Автоматическая передача б.ф.кочеткова

 

Использование: транспортное машиностроение и станкостроение. Сущность изобретения; автоматическая передача содержит входной и выходной валы, инерционную муфту, ведущий вал которой является входным валом передачи, а ведомый вал постоянно связан при помощи первой пары колес с выходным валом. Входной вал при помощи второй пары колес, имеющей более высокое передаточное отношение по сравнению с первой парой колес, и механизма свободного хода связан с выходным валом . Ведомый и ведущий валы инерционной муфты установлены коаксиально и их связывает второй механизм свободного хода, ведущая обойма которого установлена на ведомом валу инерционной муфты, а ведомая - на ведущем (входном) валу. Первая пара колес расположена между инерционной муфтой и второй парой колес Поток мощности от входного вала на выходной передается через обе пары колес и механизм свободного хода или только через первую пару колес При потоке мощности от выходного вала к входному валу происходит замыкание механизма свободного хода, что обеспечивает торможение выходного вала при помощи двигателя 4 ид

(») RU (») 2

{Я) 5 F16НЗЗ 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

Комитет Российской Федерации ио иатеитам и товарным знакам (21) 491?052/28 (22) 06.03.91 (46) 30.1093 Бюл. I4 3930 (Z6) Кочетков Борис Федорович (54) АВТОМАТИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА Б.Ф. КОЧЕТКОВА (6?) Использование; транспортное машиностроение и станкостроение. Сущность изобретения: автоматическая.передача содержит входной и выходной валы, инерционную муфту, ведущий вал которой является входным валом передачи, а ведомый вал постоянно связан при помощи первой пары колес с выходным валом. Входной вал при помощи второй пары колес, имеющей более высокое передаточное отношение по сравнению с первой парой колес, и механизма свободного хода связан с выходным валом Ведомый и ведущий валы инерционной муфты .установлены коаксиально и их связывает второй механизм свободного хода, ведущая обойма которого установлена на ведомом валу инерционной муфты, а ведомая — на ведущем (входном) валу.

Первая пара колес расположена между инерционной муфтой и второй арой колес Поток мощности от входного вала на выходной передается через обе пары колес и механизм свободного хода или только через первую пару колес При потоке мощности от выходного вала к входному валу происходит замыкание механизма свободного хода, что обеспечивает торможение выходного вала при помощи двигателя 4 ип.

2002144

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

Известна автоматическая передача, содержащая 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 связаны с входным и выходным валами, ведомый и ведущий валы инерционной муфты установлены коаксиально, ведомые обоймы второго и третьего механизмов свободного хода установлены на выходном валу, а ведущие соответственно связаны с водилом и первым центральным колесом, а второе центральное колесо установлено на входном валу.

Известна также автоматическая коробка передач, содержащая входной, выходной и промежуточный валы, инерционную муфту, ведущий вал которой является входным валом передачи., а ведомый вал постоянно кинематически связан при помощи первой пары колес с выходным валом, промежуточный вал установлен соосно выходному валу и связан с ним при помощи механизма свободного хода, а с входным валом кинематически связан при помощи второй пары колес, имеющей более высокое передаточное отношение по сравнению с первой парой колес, У этой автоматической коробки передач отсутствует возможность передачи вращающего момента от выходного вала на входной вал s связи с необратимым характером работы инерционной муфты, что не позволяет использовать двигатель для торможения выходного вала и рабочей машины, т.е. сужает функциональные возможности механизма, выходной и промежуточный валы установлены параллельно инерционной муфте, что увеличивает ее габариты, а соответственно и массу.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения также и торможения двигателем при одновременном уменьшении габаритов и массы передачи, Это достигается тем, что автоматическая передача, содержащая входной и выходной валы, по крайней мере одну инерционную муфту, ведущий вал которой связан с входным валом, ведомый вал — с выходным валом, по крайней мере две ветви кинематических связей входного и выходноro валов, имеющие каждая взаимодействующие зубчатые колеса и, по крайней мере одна из ветвей — механизм свободного хода, ведущая обойма которого связана с входным валом, ведомая — с выходным валом, снабжена или входящим в ветвь кинематической связи, не содержащую механизм свободного хода, тормозным механизмом свободного хода, ведущая обойма которого связана с выходным валом, а ведомая — с входным валом, или дополнительной ветвью кинематической связи между выходным и входным валами, содержащей зубчатые колеса и тормозной механизм свободного хода, На фиг.1 изображена автоматическая передача; на фиг.2 и 3 — инерционная муфта в двух проекциях соответственно; на фиг,4 — вариант конструктивного оформления передачи.

Автоматическая передача (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, Ведомый вал 4 муфты и выходной вал 2 связывает первая пара зубчатых колес 5, 6. Входной 1 и выходной 2 валы связаны второй парой зубчатых колес 7, 8 и механизмом 9 свободного хода (MCX 9), ведомая обойма которого установлена на выходном валу 2, а ведущая обойма через вторую пару колес 7, 8 связана с входным валом 1, Каждая из укаэанных пар зубчатых колес 5, 6 и 7, 8 совместно с другими связанными с каждой из этих пар колес элементами передачи образует самостоятельную ветвь кинематической связи входного вала 1 с выходным валом 2, Входной вал 1 и ведомый вал 4 инерционной муфты связывает тормозной механизм свободного хода 10 (MCX 1О),,ведущая обойма которого установлена на ведомом валу 4, а ведомая обойма— нд входном валу 1.

В автоматической передаче могут применяться любые инерционные муфты, допускающие вращение ведущего и ведомого валов с разными частотами, передающие момент, величина которого определяется разностью частот вращения этих валов.

В приведенной в качестве примера инерционной муфте (фиг.2 и 3) ведущее sae о выполнено в виде шарнирно закрепленного на ведущем валу 1 коромысла 11 с размещенными на его концах инерционными грузами 12 в виде тел вращения, Ведомое звено муфты выполнено в виде установленного на ведомом валу 4 наклонного диска 13, находящегося в постоянном

2002144

Величины передаточных отношений первой 21, 22, второй 26, 27 и третьей 29, 30 пар колес убывают в последовательности их нумерации, Ведомые обоймы всех трек МСХ

23, 28, 31 установлены на выходном валу 2, а ведущие — на соответствующих колесах 22, 27, 30. Три указанные пары зубчатых колес чить частоту вращения под действием первого потока мощности при уменьшении нагрузки на выходном валу 2. При этом угловая скорость выходного вала 2 превысит угловую скорость колеса 8, что приведет к размыканию первого МСХ 9 и прекращению функционирования второго потока мощно55 и связанные с ними MCX входят в состав соответствующих ветвей кинематических связей входного вала 1 с выходным валом 2.

Выходной 2 и входной 1 валы связывает сти. Это соответствует переходу на второй тормозная пара колес 32, 33 и тормозной режим работы. контакте с инерционными грузами. В диске выполнено центральное отверстие для свободного прохода ведущего вала 1.

Шарнир выполнен в виде прикрепленных перпендикулярно к ведущему валу 1 двух шипов 14. служащих осями поворота рамки 15, на которой закреплены коромысла 11. Шины 14 шарнира коромысла расположены на пересечении плоскости, проходящей вдоль по ерхности диска 13, с осевой линией ведущего вала 1. С этой целью рамка 15 коромысла выполнена с изгибом, а диск 13 — с выемкой 16.

С целью устранения пульсирующего характера вращающего момента в муфте на дополнительных коромыслах 17, установленных с возможностью поворота на стержнях основного коромысла 11, могут быть размещены дополнительные грузы 18, ось вращения каждого из которых проходит через ось муфты, На фиг.4 показан конструктивный вариант автоматической передачи. в котором все ветви кинематических связей входного вала

1 с выходным валом 2 содержат механизмы свободного хода, ведущие обоймы которых связаны, в том числе кинематически, с входным валом, а ведомые обоймы — с выходным валом.

Эта автоматическая передача содержит входной 1 и выходной 2 валы, инерционную муфту 3, ведущий вал 1 которой является входным валом передачи и установлен коаксиально с ведомым валом 4 этой муфты, дифференциал, первое центральное колесо

19 которого установлено на ведомом валу 4 инерционной муфты, а второе центральное колесо 20 — на входном валу 1. Входной вал

1 при помощи первой пары колес 21, 22 и первого МСХ 23 связан с выходным валом

2. Вал 24 водила 25 дифференциала связан с выходным валом 2 при помощи второй пары колес 26, 27 и второго МСХ 28. Вал 24 водила и входной вал 1 установлены коаксиально. Ведомый вал 4 инерционной муфты при помощи третьей пары колес 29, 30 и третьего MCX 31 связан с выходным валом

5

MCX 34, ведущая обойма которого кинематически связана с выходным валом 2, а ведомая установлена на входном валу 1.

Величина передаточного отношения тормозной пары колес 33, 32 в направлении от входного вала 1 к выходному валу 2 равна или меньше величины передаточного отношения третьей пары колес 29, 30 или, что одно и то же, размер расположенного на выходном валу 2 колеса 32 из тормозной пары колес равен или меньше размера расположенного на том же валу колеса 30 из третьей пары колес.

Автоматическая передача работает следующим образом.

При вращении входного(ведущего) вала

1 приводится во вращение ведущее звено

11 инерционной муфты вместе с инерционными грузами 12, которые за счет центробежных сил стремятся вращаться в плоскости, перпендикулярной оси вращения. Этому препятствует. наклонный диск 13 ведомого звена. что приводит к давлению грузов на диск и передаче вращающего момента, величина которого находится в прямой зависимости от разности угловых скоростей ведущего и ведомого звеньев муфты.

У автоматической передачи по фиг.1 при большой нагрузке на выходном валу 2 мощность от входного вала 1 на выходной вал 2 передается по двум потокам. Первый поток — входной вал 1, инерционная муфта 3, ведомый вал 4 муфты, первая пара колес 5, 6, выходной вал 2. Второй поток — входной вал

1, вторая пара колес 7, 8, МСХ 9, выходной вал 2.

При первом режиме работы обеспечивается наибольшее и фиксированное по величине передаточное отношение между входным 1 и выходным 2 валами, поскольку они непосредственно связаны второй парой колес 7, 8 с наибольшим передаточным отношением, Инерционная муфта 3 передает максимальный по величине момент в связи с большой разностью в частотах вращения ведущего 1 и ведомого 4 валов. Второй MCX при этом разомкнут. поскольку входной вал

1 вращается с большей частотой по сравнению с ведомым валом 4 муфты. По этой же причине ведомый вал 4 муфты может увели2О02144

При втором режиме работы мощность на выходной вал передается только через инерционную муфту 3 и первую пару колес

5, 6. Частота вращения ведомого вала 4 муфты находится в обратной зависимости от нагрузки, поэтому второй режим работы является вариаторным. Второй МСХ 10 при этом разомкнут по той же причине, что и при первом режиме работы.

При увеличении нагрузки на выходном валу произойдет обратный процесс перехода со второго режима работы на первый, В том случае, когда поток мощности направлен от выходного вала 2 к входному валу 1, что может иметь место, например, при движении транспортной машины по инерции или под уклон, и возникает необходимость торможения выходного вала 2 и машины, работа двигателя прекращается, частота вращения входного вала 1 уменьшается и происходит замыкание второго тормозного МСХ 10. При этом через автоматическую передачу идет поток мощности ат выходного вала 2, первую пару колес 6, 5, замкнутый второй тормозной

MCX 10 и входной вал 1 на неработающий двигатель, который выполняет функции тормоза.

У автоматической передачи па фиг,4 имеется четыре режима работь1, изменение которых происходит путем автоматического замыкания и размыкания МСХ 23, 28, 31 в зависимости от нагрузки на выходном валу

2. Регулирующим звеном является инерционная муфта 3.

При первом режиме работы с максимальной нагрузкой мощность на выходной вал 2 передается через первую 21, 22 и вторую 26, 27 пары колес и соответствующие им замкнутые МСХ 23, 28. В связи с этим режим работы имеет фиксированное по величине передаточное отношение. При уменьшении нагрузки частота вращения во. дила 25 дифференциала и пары колес 26, 27 возрастает с соответствующим увеличением частоты вращения выходного вала 2, что приведет к размыканию МСХ 23 и переходу на второй режим работы, При втором режиме работы мощность передается через инерционную муфту 3, дифференциал, вторую пару колес 26, 27 и

МСХ 28. В связи с этим частота вращения выходного вала 2 может плавно изменяться

50 в обратной зависимости от нагрузки, т.е., режим работы является вариаторным. При уменьшении нагрузки и выравнивании частот вращения выходного вала 2 и колеса 30 из третьей пары колес произойдет замыкание MCX 31 и переход на третий режим рабаты.

При третьем режиме работы мощность передается через вторую 26, 29, третью 29, 30 пары колес и связанные с ними МСХ 28, 31, чта определяет передачу момента при фиксированном по величине передаточном отношении. При дальнейшем уменьшении нагрузки ведомый вал 4 инерционной муфты и связанный с ним выходной вал увеличивает частоту вращения, что приведет к размыканию MCX 28 и переходу на четвертый режим работы, При четвертом режиме работы мощность на выходной вал передается только через инерционную муфту, третьею пару колес 29, 30 и третий МСХ 31. Режим работы является вариаторным и целиком определяется известными условиями работы инерционной муфты, при которых величина передаваемого момента находится в прямой зависимости от величины разности угловых скоростей ведущего 1 и ведомого 4 валов этой муфты или, что одно и то же, в обратной зависимости от частоты вращения выходного вала 2, При увеличении нагрузки на выходном валу произойдет обратный процесс перехода на режим работы с четвертого на первый.

В там случае, когда поток мощности направлен от выходного вала 2 к входному валу 1 и возникает необходимость торможения рабочей машины, работа двигателя прекращается. В связи с принудительным вращением выходного вала 2 и торможением при помощи двигателя входного вала 1 происходит размыкание трех основных

МСХ 23, 28, 31 и замыкание тормозного MCX

34, что обеспечивает передачу потока мощности ат выходного вала 2 через тормозную пару колес 32, 33, тормозной MCX 34 и входной вал 1 на двигатель. Эта обеспечивает торможение рабочей машины. (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1768943, кл, F 16 Н 33/14, 1989.

Авторское свидетельство СССР

N 1504423, кл. F 16 Н 5/46, 1987.

2002144

Формула изобретения

Автоматическая передача, содержащая входной и выходной валы, по крайней мере одну инерционную муфту, ведущий вал которой связан с входным валом, ведомый вал - с выходным валом, по крайней мере две ветви к инематическ их связей входного и выходного валов. имеющие каждая взаимодействующие зубчатые колеса и по крайней мере одна из ветвеймеханизм свободного хода, ведущая обойма которого связана с входным валом, ведомая - с выходным валом, отличающаяся тем, что, .с целью расширения функциональных воэможностей путем обеспечения также и торможения двигателем, она снаб5 жена или входящим в ветвь кинематической связи, не содержащую механизм свободного хода, тормозным механизмом свободного хода, ведущая обойма которого связана с выходным валом, а ведомая10 с входным валом, или дополнительной ветвью кинематической связи между выходным и входным валами, содержащей зубчатые колеса и тормозной механизм свободного хода, 2002144

Составитель Б,Кочетков

Редактор Л. Народная Техред М.Моргентал Корректор Н.Король

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3166

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