Номер патенту: 12422

Опубліковано: 28.02.1997

Автор: Чернишов Петро Дмитрович

Є ще 2 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Бесступенчатая коробка передач, содержа­щая установленные в корпусе ведущий и выходной палы и снизывающий их механизм регулирования частоты вращения и крутящего момента на послед­нем, отличающаяся тем, что механизм регулиро­вания частоты вращения и крутящего момента на выходном валу выполнен в виде устройства вклю­чения переднего и заднего хода, устройства пере­дачи па выходной вал основного движения, устройства регулирования величины крутящего момента и мощности на выходном валу и устройст­ва запирания, причем устройство включения пере­днего и заднего хода выполнено в виде свободно установленных па входном валу шестерен пере­днего и заднего хода с муфтой входного вала их зацепления с ведущим валом, паразитной шестер­ни заднего хода и вторичных шестерен переднего и заднего хода, жестко закрепленных на промежу­точном валу, установленном параллельно ведуще­му палу, а устройство передачи на выходной вал основного движения выполнено в виде жестко за­крепленной на промежуточном валу солнечной ше­стерни, связанных с ней сателлитов, расположенных на водило, жестко закрепленном на выходном валу, установленном соосно с промежуточным валом, и большого зубчатого колеса, связанного с сателли­тами, и установленного в корпусе с возможностью вращения вокруг собственной оси, при этом уст­ройство регулирования величины крутящего мо­мента и мощности на выходном валу выполнено в виде жестко закрепленной на выходном валу шестерни обратной связи, связанной с ней гидромуфты с приемной и передающей шестернями и соосно закрепленной на большом зубчатом колесе шес­терни, связанной с передающей шестерней гидро­муфты, а устройство запирания выполнено в виде шестерни запирания, жестко установленной на вспомогательном валу и входящей в зацепление с большим зубчатым колесом, обгонных муфт пря­мого и заднего хода, включаемых при помощи муфты вспомогательного вала, причем выходной вал установлен соосно с большим зубчатым коле­сом одной опорной в последнем, а другой в корпусе, кроме этого муфта входного вала и муфта вспомо­гательного вала установлены с возможностью од­новременного переключения.

Текст

Бесступенчатая коробка передач, содержащая установленные о корпусе ведущий и выходной валы и связывающий их механизм регулирования частоты вращения и крутящего момента на последнем, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что механизм регулирования частоты вращения и крутящего момента на выходном валу выполнен в виде устройства включения переднего и заднего хода, устройства передачи на выходной вал основного движения, устройства регулирования величины крутящего момента и мощности из выходном валу и устройства запирания, причем устройство включения переднего и заднего хода выполнено в оиде свободно установленных на входном валу шестерен переднего и заднего хода с муфтой входного вала их зацепления с ведущим валом, паразитной шестерни заднего хода и вторичных шестерен переднего и заднего хода, жестко закрепленных на промежуточном валу, установленном параллельно ведущему валу, а устройство передачи на выходной вал основного движения выполнено в виде жестко зэк р е п л е н и о й на п р о м е ж у т о ч н о м валу солнечной шестерни, связанных с ней сателлитов, расположенных на водиле, жестко закрепленном на выходном валу. установленном соосно с промежуточным валом, и большого зубчатого колеса, связанного с сателлитами, и установленного в корпусе с возможностью вращения вокруг собственной оси, при этом устройство регулирования величины крутящего момента и мощности на выходном валу выполнено в виде жестко закрепленной на выходном валу шестерни обратной связи, связанной с ней гидромуфты с приемной и передающей шестернями и соосно эекрелленной на большом зубчатом колесе шестерни, связанной с передающей шестерней гидромуфты, а устройство запирания выполнено в виде шестерни запирания, жестко установленной на вспомогательном валу и входящей в зацепление с большим зубчатым колесом, обгонных муфт прямого и заднего хода, включаемых при помощи муфты вспомогательного вала, причем выходной вал установлен соосно с большим зубчатым колесом одной опорной в последнем, а другой в корпусе, кроме этого муфта входного вала и муфта вспомогательного вала установлены с возможностью одновременного переключения. С > 12422 Изобретение относится к автомобилестроению и может быть использовано о коробках передач транспортных средств. Известна бесступенчатая передача, содержащая корпус, ведущий и ведомый валы, промежуточный элемент в виде установленной в корпусе консольно частично заполненной ферромагнитным порошком шестерни с наружным и внутренним зубчатыми венцами, ізедомой шестерни, расположенной с возможностью радиального перемещения внутри этой шестерни и, связанной кинематически с ведомым валом, и соединенную с источником питания через выключатель обмотку возбуждения Г-образной формы, размещенную снаружи корпуса и ориентированную вдоль направления перемещения оедомой шестерни, причем ось ведомой шестерни \*э подшипниках качения может быть установлена в стакане, направляющие которого контактируют с радиальным пазом в корпусе передачи, торец оедомой шестерни может быть закрыт гофрированной эластичной диафрагмой, в которой выполнено отверстие для размещения и уплотнения стакана, наружная поверхность стакана может быть связана со штоком гидроцилиндра перемещения стакана D направляющих корпуса, а обращенном к ведомой шестерне торце стакана может быть выполнена расточка, D которой размещено уплотнение манжетного типа, и ось ведомой шестерни и ведомый вал могут быть связаны карданным шарниром (авт.св. СССР № 1384426, кл. МКИ В 60 К 17/06). Однако конструкция данной бесступенчатой передачи сложна в изготовлении и в управлении, кроме того для работоспособности передачи необходим дополнительный источник питания электроэнергией, мет автоматического регулирования частоты вращения на выходном валу п зависимости от величины крутящего момента на нем, а также необходимы затраты мощности двигателя на поддержание дайдения о системе гидроцилиндра Известна также бесступенчатая коробка передач, содержащая установленные в корпусе входной вал, соосно ему размещенный выходной вал, и связывающий их механизм регулирования частоты вращения и крутящего момента на последнем, выполненный в виде по крайней мере одного промежуточного пала с шестерней, зацепленной с шестерней выходного вала, по крайней мере одного фрикционного ролика, установленного на шлицах на установленном параллельно образующей конусного барабана промежуточном валу с возможностью осевого перемещения и введенный при помощи 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 прижимного устройства в контакте внешней поверхностью конусного барабана, размещенного между входными валами и выполн е н н о г о заодно с выходным валом, механизма заднего хода, муфты сцепления, системы управления и дополнительных пар шестерен постоянного зацепления, ведущая одной лары из которых установлена на входном валу, а ведомая закреплена на промежуточном валу, на котором с возможностью осевого перемещения установлена подпружиненная ведущая шестерня другой пары шестерен постоянного зацепления, зацепленная с ведомой шестерней, смонтированной на конусном барабане со стороны его основания, причем внешние поверхности конусного барабана и ролика могут быть выполнены съемными, прижимное устройство может быть выполнено в виде полого конуса с внутренней рабочей поверхностью, охватывающей ролики с контактом рабочих поверхностей, и кулачкового механизма для прижима внутренней поверхности конуса и ролику, а система управления может включать в себя по числу роликов тяги, одними концами связанные с вилками, размещенными в пазах роликов, а другими - шарнирно с осями к р е с т о в и н ы , свободно установленной на входном валу[1]. Однако также конструкция данной бесступенчатой коробки передач сложна в изготоплении и в управлении, кроме того наличие фрикционного зацепления обуславливает повышенный износ элементов трения и как следствие этого низкие ресурс и надежность коробки передач и целом, пет автоматического регулирования частоты вращения на выходном валу в зависимости от оеличины крутящего момента на нем, а также необходимы затраты мощности двигателя на поддержание давления в системе гидроцилиндра. В основу изобретения поставлена задача создания бесступенчатой коробки передач, в к о т о р о й новым в ы п о л н е н и е м конструктивных элементов обеспечивается автоматическое изменение передаточного отношения коробки передач в целом без ввода в зацепление в процессе разгона транспортного средства дополнительных шестерен или их переключения и за счет этого обеспечить автоматическое регулирование частоты вращения на выходном валу в зависимости от величины необходимого крутящего момента на нем и повысить эксплуатационные характеристики коробки передач. Поставленная задача решается тем, что в бесступенчатой коробке передач, содержащей установленные в корпусе ведущий и 12422 выходной валы и связывающий их механизм регулирования частоты вращения и крутящего момента на последнем, согласно изобретению механизм регулирования частоты вращения и крутящего момента на выходном валу выполнен в виде устройства включения переднего и заднего хода, устройства передачи на выходной вал основного движения, устройства регулирования величины крутящего момента и мощности на выходном валу и устройства запирания, причем устройство включения переднего и заднего хода выполнено в виде свободно установленных на входном валу шестерен переднего и заднего хода с муфтой входного вала их зацепления с ведущим валом, паразитной шестерни заднего хода и вторичных шестерен переднего и заднего хода, жестко закрепленных на промежуточном валу, установленном параллельно ведущему валу, а устройство передачи на выходной оал основного движения выполнено в виде жестко закрепленной на промежуточном валу солнечной шестерни, связанных с ней сателлитов, расположенных на водиле, жестко закрепленном на выходном валу, установленном соосно с промежуточным валом, и большого зубчатого колеса, связанного с сателлитами, и установленного в корпусе с возможностью вращения вокруг собственной оси, при этом устройство регулирования величины крутящего момента и мощности на выходном валу выполнено в виде жестко закрепленной на выходном валу шестерни обратной связи, связанной с ней гидромуфты с приемной и передающей шестернями и соосно закрепленной на большом зубчатом колесе шестерни, связанной с передающей шестерней гидромуфты, а устройство запирания выполнено в виде шестерни запирамия. жестко установленной на вспомогательном валу и входящей в зацепление с большим зубчатым колесом, обгонных муфт п р я м о г о и заднего хода, включаемых при помощи муфты вспомогательного вала, причем выходной вал установлен соосно с большим зубчатым колесом одной опорой о последнем, а другой в корпусе, кроме этого муфта входного вала и муфта вспомогательного вала установлена с возможностью одновременного переключения. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Выполнение устройства включения переднего и заднего хода в виде свободно установленных на входном валу шестерен 55 переднего и заднего хода с муфтой входного вала их зацепления с ведущим валом, паразитной шестерни заднего хода и вторичных шестерен переднего и заднего хода, жестко закрепленных на промежуточном валу, уста новленном параллельно ведущему валу, обеспечивает кинематическую связь двигателя с коробкой передач и позволяет добиться автоматического регулирования частоты вращения на выходном валу в зависимости от величины крутящего момента на нем. Выполнение устройства передачи на выходной вал основного движения в виде жестко закрепленной на промежуточном валу солнечной шестерни, связанных с ней сателлитов, расположенных на водиле, жестко закрепленном на выходном валу, установленном соосно с промежуточным валом, и большого зубчатого колеса, связанного с сателлитами и установленного в корпусе с возможностью вращения вокруг собственной оси позволяет обеспечить подвод максимального крутящего момента к ведущему мосту транспортного средства без ввода в зацепление дополнительных шестерен или их переключения. Выполнение устройства регулирования величины крутящего момента и мощности на выходном валу в виде жестко закрепленной на выходном валу шестерни обратной связи, связанной с ней гидромуфты с приемной и передающей шестернями и соосно закрепленной на большом зубчатом колесе шестерни, связанной с передающей шестерней гидромуфты позволяет обеспечить автоматическое изменение передаточного отношения коробки передач в целом без ввода о зацепление дополнительных шестерен или их переключения и за счет этого обеспечивает автоматическое регулирование частоты вращения на выходном валу в зависимости от величины необходимого крутящего момента на нем, зависящего от внешних факторов, влияющих на транспортное средство, и повышает эксплуатационные характеристики коробки передач. Выполнение устройства запирания в виде шестерни запирания, жестко установленной на вспомогательном валу и входящей в зацепление с большим зубчатым колесом, обгонных муфт прямого и заднего хода, включаемых при помощи муфты вспомогательного вала, позволяет обеспечить автоматическое столорение большого зубчатого колеса при возникновении значительных нагрузок на выходном валу, что в конечном итоге обеспечивает работоспособность коробки передач в целом по автоматическому регулированию частоты вращения из выходном валу в зависимости от величины необходимого крутящего момента на нем и в конечном итоге повышает эксплуатационные характеристики коробки передач, Выполнение установки выходного пала соосно с большим зубчатым колесом одной 12422 опорой в последнем, а другой в корпусе обеспечивает компактность коробки передач и надежную связь входного и выходного валов, что позволяет автоматически изменить ее передаточное отношение в целом 5 без ввода в зацепление в процессе разгона транспортного средства дополнительных шестерен Установка муфты входного вала и муфты вспомогательного вала с оозможностыо од- 10 повременного переключения обеспечивает согласованную работу всех элементов коробки передач при движении транспортного средства в одну сторону (либо вперед, либо назад), чем позволяет автоматически изме- 15 нять передаточное отношение коробки передач в целом без ввода о зацепление о процессе разгона транспортного средства дополнительных шестерен 20 Все вместе вышесказанное лозво/.яет достигнуть технического результата, выражающегося в обеспечении автоматического изменения передаточного отношения коробки передач в целом без ввода в зацепле- 25 ниє в процессе разгона транспортного средства дополнительных шестерен или их переключения и за счет этого обеспечить автоматическое регулирование частоты вращения на выходном валу и зависимости от 30 величины необходимого крутящего момента на нем и повысить эксплуатационные характеристики коробки передач. Кроме того, за счет этого: - упрощается конструкция коробки ле- 35 редач; * обеспечивается работа доигателя в одном заданном водителем режиме; - производится разгон транспортного средства на оптимальных оборотах двигате- 40 ля - упрощается управление транспортным средством, - уменьшается износ коробки передач и двигателя транспортного*-средства, что уве- 45 личивает ресурс транспортного средства в целом, - сокращается выброс токсичных газов в атмосферу; - сокращается расход топлива; 50 - снижаются трудозатраты на изготовление коробки передач, - обеспечивается передача вращающего момента от приводного механизма на выходи ой вал без и с п о л ь з о в а н и я 55 переключения зубчатых шестерен; - уменьшается вероятность передачи на двигатель транспортного средства крутящих моментов, которые могут привести к его перегрузке и остановке 8 На фиг.1 изображена кинематическая схема предлагаемой бесступенчатой коробки передач; на фиг.2 - разрез одной из возм о ж н ы х к о м п а н о в о к предлагаемой бесступенчатой коробки передач, общий вид; на фиг.З - упрощенный вид сверху (со СНЯТОЙ верхней частью корпуса), показывающий взаимное расположение устройства включения переднего и заднего хода и устройства запирания (рычаг и вилка не показаны); па фиг.4 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.5 - график зависимости скорости транспортного средства и развиваемой его двигателем мощности при разгоне. Бессіупенчатая коробка передач содержит установленные в корпусе 1 (см.фиг.1) ведущий 2 и выходной 3 валы и связывающий их механизм регулирования частоты вращения и крутящего момента на последнем. Механизм регулирования частоты вращения и крутящего момента на выходном валу выполнен в виде устройства включения переднего и заднего хода, устройства передачи на выходной пап 3 основного движения, устройства регулирования величины крутящего момента и мощности на выходном валу 3 и устройства запирания. Устройство включения переднего и заднего хода выполнено в виде свободно установленных на сходном валу шестерни 4 переднего хода и шестерни 5 заднего хода с муфтой их зацепления с ведущим валом 2, паразитной шестерни 6 заднего хода и жестко закрепленных на промежуточном валу 7 вторичных шестерни 8 переднего хода и шестерни Э заднего хода. Муфта зацепления шестерни 4 переднего хода и шестерни 5 заднего хода с ведущим валом 2 выполнена в виде полумуфты 10, установленной с возможностью осевого перемещения в шлицах ведущего вала 2. и полумуфт 11 и 12, жестко закрепленных, соответственно, на шестерне 4 переднего хода и шестерни 5 заднего хода. Устройство передачи на выходной вал 3 основного движения выполнено в виде жестко закрепленной на промежуточном валу 7 солнечной шестерни 13, связанных с пей сателлитов 14, установленных на водиле 15, жестко закрепленном на выходном валу 3 и большого зубчатого колеса 16, установленного в подшипнике 17 и связанного с сателлитами 14. Выходной вал 3 установлен соосно с промежуточным валом 7 и больший зубчатым колесом 16 в подшипниках, один из которых расположен в последнем, а другой - ц корпусе 1. Устройство регулирования величины крутящего момента и мощности на выход 9 12422 ном валу 3 выполнено в виде жестко закрепленной на выходном валу 3 шестерни 18 обратной связи, связанную с ней гидромуфту 19 с приемной 20 и передающей 21 шестернями и соосно закрепленной на большом 5 зубчатом колесе 16 шестерни 22. связанной с передающей шестерней 21 гидромуфты 19. Устройство запирания выполнено в виде шестерни запирания 23, жестко установленной па вспомогательном оалу 24, 10 обгонных муфты переднего хода 25 и муфты заднего хода 26. включаемых при помощи муфты вспомогательного вала, муфта вспомогательного вала выполнена в виде полумуфты 27, установленной с возможностью 15 осевого перемещения о шлицах вспомогательного вала, и полумуфт 28 и 29, жестко закрепленных, соответственно, на обгонных муфте прямого кода 25 и муфте заднего хода 26. 20 Полумуфты 10 и 27 саязачы с рычагам 30 переключения переднего и заднего кода транспортного средства ври помощи вилки 31 (см.фиг.4). Бесступенчатая коробка передач рабо- 25 тает следующим образом, Крутящий момент от даигателя через муфту сцепления (на чертеже не показаны) передается на ведущий вал 2. При отключенной муфте сцепления рычаг 30 устанавливают в положение " 1 " 30 (см.фиг.1) и посредством вилки 31 оключаюг передний ход транспортного средства, При этом вилкой 31 одновременно полумуфга 10 соединяется с полумуфтой 11, а полумуфта 27 соединяется с полумуфтой 28. Крутящий 35 момент от ведущего вала 2 через полумуфты 10 и 11, шестерню 4 переднего хода, вторичную шестерню 8 переднего хода и промежуточный вал 7 передается солнечной шестерне 13. Солнечная шестерня 13 вра- 40 щает сателлиты 14. Они в свою очередь, обкатыоаясь по большому зубчатому колесу 16, передают крутящий момент водилу 15 и выходному валуЗ с редукцией, равной первой скорости конкретного транспортного сред- 45 ства. Обгонная муфта 25 прямого хода удерживает п этот момент большое зубчатое колесо 16 от раскручивания, возникающего от реактивного момента, вызванного инерцией покоя транспортного средства. Выход- 50 ной пал 3 передает крутящий момент на ведущий мост(на чертеже не показан)транспортного средства, а также на шестерню 18 обратной связи. Шестерня 18 обратной спязи передает вращение на приемную шестер- 55 \\ю 20 гидромуфты 19. Гидромуфта 19 на пероой скорости транспортного средства не передзет вращающего момента передающей шестерне21, т.к. при низких оборотах в гидромуфте 19 происходит проскальзыва 10 ние, и разгон транспортного средства до набора им оптимальных оборотов, заданных водителем, происходит на первой скорости. При набирании скорости транспортным средством увеличиваются обороты на выходном валуЗ и соответственно на исполнительных органах гидромуфты 19, которая начинает передааать вращающий момент передающей шестерне 21, шестерне 22 и ча большое зубчатое колесо 16. Большое зубчатое колесо 16 начинает вращаться в подшипнике 17 в том же направлении, п котором вращается солнечная шестерня 13, при этом обгонная муфта переднего хода 25 не препятствует этому вращению. Редукция в планетарном механизме уменьшается, обороты выходного сала 3 возрастаю г и одновременно возрастает крутящий момен г в гидромуфте 19, которая аппть же а сиою очередь через передающую шестерню 21 и шестерню 22 разгоняет большое зубчатое колесо 1С. Редукция иепрерыопо и плавно уменьшается, а обороты но выходном палу 3 непрерывно и плавно увеличиваются. Это происходит до тех пор, пока угловые скорости промежуточного вала 7, большого зубчатого колеса 16 и выходного вала 3 не уравняются. В этом случае солнечная шестерня 13, сателлиты 14 и большое зубчатое колесо 1G вращаются как одно целое не изменял углового положения относительно друг друга, редукции не происходит. Описанный выше разгон трэгепортного средства с предлагаемой бесступенчатой коробкой передач иллюстрируется графиком (см.фиг.5). Из графика видно, что увеличение скорости происходит плавно (без рывков) и двигатель при наборе скорости транспортным средством работзет в постоянном режиме, заданном водителем. При увеличении нагрузки на выходном валу 3 (при движении в гору или при передвижении по мягкому грунту) скорость вращения выходного оала 3 уменьшается. Соответственно уменьшается вращающий момент, передаваемый гидромуфтой 19, Добавочный момент от гидромуфты 19 на большое зубчатое колесо 16 уменьшается и его обороты также плаоно уменьшаются до тех пор, пока обороты на выходном валу 3 ко будут соответствовать первой скорости транспортного средства (при значительной нагрузке). В этом спучае при помощи обгонной муфты прямого хода 25 большое зубчатое ко.іесо 16 фиксируется и скорость транспортного средства более не падзес При необходимости движет:.і назад производится разрыв цели передачи сращающого момента с даигателя муфтой сцепления. После о с т а н о в к и т р а н с п о р т н о г о 11 12 12422 средства рукоятку 30 устанавливают в полотой заднего хода 26. Кроме этого гидромуфжение "ІГ и вилкой 31 производят зацеплета 19 работает в неэффективном режиме, ние полумуфты 10 с полумуфтоп 12, а передавая незначительную часть крутящего полумуфты 27 с полумуфтой 29. Далее при момента. Вследствие этого разгона транспомощи муфты сцепления производят подпортного средства при движении назад не вод вращающего момента от двигателя к происходит и движение происходит практивходному валу 2. Вращение передается чечески на первой скорости. рез полумуфту 10. полумуфту 12, паразитПри парковании транспортного средстную шестерню 6 и шестерню 9 заднего хода ва на уклоне необходимо: промежуточному валу 7. Далее все связи в 10 - если транспортное средство катится кинематической схеме осуществляются в вперед - рукоятку 30 установить в положепорядке, описанном выше, только выходной ние "ІГ - "движение назад"; вал 3 вращается в обратную сторону, а от - если транспортное средство катится первоначального проворота большое зубчаназад - рукоятку 30 установить в положение тое колесо 16 удерживается обгонной муф- 15 "Г - "движение вперед. 22 16 17 23 25 28 27 29 26 / / 11 12422 12422 25 2

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Continuously variable transmission

Автори англійською

Chernyshov Petro Dmytrovych

Назва патенту російською

Бесступенчатая коробка передач

Автори російською

Чернышов Петр Дмитриевич

МПК / Мітки

МПК: B60K 17/04

Мітки: коробка, передач, безступенева

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/10-12422-bezstupeneva-korobka-peredach.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Безступенева коробка передач</a>

Подібні патенти