Бесступенчатый замкнутый планетарный гидромеханический вариатор

Изобретение относится к машиностроению. Гидромеханический вариатор содержит ведущий и ведомый валы, гидротрансформатор и два планетарных ряда. Первый планетарный ряд включает соединенную с ведомым валом эпициклическую шестерню, солнечную шестерню, соединенную с насосным колесом гидротрансформатора, центральную шестерню и соединенное с ведущим валом водило с двухвенцовыми сателлитами. Реактор гидротрансформатора соединен с ведомым валом. Второй планетарный ряд включает эпициклическую, солнечную шестерни и водило с сателлитами. Эпициклическая шестерня первого планетарного ряда находится в зубчатом зацеплении с малыми венцами двухвенцовых сателлитов, турбинное колесо гидротрансформатора соединено с водилом второго планетарного ряда, а его эпициклическая шестерня соединена с ведомым валом. Технический результат заключается в упрощении конструкции, увеличении моторесурса двигателя, уменьшении расхода топлива. 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано на автомобилях вместо коробки передач.

Известна гидромеханическая передача, (1) имеющая планетарный ряд, эпициклическая шестерня которого жестко соединена с насосным колесом гидротрансформатора, а солнечная шестерня с турбинным колесом, водило планетарного ряда соединено с ведомым валом.

Недостатком данной гидромеханической передачи, в которой лишь часть мощности двигателя передается на ведомый вал, минуя гидропередачу, а гидравлический элемент во всей рабочей зоне работает как тормоз, является низкий КПД.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является бесступенчатый замкнутый планетарный гидромеханический вариатор (2), содержащий ведущий и ведомый валы, гидротрансформатор и два планетарных ряда, водило первого планетарного ряда, с двухвенцовыми саттелитами, жестко соединено с ведущим валом, большие венцы которых находятся в зубчатом зацеплении с эпициклической шестерней, жестко соединенной с ведомым валом, а малые венцы находятся в зубчатом зацеплении с центральной шестерней жестко соединенная полым валом с насосным колесом гидротрансформатора. Солнечная шестерня первого планетарного ряда находится в зубчатом зацеплении с большими венцами двухвенцовых сателлитов и через промежуточный вал соединена с солнечной шестерней второго планетарного ряда, водило которого жестко соединено с ведомым валом, парные сателлиты водила находятся в зубчатом зацеплении с эпициклической шестерней жестко соединенная, через полый вал, с турбинным колесом гидротрансформатора, и в зубчатом зацеплении с солнечной шестерней. Реактор гидротрансформатора жестко соединен с ведомым валом.

Недостатком известной гидромеханической передачи является то, что передаточное число зубчатого зацепления эпициклической шестерни первого планетарного ряда с большими венцами двухвенцовых сателлитов не обеспечивает высокой угловой скорости вращения центральной шестерни и насосного колеса гидротрансформатора, а также его нужной мощности, что ограничивает расширение диапазона увеличения крутящего момента на ведомом валу. Применение в устройстве планетарного ряда с парными сателлитами связано с его сложной конструкцией и пониженным механическим КПД.

Целью изобретения является расширение диапазона увеличения крутящего момента на ведомом валу устройства и замена второго планетарного ряда с парными сателлитами на более эффективный простой планетарный ряд с одинарными сателлитами, находящимися в зубчатом зацеплении с эпициклической и солнечной шестернями.

Это достигается тем, что бесступенчатый замкнутый планетарный гидромеханический вариатор содержит ведущий и ведомый валы, гидротрансформатор и два планетарных ряда. Водило первого планетарного ряда, с двухвенцовыми сателлитами, жестко соединено с ведущим валом, малые венцы которых находятся в зубчатом зацеплении с эпициклической шестерней, жестко соединенной с ведомым валом, и в зубчатом зацеплении с центральной шестерней, жестко соединенной полым валом с насосным колесом гидротрансформатора, что позволяет изменить передаточные числа зубчатых зацеплений первого планетарного ряда, увеличить угловую скорость вращения центральной шестерни и насосного колеса, а также увеличить мощность гидротрансформатора. Солнечная шестерня первого планетарного ряда находится в зубчатом зацеплении с большими венцами двухвенцовых сателлитов и через промежуточный вал соединена с солнечной шестерней второго планетарного ряда. Турбинное колесо гидротрансформатора соединено полым валом с водилом второго планетарного ряда, сателлиты которого находятся в зубчатом зацеплении с его эпициклической шестерней, жестко соединенной с ведомым валом, и в зубчатом зацеплении с солнечной шестерней. Реактор гидротрансформатора жестко соединен с ведомым валом устройства.

На чертеже изображена кинематическая схема устройства.

Бесступенчатый замкнутый планетарный гидромеханический вариатор содержит ведущий 1 и ведомый 2 валы, гидротрансформатор 3 и два планетарных ряда 4, 5. Водило 6 первого планетарного ряда 4, с двухвенцовыми сателлитами 7, жестко соединено с ведущим валом 1, малые венцы которых находятся в зубчатом зацеплении с эпициклической шестерней 8, жестко соединенной с ведомым валом 2, и в зубчатом зацеплении с центральной шестерней 9, жестко соединенной полым валом 10 с насосным колесом 11 гидротрансформатора 3. Солнечная шестерня 12 первого планетарного ряда 4 находится в зубчатом зацеплении с большими венцами двухвенцовых сателлитов 7 и через промежуточный вал 13 соединена с солнечной шестерней 14 второго планетарного ряда 5. Турбинное колесо 15 гидротрансформатора 3 соединено полым валом 16 с водилом 17 второго планетарного ряда 5, сателлиты 18 которого находятся в зубчатом зацеплении с эпициклической шестерней 19, жестко соединенной с ведомым валом 2 устройства, и солнечной шестерней 14. Реактор 20 гидротрансформатора 3 жестко соединен с ведомым валом 2 устройства и имеет положительный знак действия.

Работа

Бесступенчатый замкнутый планетарный гидромеханический вариатор является четырехпоточной гидромеханической передачей, которая работает в совокупности с одноступенчатым гидротрансформатором 3, встроенным последовательно в замыкающуюся ветвь, обеспечивающим самонастраивающийся нужный режим работы устройства в широком диапазоне плавного изменения крутящего момента на ведомом валу в зависимости от профиля дороги и сил сопротивления движению автомобиля при высоком КПД. Угловая скорость вращения ведомого вала может изменяться от нуля до прямой передачи. Мощность двигателя от ведущего вала 1 передается на водило 6 первого планетарного ряда 4 и через малые венцы двухвенцовых сателлитов 7 один поток мощности ответвляется на эпициклическую шестерню 8 и на ведомый вал 2, другой поток мощности от центральной шестерни 9 подходит через полый вал 10 к насосному колесу 11 гидротрансформатора 3, от которого этот поток мощности делится на два потока, один поток мощности от реактора 19, имеющего положительный знак действия, ответвляется на ведомый вал 2, другой на - турбинное колесо 15 гидротрансформатора 3, от которого трансформируемый поток мощности подходит через полый вал 16 к водилу 17 второго планетарного ряда 5 и через его сателлиты 18 этот поток мощности делится на два потока, один поток мощности ответвляется на эпициклическую шестерню 19 и на ведомый вал 2, другой замыкающийся четвертый циркулирующий поток мощности от солнечной шестерни 14 через промежуточный вал 13 подходит к солнечной шестерне 12 первого планетарного ряда 4, находящейся в зубчатом зацеплении с большими венцами двухвенцовых сателлитов 7 водила 6, где за счет разницы плеч венцов двухвенцовых сателлитов 7 на центральной шестерне 9 увеличивается крутящий момент, который передается через полый вал 10 на насосное колесо 11 гидротрансформатора 3, что повышает его мощность. В гидротрансформаторе 3 крутящий момент увеличивается до нужных величин в диапазоне его трансформации в зависимости от нагрузки на ведомом валу 2. В результате на ведомом валу 2 устройства суммируются три потока мощности, два из которых от двух эпициклических шестерен 8 и 19, третий - от реактора 20 гидротрансформатора 3. На прямой передаче гидротрансформатор работает в режиме гидромуфты и все устройство вращается как одно целое. При работе преобладает переносное движение всех валов и колес, что повышает КПД устройства. Бесступенчатый замкнутый планетарный гидромеханический вариатор компактен, прост по устройству, без специальных регулирующих устройств, использование которого на автомобилях позволит увеличить моторесурс двигателя, уменьшить расход топлива, увеличить среднюю скорость движения автомобиля и создать благоприятные условия при управлении автомобилем.

Источники информации

1. Прокофьев В.Н. Основы теории гидромеханических передач - М: Машиностроение, 1968 с.391 фиг.174.

2. Патент №2106555, заявка №96117622.

Бесступенчатый замкнутый планетарный гидромеханический вариатор, содержащий ведущий и ведомый валы, гидротрансформатор и два планетарных ряда, первый из которых включает соединенную с ведомым валом эпициклическую шестерню, солнечную шестерню и соединенную с насосным колесом гидротрансформатора центральную шестерню и соединенное с ведущим валом водило с двухвенцовыми сателлитами, реактор гидротрансформатора соединен с ведомым валом, второй планетарный ряд включает эпициклическую, солнечную шестерни и водило с сателлитами, отличающийся тем, что эпициклическая шестерня первого планетарного ряда находится в зубчатом зацеплении с малыми венцами двухвенцовых сателлитов, турбинное колесо гидротрансформатора соединено с водилом второго планетарного ряда, а его эпициклическая шестерня соединена с ведомым валом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области автотранспортного машиностроения и касается конструкции ступенчатой планетарной коробки передач, используемой в автоматических трансмиссиях транспортных средств.

Изобретение относится к области автотранспортного машиностроения и касается конструкции ступенчатой планетарной коробки передач, используемой в автоматических трансмиссиях транспортных средств.

Изобретение относится к области автотранспортного машиностроения и касается конструкции ступенчатой планетарной коробки передач, используемой в автоматических трансмиссиях транспортных средств.

Изобретение относится к области автотранспортного машиностроения и касается конструкции ступенчатой планетарной коробки передач, используемой в автоматических трансмиссиях транспортных средств.

Изобретение относится к области автотранспортного машиностроения и касается конструкции ступенчатой планетарной коробки передач, используемой в автоматических трансмиссиях транспортных средств.

Изобретение относится к области автотранспортного машиностроения и касается конструкции ступенчатой планетарной коробки передач, используемой в автоматических трансмиссиях и предназначенной для транспортных средств.

Изобретение относится к области автотранспортного машиностроения и касается конструкции ступенчатой планетарной коробки передач, используемой в автоматических трансмиссиях и предназначенной для транспортных средств.

Изобретение относится к области автотранспортного машиностроения и касается конструкции ступенчатой планетарной коробки передач, используемой в автоматических трансмиссиях и предназначенной для транспортных средств.

Изобретение относится к области автотранспортного машиностроения и касается конструкции ступенчатой планетарной коробки передач, используемой в автоматических трансмиссиях и предназначенной для транспортных средств.

Изобретение относится к области автотранспортного машиностроения и касается конструкции ступенчатой планетарной коробки передач, используемой в автоматических трансмиссиях транспортных средств.

Изобретение относится к области автотранспортного машиностроения и касается конструкции ступенчатой планетарной коробки передач

Изобретение относится к механизмам зубчатых бесступенчатых передач и может быть использовано в машиностроении, в частности для бесступенчатой трансмиссии транспортных средств

Изобретение относится к гидротрансформаторам с принудительным вращением реактора и предназначен для передачи крутящего момента как в режиме трансформации, так и в режиме гидромуфты

Изобретение относится к автоматической коробке передач и способу ее торможения. Автоматическая коробка (1) передач содержит ведущую зону (3), гидродинамический трансформатор (2) и ведомую зону (6). В коробке (1) передач имеются силовые потоки через гидродинамический трансформатор (2), механические силовые потоки вокруг гидродинамического трансформатора (2) и комбинированные силовые потоки. В ведомой зоне (6) предусмотрен один планетарный ряд (7). Предусмотрено тормозное средство (18), которое служит для остановки турбины гидродинамического трансформатора (2). Достигаются компактность и повышение функциональных возможностей устройства. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к способу торможения с помощью автоматической коробки передач с гидродинамическим трансформатором при высоких частотах вращения выходного вала. Для торможения выходной вал автоматической коробки передач соединяется с валом турбины гидродинамического трансформатора. При этом внешний венец (16) турбинной передачи при разомкнутом многодисковом тормозе (11) передачи (10) заднего хода притормаживают или полностью останавливают. Достигается повышение надежности устройства. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к автоматической коробке передач с одним планетарным рядом. Автоматическая коробка передач имеет один планетарный ряд (4) и проходящий параллельно этому планетарному ряду (4) путь передачи крутящего момента. Планетарный ряд (4) в одной ступени передачи коробки (1) передач не используется для передачи крутящего момента и вращается без относительного числа оборотов его компонентов относительно друг друга. Причем на этой ступени передачи структура соединения этого планетарного ряда (4) выполнена с возможностью изменения с помощью кулачковых муфт (10, 11) так, что передаточное отношение планетарного ряда (4) изменяется от передаточного отношения пониженной передачи к передаточному отношению повышенной передачи, или наоборот. Достигается упрощение конструкции устройства. 9 з.п. ф-лы, 33 ил.

Изобретение относится к устройству ступенчатой планетарной коробки передач, предназначенной для транспортных средств. Автоматическая коробка передач, реализующая девять передач переднего хода и одну передачу заднего хода, содержит картер 19, входное звено 20, выходное звено 21, гидродинамический преобразователь крутящего момента и планетарный редуктор. В состав планетарного редуктора входят четыре планетарных ряда, три управляемые муфты и три управляемых тормоза. Первый планетарный ряд состоит из солнечной шестерни (3), водила (2) сателлитов и коронной шестерни (1). Второй планетарный ряд состоит из солнечной шестерни (6), водила (5) сателлитов и коронной шестерни (4). Третий планетарный ряд состоит из солнечной шестерни (9), водила (8) сателлитов и коронной шестерни (7). Четвертый планетарный ряд состоит из солнечной шестерни (12), водила (11) сателлитов и коронной шестерни (10). Входное звено (20) соединено с выходным звеном гидродинамического преобразователя крутящего момента (22), с солнечной шестерней (3) первого планетарного ряда и с солнечной шестерней (6) второго планетарного ряда. Выходное звено (21) связано с коронной шестерней (10) четвертого планетарного ряда. Коронная шестерня (1) первого планетарного ряда связана с водилом (8) третьего планетарного ряда. Тормоз (13) связывает с картером коробки передач (19) водило (2) первого планетарного ряда. Тормоз (14) связывает с картером коробки передач (19) солнечную шестерню (9) третьего планетарного ряда. Тормоз (15) соединяет с картером коробки передач (19) связанные между собой водило (11) четвертого планетарного ряда и коронную шестерню (4) второго планетарного ряда. Муфта (16) соединяет водило (2) первого планетарного ряда со связанными между собой коронной шестерней (7) третьего планетарного ряда и солнечную шестерню (12) четвертого планетарного ряда. Муфта (17) соединяет водило (5) второго планетарного ряда со связанными между собой коронной шестерней (10) четвертого планетарного ряда и выходным звеном (21). Муфта (18) соединяет водило (5) второго планетарного ряда со связанными между собой коронной шестерней (4) второго планетарного ряда и водилом (11) четвертого планетарного ряда. Достигается увеличение числа передач. 1 ил.

Изобретение относится к конструкции ступенчатой планетарной коробки передач транспортных средств. Автоматическая коробка передач, реализующая девять передач переднего хода и одну передачу заднего хода, содержит картер (19), входное звено (20), выходное звено (21), гидродинамический преобразователь крутящего момента и планетарный редуктор. Планетарный редуктор состоит из четырех планетарных рядов. Первый планетарный ряд состоит из солнечной шестерни (3), водила (2) сателлитов и коронной шестерни (1). Второй планетарный ряд состоит из солнечной шестерни (6), водила (5) сателлитов и коронной шестерни (4). Третий планетарный ряд состоит из солнечной шестерни (9), водила (8) сателлитов и коронной шестерни (7). Четвертый планетарный ряд состоит из солнечной шестерни (12), водила (11) сателлитов и коронной шестерни (10). Входное звено (20) соединено с выходным звеном гидродинамического преобразователя крутящего момента (22), с солнечной шестерней (3) первого планетарного ряда и с солнечной шестерней (12) четвертого планетарного ряда. Выходное звено (21) связано с коронной шестерней (7) третьего планетарного ряда. Коронная шестерня (1) первого планетарного ряда связана с водилом (5) второго планетарного ряда. Тормоз (13) соединяет водило первого ряда (2) с картером коробки передач (19). Тормоз (14) соединяет солнечную шестерню (6) с картером коробки передач (19). Тормоз (15) соединяет связанные между собой водило (8) третьего планетарного ряда и коронную шестерню (10) четвертого планетарного ряда. Муфта (16) соединяет солнечную шестерню (12) четвертого планетарного ряда, связанную с солнечной шестерней (3) первого планетарного ряда и с входным звеном (20), с коронной шестерней (10) четвертого планетарного ряда, связанной с водилом (8) третьего планетарного ряда. Муфта (17) соединяет водило (11) четвертого планетарного ряда со связанными между собой коронную шестерню (7) третьего планетарного ряда и выходное звено (21). Муфта (18) соединяет солнечную шестерню (3) первого планетарного ряда со связанными между собой коронную шестерню (4) второго планетарного ряда и солнечную шестерню (9) третьего планетарного ряда. Достигается увеличение числа передач в коробке передач. 1 ил.

Изобретение относится к конструкции ступенчатой планетарной коробки передач транспортных средств. Автоматическая коробка передач, реализующая девять передач переднего хода и одну передачу заднего хода, содержит картер (19), входное звено (20), выходное звено (21), гидродинамический преобразователь крутящего момента и планетарный редуктор. Планетарный редуктор состоит из четырех планетарных рядов. Первый планетарный ряд состоит из солнечной шестерни (3), водила (2) сателлитов и коронной шестерни (1). Второй планетарный ряд состоит из солнечной шестерни (6), водила (5) сателлитов и коронной шестерни (4). Третий планетарный ряд состоит из солнечной шестерни (9), водила (8) сателлитов и коронной шестерни (7). Четвертый планетарный ряд состоит из солнечной шестерни (12), водила (11) сателлитов и коронной шестерни (10). Входное звено (20) соединено с выходным звеном гидродинамического преобразователя крутящего момента (22), с солнечной шестерней (3) первого планетарного ряда и с солнечной шестерней (12) четвертого планетарного ряда. Выходное звено (21) связано с коронной шестерней (7) третьего планетарного ряда. Коронная шестерня (1) первого планетарного ряда связана с водилом (5) второго планетарного ряда. Тормоз (13) соединяет водило первого ряда (2) с картером коробки передач (19). Тормоз (14) соединяет солнечную шестерню (6) с картером коробки передач (19). Тормоз (15) соединяет связанные между собой водило 8 третьего планетарного ряда и коронную шестерню (10) четвертого планетарного ряда. Муфта (16) соединяет солнечную шестерню (12) четвертого планетарного ряда, связанную с солнечной шестерней (3) первого планетарного ряда и с входным звеном (20), с коронной шестерней (10) четвертого планетарного ряда, связанной с водилом (8) третьего планетарного ряда. Муфта (17) соединяет водило (11) четвертого планетарного ряда со связанными между собой коронной шестерней (7) третьего планетарного ряда и выходным звеном (21). Муфта (18) соединяет солнечную шестерню (3) первого планетарного ряда со связанными между собой коронной шестерней (4) второго планетарного ряда и солнечной шестерней (9) третьего планетарного ряда. Достигается увеличение количества передач в коробке передач. 1 ил.

Изобретение относится к конструкции ступенчатой планетарной коробки передач транспортных средств. Автоматическая коробка передач, реализующая девять передач переднего хода и одну передачу заднего хода, содержит картер (19), входное звено (20), выходное звено (21), гидродинамический преобразователь крутящего момента и планетарный редуктор. Планетарный редуктор состоит из четырех планетарных рядов. Первый планетарный ряд состоит из солнечной шестерни (3), водила (2) сателлитов и коронной шестерни (1). Второй планетарный ряд состоит из солнечной шестерни (6), водила (5) сателлитов и коронной шестерни (4). Третий планетарный ряд состоит из солнечной шестерни (9), водила (8) сателлитов и коронной шестерни (7). Четвертый планетарный ряд состоит из солнечной шестерни (12), водила (11) сателлитов и коронной шестерни (10). Входное звено (20) соединено с выходным звеном гидродинамического преобразователя крутящего момента (22), с солнечной шестерней (3) первого планетарно ряда и с солнечной шестерней (6) второго планетарного ряда. Выходное звено (21) связано с коронной шестерней (10) четвертого планетарного ряда и с водилом (5) второго планетарного ряда. Тормоз (13) соединяет связанные между собой коронную шестерню (7) третьего планетарного ряда и водило (2) первого планетарного ряда с картером коробки передач (19). Тормоз (14) связывает солнечную шестерню (9) третьего планетарного ряда с картером коробки передач (19). Тормоз (15) связывает водило (11) четвертого планетарного ряда с картером коробки передач (19). Муфта (16) соединяет коронную шестерню (4) второго планетарного ряда с водилом (11) четвертого планетарного ряда. Муфта (17) соединяет водило (11) четвертого планетарного ряда со связанными между собой входным звеном (20), солнечной шестерней (3) первого планетарного ряда и солнечной шестерней (6) второго планетарного ряда. Муфта (18) соединяет коронную шестерню (1) первого планетарного ряда со связанными между собой водилом (8) третьего планетарного ряда и солнечной шестерней (12) четвертого планетарного ряда. Достигается увеличение количества передач в коробке передач. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению

Наверх