Трансмиссия транспортного средства

 

Изобретение относится к силовым приводам машин с циклическим характером работы. Цель изобретения - расширение кинематического диапазона путем увеличения числа скоростных и тяговых режимов при одновременном снижении расхода топлива на них. Трансмиссия транспортного средства содержит двигатели 1 и 7, связанные с зубчатыми колесами 2 и 5 дифференциала через муфты 3 и 6 соответственно. Указанные зубчатые колеса могут останавливаться с помош.ью тормозов 4 и 8. Стабилизация режимов работы двигателей осуществляется посредством механического энергоаккумулятор а 14, связанного с входными элементами дифференциала посредством муфты 18 и зубчатых колес 11, 12 и 10, 9. С помошью муфты 17 осуществляется блокировка дифференциального механизма. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1428601 А1 (5D 4 В 60 К 17 08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ 8.

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4224978/31-11 (22) 06.04.87 (46) 07.10.88. Бюл. № 37 (71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР (72) В. Б. Альгин, В. В. Грицкевич, С. Н. Поддубко и О. П. Царев (53) 629.113 (088.8) (56) Патент Великобритании № 1348797, кл. В 60 К 9/04, 1974. (54) ТРАНСМИССИЯ ТРАНСПОРТНОГО

СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к силовым приводам машин с циклическим характером работы. Цель изобретения — расширение кинематического диапазона путем увеличения числа скоростных и тяговых режимов при одновременном снижении расхода топлива на них. Трансмиссия транспортного средства содержит двигатели 1 и 7, связанные с зубчатыми колесами 2 и 5 дифференциала через муфты 3 и 6 соответственно.

Указанные зубчатые колеса могут останавливаться с помощью тормозов 4 и 8. Стабилизация режимов работы двигателей осуществляется посредством механического энергоаккумулятора 14, связанного с входными элементами дифференциала посредством муфты 18 и зубчатых колес 11, 12 и 10, 9. С помощью муфты 17 осуществляется блокировка дифференциального механизма. 4 ил.

1428601

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в сйловых приводах с циклическим характером работы (карьерных самосвалов, бульдозеров, скреперов, городских автобуCOl3) .

Це."Зью изобретения является увеличение числа скоростных и силовых режимов работы при одновременном снижении расхода топлива HB них.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема трансмиссии; на фиг. 2 — графики совместной работы двух двигателей установки; на фиг. 3 — характеристики двигателей; на фиг. 4 — выходные характеристики предлагаемой трансмиссии.

Трансмиссия транспортного средства содержит двигатель 1, связанный с солнечной шестерней 2 дифференциального механизма. Для отключения двигателя I от солнечной шестерни 2 служит муфта 3, для остановки солнечной шестерни — тормоз 4.

Коронная шестерня 5 дифференциальноlo механизма через муфту 6 связана с двигателем 7. Для остановки коронной шестерни 5 служит тормоз 8. С двигателями и 7 через зубчатые колеса 9, 10 и 1!— !

3 взаимодействует механический энергоаккумулятор 14. Для обеспечения совместной работы двигателей 1 и 7 с энергоаккумулятором 14 служат муфта 15 и обгонные муфты 16. С помощью муфты 17 осуществляется блокировка дифференциального механизма. Муфта 15 необходима только для улучшения приемистости силовой.установки при динамических режимах. Трансмиссия транспортного средства имеет девять возможных длительных режимов работы: включены двигатель 1, муфта 3, тормоз 8 (режим I); включены двигатель 7, муфта 6, тормоз 4 (режим 11); включены двигатели 1 и 7, муфты 3 и 6 (режим III); включены двш атель 1 муфты 3 и 17 (режим IV); включены двигатели 7, муфты 6 и 17 (режим V); включены двигатель 1, муфты 18 и 6, тормоз 4 (режим И); включены двигатель 7, муфты !8 и 3, тормоз 8 (режим VII); включены двигатели 1 и 7, муфты !8 и 3, тормоз 8 (режим VII I); включены двигатели 1 и 7, муфты 18 и 6, тормоз 4 (режим IX) .

Кратковременные режимы: подключение предварительно заряженного аккумулятора 4 для преодоления кратковременных перегрузок нри работе двигателей íà ojlHQM из длительных режимов и кратковременное передвижение (маневрирование) с помощью одного предварительно заряженного энергоа ккумулятора.

Режим I. Включены двигатель 1, муфта 3, тормоз 8, Крутящий момент от двигателя передается на солнечную шестерню 2. На выходном звене — водиле 19 крутящий момент

М = Moi (К+! ) (К вЂ” параметр планетарного ряда) при соответствующей частоте вращения.

1О !

Режим II. Включены двигатель 7, муфта 6, тормоз 4. Крутящий момент от двигателя 7 через.зубчатые колеса 13, 12 и 11 передается на коронную шестерню 5. На выходном звене — водиле 19 крутящий момент равен Мд = М 7 при соответК+1

К ствующей частоте вращения.

Режим III. Включены двигатели 1 и 7, муфты 3 и 6. Муфта 18 выключена. Крутящие моменты, подводимые к солнечному 2 и коронному 5 колесам, суммируются в соответствии с К ряда дифференциального механизма, поэтому мощность двигателей должна выбираться в соответствии с К ряда

Мн = Мд!+ М»7.

Режим IV. Включены двигатель 1, муфты 3 и 17. Силовая установка работает при заблокированном дифференциале. На выходном звене — водиле 19 крутящий момент равен моменту двигателя Мд = Мд,, Режим V. Включены двигатель 7, муфты 6 и 17. Силовая установка работает при заблокированном дифференциале. На выходном звене — водиле 19 крутящий момент равен моменту двигателя Мн = М,.

Режим VI. Включены двигатель 1, муфты 18 и 6, тормоз 4. Крутящий момент от двигателя 1 передается через зубчатые колеса 9, 10, 12, 11 на коронную шестерню 5. На выходном звене момент М»

К4-1

М» — у — при соответствующем изменении частоты вращения.

Режим VII. Включены двигатель 7, муфты 18 и 3, тормоз 8. Крутящий момент от двигателя 7 через зубчатые колеса !3, 12, 10, 9 передается на солнечную шестерню 2.

На выходном звене момент М» = М»7(К+1) при соответствующем изменении частоты вращения.

Режим VIII. Включены двигатели 1 и 7. муфты 18 и 3. Крутящий момент от двигателя 7 передается через зубчатые колеса 13, 12, 10, 9 на солнечную шестерню 2, туда же передается крутящий момент от двигателя f. На выходном звене— водиле 19 крутящий момент Мд (Мду + Мд7) (К+ 1 ).

Режим IX. Включены двигатели 1 и 7, муфты 18 и 6, тормоз 4. Крутящий момент от двигателя 1 передается через зубчатые колеса 9, 10, 11, 12 на коронную шестерню 5.

Туда же через зубчатые колеса 13, 12, 11 передается крутящий момент от двигателя 7.

На выходном звене — водиле 19 момент

Мд = (Mi + М»7)-ф —. Режимы 8 и 9 имеК!-1 ют более низкий КПД вследствие нестационарной нагрузки и различия настройки регуляторов. В целом КПД силовой установ1428601

Формула изобретения (92 < > 9 (95 (19

7z /7 7

Щ2. Г ки выше за счет использования энергоаккумулятора.

Главные потери энергии обусловлены нестационарной нагрузкой на двигатель и необходимостью обеспечения запаса мощности при трогании с места и при обгонах. Если энергию от двигателя передавать на колеса транспортного средства через промежуточный накопитель энер(гии, то двигатель работает, как бы в стендовых условиях, только для запитки накопителя. При наличии накопителя транспортное средство расходует для движения с переменными нагрузками такую же энергию, как если бы его скорость была постоянной. При этом возможно пятикратное сокращение расхода топлива.

На фиг. 2 обозначены: Ме — крутящий момент одного двигателя 1; Ме7 крутящий момент второго двигателя 7; А —. кривая совместной работы двигателей 1 и 7 в соответствии с К планетарного ряда; С— область накопления избыточной энергии двигателя в энергоаккумуляторе;  — область использования энергии, накопленной в энергоаккумуляторе.

Наличие энергоаккумулятора 14 позволяет получить кратковременные режимы работы трансмиссии как совместно с двигателями 1 и 7, так и отдельно при выключенных двигателях 1 и 7.

Пример. Техническая характеристика двигателя 7: Nxaac 360 л.с.; (9н 2100 об/мин;

Ммакс 135 кгм; (0M 1500 об/мин. Техническая характеристика двигателя 1; !макс

180 л.с.; (о — 2100 об/мин; MMaxc — 67 кгм; (о — 1500 об/мин; К. ряда = 2.

Для проведения силового и кинематического расчета используют зависимости между угловыми скоростями и моментами звеньев дифференциального механизма.

М29)2 + Меод + Mi9(0i9 = 0.

Результаты расчетов изображены в виде графиков (на фиг. 4). Момент измеряется в относительных единицах. В качестве единицы принят крутящий момент двигателя (фиг. 1). Нумерациия кривых соответствует нумерации режимов работы установки.

Анализ результатов расчетов показывает, что трансмиссия транспортного средства может иметь девять режимов работы с крутящим моментом на выходном звене 19 в относительных единицах (режимы обозначены точкой, соответствующей минимальному расходу топлива): 9,0; 6,0; 3,0 при п9

700 об/мин; 4,5; 3,0; 1,5 при пч = 1400 об/»nil;

3,0; 2,0, 1,0 при пч = 2100 об/мин.

Трансмиссия (фиг. 4) значительно расши ряет кинематические и силовые возможноеTll традиционных силовых установок и ИО гиоляет использовать дифференциальный м(xil

20 низм в качестве коробки передач. Кром( того, двигатели силовой установки могут иметь общие механизмы (механизм газораспределения, блок цилиндров с головкой) и системы (системы охлаждения, питания, смазки), что может существенно уменыпить ее стои м ость.

Трансмиссия транспортного средства, со3Q держащая два входных вала, связанных с источниками энергии дифференциала, два входных звена которого связаны с входными валами, а третье соединено с выходным валом, отличали(аяся тем, что. с целью расширения кинематического диапазона пу35 тем увеличения числа скоростных и тяГО вых режимов при одновременном снижении расхода топлива на них, трансмиссия снабжена муфтами для связи входных валов с входными звеньями дифференциала, при этом последние снабжены тормозами.

1428601

Ф

///

1го Ио 2РРР 2ФО

Риг.4//7, оЯмиН

Составитель С. Белоусько

Редактор О. Головач Техред И. Верес Корректор М.Максимншинец

Заказ 5083/20 Тираж 558 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, % — 35, Раушская наб., д. 4/5

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