Гидромеханическая передача транспортного средства с двумя и более диапазонами

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в качестве центральной или бортовой гидромеханической коробки передач с двумя и более диапазонами в трансмиссиях различных гусеничных и колесных машин. Гидромеханическая передача содержит корпус, две гидромашины, одна из которых регулируемая, ведущий и ведомый валы, два планетарных дифференциала, образующие планетарный четырехзвенник, коробку согласующих передач и управляемые зубчатые муфты. Кинематическая схема гидромеханической передачи построена таким образом, что становится возможным привод гидромотора установить в отдельный корпус, который может разворачиваться вокруг оси планетарных дифференциалов, занимать в пространстве различные положения, создавая конфигурацию гидрообъемной передачи, соответствующую компановке транспортного средства. Повышены компановочные свойства гидромеханической передачи, качество процесса переключения и снижено время переключения. 2 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в качестве центральной или бортовой гидромеханической коробки передач с двумя и более диапазонами в трансмиссиях различных гусеничных и колесных машин. Из патентной и научно-технической литературы известны гидромеханические передачи с двумя и более диапазонами /1/, /2/, /3/.

Известна гидромеханическая передача для трансмиссий транспортных средств, содержащая корпус, две гидравлически связанные между собой гидромашины, по меньшей мере одна из которых выполнена регулируемой, ведущий и ведомый валы, кинематически связанные с гидромашинами, планетарный дифференциал, входное звено которого связано с одной из гидромашин, а выходное - с ведомым валом через зубчатые передачи, и управляемые муфты /1/. Данная конструкция выбрана авторами за прототип.

Недостатками известной гидромеханической передачи является несовершенство процесса перехода с одного режима на другой. Установка коробки передач параллельно гидрообъемной передаче и планетарному дифференциалу приводит к необходимости в момент переключения режимов (диапазонов) изменять угловую скорость гидромотора и связанной с ним солнечной шестерни планетарного дифференциала от максимального значения в конце предыдущего режима к минимальному в начале последующего, т.е. возврата гидромотора в исходное положение. Это приводит к повышению времени, затрачиваемого на переключение, т.е. снижение динамических свойств машины при разгоне. Последовательное размещение привода гидромотора, гидромашин, планетарного дифференциала, зубчатых передач с управляемыми муфтами, а также установка всех элементов в одном корпусе приводят к увеличению осевого габарита передачи и затруднению при размещении гидромеханической передачи в транспортных средствах, имеющих различную компановку. Переход на прямую (механическую) передачу изменяет способ регулирования скоростью: вместо регулирования гидравлической ветвью осуществляется регулирование двигателем.

Технической задачей изобретения является повышение качества процесса управления, улучшение компановочных свойств при использовании гидромеханической передачи в различных гусеничных и колесных транспортных средствах.

Поставленная техническая задача решается тем, что в гидропередаче, содержащей корпус, две гидравлически связанные между собой гидромашины, по меньшей мере одна из которых является регулируемой, ведущий и ведомый валы, кинематически связанные с гидромашинами, планетарный дифференциал, коробку согласующих передач, связанную с ведущим валом, и управляемые зубчатые муфты, установлен дополнительно второй планетарный дифференциал, образующий с уже имеющимся планетарный четырехзвенник, соединенный через коробку согласующих передач с ведущим валом, а через водило одного и эпициклическую шестерню другого планетарных дифференциалов с ведомым валом, а также корпус выполнен их двух частей, одна из которых имеет возможность разворота.

Такое конструкторское решение позволяет обеспечить кинематическое согласование переключения и сокращение времени на процесс переключения, снижение осевых габаритов передачи, улучшение компоновочных свойств при использовании гидромеханической передачи в различных гусеничных и колесных транспортных средствах за счет возможности относительного разворота разделенного на две части корпуса, которые связаны между собой при помощи фланцевого соединения.

На фиг.1 показана схема гидромеханической передачи; на фиг.2 - предельные положения корпуса привода гидромотора при развороте его относительно корпуса передачи.

Гидромеханическая передача содержит два корпуса 1 и 2, ведущий 3 и ведомый 4 валы, две гидравлически связанные между собой гидромашины 5 и 6, одна из которых является регулируемой. В корпусе 1 размещены базовый механизм 7, коробка согласующих передач 8, шестерни 9, 10, 11 привода гидронасоса 5. Базовый механизм 7 включает два планетарных дифференциала 12 и 13. В корпусе 2 установлены шестерни 14, 15, 16 привода гидромотора 6. Корпус 2 устанавливается на корпусе 1 посредством цилиндрического фланцевого соединения 17 с центрирующим буртиком. Такое соединение позволяет разворачивать корпус 2 вокруг оси планетарных дифференциалов относительно корпуса 1.

Коробка согласующих передач содержит шестерни 18, 19 зубчатой цилиндрической передачи второго диапазона, шестерни 20, 21 третьего диапазона и шестерни 22, 23 четвертого диапазона, зубчатую муфту 24 включения второго и четвертого диапазонов, зубчатую муфту 25 включения первого и третьего диапазонов, неподвижный зубчатый венец 26 первого диапазона и зубчатый венец 27 третьего диапазона.

В общем случае количество зубчатых передач равно числу двухпоточных диапазонов.

Ведомый вал 4 соединен с водилом 28 первого планетарного дифференциала 12 и эпициклической шестерней 29 второго планетарного дифференциала 13. Эпициклическая шестерня 30 первого планетарного дифференциала 12 соединяется согласующей передачей через шестерни 20, 21, зубчатую муфту 25 с зубчатым венцом 27 ведущего вала 3 на третьем диапазоне или с неподвижным зубчатым венцом 26 на первом диапазоне.

Водило 31 второго планетарного дифференциала 13 имеет зубчатую муфту 24, посредством которой сцепляется с шестерней 19 согласующей передачи второго диапазона и с шестерней 23 согласующей передачи четвертого диапазона. Шестерни 18 и 22 согласующих передач второго и четвертого диапазонов и зубчатый венец 27 установлены на ведущем валу 3.

Гидромеханическая передача работает следующим образом.

На первом диапазоне при соединении муфты 25 и зубчатого венца 26, закрепленного на корпусе 1, останавливается эпициклическая шестерня 30 первого планетарного дифференциала 12. Мощность от ведущего вала 3 передается через шестерни 9, 10 и 11 привода гидронасоса на гидронасос 5, гидромотор 6 через шестерни 14, 15 и 16 привода гидромотора на солнечную шестерню 32 первого планетарного дифференциала 12 и на водило 28, связанное с ведомым валом 4. Первый диапазон является полнопоточным и при реверсировании гидронасоса обеспечивается передача заднего хода.

На остальных диапазонах гидромеханическая передача работает как двухпоточная.

На втором диапазоне соединяется муфта 24 с шестерней 19 и мощность от ведущего вала передается через шестерни 18 и 19 к водилу 31 второго планетарного дифференциала 13. Вторая ветвь двухпоточной передачи идет от ведущего вала 3 через шестерни 9, 10, 11 привода гидронасоса, гидронасос 5, гидромотор 6, шестерни 14, 15, 16 привода гидромотора к солнечной шестерне 33 второго планетарного дифференциала 13. На втором диапазоне при параметре регулирования гидронасоса в пределах от (-1) до О двухпоточная передача работает с циркуляцией мощности, а в пределах от О до 1 - с передачей мощности двумя потоками. Аналогично происходит передача мощности и на четвертом диапазоне, только в этом случае муфта 24 соединена с шестерней 23 согласующей передачи четвертого диапазона.

Третий диапазон включается при соединении муфты 25 и зубчатого венца 27. Мощность от ведущего вала 3 передается через зубчатый венец 27 и муфту 25 к шестерням 20, 21 согласующей передачи к эпициклической шестерне 30 первого планетарного дифференциала 12. Вторая ветвь двухпоточной передачи аналогична второй ветви второго и четвертого диапазонов. На третьем диапазоне при параметре регулирования гидронасоса в пределах от (-1) до 0 осуществляется передача мощности двумя потоками, а в пределах от 0 до 1 - с циркуляцией мощности.

Для соответствия гидромеханической передачи компановке транспортного средства конфигурация передачи в поперечной плоскости может быть изменена. Для этого отсоединяют стяжные болты цилиндрического фланцевого соединения 17 и разворачивают корпус 2 привода гидромотора относительно корпуса 1 передачи. На чертеже показаны предельные положения 2^I, 2^II, 2^III корпуса 2 привода гидромотора относительно корпуса 1 передачи.

Такое исполнение конструкции позволяет повысить качество процесса управления, улучшить компановочные свойства при использовании гидромеханической передачи в различных гусеничных и колесных транспортных средствах.

Источники информации 1. А.c. СССР N 1272040 А1, кл. F 16 H 47/00.

2. Заявка N 93035917, кл. F 16 H 47/04.

3. Объемные гидромеханические передачи: Расчет и конструирование. О.М. Бабаев, Л. Н. Игнатов, Е.С. Кисточкин и др. Под общ.ред. Е.С. Кисточкина. - Л.: Машиностроение. 1987. - 256 с.

Формула изобретения

Гидромеханическая передача транспортного средства с двумя и более диапазонами, содержащая корпус, две гидравлически связанные между собой гидромашины, по меньшей мере одна из которых является регулируемой, ведущий и ведомый валы, кинематически связанные с гидромашинами, планетарный дифференциал, коробку согласующих передач, связанную с ведущим валом, и управляемые зубчатые муфты, отличающаяся тем, что в гидропередаче установлен дополнительно второй планетарный дифференциал, образующий с уже имеющимся планетарный четырехзвенник, соединенный через коробку согласующих передач с ведущим валом, а через водило одного и эпициклическую шестерню другого планетарных дифференциалов - с ведомым валом, а также корпус выполнен из двух частей, одна из которых имеет возможность разворота.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2