Трансмиссия автомобиля

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях транспортных средств. Трансмиссия автомобиля включает двигатель и силовую передачу. Силовая передача представляет собой поперечный ротор 2. Левая и правая части ротора окружены симметричными замкнутыми эллиптическими пазами 5, 6 полукруглого сечения. Ротор концентрически охвачен двумя ступицами 7 и 8, которые имеют по образующим посадочных отверстий пазы полукруглой формы для сочетания с эллиптическими пазами посредством шаров. Крайние осевые развития 11 и 12 ступиц являются приводными валами ведущих колес. В средней части ротора 2 расположены две шестерни 13 и 14 для связи с двигателем и обеспечения заднего хода. Технический результат - снижены мощностные потери, расширены пределы избирательной способности автоматического скоростного режима, повышена проходимость транспортного средства и комфортность в управлении. 2 ил.

 

Известна трансмиссия автомобиля, состоящая из двигателя, сцепления, коробки передач, карданной передачи, главной передачи и дифференциала /см., например, «Политехнический словарь», Москва 1977, издательство «Советская Энциклопедия», стр.508/.

Несмотря на многочисленные модификации и чрезвычайно разнообразные конструкции исполнения трансмиссий, все они представляют, в принципе, упомянутую силовую передачу с присущими ей значительными мощностными потерями. При этом необходимость использования усовершенствованных коробок передач, блокирующих и самоблокирующихся устройств, а также дифференциалов, настолько усложняет и удорожает трансмиссию, что дальнейшая модернизация ее классической схемы теряет смысл. Тем не менее, вопрос совершенствования трансмиссии автомобиля продолжает оставаться актуальным.

Задачей заявляемого технического решения является устранение отмеченных недостатков в результате принципиальной замены звеньев силовой передачи одновременно с качественным улучшением ее функций.

Решение задачи достигается тем, что трансмиссия автомобиля представляет собой поперечный ротор, левая и правая части которого окружены симметричными замкнутыми эллиптическими пазами полукруглого сечения, концентрически охваченный двумя независимыми ступицами, по образующим посадочных отверстий которых имеются пазы полукруглой формы для сочетания с эллиптическими пазами посредством шаров, при этом крайние осевые развития ступиц являются приводными валами ведущих колес, а в средней части ротора расположены две шестерни - наружного и внутреннего зацепления для связи с двигателем и обеспечения заднего хода.

Новизна изобретения усматривается в том, что трансмиссия лишена существующей муфты сцепления, коробки передач, карданной передачи, главной передачи и дифференциала, а также блокирующих и самоблокирующихся устройств, если они необходимы.

По данным патентной и научно-технической литературы заявляемая схема трансмиссии не обнаружена, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемого решения.

Промышленная применимость обусловлена тем, что использование данной трансмиссии существенно снижает мощностные потери в ней, сокращает число звеньев силовой передачи, расширяет пределы избирательной способности скоростного автоматического режима, повышает проходимость транспортного средства, улучшает комфортность в управлении.

На фиг.1 представлена принципиальная схема трансмиссии автомобиля; на фиг.2 - вид А-А на фиг.1.

Принципиальная схема трансмиссии автомобиля устроена следующим образом. В корпусе автомобиля 1 расположен поперечный ротор 2, левая 3 и правая 4 части которого окружены симметричными замкнутыми эллиптическими пазами полукруглого сечения 5 и 6. Эти же части ротора 2 охвачены двумя независимыми ступицами 7 и 8, по образующим посадочных отверстий которых имеются пазы полукруглой формы 9 для сочетания с эллиптическими пазами 5 и 6 посредством шаров 10. Осевые развития 11 и 12 соответствующих ступиц 7 и 8 являются приводными валами ведущих колес. В средней части ротора 2 расположены две шестерни - наружного зацепления 13 и внутреннего зацепления 14 для связи с двигателем и обеспечения заднего хода посредством блока шестерен 15. Рабочий процесс трансмиссии заключается в следующем.

При зацеплении блока 15 с шестерней 13 каждый шар 10, совершая движение по полупериметру эллиптического паза вдоль большой оси, что соответствует половине относительного оборота ротора и ступицы, порождает импульс силы в соответствии с теоремой об изменении количества движения , где m - масса шара, - скорость движения шара в начале и в конце полупериметра, Δt - продолжительность этого движения, - импульс силы, направленный из середины полупериметра эллиптического паза перпендикулярно плоскости его расположения. Проекция вектора импульса силы на плоскость вращения ротора и представляет собой силовую меру воздействия шара 10 на ступицу 7 (8) за половину относительного оборота ротора и ступицы. Количество движения шара при этом равно , т.к. векторы скоростей шара в начале полупериметра и в его конце равны по величине, но противоположны по направлению. Такая же картина наблюдается и с противоположным полупериметром эллиптического паза, а суммарные импульсные доли шаров, находящихся одновременно по обеим сторонам эллипса, спроектированные на плоскость вращения ротора представляют собой пару сил, образующую крутящий момент и увлекающую за собой ступицу 7 (8). Если предположить обороты двигателя и, соответственно, ротора постоянными, то с увеличением нагрузки приводные валы 11 и 12, а также ступицы 7 и 8, притормаживаются, что приводит к увеличению относительной частоты вращения кинематической пары «ротор-ступица». Значит, в единицу времени увеличиваются как сама величина импульса силы одного шара, так и число его импульсов. С уменьшением нагрузки сопротивление вращению ступицы уменьшается, и она набирает соответствующие обороты. Другими словами, с изменением нагрузки происходит трансформация крутящего момента, т.е. плавное и бесступенчатое изменение скорости движения транспортного средства. При необходимости пределы избирательной способности устройства можно изменять с помощью акселератора. Предлагаемая трансмиссия обеспечивает независимый привод ведущих колес машины с разными относительными скоростями при прохождении участков пути любой кривизны и бездорожья без блокирующих и самоблокирующихся устройств. При зацеплении блока 15 с шестерней 14 обеспечивается задний ход.

Для осуществления изобретения необходимы следующие средства и методы: станки - токарный, фрезерный, протяжный, шлифовальный; в качестве технологического варианта изготовления эллиптического паза может служить сочетание вертикально-фрезерного станка с запрограммированным поступательно-возвратным перемещением вращающегося ротора вдоль своей продольной оси.

Трансмиссия автомобиля, включающая двигатель, связанный с силовой передачей, отличающаяся тем, что силовая передача представляет собой поперечный ротор, левая и правая части которого окружены симметричными замкнутыми эллиптическими пазами полукруглого сечения, концентрически охваченный двумя независимыми ступицами, по образующим посадочных отверстий которых имеются пазы полукруглой формы для сочетания с эллиптическими пазами посредством шаров, при этом крайние осевые развития ступиц являются приводными валами ведущих колес, а в средней части ротора расположены две шестерни наружного и внутреннего зацепления для связи с двигателем и обеспечения заднего хода.