Трансмиссия самоходной машины преимущественно сельскохозяйственного назначения

 

Использование: в сельскохозяйственном и тракторном машиностроении, в частности в трансмиссиях самоходной машины. Сущность изобретения: для повышения эффективности при перемещении самоходной машины передним и задним ходом предусматривается дифференциальный механизм, связанный с двигателем и коробкой передач, а также с насосом гидрообъемным ходопреобразователем. Выходная магистраль гидронасоса посредством двухпозиционного трехлинейного гидрораспределителя сообщается с одной из двух групп, состоящих из параллельно включенных предохранительного клапана и регулируемого дросселя. Один из дросселей имеет минимально заданную величину проходного сечения, что позволяет оптимизировать процесс перехода с одной скорости на другую при переключении коробки передач. 1 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному и тракторному машиностроению, а именно к трансмиссиям самоходных машин, имеющих ступенчатую коробку передач и бесступенчатый гидрообъемный ходоуменьшитель.

Известны трансмиссии сельскохозяйственных самоходных машин, которые содержат ступенчатые коробки передач и бесступенчатый гидрообъемный ходоуменьшитель и дифференциальный механизм, связанный с двигателем и коробкой передач, а также с валом гидронасоса ходоуменьшителя, в напорной гидролинии которого имеется регулируемый гидродроссель. В процессе работы изменение проходного сечения дросселя позволяет регулировать степень отбора мощности от двигателя и изменять скорость машины.

Однако такое регулирование является недостаточно эффективным.

Наиболее близким к предложенному является трансмиссия, содержащая дифференциальный механизм, имеющий звено для связи с двигателем, звено, связанное с входным узлом коробки передач, а также муфту блокировки, установленную с возможностью взаимодействия с водилом, при этом соответствующее звено дифференциального механизма кинематически связано с валом гидронасоса гидрообъемного ходопреобразователя, напорная магистраль которого связана с первой линией двухпозиционного трехлинейного гидрораспределителя, а вторая и третья линии посредством соответствующих первой и второй групп, состоящих из параллельно включенных предохранительного клапана и регулируемого дросселя со сливом, с которым также сообщена всасывающая магистраль гидронасоса, причем в одной позиции двухпозиционного трехлинейного гидрораспределителя первая линия сообщена со второй, а третья заглушена, во второй позиции первая линия сообщена с третьей, а вторая заглушена.

Недостатком данного технического решения является также низкая эффективность работы.

Целью изобретения является повышение эффективности работы самоходной машины путем обеспечения ее работы как передним, так и задним ходом с бесступенчатым регулированием скоростей движения, в том числе между смежными передачами коробки передач.

Это достигается тем, что дифференциальный механизм снабжен тормозом солнечной шестерни, а вал гидронасоса посредством переключаемой кинематической связи сообщен с водилом и солнечной шестерней, причем одни из регулируемых гидродросселей выполнен с минимально заданной величиной его регулируемого проходного отверстия.

На чертеже представлена кинематическая схема трансмиссии самоходной машины.

Трансмиссия приводится от двигателя 1 и содержит дифференциальный механизм (ДМ) 2, коронная шестерня 3 которого связана кинематически с валом двигателя 1, солнечная шестерня 6 с зубчатым венцом 6а и водило 4 с зубчатым венцом 4а выборочно может соединяться с входным вад валом 4б коробки передач с помощью подвижной зубчатой муфты 7, посаженной на шлицевом конце входного вала. Водило 4 ДМ и солнечная шестерня 6 могут выборочно соединяться с насосом через зубчатые передачи. Солнечная шестерня связана с коронной шестерней и с водилом через сателлиты 5. За КП расположен задний мост (ЗМ) и движители.

Насос 11 имеет всасывающую гидролинию 18, соединенную с гидробаком 17, и напорную гидролинию 19. Дифференциальный механизм снабжен двухпорционным гидрораспределителем 12, расположенным в напорной гидролинии, а также регулируемыми гидродросселями 13 и 14, расположенными параллельно друг другу. Вместо гидродросселей могут устанавливаться дроссельные регуляторы потока. Гидродроссели соединены гидролиниями с одной стороны с гидрораспределителем, а с другой гидробаком. Параллельно гидродросселям подключены предохранительные клапаны 15 и 16, соединенные с гидробаком.

В ДМ встроены муфта (М₁) блокировки и тормоз (Т₁) солнечной шестерни. При работе трансмиссии самоходной машины с включенным ходоуменьшителем (прямой ход) муфта М₁ и тормоз Т₁ разомкнуты, мощность от двигателя (М) 1 передается к коронной шестерне 3, сателлитам 5 и далее мощность в ДМ делится на два потока. Один поток через водило 4, венец 4а, жестко соединенный с водилом, зубчатую муфту 7, входящую в зацепление с венцом, входной вал 4б коробки передач, задний мост подводится к движителям. Другой поток направляется к солнечной шестерне 6 и подводится через зубчатую передачу, которой соединены шестерни 8 и 10, к валу насоса 11. При этом насос, вращаясь, засасывает рабочую жидкость из бака 17 по всасывающей гидролинии 18 и подает ее к гидрораспределителю 12. При включенной в КП низшей передаче прямого хода оператор переключает гидрораспределитель в позицию I, соединяя гидродроссель 13 с напорной гидролинией 19 и с насосом 11. Мощность, подводимая от насоса к дросселю, преобразуется в тепло, а поток рабочей жидкости, проходя от насоса через гидродроссель 13 по гидролинии слива, возвращается в гидробак 17. С помощью регулирования гидродросселя 13 оператор задает скорость движения самоходной машины от нуля (гидродроссель открыт) и до максимального значения (в выбранном диапазоне) V_nmax (гидродроссель закрыт), определяемого передаточным числом (i_тр) трансмиссии и передаточным числом (i_дм) дифференциального механизма.

При необходимости движения самоходной машины на более высоких скоростях с бесступенчатым их регулированием в КП включается соседняя более высокая передача. Самоходная машина будет перемещаться с максимальной скоростью V_n+1макс, определяемой меньшим передаточным числом (i_тр+1). Дроссель 13 при этом закрыт, а по мере открытия дросселя (увеличения площади проходного сечения дроссельной щели) скорость самоходной машины будет бесступенчато уменьшаться, но не до нуля, как в первом случае, а до конечной минимальной величины V_n+1, таким образом может проводиться бесступенчатое регулирование скорости между смежными передачами КП.

При работе трансмиссии самоходной машины с включенным ходоуменьшителем (обратный ход) муфта М₁ разомкнута, мощность от делителя (М) 1 передается к коронной шестерне 3, сателлитам 5, а далее мощность в ДМ делится на два потока: один поток через солнечную шестерню 6, зубчатый венец 6а, жестко соединенный с солнечной шестерней, зубчатую муфту 7, жестко соединенную с венцом 6а, входной вал 4б КП, задний мост подводится к движителям. Другой поток направляется к водилу 4 и подводится через зубчатую передачу (соединены шестерни 9 и 10) к валу насоса 11. При этом насос, вращаясь, засасывает рабочую жидкость из бака 17 по всасывающей гидролинии 18 и подает ее к гидрораспределителю 12. При включенной в КП низшей передаче оператор переключает гидрораспределитель в позицию II, соединяя гидродроссель 14 с напорной гидролинией 19 и насосом 11. Мощность, подводимая от насоса к гидродросселю, преобразуется в тепло, а поток рабочей жидкости, проходя от насоса через гидродроссель 14 по гидролинии слива, возвращается в гидробак 17. С помощью регулирования гидродросселя 14 оператор задает скорость движения самоходной машины от нуля и до максимального значения V_nмакс (гидродроссель закрыт частично), определяемого передаточным числом i_тр) трансмиссии и передаточным числом (i_дм) ДМ.

Передаточное число ДМ при торможении водила равно 1/К, где К характеристика планетарного ряда, обычно К равно для планетарных передач 1,5-4,0 К L_c/L_a (где L_c и L_a число зубьев коронной и солнечной шестерен); i_дм для нашего случая i_дм 1,2, К 5,0, т.е. передаточное число ДМ при торможении водила равно 0,2. Значит i_тр ^. i_дм= 0,2i_тр. Скорость движения машин в этом случае возрастает при прочих равных условиях в 5 раз.

Для снижения максимальной скорости заднего хода самоходной машины закрытие гидродросселя 14 должно быть частичным. Конструкция гидродросселя 14 выполнена так, что площадь проходного сечения его регулируется от полного открытия до закрытия, при котором гарантируется определенная величина его проходного сечения, а максимальное значение скорости заднего хода самоходной машины не превышает заданной.

При необходимости движения самоходной машины задним ходом на более высоких скоростях с бесступенчатым регулированием в КП включается соседняя более высокая передача. При этом дроссель 14 закрыт до величины гарантированного проходного сечения.

Самоходная машина будет перемещаться задним ходом с максимальной скоростью V_n+1макс, определенной меньшим передаточным числом i_тр+1. По мере открытия дросселя 14 (увеличение площади проходного сечения дроссельной щели) скорость движения машины будет бесступенчато уменьшаться, но уже не до нуля, как в первом случае, а до конечной минимальной величины V_n+1 (заднего хода). Таким образом производится бесступенчатое регулирование скорости движения машины задним ходом между смежными передачами КП, а наличие гарантированного проходного сечения гидродросселя не позволяет выйти на ее максимально возможное значение по характеристике планетарного ряда К, при котором передаточное число ДМ равно мину 1/К.

При необходимости работы на основных скоростях движения самоходной машины и использования ДМ в качестве удваивающего число передач КП редуктора. Муфта М₁ включается, тормоз Т₁ выключен, при этом блокируется ДМ, шестерня 10 выводится из зацепления и устанавливается в нейтраль, гидрораспределитель 12 устанавливается в положение I или II, дроссели 13 и 14 полностью открыты, а зубчатая муфта 7 вводится в зацепление с шестерней 4а водила 4, и трансмиссия работает обычным образом. При включении тормоза Т₁ муфта М₁ выключается и поток мощности от двигателя (М) 1 передается на коронную шестерню 3, сателлиты 5, водило 4, зубчатый венец 4а, находящийся в зацеплении с зубчатой муфтой 7, которая через шлицы связана с входным валом 4б КП.

Применение указанной конструкции позволяет как для переднего хода, так и для заднего получить бесступенчатое регулирование скоростей машины при использовании ступенчатой коробки передач.

Формула изобретения

ТРАНСМИССИЯ САМОХОДНОЙ МАШИНЫ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ, содержащая дифференциальный механизм, имеющий звено для связи с двигателем, звено, связанное с входным узлом коробки передач, а также муфту блокировки, установленную с возможностью взаимодействия с водилом, при этом соответствующее звено дифференциального механизма кинематически связано с валом гидронасоса гидрообъемного ходопреобразователя, напорная магистраль которого связана с первой линией двухпозиционного трехлинейного гидрораспределителя, а вторая и третья линии посредством соответствующих первой и второй групп, состоящих из параллельно включенных предохранительного клапана и регулируемого дросселя, со сливом, с которым также сообщена всасывающая магистраль гидронасоса, причем в одной позиции двухпозиционного трехлинейного гидрораспределителя первая линия сообщена с второй, а третья заглушена, во второй позиции первая линия сообщена с третьей, а вторая заглушена, отличающаяся тем, что дифференциальный механизм снабжен тормозом солнечной шестерни, вал гидронасоса посредством переключаемой кинематической связи сообщен с водилом и солнечной шестерней, а один из регулируемых гидродросселей выполнен с минимальной заданной величиной его регулируемого проходного сечения.

РИСУНКИ

Рисунок 1