Трансмиссия транспортного средства

Трансмиссия транспортного средства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к механическим трансмиссиям транспортных средств и касается ее фрикционных устройств. Цель изобретения - повышение надежности работы. Трансмиссия содержит сухое сцепление 1 и ступенчатую коробку 2 передачо Перед сцеплением установлена мокрая фрикционная муфта 24, имеющая управление от устройства управления сухим сцеплением, При трогании транспортной машины и при переключении передач сначала замьпсается сухое сцепление, а затем мокрая фрикционная муфта Благодаря этому повышается срок службы трансмиссии 4 З.п, ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„141467 цр 4 В 60 К 41/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4119724/27-11 (22) 04.07.86 (46) 07.08.88. Бюп. У 29

{») Центральный научно-исследователь ский автомобильный.и автомоторный институт . (72) Л.А. Румянцев (53) 629.113(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 368085, ил. В 60 К 41/22, 1970. (54) ТРАНСМИССИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к механическим трансмиссиям транспортных средств и касается ее фрикционных устройств. Цель изобретения - повышение надежности работы, Трансмиссия содержит сухое сцепление 1 и ступенчатую коробку 2 передач. Перед сцеплением установлена мокрая фрикционная муфта 24, имеющая управление от устройства управления сухим сцеплением.

При трогании транспортной машины и при переключении передач сначала замыкается сухое сцепление, а затем мокрая фрикционная муфта. Благодаря этому повьппается срок службы трансмиссии. 4 з.п, ф-лы, 4 ил.

1414670

Изобретение относится к механическим трансмиссиям, транспортных машин и касается ее фрикционных устройств, обеспечивающих соединение трансмиссии 5 с тепловым двигателем при трогании.

Цель изобретения — повьппение надежности работы.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема трансмиссии; на фиг.2 - 10 кинематическая схема центробежного регулятора; на фиг. 3 — кинематичес, кая схема трансмиссии с использовани: ем планетарной передачи; на фиг.4— кинематическая схема трансмиссии с 15

; :использованием муфт свободного хода.

Трансмиссия (фиг. 1) содержит су,хое однодисковое сцепление .1, соеди, ненное со ступенчатой механической коробкой 2 передач. 20

Сухое сцепление 1 состоит из рас; положенных в картере опорного диска 3, нажимного диска 4 и расположенного между ними ведомого фрикционного диска 5. Между опорным диском 3 и нажим- 25 ным диском 4 установлена предварительно сжатая диафрагменная пружина 6, Ведомый фрикционный диск 5 по шпицам . свободно надет на первичный вал 7 коробки 2 передач. 30

Переключение ступеней в коробке 2 передач производится с помощью рычага 8, Выходной вал 9 коробки 2 передач соединен с ведущими колесами транспортной машины (не показаны).

Зг

Для выключения сцепления предусмот. рено выжимное устройство 10, управля- емое с помощью пневмоцилиндра 11, ко1 торый трубопроводом 12 соединен с переключающим клапаном 13, содержа- 40

° щим управляемый GT электромагнита 14 клапан 15.

Переключающий клапан 13 соединен также с ресивером 16, в котором находится воздух под избыточным давлением, Канал 17 переключающего клапана 13 соединен с атмосферой.

Питание к электромагниту 14 подводится от электрического аккумулятора 18 посредством выключателя 19, контакты которого замыкаются при приложении усилия к рычагу 8 в процессе переключения ступеней в коробке 2 передач.

Опорный диск 3 соединен с валом 20,: 5 который через уплотнительную манжету 21 и стенку 22 проходит в картер

23 фрикционной масляной муфты 24.

Последняя содержит фрикционные диски 25, установленные по шпицам на валу 20. Для включения муфты 24 предусмотрен кольцевой поршень 26, образующий полость 27, Фрикционная масляная муфта 24 также имеет пружинное устройство для отвода кольцевого поршня 26 влево (не обозначено) и приводится Во вращение посредством фланца 28, соединяемого с, двигателем (не показан), Трансмиссия содержит масляный насос 29, приводимый, например, от двигателя. Параллельно насосу 29 установлен ограничительный клапан 30, поддерживаюпдй в напорной магистрали

31 приблизительно постоянное давление масла, Забор масла насосом 29 производится из поддона 32.

С помощью круговой проточки 33 масло из напорной магистрали 3 1 поступает в вал 20 и через радиальные отверстия в нем подается к рабочим поверхностям фрикционных дисков 25, смазывая их, Напорная магистраль 31 соединена также с регулятором 34 давления, выходная магистраль 35 которого соединена с клапаном Зб выключения фрикционной масляной муфты 24, Клапан 36 выключения имеет подпружиненный золотник 37, имеющий возмож-. ность соединения канала 38 с регулятором 34 давления или со сливом.

Управление золотником 37 выполнено с помощью сервоцилиндра 39, соединенного через трубопровод 40 с пневмоцилиндром 11 выключения сухого сцепления, Поршень 14 сервоцнлиндра 39 упирается в торец золотника 37.

Канал 38 через сверления в валу 20 . и канал 42 соединяет клапан Зб выклю« чения с рабочей полостью 27 фрикционнсй муфты 24.

Для контроля температуры масла в поддоне 32 установлен дистанционный термометр 43.

Регулятор 34 (фиг. 2) содержит приводимый от двигателя транспортной машины вал 44, на котором с возможностью поворота на осях 45 установлены центробежные грузы 46, воздействуницие на золотник 47, расположенный в корпусе 48. Между золотником 47 и корпусом

48 находится предварительно сжатая пружина 49. Полость, где расположена пружина 49, соединена с магистралью

35. Трубопровод 50 слива соединен с поддоном 32.

1414670

F ) f3 при Я>у, Р> О, 15 где А — постоянная величина, характеризующая центробежный регулятор с грузами 46 F - сила предваритель9

20 ного сжатия пружины 49 золотника 47;

f - площаць поперечного сечения золотника 47; ц, — минимальная частота вращения вала двигателя на холостом ходу.

Соответственно, P =- 0 при са = И„.

Регулирование прекращается, если величина P достигает давления в магистрали 31. График изменения P = f(u ) показан на регуляторе 34 на фиг.1 °

При трогании транспортной машины

30 с места водитель, воздействуя на рычаг 8 переключения, начинает включать требуемую ступень в коробке 2 передач.

Зто приводит к автоматическому замыканию контактов выключателя 19 и под- 35 ключейию электромагнита 14 к аккумулятору 18. Злектромагнит,14 срабатывает и переводит клапан 15 в верхнее положение. Воздух под давлением из. ресивера 16 поступает в пневмоцилиндр

11. Сухое однодисковое сцепление 1 быстро выключается.

Одновременно воздух под давлением поступает в сервоцнлиндр 39, поршень

41 которого перемещает золотник 37 влево, отключая регулятор 34 от полости 27 фрикционной муфты 24 и соединяя полость 27 со сливом. Происходит выключение фрикционной муфты 24.

После включения требуемой ступени водитель отпускает рычаг 8 переключения передач, что приводит к размыканию контактов выключателя 19 и соединению пневмоцилиндра 11 с атмосфе55 рой через канал 17. Когда сцепление 1 включится, поршень 41 отходит вправо, соединяя регулятор 34 с фрикционной масляной муфтой 24, При работе двигателя насос 29 забирает масло из поддона 32 и подает

его под давлением в напорную магист-. раль 31. Из напорной магистрали 31 через круговую проточку 33 и сверления в валу 20 масло подается к фрикционным дискам 25 для их смазки и

1 охлаждения.

Регулятор 34 осуществляет регули- 10 рование давления Р в магистрали 35 в функции угловой скорости и вала двигателя по уравнению

При нажатии педали подачи топлива угловая скорость у двигателя транспортной машины возрастает и регулятор 34 осуществляет плавное увеличение давления в полости 27, т.е. происходит включение фрикционной муфты 24 и трогание транспортной машины.

Переключение ступеней в коробке 2 передач производится со сбросом педали подачи топлива. При переключении ступеней во время движения транспортной машины, когда р значительно больше со происходит одновременное выключение однодискового сухого сцепления 1 и фрикционной муфты 24, аналогично описанному. Однако после переключения ступени и отпускания рычага

8 переключения происходит включение сухого сцепления,, а затем и фрикционной муфты, так как в этом случае давление в магистрали 35 близко к дав.лению в магистрали 31. Следовательно, при переключении ступеней в коробке 2 передач происходит одновременное выключение сухого однодискового сцепления 1 и мокрой фрикционной муфты 24.

После переключения ступени в трансмиссии по фиг. 1 сухое сцепление и фрикционная муфта включается последовательно.

Работа буксования в сухом сцеплении невелика, так как малы инерционные массы, связанные с сухим сцеплением (опорный диск 3, вал 20, фрикционные диски 25), а крутящий момент ведения фрикционной муфты 24 много меньше, чем крутящий момент двигателя транспортной машины. Зто определяет высокую долговечность сухого однодискового сцепления 1. Благодаря малой работе буксования суХое сцепление в трансмиссии по фиг 1 выполняется на мощности двигателя, при которой в известных механических трансмиссиях даже двухдисковые сцепления не обеспечивают необходимой долговечности, Однодисковое сцепление за счет более чистого выключения и меньшего момента инерции ведомых элементов (только один ведомый диск 5) уменьшает работу буксования и нагрузки на переключающих ступени в коробке 2 передач зубчатых муфтах и их campoнизаторах, что ведет к увеличению долговечности коробки передач, Трогание транспортной машины осуществляется при включении фрикцион1414670 ной муфты 24 и работа буксования в тяжелых дорожных условиях может быть большой. Однако по сравнению с применяемыми сухими сцеплениями удель5 ная работа буксования в фрикционной муфте 24 значительно меньше за счет применения большого числа фрикционных . дисков 25. Тепловой режим работы фрик ционной муфты 24 существенно улучша ется благодаря применению охлаждения маслом, чего нет в применяемых на практике сухих двухдисковых сцеплених. Кроме того, по показанию термоетра 43 водитель .может контролироватй5 абочую температуру в мокрой фрикционой муфте, не допуская ее перегрева.

Следовательно, трансмиссия по фиг „1 начительно долговечнее известных 20 механических трансмиссий, состоящих з ступенчатой механической коробки передач и сухого двухдискового сцепления, а также.не имеет педали сцепления, что упрощает и облегчает уп- 25 давление транспортной машиной.

Трансмиссия по фиг. 3 имеет до" волнительную фрикционную муфту 51, соединенную с фланцем 28. Связь фрик1 ионной муфты 51 с валом 20 и ведоМыми фрикционными дисками 25,фрикционной муфты 24 выполнена через планетарную передачу с зубчатыми колесаjm 52-54. Зубчатое колесо 52 жестко соединено с муфтой 51. Зубчатое колеСо 53 может сво" îäíî вращаться на пальце 55, закрепленном на валу 20.

Зубчатое колесо 54 жестко соединено

С полым валом 56, свободно установленным на валу 20 и соединенным с фрикционными дисками 25 фрикционной муфты 24 посредством шпиц. Фрикционйая муфта 51 имеет кольцевой поршень

57, имеющий возможность осевого воздействия на фрикционный диск 58.

Включение фрикционной муфты 51 обеспечивается при подаче масла под давлением в кольцевую рабочую полость 59, которая через сверление в валу 20 . и трубопровод 60 соединена с переключающим клапаном 61, имеющим подпружиненный золотник 62. Управление золотником 62 переключающего клапана 61 осуществляется регулятором 63, например, центробежного типа, приводимьи

Ют двигателя транспортной машины, Ре55 гулятор 63 так же, как и регулятор 34, может быть электронным, гидравлическим и т д. В регулятор 63 могут вводиться и другие корректирующие работу клапана 61 сигналы, например степени нажатия педали подачи топлива, крутящего момента двигателя, ускорения вращения вала двигателя и т.д.

С помощью трубопровода 64 рабочая полость пневмоцилиндра 11 соединена с. полостью 65 переключающего клапана 61. Смазка фрикционных муфт 24 и 51 осуществляется от напорной магистрали 31 через трубопровод 66.

При включении ступени в коробке 2 передач водитель воздействует на ры-чаг 8 переключения передач, что приводит, как быпо указано, к выключению однодискового сухого сцепления и подаче воздуха под давлением в сервоцилиндр 39. Благодаря этому выключающий клапан 36 соединяет рабочую полость 27 фрикционной муфты 24 со сливом, т.е. фрикционная муфта 24 получается в выключенном положении .

Фрикционная муфта 51 также выключена, так как воздух под давлением через трубопровод 64 поступает в полость 65, что приводит к фиксации переключающего золотника 62 в положении, показанном на фиг, 3, благодаря чему трубопровод 60, по которому масло подается в полость 59, соединяется со сливом.

После окончания включения требуемой ступени,. например первой передачи, контакты 19 размыкаются и пневмоцилиндр 11 через канал 17 электромагнитного клапана 13 соединяется с атмосферой. Происходит включение сухого сцепления 1, после чего клапан 36 выключения соединяет рабочую полость

27 через переключающий клапан 61 с регулятором 34, Водитель транспортной машины нажимает педаль подачи топлива в двигатель и частота вращения вала двигателя увеличивается.

C помощью регулятора 34 плавно включается мокрая фрикционная муфта 24 и транспортная машина трогается с места. Благодаря планетарной переда-. че (зубчатые колеса 52, 53 и 54) передаточное число от фланца,28 к валу 20 получается больше, чем 1,0.

Поэтому работа буксования в фрикционной муфте 24 при работе по схеме фиг. 3 получается меньше, чем по схеме фиг. 1.

После трогания транспортной машины с места и ее разгона регулятор 63

1414670 переводит золотник 62 в крайнее правое положение, При этом фрикционная муфта 24 выключается, а фрикционная муфта 51 включается. Передаточное число между валом 20 и фланцем 28 становится равным единице, поэтому происходит дальнейший разгон транспортной машины. .Когда мокрая фрикционная муфта 51. 10 включена, то полый вал 56 и соединенные с ним фрикционные диски 25 выключенной фрикционной муфты 24 имеют угловую скорость вращения, равную угловой скорости фланца 28.

Если при движении транспортной машины происходит увеличение дорожного сопротивления и угловая скорость вращения вала двигателя начинает снижаться, золотник 62 возвращается в 20 положение, показанное на фиг,3.

Фрикционная муфта 51 выключается, а фрикционная муфта 24 включается. Благодаря этому связь двигателя с сухим сцеплением осуществляется через пере- 25 даточное число, большее чем 1,0, т.е. происходит увеличение силы тяги на ведущих колесах транспортной машины.

При включении во время движения транспортной машины следующей ступе- 30 ни в коробке 2 передач опять происходит выключение сухого сцепления 1 и мокрых фрикционных муфт 24 и 51.

После окончания включения требуемой ступени, в зависимости от условий движения, происходит включение фрикционной муфты 24 или 51., что определяется регулятором 63.

При торможении транспортной машины до полной остановки угловая скорость вращения вала двигателя снижается до Co = c0o, а давление в магистрали 35 падает до нуля. Фрикционная муфта 24 выключается и происходит отключение двигателя. 45

К преимуществам трансмиссии по фиг. 3 следует отнести уменьшение работы буксования фрикционной муфЮ ты 24 при трогании транспортной машины с места за счет получения между сухим сцеплением и фланцем 28, соединенным с двигателем, передаточного числа, больше чем t 0. Автоматическое управление мокрой фрикционной муфтой 51 позволяет на каждой ступени в коробке 2 передач в зависимости

55 от условий движения трайспортной машины корректировать общее передаточное число трансмиссии. Это улучшает тягово-динамические и топливно-экономические характеристики транспортной машины. Оптимальным передаточным числом от фланца 28 к валу 20 при раэблокированной муфте 51 и включенной муфте 24 следует считать U = 1,181, 25.

В трансмиссии по фиг. 4 между валом 20 и полым валом 56 установлена муфта свободного хода с роликами 67.

Муфта свободного хода выполнена таким образом, что ее ролики 67 расклинены, если угловая скорость вращения вала 20 больше, чем вала 56. Кроме того, вал 56 соединен с фрикционными дисками 25 через другую муфту свободного хода с роликами 68 и наружной обоймой 69.

При вращении вала 56 в сторону вращения фланца 28 ролики 68 находятся в расклиненном состоянии. Если же вал 56 начинает стремиться повернуться в противоположную сторону, то ролики 68 заклиниваются."

Трансмиссия по фиг. 4 работает ана"-. логично с описанной трансмиссией по фиг, 3, Введение в трансмиссию по фиг. 4 муфты свободного хода с роликами 68 позволяет уменьшить потери мощности, связанные с проскальзыванием фрикционных дисков 25 в мокрой фрикционной муфте 24 на режиме, когда муфта 51 замкнута, а муфта 24 разомкнута.

Муфта свободного хода с роликами

67 обеспечиюает получение режима торможения транспортной машины двигателем за счет блокировки этой муфты свободного хода вала 20 с зубчатыми колесами 54, 53 и 52.

Таким образом, трансмиссия по фиг.4 имеет меньшие потери мощности в мокрой фрикционной муфте 24 в выключен» ном .ее состоянии и меньщий износ ее фрикционных дисков 25, а также улучшает тормозные режимы транспортной машины, 1

Использование изобретения позволяет значительно увеличить надежность. и долговечность механических трансмиссий на автомобилях высокой проходимости, автопоездах и автобусах, при одновременном упрощении управления трансмиссией за счет ликвидации а педали сцепления.

Кроме того,. применение изобретения ведет к повышению тягово«динамических

1414б 70

l0 и топливно-энергетических характеристик автомобилей.. формула изобретения

1. Трансмиссия транспортного средтва, содержащая корпус с размещенным нем сухим сцеплением, ступенчатую коробку передач и устройство управле- )p ния сухим сцеплением, включающее в ебя источник давления рабочей среды, ообщенный через переключающий клан пневмоликией с пневмоцилиндром управления сцеплением, а также элект- 5 омагнит переключающего клапана, лектрически подключенный посредством

ыключателя, связанного с органом пееключения передач, к электроцепи, отличающаяся тем, что, 20

d целью повьппения надежности работы, на снабжена мокрой фрикционной муфой сцепления с управляющей и рабочей олостями, установленной в-картере, скрепленном с корпусом сухого сцепле- 25

Ция, а также устройством управления упомянутой муфтой, включающим в себя источник давления рабочей жидкости, 1 сообщенный гидролиниями с рабочей олостью фрикционной муфты и через становленные последовательно регутор давления и управляемый клапан включения с управляющей полостью фрикцнонной муфты,. при этом управляк цая полость клапана выключения сообщена с переключающим клапаном.

2 . Трансмиссия no n ° . 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что она дополн ютельно снабжена планетарной передачей с фрикционной мокрой муфтой ее pg

lgb блокировки, при этом первая упомянуl тая фрикционная муфта размещена в кинематической цепи между одним из валов планетарной передачи и корпусом трансмиссии.

3. Трансмиссия по п. 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что мокрая фрикционная муфта блокировки планетарного ряда снабжена гидравлическим приводом, включающим в себя управляемый эолотниковый переключающий клапан, посредством которого источник давления рабочей жидкости сообщен с упомянутой фрикционной муфтой, причем золотник клапана с одной стороны связан с дополнительным регулятором, подключенным к двигателю, а с другой стороны подпружннен, при этом полость клапана с пружиной. сообщена через переключающий клапан с источником давления рабочей среды, причем управляющая полость. мокрой фрикционной муфты сцепления сообщена с источником давления рабочей жидкости через зоЬотниковый управляемый переключающийклапан.

4. Трансмиссия по пп. 2 и 3,. о тл и ч а ю щ а я с я тем, что она до-. полнительно снабжена муфтой свободного хода, установленной между упомянутым валом планетарной передачи и мокрой фрикционной муфтой блокировки планетарной передачи.

5. Трансмиссия по пп. 2 и 3, о тл и ч а ю щ а я с я тем„ что планетарная передача снабжена муфтой свободного хода, установленной между упомянутым валом планетарной передачи и мокрой фрикционной муфтой.

1414670

Щдф

Составитель А. Барыков Редактор Н. Лазоренко Техред Л.Сердюкова КорректоР А ° Тяско

Тираж 558 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1I3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3827/17. Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4