Гидромеханическая трансмиссия

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению. Цель изобретения - повышение эффективности трансмиссии за счет обеспечения требуемого диапазона бесступенчатого регулирования с помощью одной регулируемой гидромашины. Трансмиссия содержит входной вал 1, выходной 2 вал 23, промежуточные валы 4. 12, 15, установленные на этих валах зубчатые колеса 2, 3, 9, 10, 13, 16, 17, 19, планетарный механизм , включающий центральные колеса 5, 8, водило 7 и сателлиты 6. Регулируемая гид- , ромашина 21 имеет кинематическую связь с звеном 5 планетарного механизма через муфту 11 свободного хода и зубчатые колеса 10, 9 и кинематическую связь со звеном 8 планетарного механизма через муфту 18 и зубчатые колеса 17, 16. Нерегулируемая гидромашина 22 кинематически соединена с звеном 5 через муфту 14 и зубчатые колеса 13, 9 и с звеном 8 через муфту 20 свободного хода и зубчатые колеса 19, 16. С помощью муфт 14, 18 и муфт 11, 20 свободного хода изменяются без разрыва потока мощности кинематические связи гидромашин с звеньями планетарного механизма. Это позволяет обеспечить требуемый диапазон регулирования с помощью одной регулируемой гидромашины. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 60 К 17/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Л

2!

g„тю

Фиг. l (21) 4761704/11 (22) 24.11.89 (46) 07.10.9 f. Бюл. М 37 (71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР и Производственное объединение "Минский тракторный завод им. В,И.Ленина" (72) В.В.Грицкевич, В.Б.Альгин, М.Г.Малешко, И.И.Болвако и В.М.Айзикович (53) 629.113-585.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Nã 1379143, кл, В 60 К 17/00, 1988. (54) ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ ТРАНСМИССИЯ (57) Изобретение относится к транспортному машиностроению. Цель изобретения— повышение эффективности трансмиссии за счет обеспечения требуемого диапазона бесступенчатого регулирования с помощью одной регулируемой гидромашины. Трансмиссия содержит входной вал 1, выходной

„„5U„„1б8221б Аl вал 23, промежуточные валы 4, 12, 15, установленные на этих валах зубчатые колеса 2, 3, 9, 10, 13, 16, 17, 19, планетарный механизм, включающий центральные колеса 5, 8, водило 7 и сателлиты 6. Регулируемая гидромашина 21 имеет кинематическую связь с звеном 5 планетарного механизма через муфту 11 свободного хода и зубчатые колеса

10, 9 и кинематическую связь со звеном 8 планетарного механизма через муфту 18 и зубчатые колеса 17, 16. Нерегулируемая гидромашина 22 кинематически соединена с звеном 5 через муфту 14 и зубчатые колеса

13, 9 и с звеном 8 через муфту 20 свободного хода и зубчатые колеса 19, 16. С помощью муфт 1, 18 и муфт 11, 20 свободного хода изменяются без разрыва потока мощности кинематические связи гидромашин с звеньями планетарного механизма. Это позволя- (Л ет обеспечить требуемый диапазон регулирования с помощью одной регулируемой гидрома шины. 2 з.ll, ф-л ы, 2 ил., 1 табл.

1682216

15

35

55

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в качестве трансмиссии автомобилей. тракторов и других самоходных машин, Целью изобретения является повышение эффективности трансмиссии за счет обеспечения требуемого диапазона бесступенчатого регулирования с помощью одной регулируемой гидромашины.

На фиг. 1 изображена гидромеханическая трансмиссия, в которой входной вал кинематически связан с водилом планетарного механизма через зубчатую передачу; на фиг. 2 — то же, входной вал связан с водилом планетарного механизма через зубчатую передачу и управляемую муфту и с центральным колесом планетарного механизма через вторую управляемую муфту.

Гидромеханическая трансмиссия (фиг, 1) содержит входной вал 1, с которым соединено зубчатое колесо 2, взаимодействующее с зубчатым колесом 3, связанным с промежуточным валом 4. Трехзвенный планетарный механизм включает центральное колесо с наружными зубьями 5, взаимодействующее с сателлитами 6, установленными на водиле 7, и центральное колесо с внутренними зубьями 8. Водило 7 соединено с валом 4. Центральное колесо с наружными зубьями 5 связано через зацепляющиеся зубчатые колеса 9 и 10 и муфту 11 свободного хода с промежуточным валом 12, а также через зацепляющиеся зубчатые колеса 9 и

13 и управляемую муфту 14 — с промежуточным валом 15. Центральное колесо с внутренними зубьями 8 соединено с промежуточным валом 12 через зацепляющиеся зубчатые колеса 16 и 17 и управляемую муфту 18, а также с промежуточным валом 15 через зацепляющиеся зубчатые колеса 16 и 19 и муфту 20 свободного хода.

С промежуточным валом 12 связана регулируемая гйдромашина 21, гидравлически соединенная с нерегулируемой гидромашиной 22. Гидромашина 22 связана с промежуточным валом 15. Выходной вал

23 соединен с центральным колесом 8, Гидромеханическая трансмиссия, изображенная на фиг. 2, характеризуется тем, что промежуточный вал 4 связан с водилом

7 через муфту 24 и с центральным колесом

5 через зубчатую муфту 25.

Гидромеханическая трансмиссия (фиг.

1) работает следующим образом.

В нейтральном положении управляемые муфты 14 и 18 выключены, а рабочий объем регулируемой гидромашины равен нулю, Вращение от входного вала 1 передается через зубчатые колеса 2 и 3, промежу точный вал 4 на водило 7. Центральное колесо 8 и выходной вал 23 являются неподвижными и водило 7 приводит во вращение центральное колесо 5 и зубчатые колеса 9 и

10. Зубчатое колесо 10 через муфту 11 свободного хода и промежуточный вал 12 сообщает движение гидромашине 21, которая работает в режиме насоса, Так как рабочий объем гидромашины 21 равен нулю, гидромашина 22, зубчатые колеса 19 и 16 и выходной вал 23 являются неподвижными.

Данное состояние трансмиссии соответствует нейтрали, так как входной 1 и выходной

23 валы разъединены между собой, При этом гидромашина 21 имеет максимальные обороты.

При увеличении рабочего объема гидромашины 21 рабочая жидкость поступает к гидромашине 22 и приводит ее в движение.

Гидромашина 22 работает в режиме гидромотора и приводит в движение выходной вал 23 через муфту 20 свободного хода, зубчатые колеса 19 и 16. Мощность, подводимая к водилу 7 от выходного вала 1, разделяется на механический и гидравлический потоки. Механический поток мощности направлен через сателлиты 6, центральное колесо 8 на выходной вал 23. Гидравлический поток мощности передается через сателлиты 6, центральное колесо 5, зубчатые колеса 9 и 10, муфту 11 свободного хода, промежуточный вал 12 на гидромашину 21, работающую в режиме насоса и приводящую в движение гидромйшину 22.

Гидромашина 22 передает гидравлический поток мощности на выходной вал 23 через муфту свободного хода 20 и зубчатые колеса 19 и 16, С увеличением рабочего объема гидромашины 21 возрастает скорость гидромашины 22, выходного вала 23 и связанного с ним центрального колеса 8. Так как скорость водила 7 является постоянной, происходит уменьшение скорости вращения центрального колеса 5 и кинематически связанной с ним гидромашины 21, Соответственно. уменьшается доля гидравлической мощности, передающейся через гидрообьемную передачу, возрастает КПД трансмиссии. При достижении гидромашиной 21 максимального рабочего объема, равного постоянному рабочему объему гидромашины 22, обе гидромашины имеют одинаковые скорости вращения. Соответственно, равны между собой скорости вращения вала 12 и зубчатого колеса 13. Это достигается равенством между собой передаточных чисел эубчатых передач от центрального колеса 5 к валам 12 и 15. Также равны между собой передаточные числа зубчатых передач от центрального колеса 8 к валам 12 и 15.

1682216

Благодаря равенству скоростей соединяемых звеньев производится включение без разрыва потока мощности зубчатых муфт 14 и 18. При этом давление в гидрообьемной передаче падает до нуля и вся мощность передается чисто механическим путем через планетарный механизм, зубчатые передачи, муфты 11 и 20 свободного хода и зубчатые муфты 14 и 18, Дальнейшее регулирование сводится к постепенному уменьшению рабочего объема гидромашины 21. При этом меняется направление моментов на гидромашинах 21 и 22.

Гидромашина 21 начинает работать в режиме гидромотора, а гидромашина 22 — в режиме гидронасоса.

Происходит увеличение скорости вращения гидромашины 21, скорость вращения вала 12 становится больше скорости вращения зубчатого колеса 10 и связь между ними автоматически разъединяется с помощью муфты 11 свободного хода, Гидромашина 21 получает связь с другим звеном планетарного механизма, а именно с центральным колесом 8, через зубчатую муфту 18 и зубчатые колеса 17 и 16. Скорость вращения гидромашины 22 уменьшается, вследствие чего зубчатое колесо 19 начинает вращаться быстрее вала 15, и муфта 20 свободного хода разъединяет кинематическую связь гидромашины 22 с центральным колесом 8. Гидромашина 22 получает новую связь с центральным колесом 5 с помощью зубчатой муфты 14 и зубчатых колес 13 и 9 и работает в режиме гидронасоса. Изменение связей между гидромашинами и звеньями планетарного механизма при уменьшении рабочего объема гидромашины 21 приводит к дальнейшему расширению диапазона бесступенчатого регулирования передаточного отношения, При достижении нулевого рабочего объема гидромашины 21 тормозится гидромашина 22 и кинематически связанное с ней центральное колесо 5.

Гидравлическая мощность становится равной нулю, вся нагрузка передается механическим путем через водило 7, центральное колесо 8 на выходной вал 23. Ввиду практического отсутствия гидравлических потерь достигается максимальное значение

КПД, равное КПД механической трансмиссии. Уменьшение передаточного отношения гидромеханической трансмиссии осуществляется в обратной последовательности, при этом также производится безразрывное выключение зубчатых муфт 14 и

18 и автоматическое включение муфт 11 и 20 свободного хода. Гидромеханическая трансмиссия, изо";.аженная на фиг, 2, имеет следующи"-: ос.бенности работы. При

35 включенной зубчатой муфте 24 осуществляется кинематическая связь входного вала 1 с водилом 7 через зубчатые колеса 2 и 3, вал

4 и зубчатую муфту 24. В этом режиме трансмиссия работает с двухпоточной передачей мощности аналогично схеме на фиг. 1. При выключенной зубчатой муфте 24 и включенной зубчатой муфте 25 устанавливается кинематическая связь между входным валом 1 и центральным колесом 5 через зубчатые колеса 2 и 3, вал 4 и зубчатую муфту 25, Мощность передается последовательно одним потоком с входного вала 1 на зубчатое колесо 9 и далее через зубчатое колесо 10, муфту 11 свободного хода, вал 12 на гидромашину 21. Далее вся мощность направляется гидравлическим путем на гидромашину

22, которая через муфту 20 свободного хода, зубчатые колеса 19 и 16 приводит в движение выходной вал 23, Полнопоточная передача мощности расширяет функциональные возможности трансмиссии, так как на этом режиме обеспечивается возможность реверсирования выходного вала 23.

В таблице приведены передаточные отношения бесступенчатой трансмиссии (фиг.

2), а также режимы включения управляемых муфт и муфт свободного хода, где U1=Vi/V— параметр регулирования гидромашины

21, равный отношению текущего рабочего объема к максимальному(передаточное отношение бесступенчатой трансмиссии определяется как отношение оборотов выходного вала 23 к оборотам входного вала

1).

Формула изобретения

1. Гидромеханическая трансмиссия, содержащая входной и выходной валы, трехзвенный планетарный механизм, две гидравлические связанные гидромашины, одна из которых выполнена регулируемой, две управляемые муфты, зубчатые передачи, при этом входной вал кинематически связан с первым звеном планетарного механизма, выходной вал соединен с вторым звеном планетарного механизма, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности трансмиссии за счет обеспечения требуемого диапазона бесступенчатого регулирования с помощью одной регулируемой гидромашины, регулируемая гидромашина кинематически связана с вторым звеном планетарного механизма через первую управляемую муфту и зубчатую передачу и с третьим звеном планетарного механизма через дополнительно введенные первую муфту свободного хода и зубчатую передачу, а нерегулируемая гидромашина соединена с вторым звеном планетарного механизма через дополнительно введен н ые

1682216

Составитель С. Белоусько

Техред М.Моргентал Корректор M. Максимишинец

Редактор И. Шулла

Заказ 3374 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 вторую муфту свободного хода и зубчатую передачу и с третьим звеном планетарного механизма через вторую управляемую муфту и зубчатую передачу.

2. Трансмиссия по п.1, о т л и ч а ю щ ая сятем,,что,,с целью повышения зкономичности, первым, вторым и третьим звеньями планетарного механизма являются водило, центральное колесо с внутренними зубьями и центральное колесо с наружными зубьями, 3, Трансмиссия по п.1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, она дополнительно снабжена двумя управляемыми муфтами, 5 при этом входной вал кинематически связан с первым звеном планетарного механизма через первую дополнительную муфту и с третьим звеном планетарного механизма через вторую дополнительную муфту.