клапаны соединены со сливом и непосредственно с гидроцилиндрами фрикционных,муфт (фиг. l и 4-7).

При переключении передач с повышением ступеней предлагаемое устройство работает следующим образом.

Пусть необходимо переключиться с третьей передачи на четвертую. Водитель с помощью ручного привода переводит селекторный механизм 1 в положение, соответствующее четвертой передаче (фиг. 1). При этом гидроцилиндр 40 третьей передачи отключается от нагнетательной магистрали, но к нему остается подключенной с помощью каналов 4, 10 и селекторного механизма 1 ранее заряженная полость 12 гидроаккумулятора 14, что предусмотрено для компенсации утечек масла через неплотности подвижных уплотняемых поверхностей (например, поршень-стенки гидроцилиндра муфты) и поддержания этим муфты во включенном состоянии. Одновременно гидроцилиндр муфты четвертой передачи подключается к нагнетательной магистрали с помощью каналов 5, 18 и селекторного механизма 1, а также к рабочей полости 13 гидроаккумуля— тора 14 с помощью каналов 5, 11 и селекторного механизма 1. Поршень 16 гидроаккумулятора 14 сжимает упругий элемент 17, перемещается, обеспечивая плавное включение фрикционной муфты 9 четвертой передачи. По мере роста момента, передаваемого муфтой 9 и, благодаря соотношению происходит перераспределение мощности в контуре одновременно включенных передач i и — увеличение доли мощности, передаваемой включаемой муфтой 9, сопровождаемое снижением доли мощности, передаваемой выключаемой муфтой 8. На этом этапе переключения мощность передается двумя параллельными потоками от вала 28 через муфты 8 и 9 и зубчатые передачи i и iz к валу 37. Корпуса муфт при этом расположены на валу так, как показано на фиг.4. При достижении моментом, передаваемым муфтой 9 четвертой передачи, величины, равной моменту сопротивления движению машины, приведенного к ней, происходит смена направления передачи вращения в элементах передачи обусловленная возникновением в контуре переключаемых передач циркуляции паразитной мощности: ведущей стает шестерня 35, а ведомой — шестерня 31, которая теперь стремится обогнать вал 28, что.приводит к повороту корпуса муфты 8 относительно вала 28 и соединению ее гидроцилиндра 40 со сливом по каналу 27 и зазору в шлицевом соединении корпуса с валом, а следовательно к резкому выключению муфты 8 и третьей передачи

Аналогично осуществляются все переключения передач с повышением ступеней при помощи предлагаемого устройства: отключение сменяемой низшей передачи в момент возникновения в контуре с высшей включаемой передачей циркуляции паразитной мощности.

Формула изобретения

1. Способ переключения с высшей ступени коробки передач, содержащей

7 12 фрикционные муфты включения на низшую ступень, з аключ ающийся в том, что включают муфту низшей передачи и одновременно выключают муфту высшей передачи, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем снижения величин динамических нагрузок и циркулирующих паразитных мощностей, включение муфты низшей передачи осуществляют до частичного поджатия фрикционных элементов, а полное поджатие производят после выравнивания частот вращения последних.

2. Устройство для управления фрикционными муфтами переключения

76530 ередач самоходной машины, содержащее селекторный механизм, посредством которого гидроцилиндры фрикционных муфт связаны с нагнетательной магистралью. устройство обеспечения перекрытия передач, включающее. клапаны, гидравлически свяЗанные со сливом и механически с корпусами фрикционных муфт и установленные на

10 валу с возможностью поворота, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности путем снижения величин динамических нагрузок и циркулирующих паразитных мощностей, оно снабжено гидролинией, связывающей клапаны с гидроцилиндрами фрикционных муфт и со сливом.

У1 Ф2 1 4 1 sting! 276530

8-b

Ж

У-В

/ -r

Составитель А.Барыков

Техред В.Кадар Корректор А.Тяско

Редактор М.Келемеш

Заказ 6624/14

Тираж 647 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4