Автоматическая передача б. ф. кочеткова

)з Р 1 САНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА ши изо и выход станоел циал, ус три меха щие соо 11 и цеЭ С ВЫХ енную таное- низма тветст- нтраль- одным ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1672046, кл. Р 16 Н 33/14, 1989,Авторское свидетельство СССРй. 1672047, кл, Р 16 Н 33/14, 1989,Авторское свидетельство СССРМ 1709152, кл, Г 16 Н 33/14, 1989,Изобретение относится к мащиностроению и может быть использовано в транспортном машиностроении и станкостроении,Известна автоматическая передача, содержащая входной и выходной валы, инерционную муфту и дифференциал, кинематически связанные между собой, и муфту свободного хода, ведомая обойма которой кинематически связана с выходным валом, в которой ведомое звено инерционной муфты выполнено полым, через него пропущен входной вал, на нем последовательно установлены ведущее звено инерционной муфты и ведущая обойма механизма свободного хода, у дифференциала водило кинематически связано с входным валом. одно колесо - с выходным валом инерционной муфты, а второе - с выходным валом,Известен автоматический привод, содержащий входной и выходной валы, инерционную муфту и дифференциал, кинематически связанные между собой, и механизмы свободного хода, ведущие обоймы которых кинематически связаны с диф(54) АВТОМАТИЧ Б.Ф.КОЧЕТКОВА(57) Использование; транспо строение и станкостроение, бретения: автоматическ содержит соосные входной валы, инерционную муфту 3, у на входном валу, дифферен ленный соосно последней и свободного хода, связываю венно входной вал 1, водило ное колесо 17 дифференциа валом. 1 з,п. ф-лы, 6 ил. ференциалом, а ведомые обоймы - с выходным валом, ведомый вал инерционной муфты выполнен полым, ведущий вал муфты пропущен через него и на нем установлена ведущая обойма одного из механизмов свободного хода, а передаточное отношение кинематической связи ведомой обоймы этого механизма свободного хода с выходным 4 валом привода больше передаточного отно- С) шения кинематической связи центрального СО колеса дифференциала с выходным валом. (рИзвестна также автоматическая передача, содержащая входной и выходной валы, инерционную муфту, дифференциал, центральные колеса которого кинематически связаны с инерционной муфтой, механизмы свободного хода, ведущая и ведомая- ф обойма первого из которых установлены соответственно на первом и втором центральных колесах дифференциала, а ведущая обойма второго механизма свободного хода установлена на входном валу, водило дифференциала размещено на выходном валу, ведущий вал инерционной муфты кинемати 1768843чески связан с входным валом, ведомый соединен с центральным колесом дифференциала, а ведомая обойма второго механизма свободного хода кинематически связана со вторым центральным колесом дифференциала,Указанная автоматическая передача имеет увеличенные габариты в связи с размещением входного вала с расположенными на нем колесами параллельно инерционной муфте,Целью настоящего изобретения является повышение компактности автоматической передачи.Поставленная цель достигается тем, что в автоматической передаче содержащей входной и выходной валы, инерционную муфту. ведущий вал которой установлен на входном валу, дифференциал, первое центральное колесо которого установлено на ведомом валу инерционной муфты, водило связано с выходным валом, и три механизма свободного хода, ведущая и ведомая обоймы первого из которых соответственно с входным и выходным валами, ведомый и ведущий валы инерционной муфты установлены коаксиально, ведомые обоймы второго и третьего механизмов свободного хода установлены на выходном валу, а ведущие соответственно связаны с водилом и первым центральным колесом, а второе центральное колесо установлено на входном валу,Ведущее звено инерционной муфты установлено на ее ведомом валу. а ведомое - на ведущем валу, подвод мощности осуществлен к выходному валу передачи, а съем мощности - с входного,На фиг.1 изображена автоматическая передача; на фиг,2 и 3 - инерционная муфта в двух проекциях соответственно; на фиг.4, 5, 6 - варианты конструкции автоматической передачи,Автоматическая передача (см, фиг.1) содержит входной 1 и вцходной 2 валы. Входной вал является одновременно ведущим валом инерционной муфты 3, Ведомый 4 и ведущий 1 валы инерционной муфты установлены коаксиально с расположением ведущего вала по обе стороны муфты. На ведомом валу 4 муфты установлено первое центральное колесо 5 дифференциала. Второе центральное колесо 6 дифференциала установлено нэ входном валу 1, На вцходном валу 2 установлены ведомые обоймы трех механизмов свободного хода (МСХ) 7.8, 9. Ведущая обойма первого МСХ при помощи первой пары колес 10, 11 связана с входным валом 1. Ведущие обоймы второго 8 и третьего 9 МСХ при помощи связанных с ними второй 12, 13 и третьей 14, 15 пар колес связань 1 соответственно с водилом 16дифференциала и ведомым валом 4 инерционной муфты, Передэточнь е отношенияуказанных трех пар колес убывают в после 5 довательности их нумерации, Вал 17 водиладифференциала и ведущий вал 1 инерционной муфты установлены коаксиально.В автоматической передаче могут применяться любые инерционные муфты, допу 10 скающие вращение ведущего и ведомоговалов с разными частотами, передающиемомент, величина которого определяетсяразностью частот вращения этих валов, ипозволяющие коаксиальную установку ука 15 занных валов.В приведенной в качестве примераинерционной муфте (см, фиг,2 и 3) ведущеезвено выполнено в виде шарнирно закрепленного на ведущем валу 1 коромысла 18 с20 размещенными на его концах инерционными грузами 19 в виде тел вращения, ведомоезвено муфты выполнено в виде установленного на ведомом валу 4 наклонного диска20, находящегося в контакте с инерционны 25 ми грузами. В диске выполнено в виде прикрепленных перпендикулярно к ведущемувалу 1 двух шипов 21, служащих осями поворота рамки 22, на которой закоепленыкоромысла 18. Шипы 21 шарнира коромыс 30 ла расположены на пересечении плоскости,проходящей через диск 29, с ссевой линиейведущего вала 1, С атой целью рамка 22коромысла выполнена с изгибом, а диск 20- с выемкой 23. С целью устранения пульси 35 рующего характера вращающего момента вмуфте на дополнительных коромыслах 24,установленных с возможностью поворотана стержнях основного коромысла 18, могутбыть размещены дополнительные грузы 25,40 ось вращения каждого из которых проходитчерез ось муфты,Конструктивный вариант автоматической передачи на фиг.4 отличается от автоматической передачи, приведенной на45 фиг,1, тем, что в нем имеются только две -вторая 12, 13 и третья 14, 15 пары колес,применяемых в основном конструктивномварианте (см. Фиг.1). Цифровые обозначения узлов и деталей на фиг.4 соответствуют50 аналогичным узлам и деталям на фиг,1. Всвязи с отсутствием первой пары колес 10,11 из основного варианта, вал 17 водила 16дифференциала в данном варианте выполнен виде стержня. Автоматическая переда 55 ча по фйг.5 отличается от автоматическойпередачи по Фиг,1 тем, что в ней примененаобратная компоновка составляющих элементов, исходя из их функциональногопредназначения, т,е. ведущее звено 18, 19,24, 25 инерционной муфты 3 установлено на40 45 50 ее валу. который в основном варианте на фиг,1, 2, 3 выполняет функции ведомого вала, а ведомое звено 20 соответственно установлено на валу, который является ведущим валом этой муфты, при этом годвод мощности осуществлен к валу, который в основном варианте на фиг.1 является выходным валом, а съем мощности происходит с вала, который служи входным валом передачи, Соответствующим образом изменены также передаточные отношения применяемых пар колес. На валу 26, подводящем мощность, установлены Ведущие обоймы трех механизмов свободного хода 27, 28, 29. Ведомая обойла первого из которых п -ол" ощи первой пары кппес 30 31 связана с валом 32, с которого ос, ществляется съем мощоси и на котором устачовлены второе центральное колесо 33 дифферециала и ведомое эве. о 20 инерционной муфты 3, Ведомая обойма второго леханизма свободного хода 28 при псплощи Второй пары колес 34, 35 связана: водилом 36 дифференциаг а. Ведомая обойла третьего леханизма свободного хода 29 при помощи третьей пары колес 37, 38 связана с валом 39, на котором установлено ведущее звено 18, 19, 24. 25 инэрционнсй муфт;:. 3 и первое центральное колесо 40 дифф. ренцлала, Г ередаточнье отношения указанньх трех пар колес уменьшаОтся в послед. вательности их нумерацхи. Бал 39 ведущего звена и вал 32 ведомогг. звена инерционной муф 1 ы установлена коаксиальнс, Вал 41 Водила дифференциала и вал 32. с которого производится съем мощности, установлень коаксиально,Автоматическая передача на фиг,б отличается от автоматической передачи на фиг.5 Отсутствием первого механизма свободного хода и первой пары колес, а также выполнением вала 41 водила в виде стержня.Автоматическая передача работает следующим образол.Автоматическая передача см, фиг.1) имеет четыре режима работы, автоматическая смена которых в зависимости от нагрузки на выходном валу 2 осуществляется при помощи механизмов свободного хода (МХС). Регулирующим звеном является инерционная муфта 3, у которой величина передаваемого вращающего момента находится в зависимости от разности частот вращения ведущего и ведомого звеньев, При большой нагрузке на выходном валу 2 мощность передается через первую 10, 11 и вторую 12, 13 пары колес и соответствующие им замкнутые ЛСХ 7 и 8. При данном первом режиме работы обеспечивается наибольшее и фиксироганное по величине передаточное Отношение лежд Входным 1 и выходным 2 валами, поскольку они непосредственно связаны первой парой колес 10, 11 с соответствук щим наибольшим передаточным отношением. Инерционная муфта 3 передает максимальный по Величине момент в связи с оольшол разностью в частотах Вращения ее ведущего 1 и ведомого 4 валов. Кинематическая связь ведомого вала 4 инерционной муфтой с выходньм валол 1 через Водило 16 дифференциала позволяет увеличить частоту вращения Выход. ого вала при улленьшении нагрузки. При этом угловая скорость Выходного гала превысит угловую скорость ведомой обоймы УСХ 7, что приведет к его размыканию и прекращению передачи мощности через первую пару колес 10, 11. Зто соответствует переходу на втооой режим рабты,При втором режиме работы мощ.ость на Выходной вал передается только через МСХ 8 и дифференциал, центральные колеса 6, 5 которого передают момен 1 на водило 1 б с 001 ВетственО От ВходногО Вала 1 и Ве домого вала 4 инерционной муфты, Частота вращения ведомого вала 4, а следовательно первогО центрального колес" 5 и ".Одилэ 6, зависи. от нагрузки. ",Оэтомо В 1 о; сй режим работы является вариа 10 р;ы,;, При длльнсйшем уменьшени:-:г:узки выходной Вал увелич.лает угловую око,".Осгь и когпа ОНа СтаНЕт ОДИНВКОВОй С УЛЛОВОй С;ОРОСтЬЮ колеса 15 произойдет эамыкане третьего ЛСХ 9 и пере;од на тсстии режил работы,При третьем режиме работы мощность на выходнсй вал передается через гторой и третий УСХ 8 и 9 и связанные с ними гоответственно вторую 12, 13 и третью 14, 13 пары колес. Одновременное эамыкани МСХ 8 и 9 обуславпивает работу передачи при постоя;ном по величине передаточном отношении. Вместе с тем, ведомый вал 4 и связанный с ним третьей парои колес 14. 15 выходной вал и 1 еОт возможность увеличить частоту враценля при уменьшении нагрузки. Когда угловая скорость вьходного вала 2 превысит угловую скорость колеса 13, произойдет размыкание УСХ 8 и переход на четвертый режим работы. При четвертом режиме работы мощность на выходной вал передается только через инерционную муфту и третью пару колес 14, 15, Режим работы является вариаторным и целиком определяется известными условлями работы инерцианной муфты, при которых величина передаваемого инерционной муфтой момента находится в прямой зависимости от величины разности угловых скоростей ведущего 1 и ведомого 4 валов этой л 1 уфты,яО При увеличении нагрузки на выходном валу произойдет обратный процесс перехода на режимы работы с четвертого на первый,Работа автоматической передачи по второму варианту конструктивного оформления (см. фиг.4) аналогична приведенной выше. Отличие определяется отсутствием первой пары колес, В связи с этим передача имеет три режима работы - два вариатор. ных и один (промежуточный) с фиксированным по величине передаточным отношением. Это определяет возможность нормальной работы передачи при сколь угодно малой угловой скорости выходного вала 2 и даже при полной его остановке под воздействием приложенной нагрузки, что обеспечивает плавное изменение частоты его вращения от нулевой до максимальной, определяемой передаточным отношением пары колес 14, 15, Следовательно, второй вариант конструктивного оформления авто. матической передачи имеет свойства агтоматического вариатора с двумя режимами работы.Автоматическая передаа по третьему варианту конструктивного оформления (см, фиг.5) имеет два фиксированных по вевиюне и два вариаторных режима работь. Она работает аналогично передаче по первому варианту конструктивноо оформления с учетом обратной компоновки составив;О- щих элементов, исходя из их функционального предназначения. При этом работоспособность передачи обеспечивается тем, что передаточные отношения первой ЗО, 31, второй 34, 35 и третьей 37, 38 пар . колес уменьшаются в последовательностиих нумерации.При первом режиме работы при большой нагрузке на валу 32, с ко 1 орого проис - ходит съем мощности, мо.цность от вала, ": на вал 32 передается через первый и второй МСХ 27, 28, связанные с ним первую ЗО, 3" и вторую 34, 35 пары колес и инерционную муфту 3, МСХ 29 отключен в связи с тем, что колесо 37, связанное с валом 39, вращается с большей угловой скоростью по сравнению с валом 26. Режим работы имеет фиксированное и наибольшее по величине передаточное отношение, определяемое перв": парой колес. При уменьшении нагрузки на валу 32 его угловая скорость возрастает в связи с большой величиной разности в частотах вращения ведущего и ведомого звеньев инерционной муфты. Эта приведет к размыканию МСХ 27 и переходу на второй режим работы,При втором режиме работы замкнут один МСХ 28 и мощность передается через Г2 О 2 " ( г Й. ло 45 50 55 пару кол,"с 34, 35, дифференциал и инерц,1- Онную муфту, Уомен 1 на Оба Центральных колеса 33, 4 О и связанные с ни;ли валы 32, 39 передается через водило 36, пежим работы является вариаторным благодаря возможности центральных колес 33, 40 вращаться с переменной частотой. При дальнейшем уменьшении нагрузки на валу 32 частота его вращения возрастает, что при неизменной частоте вращения вала 2 Г и -О дила 36 приведет к уменьшениго частоты вращения колеса 37 и замыканию МСХ 2 О,Произойдет перех( на третий режил оаб:- При третьем режиме работы моцс.-ьпередается через замкнутые второй и третий МСХ 28, 29 л связанные с ни 1 втордО34 35 и третью 37;Я пары колес, 1 ри 1 О,Центральные О .е.а 3:,. 4 врац 1 адг;". О; носительно друг друга с посгоянной асгоОй,что Обславливае, раЬ. г передачи п".,и ф;ксираванной ве 1 ичине пе;: вдетоьч.Отношения, Дальнейше уменьшене , а, :рузкина валу 32 прив:дт к чвеличениго - ;го угловой скооости, Одновоеменна. возрастанию частоты враще.ие ,тОООй 1 эрь,ч;:34, "5, раэмыьч 1 ио,Я:у 2: и г,=,ЕТВЕОТЫй; ЕжИМ РЫ" "ь.П 4 . че;, встем;,жим ;,аботы мощ"НОСТЬ ПврЕ(ча,"С," ТОЛ:КО ЧЕ,1 ЭЭ ОЕТ:чй 1 У Хгре щпр"1 1 )рМ","ТУ ОК:1 О"ДО""Р" 1-"ч.В Ч.Я ;ЗрИа Гори, М ОСКСЛ, Д ;э 11 гпОПр деляетя ус;лги,",; ц, Оаб,ы и,е, иО,.,оимуфтыПри увеГичении нагзки на в.Злу 32. скоторого Осуецес Бляется съем мощности,происходит Обратный процесс автоматического переюночения режимов работы,Работа автоматической передачи пОчетвертому ковосрук уивном/ эаОиантГ см,т 1 и банэл гирп приегг. нл 1 це пс" гда ге гсм, фиг,5) паОетьему ко 1 струхтивно -му вариану Отличие ОпределяетсяОтсутствием в составе передачи первогоМСХ 27 и связанной с ним первой парыколес. Лсходя из этого, характер режимгвработы данной передачи аналогичен режимам работы автоматической передачи повторому варианту конструктивнсго оформленич (см, фиг,4).В связи с чередованием в автоматической передаче фиксированных по величинеи вариаторных режимов работы, -азница ввеличине передаточных Отногцений применяемых пар колес может быть неограниченной., что Определяет воз ложностьавтоматического регулирования величиныпередаваемого момента и частоты враьцения в широких пределах, 176884 Э 10Поставленная изобретением цель достигается тем, что в отличие от известных автоматических передач, в описываемой передаче (во всех вариантах ее конструктивного оформления) отсутствует параллельный инерционной муфте вал с установленными на нем колесами, что повышает компактность автоматической передачи. Формула изобретения 1. Автоматическая передача, содержащая входной и выходной валы, инерционную муфту, ведущий вал которой установлен на входном аралу, дифференциал, первое центральное колесо которого установлено на ведомом валу инерционной муфты, а водило связано с выходным валом, и три механизма свободного хода, ,ведущая и ведомая обоймы первого из которых соответственно связаны с входным и выходным валами, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью получения компактности передачи, ведущий и ведо мый валы инерционной муфты установленыкоаксиально, ведомые обоймы второго и третьего механизмов свободного хода установлены на выходном валу, ведущие соответственно кинематически связаны с 10 водилом и первым центральным колесом, авторое центральное колесо установлено на выходном валу.2, Передача по п.1, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что ведущее звено инерционной муфты 15 установлено на ее ведомом валу, а ведомое- на ведущем валу, подвод мощности осуществлен к выходному валу передач, а сьем мощности - с выходного,1768843 Составитель Б,Кочетков Техред М.Моргентал Корректор АВорович Редактор Т.Орлова Заказ 3632 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская нэб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101