Автоматическая передача б.ф.кочеткова

 

Использование: транспортное машиностроение и станкостроение. Сущность изобретения: автоматическая передача содержит соосные входной и выходной 2 валы, инерционную муфту 3, установленную на входном валу, дифференциал, установленный соосно последней и три механизма свободного хода, связывающие соответственно входной вал 1, водило 11 и центральное колесо 17 дифференциала с выходным валом. 1 з.п. ф-лы, 6 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 16 Н

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 ,{

i СО ф ! (1 (2» (21) 4789658/28; 4797628/28 (22) 09,02.90 (23) 01.03.90 (46) 15.1.0.92. Бюл. М 38 (75) Б,Ф.Кочетков (56) Авторское свидетельство СССР

N 1672046, кл. F 16 Н 33/14. 1989.

Авторское свидетельство СССР и 1672047, кл, F 16 Н 33/14, 1989, Авторское свидетельство СССР

N 1709152, кл, F 16 Н 33/14, 1989.

Изобретение относится к мащиностроению и может быть использовано в транспортном машиностроении и станкостроении.

Известна автоматическая передача, содержащая входной и выходной валы, инерционную муфту и дифференциал, кинематически связанные между собой, и муфту свободного хода, ведомая обойма которой кинематически связана с выходным валом, в которой ведомое звено инерционной муфты выполнено полым. через него пропущен входной вал, на нем последовательно установлены ведущее звено инерционной муфты и ведущая обойма механизма свободного хода, у дифференциала водило кинематически связано с входным валом. одно колесо — с выходным валом инерционной муфты, а второе — с выходным валом.

Известен автоматический привод, содержащий входной и выходной валы, инерционную муфту и дифференциал, кинематически связанные между собой, и механизмы свободного хода, ведущие обоймы которых кинематически связаны с диф. Ж 1768843 А1 (54) АВТО МАТИЧ Е СКАЯ П Е РЕДАЧА

Б.Ф.КОЧЕТКОВА (57) Использование; транспортное машиностроение и станкостроение, Сущность изобретения: автоматическая передача содержит соосные входной и выходной 2 валы, инерционную муфту 3. установленную на входном валу, дифференциал, установленный соосно последней и три механизма свободного хода, связывающие соответственно входной вал 1, водило 11 и центральное колесо 17 дифференциала с выходным валом. 1 з.п. ф-лы, 6 ил. ференциалом. а ведомые обоймы — с выходным валом, ведомый вал инерционной муфты выполнен полым, ведущий вал муфты пропущен через него и на нем установлена ведущая обойма одного из механизмов свободного хода, а передаточное отношение кинематической связи ведомой обоймы этого механизма свободного хода с выходным валом привода больше передаточного отношения кинематической связи центрального колеса дифференциала с выходным валом.

Известна также автоматическая передача, содержащая входной и выходной валы, инерционную муфту, дифференциал, центральные колеса которого кинематически связаны с инерционной муфтой, механизмы свободного хода, ведущая и ведомая обойма первого из которых установлены соответственно на первом и втором центральных колесах дифференциала, а ведущая обойма второго механизма свободного хода установлена на входном валу, водило дифференциала размещено на выходном валу, ведущий вал инерционной муфты кинемати 1768843 чески связан свходным валом,,ведомый соединен с центральным колесом дифференциала, а ведомая обойма второго механизма свободного хода кинематически связана со вторым центральным колесом дифференциала, Указанная автоматическая передача имеет увеличенные габариты в:связи с размещением входного вала с расположенными на нем колесами параллельно инерционной муфте.

Целью настоящего изобретения является повышение компактности автоматической передачи.

Поставленная цель достигается тем, что в автоматической передаче содержащей входной и выходной валы, инерционную муфту. ведущий вал которой установлен на входном валу, дифференциал, первое центральное колесо которого установлено на ведомом валу инерционной муфты, водило связано с выходным валом, и три механизма свободного хода, ведущая и ведомая обоймы первого из которых соответственно с входным и выходным валами, ведомый и ведущий валы инерционной муфты установлены коаксиэльно, ведомые обоймы второго и третьего механизмов свободного хода установлены на выходном валу, э ведущие соответственно связаны с водилом и первым центральным колесом, а второе центральное колесо установлено на входном валу, Ведущее звено инерционной муфты установлено нэ ее ведомом валу. а ведомое— на ведущем валу, подвод мощности осуществлен к выходному валу передачи, э съем мощности с входного, На фиг.1 изображена автоматическая передача; на фиг.2 и 3 — инерционная муфта в двух проекциях соответственно; на фиг.4, 5, 6 — варианты конструкции автоматической передачи.

Автоматическая передача (см, фиг.1) содержит входной 1 и выходной 2 валы. Входной вал является одновременно ведущим валом инерционной муфты 3. Ведомый 4 и ведущий 1 валы инерционной муфты установлены коаксиально с расположением ведущего вала по обе стороны муфты. Нэ ведомом валу 4 муфты установлено первое центральное колесо 5 дифференциала. Второе центральное колесо 6 дифференциала установлено нэ входном валу 1. На выходном валу 2 установлены ведомые обоймы трех механизмов свободного хода (MCX) 7.

8, 9. Ведущая обойма первого MCX npu помощи первой пары колес 10, 11 связана с входным валом 1. Ведущие обоймы второго

8 и третьего 9 MCX при помощи связанных с ними второй 12, 13 и третьей 14, 15 пэр колес связаны соответственно с водилом 16 дифференциала и ведомым валом 4 инерционной муфты. Передаточные отношения указанных трех пар колес убывают в после5 довательности их нумерации, Вал 17 водила дифференциала и ведущий вал 1 инерционной муфты установлены коаксиально.

В автоматической передаче могут применяться любые инерционные муфты, допу10 скающие вращение ведущего и ведомого валов с разными частотами, передающие момент, величина которого определяется разностью частот вращения этих валов, и позволяющие коаксиальную установку ука15 занных валов.

В приведенной в качестве примера инерционной муфте (см. фиг.2 и 3) ведущее звено выполнено в виде шарнирно закрепленного на ведущем валу 1 коромысла 18 с

20 размещенными на его концах инерционными грузами 19 в виде тел вращения, ведомое звено муфты выполнено в виде установленного нэ ведомом валу 4 наклонного диска

20, находящегося в контакте с инерционны25 ми грузами. В диске выполнено s виде прикрепленных перпендикулярно к ведущему валу 1 двух шипов 21, служа цих осями поворота рамки 22, на которой закоеплены коромысла t8. Шипы 21 шарнира коромыс30 ла расположены на пересечении плоскости, проходящей через диск 29, с ссевой линией ведущего вала 1. С атой целью рамка 22 коромысла выполнена с изгибом, а диск 20 — с выемкой 23. С целью устранения пульси35 рующего характера вращающего момента в муфте на дополнительных коромыслах 24, установленных с возможностью поворота на стержнях основного коромысла 18, могут быть размещены дополнительные грузы 25, 40 ось вращения каждого из которых проходит через ось муфты, Конструктивный вариант автоматической передачи на фиг.4 отличается от автоматической передачи, приведенной на

45 фиг,1, тем, что в нем имеются только две— вторая 12, 13 и третья 14, 15 пары колес. применяемых в основном конструктивном варианте (см. Фиг.1}. Цифровые обозначения узлов и деталей на фиг.4 соответствуют

50 аналогичным узлам и деталям на фиг.1. В связи с отсутствием первой пары колес 10, 11 из основного варианта, вал 17 водила 16 дифференциала в данном варианте выполнен виде стержня. Автоматическая переда55 ча liG фйг.5 отличается от автоматической передачи по фиг,1 тем, что в ней применена обратная компоновка составляющих элементов, исходя из их функционального предназначения, т,е. ведущее звено 18, 19, 24, 25 инерционной муфты 3 установлено на

1768843

3, 40

50 ее валу. который в основном варианте на фиг,1, 2, 3 выполняет функции ведомого вала, а ведомое звено 20 соответственно установлено на валу, который является ведущим валом этой луфты, при этом подвод мощности осуществлен к валу, который в основном варианте на фиг.1 является вы>.одным валом, а съем мощности происходит с вала, который служит входным валом передачи, Соответствующим образом изменены также передаточные отношения применяемых пар колес. На валу 26, подводящем мощность, установленbl ведущие обоймы трех механизмов свободнсгс хода 27, 28, 29. ведомая абай:а первого из которых oipи -амощи первой парь .<очес 30 31 связана с валом 32, с кстораг0 oc"ществляется съем мОщнОсти и на кОТОрам установлены ВТороВ центральное колесо 33 дифференциала и ведомое эве.-а 20 инерционной муфты 3.

Ведомая обойма второго . :ехани"- а свсбоднога хода 28 при пгллощи второй пары колес 34, 35 связана = водилам 36 дифференциаг а. Ведомая обойма третьего механизма свободного хода 29 при помощи третьей пары колес 37, 38 связана с валом

39, на котором ус-,анавлено ведущее звена

18, 19, 24. 25 инэрцианнсй муф;:. 3 и первое центральное колесо 40дифф ренциала, Г ередатачные отношения указанHo:õ трех пар колес уменьша атся в послед вательнасти их нумерации. Бал 39 ведущего звена и вал

32 ведомогс звена инерционной муфты vcтановлена коаксиальнс. Вал 41 водила дифференциала и вал 32. с которогс производится съем мощности, установлены коаксиально, Автоматическая передача На фиг.б отличается от автоматической передачи на фиг.5 отсутствием первого механизма свободного хода и первой пары колес, а — àêæå выполнением вала 41 водила в виде стер>кня.

Автоматическая передача работает следующим образо л.

Автоматическая передача (см, фиг.1) имеет четыре режима работы, автоматическая смена которых в зависимости от нагрузки на выходном валу 2 осуществляется при помощи механизмов свободного хода (MXC). Регулирующим звеном является инерционная муфта 3, у которой величина передаваемого вращающего момента находится в зависимости от разности частот вращения ведущего и ведомого звеньев, При большой нагрузке на выходном валу 2 мощность передается через первую 10, 11 и вторую 12, 13 пары колес и соответствующие им замкнутые MCX 7 и 8. При данном первом режиме работы обеспечивается наибольшее и фиксираганное по величине nepB+BT0чн0е 0THoLiRHPG между B>:o!1HB! i1 1 v. выходным 2 валами, поскольку ани непосредственно связаны первой парой колес 10, 11 с соответствующим наибольшим передаточным отношением. Инерционная муфта 3 передает максимальный пс величине момент B связи с асльшойл разностью B частотах BpBLt., åíèÿ ее ведущего 1 и ведомого 4 валов. Кинематическая связь ведомого вала

4 инерционной муфтой с выходнь,м валом через водила 16 дифференциала позволяет ув личить частоту вращения вь.ходного вала при умен ьшени нагрузки. При =-том угловая скорость выходного гала пре;-;ысит угловую скорость ведомой обоймы МСХ 7. что приведет к его размыканию и прекращению передачи мощности через первую пару колес

"0, 11. Зто соответствует переходу на второй ре>к;lal раб;;тьь

При втором режиме рабаты мощ. ость на выходной вал передается только через

МСХ 8 и дифференциал. центральные колеса 6, 5 которого передают момент на водило

16 с001 BBTGTBBHHÎ OT входного вала 1 и Bе дамого вала 4 инерционной илуфты. Частота вращения «едомого вала 4. B следовательно первого цoнTpаль.".Ога Kслoс"= 5 и ..Одилэ l 6, зависи- OT нагрузки. ",оэтал вта:сй режим работы является вариатср;. ы .,. При длльнсйшем уменьшени:; 1-:.- . Оузк".,B! co@i .Ой вал,вели-:.Свает угловую скс,"ссгь и кагла

Она станет одинаковой с у-лавой скоростью колеса 15 произойдет замыкание третьего

MCX 9 и пере;од на третии режим работы.

При третье>л режимо. рабств. Мощность на выходной вал передается ",åðåB гторсй и третий МСХ 8 и 9 и связанные с ними гсстветственнс вторую 12, 13 и третью 14, 15 пары колес. Одновременное замыкание

MCX 8 и 9 обуславливает р"-iáoòó передачи при постоянном по величине передаточном отношении. Вместе с тем, ведомый вал 4 и связанный с ним третьей парои колес 14. 15 выходной вал име,ат вазможность увеличить частоту вра::цения при уменьшении нагрузки. Когда угловая скорость вьчхадногс вала 2 превысит угловую скорость колеса 13, произойдет размыкание МСХ 8 и переход на четвертый режим работы. При четвертом режиме работы мощность на выходной вал передается толька .ерез инерционную муфту и третью пару колес 14, 15. Режим работы является вариаторным и целиком определяется известными услов лями работы инерцианной муфты, при которых величина передаваемого инерционной муфтой ломента находится в прямой зависимости от величины разности угловых скоростей ведущего 1 и ведомого 4 валов этой муфты.

:7;8843

При увеличении нагрузки на выходном валу произойдет обратный процесс перехода на режимы работы с четвертого на первый.

Работа автоматической передачи по 5 второму варианту конструктивного оформления (см. фиг.4) аналогична приведенной выше. Отличие определяется отсутствием первой пары колес, В связи с этим передача имеет три режима работы — два вариатор- 10 . ных и один (промежуточный) с фиксированным по величине передаточным отношением. Это определяет возможность нормальной работы передачи при сколь угодно малой угловой скорости выходно«о 15 вала 2 и даже при полной erQ остановке под воздействием приложенной нагрузки, что обеспечивает плавное изменение частоты его вращения от нулевой до максимальной, определяемой передаточным отношением 20 пары колес 14, 15, Следовательно, второй вариант конструктивного оформления автоматической передачи имеет свойства агтоматического вариатора с двумя режимами работы. 5

Автоматическая переда »а по третьему варианту конструктивного оформленля (см, фиг.5) имеет два фиксированных по величине и два вариаторных режима работь . Онз работает аналогично передаче по первому 3С варианту конструктивного оформлениs с учетом обратной компоновки состав«)я)ощих элементов, исходя из их функционального предназначения. При этом работоспособность передачи обеспечивает- 35 ся тем, что передаточные отношения первой

30, 31, второй 34, 35 и третьей 37, 38 пар . колес уменьшаются в последовательности их нумерации.

При первом режиме работы при боль- 40 шой нагрузке на валу 32, с которого проис— ходит съем мощности, мо.цность Qт валз,- " на вал 32 передается через первый и второй

МСХ 27, 28, связанные с ним первую 3О, "". и вторую 34, 35 пары колес и инерционну)о 45 муфту 3, МСХ 29 отключен в связи с тем, что колесо 37, связанное с валом 39. вращается с большей угловой скоростью по сравнению с валом 26. Режим работы имеет фиксированное и наибольшее по величине переда- 50 точное отношение, определяемое перв",. : парой колес. При уменьшении нагрузки нз валу 32 его угловая скорость возрастает в связи с большой величиной разности в частотах вращения ведущего и ведомого звень- 55 ев инерционной муфты. Эта приведет к размыканию МСХ 27 и переходу на второй режим работы.

При втором режиме работы замкнут один МСХ 28 и мощность передается через пару кол"..с 34, 35, ди(!) )еренцлзл и инар.(ионную муфту, Момен!. нз оба центральных колеса 33, 4О и связанные с ними валы 32, 39 передается через Bоoдило 36, "-eè<èì работы является взриаторным б)1з«одзря Воаможности центральных колес 33, 40 вращаться с переменной ",añ««)òoé. При дальнейшем уменьшенли нагрузки нз «)злу

32 частота е«() вращения возрастает,;To при неизменной частоте вращения вала 26 1 i Bo дила 36 приведет ", уменьшe!I(IQ частоты вращения колеса 37 и замыканию МСХ 29.

Произойдет перех< . на третии режи .. QBG .ты, 1 (ри тоетьем ое>киме;)зботы мо!цi;»1 . передается, )враз замкнутые второй и третий 1)«1СХ 28, 29!1 связанные с ним вторую

34 35 и р — B(<) 37 )<) парьi

«1тооб«/слзвливзе; р Go«J!IÄ-iредз«1() и "»и ф,;к. сираванной величине пе;:)г)дато«11!«с -: отноШЯНИЯ,,(«ЗЛЬНЕЙШ - УМС!!ЬШЕНИЕ; З1PiУЗКИ

HA валу .)2 приведет к «)Вял(1ченик) =Гс ) ««IQвой ск()рости. Сдновреме1-(нок;у зозрзстзНИЮ ЧЗСТШЫ ВРЗЩЕ -Ин ()>ОООЙ )ЗР:=! 1<(„»;

Ä4, 35, разм«.,H1,а1-!11(а 11(Х 2Г. 11,=;, (1.-./ н=

«)е; eeDTII 4;< ежим рз с ь!.

П(р;; ч«a B(- 1",",«.;м .,;;)i)збг!ты

I-IQ«"Tb пере,« з«," с-, 1 )л=!<:) Ie(. еэ нет:!и Уi?.

29 Tpe".(-IQ Iap« :""(.. " 1 И и - = 1ци -1 1" »

Г

М ЯК «y о i «З О З К 1 O («) З О () «: 1) Я : « :„ = «!! «Я («!1 «) «- 1(;!- «ЗРИЗ Г(ЗР1- Н « . 1(1 Г Л !ú ((° э п(1;ii; I @ роделяетс:, уел(«ни;,1«)и рзб-.. «I,I и(,е, (1,)o:- 1 ой

МУфт Ь1

При уве .и«IQI-,èè наго«уз<и нз Вап«, 32 которого оГчще< тнляется ъе", I« o(1!Hoi п) происходит обратный процесс 3 1)томзтиче ского перекг(ючения режи«<ов работы.

Рабата автоматической 1;ередзчи по четнертoi I « I o!11 ° 1 p«/г Гивн()му эзОизнт«((см, <виГ,М знзлсГи -".,-,-" пр()неnе!-!ной 3 -.!н()е «)е >а:дане «см, фиГ,) по т ре Гс.ему ко астр ",<т(1B;11»мч вз риз!.;-(у Oтn и«I иe Qп peдe qs ет(;я отсутствием в составе передачи перво)-о

МСХ 27 и связанной с ним первой пары колес. )Лсходя из этого, характер режим<в работы данной передачи зна«1огичен режимам работы автоматической передачи по второму варланту конструктивнсго оформленич (см, фиг,4).

В связи с чередованием а ззтомзти«1еской передаче фиксированных по величине и варизторных режимов работы, „-ззница в величине передаточных атно(!)ений применяемых пар колес мо>кет быть неограниченной., что определяет возможность автоматического регуг и ровзния величины передаваемого момента и частоты вращения в широких пределах.

1768843

Поставленная изобретением цель достигается тем, что в отличие от известных автоматических передач, в описываемой передаче (во всех вариантах ее конструктивного оформления) отсутствует параллельный инерционной муфте вал с установленными на нем колесами, что повышает компактность автоматической передачи.

Формула изобретения

1. Автоматическая передача, содержащая входной и выходной валы, инерционную муфту, ведущий вал которой установлен на входном any, дифференциал, первое центральное колесо которого установлено на ведомом валу инерционной муфты, а водило связано с выходным валом, и три механизма свободного хода, .ведущая и ведомая обоймы первого из которых соответственно связаны с входным и выходным валами, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью получения компактности передачи, ведущий и ведо5 мый валы инерционной муфты установлены коаксиально, ведомые обоймы второго и третьего механизмов свободного хода установлены на выходном валу, ведущие соответственно кинематически связаны с

10 водилом и первым центральным колесом, а второе центральное колесо установлено на выходном валу.

2. Передача поп.1, отл и ча ю ща я с я тем, что ведущее звено инерционной муфты

15 установлено на ее ведомом валу, а ведомое — на ведущем валу, подвод мощности осуществлен к выходному валу передач, а сьем мощности — с выходного, 1768843

1768843

Составитель Б,Кочетков

Техред M.Ìoðãåèòàë Корректор АВорович

Редактор Т.Орлова

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

Заказ 3632 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская нэб„4/5