ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ
HYDROMECHANICAL GEARBOX

Описание изобретения.
Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к коробкам передач автомобилей, гусеничных транспортно-тяговых машин, двухзвенных гусеничных машин, гусеничных шасси лесопромышленных машин и др. Гидромеханическая передача содержит первичный 1 и передаточный 6 валы, четыре гидромеханические передачи. Технический результат - упрощение конструкции.
Из научно-технической литературы известна схема гидромеханической передачи транспортного средства грузового автомобиля, имеющая шесть передач переднего хода и одну заднего, содержащая входной и выходной валы, три дифференциальных механизма, каждый из которых имеет водило, сателлиты, солнечную и эпициклическую шестерни, и шесть фрикционных элементов управления в виде муфт и тормозов. Два дифференциальных механизма образуют основную планетарную коробку передач: водило второго дифференциального механизма и эпициклическая шестерня первого соединены между собой и с выходным валом, водило первого дифференциального механизма связано с тормозом, солнечные шестерни первого и второго дифференциальных механизмов связаны между собой и с тормозом. Третий дифференциальный механизм является замедляющим делителем на входе, эпициклическая шестерня которого связана с входным валом, солнечная шестерня связана с тормозом и через муфту с входным валом, а водило через муфту связано с солнечными шестернями первого и второго дифференциальных механизмов и, кроме того, через другую муфту с эпициклической шестерней второго дифференциального механизма (см. Проектирование трансмиссий автомобилей: Справочник / Под общ. ред. А.И. Гришкевича. - М.: Машиностроение, 1984, - 272 с., стр. 205, табл. 8.4).
Однако недостатком схемы такой гидромеханической передачи является сложность соединения водила второго дифференциального механизма с эпициклической шестерней первого дифференциального механизма, соосное расположение вала солнечных шестерен первого и второго дифференциальных механизмов, а также получение каждой передачи происходит при одновременном включении трех фрикционных элементов.
Установленный на входе замедляющий делитель увеличивает крутящий момент на входе в основную коробку передач по сравнению с крутящим моментом двигателя, что вызывает возрастание нагрузок на зубья и фрикционные элементы, кроме того, гидромеханическая передача может применяться лишь на тех транспортных средствах, где требуется прямая высшая передача.
Наиболее близка к предлагаемой и принята за прототип схема гидромеханической передачи Allison CLBT 5860, имеющая шесть передач переднего хода и одну заднего, содержащая входной и выходной валы, четыре дифференциальных механизма, каждый из которых имеет водило, сателлиты, солнечную и эпициклическую шестерни, и шесть фрикционных элементов управления в виде муфт и тормозов. Три дифференциальных механизма образуют основную планетарную коробку передач: водило первого дифференциального механизма соединено с выходным валом и с водилом второго дифференциального механизма, эпициклическая шестерня связана с тормозом, солнечная шестерня связана с эпициклом второго и водилом третьего дифференциальных механизмов; солнечные шестерни второго и третьего дифференциальных механизмов связаны между собой и через муфту с эпициклической шестерней третьего дифференциального механизма. Четвертый дифференциальный механизм является ускоряющим делителем на входе, водило которого связано с входным валом, солнечная шестерня связана с тормозом и через муфту с входным валом, а эпициклическая шестерня - с солнечными шестернями второго и третьего дифференциальных механизмов (см. Нарбут А.Н., Нарбут Н.И. Новое поколение ГМП фирмы Allison // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1995, №4, с. 25-29, рис. 2б).
Однако конструктивным недостатком схемы такой гидромеханической передачи является сложность соединений между дифференциальными механизмами, к ним относятся соединения водил первого и второго дифференциальных механизмов, соединения солнечной шестерни первого, эпициклической шестерни второго и водила третьего дифференциальных механизмов, что обуславливает расположение второго дифференциального механизма внутри соединительных звеньев, сложность конструкции опор и увеличение габаритов.
Установленный на входе ускоряющий делитель увеличивает частоту вращения на входе в основную коробку передач по сравнению с частотой вращения двигателя и, как следствие, частоту вращения звеньев дифференциальных механизмов и фрикционных элементов, что вызывает возрастание потерь на холостое вращение и динамической составляющей нагрузок на зубья, кроме того, гидромеханическая передача может применяться лишь на тех транспортных средствах, где требуется ускоряющая высшая передача.
Техническая задача изобретения состоит в упрощении конструкции, снижении частоты вращения звеньев дифференциальных механизмов и фрикционных элементов, в достижении универсальности гидромеханической передачи. Поставленная задача достигается за счет того, что гидромеханическая коробка передач состоит из верхнего и нижнего корпусов в верхнем корпусе расположен первичный вал и набор ведущих и ведомых шестерен, причем заключенных попарно в своем корпусе, завихрения, создаваемые ведущей шестерней, заставляют вращаться ведомую шестерню, которая в свою очередь вращает передаточный вал с напрессованными на нем шестернями, который расположен в нижнем корпусе(картере), причем в коробке передач отсутствует вторичный вал, а также отсутствуют синхронизаторы, роль которых выполняет жидкость, подаваемая под давлением в верхний корпус.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена кинематическая схема гидромеханической коробки передач, на фиг. 2 представлена схема гидромеханической передачи.
Гидромеханическая коробка передач содержит первичный 1 (фиг 1) и передаточный 6 (фиг 1) валы, ведущие 3 (фиг 1) и ведомые 4 (фиг 1) шестерни расположенные попарно каждая пара в своем корпусе 2 (фиг 1). На передаточный вал напрессованы передаточные шестерни 5 (фиг 1).
Гидромеханическая передача представляет собой корпус 2 (фиг 2) в котором расположены ведущая 3 (фиг 2) и ведомая 4 (фиг 2) шестерни расположенные на первичном валу 1 (фиг 2), причем ведущая шестерня 3 (фиг 2) установлена на первичный вал 1 (фиг 2) на шлицы первичного вала, а ведомая шестерня 4 (фиг 2) установлена на втулку 5 (фиг. 2) которая установлена на шлицы первичного вала 1 (фиг 2).
На первичный вал 1 фиг. 1 подается крутящий момент, первичный вал 1 (фиг 1) передает крутящий момент на ведущие шестерни 3 (фиг 1) которые расположены на первичном валу на шлицах. При подаче жидкости в корпус передачи 2 (фиг. 1), в корпусе происходит завихрение жидкости которая приводит в движение ведомую шестерню 4 (фиг 1). Ведомая шестерня 4 (фиг. 1) передает крутящий момент на передаточную шестерню 5 (фиг. 1) которая в свою очередь вращает передаточный вал 6 (фиг 1). На выходе передаточного вала 6 (фиг. 1) устанавливается потребитель крутящего момента.
При необходимости подачи крутящего момента с передаточного вала 6 (фиг. 3) на потребитель крутящего момента под углом на выходе передаточного вала 6 (фиг. 3) устанавливается коническая передача которая состоит из ведущей шестерни конической передачи 7 (фиг 3) и ведомой шестерни конической передачи 8 (фиг 3) посаженной на вал 9 (фиг. 3). В этом случае потребитель крутящего момента устанавливается на вал 9 (фиг. 3) ведомой ведомой шестерни конической передачи 8 (фиг. 3).
Сущность изобретения заключается в следующем. На первичный вал коробки 1 (фиг 1) подается крутящий момент, так как все ведущие шестерни 3 (фиг 1) посажены на шлицы первичного вала 1 (фиг 1) то они тоже постоянно вращаются. Верхний корпус коробки представляет собой набор корпусов передач 2 (фиг 1), в каждом корпусе расположена ведущая 3 (фиг 1) и ведомая 4 (фиг 1) шестерни, ведомая шестерня 4 (фиг 2) установлена на втулку 5 (фиг 2) и жесткого сцепления с первичным валом не имеет и при выключенной передаче скользит по втулке. Сама втулка 5 (фиг 2) установлена на шлицы первичного вала 1 (фиг 2). Включая передачу мы подаем масло под давлением в корпус выбранной передачи 2 (фиг 1). В корпусе создается давление, так как ведущая шестерня 3 (фиг 1) постоянно вращается то в корпусе создается завихрение масла и по инерции масло тянет за собой ведомую шестерню 4 (фиг 1). На ведущей и ведомой шестернях расположены зубья благодаря которым эффект завихрения усиливается и передается с ведущей 3 (фиг 1) шестерни на ведомую 4 (фиг 1). Ведомая шестерня 4 (фиг 1) передает крутящий момент через зубья на шестерню передаточного вала 5 (фиг 1). Шестерни передаточного вала 5 (фиг 1) передают крутящий момент на передаточный вал 6 (фиг 1), так как шестерни на передаточном валу находятся в жестком зацеплении с передаточным валом. В результате на выходе передаточного вала получаем устойчивый крутящий момент.
Использование предлагаемой схемы гидромеханической коробки передач по сравнению с прототипом позволяет упростить конструкцию, достичь универсальности коробки передач за счет использования гидромеханической передачи для получения прямой или ускоряющей высшей передачи.