Автоматическая трансмиссия внутри колеса

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Трансмиссия содержит планетарную передачу, используемую как асимметричный дифференциал, и электромагнитную силовую муфту скольжения. Вал привода соединен с входом дифференциала и с якорем электромагнитной муфты. Один из выходов планетарной передачи соединен с колесом транспортного средства, а второй выход соединен с индуктором электромагнитной муфты. Крутящий момент на колесе и передаточное отношение от двигателя к колесу зависят от скольжения в электромагнитной муфте. Достигается упрощение конструкции. 1 ил.

 

Изобретение относится к области транспортного машиностроения.

Известны различные способы управления оборотами и крутящим моментом на транспорте. Наиболее распространенными являются коробки скоростей с переключением зубчатых зацеплений, вариаторы, автоматические коробки скоростей, трансматик, вариоматик и другие. Недостатком зубчатых редукторов является то, что при их использовании передаточное отношение трансмиссии изменяется ступенчато, двигатель в большинстве режимов не работает на оптимальном режиме, при этом ухудшается экономичность, увеличиваются нагрузки на двигатель и элементы трансмиссии. Внесение в конструкцию технологически сложных устройств, ступенчатых или бесступенчатых преобразователей передаточного отношения приводит к удорожанию и усложнению конструкции, а вследствие этого к уменьшению степени надежности. Такие механизмы описаны, например, в Артоболевский И.И. «Механизмы в современной технике», том 4 «Зубчатые механизмы» и том 5 «Фрикционные механизмы». Москва. Наука, 1980 г. Известны различные пути изменения оборотов вала электродвигателя переменного тока. Основным способом плавного изменения оборотов является управление частотой питающего переменного тока с использованием преобразователей частоты. Этот способ описан в литературе. Например: Вольдек А.И. Электрические машины. Ленинград. Энергия, 1978, стр. 571-572. Недостатками способа управления частотой тока являются большая стоимость преобразователей, их сложность, низкий КПД, ненадежность и то, что для преобразователей для электродвигателей большой мощности пока не создана надежная элементная база. Копылов И.П. Электрические машины - 2-е издание, переработанное - Москва: Высшая школа; Логос, 2000, также в Ключев В.И. Теория электропривода. - Москва: Энергоатомиздат, 1985. Также способ частотного управления вращением не позволяет многократно увеличивать крутящий момент на ведомом валу.

Задачей изобретения является осуществление простого и оптимально работающего механизма, находящегося внутри колеса, для его разгона с автоматическим изменением передаточного отношения и крутящего момента при неизменных оборотах вала привода. Приводом может быть любой двигатель, в том числе электромотор с постоянным крутящим моментом и с постоянными оборотами, расположенный непосредственно у колеса, либо встроенный в конструкцию колеса.

Поставленная цель достигается тем, что в колесо встраивается механизм, состоящий из планетарной передачи и силовой электромагнитной муфты скольжения любого типа из известных. Вал привода подключается к водилу, венец установлен на диске колеса и жестко соединен с ним. Солнечная шестерня соединена с индуктором электромагнитной муфты скольжения, который вместе с шестерней свободно вращается на валу привода. Якорь электромагнитной муфты установлен на валу привода и жестко с ним соединен. Тогда, при вращении вала привода, венец, соединенный с колесом, будет вращаться с оборотами, уменьшенными пропорционально передаточному отношению планетарной передачи в ту же сторону, что и вал привода. Индуктор электромагнитной муфты, соединенный с центральным колесом, будет стремиться к вращению в обратную сторону с увеличением оборотов, относительно оборотов вращения вала привода, также пропорционально параметрам планетарной передачи, но при этом крутящий момент на электромагнитной муфте будет меньше, чем на колесе. Так как якорь электромагнитной муфты вращается в ту же сторону, что и вал привода, и жестко с ним соединен, он увлекает за собой индуктивно связанный с ним индуктор электромагнитной силовой муфты скольжения и частично блокирует планетарный механизм, что приводит к замедлению качения сателлитов по венцу и к уменьшению передаточного отношения от вала привода к колесу. Якорь и индуктор могут быть установлены иначе. Якорь может быть соединен с центральным колесом, а индуктор с валом привода. Сила сцепления электромагнитной муфты может управляться любым из известных способов, что позволит управлять крутящим моментом данной трансмиссии и темпом разгона транспортного средства, но муфта может быть и не управляемая, например, с постоянными магнитами вместо обмоток возбуждения на индукторе. При увеличении момента сопротивления колесо тормозится, скольжение в силовой муфте увеличивается, сателлиты в большей степени катятся по колесу, передаточное отношение от вала привода на колесо увеличивается, его обороты уменьшаются, а крутящий момент соответственно увеличивается. Центральное колесо может даже остановиться и вращаться в обратную сторону, при этом крутящий момент на колесе будет максимальный и будет превышать крутящий момент вала привода в несколько раз, пропорционально передаточному отношению планетарной передачи. При малой потребной нагрузке, при уменьшении момента сопротивления, скольжение в электромагнитной муфте уменьшится, передаточное отношение станет меньше, колесо будет ускоряться, а крутящий момент будет в той же степени уменьшаться. Передаточное отношение и крутящий момент такой трансмиссии будет зависеть и автоматически изменяться от нагрузки на колесе.

Изобретение поясняется чертежом. Вал 1 двигателя 2 соединен с водилом 3 и якорем электромагнитной муфты 8. Вращение через сателлиты 5 передается на центральное колесо 4 и венец 6, который соединен с колесом транспортного средства 9. Центральное колесо 4 свободно вращается на валу, но соединено с индуктором 7 электромагнитной муфты скольжения. При вращении вала 1 венец 6 вращается в ту же сторону, что и двигатель, но при этом пропорционально передаточному отношению планетарной передачи увеличивается его крутящий момент, а обороты в той же степени уменьшаются. Центральное колесо 4 стремится к вращению в обратную сторону, его крутящий момент многократно меньше. Якорь электромагнитной муфты 8 увлекает индуктор 7 и соединенное с ним центральное колесо 4 за валом двигателя 1 и частично блокирует планетарную передачу, увеличивая скорость вращения венца 6 и соединенного с ним колеса 9. При этом сателлиты будут замедлять качение по центральному колесу и венцу, а планетарная передача в большей степени будет целиком вращаться вокруг оси. От величины скольжения в электромагнитной муфте зависит передача доли движения через элементы планетарной передачи, изменяющей при этом передаточное отношение и крутящий момент от вала двигателя к колесу.

Автоматическая трансмиссия внутри колеса, отличающаяся тем, что в качестве трансмиссии используют механизм, состоящий из планетарной передачи, используемой как асимметричный дифференциал, выполняющий роль преобразователя передаточного отношения и крутящего момента, и электромагнитной силовой муфты скольжения, при этом вал привода соединен с входом дифференциала и с первой частью электромагнитной муфты, якорем или индуктором, один из выходов планетарной передачи соединен с колесом транспортного средства, а второй выход соединен со второй частью электромагнитной муфты, индуктором или якорем, частично блокирующей планетарную передачу, заставляющей ее, в большей или меньшей степени, в зависимости от изменения тормозного крутящего момента, вращаться вокруг оси, изменяя передаточное отношение и крутящий момент на ведомом им колесе.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. В способе управления гибридным силовым агрегатом зацепляют шестерни в коробке передач; соединяют два вращающихся компонента во второй планетарной передаче; стопорят соединительный механизм, размещенный между первой планетарной передачей и выходным валом; активируют первую электрическую машину.

Изобретение относится к гибридным силовым передачам. В способе управления гибридной силовой передачей соединяют два вращающихся компонента в первой планетарной передаче друг с другом; отсоединяют все вращающиеся компоненты второй планетарной передачи друг от друга; зацепляют шестерню, соответствующую одной зубчатой паре, которая соединена со второй планетарной передачей, и отсоединяют одну зубчатую пару, которая соединена с первой планетарной передачей.

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. В способе запуска двигателя внутреннего сгорания в гибридной силовой передаче соединяют вращающиеся компоненты второй планетарной передачи между собой посредством соединения с помощью второго соединительного устройства солнечного зубчатого колеса, расположенного во второй планетарной передаче, и второго водила зубчатых колес планетарной передачи между собой.

Изобретение относится к области электротехники и машиностроения и может быть использовано в системе регулируемого электрического двигателя. Техническим результатом является уменьшение габаритов.

Изобретение относится к приводной системе транспортного средства. Устройство управления приводной системой транспортного средства, содержащего блок дифференциала с электрическим приводом и блок механической ступенчатой трансмиссии, содержит блок оценки входного крутящего момента, который вычисляет расчетный входной крутящий момент блока механической ступенчатой трансмиссии на основе уравнения движения для блока дифференциала с электрическим приводом.

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. В способе управления гибридной силовой передачей зацепляют шестерню, соответствующую одной зубчатой паре, соединенной с первой планетарной передачей в коробке передач, или соответствующую одной зубчатой паре, соединенной со второй планетарной передачей и выходным валом.

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. В способе управления гибридной силовой передачей отсоединяют подвижные части первой и второй планетарных передач друг от друга и управляют двигателем внутреннего сгорания до заданной скорости вращения двигателя.

Изобретение относится к механизмам и приборам с многократным резервированием за счет работы от двух двигателей для суммирования угловых перемещений и может использоваться в авиационных и космических летательных аппаратах.

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. В способе управления гибридной силовой передачей обеспечивают зацепление одной шестерни, соответствующей одной зубчатой паре, соединенной с первой планетарной передачей, и/или соответствующей одной зубчатой паре, соединенной со второй планетарной передачей.

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. В способе управления гибридной силовой передачей обеспечивают зацепление одной шестерни, соответствующей одной зубчатой паре, соединенной с первой планетарной передачей, и/или соответствующей одной зубчатой паре, соединенной со второй планетарной передачей.

Изобретение относится к транспортным средствам. Транспортное средство с увеличенным запасом хода содержит колеса, раму, турбовальный двигатель, генератор, аккумуляторные батареи с радиатором, приводные электромоторы, газовый резервуар, устройство повторного использования тепловой энергии, трубу для передачи тепловой энергии и нагреватель сжатого воздуха.

Изобретение относится к колесам со встроенными электродвигателями. Мотор-колесо содержит обод с шиной, полую ось для сопряжения с полуосью автомобиля, электродвигатель, состоящий из закрепленного на полой оси статора с катушками обмотки, размещенными с фиксированным угловым расстоянием, ротор, соединенный с ободом колеса и подвижно закрепленный на подшипниках на полой оси, и датчики положения ротора.

Изобретение относится к области транспортных средств, в частности к устройствам электрического привода велосипедов. Устройство электрического привода велосипеда включает раскрепленную в колесе под покрышкой на ободе прямыми спицами втулку, корпус с аккумуляторами и системой управления, электродвигатели с шестернями.

Изобретение к колесам со встроенными электродвигателями. Мотор-колесо содержит обод с шиной, полую ось для сопряжения с полуосью автомобиля, электродвигатель.

Изобретение относится к транспортным средствам. Автотранспортное средство содержит электромашину для обеспечения движущей силы, несущий каркас, который образует корпус автотранспортного средства, и подрамник.

Изобретение относится к гидравлической трансмиссии. Устройство (20) гидравлической трансмиссии содержит насос (24), имеющий переменный объем цилиндра и питающий один или более гидравлических приводов (26А, 26В), и блок (50) управления.

Изобретение относится к мотор-колесам. Колесо содержит средство для выработки и передачи энергии, вращающееся кольцо, неподвижную пластину, первый и второй вспомогательные приводные механизмы и колпаки колеса.

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности представляет узел конечной передачи для приведения в действие колеса машины. Узел конечной передачи содержит ступицу, выполненную с возможностью поддержки колеса, литую деталь цапфы, соединенную со ступицей, и подшипник, расположенный в ступице.

Изобретение относится к гидромотору, интегрированному с колесом транспортного средства. Гидромотор содержит ступицу, корпус гидромотора, кольцевую гайку, распределитель гидравлического масла.

Изобретение относится к мотор-колесам. Мотор-колесо для транспортного средства содержит колесо со ступицей и ступичным подшипником, электродвигатель, в корпусе которого размещен статор и ротор с валом.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Трансмиссия содержит планетарную передачу, используемую как асимметричный дифференциал, и электромагнитную силовую муфту скольжения. Вал привода соединен с входом дифференциала и с якорем электромагнитной муфты. Один из выходов планетарной передачи соединен с колесом транспортного средства, а второй выход соединен с индуктором электромагнитной муфты. Крутящий момент на колесе и передаточное отношение от двигателя к колесу зависят от скольжения в электромагнитной муфте. Достигается упрощение конструкции. 1 ил.

Наверх