Гидромеханическая трансмиссия транспортного средства

 

Свез Сееатенттк

Сецмлмстмчеенютх

Ресвубетк

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЪСТВУ (11) 802401 (61) дополнительное к авт. санд-ву (22) 3ass eso 02. 10.75(21) 2180104/27-1 1 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.04.78Бюллетень М 14

2 (5l) М. Кл.

В 60 К 17/10

Геаудерютееннвй каметет

Сееата Мкннютрюе СССР ее люлем нэюбрютеннй н юткрытнй (53) УДК 629.113-886. .2 (088.8) (46} Дата опубликования опнсанияй.03. F8

P2) Авторы изобретения

Э. П. Выборнов, H. Q. Маэалов н О. И. Йтруцкий (71} Заявитель

Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторныйинститут (54) ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ ТРАНСМИССИЯ

TPA HCEIOPTHOPO СРЕДСТВА

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к области гидромеханических трансмиссий.

Известна гидромеханическая трансмиссия транспортного средства, содержащая коробку передач с промежуточным валом и шестерней, установленной на промежуточном валу, входной вал, гидротрансформатор, насосное колесо которого связано с входным валом трансмиссии. а турбинное колесо размещено между насосным колесом и двигателем и связано с промежуточным валом коробки передач посредством гидравлически управляемой муфты сцепления, имеющей соединенный валом с турбинным ко-. лесом корпус, с размещенным в нем нажимным диском, и фрикционную муфту с гидравлически управляемым силовым цилиндром для блокиррвки насосного н турбинного колес гидротрансформатора, связанным .каналом подачи жидкости с насосом (1), (2).

Однако такая гидромеханическая трансмиссия имеет значительный осевой габарит, что 20 затрудняет ее размещение на транспортном средстве и увеличивает ее вес. Кроме того, сложно обеспечить четкое и надежное выключение муфты сцепления, связывающей турбинное колесо гидротрансформатора с коробкой передач, так.как этому препятствует жидкость, 25 находящаяся во вращающейся рабочей полости этого сцепления, а также отсутствуют устройства для плавного включения муфты сцепления.

Целью изобретения является обеспечение компактности гидромеханической трансмиссии и повышение надежности ее работы.

Цель достигается тем, что гидромеханическая трансмиссия транспортного средства снабжена охватывающим корпус муфты сцепления дополнительным поршнем, соединенным с иажимным диском и образующим с наружной стороны корпуса муфты сцепления гидравлическую камеру, а в стенке турбинного колеса гидротрансформатора выполнено дроссельное отверстие, при этом турбинное колесо расположено между его насосным колесом н шестерней привода промежуточного вала коробки передачи и соединено с корпусом муфты сцепления, а гидравлическая камера связана со сливом и посредством дроссельного отверстия в стенке турбинного колеса с внутренней полостью гидротрансформатора.

С целью упрощения конструкции трансмиссии гидравлическая камера связана со сливом через канал подачи жидкости к гидравлически управляемому силовому цилиндру фрикционной муфты.

60240!

С целью повышения плавности включения муфты сцепления трансмиссия снабжена дросселем, установленным между ка налом подачи жидкости к силовому цилиндру фрикциоиной муфты и гидравлической камерой, стенка, разделяющая рабочую полость муфты сцепления и гидравлическую камеру, выполнена в виде плавающего разделительного поршня, а в стенке турбинного колеса выполнено отверстие. расположенное напротив разделительного поршня. fO

С цельк уменьшения времени включения муфты сцепления в разделительном поршне выполнено отверстие, сообщающее между собой рабочую полость муфты сцепления и гидравлическую камеру.

На фиг, 1 показана гидромеханическая трансмиссия транспортного средства, в которой гидравлическая. камера сообщена со сливом непосредственно; на фиг. 2 — то же, гидравлическая камера связана со сливом через канал подачи жидкости к гидравлическн управляемо; Е му силовому цилиндру фрикционной муфты; на фиг. 3 — то же, с разделительным поршнем в рабочей полости муфты сцепления; на фиг, 4— то же, в разделительном корпусе выполнено отверстие.

Гидромеханическая трансмиссия состоит из гидротрансформатора и ступенчатой коробки передач. Гидротрансформатор содержит насосное колесо l, соединенное с двигателем, турбинное колесо 2 и реактор 3, связанный с его валом 4 муфтой 5 свободного хода. Колесо 2 снабжено кожухом 6, охватывающим колесо 1 и образующим полость, внутри которой размещена фрикционная муфта 7 для блокировки колес гидротрансформатора. Эта фрикционная муфта имеет гидравлический силовой цилиндр 8, содержащий поршень 9 для сжатия 35 фрикционного диска 10, связанного с колесом I.

Подвод жидкости к цилиндру 8 от насоса 11 осуществляется через распределитель 12 и ка» налы 13, 14 н 15.

Колесо 2 гидротрансформатора размещено» между колесом 1 и шестерней 16 привода промежуточного вала ступенчатой коробки передач, установленной на валу 4 реактора. На колесе 2 закреплен корпус 17 муфты 18 сцепления для связи этого колеса с шестерней 16.

Эта муфта имеет рабочую полость 19 и содержит нажнмной диск 20, являющийся одновременно поршнем для сжатия фрикционного диска 21, соединенного с шестерней 16.

Подвод жидкости к полости !9 от насоса 11 осуществляется через распределитель 22 и каналы 23, 24 н 25. Диск 20 муфты сцепления 18 нагружен отжимными пружинами 26. На корпус !7 муфты надет дополнительный поршень 27, соединенный с диском 20 муфты !8 и образующий с обратной стороны корпуса 17 гидравлическую камеру 28. Эта камера через проход 29 соединена с полостью 30. Полость 30 отделена от полости 19 муфты 18 перегородкой 3! и подключена через дроссельное отверстие 32 к внутренней полости 33 гидротрансформатора. Через проход 34.и канал 35 полость 30 сообщена ео-сливом. Г!срегородка 31 является Ю стенкой; разделяющей рабочую полость 19 муфты 18 и камеру 28.

Работа гидромеханической трансмиссии происходит следующим образом.

При включении муфты !8, связывающей ко- . лесо 2 с шестерней 16, распределитель 22 направляет жидкость от насоса 11 по каналам 23, 24 и 25 в поло.ть 19 этой муфты.

Под действием давления жидкости диск 20 подходит к диску 21 и включает муфту 18.

Мошность в этом случае от колеса 1 передается к колесу 2 гидравлическим путем, а от турбинного колеса через включенную муфту 18 к шестери 16 привода промежуточного вала коробки и .редач.

При включении муфты 18 распределитель 22 сообщает ее полость 19 через каналы 23, 24 и 25 со сливом. В этом случае на иажимной диск действует усилие, вызванное центробежной составляющей давления жидкости, оставшейся в полости 19. Это усилие уравновешивается усилием на поршне 27, которое направлено в противоположную сторону и также вызвано центробежной составляющей давления жидкости. находящейся в полости 30 и в камере 28. Для того, чтобы давление в полости 30 и камере 28 ие превышало величины центробежной составляющей этого давления, полость 30 сообщена со сливом проходом 34 и каналом 35. Постоянное заполнение полости 30 и камеры 28 обеспечивается подачей жидкости

as полости 33 гидротрансформатора через отверстие 32. Отход диска 20 в исходное положение происходит под действием усилия на поршне 27 и усилия пружин 26. За счет этого обеспечивается надежное выключение фрпкционной муфты 18 как при вращающемся, так и при неподвижном турбинном колесе, При включении муфты 7 блокировки колес гидротрансформатора распределитель 12 соединяет ее цилиндр 8 через каналы 13, 14 и 15 с наарао!й Ц. Причем в силовом цилиндре устанавливается более высокое давление, чем в пблости 33 гидротрансформатора.

Благодаря этому поршень 9 этой муфты подходит к диску !0 и замыкает муфту 7. Мощность в этом случае от. колеса 1 передается к колесу 2 через муфту 7; а от колеса 2 через муфту !8 к шестерне 16 привода промежуточного вала коробки передач.

При выключении муфты 7 ее цилиндр 8 сообщается распределителем 2 через каналы 13, 14 и 15 со сливом. При этом поршень 9 под действием давления в полости 33 гидротрансформатора отходит от диска 10 и размыкает муфту 7. . В гидромеханнческой трансмиссии (фиг. 2) диск 20 муфты 18 установлен своей ступицей 36 на шестерне 16. В этом случае камера 28 связана со сливом через канал 14 подачи жидкости к гидравлически управляемому цилиндру 8 муфты 7 блокировки насосного и турбинного колес гидротрансформатора.

Включение и выключение муфты 18 происходят аналогично, так как на период переключения муфты 18 муфта 7 с целью уменьшения инерционных нагрузок в трансмиссии выклю602401

Форл ула ызобретекия чается и, следовательно; камера 28 через канал 14 подачи жидкости к муфте 7, а также проходы 29, 34.и полость Зг сообщается со сливом. После включения муфты 18 может быть включена и муфта ? блокировки колес гидротрансформатора. При этом давление, подаваемое в цилиндр 8 этой муфты, через канал !4, полость 30 и проходы 29 и 34 распространяется и на камеру 28 поршня 27. Благодаря этому усилие на диске 20 муфты 18 окажется меньше, чем в случае, когда муфта 7 выключена.

Однако и передаваемый через муфту 18 крутящий момент s данном случае меньше, поскольку гидротрансформатор окажется заблокированным и не сможет увеличивать крутящий момент двигателя. Таким образом и в этом случае величина усилия на диске 20 муфты 13 окажется достаточной.

В гидромеханической трансмиссии (фиг. 3) стенка, разделяющая полость 19, муфты 18 и камеру 28, выполнена в виде плавающего разделительного поршня 3?. Полость 30, образован11ая между колесом 2 и поршнем 37, дополнчтельно сообщена с полостью 33 гидротрансформатора отверстием 38. Отверстие 38 выполнено в стенке 39 турбинного колеса напротив. поршня 37. В поршне.37 выпьи,нен также паз 40, обеспечивающий проход жидкости из камеры 28 в полость 30, когда поршень 3? прижат к стенке 39. Кроме того, полость 30 сообщена со сливом через дроссель 41, установленный между каналом 14 подачи жидкости к цилиндру 8 муфты 7 и камерой 28.

При включении муфты 18 поршень 37 находится в крайнем правом положении до тех нор, пока давление в полости 19 не поднимется.до величины давления в полости 30. Когда давление в этом цилиндре превысит давление в полости 30, поршень 37 начнет перемещаться влево, вытесняя жидкость из полости 30 через дроссель 4 1 и увеличивая объем полости 19. Благодаря этому давление в полости 19 муфты 18 некоторое время возрастает (незначительно), что обеспечит плавное включение муфты 18. В конце своего хода поршень 37 упрется в стенку 39 и перекроет отверстие 38.

Затем полость 30 и соединенная с ней камера.28, как и в предыдущих случаях сообщаются со сливом (через дроссель 41 и проход 34) и подключаются к полости ЗЗ гид отрансформатора (через отверстие 32).

При включении муфты 7 поршень 37 оста:нется прижатым к стенке колеса 2, так как площадь, омываемая жидкостью, с правой стороны поршня 37, больше, чем с левой.

Выключение м уфты 18 соп ровожда ется отходом поршня 37 от стенки 39 колеса 2. При этом поршень 37 под действием своей упругос..ти (если он изготовлен из упругой диафрагмы) и давления в полости 33 гидротрансформатора отходит в свое крайнее правое положение. Это же давление создает на поршне 2? усилие, которое отжимает диск 20 влево и выключает муфту 18.

Разделительный порщеиь гидромеханической трансмиссии (фиг. 4) содержит дояолниS

И

40 тельно отверстие 42, выполненное в нем напротив стенки 39 турбин,ого колеса, в которую упирается поршень, находясь в крайнем левом положении. Отверстие 42 сообщает между собой полость 19 муфты 18 и камеру 28.

При включении муфты 18 лишь небольшая часть жидкости, вытесняемой из гидравлической камеры 28, образованной поршнем 27, попадает на слив через дроссель 41. Основная часть жидкости из-за разности давлений перетекает через отверстие 42 в полость 19. Это обеспечивает более быстрое включение муфты 18. После отхода поршня 37 в крайнее левое положение отверстие 42 так же как и отверстие 38 перекрывается и камера 28 остается сообщенной со сливом (через проходы 29, 34, паз 40 и полость 30) и подключенной через отверстие 32 к полости 33 гидротрансформатора.

При выключении муфты 18 жидкость после отхода поршня 3? от стенки 39 колеса 2 будет из полости 33 попадать через отверстие 42 также и в полость !9.

Так как слив из полости 19 через канал 24 имеет меньшее гидравлическое сопротивление, чем слив из полости 30 через дроссель 41, то давление в полости 30 н камере 28 выше,чем в полости 19. Поэтому на поршне 27 возникает усилие достаточное для отвода диска 20 влево и выключения муфты 18.

Размещение колеса 2 гидротрансформатора между колесом 1 и шестерней 16 привода промежуточного вала позволяет закрепить корпус 17 муфты 18 непосредственно на колесе 2.

При этом сокращается осевой габарит гидромеханической трансмиссии, так как турбинное колесо частично играет роль корпуса муфты !8.

Эта гидромеханическая трансмиссия позволяет использовать также и способ уравновешивания усилия от центробежной составляющей давления на диске 20 муфты 18, не вызыв: ющей увеличения ее осевого габарита, поскольку примененный с этой целью поршень 27 располагается над турбинным колесом пдротрансформатора. При этом конструкция муфты 18 обеспечивает также плавное ее включение.

1. Гидромеханическая трансмиссия транспортного средства, содержащая коробку пере дач с промежуточным валом и шестерней, установленной на промежуточном валу, входной вал, гидротрансформатор, насосное колесо которого связано с входным валом трансмиссии, а турбинное колесо — с промежуточным валом коробки передач посредством гидравлически управляемой муфты сцепления, имеющей корпус, с размещенным в нем нажимным диском, и фрикциоиную муфту с гидравлически управляемым силовым цилиндром для блокировки насосного и турбинного колес гидротрансформатора, связанным каналом подачи жидкости с насосом, отлияающаяся тем, что, с целью обеспечении се компактности и повышения надеж602401 ности, она снабжена охвжгывающим корпус муфты сцепления дополнительным поршнем, соединенным с нажнмиым диском и образующим с наружной стороны Корпуса муфты сцепления гидравлическую камеру, а в стенке турбинного колеса гидротрйнсформатора выполнено дроссельное отверстие, при этом турбинное колесо расположено между насосным колесом и шестерней привода промежуточного вала коробки передачи и соединено с корпусом муфты сцепления, а гидравлическая камера связана со слив м е посредством дроссельного отверстия в стенке турбинного колеса с внутренней полостью гидротрансформатора.

2. Трансмиссия по и. 1, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, гидравлическая камера связана со сливом через канал подачи жидкости к гидравлически управляемому силовому цилиндру фрикционной муфты.

3. Трансмиссия по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью повышения плавности включения муфты сцепления, о«а снабжена дросселем, установленным между каналом подачи жидкости к силовому цилиндру фрикционной муфты и гидравлической камерой, стенка, разделяющая рабочую полость муфты сцепления н гидравлическую камеру, выполнена в виде плавающего разделительного поршня, а в стенке турбинного колеса выполнено отверстие, расположенное напротив разделительного поршня.

4. Трансмиссия по п. 3, отличающаяся тсм, 4а что, с целью уменьшения времени включения муфты сцепления, и разделительном поршне выполнено отверстие, сообщающее между собой рабочую полость муфты сцепления и гидравлическую камеру.

Источники ннфор акации, принятые во внимание при экспертизе:

l. Патент США № 3090473, кл. 192 †, 1963.

2. Патент США № 3313181, кл. 74 — 732, 1967.

602401

>хи». 4

Составитель В. Ухнин

Техред О. Луговая Корректор й. фн4 н14

Тираж 841 Подписное

Редактор O. Торгашев а

Заказ 1745/! 5

LIHHHnH Государс1вснного ком и > ста Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, УК-35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4