Устройство для переключения ступеней в коробке передач

 

Изобретение относится,к транспортному машиностроению, в частности к системам управления фрикционными муфтами коробок передач. Цель изобретения - повышение эффективности работы путем улучшения характеристик устройства без изменения его габаритов. Устройство содержит корпус 1, ступенчатый поршень 2, уплотняемый кольцами 3 и 4, пружины 5 и 6, конический шток 7 с пояском 8 и конусами 9 и 10. Поршень 2 образует с корпусом 1 полости 11 и 12, которые сообщены между собой кольцевой щелью 13, образованной пояском 14 в поршне и штоком 7. Гидравлическая система управления включает в себя источник 15 рабочей жидкости, регулятор 16 давления , содержащий золотник 17, плунжер 18 и пружину 19, переключатель 20 ступеней с золотником 21, датчик 22 частоты вращения насосного колеса. Датчик выполнен в виде трубки Пито и предназначен для регулирования давления в гидравлической системе управления в зависимости от частоты вращения насосного колеса. Для увеличения давления в системе управления при включении ступени заднего хода управляющая полость 23 расположения пружины 19 регулятора 16 сообщена каналом 24 с каналом 25 включения фрикционной муфты заднего хода. 3 ил. S (Л со 4 С5 4; СЛ СО 5 3123 ЧП gW Pui1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (594 В 60 К 41 OC

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ гЯ vn y n

Фиг 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4079008/27-11 (22) 16.04.86 (46) 23.10.87. Бюл. № 39 (75) В. Я. Корейво, А. Ф. Митяев, В. Н. Гурленя и И. А. Знак (53) 629.113 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 535176, кл. В 60 К 41/00, 1973. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ СТУПЕНЕЙ В КОРОБКЕ ПЕРЕДАЧ (57) Изобретение относится,к транспортному машиностроению, в частности к системам управления фрикционными муфтами коробок передач. Цель изобретения — повышение эффективности работы путем улучшения характеристик устройства без изменения его габаритов. Устройство содержит корпус 1, ступенчатый поршень 2, уплотняемый кольцами 3 и 4, пружины 5 и 6, конический шток 7 с пояском 8 и конусами 9 и 10. Пор.Я0„» 1346459 А1 шень 2 образует с корпусом 1 полости 11 и 12, которые сообщены между собой кольцевой щелью 13, образованной пояском 14 в поршне и штоком 7. Гидравлическая система управления включает в себя источник 15 рабочей жидкости, регулятор 16 давления, содержащий золотник 17, плунжер 18 и пружину 19, переключатель 20 ступеней с золотником 21, датчик 22 частоты вращения насосного колеса. Датчик выполнен в виде трубки Пито и предназначен для регулирования давления в гидравлической системе управления в зависимости от частоты вращения насосного колеса. Для увеличения давления в системе управления при включении ступени заднего хода управляющая полость 23 расположения пружины 19 регулятора 16 сообщена каналом 24 с каналом 25 включения фрикционной муфты заднего хода. 3 ил.

1346459

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к устройствам управления фрикционными муфтами коробок передач.

Цель изобретения — повышение эффективности работы путем улучшения характеристик устройства без изменения его габаритов.

На фиг. 1 показана схема устройства для переключения ступеней в коробке передач; на фиг. 2 и 3 — характеристики устройства при пониженном давлении и при повышении давления в системе управления фрикционными муфтами соответственно.

Устройство содержит корпус 1, ступенчатый поршень 2, уплотняемый кольцами 3 и 4, пружины 5 и 6, конический шток 7 с пояском 8 и конусами 9 и 10. Поршень 2 образует с корпусом 1 полости 11 и 12, которые сообщены между собой кольцевой щелью 13, образованной пояском 14 в поршне и штоком 7.

Гидравлическая система управления включает в себя источник 15 рабочей жидкости, регулятор 16 давления, содержащий золотник 17, плунжер 18 и пружину 19, переключатель 20 ступеней с золотником 21, датчик 22 частоты вращения насосного колеса.

Датчик выполнен в виде трубки Пито и предназначен для регулирования давления в гидравлической системе управления в зависимости от частоты вращения насосного колеса.

Для увеличения давления в системе управления при включении ступени заднего хода управляющая полость 23 расположения пружины 19 регулятора 16 сообщена каналом 24 с каналом 25 включения фрикционной муфты заднего хода. В гидравлическом цилиндре 27 этой муфты размещен нажимной поршень 28 для сжатия пакета 29 ведущих и ведомых фрикционных дисков.

При включении в коробке передач ступени заднего хода золотник 21 сообщает канал 30, соединенный с полостью 12, с каналом 25 подачи жидкости в цилиндр 27 муфты 26. Трубка Пито 22 насосного колеса гидротрансформатора сообщена с полостью

31 регулятора 16 давления.

Регулятор 16 давления предназначен для поддержания в системе управления переключения ступеней коробки передач требуемого рабочего давления. В связи с тем, что нагрузка фрикционных муфт зависит от квадрата частоты вращения насосного колеса, требуемое давление является функцией частоты вращения насосного колеса.

Для реализации этой функции устройство для переключения ступеней в коробке передач включает известную конструкцию регулятора давления, к которому подводится давление от трубки Пито 22, связанной с насосным колесом гидротрансформатора.

Если, например, возрастает частота вращения насосного колеса, то возрастает давление .в трубке Пито 22 и полости 31. Это вызывает повышение давления в полости 11.

5 !

О

2

Если включается ступень заднего хода, как показано на фиг. 1, давление в полости 11 определяется площадью поперечного сечения золотника 17 и плунжера 18, усилием пружины 19, давлениями в полостях 23 и 31.

При этом в процессе включения фрикционной муфты 26 заднего хода давление в управляющей полости 23 нарастает плавно, что определяет плавное повышение давления в системе управления (в полости 11).

Если золотник 21 переключателя ступеней 20 переместить в крайнее левое положение, жидкость из полости 12 поступает по каналу 30 в магистраль 32 включения фрикционной муфты переднего хода (не показана). При этом полость 23, каналы 24 и 25 и цилиндр 27 фрикционной муфты 26 сообщены со сливом. В этом случае давление в полости 11 определяется площадью поперечного сечения золотника 17 и плунжера 18, силой пружины 19 и давлением в полости 31.

Устройство работает аналогично при включении всех ступеней, поэтому принцип его работы рассматривается на примере включения ступени заднего хода.

При перемещении золотника 21 в положение, показанное на фиг. 1, равновесие поршня 2, который при наличии давления в полостях 11 и 12 находится в крайнем левом положении, нарушается и он перемещается вправо, вытесняя жидкость в каналы 25 и 30 и цилиндр 27. В каналы 25 и 30 и цилиндр 27 жидкость поступает также по кольцевой щели 13. образованной пояском 14 в поршне 2 и конусом 9 штока 7.

По мере перемещения поршня 2 вправо давление жидкости в полости 12 постепенно понижается вследствие уменьшения усилия пружины 5 и увеличения силы пружины 6.

При крайнем правом положении поршня 2 поясок 14 расположен против конуса 10 и проходное сечение кольцевой щели 13 при этом увеличивается. Увеличение площади проходного сечения кольцевой щели 13 позволяет без значительной задержки по времени заполнить цилиндр фрикционной муфты с увеличенным объемом гидравлической полости.

После заполнения жидкостью цилиндра 27 давления жидкости в полости 13 возрастает и поршень 2 перемещается в исходное (левое) положение вследствие поступления жидкости в полость 12 го кольцевой щели 13. Давление жидкости в полости 12 и в цилиндре 27 постепенно повышается благодаря увеличению усилия пружины 5 и уменьшению усилия пружины 6, а также вследствие роста давления в управляющей полости 23 регулятора 16.

Время перемещения поршня 2 в левое положение определяется величиной объема, описываемого поршнем 2 при его перемещении с правого в левое положение, функцией изменения площади проходного сечения кольцевой щели 13, перепадом давления между полостями 11 и 12. Этот перепад

1346459

3 зависит от величины давления жидкости в полости 11, соотношения эффективных площадей поршня 2 со стороны полостей 11 и 12 и усилий пружин 5 и 6.

Для гарантированного перемещения поршня 2 в крайнее правое положение при включении ступеней в коробке передач гидравлическое сопротивление кольцевой ше ли 13 при расположении пояска 8 штока против пояска 14 поршня 2 должно быть выше сопротивления магистрали от механизма плавного включения до цилиндра включаемой фрикционной муфты.

Конус 9 позволяет существенно увеличить площадь проходного сечения кольцевой щели 13 при крайнем левом положении поршня 2, что позволяет восполнять возможные утечки жидкости из каналов включения муфты и ее цилиндра при меньшем перепаде давления на кольцевой щели 13.

Подача давления от трубки Пито 22, являющейся датчиком частоты вращения насосного колеса гидротрансформатора, в управляющую полость 31 регулятора давления позволяет изменять характеристики регулирования давления механизмом плавного включения в зависимости от крутящего момента на насосном колесе таким образом, чтобы температура нагрева дисков фрикционной муфты при их буксовании не превышала допустимого предела.

При включении ступени переднего хода золотник 21 сообшает канал 30 с каналом 32 включения фрикционной муфты переднего хода. Скорость изменения давления в полости 12 в этом случае меньше, чем при включении муфты заднего хода, так как полость

23 регулятора давления сообщена с атмосферой и нет роста давления в системе управления, обусловленного, как на заднем ходу, повышением давления в управляющей полости 23.

На фиг. 2 представлены характеристики устройства, рассчитанные при определенных его параметрах для случая включения ступени переднего хода. Сплошными линиями показана закономерность изменения давления в полости 12 после наполнения жидкостью цилиндра 27 фрикционной муфты при наличии пружин 5 и 6. Нижняя сплошная линия получена при отсутствии избыточного давления в управляющей полости 31, а верхняя — при определенном давлении в полости 31. Чем выше давление в трубке Пито 22, тем выше расположена характеристика на графике. Штриховыми линиями представлены характеристики устройства при установке только пружины 5 и отсутствии пружины 6, а штрих-пунктирными — при установке пружины 6 и отсутствии пружины 5.

На фиг. 3 представлены характеристики устройства при включении ступени заднего хода. Из фиг. 3 видно, что каждая из ха25

Устройство для переключения ступеней в коробке передач, содержащее источник давления рабочей жидкости, сообщенный через регулятор давления со сливом, а также через механизм плавного включения и золотниковый переключатель ступеней — с гидравлическими цилиндрами фрикционных муфт и с одной управляющей полостью регулятора давления, другая управляющая полость которого сообщена с датчиком частоты вращения насосного колеса гидротрансформатора, при этом механизм плавного включения включает в себя корпус с размещенным в нем ступенчатым поршнем, образуюшим полость между ступенчатой частью

40. поршня и первым торцом корпуса, которая сообщена с источником давления рабочей жидкости и в которой размещена пружина, а также полость между частью поршня большего диаметра и вторым торцом корпуса, которая сообщена с золотниковым переклю45 чателем ступеней, причем упомянутые полости сообщены через отверстие в поршне, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы путем улучшения характеристик устройства без изменения его габаритов, оно снабжено дополнительной пружиной, установленной в полости между частью поршня большего диаметра и вторым торцом корпуса, и коническим штоком, размеШенным в отверстии, выполненном во втором торце корпуса, при этом соосно отверстию во втором торце корпуса выполнено упомянутое отверстие в поршне, в котором размещен конический конец штока.

20 рактеристик расположена выше, чем соответствуюшая характеристика при включении ступени переднего хода. Такое увеличение ординат каждой из характеристик при включении ступени заднего хода существенно для исключения перегрева дисков фрикционной муфты заднего хода, которая нагружена большим моментом, чем муфта переднего хода.

Таким образом, установка пружины в полости 12 дает возможность изменять характеристики устройства, не изменяя геометрических размеров механизма плавного включения. Возможность изменения характеристик без изменения конструкции механизма плавного включения позволяет унифицировать его для применения в различных коробках передач.

Установка конического штока позволяет увеличить площадь проходного сечения дроссельного отверстия при наполнении цилиндра фрикционной муфты жидкостью, а также в конце процесса регулирования давления механизмом плавного включения, что очень важно для повышения надежности работы фрикционных муфт коробки передач.

Формула изобретения

1346459 ав с О

Составитель А. Барыков

Редактор П. Гереши Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Заказ 4645/! 5 Тираж 589 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Г!роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4