ИНЕРЦИОННЫЙ БЕССТУПЕНЧАТЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ТРАНСФОРМАТОР ВРАЩАЮЩЕГО МОМЕНТА

Полезная модель относится к машиностроению, в частности, к области бесступенчатых передач, и может быть использована в регулируемых силовых приводах транспортных, тяговых, сельскохозяйственных, дорожных и других машин.
Известен автоматический инерционный трансформатор вращающего момента с планетарным импульсным механизмом, содержащий корпус, ведущий маховик, реактор, установленный на двух опорах, и два механизма свободного хода (МСХ), снабженный суммирующим механизмом (авторское свидетельство СССР №284540, М. Кл. F16H 33/08. Опубликовано 14.10.70. Бюллетень №32).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является автоматический инерционный трансформатор вращающего момента, содержащий корпус, входной и выходной валы, импульсатор, включающий связанное с входным валом ведущее и ведомое звенья, два МСХ и планетарный механизм, имеющий два центральных колеса и водило с сателлитами (Патент РФ №1295106, F16H 29/00. Опубликовано 07.03.87. Бюллетень №9). Данная конструкция принята за прототип.
Недостаток таких трансформаторов заключается в низкой надежности МСХ вследствие высокой нагруженности элементов заклинивания. Помимо этого, указанные конструкции не могут обеспечить возможность работы в режиме свободного движения.
Недостаток таких трансформаторов заключается в низкой надежности МСХ вследствие высокой нагруженности элементов заклинивания. Помимо этого, указанные конструкции не могут обеспечить возможность работы в режиме трансмиссионного тормоза (ретардера).
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является повышение надежности и функциональности передачи. Для повышения надежности автоматического инерционного трансформатора в импульсном механизме сателлиты соединены с неуравновешенными грузами не жестко, а через МСХ. В этом случае МСХ передают только положительный импульс инерционного момента, что соответственно снижает динамическую нагруженность системы.
Для повышения функциональности передача снабжена фрикционом, который связан с ведущим и ведомым валом импульсного механизма, и механизмом реверса, содержащим планетарную передачу с тормозными звеньями на водиле и эпицикле, а также механизм переключения на выходном валу.
и
На фиг.1 изображена кинематическая схема инерционного трансформатора вращающего момента; на фиг.2 - схема сил; на фиг.3 - графики образования импульсного момента М, а) ИТВМ по схеме на фиг.1, б) ИТВМ - прототип.
Инерционный трансформатор вращающего момента состоит из корпуса передачи 2, ведущего вала 1, связанного с приводным двигателем (на чертеже не показан), водила импульсного механизма 3, неуравновешенных грузов 4, механизмов свободного хода 5, сателлитов импульсного механизма 7, центрального зубчатого колеса импульсного механизма 6, ведомого вала 8, фрикциона 9, водила механизма реверса 10, тормозных звеньев планетарной передачи механизма реверса 11 и 13, солнечной шестерни механизма реверса 14, сателлитов механизма реверса 12, эпицикла механизма реверса 15, шестерни заднего хода 16, шестерни переднего хода 19, шестерни на шлицах выходного вала 17, рычага переключения реверса 18, выходного вала 20.
ИТВМ работает следующим образом. Приводной двигатель (ДВС) вращает водило 3, которое заставляет обкатываться по зубчатому колесу 6, сателлиты 7. Механизмы свободного хода (МСХ) 5 замыкаются и сателлиты 7 обкатываются вместе с неуравновешенными грузами 4. Центробежная сила, направленная от оси вращения водила 3, действует на неуравновешенные грузы 4, которые перемещаясь в направлении к оси вращения водила создают инерционный момент  (где  - центробежная сила результирующая, l - рычаг действия силы, фиг.2) на сателлитах 7 притормаживая их, в свою очередь сателлиты 7 сообщают положительный импульсный момент зубчатому колесу 6. Когда неуравновешенные грузы 4 начинают перемещаться от оси вращения водила, грузы под действием центробежной силы ускоряются относительно сателлитов 7 и механизмы свободного хода 5 размыкаются, тем самым, исключая воздействие на зубчатое колесо 6. Причем время холостого хода неуравновешенных грузов значительно меньше времени образования положительного момента и зависит от величины центробежной силы (фиг.3а). Когда суммарный момент инерции неуравновешенных грузов 4, становится равным моменту сопротивления, происходит переход передачи на режим динамической муфты, при этом МСХ 5 замкнуты, грузы 4, которые под действием центробежной силы стремятся от оси вращения водила 3, удерживают сателлиты 7 и на солнечную шестерню 6 полностью передается момент двигателя. В случае, когда частота вращения солнечной шестерни 6 выше частоты вращения двигателя (при движении транспортного средства накатом) МСХ 5 размыкаются, обеспечивая нейтральную передачу.
В случае необходимости (торможения двигателем, запуска двигателя без включения стартера) блокировки выходного вала с двигателем предусмотрен фрикцион 9.
Для переключения реверса необходимо остановить выходной вал 20 (тормозной системой автомобиля) и ведомый вал 8, который останавливается тормозными звеньями 11 и 13. Рычагом 18 перемещается шестерня 17 по шлицам вала 20. При зацеплении шестерни 17 с шестерней 19, выключенном тормозе 11, включенном тормозе 13 от центрального зубчатого колеса 6 момент передается через солнечную шестерню 14, сателлиты 12 и водило 10. Вращающий момент в обратном направлении обеспечивается, при включенном тормозе 11, выключенном тормозе 13, зацеплении шестерни 17 и 16, при этом от зубчатого колеса 6 момент проходит через солнечную шестерню 14, сателлиты 12 и эпицикл 15.