Электромеханическая бесступенчатая передача
Изобретение относится к области автомобилестроения, а именно к планетарным коробкам передач. Электромеханическая бесступенчатая передача состоит из электрогенератора, дифференциального планетарного механизма и повышающего планетарного механизма. Электрогенератор электрически соединен с электродвигателем, вал которого является одним из выходных валов электромеханической бесступенчатой передачи. В электромеханической бесступенчатой передаче входной вал жестко соединен с солнечным колесом дифференциального планетарного механизма, водило которого соединено с водилом повышающего планетарного механизма, соединенного своим солнечным колесом с валом электрогенератора. А еще один выходной вал электромеханической бесступенчатой передачи соединен посредством пары зубчатых колес с коронным колесом дифференциального планетарного механизма и соединительным валом с электродвигателем. Электрогенератор электрически соединен с электродвигателем электроконтактором. Достигается бесступенчатое изменение крутящего момента от нагрузки. 2 ил.
Электромеханическая бесступенчатая передача относится к механизмам под общим названием планетарные коробки скоростей и может найти применение в автомобилестроении.
В качестве прототипа выбрана электрическая передача, предложенная инженером Я.М.Гаккелем в 1924 году - основной двигатель вращает генератор, вырабатывающий электрический ток для работы электромоторов. (Большая энциклопедия транспорта. Стр.104, Москва, ЗАО Компания «Махаон», 2007 г.) Электрическая передача требует применения электрогенератора и электромоторов мощностью не менее мощности основного двигателя привода.
Электромеханическая бесступенчатая передача предназначена для бесступенчатого изменения передаточного отношения и крутящего момента. В отличие от прототипа (электрической передачи), где мощность электрогенератора, а также суммарная мощность питаемых им электромоторов должна быть не менее мощности основного двигателя привода, в электромеханической бесступенчатой передаче мощность электрогенератора, а также мощность питаемого им электродвигателя составляет половину мощности основного двигателя привода, что достигается за счет разделения крутящего момента основного двигателя привода посредством дифференциального планетарного механизма по двум направлениям - механическому и электрическому - с последующим объединением в один общий (суммарный) крутящий момент. Техническим результатом является возможность бесступенчатого изменения передаточного отношения и крутящего момента, в зависимости от нагрузки на выходные валы передачи в широких пределах, вплоть до полной остановки выходных валов передачи по достижении на них максимально возможного при данной мощности крутящего момента (при продолжающем работать двигателе привода) и при мощности электрогенератора и электродвигателя, равной половине двигателя привода.
Изобретение поясняется чертежом:
1 - входной вал,
2 - дифференциальный планетарный механизм,
3 - повышающий планетарный механизм,
4 - сочлененное водило механизма 2 и механизма 3,
5 - электрогенератор,
6 - электродвигатель,
7 - соединительный вал,
8 - выходной вал,
9 - выходной вал,
10 - электроконтактор.
Электромеханическая бесступенчатая передача состоит из входного вала 1, жестко соединенного с солнечным колесом дифференциального планетарного механизма 2, водило которого 4 сочленено с водилом повышающего планетарного механизма 3, соединенного своим солнечным колесом с валом электрогенератора 5, электродвигателя 6, вал которого с одной стороны посредством вала 7 соединен с выходным валом передачи 8, а с другой стороны является выходным валом передачи 9. Выходной вал передачи 8 через пару зубчатых колес соединен с коронным колесом дифференциального планетарного механизма 2. Электроконтактор 10 служит для электрического соединения электрогенератора 5 с электродвигателем 6.
Электромеханическая бесступенчатая передача действует следующим образом: при минимальной нагрузке на выходные валы 8 и 9 крутящий момент от входного вала 1 передается к ним через коронное колесо дифференциального планетарного механизма 2 и пару зубчатых колес (механическим путем). При увеличении нагрузки на выходные валы 8 и 9 обороты коронного колеса дифференциального планетарного механизма 2 начинают уменьшаться, что приводит к увеличению оборотов сочлененного водила 4 механизмов 2 и 3, что в свою очередь увеличивает обороты электрогенератора 5, питающего электродвигатель 6. В конечном итоге увеличивается крутящий момент электродвигателя 6, что увеличивает суммарный крутящий момент на выходных валах 8 и 9, складывающийся из крутящего момента от коронного колеса дифференциального планетарного механизма 2 и крутящего момента электродвигателя 6. Электроконтактор 10 выполняет функцию сцепления.
Электромеханическая бесступенчатая передача, состоящая из электрогенератора, электрически соединенного с электродвигателем, вал которого является одним из выходных валов электромеханической бесступенчатой передачи, отличающаяся тем, что дополнительно содержит дифференциальный планетарный механизм и повышающий планетарный механизм, в которой входной вал жестко соединен с солнечным колесом дифференциального планетарного механизма, водило которого соединено с водилом повышающего планетарного механизма, соединенного своим солнечным колесом с валом электрогенератора, еще один выходной вал электромеханической бесступенчатой передачи соединен посредством пары зубчатых колес с коронным колесом дифференциального планетарного механизма и соединительным валом с электродвигателем, а электрогенератор электрически соединен с электродвигателем электроконтактором.
