УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ ТРАНСМИССИИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к устройствам для снижения жесткости трансмиссии транспортного средства.
Известно устройство для снижения жесткости трансмиссии транспортного средства, содержащее планетарную передачу, реактивное звено которой соединено с шестерней привода масляного насоса, масляный насос подключен к всасывающей и напорной магистралям, планетарная передача валом водила соединена с коробкой передач, в напорной магистрали установлен двухступенчатый регулируемый дроссель, к входу которого подсоединены предохранительный клапан и крап управления, демпферный клапан подключен параллельно дросселю, при этом имеется гидробак и пневмоаккумулятор, демпферный клапан состоит из гильзы, плунжера, пружины, регулировочного винта и разгрузочного канала, ппевмогидроаккумулятор, являясь концевым элементом напорной магистрали, состоит из гидроцилиндра и свободного поршня, в шестерню привода масляного насоса установлены подвижные грузы, выполненные в виде одностороннего гидроцилиндра, вместе с пружиной, при этом внутренние полости грузов соединены через масляный канал и маслопровод с регулятором положения грузов [патент №2222440, В60К 17/10, опубл. 27.01.2004].
Недостатками данного устройства для снижения жесткости трансмиссии транспортного средства является конструктивная сложность, недостаточная надежность и недостаточная скорость срабатывания связанной с реактивным звеном планетарной передачи гидравлической системы управления устройством.
Наиболее близким по технической сущности к полезной модели является устройство для снижения жесткости трансмиссии транспортного средства, содержащее планетарную передачу, реактивное звено которой соединено с шестерней привода масляного насоса, масляный насос подключен к всасывающей и напорной магистралям, планетарная передача валом водила соединена с коробкой передач, в напорной магистрали установлен двухступенчатый регулируемый дроссель, к входу которого подсоединены предохранительный клапан и кран управления, при этом имеются гидробак и пневмогидроаккумулятор, разделенный натри полости и состоящий из гидроцилиндра, поршня со штоком и свободного поршня, а также имеется регулятор положения поршней, к которому подсоединен маслопровод, а в поршне со штоком имеется масляный канал, в устройство дополнительно установлены гидромотор параллельно гидронасосу (масляному насосу) и гидрораспределитель, а шестерни привода масляного насоса и гидромотора установлены на валах привода масляного насоса и гидромотора через обгонные муфты противоположного действия друг относительно друга [патент №2299135, В60К 17/10, F15H 1/24, опубл. 20.05.2007].
Недостатками данного устройства для снижения жесткости трансмиссии транспортного средства является конструктивная сложность, недостаточная надежность и недостаточная скорость срабатывания связанной с реактивным звеном планетарной передачи гидравлической системы управления устройством, включающей в себя большое число гидравлических агрегатов, соединенных в несколько контуров с обратной связью.
Задачей полезной модели является создание устройства для снижения жесткости трансмиссии транспортного средства с меньшей конструктивной сложностью, с более высокими надежностью и скоростью срабатывания.
Технический результат - упрощение конструкции, повышение надежности и скорости срабатывания устройства для снижения жесткости трансмиссии транспортного средства.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для снижения жесткости трансмиссии транспортного средства содержит планетарную передачу, валом водила соединенную с коробкой передач, коленвал двигателя, муфту сцепления и соединенное с реактивным звеном планетарной передачи упруго-демпфирующее устройство, включающее в себя неподвижный диск, связанный с нажимным диском наружными шпильками с размещенными на них коаксильно наружными и внутренними пружинами, размещенный между неподвижным и нажимным дисками диск с фрикционными накладками, ступицу, связанную с коронной шестерней планетарной передачи, неподвижно связанный со ступицей промежуточный диск, неподвижно связанный с диском с (фрикционными накладками внутренний диск, подвижно по углу поворота связанный со ступицей наружный диск, размещенный между внутренним и промежуточным дисками внутренний (фрикционный элемент, размещенный между наружным и промежуточным дисками наружный фрикционный элемент, причем наружный, внутренний и промежуточный диски и наружный и внутренний фрикционные элементы сжаты между собой усилием дополнительных наружных и внутренних пружин, расположенных коаксиально на внутренних шпильках, и установленные в прорезях промежуточного, наружного и внутреннего дисков цилиндрические пружины.
На фиг.1 представлена схема устройства для снижения жесткости трансмиссии транспортного средства, на фиг.2 - схема установки цилиндрических пружин в прорезях промежуточного, наружного и внутреннего дисков, на фиг.3 - график изменения жесткости трансмиссии в зависимости от амплитуды переменной нагрузки, на фиг.4 - график изменения крутящего момента в валопроводе трансмиссии в зависимости от амплитуды переменной нагрузки.
Устройство для снижения жесткости трансмиссии транспортного средства (фиг.1) содержит коленвал 1 двигателя, муфту сцепления 2, планетарную передачу 3, валом водила 4 соединенную с коробкой передач 5, и упруго-демпфирующее устройство 6, включающее в себя неподвижный диск 7, связанный через наружные шпильки 8 с регулировочными гайками 9, размещенные коаксиально на наружных шпильках 8 наружные 10 и внутренние 11 пружины с нажимным диском 12, размещенный между неподвижным диском 7 и нажимным диском 12 диск 13 с фрикционными накладками 14, внутренний диск 15, неподвижно связанный с диском 13 с фрикционными накладками 14 и ступицей 16 с промежуточным диском 17, подвижно по углу поворота связанный со ступицей 16 наружный диск 18, установленные на ступице 16 размещенный между внутренним 15 и промежуточным 17 дисками внутренний 19, а между наружным 18 и промежуточным 17 дисками - наружный 20 фрикционные элементы, причем внутренний 15, наружный 18 и промежуточный 17 диски, внутренний 19 и наружный 20 фрикционные элементы сжаты между собой усилием дополнительных наружных 21 и внутренних 22 пружин, расположенных коаксиально на внутренних шпильках 23 с регулировочными гайками 24, установленные в прорезях промежуточного 17, наружного 18 и внутреннего 15 дисков цилиндрические пружины 25, при этом ведомый вал муфты сцепления 2 соединен с солнечной шестерней 26 планетарной передачи 3, коронная шестерня 27 которой соединена со ступицей 16 упруго-демпфирующего устройства 6, а сателлиты 28 посредством водила 29 соединены с первичным валом коробки передач 5.
Суммарная жесткость цилиндрических пружин 25 подбирается таким образом, чтобы крутящий момент, необходимый для посадки витка на виток этих пружин, был равен моменту трения между неподвижным диском 7, диском 13 с фрикционными накладками и нажимным диском 12. Равенство этих моментов обеспечивается регулировкой величины действующего на нажимной диск 12 нажимного усилия от наружных 10 и внутренних 11 пружин за счет изменения регулировочными гайками 9 величины их предварительного натяжения.
Устройство работает следующим образом. В отсутствие колебаний нагрузки в трансмиссии транспортного средства крутящий момент от коленвала 1 двигателя при включенной муфте сцепления 2 через солнечную шестерню 26, сателлиты 28 и водило 29 планетарной передачи 3 передается на первичный вал коробки передач 5 и далее но валопроводу трансмиссии до ведущих колес. При этом в планетарной передаче 3 заторможенным звеном является коронная шестерня 27, связанная со ступицей 16 упруго-демпфирующего устройства 6, в котором диск 13 с фрикционными накладками зажат между неподвижным 7 и нажимным 12 дисками усилием наружных 10 и внутренних 11 пружин и не совершает угловых перемещений относительно неподвижного 7 и нажимного 12 дисков; установленные в прорезях промежуточного 17, наружного 18 и внутреннего 15 дисков цилиндрические пружины 25 нагружены усилием от передаваемого промежуточным диском 17 постоянного крутящего момента; установленные на ступице 16 между внутренним 15, и наружным 18 и промежуточным 17 дисками внутренний 19 и наружный 20 фрикционные элементы удерживаются неподвижно но углу поворота относительно внутреннего 15, наружного 18 и промежуточного 17 дисков усилием дополнительных наружных 21 и внутренних 22 пружин.
1
2
3
При появлении в водопроводе трансмиссии транспортного средства переменной нагрузки с амплитудой, не превышающей величину крутящего момента, при котором осуществляется посадка витка на виток цилиндрических пружин 25, в соответствии с законом изменения нагрузки имеют место деформации растяжения-сжатия цилиндрических пружин 25 в пределах их упругого хода. В пределах этого хода имеют место также угловые перемещения внутреннего 19 и наружного 20 фрикционных элементов относительно внутреннего 15, наружного 18 и промежуточного 17 дисков. Связанная со ступицей 16 коронная шестерня 27 совершает такие же угловые перемещения, что и внутренний 19 и наружный 20 фрикционные элементы. Таким образом, вместо жесткой связи между элементами планетарной передачи 3 в предлагаемом устройстве имеет место упругая связь между этими элементами, причем в качестве упругих элементов выступают установленные в прорезях промежуточного 17, наружного 18 и внутреннего 15 дисков цилиндрические пружины 25. За счет этой упругой связи снижается жесткость трансмиссии транспортного средства. На фиг.3 линия А-А показывает величину жесткости трансмиссии транспортного средства при отсутствии в ее составе предлагаемого устройства, линия А-А - величину указанной жесткости при наличии устройства и при действии на элементы ее валопровода переменной нагрузки с амплитудой, не превышающей величину крутящего момента, при котором осуществляется посадка витка на виток цилиндрических пружин 25.
За счет обеспечения возможности угловых перемещений коронной шестерни 27 в пределах упругого хода цилиндрических пружин 25 при действии переменных нагрузок уменьшается динамическая нагруженность трансмиссии транспортного средства, а за счет трения во фрикционных парах, составленных внутренним 19 и наружным 20 фрикционными элементами и внутренним 15, наружным 18 и промежуточным 17 дисками во время их относительных угловых перемещений поглощается энергия колебаний, что также способствует снижению указанной динамической нагруженности и, за счет этого, повышению долговечности трансмиссии транспортного средства. На фиг.4 линией 1 показано изменение момента, нагружающего элементы валопровода трансмиссии транспортного средства при отсутствии в ее составе предлагаемого устройства, линией 2 - при его наличии, участок О-В этой линии показывает изменение указанного момента при действии па элементы трансмиссии переменной нагрузки с амплитудой, не превышающей величину крутящего момента, при котором осуществляется посадка витка на виток цилиндрических пружин 25.
4
5
1
При появлении в валопроводе трансмиссии транспортного средства переменной нагрузки с амплитудой, превышающей величину крутящего момента, при котором осуществляется посадка витка на виток цилиндрических пружин 25, во избежание поломок в трансмиссии вследствие перегрузки деталей диск 14 с фрикционными накладками упруго-демпфирующего устройства 6 в соответствии с законом действия переменной нагрузки перемещается по углу поворота относительно неподвижного 7 и нажимного 12 дисков, преодолевая момент трения в образуемых этими дисками фрикционных парах. При этом часть энергии колебаний нагрузки поглощается во фрикционных нарах, составленных диском 13 с фрикционными накладками 14, неподвижным диском 7 и нажимным диском 12. За счет этого обеспечивается следующая ступень снижения жесткости трансмиссии транспортного средства при действии нагрузок, представляющих опасность для прочности ее деталей. На фиг.3 величина жесткости трансмиссии в этом случае показана участком А-А. По такому же закону перемещается по углу поворота связанная с диском 13 с фрикционными накладками 14 через посредство внутреннего диска 15 и ступицы 16 коронная шестерня 27 планетарной передачи 3, обеспечивая следующую ступень снижения динамической нагруженности трансмиссии (участок В-В линии 2 на фиг.4) и, за счет этого, дальнейшее повышение ее долговечности.
Таким образом, предложено использовать в устройстве для снижения жесткости трансмиссии транспортного средства вместо гидравлической системы со сложной разветвленной системой управления конструктивно менее сложное и вследствие этого более надежное механическое упруго-демпфирующее устройство. В отличие от системы с соединенным в несколько контуров с обратной связью большим числом гидравлических агрегатов это устройство обладает более высокой скоростью срабатывания, так как не имеет специальной системы управления, сигнал от которой с определенным запаздыванием передастся исполнительному механизму, а срабатывает одновременно с изменением нагружающего момента. За счет того, что это устройство позволяет при действии переменных нагрузок с высокими, средними и низкими амплитудами пропорционально нагрузке уменьшать жесткость трансмиссии, достигается снижение динамической нагруженности трансмиссии и, соответственно, повышение ее долговечности.
Таким образом, решается задача создания устройства для снижения жесткости трансмиссии транспортного средства с меньшей конструктивной сложностью, с более высокими надежностью и скоростью срабатывания.