Способ автоматического и непрерывного изменения крутящего момента и скорости вращения выходного вала в зависимости от сопротивления движению и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к способам и устройствам для непрерывного изменения момента на выходном валу в зависимости от сопротивления движению, преимущественно к автомобилестроению. Устройство непрерывного изменения момента на выходном валу в зависимости от сопротивления движению содержит бесступенчатую механическую планетарную передачу с последовательно соединенной гидродинамической передачей в виде гидромуфты, гидротрансформатора или комплексной гидродинамической передачи, планетарную передачу, состоящую из двух планетарных рядов: планетарного ряда насосного колеса, планетарного ряда турбинного колеса. Все узлы устройства помещены в картер с уплотнениями и подшипниками. При изменении непрерывного крутящего момента на насосном колесе гидропередачи дополнительно создают два направления передачи крутящего момента, который раздваивают: первый крутящий момент передают с насосного колеса гидродинамической передачи на планетарный ряд насосного колеса устройства, а второй крутящий момент с турбинного колеса на планетарный ряд турбинного колеса устройства. С эпициклов насосного и турбинного планетарных рядов устройства моменты объединяются и передаются на общий выходной вал устройства. Технический результат способа и устройства заключается в обеспечении создания любого требуемого диапазона автоматического изменения момента на выходном валу в зависимости от сопротивления движению. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к автомобилестроению.

Известны способы автоматического и непрерывного изменения крутящего момента и скорости вращения выходного вала в зависимости от сопротивления движению, в качестве которых используются гидродинамические передачи: гидромуфты, гидротрансформаторы и комплексные гидродинамические передачи (см. Танки. Основы теории и конструкции. М.: Издание Военной ордена Ленина Краснознаменной академии бронетанковых войск имени Маршала Советского Союза Малиновского Р.Я., 1968, с.222).

Однако эти способы имеют существенные недостатки: изменение крутящего момента, при его передаче от ведущего на ведомый вал происходит в малом диапазоне, что не обеспечивает передачу крутящего момента в требуемом диапазоне.

Известны также способы автоматического и непрерывного изменения крутящего момента и скорости вращения выходного вала в зависимости от сопротивления движению, в качестве которых в дополнение к гидродинамической передаче используются: многоступенчатые механические планетарные передачи, которые устанавливаются последовательно с гидродинамической передачей (см. Танки. Основы теории и конструкции. М.: Издание Военной ордена Ленина Краснознаменной академии бронетанковых войск имени Маршала Советского Союза Малиновского Р.Я., 1968, с.144-165). При этом способе крутящий момент и скорость вращения коленчатого вала двигателя через промежуточные элементы передается на насосное колесо гидродинамической передачи и через жидкость передачи передается на турбинное колесо и выходной вал гидродинамической передачи и далее на входной вал многоступенчатой механической планетарной передачи, представляющей собой сочетание нескольких планетарных рядов с разными передаточными отношениями, соединенных последовательно, которые в зависимости от требуемого передаточного отношения включаются последовательно, тем самым обеспечивает получение требуемого диапазона изменения крутящего момента выходного вала многоступенчатой механической планетарной передачи, имеющей три степени свободы (планетарная передача американского танка М 26).

Недостатком данного способа является: изменение крутящего момента при его передаче в планетарной передаче происходит ступенчато, что не обеспечивает передачу крутящего момента в требуемом диапазоне автоматически и непрерывно, ухудшает характеристики трансмиссии и усложняет конструкцию, затрудняет переключение передач в коробке из-за неполного отключения двигателя при снижении оборотов.

Задачей настоящего изобретения является повышение бесступенчатого диапазона автоматического изменения крутящего момента и скорости вращения выходного вала в зависимости от сопротивления движению, до требуемого диапазона, улучшения характеристик трансмиссии и упрощения конструкции за счет применения предлагаемого способа автоматического и непрерывного изменения крутящего момента и скорости вращения выходного вала в зависимости от сопротивления движению.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом техническом решении на насосном колесе гидропередачи создают дополнительно два направления передачи крутящего момента, которые раздваивают, при этом первый крутящий момент передают с насосного колеса гидродинамической передачи через промежуточные элементы на планетарный ряд насосного колеса устройства, второй крутящий момент передают с насосного колеса гидродинамической передачи через жидкость гидропередачи на турбинное колесо с турбинного колеса через вал турбинного колеса на планетарный ряд турбинного колеса устройства, с эпициклов насосного и турбинного планетарных рядов устройства моменты объединяются и передаются на общий выходной вал устройства, при прохождении первого и второго крутящих моментов через общие оси сателлитов планетарных рядов насосного и турбинного колес крутящие моменты частично отводятся на общее сборное водило планетарных рядов устройства и воздействуют друг на друга, изменяя подвижность водила и направление его вращения.

В качестве гидродинамической передачи могут выступать гидромуфты, гидротрансформаторы или комплексные гидродинамические передачи.

На чертеже дана схема устройства, осуществляющего способ непрерывного изменения крутящего момента и скорости вращения выходного вала в зависимости от сопротивления движению.

На чертеже обозначено:

1 - двигатель,

2 - промежуточный элемент,

3 - вал турбинного колеса гидродинамической передачи,

4 - турбинное колесо гидродинамической передачи,

5 - насосное колесо гидродинамической передачи,

6 - промежуточный элемент,

7 - входной полый вал планетарного ряда насосного колеса,

8 - входной вал планетарного ряда турбинного колеса,

9 - солнечная шестерня планетарного ряда насосного колеса,

10 - входные сателлиты планетарного ряда насосного колеса,

11 - общее сборное водило планетарных рядов насосного и турбинного колес,

12 - сателлиты планетарного ряда турбинного колеса,

13 - общие оси сателлитов планетарных рядов насосного и турбинного колес,

14 - солнечная шестерня планетарного ряда турбинного колеса,

15 - выходные сателлиты планетарного ряда насосного колеса,

16 - эпициклическая шестерня планетарного ряда турбинного колеса,

17 - эпициклическая шестерня планетарного ряда насосного колеса,

18 - общий выходной вал устройства,

19 - картер устройства с уплотнениями и подшипниками.

С насосного колеса гидродинамической передачи 5 через жидкость передачи крутящий момент передается на турбинное колесо гидродинамической передачи 4 на вал турбинного колеса гидродинамической передачи 3, при этом насосное 5 и турбинное колесо гидродинамической передачи 4 вращаются и, вращаясь, передают крутящий момент, который предлагается передавать в двух направлениях:

1. Первый крутящий момент предается с насосного колеса гидродинамической передачи 5 через промежуточные элементы 6 на входной полый вал планетарного ряда насосного колеса 7, который соединен с солнечной шестерней планетарного ряда насосного колеса 4, с солнечной шестерни планетарного ряда насосного колеса 9 на входные сателлиты планетарного ряда насосного колеса 15, с входных сателлитов планетарного ряда насосного колеса 15 на общие оси сателлитов планетарных рядов насосного и турбинного колес 13, с общих осей сателлитов планетарных рядов насосного и турбинного колес 13 крутящий момент передается на выходные сателлиты планетарного ряда насосного колеса 15, с выходных сателлитов планетарного ряда насосного колеса 15 на эпициклическую шестерню планетарного ряда насосного колеса 17, при этом часть передаваемого крутящего момента с общих осей сателлитов планетарных рядов насосного и турбинного колес 13 передается на общее сборное водило планетарных рядов насосного и турбинного колес 11.

2. Второй крутящий момент предается с турбинного колеса гидродинамической передачи 4 через вал турбинного колеса гидродинамической передачи 3 на входной вал планетарного ряда турбинного колеса 8, который соединен с солнечной шестерней планетарного ряда турбинного колеса 14, с солнечной шестерни планетарного ряда турбинного колеса 14 на сателлиты планетарного ряда турбинного колеса 12 с сателлитов планетарного ряда турбинного колеса 12 на общие оси сателлитов планетарных рядов насосного и турбинного колес 13, с которых крутящий момент передается на эпициклическую шестерню планетарного ряда турбинного колеса 16, при этом часть передаваемого крутящего момента с общих осей сателлитов планетарных рядов насосного и турбинного колес 13 передается на общее сборное водило планетарных рядов насосного и турбинного колес 11. С эпициклических шестерней планетарных рядов насосного 17 и турбинного колес 16 первый и второй крутящие моменты объединяются и передаются на общий выходной вал устройства 18.

Части первого и второго крутящих моментов, передающихся на общее сборное водило планетарных рядов насосного и турбинного колес 11, через общие оси сателлитов планетарных рядов насосного и турбинных колес 13 объединяются и, имея разный знак, воздействуют друг на друга через общие оси сателлитов планетарных рядов насосного и турбинного колес 13, уравновешивая себя через энергию жидкости гидропередачи, это выражается в изменении крутящего момента или подвижности общего сборного водила планетарных рядов насосного и турбинного колес 11 в зависимости от момента сопротивления на общем выходном валу устройства 18 с одной стороны и передаваемого крутящего момента двигателя 1 с другой, тем самым обеспечивает изменение передаточного отношения устройства.

При этом требуемый бесступенчатый диапазон изменения крутящего момента и скорости вращения выходного вала в зависимости от сопротивления движению обеспечивается за счет заданного передаточного отношения планетарного ряда насосного колеса при условии неподвижности общего сборного водила планетарного ряда насосного и турбинного колес.

Автоматическое изменение бесступенчатого диапазона крутящего момента и скорости вращения общего выходного вала устройства 18 в зависимости от сопротивления движению обеспечивается за счет уравновешивания крутящего момента, подводимого на насосное колесо гидродинамической передачи 5 от двигателя 1 с одной стороны и крутящего момента сопротивления движению, подводимого на турбинное колесо гидродинамической передачи 4 со стороны общего выходного вала устройства 18 с другой стороны, подводимого через планетарный ряд турбинного колеса путем взаимодействия их через энергию жидкости гидропередачи, выраженного в изменении подвижности общего водила планетарных рядов насосного и турбинного колес.

Для обеспечения работоспособности предлагаемого способа автоматического и непрерывного изменения крутящего момента и скорости вращения выходного вала в зависимости от сопротивления движению необходима пропорциональность подводимого крутящего момента со стороны двигателя 1 на насосное колесо гидродинамической передачи 5 и со стороны крутящего момента сопротивления движению, подводимого на турбинное колесо гидродинамической передачи 4 со стороны общего выходного вала устройства 18, данная пропорциональность обеспечивается за счет заданного передаточного отношения планетарного ряда турбинного колеса.

Известны устройства для автоматического и непрерывного изменения крутящего момента и скорости вращения выходного вала в зависимости от сопротивления движению, в качестве которых используются гидродинамические передачи: гидромуфты, гидротрансформаторы и комплексные гидропередачи (см. Танки. Основы теории и конструкции. М.: Издание Военной ордена Ленина Краснознаменной академии бронетанковых войск имени Маршала Советского Союза Малиновского Р.Я., 1968, с.227, 234, 237).

Однако такие устройства имеют существенные недостатки: изменение крутящего момента, при его передаче от ведущего на ведомый вал происходит в малом диапазоне, что не обеспечивает передачу крутящего момента в требуемом диапазоне.

Известны также устройства для автоматического и непрерывного изменения момента и скорости вращения выходного вала в зависимости от сопротивления движению, в качестве которых в дополнение к гидродинамической передаче используются: многоступенчатые механические планетарные передачи (см. Танки. Основы теории и конструкции. М.: Издание Военной ордена Ленина Краснознаменной академии бронетанковых войск имени Маршала Советского Союза Малиновского Р.Я., 1968, с.144-165).

За прототип взято устройство для автоматического и непрерывного изменения момента и скорости вращения выходного вала в зависимости от сопротивления движению, представляющее собой многоступенчатую механическую планетарную передачу танка М26, которая последовательно соединена через промежуточные элементы с гидродинамической передачей (см. Танки. Основы теории и конструкции. М.: Издание Военной ордена Ленина Краснознаменной академии бронетанковых войск имени Маршала Советского Союза Малиновского Р.Я., 164, с.240). (Под промежуточными элементами в предлагаемом описании подразумевается: входные редукторы, реверсные передачи, промежуточные элементы трансмиссии, валы, муфты, шлицевые, соединительные, и другие крепежные элементы). Многоступенчатая механическая планетарная коробка передач с тремя степенями свободы имеет три передачи переднего хода и одну передачу заднего хода. Она состоит из двух планетарных рядов, двух фрикционов и двух тормозов.

Все узлы помещены в картер, работают в масле и последовательно соединены с трехступенчатым гидротрансформатором “Лисхольм-Смит”, в следующей последовательности: насосное колесо гидротрансформатора соединяется с двигателем через промежуточные элементы, турбинное колесо гидротрансформатора соединяется с входным валом водила многоступенчатой механической планетарной передачи - коробкой передач.

Недостаток устройства заключается в том, что крутящий момент, при его передаче в многоступенчатой механической планетарной передаче, изменяется ступенчато, что не обеспечивает передачу крутящего момента в требуемом диапазоне автоматически и непрерывно, ухудшает характеристики трансмиссии и усложняет конструкцию, затрудняет переключение передач в коробке из-за неполного отключения двигателя при снижении оборотов.

Задачей настоящего изобретения является создание устройства, которое обеспечит требуемый бесступенчатый диапазон автоматического изменения момента и скорости вращения выходного вала в зависимости от сопротивления движению, улучшит характеристики трансмиссии и упростит конструкцию за счет установки предлагаемого устройства автоматического и непрерывного изменения крутящего момента и скорости вращения выходного вала в зависимости от сопротивления движению.

Задача решается тем, что устройство для автоматического и непрерывного изменения момента и скорости вращения выходного вала в зависимости от сопротивления движению представляет собой бесступенчатую механическую планетарную передачу с последовательно соединенной гидродинамической передачей.

Устройство содержит промежуточные элементы, гидродинамическую передачу, при этом к насосному колесу и валу турбинного колеса гидродинамической передачи подсоединены два планетарных ряда, причем планетарный ряд насосного колеса устройства соединен с насосным колесом гидродинамической передачи через промежуточный элемент, а планетарный ряд турбинного колеса устройства соединен с валом турбинного колеса гидродинамической передачи через шлицевое соединение, оба планетарных ряда размещены на одной оси и имеют общее сборное водило, общие оси сателлитов, общий выходной вал с неподвижно закрепленными на нем двумя эпициклическими шестернями, который соединен с трансмиссией.

Планетарный ряд насосного колеса имеет входные и выходные сателлиты, расположенные снаружи общего сборного водила, которые неподвижно закреплены на общих осях сателлитов, а сателлиты планетарного ряда турбинного колеса, расположенные внутри общего сборного водила, свободно закреплены на общих осях сателлитов.

Общее сборное водило - разборное и внутри него располагается планетарный ряд турбинного колеса за исключением эпициклической шестерни планетарного ряда турбинного колеса, которая располагается снаружи общего сборного водила.

Входной вал планетарного ряда насосного колеса является полым, внутри которого находится входной вал планетарного ряда турбинного колеса.

Все узлы устройства помещены в картер с уплотнениями и подшипниками, работают в масле.

Устанавливают несколько последовательно соединенных планетарных рядов насосного и турбинного колес с возможностью получения более широкого диапазона передающегося крутящего момента при изменении габаритных характеристик устройства.

Для получения прямой передачи и запуска двигателя с буксира в гидродинамической передаче применяют блокировку турбинного и насосного колес гидродинамической передачи.

Для получения реверса и нейтрали применяют дополнительно планетарный редуктор с двумя степенями свободы, который может быть установлен как перед гидродинамической передачей, так и после общего выходного вала устройства.

В качестве гидродинамической передачи могут выступать гидромуфты, гидротрансформаторы или комплексные гидродинамические передачи.

Устройство поясняется чертежом.

Устройство содержит: планетарную передачу, состоящую из двух планетарных рядов:

1. Планетарного ряда насосного колеса: входного полого вала планетарного ряда насосного колеса 7, солнечной шестерни планетарного ряда насосного колеса 9, входных 10 и выходных сателлитов планетарного ряда насосного колеса 15, общих осей сателлитов планетарных рядов насосного и турбинного колеса 13, общего сборного водила планетарных рядов насосного и турбинного колес 11, эпициклической шестерни планетарного ряда насосного колеса 17.

2. Планетарного ряда турбинного колеса: входного вала планетарного ряда турбинного колеса 8, солнечной шестерни планетарного ряда турбинного колеса 14, общих сборных осей сателлитов планетарных рядов насосного и турбинного колес 13, общего сборного водила планетарных рядов насосного и турбинного колес 11, эпициклической шестерни планетарного ряда турбинного колеса 16.

Все узлы устройства помещены в картер с уплотнениями и подшипниками, работают в масле и соединены в следующей последовательности: двигатель 1 через промежуточный элемент 2 соединен с насосным колесом гидродинамической передачи 5, которое с свою очередь через промежуточный элемент 6 связано с входным полым валом планетарного ряда насосного колеса 7, который соединен с солнечной шестерней планетарного ряда насосного колеса 9, турбинное колесо гидродинамической передачи 4 через вал турбинного колеса гидродинамической передачи 3 и шлицевое соединение связано с входным валом планетарного ряда турбинного колеса 8, первая часть которого находится внутри входного полого вала планетарного ряда насосного колеса 7, вторая часть входного вала планетарного ряда турбинного колеса 8, которая соединена с солнечной шестерней планетарного ряда турбинного колеса 14, которая проходит через общее сборное водило планетарных рядов насосного и турбинного колес 11 и своим концом через подшипник установлена внутри общего выходного вала устройства 18, а солнечная шестерня планетарного ряда турбинного колеса 14 находится внутри общего сборного водила планетарного ряда насосного и турбинного колес 11, солнечные шестерни планетарных рядов насосного 9 и турбинного колес 14 связаны с сателлитами 10, 12 этих рядов (причем для планетарного ряда насосного колеса с входными сателлитами планетарного ряда насосного колеса 10), сателлиты 10, 12 находятся на общих осях сателлитов планетарных рядов насосного и турбинного колес 13, которые для обоих рядов общие, но входные 10 и выходные сателлиты планетарного ряда насосного колеса 15 закреплены на общих осях сателлитов планетарных рядов насосного и турбинного колес 13 неподвижно и находятся снаружи общего сборного водила планетарных рядов насосного и турбинного колес 11, а сателлиты планетарного ряда турбинного колеса 12 установлены на осях свободно (на подшипниках) и находятся внутри общего сборного водила планетарных рядов насосного и турбинного колес 11, общие оси планетарных рядов насосного и турбинного колес 13 проходят через общее сборное водило планетарных рядов насосного и турбинного колес 11 и установлены в нем свободно (на подшипниках), сателлиты планетарных рядов насосного 15 и турбинного колес 12, причем для планетарного ряда насосного колеса с выходными сателлитами планетарного ряда насосного колеса 15 через шлицевое соединение соединены с эпициклическими шестернями 17 насосного и соответственно 16 турбинного колес планетарных рядов насосного и турбинного колес, которые находятся на общем выходном валу устройства 18 и неподвижно на нем закреплены, общий выходной вал устройства 18 соединен с трансмиссией.

Все узлы устройства помещены в картер устройства с уплотнениями и подшипниками 19 и работают в масле, выходные и входные валы устройства находятся на подшипниках и через них соединены: входной полый вал планетарного ряда насосного колеса 7 и общий выходной вал устройства 18 с картером устройства с уплотнениями и подшипниками 19, а входной вал планетарного ряда турбинного колеса 8 с входным полым валом планетарного ряда насосного колеса 7, который находится внутри него.

Предлагаемое устройство может использовать в работе любую гидродинамическую передачу, в качестве которой могут выступать гидромуфты, гидротрансформаторы или комплексные гидродинамические передачи, а также для получения прямой или повышенной передачи и запуска двигателя с буксира в гидродинамической передаче может быть применена блокировка турбинного и насосного колес гидродинамической передачи, для получения реверса и нейтрали может быть применен дополнительно планетарный редуктор с двумя степенями свободы.

В исходном положении: двигатель 1 через промежуточный элемент 2 соединен с насосным колесом гидродинамической передачи 5, которое с свою очередь через промежуточный элемент 6 соединен с входным полым валом планетарного ряда насосного колеса 7, который через подшипники установлен на оси входного вала планетарного ряда турбинного колеса 8 и соединен с солнечной шестерней планетарного ряда насосного колеса 9, солнечная шестерня планетарного ряда насосного колеса 9 входит в зацепление с входными сателлитами планетарного ряда насосного колеса 10, турбинное колесо гидродинамической передачи 4 через вал турбинного колеса гидродинамической передачи 3 и шлицевое соединение связано с входным валом планетарного ряда турбинного колеса 8 и соединено с солнечной шестерней планетарного ряда турбинного колеса 14, где первая часть входного вала турбинного колеса 8 находится внутри входного полого вала планетарного ряда насосного колеса 7 и через подшипники соединена с ним, вторая часть входного вала турбинного колеса 8 проходит через общее сборное водило планетарных рядов насосного и турбинного колес 11 и своим концом через подшипник установлена внутри общего выходного вала устройства, солнечная шестерня планетарного ряда турбинного колеса 14 находится внутри общего сборного водила планетарных рядов насосного и турбинного колес 11 и входит в зацепление с сателлитами планетарного ряда турбинного колеса 12, которые находятся на общей оси сателлитов планетарных рядов насосного колеса 13, сателлиты планетарного ряда турбинного колеса 12 находятся внутри общего сборного водила планетарных рядов насосного и турбинного колес 11 и входят в зацепление с эпициклической шестерней планетарного ряда турбинного колеса 16, входные сателлиты планетарного ряда насосного колеса 10, через общие оси сателлитов планетарных рядов насосного и турбинного колес 13 соединены с выходными сателлитами планетарного ряда насосного колеса 15, входные 10 и выходные сателлиты планетарных рядов насосного и турбинного колес 15 находятся снаружи общего сборного водила планетарных рядов насосного и турбинного колес 11, общие оси сателлитов планетарных рядов насосного и турбинного колес 13 проходят через общее сборное водило первого и второго планетарных рядов насосного и турбинного колес 11, выходные сателлиты планетарного ряда насосного колеса 15 входят в зацепление с эпициклической шестерней планетарного ряда насосного колеса 17, эпициклические шестерни планетарных рядов насосного 17 и турбинного колес 16 находятся на общем выходном валу устройства 18 и неподвижно на нем закреплены, общий выходной вал устройства 18 соединен с одной стороны через подшипник с входным валом планетарного ряда турбинного колеса 8, а с другой стороны соединен с трансмиссией. Все узлы устройства помещены в картер устройства с уплотнениями и подшипниками 19 и работают в масле, выходные и входные валы устройства находятся на подшипниках.

Работа устройства происходит следующим образом.

В первоначальный момент, когда момент на общем выходном вале устройства 18 равен какому-то значению, а обороты общего выходного вала устройства 18 и двигателя 1 равны нулю, насосное 5 и турбинные колеса гидродинамической передачи 4 неподвижны - устройство не работает. Двигатель 1 начинает работать на минимальных оборотах, при этом турбинное колесо гидродинамической передачи 4 неподвижно, а насосное колесо гидродинамической передачи 5 вращается, жидкость под действием центробежных сил, срываясь с лопаток насосного колеса гидродинамической передачи 5, воздействует на турбинное колесо гидродинамической передачи 4, создавая на турбинном колесе гидродинамической передачи 4 первоначальный момент, направленный в ту же сторону, что и момент на насосном колесе гидродинамической передачи 5, который пытается провернуть турбинное колесо гидродинамической передачи 4 в ту же сторону, что и насосное колесо гидродинамической передачи 5, входные валы планетарных рядов насосного 7 и турбинного колес 8 начинают вращаться с разными угловыми скоростями и разными крутящими моментами, крутящие моменты, проходя через передаточные отношения планетарных рядов насосного и турбинного колес, изменяются по величине, но так как момент на общем выходном вале устройства 18 больше суммы моментов, передаваемых планетарными рядами, то общий выходной вал устройства 18 неподвижен, соответственно, при минимальных оборотах двигателя 1, эпициклические шестерни планетарных рядов насосного 17 и турбинного колес 16 тоже неподвижны. Таким образом при троганьи с места в первоначальный момент, когда момент на общем выходном вале устройства 18 больше суммы моментов, передаваемых планетарными рядами, сателлиты планетарных рядов насосного 15 и турбинного колес 12 обкатываются по неподвижным эпициклическим шестерням планетарных рядов насосного 17 и турбинного колес 16, заставляют общее сборное водило планетарных рядов насосного и турбинного колес 11 вращаться в сторону, противоположную вращению насосного колеса гидродинамической передачи 5, при этом момент от насосного колеса гидродинамической передачи 5 через общие оси сателлитов планетарных рядов насосного и турбинного колес 13 и общее сборное водило планетарных рядов насосного и турбинного колес 11 противодействует моменту, создаваемому турбинным колесом гидродинамической передачи 4, в результате их сложения через планетарный ряд турбинного колеса на турбинное колесо гидродинамической передачи 4 воздействует отрицательный момент, который заставляет вращаться турбинное колесо гидродинамической передачи 4 в противоположную сторону вращения насосного колеса гидродинамической передачи 5, тем самым увеличивая момент сопротивления турбинного колеса гидродинамической передачи 4 на насосное колесо гидродинамической передачи 5, в результате чего общий выходной вал устройства 18 неподвижен, а турбинное колесо гидродинамической передачи 4 вращается в противоположную сторону от насосного колеса гидродинамической передачи 5, создавая на нем момент с противоположным знаком по отношению к подводимому на насосное колесо гидродинамической передачи 5, при этом момент от коленчатого вала двигателя преобразовывается в тепло нагрева жидкости гидропередачи.

Далее двигатель 1 начинает увеличивать обороты, при увеличении оборотов насосного колеса гидродинамической передачи 5 и соответственно крутящего момента на насосном колесе гидродинамической передачи 5 или падении сопротивления на общем выходном валу устройства 18 изменяется соотношение положительного и отрицательного моментов на турбинном 4 и насосном колесе гидродинамической передачи 5 в сторону роста положительного над отрицательным, что приводит сначала к торможению отрицательного вращения турбинного колеса гидродинамической передачи 4 вплоть до его остановки и затем изменению направления вращения турбинного колеса гидродинамической передачи 4 в положительную сторону, в сторону вращения насосного колеса гидродинамической передачи 5 до скорости, приблизительно равной скорости вращения насосного колеса, при которой необходимость в трансформации помимо собственных характеристик двигателя отсутствует. Рост соотношения положительного над отрицательным моментом на турбинном колесе гидродинамической передачи 4 в сторону роста положительного соотношения приведет к росту момента сопротивления на осях общего сборного водила планетарных рядов насосного и турбинного колес 11, что повлечет за собой сначала замедление его вращения вплоть до полной остановки и, как следствие, увеличение передаточного отношения планетарного ряда насосного колеса и в целом рост крутящего момента до максимально заданного значения и падение скорости вращения выходного вала до минимально заданной, при максимальном крутящем моменте, при полной остановке водила. В последующем рост соотношения положительного над отрицательным моментом на турбинном колесе гидродинамической передачи 4, в сторону роста положительного соотношения приведет к изменению направления вращения общего сборного водила планетарных рядов насосного и турбинного колес 11 в положительную сторону, в сторону вращения насосного колеса гидродинамической передачи 5 до скорости, приблизительно равной скорости вращения насосного колеса гидродинамической передачи 5, и как следствие уменьшению передаточного отношения и величины изменения крутящего момента планетарного ряда насосного колеса до нуля, при увеличении скорости вращения выходного вала устройства до максимально заданной величины.

При этом планетарный ряд насосного колеса устройства изменяет проходящий через него момент на выходном валу устройства, обеспечивает требуемый бесступенчатый диапазон изменения момента и скорости вращения выходного вала в зависимости от сопротивления движению за счет заданного передаточного отношения при условии относительной неподвижности общего водила первого и второго планетарного ряда насосного и турбинного колес, а планетарный ряд турбинного колеса устройства обеспечивает относительную неподвижность водила первого и второго планетарного ряда насосного и турбинного колес, обеспечивает автоматическое изменение момента и скорости вращения выходного вала в зависимости от сопротивления движению за счет заданного передаточного отношения планетарного ряда турбинного колеса устройства, размера подводимого момента сопротивления с турбинного колеса на общее водило первого и второго планетарного ряда насосного и турбинного колеса и направления вращения входного вала турбинного колеса, обеспечивается заданное направление вращения входного вала турбинного колеса, уравновешивание моментов от коленчатого вала двигателя, с одной стороны, выраженное в моменте воздействия на водило со стороны реакции сопротивления вращению планетарного ряда насосного колеса и моменте сопротивления движению, с другой стороны, выраженное в моменте воздействия на водило на планетарный ряд турбинного колеса устройства, обеспечивает насосное и турбинное колесо через жидкость гидропередачи путем их вращения в разные стороны.

При реализации заявляемого способа непрерывного изменения момента и скорости вращения выходного вала в зависимости от сопротивления движению и устройства для его осуществления можно обеспечить любой требуемый диапазон автоматического и непрерывного изменения момента и скорости вращения выходного вала в зависимости от сопротивления движению, улучшить характеристику трансмиссии и упростить ее конструкцию за счет установки бесступенчатой механической планетарной передачи.

Источники информации

1. Танки. Основы теории и конструкции. М.: Издание Военной ордена Ленина Краснознаменной академии бронетанковых войск имени Маршала Советского Союза Малиновского Р.Я., 1968, с.222.

2. Танки. Основы теории и конструкции. М.: Издание Военной ордена Ленина Краснознаменной академии бронетанковых войск имени Маршала Советского Союза Малиновского Р.Я., 1968, с.144-165 - прототип способа.

3. Танки. Основы теории и конструкции. М.: Издание Военной ордена Ленина Краснознаменной академии бронетанковых войск имени Маршала Советского Союза Малиновского Р.Я., 1968, с.227, 234, 237.

4. Танки. Основы теории и конструкции. М.: Издание Военной ордена Ленина Краснознаменной академии бронетанковых войск имени Маршала Советского Союза Малиновского Р.Я., 1968, с.144-165 - прототип устройства.

Формула изобретения

1. Способ автоматического и непрерывного изменения крутящего момента и скорости вращения выходного вала в зависимости от сопротивления движению, при котором крутящий момент передают от коленчатого вала двигателя через промежуточные элементы на гидродинамическую передачу, отличающийся тем, что на насосном колесе гидропередачи создают дополнительно два направления передачи крутящего момента, которые раздваивают, при этом первый крутящий момент передают с насосного колеса гидродинамической передачи через промежуточные элементы на планетарный ряд насосного колеса устройства, второй крутящий момент передают с насосного колеса гидродинамической передачи через жидкость гидропередачи на турбинное колесо, с турбинного колеса через вал турбинного колеса на планетарный ряд турбинного колеса устройства, с эпициклов насосного и турбинного планетарных рядов устройства моменты объединяются и передаются на общий выходной вал устройства, при прохождении первого и второго крутящих моментов через общие оси сателлитов планетарных рядов насосного и турбинного колес крутящие моменты частично отводятся на общее сборное водило планетарных рядов устройства и воздействуют друг на друга, изменяя подвижность водила и направление его вращения.

2. Устройство по п.1, содержащее промежуточные элементы, гидродинамическую передачу, отличающееся тем, что к насосному колесу и валу турбинного колеса гидродинамической передачи подсоединены два планетарных ряда, причем планетарный ряд насосного колеса устройства соединен с насосным колесом гидродинамической передачи через промежуточный элемент, а планетарный ряд турбинного колеса устройства соединен с валом турбинного колеса гидродинамической передачи через шлицевое соединение, оба планетарных ряда размещены на одной оси и имеют общее сборное водило, общие оси сателлитов, общий выходной вал с неподвижно закрепленными на нем двумя эпициклическими шестернями, который соединен с трансмиссией.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что планетарный ряд насосного колеса имеет входные и выходные сателлиты, расположенные снаружи общего сборного водила, которые неподвижно закреплены на общих осях сателлитов, а сателлиты планетарного ряда турбинного колеса, расположенные внутри общего сборного водила, свободно закреплены на общих осях сателлитов.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что общее сборное водило - разборное и внутри него располагается планетарный ряд турбинного колеса за исключением эпициклической шестерни планетарного ряда турбинного колеса, которая располагается снаружи общего сборного водила.

5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что входной вал планетарного ряда насосного колеса является полым, внутри которого находится входной вал планетарного ряда турбинного колеса.

6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что все узлы устройства помещены в картер с уплотнениями и подшипниками и работают в масле.

7. Устройство по п.2, отличающееся тем, что устанавливают несколько последовательно соединенных планетарных рядов насосного и турбинного колес с возможностью получения более широкого диапазона передающегося крутящего момента при изменении габаритных характеристик устройства.

8. Устройство по п.2, отличающееся тем, что для получения прямой передачи и запуска двигателя с буксира в гидродинамической передаче применяют блокировку турбинного и насосного колес гидродинамической передачи.

9. Устройство по п.2, отличающееся тем, что для получения реверса и нейтрали применяют дополнительно планетарный редуктор с двумя степенями свободы, который может быть установлен как перед гидродинамической передачей, так и после общего выходного вала устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1