Гидромеханическая трансмиссия транспортного средства

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению. Цель изобретения - повышение надежности. Гидромеханическая трансмиссия содержит трехзвенный планетарный редуктор 3, реверсивный масляный насос 17, кинематически связанный с солнечной шестерней 13 редуктора, пневмогидравлический аккумулятор 21, вход которого связан с выходом масляного насоса. При разомкнутых фрикционах коробки 4 передач поток мощности на выходной вал 25 трансмиссии не передается, при этом вращаются насосное и турбинное колеса гидротрансформатора, коронная шестерня 10 и водило 9 редуктора вместе с первичным валом 11 коробки передач, а солнечная шестерня остановлена. При замыкании одного из фрикционов коробки передач коронная шестерня 10 вместе с первичным валом 11 подсоединяется к массе трансмиссии и останавливается, а солнечная шестерня начинает вращаться, при этом давление в пневмогидроаккумуляторе повышается, затормаживая вал насоса. Момент на валу насоса, линейно возрастая, создает на солнечной шестерне момент сопротивления. При равенстве крутящего момента и момента сопротивления солнечная шестерня останавливается. Момент трения фрикциона при включении передачи нарастает в 15÷30 раз быстрее, чем момент сопротивления на солнечной шестерне. Это обеспечивается выбором объема пневмогидроаккумулятора и передаточного числа от солнечной шестерни к валу насоса. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А3

ÄÄSUÄÄ 1472297

А@4 В60К17 10

° с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Q 5 5 12 9 4 Л 24

19 юг. 1

ГОСУДАРСТВЕНН6(Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНР6(ТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4329223/30-11 (22) 18.1! .87 (46) 15.04.89, Бюл. № 14 (71) Белорусский институт механизации сельского хозяйства (72) В. H. Лукашевич, А. А. Рожанский, А. В. Карпов, А. М. Литвинов, С. М. Киркоров, С. Г. Мешков и Н. Н. Юдчиц (53) 629.113-585.2 (088.8) (56) Сироткин 3. Л. и др. АвтомобильБелАЗ, М.: Транспорт, 1969, с. 130 — 131, рис. 90. (54) ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ ТРАНСМИССИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к транспортному машиностроению. Цель изобретения— повышение надежности. Гидромеханическая трансмиссия содержит трехзвенный планетарный редуктор 3, реверсивный масляный насос 17, кинематнчески связанный с солнечной шестерней 13 редуктора, пневмогидравлический аккумулятор 21, вход которого связан с выходом масляного насоса. При разомкнутых фрикционах коробки 4 передач поток мощности на выходной вал 25 трансмиссии не передается. При этом вращаются насосное и турбинное колеса гидротрансформатора, коронная шестерня 10 и водило 9 редуктора вместе с первичным валом 11 коробки передач, а солнечная шестерня остановлена. При замыкании одного из фрикционов коробки передач коронная шестерня 10 вместе с первичным валом 1! подсоединяется к массе трансмиссии и останавливается, а солнечная шестерня начинает вращаться. При этом давление в пневмогидроаккумуляторе повышается, затормаживая вал насоса. Момент на валу насоса, линейно возрастая, создает на солнечной шестерне момент сопротивления. При равенстве крутяшего момента и момента сопротивления солнечная шестерня останавливается, Момент трения фрикциона при включении передачи нарастает в 15 — 30 раз быстрее, чем момент сопротивления на солнечной шестерне. Это обеспечивается выбором объема пневмогидроаккумулятора н передаточного числа от солнечной шестерни к валу насоса. 2 ил.

1472297

Изобретение относится к транспортному ма1ниностроению, в частности к устройствам для передачи и преобразования крутящего 1ом(нта в трансмиссиях тракторов и Ip(>гих аналогичных машин.

1!ель изобретения — повышение надежности.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема трансмиссии транспортного средства; на фиг. 2 — соотношение момента трения фрикциона переключения передач и момента сопротивления на валу насоса.

Трансмиссия содержит двигатель 1, гидр(л рансформатор 2, планетарный редуктор 3> коробку 4 передач. Насосное колесо 5 гидротрансформатора связано с двигателем 1.

Реактор 6 через обгонную муфту 7 связан с корпусом, а турбинное колесо 8 — с водилком 9 планетарного редуктора 3, коронная шестерня 10 когорого связана с первич11ым валом 11 коробки 4 передач и через сателлиты 12 -- с солHечной шестерней 13. (олнс1ная шестерня 13 через хвостов;1к !4, зубчатое колесо 15 и 1нестерню 16 H5lзана с приводным валом реверсивного масляного насоса 17, всасывающая гидролиния 18 которого соединена с гидробаком 19, а напорная линия 20 — с входом гидропневмоаккумулятора 21 и через предохранительный редукционный клапан 22 со слито». Ведущие диски 23 фрикционов переключения переда l связаны с первичным валом !! коробки 4 передач, а ведомые диски 24 с выходным валом 25 трансмиссии.

Трансмиссия работает следующим образом.

Передаточное число зубчатой передачи, образованной зубчатым колесом 15 и шестерней 16, выбирается, исходя из условия обеспечения номинального крутящего момента на приводном валу насоса 17 при максимальном крутящем моменте двигателя на водиле 9. Время нарастания крутящего мо»еНТа на выходном валу 25 трансмиссии

Т,. (c) выбирается достаточным для обеспечения плавного разгона транспортного средства при минимальной динамической нагруженности деталей трансмиссии. Выбор времени T осуществляется изменением объема нневмогидроаккумулятора 21. При

E3ыбранном времени Т.> и передаTочHî» числе зубчатой передачи максимальный объем

1> «., закачиваемой в гидроаккумулятор жидкости (п1ределяется по формуле

17 ! (1 Лм: л,. 7и. 1> ==-,, СМ где Г > — — рабо.ий объем масляно1.о насоса.

C», и..:.. — - максимальная частота вра(пения и а л а н а с о с а, . и 11

0(Iье» газовой шсги аккумулятора опре, 1С . .1 ЧЕ Г(>1 110 фОПМ»,1(.

5 где !->:;> (no»

V, = — —,см з

< Рилакс о, »1

) — 1

Р»»»

2;(Мч»;с — максимальное давлеО ние рабочей .жидкости, ограничиваемое предохранительным клапаном, кг/см, Л - — максимальный (предельный для трансмиссии) момент на валу насоса, кг/см;

P:« — минимальное (остаточное) давление рабочей жидкости, необходимое для преодоления потерь !

5 на трение, кг/см .

Минимальное давление газа соответствует Plllll, Давление срабатывания предохранительного клапана 22 соответствует P

Конструктивный объем !> „аккумулятора 21 выбирается из ряда известных по условию

) ио.>+ V.а>, см

Время нарастания давления управляющей жидкости в полости управления фрикционом переключения передач Т> 1 выбирается по условию

25 Т> 1((0,3...0,8) Т,"..

Крутящий момент от двигателя передается на гидротрансформатор 2. При разомкнутых фрикционах коробки 4 передач ноток мощности на выходной вал 25 не передается. Вращаются насосное колесо 5, тур-, бинное колесо 8 гидротрансформатора, водило 9, коронная шестерня 10 планетарного редуктора, первичный вал 11 вместе с ведущими дисками 23 фрикционов коробки 4 передач. Сателлиты 12 обкатываются по солнеч ной шестерне 13, которая остановлена сопротивлением газа в аккумуляторе; передающимся на вал насоса 7.

При включении передачи управляющая жидкость поступает под давлением в полость одного из фрикционов коробки 4 передач.

40 Момент трения фрикциона возрастает. Ведущие 23 и ведомые 24 диски замыкаются, соединяя коронную шестерню 10 с массой остановленной трансмиссии. Коронная шестерня останавливается. Начинает вращаться солнечная шестерня 13, передающая крутящий момент двигателя на вал . асоса 17.

Буксова 1«е фрикционов коробки передач прекращается.

При вращении вала насоса 17 заряжается гидропневмоаккумулятор 21. Ilo»epe его зарядки возрастают давление рабочей жидкости в напорной гидролинии 20, а следователшю, момент сопротивления на приводном валу насоса 17 и хвостовике 14 солнечной шестерни 13, замедляя ее вращение. По мере у»еньшения частоты вращения солнечной шестерни 13 3частота вращения коронной шестерни 10 увеличивается. Транспортное средство разгоняется. Происходит передача крутящего момента двигателя через корон1472297

3 ную шестерню IO и замкнутый фрикцион коробки 4 передач на вал 25. Так как момент трения фрикциона возрастает значительно быстрее момента сопротивления на валу насоса, буксование фрикциона при включении передачи значительно уменьшается.

Величина зарядки аккумулятора пропорциональна моменту сопротивления в трансмиссии транспортного средства. Поэтому время разгона Т-. также пропорционально этому моменту сопротивления. По мере разгона транспортного средства крутящий момент на валу насоса 17 уменьшается. Аккумулятор разряжается, отдавая часть запасенной энергии в трансмиссию и повышая плавность разгона. В установившемся режиме работы аккумулятор сглаживает крутильные колебания (пульсации крутящего момента) на валах трансмиссии, снижая ее динамическую нагруженность и увеличивая долговечность.

На фиг. 2 показано предпочтительное изменение момента трения фрикциона М.р и момента сопротивления на приводном валу солр насоса M ", приведенного к валу 11 фрикциона, при включении передачи. На участке

0 — 1 происходит нарастание момента трения фрикциона до максимального значения при подаче рабочей жидкости за время Т. .p. Время нарастания момента трения выбирается минимальным. Участок 1 — 2 характеризует величину максимального момента трения фрикциона.

На участке 0 — 3 происходят зарядка аккумулятора и нарастание момента сопротивления на приводном валу насоса 17, затормаживающего хвостовик солнечной шестерни. Время нарастания упругого момента сопротивления выбирается в 2 — 3 раза больше времени нарастания момента трения фрикциона. Такое соотношение обеспечивает минимальные буксование и износ фрикциона.

Участок 0 — 4 характеризует величину максимального момента сопротивления, ограни10

15 чиваемого редукционным предохранительным клапаном 22.

Если момент сопротивления на выходном валу 25 превышает предельно допустимое значение для валов данной трансмиссии, клапан 22 открывается и соединяет напорную линию 20 со сливом. Солнечная шестерня 13 прокручивается, защищая грансмиссию от перегрузок по крутящему моменту.

Коэффициент запаса

° рР

К = — жа= I,OI 1,03

Мсопр необходим для исключения буксования фрикциона после его включения.

Формула изобретения

Гидромеханическая трансмиссия транспортного средства, содержащая гидротрансформатор, насосное колесо которого связано с двигателем, реактор через обгонную муфту связан с корпусом, коробку передач с переключением передач посредством гидроподжимного фрикциона, первичный вал которой связан кинематически с турбинным колесом гидротрансформатора, а вторичный вал с ведущими колесами, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, она снабжена трехзвенным планетарным механизмом, реверсивным масляным насосом, пневмогидроаккумулятором и предохрани-. тельным гидроклапаном давления, при этом в трехзвенном планетарном механизме первое из звеньев связано с турбинным колесом гидротранеформатора, второе — с первичным валом коробки передач, а третье кинематически связано с приводным валом гид35 ронасоса, всасывающая гидро анния кото рого сообщена с гидробаком, а напорная гидролиния — с входом гидропневмоаккумулятора и через предохранительный гидроклапан давления — со сливной гидролинией.

1472297 вип

jj rip

ФЫР, 2

Составитель С. Белоусько

Редактор И. Касарда Техред И. Верес Корректор А. Обручар

Заказ 1546/! 7 Тираж 527 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101