бесступенчатый замкнутый планетарный гидромеханический вариатор

Формула изобретения

Бесступенчатый замкнутый планетарный гидромеханический вариатор, содержащий ведущий и ведомый валы, гидротрансформатор и два планетарных ряда, первый из которых включает соединенную с ведомым валом эпициклическую шестерню, солнечную и центральную шестерни и соединенное с ведущим валом водило с двухвенцовыми сателлитами, второй планетарный ряд включает соединенную с турбинным колесом гидротрансформатора эпициклическую шестерню, солнечную шестерню и соединенное с ведомым валом водило с парными сателлитами, солнечные шестерни обоих планетарных рядов соединены между собой промежуточным валом, отличающийся тем, что центральная шестерня соединена с насосным колесом гидротрансформатора, а его реактор - с ведомым валом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано на легковых автомобилях вместо коробки передач.

Известна гидромеханическая передача [1], имеющая планетарный ряд, эпициклическая шестерня которого жестко соединена с насосным колесом гидротрансформатора, а солнечная шестерня - с турбинным колесом, водило планетарного ряда соединено с ведомым валом.

Недостатком данной гидромеханической передачи является низкий КПД, в котором лишь часть мощности двигателя передается на ведомый вал, минуя гидропередачу, а гидравлический элемент во всей рабочей зоне работает только тормозом.

Наиболее близким к изобретению является бесступенчатый замкнутый планетарный гидромеханический вариатор [2] , содержащий ведущий и ведомый валы, гидротрансформатор и два планетарных ряда, первый из которых включает соединенную с ведомым валом эпициклическую шестерню, солнечную и центральную шестерни и соединенное с ведущим водило с двухвенцовыми сателлитами, второй планетарный ряд включает соединенную с турбинным колесом гидротрансформатора эпициклическую и солнечную шестерни и соединенное с ведомым валом водило с парными сателлитами, солнечные шестерни обоих планетарных рядов соединены между собой промежуточным валом.

Этот вариатор является семипоточным. В нем основная часть мощности двигателя проходит по механической части устройства и семь потоков мощности суммируются на ведомом валу. На прямой передаче гидротрансформатор работает как гидромуфта.

Задачей изобретения является равномерное распределение нагрузок в обоих планетарных рядах на разных режимах работы устройства, снижение циркулирующих мощностей во втором планетарном ряду, уменьшение его размеров и веса.

Это достигается тем, что бесступенчатый замкнутый планетарный гидромеханический вариатор содержит ведущий и ведомый валы, гидротрансформатор и два планетарных ряда, первый из которых с двухвенцовыми сателлитами, а второй с парными сателлитами.

Водило первого планетарного ряда жестко соединено с ведущим валом. Эпициклическая шестерня первого планетарного ряда жестко соединена с ведомым валом. Центральная зубчатая шестерня, находящаяся в зубчатом зацеплении с малыми венцами двухвенцовых сателлитов, жестко соединена с колесом гидротрансформатора. Эпициклическая шестерня второго планетарного ряда жестко соединена с турбинным колесом гидротрансформатора, водило второго планетарного ряда жестко соединено с ведомым валом.

Солнечные шестерни обоих планетарных рядов соединены между собой промежуточным валом. Реактор гидротрансформатора жестко соединен с ведомым валом.

На чертеже изображена кинематическая схема устройства.

Бесступенчатый замкнутый планетарный гидромеханический вариатор содержит ведущий 1 и ведомый 2 валы, гидротрансформатор 3 и два планетарных ряда 4 и 5, первый из которых с двухвенцовыми сателлитами 7. Водило 8 первого планетарного ряда 4 жестко соединено с ведущим валом 1. Эпициклическая шестерня 9 первого планетарного ряда жестко соединена с ведомым валом 2. Центральная зубчатая шестерня 10, находящаяся в зубчатом зацеплении с малыми венцами 11 двухвенцовых сателлитов 6, жестко соединена с насосным колесом 12 гидротрансформатора 3. Эпициклическая шестерня 13 второго планетарного ряда 5 жестко соединена с турбинным колесом 14 гидротрансформатора 3, водило 15 второго планетарного ряда 5 жестко соединено с ведомым валом 2. Солнечные шестерни 16 и 17 обоих планетарных рядов соединены между собой промежуточным валом 18. Реактор 19 гидротрансформатора 3 жестко соединен с ведомым валом 2 устройства.

РАБОТА УСТРОЙСТВА

Гидромеханический вариатор является семипоточной передачей, работает в совокупности с одноступенчатым гидротрансформатором, встроенным последовательно в замыкающуюся ветвь, обеспечивающим самонастраивающий нужный режим работы, меняя плавно крутящий момент на ведомом валу в широком диапазоне, угловая скорость которого меняется от нуля до прямой передачи. Мощность двигателя от двухвенцовых сателлитов 6 водила 8 ведущего вала 1 делится на два потока, один поток - на эпициклическую шестерню 9 и ведомый вал 2, второй поток от центральной шестерни 10 - на насосное колесо 12 гидротрансформатора 3, на реактор 19 и на ведомый вал 2. Реактор имеет положительный знак действия, крутящий момент от которого действует по ходу вращения на ведомый вал 2. Далее поток мощности отходит от реактора на турбинное колесо 14 гидротрансформатора 3 и эпициклическую шестерню 13 второго планетарного ряда 5, от которого через парные сателлиты 7 делится на два потока, третий поток мощности отходит на водило 15 второго планетарного ряда 5, а четвертый поток мощности от солнечной шестерни 17 через промежуточный вал 18 к солнечной шестерне 16 первого планетарного ряда 4, от которой через двухвенцовые сателлиты 6 снова проходит по тем же контурам, увеличивая потоки и крутящие моменты на звеньях устройства.

После седьмого потока происходит циркуляция мощностей по этим же контурам. Диапазон трансформации гидротрансформатора в пределах возможности одноступенчатого гидротрансформатора. Семь потоков мощности суммируются на ведомом валу без потерь с высоким КПД. В работе преобладает переносное движение всех зубчатых колес и валов, что также повышает КПД устройства. На прямой передаче гидротрансформатора работает гидромуфта, и все устройство вращается как одно целое.