ГИДРООБЪЕМНО-МЕХАНИЧЕСКАЯ ТРАНСМИССИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, в частности к регулируемым гидрообъемно-механическим трансмиссиям, и может применяться как бесступенчатая трансмиссия в гусеничных и колесных транспортных средствах.
Известна гидрообъемно-механическая трансмиссия транспортного средства [патент Японии №2000127782, опубл. 09.05.2000, МПК В60К 13/10], содержащая ведущий вал, кинематически связанный с двигателем, выходной вал, кинематически связанный с ведущими колесами транспортного средства, гидрообъемную передачу, включающую две гидравлически связанных между собой регулируемых объемных гидромашины, механическую передачу, содержащую планетарный механизм, включающий водило с сателлитами, солнечные шестерни, зубчатые передачи и устройство переключения диапазонов.
Недостатком известной гидрообъемно-механической трансмиссии является ухудшение условий работы гидрообъемной передачи при запуске двигателя при низких температурах (холодный запуск), а также в режиме экстренного торможения транспортного средства.
Известна гидрообъемно-механическая трансмиссия транспортного средства [патент Российской Федерации на изобретение №2238457, опубл. 20.10.2004, МПК F16H 47/04], содержащая ведущий вал, кинематически связанный с двигателем, выходной вал, кинематически связанный с ведущими колесами транспортного средства, гидрообъемную передачу, включающую две гидравлически связанных между собой регулируемых объемных гидромашины, механическую передачу, содержащую планетарный механизм, включающий водило с сателлитами, солнечные шестерни, зубчатые передачи и устройство переключения диапазонов.
Недостатком известной гидрообъемно-механической трансмиссии является ухудшение условий работы гидрообъемной передачи при запуске двигателя при низких температурах (холодный запуск), а также в режиме экстренного торможения транспортного средства. Также указанное техническое решение имеет высокий уровень циркуляции мощности в режиме заднего хода. К недостаткам можно отнести и то, что для него характерны значительные габариты как следствие несоосности планетарного механизма с одной из гидромашин. Конструкция указанной гидрообъемно-механической трансмиссии также является сложной вследствие использования большого количества концентрически расположенных соосных валов.
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является гидрообъемно-механическая трансмиссия [патент Российской Федерации на изобретение №2269707, опубл. 10.02.2006, МПК F16H 47/04], содержащая ведущий вал, кинематически связанный с двигателем, выходной вал, кинематически связанный с ведущими колесами транспортного средства, гидрообъемную передачу, включающую две гидравлически связанных между собой регулируемых объемных гидромашины, механическую передачу, содержащую планетарный механизм, включающий водило с сателлитами, солнечные шестерни, зубчатые передачи и устройство переключения диапазонов.
Недостатком известной гидрообъемно-механической трансмиссии являются сложность конструкции вследствие использования большого количества концентрически расположенных соосных валов. Большое количество дублирующих друг-друга скоростных диапазонов в одной зоне рабочего регулирования вызывает необходимость использования большого количества муфт переключения и, как следствие, увеличивает сложность конструкции.
В основу полезной модели поставлена задача создания гидрообъемно-механической трансмиссии с упрощенной конструкцией, обеспечивающей улучшенные массово-габаритные характеристики.
Другой задачей полезной модели является улучшение условий работы гидрообъемной передачи в условиях холодного запуска двигателя и экстренного торможения транспортного средства.
Поставленная задача решается благодаря тому, что в гидрообъемно-механической трансмиссии транспортного средства, содержащей ведущий вал, кинематически связанный с двигателем, выходной вал, кинематически связанный с ведущими колесами транспортного средства, гидрообъемную передачу, включающую две гидравлически связанных между собой регулируемых объемных гидромашины, механическую передачу, содержащую планетарный механизм, включающий водило с сателлитами, солнечные шестерни, зубчатые передачи и устройство переключения диапазонов, согласно полезной модели двигатель соединен через фрикционную муфту и первую зубчатую передачу с первой солнечной шестерней планетарного механизма, через вторую зубчатую передачу с приводным валом гидронасоса, приводной вал гидромотора соединен со второй солнечной шестерней, водило планетарного механизма, имеющее сателлиты, соединенные между собой, соединено с устройством переключения диапазонов, которое через выходной вал кинематически связано с ведущими колесами транспортного средства.
Благодаря тому, что планетарный механизм размещен соосно с валом гидромотора, уменьшаются габаритные показатели, упрощается конструкция, уменьшается количество зубчатых зацеплений, и, как следствие, потерь мощности.
Наличие муфты сцепления улучшает условия работы гидравлической передачи гидрообъемно-механической трансмиссии транспортного средства.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображена кинематическая схема гидрообъемно-механической трансмиссии транспортного средства, на фиг.2 - показана регулировочная характеристика трансмиссии транспортного средства, на фиг.3 - вариант выполнения планетарного механизма трансмиссии транспортного средства.
Гидрообъемно-механическая трансмиссия транспортного средства состоит из ведущего вала 1 (фиг.1), кинематически связанного с двигателем 2 через фрикционную муфту 3, выходного вала 4, гидрообъемной передачи и механической передачи. Гидрообъемная передача включает две гидравлически связанные между собой регулируемые объемные гидромашины 5 и 6. Механическая передача содержит планетарный механизм 7, включающий водило 8 с сателлитами 9 и 10, солнечные шестерни 11 и 12, зубчатые передачи 13-16 и устройство переключения диапазонов 17. Выходной вал 4 кинематически связан с ведущими колесами 18 транспортного средства.
Гидрообъемно-механическая трансмиссия работает следующим образом.
Крутящий момент от двигателя 3 распределяется на два потока. Первый поток передается с гидромашины 5 на гидромашину 6, далее на солнечную шестерню 12 планетарного механизма 7.
Второй поток подводится к солнечной шестерне 11 планетарного механизма 7 через фрикционную муфту 2 и зубчатую передачу 13.
Оба потока слагаются через сателлиты 9 и 10 на водиле 8 планетарного механизма 7. С водила 8 планетарного механизма 7 крутящий момент через одну из зубчатых передач 15 или 16, что определяется соответствующим включением устройства переключения диапазонов 17, передается на выходной вал 4, откуда кинематически передается к ведущим колесам 18 транспортного средства.
Таким образом, обеспечивается работа трансмиссии на двух диапазонах с бесступенчатым изменением общего передаточного числа в пределах каждого. Применение большего количества зубчатых передач наряду с зубчатыми передачами 15 и 16 позволяет получить соответствующее количество диапазонов работы трансмиссии с бесступенчатым изменением общего передаточного числа в пределах каждого.
Движение транспортного средства вперед (фиг.2, поз.1) обеспечивается регулированием угла наклона шайбы гидромашины 5 от минимального значения до максимального при постоянном максимальном угле наклона шайбы гидромашины 6. Дальнейшее уменьшение угла наклона шайбы гидромашины 6 до конструктивно возможного минимального значения при постоянном максимальном угле наклона шайбы гидромашины 5 позволяет увеличивать скорость движения транспортного средства (фиг.2, поз.2).
Применение системы автоматического регулирования углами наклона шайбы гидромашины 5 и гидромашины 6 для получения промежуточных значений, отличающихся от указанных выше, в зависимости от режимов нагрузки и выполняемых технологических операций, позволяет двигаться транспортному средству с оптимальными технико-экономическими показателями.
Возможное конструктивное исполнение планетарного механизма 7 представлено на фиг.3.
В целом описанное техническое решение обеспечивает улучшенные массово-габаритные характеристики, улучшенные условия работы гидрообъемной передачи в условиях холодного запуска двигателя и экстренного торможения транспортного средства.