RU2496038C1 - Method of speed dependable torque transmission and design of fly wheel with two weight for its implementation (versions) - Google Patents
Method of speed dependable torque transmission and design of fly wheel with two weight for its implementation (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2496038C1 RU2496038C1 RU2012120295/11A RU2012120295A RU2496038C1 RU 2496038 C1 RU2496038 C1 RU 2496038C1 RU 2012120295/11 A RU2012120295/11 A RU 2012120295/11A RU 2012120295 A RU2012120295 A RU 2012120295A RU 2496038 C1 RU2496038 C1 RU 2496038C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flywheel
- engine
- transmission
- friction
- torque
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- General Details Of Gearings (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области автомобилестроения, а именно к автомобильным маховикам с двумя массами для осуществления зависимой от оборотов передачи крутящего момента, а также для гашения крутильных колебаний на низких оборотах от выходного вала двигателя к трансмиссии, и может использоваться на автомобилях, оснащенных механическими трансмиссиями с ручной или роботизированной сменой передач, или вместо гидродинамического трансформатора при использовании совместно с АКПП.The invention relates to the field of automotive industry, namely to flywheels with two masses for implementing torque-dependent transmission of torque, as well as for damping torsional vibrations at low speeds from the engine output shaft to the transmission, and can be used on cars equipped with manual mechanical transmissions or a robotic gear shift, or instead of a hydrodynamic transformer when used in conjunction with an automatic transmission.
Известны несколько аналогичных технических решений, но вариант решения по патенту РФ №2235930 от 10.06.2000 г. «Устройство для гашения крутильных колебаний (варианты)» наиболее близок по технической сущности к заявленному изобретению, в силу чего принят в качестве прототипа. Устройство для гашения крутильных колебаний образовано так называемым двухмассовым маховиком, содержащим две вращающиеся массы с возможностью гашения вибраций посредством трения. Этот двухмассовый маховик включает в себя первичную массу, закрепляемую на выходном валу двигателя, и вторичную массу. Массы установлены коаксиально и с возможностью совершать вращательные движения совместно друг с другом и по отношению друг к другу вокруг оси вращения. Первичная масса кинематически связана с вторичной массой посредством гасителя, содержащего сжимаемые аккумуляторы энергии, т.е. пружины. Устройство содержит первую связь для передачи крутящего момента между первичным элементом маховика и входным элементом и вторую связь для передачи крутящего момента между выходным элементом и вторичным элементом маховика. Между входным и выходным элементами расположен аккумулятор энергии в виде пружины, находящийся на меньшем расстояния по радиусу от оси, чем каждая из двух связей для передачи крутящего момента. Для расположения аккумуляторов энергии входной и выходной элементы содержат окна, выполненные в крайней внутренней в радиальном направлении части входного и выходного элементов. Главным недостатком прототипа является то, что он предназначен для выполнения лишь одной функции, а именно, уменьшения ударных нагрузок на трансмиссию во время смены передач.Several similar technical solutions are known, but the solution according to RF patent No. 2235930 dated June 10, 2000, “A device for damping torsional vibrations (variants)” is the closest in technical essence to the claimed invention, which is why it is adopted as a prototype. A device for damping torsional vibrations is formed by a so-called two-mass flywheel containing two rotating masses with the possibility of damping vibrations by friction. This dual-mass flywheel includes a primary mass secured to an engine output shaft and a secondary mass. The masses are installed coaxially and with the ability to perform rotational movements together with each other and with respect to each other around the axis of rotation. The primary mass is kinematically connected to the secondary mass by means of a quencher containing compressible energy storage, i.e. springs. The device comprises a first coupling for transmitting torque between the primary element of the flywheel and the input element and a second coupling for transmitting torque between the output element and the secondary element of the flywheel. Between the input and output elements there is an energy accumulator in the form of a spring located at a shorter distance along the radius from the axis than each of the two connections for transmitting torque. For arrangement of energy accumulators, the input and output elements contain windows made in the extreme radially internal part of the input and output elements. The main disadvantage of the prototype is that it is designed to perform only one function, namely, to reduce shock loads on the transmission during gear changes.
Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в расширении функций маховиков с двумя массами от единственной - гашение крутильных колебаний, приводящих к уменьшению ударных нагрузок на трансмиссию, до функции зависимой от оборотов маховика передачи крутящего момента от двигателя к трансмиссии, позволяющей производить плавный разгон автомобиля, реже производить смену передач в трансмиссии, а так же не выключать передачу в трансмиссии на время кратковременных остановок автомобиля, также как при использовании АКПП.The problem to which the present invention is directed is to expand the functions of the flywheel with two masses from the only one - damping torsional vibrations, leading to a reduction in shock loads on the transmission, to a function of the transmission of torque from the engine to the transmission depending on the speed of the flywheel, allowing smooth acceleration the car, less often to change gears in the transmission, and also do not turn off the transmission in the transmission for the duration of short stops the car, as well as when using Automatic transmission.
Поставленная задача решена тем, что предложен способ зависимой от оборотов передачи крутящего момента и конструкция маховика с двумя массами, достоверно реализующими этот способ, которые позволяют кроме гашения крутильных колебаний плавно увеличивать передачу крутящего момента от двигателя к трансмиссии с ростом оборотов маховика от заданного начального уровня на холостых оборотах двигателя до практически полной передачи на оборотах выше определенного порогового значения. Способ зависимой от оборотов передачи крутящего момента заключается в том, что между двумя соосно расположенными с возможностью свободного вращения друг относительно друга частями маховика с двумя массами, предназначенного для передачи крутящего момента от двигателя к трансмиссии, устанавливают модули, обладающие кинематическим свойством плавно изменять передаваемое ими усилие вращения от первичной к вторичной массе маховика от конструктивно-необходимого значения на оборотах холостого хода двигателя до уровня почти полной блокировки частей маховика между собой при возрастании оборотов двигателя выше определенного порогового значения, а также возвращаться обратно в состояние частичной передачи крутящего момента между частями маховика при падении оборотов двигателя до уровня холостого хода, за счет изменения воздействия на них центробежной силы. The problem is solved by the fact that a method of torque-dependent transmission of revolutions of torque is proposed and a flywheel design with two masses that reliably implements this method, which, in addition to damping torsional vibrations, can smoothly increase the transmission of torque from the engine to the transmission with increasing speed of the flywheel from a given initial level by engine idle until almost complete transmission at speeds above a certain threshold value. A method of torque transmission dependent on revolutions is that between two parts of a flywheel with two masses coaxially located with the possibility of free rotation relative to each other, designed to transmit torque from the engine to the transmission, modules are installed that have a kinematic property to smoothly change the force transmitted by them rotation from primary to secondary mass of the flywheel from the structurally necessary value at engine idle speed to the level of almost full blockage the parts of the flywheel with each other when the engine speed rises above a certain threshold value, and also return to the state of partial transmission of torque between the parts of the flywheel when the engine speed drops to the idle speed due to a change in the effect of centrifugal force on them.
Конструкция маховика с двумя массами содержит первичную массу, которая крепится к выходному валу двигателя, для этого имеются соответствующие отверстия ближе к центру первичной массы. Эта часть маховика более массивна и является несущей, то есть на ней смонтированы все остальные детали маховика. По центру первичной массы, за пределами крепежных отверстий, выполнена кольцевая опора с установленным на ней двухрядным подшипником. На внешней обойме двухрядного подшипника закреплена ступица с соответствующими резьбовыми отверстиями для крепления к ней потайными болтами вторичной массы маховика. К вторичной массе маховика возможно, при необходимости, крепление фрикционного дискового сцепления любой из известных конструкций. Вторичная масса в этом случае имеет поверхность трения для фрикционной накладки диска сцепления и по внешней кромке торцевые резьбовые отверстия для крепления корзины сцепления. По кромке вторичной массы с внутренней стороны потайными болтами прикреплено зубчатое кольцо, имеющее радиально с внутренней стороны зубчатую нарезку. Вторичная масса маховика вместе с закрепленным и отцентрированным зубчатым кольцом, также как и весь маховик в целом, должны быть обязательно сбалансированы относительно своего центра вращения. В корпусе первичной массы маховика ближе к его кромке крепятся от двух и более, в зависимости от того, какое расчетное усилие вращения должен передавать маховик, модули, обладающие кинематическим свойством зависимой от оборотов передачи крутящего момента. Данные модули, вне зависимости от их конструкции, должны быть унифицированного веса для обеспечения не нарушения баланса маховика при их первичной установке или их полной замене при износе. В настоящем описании рассмотрены две концептуальные конструкции модулей, что образует, соответственно, два конструктивных варианта маховиков с двумя массами. В первом варианте модуль с кинематическим свойством зависимой от оборотов передачи крутящего момента, именуемый далее гидравлическим модулем, основан на принципе ограниченной прокачки шестеренчатым насосом, собранном внутри него, консистентной смазки через калиброванные отверстия и канал, выполненный с возможностью перекрытия находящимся внутри него плунжером заданной массы под воздействием центробежной силы на конструктивно определенных оборотах маховика. The design of the flywheel with two masses contains the primary mass, which is attached to the output shaft of the engine, for this there are corresponding holes closer to the center of the primary mass. This part of the flywheel is more massive and is the bearing, that is, all other parts of the flywheel are mounted on it. In the center of the primary mass, outside the mounting holes, an annular support is made with a double-row bearing mounted on it. A hub with corresponding threaded holes is fixed on the outer cage of a double-row bearing for securing the flywheel secondary mass with countersunk bolts. To the secondary mass of the flywheel, it is possible, if necessary, to mount a friction disk clutch of any of the known structures. The secondary mass in this case has a friction surface for the friction lining of the clutch disc and end threaded holes on the outer edge for fastening the clutch basket. A gear ring is attached along the edge of the secondary mass from the inside with countersunk bolts, having a gear cut radially from the inside. The secondary mass of the flywheel, together with the fixed and centered gear ring, as well as the entire flywheel as a whole, must be balanced relative to its center of rotation. In the housing of the primary mass of the flywheel closer to its edge are fastened from two or more, depending on what design rotation force the flywheel should transmit, modules having the kinematic property of the torque transmission depending on the revolutions. These modules, regardless of their design, must be of uniform weight to ensure that the flywheel is not disturbed during their initial installation or when they are completely replaced when worn. In the present description, two conceptual designs of modules are considered, which forms, respectively, two constructive versions of flywheels with two masses. In the first embodiment, the module with the kinematic property of the torque-dependent transmission of torque, hereinafter referred to as the hydraulic module, is based on the principle of limited pumping of the gear pump, assembled inside it, of grease through calibrated holes and a channel, made with the possibility that the plunger inside it covers a given mass under the action of centrifugal force on the structurally determined speed of the flywheel.
Гидравлический модуль состоит из корпуса, внутри которого выполнен шестеренчатый насос. Одна из внутренних шестерен шестеренчатого насоса жестко связана с внешней шестерней, которая, в свою очередь, в собранном рабочем состоянии маховика находится в постоянном зацеплении с зубчатым кольцом вторичной массы маховика. Две камеры шестеренчатого насоса связаны между собой каналом, внутри которого находится плунжер заданной массы со сквозным отверстием по его центру вдоль его хода. Его масса рассчитана таким образом, чтобы на оборотах превышающих холостой ход двигателя за счет увеличения воздействия центробежной силы он, преодолевая возвратное усилие сжимаемой возвратной пружины и потока смазки смог перекрыть собой отверстие из камеры шестеренчатого насоса, то есть заблокировать прокачку смазки и, соответственно, вращение внутренних и наружной шестерни шестеренчатого насоса. Это приведет к блокировке вращения вторичной массы маховика относительно первичной. При падении оборотов маховика до оборотов холостого хода возвратная пружина выдавит плунжер обратно, канал прокачки смазки откроется, шестеренчатый насос и, соответственно, части маховика деблокируются. The hydraulic module consists of a housing, inside of which a gear pump is made. One of the internal gears of the gear pump is rigidly connected to the external gear, which, in turn, in the assembled working state of the flywheel is in constant engagement with the gear ring of the secondary mass of the flywheel. Two gear pump chambers are interconnected by a channel, inside of which there is a plunger of a given mass with a through hole in its center along its course. Its mass is calculated so that at revolutions exceeding the engine idle speed by increasing the effect of centrifugal force, by overcoming the return force of the compressible return spring and the lubricant flow, it could block the hole from the gear pump chamber, i.e. block the pumping of lubricant and, accordingly, the rotation of the internal and the outer gear of the gear pump. This will block the rotation of the secondary mass of the flywheel relative to the primary. When the flywheel speed drops to idle speed, the return spring will push the plunger back, the lubrication pumping channel will open, the gear pump and, accordingly, the flywheel parts are released.
Во втором варианте модуля, именуемого далее фрикционным модулем, для управления передачей крутящего момента фрикционным модулем используется увеличение или уменьшение силы трения фрикционной пары, размещенной внутри фрикционного модуля, за счет изменения воздействия на нее центробежной силы во время роста или падения оборотов маховика. Составной корпус фрикционного модуля состоит из двух скрепляемых между собой частей: основы и верхней крышки. На основе, прикрепляемой к первичной массе маховика, смонтирован механизм торможения, состоящий из двух полуколец с фрикционными накладками с одноточечным креплением, выполненные с возможностью раздвигаться подвижным центробежным грузом, имеющим расчетную центробежную массу. Подвижный центробежный груз фиксируется подшипниками в радиальном пазе основы и может двигаться вдоль нее в пределах от пружинно - винтового механизма компенсации тормозного усилия при износе тормозных накладок до упора при их полном износе. В корпусе верхней крышки фрикционного модуля на оси с использованием подшипника закреплен тормозной барабан, о внутреннюю поверхность которого в собранном состоянии фрикционного модуля трутся фрикционные накладки полуколец основы, на внешнюю часть оси которого закреплена шестерня, которая также как в первом варианте, в собранном рабочем состоянии находится в постоянном зацеплении с зубчатым кольцом вторичной массы маховика. В собранном состоянии и установленные в маховике с двумя массами фрикционные модули на холостых оборотах двигателя за счет силы трения между барабаном и полукольцами с фрикционными накладками под воздействием подвижного центробежного груза будут создавать саморегулирующееся фиксированное сопротивление вращению вторичной массы маховика относительно первичной. С ростом оборотов за счет возрастающего воздействия подвижного центробежного груза на полукольца с фрикционными накладками это сопротивление будет расти вплоть до полной остановки тормозного барабана на конструктивно определенных оборотах, что приведет к блокировке частей маховика между собой. Соответственно, с падением оборотов сопротивление вращению будет падать вплоть до начального уровня на холостых оборотах двигателя. Таким образом, оба варианта маховика с двумя массами полностью реализуют предложенный способ зависимой от оборотов передачи крутящего момента используемыми в их конструкции модулями за счет изменения регулирующего воздействия на них центробежной силы.In the second version of the module, hereinafter referred to as the friction module, to control the transmission of torque by the friction module, an increase or decrease in the friction force of the friction pair located inside the friction module is used due to the change in the effect of centrifugal force on it during the increase or decrease of the flywheel speed. The composite housing of the friction module consists of two parts that are fastened together: the base and the top cover. On the basis of the flywheel attached to the primary mass, a braking mechanism is mounted, consisting of two half rings with friction pads with single-point fastening, made with the possibility of moving apart by a centrifugal load having a calculated centrifugal mass. The movable centrifugal load is fixed by bearings in the radial groove of the base and can move along it in the range from the spring - screw mechanism for compensating the braking force when the brake linings are worn to the stop when they are fully worn. In the case of the upper cover of the friction module, a brake drum is fixed on the axis using a bearing, the friction pads of the base half rings rub on the inner surface of the friction module in the assembled state, the gear is fixed to the outer part of the axis, which, as in the first version, is in the assembled working state in constant engagement with the gear ring of the secondary mass of the flywheel. In the assembled state and installed in a two-mass flywheel, the friction modules at idle of the engine due to the friction force between the drum and half rings with friction linings under the influence of a movable centrifugal load will create a self-regulating fixed resistance to rotation of the secondary mass of the flywheel relative to the primary. With an increase in speed due to the increasing effect of a movable centrifugal load on half rings with friction linings, this resistance will increase until the brake drum stops at a structurally defined speed, which will lead to blocking of the parts of the flywheel to each other. Accordingly, with a decrease in speed, the resistance to rotation will fall down to the initial level at idle of the engine. Thus, both flywheel variants with two masses fully implement the proposed method of the modules depending on the speed of torque transmission used by their design by changing the regulatory effect of centrifugal force on them.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
На Фиг.1 - Общий вид первого варианта маховика с двумя массами, с установленным гидравлическим модулем.Figure 1 - General view of the first version of the flywheel with two masses, with the installed hydraulic module.
На Фиг.2 - Вид сверху гидравлического модуля без крышки и внешней шестерни.Figure 2 - Top view of the hydraulic module without a cover and an external gear.
На Фиг.3 - Сечение А-А гидравлического модуля.Figure 3 - Section aa of the hydraulic module.
На Фиг.4 - Общий вид второго варианта маховика с двумя массами, с установленным фрикционным модулем.Figure 4 - General view of the second variant of the flywheel with two masses, with the installed friction module.
На Фиг.5 - Вид сверху основы фрикционного модуля.Figure 5 is a Top view of the basis of the friction module.
На Фиг.6 - Вид верхней крышки с фрикционным барабаном и шестерней фрикционного модуля.Figure 6 - View of the upper cover with a friction drum and gear of the friction module.
На Фиг.7 - Вид сверху фрикционного модуля в собранном состоянии.7 is a Top view of the friction module in the assembled state.
На Фиг.8 - Вид сбоку фрикционного модуля в собранном состоянии.On Fig - side view of the friction module in the assembled state.
Конструкция маховика с двумя массами, в первом и втором варианте содержит первичную массу 1 (фиг.1 и фиг.4), имеющую снаружи пусковой зубчатый венец и ближе к центру отверстия для крепления к выходному валу двигателя. По центру первичной массы, за пределами крепежных отверстий, выполнена кольцевая опора с закрепленным на ней двухрядным радиальным подшипником. На внешней обойме двухрядного подшипника закреплена ступица 3 с резьбовыми отверстиями для крепления к ней потайными болтами вторичной массы 2 маховика. К кромке вторичной массы 2 с внутренней стороны потайными болтами прикреплено зубчатое кольцо 4, имеющее радиально с внутренней стороны зубчатую нарезку. В корпусе первичной массы маховика ближе к его кромке крепятся: гидравлический модуль 5 (фиг.1) или фрикционный модуль 20 (фиг.4). Наружная шестерня модулей в обоих вариантах, находится в постоянном зацеплении с зубчатым кольцом 4 вторичной массы маховика.The design of the flywheel with two masses, in the first and second embodiment, contains a primary mass 1 (Fig. 1 and Fig. 4) having a starting gear ring outside and closer to the center of the hole for attachment to the engine output shaft. In the center of the primary mass, outside the mounting holes, an annular support is made with a double-row radial bearing mounted on it. A
Для первого варианта маховика с двумя массами гидравлический модуль является, по сути, шестеренчатым насосом, конструкция которого показана на (фиг.2 и фиг.3). В основе принципа его работы лежит прокачка шестеренчатым насосом консистентной смазки между его камерами через калиброванные отверстия и перекрывающийся плунжером канал. Корпус гидравлического модуля состоит из несущей основы 6 с отверстиями для крепления к первичной массе 1, промежуточной части 7 и крышки 19, скрепляемые вместе при помощи болтов. В несущей основе 6 выполнен не сквозной цилиндрический канал, внутри которого установлены: плунжер 14 с заданной центробежной массой и со сквозным отверстием по центру вдоль его хода, возвратная пружина 13, винт регулировки проходного сечения калиброванного отверстия 17 и винтовая заглушка 18. Напротив камер шестеренчатого насоса в несущей основе 6 в цилиндрический канал выполнены два калиброванных отверстия 16, через которые в собранном модуле зависимой от оборотов передачи крутящего момента, осуществляется ограниченная прокачка консистентной смазки между камерами. В местах установки выступающих полуосей ведомой 8 и ведущей 9 шестерен в несущей основе 6 имеются соответствующие цилиндрические выемки. Промежуточная часть 7 имеет высоту ведомой 8 и ведущей 9 шестерен и точную обработку внутренней поверхности по радиусу их вращения. For the first version of a flywheel with two masses, the hydraulic module is, in fact, a gear pump, the design of which is shown in (figure 2 and figure 3). The principle of its operation is the pumping of grease between its chambers through calibrated holes and a channel overlapping by a plunger with a gear pump. The housing of the hydraulic module consists of a carrier base 6 with holes for fastening to the
Две внутренние полости между шестернями 8 и 9 и промежуточной частью 7 образуют две камеры шестеренчатого насоса. В промежуточной части 7 для доступа к калиброванным отверстиям 16 имеются две выемки, а также, выполнены два механизма поддержания избыточного давления смазки внутри шестеренчатого насоса, которые обеспечивают, с одной стороны, "безпровальность" переходного режима при смене направления вращения шестерен, с другой стороны, компенсируют тепловое изменение объема смазки во время длительной работы шестеренчатого насоса под нагрузкой. Он состоит из поршня 11, установленного в цилиндрическом канале промежуточной части 7, подпорной пружины 12 и резьбовой заглушки 10 с воздушным каналом. Для предотвращения выпадения поршня 11 в камеру шестеренчатого насоса цилиндрический канал имеет по кромке круговой наплыв. Крышка 19 имеет цилиндрическую выемку под полуось ведомой шестерни 8 и сквозное отверстие под полуось ведущей шестерни 9. Так как на полуось ведущей шестерни 9 во время работы гидравлического модуля 5 действуют значительные боковые нагрузки в корпусе крышки 19 для компенсации возможных нагрузок и предотвращения повышенного износа полуосей ведущей шестерни 9 и отверстия в крышке 19 под нее установлен двухрядный подшипник. В крышке 19, а также в промежуточной части 7 имеются сквозные отверстия для крепления их болтами к несущей основе 6, в которой есть соответствующие резьбовые отверстия. На полуось ведущей шестерни 9 через шпонку болтом крепится внешняя шестерня 15, предназначенная для взаимодействия с зубчатым кольцом 4 вторичной массы 2 маховика. В собранном состоянии гидравлический модуль является герметичным и полностью, то есть без воздушных пробок, заполняется консистентной смазкой через не сквозной цилиндрический канал несущей основы 6 и закрывается винтовой заглушкой 18.Two internal cavities between the gears 8 and 9 and the
Для второго варианта маховика с двумя массами фрикционный модуль показан на фиг.5, фиг.6, фиг.7 и на фиг.8. В основе принципа его работы лежит регулируемое центробежной силой изменение силы трения фрикционной пары, смонтированной внутри него. Фрикционный модуль состоит из верхней крышки 30 и основы 21 с отверстиями 27 для крепления к первичной массе 1 и отверстиями 28 для крепления корпуса верхней крышки 30. На основе 21 посредством штифтов закреплены два полукольца с фрикционными накладками 23. Штифты закреплены в основе 21 и могут иметь места фиксации в корпусе верхней крышки 30. В основе 21 выполнен радиально паз 22, в котором фиксируется и может двигаться на четырех подшипниках центробежный груз 25. Центробежный груз 25 имеет пару подшипников 24, которые, взаимодействуя с внутренней наклонной поверхностью полуколец с фрикционными накладками 23, создают усилие на их раздвижение поворотом на штифтах. Сводящая пружина 26 создает постоянную обратную раздвижению силу, ослабляя тормозное усилие при падении оборотов маховика. В основе 21 смонтирован также регулировочный пружинно-винтовой механизм компенсации тормозного усилия 29, обеспечивающий также одинаковую величину тормозного усилия по мере износе тормозных накладок и ограничительный упор (не показан на чертежах) центробежного груза 25 при их полном износе. В корпусе верхней крышки 30 имеются резьбовые отверстия для крепления ее потайными болтами к основе 21. Тормозной барабан 31 установлен в корпусе верхней крышки 30 из-за значительных боковых нагрузок с использованием двухрядного подшипника. На внешнюю часть оси тормозного барабана 31, с использованием шпонки, болтом крепится шестерня 32, предназначенная для взаимодействия с зубчатым кольцом 4 вторичной массы 2 маховика с двумя массами.For the second two-mass flywheel embodiment, the friction module is shown in FIG. 5, FIG. 6, FIG. 7, and FIG. 8. The principle of its operation is based on the centrifugal force controlled change in the friction force of the friction pair mounted inside it. The friction module consists of a
Первый вариант маховика с двумя массами для осуществления способа зависимой от оборотов передачи крутящего момента с использованием гидравлических модулей показан на фиг.1 и работает следующим образом. В первичной массе 1 маховика с двумя массами ближе к его кромке периодично закрепляют от двух или более гидравлических модулей 5, их количество зависит от величины крутящего момента, который необходимо передать от выходного вала двигателя к трансмиссии. Внешние шестерни 15 гидравлических модулей 5 находятся в постоянном зацеплении с зубчатым кольцом 4, прикрепленным к вторичной массе 2 маховика. Так как гидравлические модули 5 работают в маховике с двумя массами одинаково и синхронно, будем рассматривать их работу в целом, описывая работу лишь одного. Каждый из гидравлических модулей 5, вращаясь на холостых оборотах двигателя автомобиля в корпусе первичной массы 1 маховика, способен создавать ограниченное сопротивление вращению внешней шестерни 15, находящейся в постоянном зацеплении с зубчатым кольцом 4 закрепленным на вторичной массе 2 маховика, за счет производимой внутри гидравлического модуля работы по прокачке консистентной смазки и, следовательно, способен вращать вторичную массу 2 маховика, но с ограниченной передачей крутящего момента. The first version of a flywheel with two masses for implementing a method dependent on the speed of transmission of torque using hydraulic modules is shown in figure 1 and works as follows. In the
Гидравлический модуль показан на фиг.2 и фиг.3, заполнен консистентной смазкой, герметичен и является, по сути, шестеренчатым насосом. На холостых оборотах двигателя с включенной передачей в трансмиссии внешняя шестерня 15, находясь в постоянном зацеплении с зубчатым кольцом 4 вторичной массы 2 маховика, приводит во вращение пару шестерен: ведущую 9 и ведомую 8, вращаясь, обе шестерни осуществляют работу по прокачке смазки между камерами шестеренчатого насоса через калиброванные отверстия 16 и открытый канал с плунжером 14, выполненные в основе гидравлического модуля 6. Эта работа позволяет передавать лишь часть крутящего момента от выходного вала двигателя к трансмиссии и может поглотить всю добавочную энергию от двигателя в случае остановки автомобиля с включенной передачей в трансмиссии. С ростом оборотов маховика плунжер 14 под воздействием центробежной силы, сжимая возвратную пружину 13 и преодолевая сопротивление движущегося в канале потока смазки, будет перекрывать собой калиброванное отверстие 16 в камеру шестеренчатого насоса и на конструктивно определенных оборотах или выше перекроет канал полностью, заблокировав вращение шестерен и, соответственно, вторичной массы маховика относительно первичной. Это означает, что с ростом оборотов двигателя передача крутящего момента маховиком будет плавно расти вплоть до почти полной его передачи. Полной передачи крутящего момента гидравлическим модулем невозможно добиться из-за утечки консистентной смазки через технологические зазоры между шестернями 8 и 9 и промежуточной частью корпуса 7 и между плунжером 14 и стенками канала в основе корпуса 6. При падении оборотов двигателя, близком к холостому ходу, возвратная пружина 13 вытолкнет плунжер 14 обратно, открыв тем самым калиброванное отверстие 16 и, соответственно, канал прокачки смазки, разблокировав вращение шестерен, гидравлический модуль при этом вернется в состояние частичной передачи крутящего момента. The hydraulic module shown in figure 2 and figure 3, filled with grease, sealed and is, in fact, a gear pump. At idle of the engine with the gear engaged in the transmission, the
Гидравлический модуль, находясь в заблокированном состоянии, не реагирует на смену направления крутильной нагрузки, передаваемой маховиком с двумя массами, то есть при разгоне автомобиля, равномерном движении и торможении двигателем. В случае, если происходит изменение крутильной нагрузки в режиме частичной передачи крутящего момента гидравлическим модулем, шестерни 8 и 9 меняют направление вращения и, соответственно, прокачка консистентной смазки шестеренчатым насосом осуществляется в обратном направлении. Для обеспечения "безпровальности" смены направления передачи крутящего момента внутри шестеренчатого насоса поддерживается избыточное давление консистентной смазки двумя механизмами поддержания избыточного давления, которые так же компенсируют тепловое изменение объема смазки во время длительной работы шестеренчатого насоса под нагрузкой. В камере шестеренчатого насоса гидравлического модуля, в которую нагнетается консистентная смазка, поршень 11, полностью сжав подпорную пружину 12, опирается на заглушку 10, а, соответственно, с противоположной стороны поршень 11 под воздействием подпорной пружины 12 обеспечивает необходимое давление подпора консистентной смазки. При смене крутильной нагрузки положение поршней 11 в механизмах поддержания избыточного давления так же меняется. The hydraulic module, being in a locked state, does not respond to a change in the direction of the torsional load transmitted by the flywheel with two masses, that is, when the car accelerates, uniform movement and engine braking. In case there is a change in torsional load in the partial torque transmission mode by the hydraulic module, gears 8 and 9 change the direction of rotation and, accordingly, the grease is pumped by the gear pump in the opposite direction. In order to ensure "safetylessness" in changing the direction of torque transmission inside the gear pump, overpressure of the grease is maintained by two mechanisms for maintaining overpressure, which also compensate for the thermal change in the volume of lubricant during continuous operation of the gear pump under load. In the chamber of the gear pump of the hydraulic module into which grease is injected, the
Для регулировки передаваемого гидравлическим модулем крутящего момента на холостых оборотах двигателя в гидравлическом модуле предусмотрена настройка извне проходимости канала консистентной смазки путем изменения положения плунжера 14 регулировочным винтом 17, то есть путем частичного перекрытия плунжером 14 калиброванного отверстия 16.To adjust the torque transmitted by the hydraulic module at idle speed of the engine, the hydraulic module provides for an external adjustment of the grease channel by changing the position of the
Второй вариант маховика с двумя массами для осуществления способа зависимой от оборотов передачи крутящего момента с использованием фрикционных модулей показан на фиг.4 и работает аналогично первому варианту в части компоновки составных частей и использовании свойств фрикционных модулей на передачу крутящего момента между частями маховика с двумя массами. Так как фрикционные модули 20 аналогично первому варианту работают в маховике с двумя массами одинаково и синхронно, будем также рассматривать их работу в целом, описывая работу лишь одного. Конструкция фрикционного модуля показана фиг.5, фиг.6, фиг.7, и фиг.8. На холостых оборотах двигателя с включенной передачей в трансмиссии шестерня 32, находясь в постоянном зацеплении с зубчатым кольцом 4 вторичной массы 2 маховика, приводит во вращение тормозной барабан 31. Центробежный груз 25 под действием центробежной силы, преодолевая возвратное усилие пружины механизма компенсации тормозного усилия 29 и сводящей пружины 26, двигаясь по пазу 22 двумя подшипниками 24, которые, взаимодействуя с внутренней наклонной поверхностью полуколец с фрикционными накладками 23, создают усилие на их раздвижение поворотом на штифтах. Это означает, что полукольца с фрикционными накладками 23, соприкасаясь с внутренней поверхностью вращающегося тормозного барабана 31, будут создавать ограниченное сопротивление его вращению за счет производимой работы по преодолению силы трения. Эта работа так же позволяет передавать лишь часть крутящего момента от выходного вала двигателя к трансмиссии, либо поглотить всю добавочную энергию от двигателя в случае остановки автомобиля с включенной передачей в трансмиссии. The second version of a two-mass flywheel for implementing a method of speed-dependent transmission of torque using friction modules is shown in Fig. 4 and works similarly to the first option in terms of component layout and using the properties of friction modules to transmit torque between parts of a two-mass flywheel. Since the
С ростом оборотов маховика будет расти сила воздействия центробежного груза 25 на полукольца с фрикционными накладками 23 за счет роста воздействия на него центробежной силы. Это приведет к тому, что на конструктивно определенных оборотах двигателя или выше за счет роста силы трения вращение тормозного барабана 31 и шестерни 32 прекратится и, соответственно, вторичная часть 2 маховика станет вращаться вместе с первичной частью, полностью передавая крутящий момент от двигателя к трансмиссии. При падении оборотов двигателя, близком к холостому ходу, сводящая пружина 26 вместе с пружиной механизма компенсации тормозного усилия 29 вернет центробежный груз 25 в положение, соответствующее оборотам холостого хода двигателя, и фрикционный модуль вернется в состояние частичной передачи крутящего момента. Так же как в первом варианте маховика с двумя массами в заблокированном состоянии фрикционный модуль не реагирует на смену направления крутильной нагрузки. На оборотах маховика, близких к холостому ходу, смена крутильной нагрузки будет вызывать смену направления вращения тормозного барабана 31, но за счет низкой его инерционности будет происходить в короткий промежуток времени и, соответственно, не вызовет ощутимого "провала" в передаче крутящего момента. Для регулировки передаваемого фрикционным модулем крутящего момента на холостых оборотах двигателя предусмотрена настройка извне возвратного усилия пружины механизма компенсации тормозного усилия 29 регулировочным винтом.With the increase in the speed of the flywheel, the force of the action of the
Описанный выше способ зависимой от оборотов передачи крутящего момента позволит использовать маховики с двумя массами не только для гашения ударных нагрузок между трансмиссией и двигателем, но и реализовать функцию плавного изменения передачи крутящего момента от двигателя к трансмиссии от конструктивно-необходимого значения на оборотах холостого хода двигателя до почти полной его передачи на оборотах выше определенного порогового значения, что позволит производить плавный разгон автомобиля, реже производить смену передач в трансмиссии, а так же не выключать передачу в трансмиссии на время кратковременных остановок автомобиля, аналогично использованию АКПП, но с гораздо меньшими потерями энергии и, соответственно, с большей экономией топлива.The above-described method of torque-dependent transmission of torque allows the use of flywheels with two masses not only to absorb shock loads between the transmission and the engine, but also to realize the function of smoothly changing the transmission of torque from the engine to the transmission from the design-necessary value at engine idle to almost complete transmission at rpm above a certain threshold value, which will allow for smooth acceleration of the car, less often to change gears in transm Issy, and also do not turn off the transmission in the transmission during short stops of the car, similar to the use of automatic transmission, but with much less energy loss and, consequently, with greater fuel economy.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012120295/11A RU2496038C1 (en) | 2012-05-17 | 2012-05-17 | Method of speed dependable torque transmission and design of fly wheel with two weight for its implementation (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012120295/11A RU2496038C1 (en) | 2012-05-17 | 2012-05-17 | Method of speed dependable torque transmission and design of fly wheel with two weight for its implementation (versions) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2496038C1 true RU2496038C1 (en) | 2013-10-20 |
Family
ID=49357243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012120295/11A RU2496038C1 (en) | 2012-05-17 | 2012-05-17 | Method of speed dependable torque transmission and design of fly wheel with two weight for its implementation (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2496038C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1491091A1 (en) * | 1987-03-31 | 1992-03-07 | Предприятие П/Я Р-6639 | Device for accelerating flywheel |
| US6041678A (en) * | 1994-08-20 | 2000-03-28 | Automotive Products, Plc | Twin mass flywheel |
| RU2226242C2 (en) * | 1990-05-31 | 2004-03-27 | Лук Ламеллен унд Купплюнгсбау ГмбХ | Split flywheel and friction clutch secured on flywheel |
-
2012
- 2012-05-17 RU RU2012120295/11A patent/RU2496038C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1491091A1 (en) * | 1987-03-31 | 1992-03-07 | Предприятие П/Я Р-6639 | Device for accelerating flywheel |
| RU2226242C2 (en) * | 1990-05-31 | 2004-03-27 | Лук Ламеллен унд Купплюнгсбау ГмбХ | Split flywheel and friction clutch secured on flywheel |
| US6041678A (en) * | 1994-08-20 | 2000-03-28 | Automotive Products, Plc | Twin mass flywheel |
| RU2157473C2 (en) * | 1994-08-20 | 2000-10-10 | Отомоутив Продактс пи-эл-си | Flywheel with pair of weights |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3027355B2 (en) | Device for damping torsional vibration | |
| EP2894364B1 (en) | Decoupler with free wheel system and vibration dampening | |
| US8573374B2 (en) | Hydrodynamic torque converter | |
| JP2891706B2 (en) | Shock absorber for absorbing or compensating torsional impacts, especially torque fluctuations in internal combustion engines | |
| CN102472361B (en) | Torsional damper | |
| JPH0257743A (en) | Large-stroke vibration damper assembly | |
| US9702431B2 (en) | Damper | |
| DE102017101244B4 (en) | FLUID POWER TRANSMISSIONS | |
| US9341250B1 (en) | Hydrokinetic torque coupling device having turbine-piston lockup clutch, and related methods | |
| JPH09242825A (en) | Torsional damper | |
| US5048658A (en) | Torque transmitting apparatus | |
| CN107850180A (en) | Centrifugal force pendulum and the fluid torque-converter with centrifugal force pendulum | |
| US6003650A (en) | Torsional vibration damper with a planetary gear set with at least one toothing element | |
| CN112780722A (en) | Torque fluctuation suppression device and power transmission device | |
| US5503595A (en) | Torsion damping device for a motor vehicle, being in particular a double damped flywheel or a clutch friction wheel | |
| CN104395645A (en) | Compliant gear assembly having variable spring force | |
| RU2496038C1 (en) | Method of speed dependable torque transmission and design of fly wheel with two weight for its implementation (versions) | |
| JPH05106688A (en) | Shock absorption tupe double flywheel for automobile | |
| CN107923480B (en) | Centrifugal force pendulum and hydrodynamic torque converter with a centrifugal force pendulum | |
| RU189482U1 (en) | SHOCK ABSORBER | |
| CN108757831A (en) | Clutch assembly | |
| JP3140415B2 (en) | Torque transmission | |
| RU213305U1 (en) | Vibration damper | |
| RU189476U1 (en) | SHOCK ABSORBER | |
| JPS62118124A (en) | Device for damping torsional vibration in power transmissionsystem between member, particularly, internal combustion engine and transmisison for automobile |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140518 |