Силовая передача транспортного средства с гидродинамическим регулированием мощности на колесно-гусеничный движитель
Владельцы патента RU 2276019:
Рязанский военный автомобильный институт им. генерала армии В.П. Дубынина (RU)
Изобретение относится к транспортному машиностроению и, в частности, может быть использовано в автомобилях, тракторах, самоходных машинах, полугусеничных тягачах и транспортерах. Силовая передача транспортного средства, содержащая привод дополнительного ведущего моста, который состоит из элемента скольжения, выполненного в виде дифференциала, одно звено которого соединено с вторичным валом коробки передач, второе звено через передачу с постоянным передаточным числом (карданный вал и главная передача) - с межколесным дифференциалом дополнительного ведущего моста. На ведущих валах гусеничного и колесного движителя дополнительно установлены датчики частоты вращения колес, подающие сигналы на регулирующее устройство, которое управляет лопатками турбинного колеса гидротрансформатора и в случае буксования ведущих колес резко увеличивает крутящий момент гусеничного движителя. Технический результат - повышение тягово-скоростных свойств машины, увеличение ходимости гусеничного движителя, а также повышение кпд привода и упрощение его конструкции. 1 ил.
Изобретение относится к транспортному машиностроению и, в частности, может быть использовано в автомобилях, тракторах, самоходных машинах, полугусеничных тягачах и транспортерах.
Известна самоходная машина (патент СССР 1039746, МПК В 60 К 17/34, 1982), содержащая привод дополнительного ведущего моста, который состоит из элемента скольжения, выполненного в виде дифференциала, одно звено которого соединено с вторичным валом коробки передач, второе звено через передачу с постоянным передаточным числом (карданный вал и главная передача) - с межколесным дифференциалом дополнительного ведущего моста, а реактивное звено соединено с валом скольжения, в напорной магистрали которого установлен регулируемый дроссель, управляемый регулятором тягового усилия, в котором установлено сравнивающее устройство, один вход которого соединен с измерителем разности частоты вращения входного и выходного валов элемента скольжения, а второй - с измерителем крутящего момента на дополнительном мосту.
Указанное техническое решение является наиболее близким к заявленному по технической сущности и достигаемому результату. Однако недостатком данной самоходной машины является то, что величина передаваемого на дополнительный ведущий мост крутящего момента пропорциональна буксованию движителя основного ведущего моста, что ведет к нерациональному распределению крутящего момента при малых величинах или отсутствии буксования движителя основного ведущего моста. Кроме того, при движении в обычных дорожных условиях крутящий момент, передаваемый на дополнительный ведущий мост постоянен и, как правило, направлен только на преодоление сопротивления качению колес, что отрицательно сказывается на управляемости самоходной машины. К недостаткам привода дополнительного ведущего моста данной конструкции следует также отнести отсутствие адаптации процесса регулирования к переменным характеристикам системы «колесо - опорная поверхность», малый диапазон регулирования тягового усилия на дополнительном ведущем мосту, относительно малый кпд из-за потерь на дросселирование, зависимость параметров системы от радиусов качения колес дополнительного ведущего моста.
Технический результат изобретения направлен на повышение тягово-скоростных свойств машины за счет гидродинамического регулирования соотношения тяговых усилий на ведущих мостах и рационального использования колесного и гусеничного движителей по сцеплению с опорной поверхностью и увеличение ходимости гусеничного движителя, а также повышение кпд привода и упрощения его конструкции за счет исключения устройств измерения крутящих моментов.
Технический результат достигается тем, что силовая передача транспортного средства, содержащая привод дополнительного ведущего моста, который состоит из элемента скольжения, выполненного в виде дифференциала, одно звено которого соединено с вторичным валом коробки передач, второе звено через передачу с постоянным передаточным числом (карданный вал и главная передача) - с межколесным дифференциалом дополнительного ведущего моста, при этом на ведущих валах гусеничного и колесного движителя дополнительно установлены датчики частоты вращения колес, подающие сигналы на регулирующее устройство, которое управляет лопатками турбинного колеса гидротрансформатора и в случае буксования ведущих колес резко увеличивает крутящий момент гусеничного движителя.
Отличительными признаками от прототипа является то, что на ведущих валах гусеничного и колесного движителя дополнительно установлены датчики частоты вращения колес, подающие сигналы на регулирующие устройство, которое управляет лопатками турбинного колеса гидротрансформатора и в случае буксования ведущих колес резко увеличивает крутящий момент гусеничного движителя.
На чертеже дана принципиальная схема транспортного средства с предлагаемой силовой передачей.
Транспортное средство содержит двигатель 1, коробку передач 2, выходной вал который соединен с солнечной шестерней 3, которая находится в зацеплении с сателлитами 4, установленными на водиле 5 планетарной передачи. Сателлиты 4 находятся в зацеплении с внутренним зубчатым венцом эпициклической шестерни 6. Выходной вал 7 на ведущие мосты колесного движителя 8, 9 с помощью шестерни привода 10 и вал насосного колеса 11 гидротрансформатора 12 с помощью шестерни привода 13 находятся в зацеплении с внешним зубчатым венцом эпициклической шестерни 6. На валу турбинного колеса гидротрансформатора 12 установлена шестерня 14, которая находится в зацеплении с шестерней гидродинамической передачи 15, жестко связанной с водилом 5, от которого осуществляется привод на ведущий мост гусеничного движителя 16, на ведущих валах колесного и гусеничного движителя установлены датчики частоты вращения 17, которые выдают сигнал на регулирующие устройство 18.
Работает силовая передача следующим образом.
При трогании с места крутящий момент от двигателя передается через коробку передач 2 на солнечную шестерню 3. От солнечной шестерни 3 крутящий момент передается через сателлиты 4 на эпициклическую шестерню 6 и водило 5. Так как гусеничный движитель имеет большее сцепление с дорогой, чем колесный, то водило 5, от которого осуществляется привод на ведущий мост гусеничного движителя 16, в этот момент останется неподвижным, и весь крутящий момент будет передаваться на ведущие мосты колесного движителя 8, 9 от внешнего зубчатого венца эпициклической шестерни 6 через выходной вал 7 с шестерней привода 10 и на насосное колесо гидротрансформатора 12 через вал насосного колеса с шестерней 13, и транспортное средство начнет движение за счет колесного движителя.
Гидротрансформатор 12 увеличит крутящий момент и заставит вращаться водило 5 при помощи шестерни гидродинамической передачи 15, на которую увеличенный крутящий момент будет передаваться от вала турбинного колеса гидротрансформатора 12 через шестерню 14. Полученный на водиле 5 крутящийся момент будет передаваться на ведущий мост гусеничного движителя 16 и через сателлиты 4, установленные на водиле 5 и находящиеся в зацеплении с внутренним зубчатым венцом эпициклической шестерни 6, которая внешним зубчатым венцом находится в зацеплении с шестерней привода 10 выходного вала 7, на ведущие мосты колесного движителя 8, 9. При этом гусеничный движитель 16 вступает в работу и разгружает колесный движитель, так как водило 5 и эпициклическая шестерня 6 имеют разное направление вращения.
При движении транспортного средства к колесному движителю подводится крутящийся момент, обеспечивающий его работу в ведущем режиме, а к гусеничному движителю подводится крутящий момент, который обеспечивает перематывание гусеничной цепи, что является оптимальным для увеличения его ходимости, причем крутящий момент, подводимый к колесному движителю, будет изменяться в зависимости от изменения момента сопротивления перематыванию гусеничной цепи из-за прямой прозрачности гидротрансформатора 12 и наличия дифференциальной связи между ними. В случае буксования колесного движителя срабатывают датчики частоты вращения 17 на ведущих валах колесного движителя, которые выдают сигнал на регулирующие устройства 18, тем самым обеспечивая рациональную работу колесного и гусеничного движителя.
Силовая передача транспортного средства, содержащая привод дополнительного ведущего моста, который состоит из элемента скольжения, выполненного в виде дифференциала, одно звено которого соединено с вторичным валом коробки передач, второе звено через передачу с постоянным передаточным числом (карданный вал и главная передача) - с межколесным дифференциалом дополнительного ведущего моста, отличающаяся тем, что на ведущих валах гусеничного и колесного движителей дополнительно установлены датчики частоты вращения колес, подающие сигналы на регулирующее устройство, которое управляет лопатками турбинного колеса гидротрансформатора и в случае буксования ведущих колес резко увеличивает крутящий момент гусеничного движителя.
