механическая передача с гидроавтоматическим регулированием мощности

Формула изобретения

Механическая передача с гидроавтоматическим регулированием мощности, содержащая связанный с двигателем входной вал и связанный с движителем выходной вал, соединенные между собой планетарной передачей, один из выходных элементов которой связан с насосом гидросистемы управления планетарной передачей, отличающаяся тем, что планетарная передача выполнена в виде симметричного дифференциала, второй выходной элемент которого также связан с аналогичным насосом гидросистемы управления планетарной передачей, причем насосы через золотниковое устройство, находящееся в кинематической связи с сошкой рулевого привода, сообщаются с единым регулятором расхода жидкости, имеющим привод от обоих выходных элементов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях транспортных машин.

Известна механическая передача с гидроавтоматическим регулированием мощности (патент РФ N02118261, МПК F16H 39/00; 1998 г), содержащая связанный с двигателем входной вал и связанный с движителем выходной вал, соединенные между собой планетарной передачей с водилом, один из выходных элементов которой связан с насосом гидросистемы управления планетарной передачей, при этом насос связан с водилом и снабжен регулятором расхода жидкости, установленным на входном валу.

Указанное техническое решение является наиболее близким к заявленному по технической сущности и достигаемому результату. Однако недостатком данной механической передачи с гидроавтоматическим регулированием мощности является отсутствие согласованности взаимодействия движителей одной оси при различном сцеплении колес с опорной поверхностью, что отрицательно влияет на проходимость транспортного средства. Кроме этого, при движении по криволинейной траектории с малыми радиусами поворота не обеспечивается чистое качение забегающего колеса вследствии срабатывания регулятора расхода жидкости, что вызывает ухудшение управляемости транспортного средства и снижение срока службы движителя.

Технический результат направлен на повышение тягово-скоростных свойств транспортного средства и улучшение его управляемости за счет гидроавтоматического регулирования соотношения тяговых усилий на движителях одной оси и рационального их использования в зависимости от условий сцепления колес с опорной поверхностью, а также увеличение срока службы движителя путем автоматического отключения регулятора расхода жидкости при отклонении транспортного средства от прямолинейного движения.

Технический результат достигается тем, что механическая передача с гидроавтоматическим регулированием мощности, содержащая связанный с двигателем входной вал и связанный с движителем выходной вал, соединенные между собой планетарной передачей, один из выходных элементов которой связан с насосом гидросистемы управления планетарной передачей, при этом планетарная передача выполнена в виде симметричного дифференциала, второй выходной элемент которого также связан с аналогичным насосом гидросистемы управления планетарной передачей, причем насосы через золотниковое устройство, находящееся в кинематической связи с сошкой рулевого привода, сообщаются с единым регулятором расхода жидкости, имеющим привод от обоих выходных элементов.

Отличительными признаками от прототипа является то, что планетарная передача выполнена в виде симметричного дифференциала, второй выходной элемент которого также связан с аналогичным насосом гидросистемы управления планетарной передачей, причем насосы через золотниковое устройство, находящееся в кинематической связи с сошкой рулевого привода, сообщаются с единым регулятором расхода жидкости, имеющим привод от обоих выходных элементов.

На фиг.1 представлена принципиальная схема предлагаемой механической передачи, на фиг.2 - вариант выполнения регулятора расхода жидкости.

Механическая передача содержит входной вал 1, связанный с двигателем, и выходные валы 3 и 4, связанные с движителями (колесами) 5 и 6. Валы соединены между собой посредством дифференциала 2. На валах 3 и 4 установлены шестерни 7, 8, приводящие в действие регулятор расхода жидкости 9 и насосы 10 и 11, имеющие всасывающие магистрали 12, 13, выведенные в картер дифференциала 14. Нагнетательные магистрали 15 и 16, сообщаются с золотниковым устройством 17, кинематически связанным с сошкой 18 рулевого привода.

В зависимости от положения золотникового устройства 17 нагнетательные магистрали 15 и 16 могут сообщаться или с картером дифференциала 14 через сливную магистраль 19, или с регулятором расхода жидкости 9.

Регулятор расхода жидкости содержит корпус 20, к которому подведены нагнетающие магистрали 43, 44 и сливная магистраль 21 регулятора расхода жидкости (Фиг.2). В корпусе размещены конусные клапаны 22, 23, жестко связанные между собой посредством штока 24. С клапанами 22, 23 через шарики 25, 26 взаимодействуют штоки 27 и 28. Со штоками контактируют подпружиненные пружинами 29, 30 и 48, 49 грузы 31, 32 и 33, 34, установленные на осях 35, 36 и 50, 51, закрепленных на шестернях 39 и 40. На входе в нагнетающие магистрали 43 и 44 имеются конусные седла 41 и 42.

Работает механическая передача следующим образом. При прямолинейном движении в хороших дорожных условиях, когда сцепление колес с опорной поверхностью одинаково, кутящий момент передается от двигателя через входной вал 1 на дифференциал 2. От дифференциала крутящий момент равномерно распределяется между выходными валами 3 и 4 ведущих колес 5 и 6, обеспечивая их вращение с равными угловыми скоростями.

В силу того, что выходные валы 3 и 4 вращаются с одинаковыми угловыми скоростями, шестерни 7 и 8 привода регулятора расхода жидкости 9 также имеют одинаковую частоту вращения, что обеспечивает нейтральное положение конусных клапанов 22, 23. При этом жидкость из картера дифференциала 14 насосами 10 и 11, приводимыми во вращение от шестерен 7 и 8, подается по нагнетательным магистралям 15 и 16 к золотнику 45. При нейтральном положении рулевого колеса, соответствующем прямолинейному движению, сошка рулевого привода 18 устанавливает золотниковое устройство 17 в положение, обеспечивающее сообщение нагнетательных магистралей 15 и 16 с регулятором расхода жидкости. Так как конусные клапаны 22, 23 находятся в нейтральном положении, то жидкость, проходя через регулятор 9, по сливной магистрали 21 возвращается в картер дифференциала 14.

При преодолевании труднопроходимых участков в условиях различного сцепления ведущих колес одной оси с опорной поверхностью происходит буксование одного из них. При этом дифференциал 2 в силу своих свойств передает весь крутящий момент, поступающий от двигателя через входной вал 1, на колесо с наименьшим сопротивлением движению, то есть на буксующее колесо. Предположим, что буксующим является колесо 6. Тогда шестерня 39 регулятора расхода жидкости, приводимая во вращение от закрепленной на выходном валу 4 шестерни 8, будет иметь большую частоту вращения по сравнению с шестерней 40 регулятора 9, приводимой во вращение шестерней 7 выходного вала 3. Вследствии этого грузы 31 и 32, связанные с шестерней 39, за счет увеличения центробежной силы по сравнению с грузами 33, 34, начинают расходиться, перемещаясь вокруг осей 35 и 36 и своими упорами, преодолевая усилие пружин 29 и 30, перемещают шток 27 с шариком 25 и конусным клапаном 22 в сторону конического седла 41, постепенно перекрывая проходное сечение нагнетающей магистрали 43.

При этом возрастает сопротивление вращению насоса 11 и связанного с ним через шестерню 8 выходного вала 4. Таким образом обеспечивается принудительное его торможение, в результате чего крутящий момент начинает передаваться на выходной вал 3, обеспечивая вращение колеса 5 с более высоким коэффициентом сцепления с опорной поверхностью. Такое положение будет наблюдаться до выравнивания угловых скоростей вращения шестерен 7 и 8, а следовательно, и выходных валов 3 и 4, обеспечивая возможность преодоления труднопроходимых участков с различным коэффициентом сцепления колес с опорной поверхностью.

При изменении прямолинейного движения в результате поворота рулевого колеса перемещение сошки рулевого управления поперечного ползуна 46, шарика 47 и золотника 45 в положение, при котором нагнетающие магистрали 15 и 16 сообщаются со сливной магистралью 19. При этом насосы 10 и 11 будут работать вхолостую и срабатывание регулятора расхода жидкости 9, вызванное разницей частот вращения выходных валов 3 и 4 забегающего и отстающего колес, не отразится на производительности насосов 10 и 11. При возвращении рулевого колеса в нейтральное положение, соответствующее прямолинейному движению, золотник под действием пружины 52 возвращается в исходное положение. Таким образом, обеспечивается автоматическое отключение и включение регулятора расхода жидкости 9 при отклонении транспортного средства от прямолинейного движения.

Предлагаемая конструкция механической передачи с гидроавтоматическим регулированием мощности позволяет повысить проходимость транспортного средства путем согласования взаимодействия движителей одной оси при различном их сцеплении с опорной поверхностью, а также улучшить управляемость машины и увеличить срок службы движителей за счет автоматического отключения регулятора расхода жидкости при отклонении транспортного средства от прямолинейного движения.