Саморегулирующаяся бесступенчатая передача

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах станков и машин. Бесступенчатая передача содержит входной 9 и выходной 6 валы, нерегулируемый гидронасос 3 центробежного типа, шестеренчатый дифференциальный механизм 2 с двумя выходными валами 5, 6 и нерегулируемый гидромотор 4. Гидронасос 3 соединен с выходных валом 5 дифференциального механизма. Нерегулируемый гидромотор 4 соединен с выходным валом 6 дифференциального механизма, который является выходным валом саморегулирующей бесступенчатой передачи. Саморегулирование крутящего момента выходного вала происходит в зависимости от нагрузки посредством изменения числа оборотов в минуту центробежного насоса через дифференциальный механизм бесступенчатой передачи. Технический результат - повышение экономичности путем уменьшения количества механизмов и отсутствие потерь на дросселирование жидкости и полное саморегулирование. 1 ил.

 

Изобретение относится к области транспортных машин, в частности к конструкции бесступенчатой передачи трансмиссии, и может использоваться в машиностроении в механизмах, где необходимо изменять крутящий момент.

Известна коробка передач транспортного средства, содержащая съемный ходоуменьшитель, включающий трехзвенный дифференциальный механизм и гидронасос постоянного объема, кинематически связанный с одним из звеньев дифференциального механизма и гидравлически с регулируемым дросселем. Изменением проходного сечения дросселя регулируется скорость вращения гидронасоса и передаточное число коробки [1].

Недостатком дроссельного регулирования являются большие потери мощности в дросселе, что ограничивает передаваемые нагрузки и сужает диапазон регулирования передаточного отношения.

Наиболее близким к изобретению является гидромеханическая трансмиссия, содержащая две нерегулируемые гидромашины, трехзвенный дифференциальный механизм, первое и второе звенья которого связаны с входным и выходным валами, регулируемый дроссель и распределитель, первая гидромашина связана с входным валом, вторая гидромашина - с третьим звеном дифференциального механизма. Трансмиссия имеет режим дросселирования, когда вторая гидромашина связана с дросселем, режим двухпоточной передачи мощности через гидромашины и дифференциальный механизм, и режим полнопоточной передачи мощности через гидромашины и дифференциальный механизм [2].

Наличие трех режимов увеличивает диапазон передаваемых нагрузок и скоростей, однако значительную часть времени данная трансмиссия работает с дросселированием, что ограничивает передаваемые нагрузки и снижает экономичность.

Техническая задача состоит в повышении экономичности путем уменьшения количества механизмов и отсутствия потерь на дросселирование жидкости и полное саморегулирование.

Техническая задача решается благодаря тому, что в саморегулирующейся бесступенчатой передаче, содержащей шестеренчатый дифференциал с двумя выходными валами. К одному из этих валов подсоединен насос центробежного типа, другой вал соединен с гидромотором и с трансмиссией транспортного средства. Насос и гидромотор соединены между собой нагнетательной и сливной магистралью для прохождения рабочей жидкости.

Свойства дифференциального механизма, позволяющего выходным валам крутится с разной скоростью в зависимости от нагрузки на них, и применение насоса центробежного типа, где усилие на его вращение зависит от количества перекачиваемой жидкости, позволяет достичь указанного технического результата.

Саморегулирующаяся бесступенчатая передача состоит (см. чертеж) из корпуса 1, входного вала 9 и выходного 6, механизма шестеренчатого дифференциала 2,насоса центробежного типа 3, гидромотора 4, выходных валов дифференциального механизма 5-6, трубопроводов 7 и 8.

Работу предлагаемой бесступенчатой передачи рассмотрим на примере использования ее в автомобиле. Силовая установка через вал 9 вращает дифференциал 2. Вал 6 соединен с приводом на колеса автомобиля, соответственно при загруженности выходного вала 6, соединенного с гидромотором 4, начинает вращаться вал 5 и насос 3 (свойство дифференциала), так как в начале вращения давление рабочей жидкости на выходе из насоса недостаточно, чтобы создать крутящий момент на валу гидромотора 4 и вала 6, насос не перекачивает жидкость и работает в режиме маховика, затрачивая небольшую энергию. Обороты вала 5 и насоса 3 будут увеличиваться до тех пор, пока давление жидкости на выходе из насоса не станет достаточным для создания крутящего момента на валу гидромотора и выходного вала 6. Далее происходит увеличение оборотов гидромотора 4 и выходного вала 6 (разгон автомобиля), а на валу 5 и насосе 3 уменьшение оборотов, увеличение прокачки жидкости насосом и нагрузки на его вращение. При увеличении нагрузки (автомобиль преодолевает подъем) на выходной вал 6 происходит уменьшение его оборотов, соответственно уменьшается расход жидкости в гидромоторе, при этом уменьшается количество жидкости перекачиваемой насосом и падение на него, и вал 5 усилие на их вращение. Происходит увеличение оборотов до тех пор, пока давление на выходе из насоса 3 не станет достаточным, чтобы вращать гидромотор 4 и соответственно выходной вал 6, без изменения оборотов силовой установки. Насос и гидромотор соединены между собой нагнетательной 8 и сливной магистралью 7 для прохождения рабочей жидкости.

В данном изобретении установлен один гидромотор и насос, что уменьшает количество вращающихся механизмов, меньшее количество жидкости, участвующей в работе и передача не требует никакого регулирования при работе.

Все это повышает экономичность и эксплутационные характеристики предлагаемой передачи.

Источники информации

1. Ксеневич И.П. "Тракторы МТЗ-100 и МТЗ-102", Агропроиздат, 1986, с.204, рис.139.

2. Мастеровой В.М. Особенности работы и перспективы применения трехдиапазонного гидроходоуменьшителя. "Тракторы и сельхозмашины", №3, 1987, с.15.

Саморегулирующаяся бесступенчатая передача, имеющая входной и выходной валы, содержащая гидронасос, шестеренчатый дифференциальный механизм с двумя выходными валами и гидромотор, отличающаяся тем, что используются нерегулируемый гидронасос центробежного типа, соединенный с одним из выходных валов дифференциального механизма, и нерегулируемый гидромотор, соединенный с другим выходным валом дифференциального механизма, который является выходным валом саморегулирующей бесступенчатой передачи, в которой происходит саморегулирование крутящего момента выходного вала в зависимости от нагрузки посредством изменения числа оборотов в минуту центробежного насоса через дифференциальный механизм бесступенчатой передачи.