RU2585093C1 - Гидромеханическая автоматическая многоступенчатая коробка переключения передач для транспортного средства и транспортное средство - Google Patents
Гидромеханическая автоматическая многоступенчатая коробка переключения передач для транспортного средства и транспортное средство Download PDFInfo
- Publication number
- RU2585093C1 RU2585093C1 RU2015112829/11A RU2015112829A RU2585093C1 RU 2585093 C1 RU2585093 C1 RU 2585093C1 RU 2015112829/11 A RU2015112829/11 A RU 2015112829/11A RU 2015112829 A RU2015112829 A RU 2015112829A RU 2585093 C1 RU2585093 C1 RU 2585093C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gear
- vehicle
- wheel
- turbine
- working fluid
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H47/00—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
- F16H47/06—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
- B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
- B60K17/10—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of fluid gearing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H41/00—Rotary fluid gearing of the hydrokinetic type
- F16H41/04—Combined pump-turbine units
- F16H41/22—Gearing systems consisting of a plurality of hydrokinetic units operating alternatively, e.g. made effective or ineffective by filling or emptying or by mechanical clutches
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H47/00—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
- F16H47/06—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type
- F16H47/07—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type using two or more power-transmitting fluid circuits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
- F16H57/0409—Features relating to lubrication or cooling or heating characterised by the problem to increase efficiency, e.g. by reducing splash losses
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
- F16H61/48—Control of exclusively fluid gearing hydrodynamic
- F16H61/50—Control of exclusively fluid gearing hydrodynamic controlled by changing the flow, force, or reaction of the liquid in the working circuit, while maintaining a completely filled working circuit
- F16H61/52—Control of exclusively fluid gearing hydrodynamic controlled by changing the flow, force, or reaction of the liquid in the working circuit, while maintaining a completely filled working circuit by altering the position of blades
- F16H61/56—Control of exclusively fluid gearing hydrodynamic controlled by changing the flow, force, or reaction of the liquid in the working circuit, while maintaining a completely filled working circuit by altering the position of blades to change the blade angle
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
- Control Of Fluid Gearings (AREA)
- Arrangement Of Transmissions (AREA)
- General Details Of Gearings (AREA)
Abstract
Изобретение относится к гидромеханическим автоматическим коробкам переключения передач скорости (АКПП), а также к транспортным средствам для передвижения по суше и на воде, использующим гидромеханические АКПП. В АКПП шестеренные зубчатые передачи выполнены в виде размещенной на входном валу центральной шестерни и установленных с зубчатым зацеплением с ней шестерней, имеющих различные диаметры. Каждая из шестерней установлена на входном валу одного гидротрансформатора с центробежными колесами насоса и турбины, размещенными на его входном и выходном валах и образующими круг циркуляции рабочей жидкости. В круге циркуляции размещены также поворотные лопатки реактора. Раскрыты особенности выполнения геометрических параметров и форм профилирования лопаток центробежных колес насосов и турбин гидротрансформаторов, а также их выполнение с безлопаточным щелевым диффузором на входе в турбинное колесо. Достигается высокое КПД, малые размеры АКПП. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 8 ил.
Description
Изобретение относится к гидромеханическим автоматическим коробкам переключения передач скорости (АКПП), а также к транспортным средствам различного назначения (для сухопутного передвижения и для передвижения на воде), использующим гидромеханические АКПП.
Для современных автомобилей в настоящее время используют гидромеханические АКПП с большим числом передач скорости (5-8 для легковых автомобилей высокого класса, 12-14 для грузовых автомобилей, автобусов и т.д.). Такие АКПП обеспечивают комфортное движение и высокую топливную экономичность в широком диапазоне скоростей движения транспортного средства. (См. В.В. Осепчугов, А.К. Фрумкин «Автомобиль. Анализ конструкций, элементы расчета», М.: Машиностроение, 1989 г., стр. 89).
Известны гидромеханические АККП транспортного средства, в частности автомобиля, содержащие шестеренные зубчатые передачи и шестеренный редуктор, а также гидротрансформатор с центробежными колесами насоса и турбины и реактором, связанный с емкостью с рабочей жидкостью через насос подачи рабочей жидкости. Также известно транспортное средство, содержащее данный тип коробки передач, электронно-гидравлический блок переключения и управления ступенями передач и насос подачи рабочей жидкости, связанный с емкостью с рабочей жидкостью. Передача крутящего момента от вала двигателя к движителям транспортного средства (в данном случае колесам) производится на режимах движения транспортного средства при его трогании с места и на малых скоростях прямого и заднего хода с помощью гидротрансформатора. На режимах движения с большими скоростями электронно-гидравлический блок управления отключает гидротрансформатор, и передача крутящего момента от вала двигателя к узлам перемещения производится многочисленными планетарными шестеренными рядами и шестеренными редукторами, автоматически включаемыми и выключаемыми с заданной очередностью посредством фрикционных муфт трения и фрикционных тормозных лент (В.В. Осепчугов, А.К. Фрумкин «Автомобиль. Анализ конструкций, элементы расчета», М.: Машиностроение, 1989 г., стр. 87, фиг. 63).
Известные гидромеханические АКПП, за счет наличия в них многочисленных высокоточных деталей и узлов, являются достаточно сложными и трудоемкими в изготовлении, а также имеют ограниченный ресурс эксплуатации, что снижает надежность их работы и безопасность движения транспортного средства. В автомобиле одна АКПП осуществляет работу всех четырех колес с одной и той же передачей скорости. Известные АКПП, обладая достаточными габаритами, не позволяют реализацию каких-либо других вариантов взаимодействия с колесами, что ограничивает маневренность и устойчивость транспортного средства.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является упрощение конструкции, повышение надежности работы, а также увеличение ресурса гидромеханической АКПП транспортного средства, за счет обеспечения гидродинамической передачи скорости и крутящего момента во всем диапазоне режимов движения транспортного средства, а также повышение надежности, устойчивости и маневренности транспортного средства.
Технический результат достигается тем, что в гидромеханической автоматической многоступенчатой коробке переключения передач транспортного средства, содержащей входной вал от двигателя и шестеренные зубчатые передачи от входного вала к каждой ступени передач, шестеренные зубчатые передачи выполнены в виде размещенной на входном валу центральной шестерни и установленных с зубчатым зацеплением с ней шестерней различных ступеней передач, имеющих различные диаметры, причем каждая из этих шестерней установлена на входном валу, по меньшей мере, одного гидротрансформатора с центробежными колесами насоса и турбины, размещенными, соответственно, на его входном и выходном валах и образующими круг циркуляции рабочей жидкости, а также с размещенными в круге циркуляции поворотными лопатками реактора, при этом каждый гидротрансформатор электронно и гидравлически связан с блоком переключения и управления ступенями передач транспортного средства, при этом передаточное соотношение между центральной шестерней и шестерней переключения на ступень самой высокой передачи выполнено в соответствии со следующим соотношением:
, где
- максимальное число оборотов входного вала гидротрансформатора, работающего на данной ступени передачи;
- максимальное число оборотов вала двигателя,
- значение максимальной мощности двигателя (размерность в кВт).
Кроме того, в гидротрансформаторах может иметь место следующее:
- центробежное колесо насоса выполнено с профилированными лопатками с поворотом средней линии их профиля на угол 122°-135°, при этом соотношение величины наружного диаметра центробежного колеса насоса D2p и величины входного диаметра его профилированных лопаток D1p составляет: D2p/D1p=1,4-1,9;
- центробежное колесо турбины выполнено с профилированными лопатками с поворотом средней линии их профиля на угол 110°-120°, при этом соотношение величины наружного диаметра центробежного колеса турбины D2т и величины входного диаметра его профилированных лопаток D1т составляет: D2т/D1т=1,1-1,3;
- центробежное колесо турбины выполнено с безлопаточным щелевым каналом, образованным дисками центробежного колеса турбины перед его профилированными лопатками и имеющим диаметральную протяженность, равную соотношению: D1т/D2p=1,15-1,4, где D1т - величина входного диаметра профилированных лопаток центробежного колеса турбины, а D2p - величина наружного диаметра центробежного колеса насоса;
- лопатки реактора выполнены поворотными с возможностью их фиксации в полностью открытом, частично открытом и полностью закрытом положениях;
- в гидротрансформаторах круг циркуляции рабочей жидкости сообщен с насосом откачки воздуха в окружающую среду транспортного средства.
Технический результат достигается также тем, что в транспортном средстве, содержащем блок автоматического переключения и управления ступенями передач, связанный с насосом подачи рабочей жидкости из емкости с рабочей жидкостью, по меньшей мере, одну автоматическую коробку переключения ступеней передач и движители, автоматическая коробка переключения передач выполнена в вышеизложенной конструкции и связана своим выходным валом, по меньшей мере, с одним из движителей, при этом движители представляют собой колеса, винты или гусеницы.
Кроме того, транспортное средство снабжено насосом откачки воздуха в окружающую среду, сообщенным с воздушной полостью емкости с рабочей жидкостью, при этом указанная воздушная полость сообщена также с кругом циркуляции рабочей жидкости каждого из гидротрансформаторов автоматической коробки переключения ступеней передач.
Предлагаемое техническое решение позволяет создать принципиально новую технологию выполнения конструктивной схемы автоматической коробки переключения передач скорости от двигателя к движителям (колесам, гребным винтам и т.д.), что открывает возможности для построения транспортных средств новых поколений с повышенной надежностью, устойчивостью и маневренностью.
Предлагаемая АКПП обеспечивает во всем диапазоне режимов движения транспортного средства гидродинамическую передачу крутящего момента и скорости вращения от вала двигателя на свой выходной вал, причем на каждой ступени передачи работает соответствующий данному режиму гидротрансформатор. В такой АКПП отсутствуют какие-либо планетарные шестеренные ряды, фрикционные муфты трения и фрикционные тормозные ленты.
Гидротрансформаторы в АКПП размещаются по окружности вокруг центральной зубчатой шестерни, устанавливаемой на входном валу коробки, связанном с валом двигателя, определяя, таким образом, барабанный тип конструкции. Центральная шестерня находится в зубчатом зацеплении с шестернями меньшего диаметра с различным передаточным числом, закрепляемыми на входных валах каждого гидротрансформатора, обеспечивая повышение частоты его вращения. Соотношение величины максимального числа оборотов входного вала гидротрансформатора, работающего на самой высокой ступени передачи коробки
и величины максимальных чисел оборотов вала двигателя
, выполняется равным или более
, где
- значение максимальной мощности двигателя (размерность в кВт). Это позволяет обеспечить повышенный уровень чисел оборотов входных валов гидротрансформаторов, что, в свою очередь, обеспечивает оптимально малые объемы внутренних полостей кругов циркуляции, приводя к малой продолжительности их заполнения рабочей жидкостью (примерно 0,3-0,4 секунды), при включении гидротрансформаторов. Эта особенность позволяет изготавливать АКПП с малыми диаметральными габаритами.
Указанные особенности выполнения насосных и турбинных колес обеспечивают достижение исключительно высоких значений КПД гидротрансформатора, достигающих 92%-93% на режимах передаточных отношений частоты вращения турбины nт и частоты вращения насоса np, равных nт/np=0,95-1,0.
Снабжение транспортного средства насосом откачки воздуха в окружающую среду, сообщенным с воздушной полостью емкости с рабочей жидкостью, в свою очередь, сообщенной с кругом циркуляции рабочей жидкости каждого из гидротрансформаторов АКПП, обеспечивает вращение колес насоса и турбины в гидротрансформаторах отключенных ступеней передачи при пониженных давлениях с малыми гидромеханическими потерями.
Малые размеры АКПП позволяют разместить на автомобиле несколько идентичных коробок передач, что позволяет осуществлять работу движителей с разными передачами скорости. Каждый из движителей может быть связан со своей АКПП. Возможен также вариант связи движителей, размещенных по одной стороне транспортного средства, с одной АКПП, а движителей, размещенных на другой стороне транспортного средства, - с другой АКПП.
Изобретение поясняется графически, где:
- на фиг. 1 представлена общая схема расположения в АКПП ступеней передач;
- на фиг. 2 представлена общая схема предлагаемой АКПП;
- на фиг. 3 представлена общая схема предлагаемой АКПП с увеличенным числом ступеней передач;
- на фиг. 4 представлено укрупненно место A фиг. 2;
- на фиг. 5 представлена схема поворота профилированных лопаток в центробежном колесе насоса гидротрансформатора;
- на фиг. 6 представлена схема поворота профилированных лопаток в центробежном колесе турбины гидротрансформатора;
- на фиг. 7 представлена схема управления движителями транспортного средства от нескольких АКПП (2 АКПП, связанные с движителями, расположенными по одной стороне транспортного средства);
- на фиг. 8 представлена схема управления движителями транспортного средства от нескольких АКПП (4 АКПП, каждая из которых связана с одним движителем).
АКПП содержит размещенную на валу 1 двигателя центральную шестерню 2, и установленные вокруг нее с зубчатым зацеплением с ней переключающие шестерни 3, выполненные с различным диаметром в зависимости от необходимой величины повышения частоты вращения. Каждая из шестерней 3 осуществляет переключение, по меньшей мере, на одну из ступеней передач. Шестерни 3 размещены на входных валах 4 гидротрансформаторов 5. Каждый гидротрансформатор 5 (см. фиг. 2) содержит установленное на валу 4 центробежное колесо 6 насоса и установленное на его выходном валу 7 центробежное колесо 8 турбины, образующие круг 9 циркуляции рабочей жидкости, в котором установлены поворотные лопатки 10 реактора с устройством 11 их поворота в заданное положение. Электронно-гидравлический блок 12 переключения ступеней передачи скорости и крутящего момента через канал 13 управляет подачей рабочей жидкости в круге 9 циркуляции. Жидкость подается из имеющейся на транспортном средстве емкости 14 с рабочей жидкостью посредством насоса 15 подачи рабочей жидкости. Слив рабочей жидкости из кругов 9 циркуляции в емкость 14 осуществляется по каналу 16. Транспортное средство также содержит насос отсоса воздуха 17, который связан с валом 1 двигателя и своим всасывающим патрубком соединен каналом 18 с воздушной полостью емкости 14. Насос 15 подачи рабочей жидкости включается в работу через вал 1 от двигателя, либо при помощи дополнительного электродвигателя 19. Для охлаждения рабочей жидкости используется эжекторный струйный насос 20, обеспечивающий прокачку рабочей жидкости через воздушно-жидкостный теплообменник 21. В теплообменнике охлаждение рабочей жидкости производится потоком воздуха от электровентилятора 22 и потоком воздуха, набегающего при движении транспортного средства.
Турбинное колесо 8 через понижающую частоту вращения зубчатую шестеренную передачу 23 связано с единым для всех гидротрансформаторов 5 шестеренным редуктором 24, размещенным на выходном валу АКПП и выполненным преимущественно 3-, 4-поточным.
Устройство 11 установки поворотных лопаток 10 реактора в заданное фиксированное положение представляет собой, например, подпружиненный поршень, рабочая полость которого соединена каналами с насосом 15 подачи рабочей жидкости. Поворотные лопатки 10 реактора могут устанавливаться, по крайней мере, в три фиксированных положения, открывающие полностью проходное сечение круга циркуляции 9 (режим работы гидротрансформатора 5 с передачей максимальной мощности и максимального КПД); закрывающие полностью проходное сечение круга циркуляции 9 (режим работы гидротрансформатора 5 с нулевой передачей мощности и в осушенном состоянии внутренней полости круга циркуляции для уменьшения механических потерь при вращении колес); закрывающие частично на 20% проходное сечение круга циркуляции 9 (режим работы гидротрансформатора 5 с передачей величины мощности на 20%-25%, меньшей максимальной и с величиной КПД на уровне 85-86%). Указанные три фиксированных положения поворотных лопаток позволяют осуществлять режимы 2-х ступеней передачи мощности с разным передаточным отношением скорости в АКПП при работе одного гидротрансформатора 5. Для выполнения АКПП с увеличенным числом передач скорости на одном валу 4 могут устанавливаться насосные колеса 7 двух гидротрансформаторов 5 (см. фиг. 3). Два гидротрансформатора позволяют осуществлять режимы 4-х ступеней передачи мощности.
В гидротрансформаторах 5 между лопатками насосного колеса 6 и лопатками турбинного колеса 8 сформирован безлопаточный канал 25 диаметральной протяженностью D1т/D2p=1,15-1,4, где D1Т - входной диаметр профилированных лопаток 26 турбинного колеса 8, а D1P - входной диаметр профилированных лопаток 27 насосного колеса 6. Канал 25 является безлопаточным щелевым диффузорным устройством с вращающимися при работе гидротрансформатора боковыми ограничительными стенками 28, являющимися частью дисков турбинного колеса (фиг. 4). В таком безлопаточном щелевом диффузоре по закону постоянства циркуляции происходит эффективное уменьшение окружных составляющих скоростей потока, приводящее к росту давления перед лопатками 26 турбины и к уменьшению ударных потерь на их входных кромках.
Центробежное колесо 6 насоса гидротрансформатора 5 выполнено с профилированными лопатками 27, имеющими поворот средней линии профиля на угол
, где
- радиальный угол между входной и выходной кромками лопаток колеса насоса;
- угол установки средней линии профиля на входном диаметре колеса насоса;
- угол установки средней линии профиля на выходном диаметре колеса насоса. При этом соотношение величины наружного диаметра колеса и величины входного диаметра лопаток 28 равно: D2p/D1p=1,4-1,9 (фиг. 5).
Центробежное колесо 8 турбины также выполнено с профилированными лопатками, имеющими поворот средней линии профиля на угол
, где
- радиальный угол между входной и выходной кромками лопаток;
- угол установки средней линии профиля на входном диаметре колеса турбины;
- угол установки средней линии профиля на выходном диаметре колеса турбины. При этом соотношение величины наружного диаметра колеса 8 и величины входного диаметра его лопаток 26 равно: D2т/D1т=1,1-1,3 (фиг. 6).
Указанные особенности выполнения насосных и турбинных колес обеспечивают достижения исключительно высоких значений КПД гидротрансформатора, достигающих 92%-93% на режимах передаточных отношений частоты вращения турбины nт и частоты вращения насоса np, равных nт/np=0,95-1,0.
Единый электронно-гидравлический блок 12 АКПП обеспечивает переключение ступеней передачи и управление устройствами 11 поворота лопаток 10 реактора, соединенными каналами с насосом 15 подачи рабочей жидкости и каналами 13 соединения с внутренними полостями кругов циркуляции 9 гидротрансформатора 5 каждой ступени передачи. В зависимости от скорости движения транспортного средства и режима работы двигателя блок 12 подключает насос 15 к кругу циркуляции 9 и к устройству 11 поворота лопаток реактора в одном работающем гидротрансформаторе 5 с одновременным отключением насоса питания 15 от кругов циркуляции 9 остальных гидротрансформаторов 5 (других ступеней передачи), фиксируя в них закрытое положение лопаток реактора.
Внутренние полости кругов циркуляции 9 всех примененных в АКПП гидротрансформаторов по своим наружным диаметрам с помощью каналов 16 соединены с воздушной полостью бака 14 с рабочей жидкостью, соединенной также с всасывающим патрубком насоса 17 отсоса воздуха из воздушной полости бака 14 в окружающую атмосферную среду, привод которого осуществляется от вала 1 двигателя или от автономного электродвигателя 19. Таким образом, в отключенных электронно-гидравлическим блоком 12 гидротрансформаторах 5 вращение колес 6 и 8 насоса и турбины в кругах циркуляции 9, за счет отсоса воздуха из них насосом 17, происходит при пониженных давлениях с малыми гидромеханическими потерями. Эти потери могут быть, при необходимости, еще более уменьшены путем установки в шестеренной редукторной передаче от вала 7 турбины муфты свободного хода, обеспечивающей только одностороннюю передачу крутящего момента.
Схема и конструкция выполнения указанного типа барабанной автоматической коробки переключения передач скорости и крутящего момента от двигателя транспортного средства имеет малую массу и малые диаметральные и осевые габариты. Это позволяет размещать на одном транспортном средстве 29 как одну АКПП 30, осуществляющую одновременное изменение скорости всех движителей 31, в качестве которых могут быть использованы либо колеса, либо винты, либо гусеницы, так и несколько идентичных АКПП. Например, как показано на фиг. 7, на одном транспортном средстве может быть установлено две АКПП 30, каждая из которых связана с движителями 31, расположенными на одной из сторон от продольной оси транспортного средства. Это позволяет транспортному средству выполнять недоступные для него до сих пор маневры, такие как, например, резкий разворот на месте на 180 градусов. Как показано на фиг. 8, на транспортном средстве может быть установлено АКПП 30 в количестве, соответствующем числу движителей 31. В данном случае каждая АКПП изменяет передачу скорости одного движителя. Управление всеми АКПП осуществляется от единого блока переключения и управления ступенями передач транспортного средства. Данная схема позволяет осуществить работу движителей с разными передачами скорости, что значительно увеличивает маневренность и высокую устойчивость движения всего транспортного средства. Кроме того, такая схема позволяет включать при больших скоростях движения задний ход колес, обеспечивая таким образом гидравлическое торможение.
Особенности предлагаемого технического решения открывают новые пути для создания транспортных средств будущих поколений.
Claims (10)
1. Гидромеханическая автоматическая многоступенчатая коробка переключения передач для транспортного средства, содержащая входной вал от двигателя и шестеренные зубчатые передачи от входного вала к каждой ступени передач, отличающаяся тем, что шестеренные зубчатые передачи выполнены в виде размещенной на входном валу центральной шестерни и установленных с зубчатым зацеплением с ней шестерней различных ступеней передач, имеющих различные диаметры, причем каждая из этих шестерней установлена на входном валу, по меньшей мере, одного гидротрансформатора с центробежными колесами насоса и турбины, размещенными соответственно на его входном и выходном валах и образующими круг циркуляции рабочей жидкости, а также с размещенными в круге циркуляции поворотными лопатками реактора, при этом каждый гидротрансформатор электронно и гидравлически связан с блоком переключения и управления ступенями передач транспортного средства.
2. Автоматическая коробка переключения передач по п.1, отличающаяся тем, что передаточное соотношение между центральной шестерней и шестерней переключения на ступень самой высокой передачи выполнено в соответствии со следующим соотношением:
, где
- максимальное число оборотов входного вала гидротрансформатора, работающего на данной ступени передачи;
- максимальное число оборотов вала двигателя,
- значение максимальной мощности двигателя (размерность в кВт).
3. Автоматическая коробка переключения передач по п.1 или 2, отличающаяся тем, что на выходных валах гидротрансформаторов размещены шестерни понижающей передачи, соединенные с общим для всех гидротрансформаторов шестеренным редуктором, установленным на выходном валу коробки.
4. Автоматическая коробка переключения передач по п.3, отличающаяся тем, что в гидротрансформаторах центробежное колесо насоса выполнено с профилированными лопатками с поворотом средней линии их профиля на угол 122°-135°, при этом соотношение величины наружного диаметра центробежного колеса насоса D2p и величины входного диаметра его профилированных лопаток D1p составляет: D2p/D1p=1,4-1,9.
5. Автоматическая коробка переключения передач по п.4, отличающаяся тем, что в гидротрансформаторах центробежное колесо турбины выполнено с профилированными лопатками с поворотом средней линии их профиля на угол 110°-120°, при этом соотношение величины наружного диаметра центробежного колеса турбины D2т и величины входного диаметра его профилированных лопаток D1т составляет: D2т/D1т=1,1-1,3.
6. Автоматическая коробка переключения передач по п.3, отличающаяся тем, что в гидротрансформаторах центробежное колесо турбины выполнено с безлопаточным щелевым каналом, образованным дисками центробежного колеса турбины перед его профилированными лопатками и имеющим диаметральную протяженность, равную соотношению: D1т/D2p=1,15-1,4, где D1т - величина входного диаметра профилированных лопаток центробежного колеса турбины, a D2p - величина наружного диаметра центробежного колеса насоса.
7. Автоматическая коробка переключения передач п.3, отличающаяся тем, что в гидротрансформаторах лопатки реактора выполнены с возможностью их фиксации в полностью открытом, частично открытом и полностью закрытом положениях.
8. Автоматическая коробка переключения передач по п.3, отличающаяся тем, что в гидротрансформаторах круг циркуляции рабочей жидкости сообщен с насосом откачки воздуха в окружающую среду транспортного средства.
9. Транспортное средство, содержащее блок автоматического переключения и управления ступенями передач, связанный с насосом подачи рабочей жидкости из емкости с рабочей жидкостью, по меньшей мере, одну автоматическую коробку переключения ступеней передач и движители, отличающееся тем, что автоматическая коробка переключения передач выполнена по пп.1-3 и связана своим выходным валом, по меньшей мере, с одним из движителей, при этом движители представляют собой колеса, или винты, или гусеницы.
10. Транспортное средство по п.9, отличающееся тем, что оно снабжено насосом откачки воздуха в окружающую среду, сообщенным с воздушной полостью емкости с рабочей жидкостью, при этом указанная воздушная полость сообщена также с кругом циркуляции рабочей жидкости каждого из гидротрансформаторов автоматической коробки переключения ступеней передач.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015112829/11A RU2585093C1 (ru) | 2015-04-08 | 2015-04-08 | Гидромеханическая автоматическая многоступенчатая коробка переключения передач для транспортного средства и транспортное средство |
EP15888620.0A EP3232088B1 (en) | 2015-04-08 | 2015-09-01 | Hydromechanical automatic gearbox and the vehicle using the same |
JP2018503714A JP2018517110A (ja) | 2015-04-08 | 2015-09-01 | 流体力学式自動変速機及びこの流体力学式自動変速機を用いる車両 |
PCT/RU2015/000552 WO2016163913A1 (ru) | 2015-04-08 | 2015-09-01 | Гидромеханическая автоматическая коробка переключения передач и транспортное средство с этой коробкой переключения передач |
CN201580070055.2A CN107110326A (zh) | 2015-04-08 | 2015-09-01 | 液力机械式自动变速箱及其适用车辆 |
US15/534,680 US10760661B2 (en) | 2015-04-08 | 2015-09-01 | Hydromechanical automatic gearbox and the vehicle using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015112829/11A RU2585093C1 (ru) | 2015-04-08 | 2015-04-08 | Гидромеханическая автоматическая многоступенчатая коробка переключения передач для транспортного средства и транспортное средство |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2585093C1 true RU2585093C1 (ru) | 2016-05-27 |
Family
ID=56095925
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015112829/11A RU2585093C1 (ru) | 2015-04-08 | 2015-04-08 | Гидромеханическая автоматическая многоступенчатая коробка переключения передач для транспортного средства и транспортное средство |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10760661B2 (ru) |
EP (1) | EP3232088B1 (ru) |
JP (1) | JP2018517110A (ru) |
CN (1) | CN107110326A (ru) |
RU (1) | RU2585093C1 (ru) |
WO (1) | WO2016163913A1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109488741A (zh) * | 2018-10-22 | 2019-03-19 | 杨时民 | 一种液力变速箱 |
RU2690120C1 (ru) * | 2018-08-15 | 2019-05-30 | Виктор Израилевич Думов | Гидродинамический привод-генератор |
WO2020149764A1 (ru) | 2019-01-17 | 2020-07-23 | Михаил Магомедович ОМАРОВ | Гидродинамическая автоматическая коробка передач |
US10760661B2 (en) | 2015-04-08 | 2020-09-01 | Dumov Viktor Izrailevich | Hydromechanical automatic gearbox and the vehicle using the same |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU903636A1 (ru) * | 1980-05-22 | 1982-02-07 | Курский сельскохозяйственный институт им.профессора И.И.Иванова | Гидромеханическа передача |
SU1180609A1 (ru) * | 1984-04-02 | 1985-09-23 | Специальное Конструкторское Бюро По Проектированию Дорожных Машин "Дормаш" Кременчугского Производственного Объединения "Дормашина" | Гидромеханическа передача |
US5315901A (en) * | 1992-12-17 | 1994-05-31 | Ford Motor Company | Automatic transmission with a modulated pressure converter bypass clutch priority valve circuit |
BY14822C1 (en) * | 2009-11-23 | 2011-10-30 | Gosudarstvennoe Uchrezhdenie Vysshego Professionalnogo Obrazovaniya Belorussko Rossiysky Universitet | Two-stage electrohydraulic pressure control mechanism in hydraulic actuator of hydromechanical transmission clutch of mobile machine |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2995955A (en) | 1958-07-23 | 1961-08-15 | Gen Motors Corp | Transmissions |
GB1455559A (en) * | 1972-11-03 | 1976-11-17 | Srm Hydromekanik Ab | Vehicle transmission |
US4012908A (en) * | 1976-01-30 | 1977-03-22 | Twin Disc, Incorporated | Torque converter having adjustably movable stator vane sections |
RU2031808C1 (ru) * | 1991-12-29 | 1995-03-27 | Конструкторское бюро транспортного машиностроения | Трансмиссия гусеничной машины |
US5394694A (en) * | 1993-10-15 | 1995-03-07 | Amercom Funding Ltd. Ii | Automatic transmissions using compact hydrodynamic torque converters |
DE10359109A1 (de) | 2003-12-17 | 2005-07-21 | Deere & Company, Moline | Getriebeanordnung für ein Fahrzeug |
CN204114056U (zh) * | 2014-07-30 | 2015-01-21 | 青州鼎丰机械有限公司 | 一种液压动力换挡变速箱变矩器非直连结构 |
CN204127209U (zh) * | 2014-08-21 | 2015-01-28 | 山东临工工程机械有限公司 | 双涡轮行星式变速箱的取力器 |
CN104315109B (zh) * | 2014-10-17 | 2017-01-25 | 绍兴金道齿轮箱有限公司 | 液力传动变速箱 |
RU2585093C1 (ru) | 2015-04-08 | 2016-05-27 | Виктор Израилевич Думов | Гидромеханическая автоматическая многоступенчатая коробка переключения передач для транспортного средства и транспортное средство |
-
2015
- 2015-04-08 RU RU2015112829/11A patent/RU2585093C1/ru active IP Right Revival
- 2015-09-01 JP JP2018503714A patent/JP2018517110A/ja active Pending
- 2015-09-01 US US15/534,680 patent/US10760661B2/en active Active
- 2015-09-01 EP EP15888620.0A patent/EP3232088B1/en active Active
- 2015-09-01 CN CN201580070055.2A patent/CN107110326A/zh active Pending
- 2015-09-01 WO PCT/RU2015/000552 patent/WO2016163913A1/ru active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU903636A1 (ru) * | 1980-05-22 | 1982-02-07 | Курский сельскохозяйственный институт им.профессора И.И.Иванова | Гидромеханическа передача |
SU1180609A1 (ru) * | 1984-04-02 | 1985-09-23 | Специальное Конструкторское Бюро По Проектированию Дорожных Машин "Дормаш" Кременчугского Производственного Объединения "Дормашина" | Гидромеханическа передача |
US5315901A (en) * | 1992-12-17 | 1994-05-31 | Ford Motor Company | Automatic transmission with a modulated pressure converter bypass clutch priority valve circuit |
BY14822C1 (en) * | 2009-11-23 | 2011-10-30 | Gosudarstvennoe Uchrezhdenie Vysshego Professionalnogo Obrazovaniya Belorussko Rossiysky Universitet | Two-stage electrohydraulic pressure control mechanism in hydraulic actuator of hydromechanical transmission clutch of mobile machine |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10760661B2 (en) | 2015-04-08 | 2020-09-01 | Dumov Viktor Izrailevich | Hydromechanical automatic gearbox and the vehicle using the same |
RU2690120C1 (ru) * | 2018-08-15 | 2019-05-30 | Виктор Израилевич Думов | Гидродинамический привод-генератор |
CN109488741A (zh) * | 2018-10-22 | 2019-03-19 | 杨时民 | 一种液力变速箱 |
WO2020149764A1 (ru) | 2019-01-17 | 2020-07-23 | Михаил Магомедович ОМАРОВ | Гидродинамическая автоматическая коробка передач |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20170343093A1 (en) | 2017-11-30 |
EP3232088B1 (en) | 2020-03-04 |
CN107110326A (zh) | 2017-08-29 |
EP3232088A1 (en) | 2017-10-18 |
WO2016163913A1 (ru) | 2016-10-13 |
US10760661B2 (en) | 2020-09-01 |
JP2018517110A (ja) | 2018-06-28 |
EP3232088A4 (en) | 2018-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2585093C1 (ru) | Гидромеханическая автоматическая многоступенчатая коробка переключения передач для транспортного средства и транспортное средство | |
US9500197B2 (en) | Pump assembly with multiple gear ratios | |
CN101408244B (zh) | 机械液力无级变速器和方法、及车辆机械液力无级变速器 | |
US9371000B2 (en) | Transmission having integrated transmission pump and accessory drive | |
CN103711897A (zh) | 自动变速箱的液压输送*** | |
US2318660A (en) | Automatic hydraulic transmission | |
US2186025A (en) | Power transmission | |
JP5184893B2 (ja) | 液圧式ハイブリッド・パワートレインシステム | |
US2067457A (en) | Power transmission mechanism | |
JP2012527589A (ja) | トランスミッション | |
US2368279A (en) | Torque converter | |
US2301294A (en) | Hydraulic clutch driving assembly | |
US8011910B2 (en) | Low noise gear set for gear pump | |
US3242677A (en) | Transmission | |
CN106286285A (zh) | 双转子叶片泵 | |
US2869398A (en) | Hydraulic and planetary gear transmission | |
US2463582A (en) | Torus chamber hydraulic torque converter | |
KR200490474Y1 (ko) | 무단변속기 | |
CN112744291A (zh) | 一种液压马达和具有其的转向管柱 | |
US2230545A (en) | Hydraulic rotary variable transmission mechanism | |
RU2533379C2 (ru) | Гидротрансформатор | |
RU2227233C2 (ru) | Гидротрансформатор-гидрозамедлитель | |
RU2761683C1 (ru) | Гидротрансформатор | |
RU2557105C1 (ru) | Гидравлическая передача | |
RU2351482C2 (ru) | Гидротрансмиссия |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170409 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20171211 |