механическая бесступенчатая передача

Формула изобретения

Механическая бесступенчатая передача, содержащая фрикционный многодисковый трансформатор крутящего момент, отличающаяся тем, что для расширения диапазона бесступенчатого изменения передаточного числа, для бесступенчатого перехода к нулевой частоте вращения выходного вала и для возможности реверсирования его вращения в передаче также содержится шестеренчатый дифференциал, при этом коробка трансформатора и коробка дифференциала имеют через пары шестерен привод от входного вала передачи, вал трансформатора соединен с одной из боковых шестерен дифференциала, а его другая боковая шестерня соединена с выходным валом передачи, кроме того, коробка трансформатора на консолях подвешена к опорам, расположенным вокруг входного вала передачи, и, например, через гидропривод связана с системой автоматического управления передачей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и может применяться в трансмиссиях автомобилей и других подвижных средств, а также в приводах станков и другого технологического оборудования.

Известны механические бесступенчатые передачи, выполняемые в виде различных фрикционных передач: многодисковых, клиноременных, тороидных и других.

Наиболее близкой к заявленной передаче является фрикционная многодисковая передача, приведенная в книге Гольда Б.В. "Конструирование и расчет автомобиля" - М.: Машгиз, 1962 г. Издание 2-е, стр. 163. Эта передача содержит два трансформатора крутящего момента с ведущими и ведомыми дисками, с пружинно-нажимными механизмами сжатия дисков и механизмом изменения эксцентриситета между осями дисков.

Изменением эксцентриситета обеспечивается бесступенчатое изменение передаточного числа передачи, а отсюда частоты вращения ее выходного вала и возможного крутящего момента на нем.

Недостатками данной передачи являются: узкий диапазон бесступенчатого изменения передаточного числа, даже несмотря на применение в передаче двух последовательно работающих трансформаторов крутящего момента, отсутствие бесступенчатого перехода к нулевой частоте вращения выходного вала и отсутствие возможности реверсирования его вращения.

Этих недостатков нет в механической бесступенчатой передаче, содержащей фрикционный многодисковый трансформатор крутящего момента и шестеренчатый дифференциал. При этом коробка трансформатора и коробка дифференциала имеют через пары шестерен привод от входного вала передачи, вал трансформатора соединен с одной из боковых шестерен дифференциала, а его другая боковая шестерня соединена с выходным валом передачи. Кроме того, коробка трансформатора консольно подвешена к опорам, расположенным вокруг входного вала передачи, и связана, например, через гидропривод с системой автоматического управления передачей.

Схема механической бесступенчатой передачи приведена на чертеже.

В корпусе 1 передачи расположены фрикционный трансформатор и шестеренчатый дифференциал. Трансформатор имеет цилиндрическую коробку 2 с ведущими дисками 3, установленными на шлицах коробки, и вал 4 с ведомыми дисками 5, установленными на шлицах вала. Диски сжимаются пружиной 6 и нажимным механизмом 7. Дифференциал имеет коробку 8 с шестернями 9. Коробка трансформатора и коробка дифференциала имеют привод от входного вала 10 передачи через пары шестерен 11. Вал трансформатора соединен с одной из боковых шестерен дифференциала, а другая боковая шестерня дифференциала соединена с выходным валом 12 передачи. Коробка трансформатора на консолях 13 подвешена к опорам 14, расположенным вокруг входного вала, и связана с гидроцилиндром 15 гидропривода, соединяющим коробку трансформатора с системой автоматического управления передачей.

Механическая бесступенчатая передача, установленная, например, в трансмиссии автомобиля, вместо коробки передач, работает следующим образом.

При передаточном числе трансформатора i= 2 частота вращения его вала будет в 2 раза больше частоты вращения коробки дифференциала. При этом за счет вращения шестерен дифференциала частота вращения выходного вала передачи будет равна нулю. В этом случае автомобиль будет заторможен, а его двигатель можно заводить стартером и иметь любую частоту вращения двигателя без передачи от него мощности к колесам.

При уменьшении передаточного числа трансформатора с i=2 до i=l или увеличении его с i=2 до i=2,5 обеспечивается трогание автомобиля с места и его движение соответственно вперед или назад. Изменение скорости движения автомобиля производится принудительно водителем за счет изменения подачи топлива в двигатель и одновременно автоматически за счет изменения системой автоматического управления передаточного числа трансформатора в указанных пределах в зависимости от величины подачи топлива и сопротивления движения автомобиля. При этом бесступенчатая передача может своей работой перекрывать весь скоростной диапазон движения автомобиля или работать до скорости при максимальном крутящем моменте двигателя, а затем, при нулевом эксцентриситете, блокироваться, как показано на чертеже, и выполнять роль прямой механической передачи. Для движения автомобиля накатом или при буксировке автомобиля передачу следует отключать от двигателя имеющимся у него сцеплением.

Вариантами заявленной передачи, обладающими расширенными диапазонами регулирования, могут быть передачи с неравными передаточными числами пар шестерен у трансформатора и дифференциала, передачи с двумя парами шестерен у трансформатора или дифференциала, подключаемыми к входному валу муфтами, передача с двумя многодисковыми трансформаторами, второй из которых установлен в приводе дифференциала, вместо пары шестерен.

Заявленная механическая передача и ее варианты имеют по сравнению с известными гидромеханическими передачами подвижных средств ряд преимуществ: меньшую стоимость изготовления, большую простоту конструкции, меньшие габариты и массу, реверсивность, более высокий КПД.