SU602401A1 - Vehicle hydromechanical transmission - Google Patents

Description

С целью повышени  плавности включени  муфты сцеплени  трансмисси  снабжена дросселем , установленным между каналом подачи жидкости к силовому цилиндру фрикционной муфты и гидравлической камерой, стенка, раздел юща  рабочую полость муфты сцеплеин  и гидравлическую камеру, выполнена в виде плавающего разделительного поршн , а в стенке турбинного колеса выполнено отверстие, расположенное напротив разделительного поршн . С целью уменьшени  времени включени  муфты сцеплени  в разделительном поршне выполнено отверстие, сообщающее между собой рабочую полость муфты сцеплени  и гидравлическую камеру. На фиг. 1 показана гидромеханическа  трансмисси  транспортного средства, в которой гидравлическа - камера сообщена со сливом непосредственно; на фиг. 2 - то же, гидравлическа  камера св зана со сливом через канал подачи жидкости к гидравлически управл емому силовому цилиндру фрикционной муфты; на фиг. 3 - то же, с разделительным поршнем в рабочей полости муфты сцеплени ; на фиг. 4 - то же, в разделительном корпусе выполнено отверстие. Гидромеханическа  трансмисси  состоит из гидротрансформатора и ступенчатой коробки передач . Гидротрансформатор содержит насосное колесо 1, соединенное с двигателем, турбинное колесо 2 и реактор 3, св занный с его валом 4 муфтой 5 свободного хода. Колесо 2 снабжено кожухом 6, охватывающим колесо 1 и образующим полость, внутри которой размещена фрикционна  муфта 7 дл  блокировки колес гидротрансформатора. Эта фрикционна  муфта имеет гидравлический силовой цклиндр 8, содержащий поршень 9 дл  сжати  фрикционного диска 10, св занного с колесом I. Подвод жидкости к цилиндру 8 от насоса 11 осуществл етс  через распределитель 12 и каналы 13, 14 и 15.. Колесо 2 гидротрансформатора размещено между колесом 1 и шестерней 16 привода промежуточного вала ступенчатой коробки передач , установленной иа валу 4 реактора. На колесе 2 закреплен корпус 17 муфты 18 сцеплени  дл  св зи этого колеса с шестерней 16. Эта муфта имеет рабочую полость 19 и содержит нажимной диск 20,  вл ющийс  одновременЕю поршнем дл  сжати  фрикционного диска 21, соединенного с шестерней 16. Подвод жидкости к полости 19 от насоса 11 осуществл етс  через распределитель 22 и каналы 23, 24 и 25. Диск 20 муфты сцеплени  18. нагружен отжимными пружинами 26. На корпус 17 муфты надет дополнительный поршень 27, соединенный с диском 20 муфты 18 и образующий с обратной стороны корпуса 17 гидравлическую камеру 28. Эта камера через проход 29 соединена с полостью 30. Полость 30 отделена от полости Ш муфты 18 перегородкой 31 и подключена через дроссельное отверстие 32 к внутренней полости 33 гидротрансформатора . Через проход 34, и канал 35 полость 30 сообщена ео-сливом. Перегородка 31  вл етс  стенкой, раздел ющей рабочую полость 19 муф ты 18 и камеру 28. Работа гидромеханической трансмиссии происходит следующим образом. При включении муфты 18, св зывающей ко- . лесс 2 с шестерней 16, распределитель 22 направл ет жидкость от насоса 11 по каналам 23, @4 и 25 в полость t9 этой муфты. Под действием давлени  жидкости диск 20 подходит к диску 21 и включает муфту 18. Мощность в этом случае от колеса 1 передаетс  к колесу 2 гидравлическим путем, а от турбинного колеса чере  включенную муфту 18 к шестерне 16 привода промежуточного вала коробки передач. При включении муфты 18 распределитель 22 сообщает ее полость 19 через каналы 23, 24 и 25 со сливом. В этом случае на нажимной диск действует усилие, вызванное центробежной составл ющей давлени  жидкости, оставшейс  в полости 19. Это усилие уравновешиваетс  усилием на поршне 27, которое направлено в противоположную сторону и также вызвано центробежной составл ющей давлени  жидкости , наход щейс  в полости 30 и в камере 28. Дл  того, чтобы давление в полости 30 и камере 28 не превышало величины центробежной составл ющей этого давлени , полость 30 сообщенасо сливом проходом 34 и каналом 35. Посто нное заполнение полости 30 и камеры 28 обеспечиваетс  подачей жидкости из полостн 33 гидротрансформатора через отверстие 32. Отход диска 20 в исходное положение происходит под действием усили  на поршне 27 и усили  пружин 26. За счет этого обеспечиваетс  надежное выключение фрикционной муфты 1й как при вращающемс , так и при неподвижном турбинном колесе. При включении муфты 7 блокировки колес гидротрансформатора распределитель 12 соедин ет ее цилиндр 8 через каналы 13, 14 и 15 с Hapq ftota Ц. Причем в силовом цилиндре устанавливаетс  более высокое давление, чем в пблости 33 гидротрансформатора. Благодар  этому поршень 9 этой муфты подходит к диску 10 и замыкает муфту 7. Мощность в этом случаеот.колеса 1 передаетс  к колесу 2 через муфту 7; а от колеса 2 через муфту 18 к шестерне 16 привода промежуточного вала коробки передач. При выключении муфты 7 ее цилиндр 8 сообщаетс  распределителем 12 через каналы 13, 14 и 15 со сливом. При этом поршень 9 под действием давлени  в полости 33 гидротрансформатора отходит от диска 10 и размыкает муфту 7. В гидромеханической трансмиссии (фиг. 2) диск 20 муфты 18 установлен своей ступицей 36 на шестерне 16. В этом случае камера 28 св зана со сливом через, канал 14 подачи жидкости к гидравлически управл емому цилиндру 8 муфты 7 блокировки насосного и турбинного колес гидротрансформатора. Включение и выключение муфты 18 происход т аналогично, так как на период пёреклю-. чени  муфты 18 муфта 7 с целью уменьшени  инерционных нагрузок в трансмиссии выклюаетс  и, следовательно, камера 28 через каал 14 подачи жидкости к муфте 7, а также роходы 29, 34И полость 3 сообщаетс  со ливом. После включени  муфты 18 может быть ключена и муфта 7 блокировки колес гидрорансформатора . При этом давление, подаваемое в цилиндр 8 этой муфты, через канал 14, полость 30 и проходы 29 и 34 распростран етс  и иа камеру 28 поршн  27. Благодар  этому усилие на диске 20 муфты 18 окажетс  меньше , чем в случае, муфта 7 выключена. днако и передаваемый через муфту 18 крут Ш .ИЙ момент в данном случае меньше, поскольку гидротрансформатор окажетс  заблокированным и не сможет увеличивать крут щий момент двигател . Таким образом и в этом случае величина усили  иа диске 20 муфты 13 окажетс  достаточной.In order to increase the smoothness of the clutch of the transmission, the throttle is installed between the fluid supply channel to the power cylinder of the friction clutch and the hydraulic chamber, the clutchlean and the hydraulic chamber divide the working cavity of the clutch, and a separating piston is made in the wall of the turbine wheel hole located opposite the separation piston. In order to reduce the engagement time of the clutch in the separation piston, a hole is made connecting the working cavity of the clutch and the hydraulic chamber between them. FIG. Figure 1 shows the hydromechanical transmission of the vehicle, in which the hydraulic chamber communicates with the drain directly; in fig. 2 - the same, the hydraulic chamber is connected to a drain through the fluid supply channel to the hydraulically controlled power cylinder of the friction clutch; in fig. 3 - the same, with a separation piston in the working cavity of the clutch; in fig. 4 - the same, in the dividing case the opening is executed. The hydromechanical transmission consists of a torque converter and a stepped gearbox. The torque converter contains a pumping wheel 1 connected to the engine, a turbine wheel 2, and a reactor 3 connected to its shaft 4 by a free-running clutch 5. The wheel 2 is provided with a casing 6, which encloses the wheel 1 and forms a cavity within which the friction clutch 7 is located for locking the wheels of the torque converter. This friction clutch has a hydraulic power cylinder 8 containing a piston 9 for compressing the friction disk 10 connected to the wheel I. The fluid is supplied to the cylinder 8 from the pump 11 through the distributor 12 and the channels 13, 14 and 15. The torque converter wheel 2 is placed between wheel 1 and gear 16 of the drive of the intermediate shaft of a stepped gearbox mounted on the shaft 4 of the reactor. The wheel 2 is fixed to the housing 17 of the clutch 18 for coupling this wheel with the gear 16. This coupling has a working cavity 19 and contains a pressure disk 20, which is simultaneously a piston for compressing the friction disk 21 connected to the gear 16. The fluid supplied to the cavity 19 from the pump 11 is carried out through the distributor 22 and the channels 23, 24 and 25. The clutch disk 18 is loaded with squeezing springs 26. An additional piston 27 is attached to the clutch casing 17 connected to the clutch disk 20 18 and forming a hydraulic Camera 28. At chamber through the passage 29 is connected with the cavity 30. The cavity 30 is separated from cavity 18 by a partition W sleeve 31 and is connected through orifice 32 to the inner cavity 33 of torque converter. Through the passage 34, and the channel 35, the cavity 30 is communicated by eo-drain. The partition 31 is a wall separating the working cavity 19 of the sleeve 18 and the chamber 28. The operation of the hydromechanical transmission is as follows. When you turn on the clutch 18, which binds ko-. With the gear 2 and the gear 16, the valve 22 guides the fluid from the pump 11 through the channels 23, @ 4 and 25 into the cavity t9 of this coupling. Under the action of fluid pressure, the disk 20 approaches the disk 21 and turns on the clutch 18. In this case, power from the wheel 1 is transmitted to the wheel 2 by hydraulic means, and from the turbine wheel through the connected clutch 18 to the gear 16 of the intermediate shaft drive gear. When you turn on the coupling 18, the valve 22 communicates its cavity 19 through the channels 23, 24 and 25 with a drain. In this case, the pressure disk is acted upon by the centrifugal component of the fluid pressure remaining in the cavity 19. This force is balanced by the force on the piston 27, which is directed in the opposite direction and is also caused by the centrifugal component of the fluid 30 chamber 28. In order for the pressure in cavity 30 and chamber 28 not to exceed the centrifugal component of this pressure, cavity 30 is communicated with a drain by passage 34 and channel 35. Constant filling of cavity 30 and chamber 28 ensures feed fluid from the torque converter 33 through the recessed hole 32. The off disk 20 to the initial position takes place under the action of force on the piston 27 and force of springs 26. This ensures that a sturdy off clutch as in the 1st rotating and stationary when the turbine wheel. When the lock-up clutch 7 is turned on, the valve 12 connects its cylinder 8 through channels 13, 14 and 15 to Hapq ftota C. Moreover, a higher pressure is established in the power cylinder than in the torque converter 33. Due to this, the piston 9 of this clutch fits to the disc 10 and closes the clutch 7. Power in this case of the wheel 1 is transmitted to the wheel 2 through the clutch 7; and from wheel 2 through clutch 18 to gear 16 of the drive of the intermediate shaft of the gearbox. When the coupling 7 is turned off, its cylinder 8 is communicated by the distributor 12 through the channels 13, 14 and 15 with a drain. In this case, the piston 9 under the action of pressure in the cavity 33 of the torque converter moves away from the disk 10 and opens the coupling 7. In the hydromechanical transmission (Fig. 2), the disk 20 of the coupling 18 is mounted with its hub 36 on the gear 16 in this case. , channel 14 for supplying fluid to a hydraulically controlled cylinder 8 of coupling 7 for blocking the pump and turbine wheels of the torque converter. The switching on and off of the clutch 18 occurs in a similar way, since for a period of pereklyu-. In order to reduce inertial loads in the transmission, clutch 7 is disengaged and, therefore, chamber 28 through the fluid supply shaft to clutch 7, as well as roads 29, 34, and cavity 3, is in communication with the clutch. After switching on the clutch 18, the clutch 7 of the blocking of the wheels of the hydraulic transformer can be turned on. At the same time, the pressure supplied to the cylinder 8 of this clutch through the channel 14, the cavity 30 and the passages 29 and 34 spreads and the chamber 28 of the piston 27. Due to this, the force on the disk 20 of the clutch 18 will be less than in the case that the clutch 7 is turned off. However, the torque transmitted through the clutch 18 is also very low in this case, since the torque converter will be blocked and will not be able to increase the engine torque. Thus and in this case, the magnitude of the force on the disk 20 of the clutch 13 will be sufficient.

В гидромеханической трансмиссии (фиг. 3) тенка, раздел юща  полость 19, муфты 18 и камеру 28, выполнена в виде плавающего разделительного поршн  37. Полость 30, образованна  между колесом 2 и поршнем 37, дополнительно сообщена с полостью 33 гидрорансформатора отверстием 38. Отверстие 38 выполнено в стенке 39 турбинного колеса напротив , поршн  37. В поршне. 37 Bunoj.HeH также паз 40, обеспечивающий проход жидкости из 28 в полость 30, когда поршень 37 прижат к стенке 39. Кроме того, полость 30 сообщена со сливом через дроссель 41, установленный между каналом 14 подачи жидкости к цилиндру 8 муфты 7 и камерой 28.In the hydromechanical transmission (Fig. 3), the tank separating the cavity 19, the coupling 18 and the chamber 28 is made in the form of a floating separation piston 37. The cavity 30 formed between the wheel 2 and the piston 37 is additionally communicated with the cavity 33 of the hydraulic transformer by the hole 38. The hole 38 is made in the wall 39 of the turbine wheel opposite, the piston 37. In the piston. 37 Bunoj.HeH also has a groove 40 that allows the passage of fluid from 28 into cavity 30 when piston 37 is pressed against wall 39. In addition, cavity 30 communicates with drain through throttle 41 installed between fluid supply channel 14 to cylinder 8 of coupling 7 and chamber 28

При включении муфты 18 поршень 37 находитс  в крайнем правом положе 1ии до тех пор, пока давление в полости 19 не подниметс -до величины давлени  в полости 30. Когда давление в этом цилиндре превысит давление в полости 30, поршень 37 начнет перемещатьс  влево, вытесн   жидкость из полости 30 через дроссель 41 и увеличива  объем полости 19. Благодар  этому давление в полости 19 муфты 18 некоторое врем  возрастает (незначительно ), что обеспечит плавное включение муфты 18.. В конце своего хода поршень 37 упретс  в стенку 39 и перекроет отверстие 38. Затем полость 30 и соединенна  с ней камера 28, как и в предыдущих случа х сообщаютс  со сливом (через дроссель 41 и проход 34) и подключаютс  к полости 33 гидротрансформатора (через отверстие 32).When coupling 18 is turned on, piston 37 is in the extreme right position until the pressure in cavity 19 rises to the pressure in cavity 30. When the pressure in this cylinder exceeds the pressure in cavity 30, piston 37 will start to move to the left, displaced from the cavity 30 through the throttle 41 and increasing the volume of the cavity 19. Due to this, the pressure in the cavity 19 of the coupling 18 increases for some time (insignificantly), which will ensure smooth engagement of the coupling 18. At the end of its stroke, the piston 37 rests on the wall 39 and blocks the opening 38. Then lanes Thirty 30 and the chamber 28 connected to it, as in the previous cases, communicate with the drain (via the throttle 41 and the passage 34) and are connected to the cavity 33 of the torque converter (through the hole 32).

При включении муфты 7 поршень 37 останетс  прижатым к стенке колеса 2, так как площадь, омываема  жидкостью, с правой стороны поршн  37, больше, чём с левой.When the clutch 7 is turned on, the piston 37 will remain pressed against the wall of the wheel 2, since the area washed by the liquid on the right side of the piston 37 is larger than on the left.

Выключение муфты 18 сопровождаетс  отходом поршн  37 от стенки 39 колеса 2. При этом поршень 37 под действием своей упругости (если он изготовлен из упругой диафрагмы) и давлени  в полости 33 гидротрансформатора отходит в свое крайнее правое положение. Это же давление создает на поршне 27 усилие, которое отжимает диск 20 влево и выключает муфту 18..Switching off the clutch 18 is accompanied by a departure of the piston 37 from the wall 39 of the wheel 2. At the same time, the piston 37 under the action of its elasticity (if it is made of an elastic diaphragm) and the pressure in the cavity 33 of the torque converter moves to its extreme right position. The same pressure creates a force on the piston 27, which pushes the disk 20 to the left and turns off the clutch 18 ..

Разделительный гидромеханической трансмиссии (фиг. 4) содержит дополнительно отверстие 42, выполненное в нем напротив стенки 39 турбинного колеса, в которую упираетс  поршень, наход сь в крайнем левом положении. Отверстие 42 сообщает между собой полость 19 муфты 18 и камеру 28.The separation of hydromechanical transmissions (Fig. 4) additionally contains an opening 42, made therein opposite the wall 39 of the turbine wheel, into which the piston rests, being in the extreme left position. The hole 42 communicates between the cavity 19 of the coupling 18 and the chamber 28.

При включении муфты 18 лишь небольша  часть жидкости, вытесн емой из гидравлической камеры 28, образованной поршнем 27, попадает на слив через дроссель 41. Основна  часть жидкости из-за разности давлений перетекает через отверстие 42 в полость 19. Это обеспечивает более быстрое включение муфт ты 18. После отхода поршн  37 в крайнее левое положение отверстие 42 так же как и шверстие 38 перекрываетс  и камера 28 остаетс  сообщенной со сливом (через проходы 29,When coupling 18 is turned on, only a small part of the fluid displaced from the hydraulic chamber 28 formed by the piston 27 gets to drain through the throttle 41. The main part of the fluid due to the pressure difference flows through the hole 42 into the cavity 19. This ensures faster coupling 18. After the piston 37 departs to the extreme left position, the hole 42, as well as the hole 38, closes and the chamber 28 remains communicated with the drain (through the passages 29,

34, паз 40 и полость 30) и подключенной через отверстие 32 к полости 33 гидротрансформатора .34, a groove 40 and a cavity 30) and connected through an opening 32 to the cavity 33 of the torque converter.

При выключении муфты 18 жидкость после отхода поршн  37 от стенки 39 колеса 2 будетWhen you turn off the clutch 18, the liquid after the departure of the piston 37 from the wall 39 of the wheel 2 will be

из полости 33 попадать через отверстие 42 также и в полость 19.from cavity 33, through hole 42 also into cavity 19.

Так как слив из полости 19 через канал 24 имеет меньшее гидравлическое сопротивление, чем слив из полости 30 через дроссель 41, то давление в полости 30 и камере 28 выше,чемSince the drain from the cavity 19 through the channel 24 has a lower hydraulic resistance than the drain from the cavity 30 through the throttle 41, the pressure in the cavity 30 and chamber 28 is higher than

в полости 19. Поэтому на поршне 27 возникает усилие достаточное дл  отвода диска 20 влево и выключени  муфты 18.in the cavity 19. Therefore, a sufficient force is created on the piston 27 to retract the disk 20 to the left and turn off the coupling 18.

Размещение колеса 2 гидротрансформатора между колесом и шестерней 16 привода промежуточного вала позвол ет закрепить корпус 17 муфты 18 непосредственно на колесе 2. При этом сокращаетс  осевой габарит гидромеханической трансмиссии, так как турбинное колесо частично играет роль корпуса муфты 18. Эта гидромеханическа  трансмисси  позвол етPlacing the wheel 2 of the torque converter between the wheel and the intermediate shaft drive gear 16 allows the housing 17 of the coupling 18 to be mounted directly on the wheel 2. This reduces the axial envelope of the hydromechanical transmission, since the turbine wheel partially plays the role of the coupling housing 18. This hydromechanical transmission allows

использовать также и способ уравновеи1ивани  усилий от центробежной составл « щей давлени  на диске 20 муфты 18, не вызыв: ющей увеличени  ее осевого габарита, лоскольку примененный с этой целью поршень 27 располагаетс  над турбинным колесом шдротрансформатора . При этом конструкци  муфты 18 обеспечивает также плавное ее включение.use also the method of balancing the force from the centrifugal component of the pressure on the disk 20 of the coupling 18, without causing: an increase in its axial dimension, the piston 27 used for this purpose is located above the turbine wheel of the cross-section transformer. In this case, the design of the clutch 18 also ensures its smooth inclusion.

Claims (3)

1. Гидромеханическа  трансмисси  транспортного средства, содержаща  коробку передач с промежуточным валом и шестерней, установленной на иромем.уточном валу, входной1. A hydromechanical transmission of a vehicle comprising a gearbox with an intermediate shaft and a gear mounted on an orometrical shaft, input вал, гидротрансформатор, насосное колесо которого св зано с входным валом трансмиссии, а турбинное колесо - с промежуточным валом коробки передач посредством гидравлически управл емой муфты сцеплени , имеющей корпус , с размещенным в нем нажимным диском, и фрикционную муфту с гидравлически управл емым силовым цилиндром дл  блокировки насосного н турбинного колес гидротрансформатора , св занным каналом подачи жидкости с насосом, отличающа с  тем, что, с целью обеспечени  се компактности и повышени  надежности , окз снабжена охва ываюи1им корпус муфты сцеплени  дополнительным поршнем, соединенным с нажимным диском и образующим с наружной стороны Корпуса муфты сцеплени  гидравлическую камеру, а в стенке турбннного колеса гидротрансформатора выполнено дроссельное отверстие, прн этом турбинное колесо распо,1южено между насосным колесом и шестерней привода промежуточного вала коробки передачи н соединено с корпусом муфты сцеплени , а гадравлнческа  камера св зана со слнвом ц- посредством дроссельного отверсти  в стенке турбннного колеса с внутренней полостью гидротрансформатора.the shaft, the torque converter, the pumping wheel of which is connected to the input shaft of the transmission, and the turbine wheel - with the intermediate shaft of the gearbox through a hydraulically controlled clutch, having a housing, with a pressure disk placed in it, and a friction clutch with a hydraulically controlled power cylinder for blocking the pump and turbine wheels of the torque converter associated with the fluid supply channel to the pump, characterized in that, in order to ensure compactness and increase reliability, the system is equipped with an envelope The clutch housing has an additional piston connected to the pressure plate and forming a hydraulic chamber on the outside of the clutch housing, and a throttle opening is made in the wall of the turbine wheel of the torque converter, the turbine wheel is located between the pump wheel and the gear drive of the intermediate shaft of the transmission box connected to the clutch housing, and the gadravlchesky chamber is connected with the slider c-through the throttle opening in the wall of the turbine wheel with the internal cavity of the hydraulic transformer. 2.Трансмисси  п. , отличающа с  тем, что, с целью упрощени  конструкции, гидравлическа  камера св зана со сливом через канал подачи жидкости к гидравлически управл емому силовому цилиндру фрикционной муфты.2. Transmission p., Characterized in that, in order to simplify the design, the hydraulic chamber is connected to the drain through the fluid supply channel to the hydraulically controlled ram of the friction clutch. 3.Трансмисси  по пп. 1 и 2, отличающа с  тем, что, с целью повышени  плавности вклю/7 в3.Transmissi on PP. 1 and 2, characterized in that, in order to increase the smoothness of / 7 in чени  муфты сцеплени , она снабжена дросселем , установленным между каналом подачи жидкости к силовому цилиндру фрикционной муфты н гидравлической камерой, стенка, раздел юща  рабочую полость муфты сцеплени  и гндравлическую камеру, выполнена в внде плавающего разделительного поршн , а в стенке турбинного колеса выполнено отверстие, расположенное напротив разделительного поршн .clutch, it is equipped with a throttle installed between the fluid supply channel to the power cylinder of the friction clutch n hydraulic chamber, the wall separating the working cavity of the clutch clutch and hydraulic chamber, is made in the floating floating piston, and the hole located in the wall of the turbine wheel opposite the separating piston. 4, Трансмнссн  но н. 3, отличающа с  тем, что, с целью уменьшени  времени включени  муфты сцеплени , п разделительном поршне выполнено отверстие, сообщающее между собой рабочую полость муфты сцепленн  н гидравлическую камеру4, Transmnssn no. 3, characterized in that, in order to reduce the clutch engagement time, a bore is made in the separating piston, which connects the working cavity of the clutch to the coupled hydraulic chamber Источники ннфор1лации, прин тые во внимание при экспертизе:Sources of information taken into account during the examination: 1.Патент США № 3090473, кл. , 1963.1. US Patent No. 3090473, cl. 1963. 2.Патент США № 3313J8I, кл. 74-732, 1967.2. US patent number 3313J8I, cl. 74-732, 1967. of.fof.f rr п.P.