RU2185553C2 - Automatic stepless mechanical transmission - Google Patents
Automatic stepless mechanical transmission Download PDFInfo
- Publication number
- RU2185553C2 RU2185553C2 RU2001106902/28A RU2001106902A RU2185553C2 RU 2185553 C2 RU2185553 C2 RU 2185553C2 RU 2001106902/28 A RU2001106902/28 A RU 2001106902/28A RU 2001106902 A RU2001106902 A RU 2001106902A RU 2185553 C2 RU2185553 C2 RU 2185553C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- differential
- transmission
- inertial
- carrier
- shaft
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Arrangement Of Transmissions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в транспортном машиностроении и станкостроении. The invention relates to mechanical engineering and can be used in transport engineering and machine tools.
Известна инерционная автоматическая бесступенчатая передача, содержащая соосные входной и выходной валы, инерционное тормозное устройство, состоящее из ведущего и опорного элементов, механически взаимодействующих при помощи включенных в состав инерционного тормозного устройства инерционных грузов, которые установлены при помощи водила на валу инерционного тормозного устройства с возможностью вращения вместе с этим валом, дифференциал, один из концевых валов которого связан с инерционным тормозным устройством, два других - с входным и выходным валами (патент РФ на изобретение 2072718, кл. F 16 Н 33/10, F 16 Н 3/74, 1997 г.). Known inertial automatic continuously variable transmission containing coaxial input and output shafts, inertial braking device, consisting of the leading and supporting elements, mechanically interacting with the inertial loads included in the inertia braking device, which are mounted with a carrier on the shaft of the inertial braking device with rotation along with this shaft, a differential, one of the end shafts of which is connected to an inertial brake device, the other two to the input and an output shaft (RF patent 2072718, cl. F 16 H 33/10, F 16
Наиболее близким по совокупности признаков техническим решением к заявленному изобретению является автоматическая бесступенчатая механическая передача, которая содержит соосные входной и выходной валы, инерционное тормозное устройство, состоящее из ведущего и опорного элементов, механически взаимодействующих при помощи включенных в состав инерционного тормозного устройства инерционных грузов, которые установлены при помощи водила на валу инерционного тормозного устройства с возможностью вращения вместе с этим валом, дифференциал, один из концевых валов которого связан с инерционным тормозным устройством, два других - с входным и выходным валами. The closest in terms of features technical solution to the claimed invention is an automatic continuously variable mechanical transmission, which contains coaxial input and output shafts, an inertial brake device consisting of a leading and supporting elements, mechanically interacting with the inertial loads included in the inertia brake device, which are installed using the carrier on the shaft of the inertial brake device with the possibility of rotation together with this shaft, differential l, one of the end shafts of which is connected with an inertial braking device, the other two - with input and output shafts.
Водило дифференциала закреплено на входном валу и выполнено в виде радиальных осей. На этих осях установлены с возможностью вращения сателлиты, которые входят в зацепление с размещенными по разные стороны от осей сателлитов водила центральными колесами дифференциала, одно из которых закреплено на полом валу инерционного тормозного устройства, а другое центральное колесо закреплено на выходном валу. Полый вал инерционного тормозного устройства установлен коаксиально с входным валом, а опорный элемент инерционного тормозного устройства неподвижно закреплен в корпусе и взаимодействует с инерционными грузами при их вращении относительно оси передачи (патент РФ на изобретение 2109188, кл. F 16 Н 33/10, С 16 Н 3/74, 1998 г., Бюл. 11). The differential carrier is mounted on the input shaft and is made in the form of radial axes. Satellites are mounted on these axes with the possibility of rotation, which engage with central differential wheels placed on opposite sides of the satellite axles of the carrier, one of which is fixed to the hollow shaft of the inertial brake device, and the other central wheel is fixed to the output shaft. The hollow shaft of the inertial braking device is installed coaxially with the input shaft, and the supporting element of the inertial braking device is fixedly mounted in the housing and interacts with the inertial weights when they rotate relative to the transmission axis (RF patent for the invention 2109188, class F 16 N 33/10, C 16
У этой автоматической бесступенчатой передачи по мере увеличения частоты вращения выходного вала прогрессивно понижается КПД и эффективность использования мощности двигателя, поскольку при этом уменьшается частота вращения сателлитов инерционного тормозного устройства относительно центральной точки пересечения осей передачи и водила. При максимальной частоте вращения выходного вала, когда водило инерционного тормозного устройства не вращается, вращающий момент на выходной вал вообще не передается. In this automatic continuously variable transmission, as the output shaft rotational speed increases, the efficiency and efficiency of engine power use progressively decrease, since this reduces the speed of the inertial brake device satellites relative to the central point of intersection of the transmission axes and the carrier. At the maximum speed of the output shaft, when the carrier of the inertial brake device does not rotate, the torque is not transmitted to the output shaft at all.
Предлагаемая передача при незначительном усложнении ее устройства по сравнению с указанным выше ближайшим аналогом позволяет передавать вращающий момент с высокими показателями КПД при любых режимах работы, в том числе при максимальной частоте вращения ведомого вала. The proposed transmission with a slight complication of its device compared to the closest analogue indicated above allows the transmission of torque with high efficiency indicators under any operating conditions, including the maximum speed of the driven shaft.
Указанный технический результат достигается тем, что автоматическая бесступенчатая механическая передача содержит соосные ведущий и ведомый валы, инерционное тормозное устройство, состоящее из ведущего и опорного узлов, дифференциал. Один из концевых валов дифференциала входит в состав ведущего узла инерционного тормозного устройства, два других концевых вала являются ведущим и ведомым валами передачи, водило дифференциала выполнено в виде радиальных осей, на этих осях установлены с возможностью вращения сателлиты дифференциала, которые входят в зацепление с размещенными по разные стороны от радиальных осей водила дифференциала центральными колесами дифференциала. Одно из указанных центральных колес является ведомым колесом передачи и закреплено на ведомом валу. Ведущий узел инерционного тормозного устройства выполнен в виде полого вала, являющегося одним из концевых валов дифференциала, и установленного на этом валу водила инерционного тормозного устройства в виде радиальных осей, на которых с возможностью вращения размещены жестко соосно связанные с инерционными грузами сателлиты инерционного тормозного устройства, введенные в зацепление с неподвижным опорным колесом, выполненным в виде закрепленного в корпусе передачи центрального конического колеса, являющегося вместе с корпусом передачи опорным узлом инерционного тормозного устройства. Согласно изобретению второе центральное колесо дифференциала является ведущим колесом передачи и закреплено на ведущем валу. Полый вал является концевым валом водила дифференциала и размещен коаксиально с ведомым валом. На ведомом валу закреплено подвижное опорное колесо, введенное в зацепление с дополнительными сателлитами, выполненными в виде конических зубчатых колес и размещенными с возможностью вращения на радиальных осях водила инерционного тормозного устройства. Все сателлиты, входящие в состав инерционного тормозного устройства и дифференциала, выполнены с жестким совмещением с дополнительными массами в виде соосных с ними маховиков и/или массивных ободов колес сателлитов с возможностью функционирования их также и в качестве инерционных грузов. The specified technical result is achieved by the fact that the automatic stepless mechanical transmission contains coaxial drive and driven shafts, an inertial braking device consisting of a master and a support unit, a differential. One of the differential end shafts is a part of the inertial brake device master assembly, the other two end shafts are the drive and driven transmission shafts, the differential carrier is made in the form of radial axes, the differential satellites are mounted on these axes to rotate, which are engaged with different sides of the radial axles of the differential carrier with the central differential wheels. One of these central wheels is a driven transmission wheel and is mounted on a driven shaft. The leading unit of the inertial braking device is made in the form of a hollow shaft, which is one of the end shafts of the differential, and mounted on this shaft of the carrier of the inertial braking device in the form of radial axes, on which the inertia brake device satellites fixed meshing with a fixed support wheel, made in the form of a central conical wheel fixed in the transmission housing, which is together with the housing in front of And the reference unit of the inertial brake device. According to the invention, the second central differential wheel is the drive gear and is fixed to the drive shaft. The hollow shaft is the end shaft of the differential carrier and is placed coaxially with the driven shaft. A movable support wheel is fixed on the driven shaft, engaged with additional satellites made in the form of bevel gears and rotatably mounted on the radial axes of the carrier of the inertial braking device. All satellites that are part of the inertial brake device and differential are made with rigid alignment with additional masses in the form of coaxial flywheels and / or massive rims of the wheels of the satellites with the possibility of their functioning as inertial loads as well.
Как вариант устройства, каждый из сателлитов дифференциала выполнен в виде жестко соосно соединенных между собой в единый блок двух зубчатых конических колес, внутреннего и внешнего относительно оси передачи, одно из которых находится в зацеплении с ведущим колесом, а другое - с ведомым колесом передачи, и указанные зацепляющиеся пары колес имеют разные по величине передаточные отношения. As a variant of the device, each of the differential gears is made in the form of two bevel gears rigidly coaxially connected to each other in a single block, internal and external relative to the transmission axis, one of which is engaged with the drive wheel, and the other with the driven transmission wheel, and these engaging pairs of wheels have different gear ratios.
Как вариант устройства, каждый из сателлитов дифференциала выполнен в виде одного зубчатого колеса и находится в зацеплении одновременно с обоими ведущим и ведомым центральными колесами дифференциала, образуя при этом пары колес, имеющие одинаковые по величине передаточные отношения. As a variant of the device, each of the differential gears is made in the form of one gear wheel and is engaged simultaneously with both the driving and driven central wheels of the differential, forming pairs of wheels having the same gear ratios.
Как вариант устройства, передача содержит размещенные на одной диаметральной линии две радиальные оси водила инерционного тормозного устройства, на каждой из которых размещены сателлиты и дополнительные сателлиты. As a variant of the device, the transmission contains two radial axes of the carrier of the inertial braking device located on the same diametrical line, on each of which are placed satellites and additional satellites.
Как вариант устройства, водило инерционного тормозного устройства содержит две пары перпендикулярных между собой радиальных осей, размещенных на соответствующих диаметральных линиях, и на одной из этих пар радиальных осей по разные стороны от оси передачи размещены сателлиты, а на другой паре осей - дополнительные сателлиты. As a variant of the device, the carrier of the inertial braking device contains two pairs of radial axes perpendicular to each other, located on the corresponding diametrical lines, and on one of these pairs of radial axes, satellites are placed on different sides of the transmission axis, and additional satellites are located on the other pair of axles.
Диаметральные линии радиальных осей водила инерционного тормозного устройства и линия геометрической оси передачи пересекаются в центральной точке, совмещенной с обеими этими линиями. The diametrical lines of the radial axes of the carrier of the inertial braking device and the line of the geometric axis of the transmission intersect at a central point, combined with both of these lines.
Диаметральная линия радиальных осей водила дифференциала и линия геометрической оси передачи пересекаются в центральной точке, совмещенной с обеими этими линиями. The diametrical line of the radial axes of the differential carrier and the line of the geometric axis of the transmission intersect at a central point, combined with both of these lines.
Передача содержит механизм свободного хода, одно из звеньев которого связано с полым валом и водилом дифференциала, а другое звено - с корпусом передачи, с обеспечением возможности вращения полого вала вместе с водилом дифференциала только в направлении вращения ведущего вала и невозможности их вращения в направлении вращения ведомого вала. The transmission contains a free-wheeling mechanism, one of the links of which is connected to the hollow shaft and the differential carrier, and the other link to the transmission housing, with the possibility of rotation of the hollow shaft together with the differential carrier only in the direction of rotation of the drive shaft and the impossibility of their rotation in the direction of rotation of the driven shaft.
На фиг. 1 дан общий вид автоматической бесступенчатой механической передачи (далее - передача); на фиг.2 показано устройство передачи в варианте выполнения с двумя парами радиальных осей водила инерционного тормозного устройства с изображением только тех ее элементов, которые попадают в плоскость сечения, перпендикулярную линии геометрической оси 0-0 передачи и совмещенную с радиальными осями указанного водила. In FIG. 1 is a general view of an automatic stepless mechanical transmission (hereinafter referred to as transmission); figure 2 shows the transmission device in the embodiment with two pairs of radial axes of the carrier of the inertial braking device with the image of only those elements that fall into the section plane perpendicular to the line of the geometric axis 0-0 transmission and combined with the radial axes of the specified carrier.
При этом на обоих чертежах приведен вариант устройства, при котором сателлиты и дополнительные сателлиты инерционного тормозного устройства, а также сателлиты дифференциала на фиг.1 снабжены массивными ободами, обеспечивающими выполнение этими сателлитами также и функций инерционных грузов. At the same time, both drawings show a variant of the device in which the satellites and additional satellites of the inertial braking device, as well as the differential satellites in Fig. 1, are equipped with massive rims to ensure that these satellites also perform inertial load functions.
Автоматическая бесступенчатая механическая передача содержит соосные ведущий 1 и ведомый 2 валы, инерционное тормозное устройство, состоящее из ведущего и опорного узлов, и дифференциал. Один из концевых валов 3 дифференциала выполнен полым и входит в состав ведущего узла инерционного тормозного устройства, два других концевых вала являются ведущим 1 и ведомым 2 валами передачи. Водило 4 дифференциала содержит радиальные оси 5, на этих осях установлены с возможностью вращения сателлиты 6, 7 дифференциала, которые входят в зацепление с размещенными по разные стороны от радиальных осей 5 водила 4 дифференциала центральными колесами 8, 9 дифференциала, одно из которых является ведомым колесом 8 передачи и закреплено на ведомом валу 2. Ведущий узел инерционного тормозного устройства выполнен в виде полого вала 3, являющегося одним из концевых валов дифференциала, и установленного на этом валу водила 10 инерционного тормозного устройства в виде радиальных осей 10, на которых с возможностью вращения размещены жестко соосно связанные с инерционными грузами 11 сателлиты 12 инерционного тормозного устройства, введенные в зацепление с неподвижным опорным колесом 13, выполненным в виде закрепленного в корпусе 14 передачи центрального конического колеса, являющегося вместе с корпусом 14 передачи опорным узлом инерционного тормозного устройства. Второе центральное колесо дифференциала является ведущим колесом 9 передачи и закреплено на ведущем валу 1. Полый вал 3 является концевым валом водила 4 дифференциала и размещен коаксиально с ведомым валом 2. На ведомом валу 2 закреплено подвижное опорное колесо 15, введенное в зацепление с дополнительными сателлитами 16, выполненными в виде конических зубчатых колес и размещенными с возможностью вращения на радиальных осях водила 10 инерционного тормозного устройства. Все сателлиты 6, 7, 12, 16, входящие в состав инерционного тормозного устройства и дифференциала, выполнены с жестким совмещением с дополнительными массами, представляющими собой инерционные грузы 11 в виде соосных маховиков и/или массивных ободов колес сателлитов 6, 7, 12, 16 с возможностью функционирования их также и в качестве инерционных грузов. An automatic stepless mechanical transmission contains coaxial master 1 and driven 2 shafts, an inertial braking device consisting of a master and supporting units, and a differential. One of the
Как вариант устройства, каждый из сателлитов дифференциала выполнен в виде жестко соосно соединенных в единый блок двух зубчатых конических колес, внешнего 6 и внутреннего 7, относительно оси 0-0 передачи. Одно из этих колес сателлитов находится в зацеплении с ведомым колесом 8, а другое - с ведущим колесом 9 передачи, и указанные зацепляющиеся пары колес имеют разные по величине передаточные отношения. При этом внешние 6 и внутренние 7 колеса сателлитов дифференциала могут находиться порознь в зацеплении как с ведомым колесом 8, так и c ведущим колесом 9. As a variant of the device, each of the differential satellites is made in the form of two bevel gears rigidly coaxially connected into a single block, external 6 and internal 7, relative to the transmission axis 0-0. One of these wheels of the satellites is engaged with the driven wheel 8, and the other with the drive wheel 9 of the transmission, and these engaging pairs of wheels have different gear ratios. In this case, the outer 6 and inner 7 wheels of the differential gears can be separately engaged both with the driven wheel 8 and with the driving wheel 9.
Как вариант устройства, каждый из сателлитов дифференциала выполнен в виде одного зубчатого колеса и находится в зацеплении одновременно с обоими, ведущим 9 и ведомым 8 центральными колесами дифференциала, образуя при этом пары колес, имеющие одинаковые по величине передаточные отношения. As a variant of the device, each of the differential satellites is made in the form of one gear wheel and is engaged simultaneously with both the driving 9 and driven 8 central differential wheels, forming pairs of wheels having the same gear ratios.
Как вариант устройства, приведенный на фиг.1, передача содержит размещенные на одной диаметральной линии 01-01 две радиальные оси 10 инерционного тормозного устройства, на каждой из которых размещены сателлиты 12 и дополнительные сателлиты 16.As a variant of the device shown in Fig. 1, the transmission comprises two
Как вариант устройства, приведенный на фиг.2, водило 10 инерционного тормозного устройства содержит две пары перпендикулярных между собой радиальных осей 10, размещенных на соответствующих диаметральных линиях 01-01, и на одной из этих пар радиальных осей 10 по разные стороны от линии оси 0-0 передачи размещены сателлиты 12, а на другой паре осей - дополнительные сателлиты 16.As a variant of the device shown in figure 2, the
Диаметральные линии 01-01 радиальных осей 10 водила инерционного тормозного устройства и линия геометрической оси 0-0 передачи пересекаются в центральной точке 01, совмещенной с этими линиями.The diametrical lines 0 1 -0 1 of the
Диаметральная линия 01-01 радиальных осей 5 водила 4 дифференциала и линия геометрической оси 0-0 передачи пересекаются в центральной точке 01, совмещенной с обеими этими линиями.The diametrical line 0 1 -0 1 of the radial axes 5 drove 4 differentials and the line of the geometrical axis 0-0 of the transmission intersect at the center point 0 1 , combined with both of these lines.
Передача содержит механизм свободного хода 17, одно из звеньев которого связано с полым валом 3 и водилом 4 дифференциала, а другое звено - с корпусом 14 передачи, с обеспечением возможности вращения полого вала 3 вместе с водилом 4 дифференциала только в направлении вращения ведущего вала 1 и невозможности их вращения в направлении вращения ведомого вала 2. The transmission contains a freewheel 17, one of the links of which is connected to the
Автоматическая бесступенчатая механическая передача работает следующим образом. Automatic stepless mechanical transmission operates as follows.
За исходное положение принимается, что ведущий вал 1 вращается с постоянной частотой и передает неизменный по величине вращающий момент. For the initial position it is assumed that the drive shaft 1 rotates at a constant frequency and transmits an unchanged torque.
При вращении ведущего вала 1 вместе с установленным на нем ведущим колесом 9 и неподвижного ведомого вала 2 с ведомым колесом 8 в связи с приложенной к ведомому валу 2 нагрузкой или началом вращения из неподвижного положения водило 4 дифференциала совершает вращение в том же направлении, что и ведущий вал 1, но с меньшей частотой. При этом на водило 4 дифференциала воздействует вращающий момент, величина которого превышает величину вращающего момента на ведущем валу 1. Это вытекает из известных свойств дифференциала. Вращательное движение и вращающий момент от водила дифференциала 4 посредством полого вала 3 передается на водило 10 инерционного тормозного устройства. Сателлиты 12 и дополнительные сателлиты 16 перекатываются соответственно по неподвижному опорному колесу 13 и подвижному опорному колесу 15, последнее из которых также неподвижно в связи с тем, что в данном случае ведомый вал 2 не вращается. При этом сателлиты 12 и дополнительные сателлиты 16 вместе с жестко связанными с ними инерционными грузами 11 в виде маховиков или массивных ободов колес упомянутых сателлитов 12, 16 совершают вращение одновременно вокруг двух перпендикулярных между собой осей - линии геометрической оси 0-0 передачи и диаметральной линии 01-01 радиальных осей 10 водила инерционного тормозного устройства. Указанное одновременное вращение упомянутых сателлитов 12, 16 вокруг двух осей 0-0 и 01-01 равнозначно их вращению относительно центральной точки 01 пересечения этих осей 0-0 и 01-01.When the drive shaft 1 rotates together with the drive wheel 9 mounted on it and the fixed driven
Одновременно о этим аналогичное вращение относительно своей центральной точки 01 совершают сателлиты 6, 7 дифференциала вместе с жестко связанными с ними инерционными грузами 11 в связи с тем, что все они совершают вращение одновременно вокруг линии геометрической оси 0-0 передачи и диаметральной линии 01-01 радиальных осей 5 водила 4 дифференциала, что равнозначно их вращению относительно центральной точки 01 пересечения упомянутых линий осей 0-0 и 01-01.At the same time, a similar rotation relative to their central point 0 1 is performed by the differential gears 6, 7 together with the
Известно, что вращающееся тело имеет определенный момент количества движений, который проявляется с соблюдением фундаментального (всеобщего) физического закона сохранения, согласно которому момент количества движений может быть изменен только под действием внешних сил. Известно также, что момент количества движений при вращении тела относительно точки является векторной величиной и направление вектора совпадает с направлением оси вращения непосредственно тела, в данном случае с направлением диаметральных линий 01-01. Но поскольку радиальные оси 5 и 10 соответствующих водил дифференциала и инерционного тормозного устройства с совмещенными с ними диаметральными линиями 01-01 совершают вращение вокруг линии геометрической оси 0-0 передачи, направление векторов моментов количества движения всех сателлитов 6, 7, 12 и связанных с ними инерционных грузов 11 постоянно изменяется.It is known that a rotating body has a certain moment of the number of movements, which manifests itself in compliance with the fundamental (universal) physical conservation law, according to which the moment of the number of movements can be changed only under the influence of external forces. It is also known that the moment of the number of movements during the rotation of the body relative to the point is a vector quantity and the direction of the vector coincides with the direction of the axis of rotation of the body itself, in this case, with the direction of the diametrical lines 0 1 -0 1 . But since the
Известно, что действия над векторами являются отражением соответствующих действий над векторными величинами, а векторные величины являются равными, если совпадают их числовые значения и направления. Исходя из этого, при указанном выше вращении сателлитов 6, 7, 12 и инерционных грузов 11 относительно осей 0-0 и 01-01 одновременно их моменты количества движений принудительно изменяются под воздействием в конечном итоге от вращающего момента, передаваемого ведущим валом 1, и момента сопротивления, приложенного к ведомому валу 2. Проявление при этом закона сохранения момента количества движений противодействует вращению водил 4 и 10 соответственно дифференциала и инерционного тормозного устройства вокруг линии геометрической оси 0-0 передачи, и упомянутые водила 4 и 10 стремятся сохранить свое стабильное положение. В связи с этим радиальные оси 5 водила 4 дифференциала и радиальные оси 10 водила инерционного тормозного устройства играют роль опор для передачи вращения и вращающего момента от ведущего вала 1 на ведомый вел 2, а также для преобразования передаваемого вращающего момента в зависимости от нагрузки на ведомом валу 2. При этом передача и преобразование вращающего момента осуществляются при помощи двух внешних опор.It is known that actions on vectors are a reflection of the corresponding actions on vector quantities, and vector quantities are equal if their numerical values and directions coincide. Based on this, with the above rotation of the
Первой внешней опорой является корпус 14 передачи, в котором закреплено неподвижное опорное колесо 13. Функционирование указанной внешней опоры в виде корпуса 14 передачи показано выше. The first external support is the transmission housing 14, in which the stationary support wheel 13 is fixed. The functioning of the specified external support in the form of the transmission housing 14 is shown above.
Второй внешней опорой для передачи и преобразования вращающего момента является земная поверхность, с которой происходит силовое взаимодействие колес транспортной машины, связанных с ведомым валом 2 передачи. Указанное силовое взаимодействие противодействует вращению ведомого вала 2 и закрепленного на нем подвижного опорного колеса 15. Это в свою очередь обеспечивает в конечном счете вращение дополнительных сателлитов 16 и связанных с ними инерционных грузов 11 относительно центральной точки 01, что в совокупности создает возможность преобразования передаваемого вращающего момента.The second external support for the transmission and conversion of torque is the earth's surface, with which there is a force interaction of the wheels of the transport machine associated with the driven
В описаниях известных автоматических бесступенчатых механических передач и аналогичных им устройств не содержится в явном виде указаний на возможность преобразования передаваемого вращающего момента путем использования земной поверхности в качестве внешней опоры. Между тем, именно с земной поверхностью происходит силовое взаимодействие ведомого вала 2, противодействующее его вращению, что в описываемой передаче приводит к вращению всех сателлитов 6, 7, 12, 16 и связанных с ними инерционных грузов 11 относительно центральных точек 01 и обеспечивает возможность преобразования передаваемого вращающего момента. При этом имеется в виду, что в качестве внешней опоры в описываемой передаче независимо от земной поверхности выступает также корпус 14 передачи и закрепленное в нем неподвижное опорное колесо 13 указанным выше порядком.The descriptions of the known automatic stepless mechanical transmissions and similar devices do not explicitly indicate the possibility of converting the transmitted torque by using the earth's surface as an external support. Meanwhile, it is with the earth's surface that the driven
При неподвижном (заторможенном нагрузкой) ведомом вале 2 величина передаваемого вращающего момента будет максимальной, поскольку сателлиты 6, 7 дифференциала и сателлиты 12 инерционного тормозного устройства вместе с закрепленными на них инерционными грузами 11 совершают вращение относительно соответствующих центральных точек 01 с максимальной частотой. Это обеспечивает передачу на водила 4, 10 дифференциала и инерционного тормозного устройства максимальных по величине тормозящих моментов силы, противодействующих вращению упомянутых водил 4, 10. Определенный противодействующий вращению указанных водил 4, 10 тормозящий момент силы создают указанным выше порядком также вращающиеся дополнительные сателлиты 16, находящиеся в зацеплении с подвижным опорным колесом 15, частота вращения которого равна частоте вращения ведомого вала 2, на котором закреплено упомянутое колесо.When the driven
Под воздействием передаваемого указанным выше порядком от ведущего вала 1 на ведомый вал 2 вращающего момента ведомый вал 2, преодолевая приложенную к нему нагрузку, начинает вращаться в противоположном направлении по сравнению с направлением вращения ведущего вала 1. По мере увеличения частоты вращения ведомого вала 2 и ведомого колеса 8 частота вращения водила 4 дифференциала и связанного с ним при помощи полого вала 3 водила 10 инерционного тормозного устройства уменьшается, что вытекает из известных свойств дифференциала. Одновременно и в связи с этим уменьшается частота вращения сателлитов 12 инерционного тормозного устройства вокруг линии геометрической оси 0-0 передачи и радиальных осей 10 водила инерционного тормозного устройства. Это приводит к уменьшению частоты вращения упомянутых сателлитов 12 относительно центральной точки 01 с соответствующим уменьшением величины тормозящего момента силы, приложенного к водилу 10 инерционного тормозного устройства. Как следствие, при этом уменьшается величина вращающего момента, передаваемого от ведущего вала 1 на ведомый вал 2.Under the influence of the torque transmitted in the above order from the drive shaft 1 to the driven
Следовательно, как показано выше, с увеличением частоты вращения ведомого вала 2 уменьшается величина передаваемого на него вращающего момента. В связи с бесступенчатым характером изменения частоты вращения ведомого вала 2 соответственно плавно изменяется в обратной зависимости величина передаваемого на него вращающего момента. Этим достигается основная цель применения описываемой передачи - плавное бесступенчатое преобразование величины передаваемого вращающего момента в обратной зависимости от частоты вращения ведомого вала 2 и в прямой зависимости от приложенной к нему нагрузки. Therefore, as shown above, with increasing speed of the driven
Поддержание высокого показателя КПД при любых режимах работы передачи (прежде всего по мере увеличения частоты вращения ведомого вала 2) обеспечивается применением в составе передачи подвижного опорного колеса 15 и находящихся с ним в зацеплении дополнительных сателлитов 16 с их инерционными грузами 11 в виде соосных маховиков и/или массивных ободов колес упомянутых сателлитов 16. Это связано с тем, что частота вращения относительно друг друга полого вала 3 вместе с водилом 10 инерционного тормозного устройства и ведомого вала 2, при увеличении частоты вращения последнего из этих валов 2, не уменьшается, что обусловлено тем, что упомянутые валы 3 и 2 вращаются в противоположных направлениях. Следовательно, при любом режиме работы передачи дополнительные сателлиты 16 вместе с соосно связанными с ними инерционными грузами 11 совершают вращение вокруг радиальных осей водила 10 инерционного тормозного устройства примерно с одинаковой частотой, а следовательно, постоянно передают на упомянутое водило 10 и посредством полого вала 3 на водило 4 дифференциала тормозящий момент силы. Maintaining a high coefficient of efficiency under any operating conditions of the transmission (primarily as the speed of the driven
Аналогичным образом функционируют сателлиты 6, 7 дифферинциала вместе с соосно связанными с ними инерционными грузами II, частота вращения которых на радиальных осях 5 водила 4 дифференциала возрастает по мере увеличения частоты вращения ведомого вала 2, что обеспечивает создание тормозящего момента силы на водиле 4 дифференциала при любых режимах работы передачи. Differential satellites 6, 7 function in parallel with the inertial loads II coaxially connected with them, the rotational speed of which on the radial axes 5 of the carrier 4 differential increases as the speed of the driven
Максимальная частота вращения ведомого вала 2 происходит при неподвижных водилах 4, 10 дифференциала и инерционного тормозного устройства. При этом частота вращения ведомого вала 2 определяется частотой вращения ведущего вала 1 и передаточными отношениями между находящимися в зацеплении парами колес: ведущее колесо 9 - колесо 7 сателлита дифференциала и колесо 6 сателлита дифференциала - ведомое колесо 6. Соответственно этому, т.е. в зависимости от передаточных отношений упомянутых пар колес 9, 7 и 6, 8 и в обратной зависимости от частоты вращения ведомого вала 2, определяется величина вращающего момента, передаваемого на ведомый вал 2. The maximum speed of the driven
Из сказанного выше следует, что при максимальной частоте вращения ведомого вала 2, когда водило 4 дифференциала неподвижно, создание тормозящего момента силы, противодействующего вращению указанного водила 4, происходит за счет вращающихся сателлитов 6, 7 дифференциала и дополнительных сателлитов 16 вместе с соосными с указанными сателлитами 6, 7, 16 инерционными грузами 11. Создаваемые при указанном вращении гироскопические силы будут противодействовать вращению водила 4 дифференциала вокруг линии оси 0-0 передачи и обеспечивать передачу вращательного движения и вращающего момента от ведущего колеса 9 на ведомое колесо 8 и далее на ведомый вал 2. Величина передаваемого на ведомый вал 2 вращающего момента будет при этом минимальной. From the foregoing, it follows that at a maximum rotation frequency of the driven
Выполнение передачи с одной парой (фиг.1) или с двумя парами (фиг.2) радиальных осей 10 инерционного тормозного устройства не вносит отличий в приведенные выше особенности при разных режимах работы передачи, поскольку все силовые и кинематические связи элементов передачи остаются без изменений. Упомянутые отличия в устройстве сказываются лишь на уменьшение габаритных размеров передачи при варианте ее выполнения с двумя парами радиальных осей водила 10 инерционного тормозного устройства, показанного на фиг.2. Performing a transmission with one pair (Fig. 1) or with two pairs (Fig. 2) of the radial axes 10 of the inertial braking device does not introduce differences in the above features under different transmission operation modes, since all power and kinematic connections of the transmission elements remain unchanged. The mentioned differences in the device only affect the reduction in the overall dimensions of the transmission when it is performed with two pairs of radial axes of the
Приведенные в описании и формуле изобретения разные варианты выполнения позволяют конкретизировать устройство с учетом заданных конструктивных особенностей. Вместе с тем, изложенный выше характер работы передачи при этом не изменяется. The various embodiments given in the description and claims allow to specify the device taking into account the given design features. However, the above nature of the transmission does not change.
При необходимости передачи вращательного движения и вращающего момента от ведомого вала 2 на ведущий вал 1 с целью торможения рабочей машины (например, при движении ее под уклон) работа двигателя прекращается. При этом под воздействием вращающего момента, передаваемого через дифференциал от ведомого вала 2 на ведущий вал 1, происходит замыкание механизма свободного хода 17, который не допускает вращение водила 4 дифференциала в направлении вращения ведомого вала 2. Этим обеспечивается передача потока мощности от ведомого вала 2 на ведущий вал 1 и далее на двигатель, принудительное вращение вала которого приводит к торможению рабочей машины. Таким же образом производится запуск двигателя путем буксировки машины. If necessary, the transmission of rotational motion and torque from the driven
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001106902/28A RU2185553C2 (en) | 2001-03-15 | 2001-03-15 | Automatic stepless mechanical transmission |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001106902/28A RU2185553C2 (en) | 2001-03-15 | 2001-03-15 | Automatic stepless mechanical transmission |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001106902A RU2001106902A (en) | 2001-08-20 |
| RU2185553C2 true RU2185553C2 (en) | 2002-07-20 |
Family
ID=20247151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001106902/28A RU2185553C2 (en) | 2001-03-15 | 2001-03-15 | Automatic stepless mechanical transmission |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2185553C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101982676A (en) * | 2009-12-03 | 2011-03-02 | 张家玮 | Variable-speed drive device |
-
2001
- 2001-03-15 RU RU2001106902/28A patent/RU2185553C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101982676A (en) * | 2009-12-03 | 2011-03-02 | 张家玮 | Variable-speed drive device |
| CN101982676B (en) * | 2009-12-03 | 2012-07-25 | 张家玮 | Variable-speed drive device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6327922B1 (en) | Gyroscopic continuously variable transmission | |
| RU2185553C2 (en) | Automatic stepless mechanical transmission | |
| RU2188975C2 (en) | Automatic infinitely variable mechanical transmission | |
| RU2184894C2 (en) | Automatic mechanical infinitely variable transmission | |
| RU2171932C2 (en) | Automatic infinitely variable mechanical transmission | |
| RU2174204C2 (en) | Automatic stepless gearing | |
| US4072066A (en) | Centrifugal force controlled transmission | |
| RU2172438C2 (en) | Automatic infinitely variable mechanical transmission | |
| RU2171929C2 (en) | Automatic infinitely variable mechanical transmission | |
| RU2279596C1 (en) | Automatic infinitely variable mechanical transmission | |
| RU2163317C2 (en) | Automatic stepless mechanical gearing | |
| RU2172878C2 (en) | Automatic infinitely variable mechanical transmission | |
| RU2172877C2 (en) | Automatic infinitely variable mechanical transmission | |
| RU2277653C1 (en) | Automatic infinitely variable mechanical transmission | |
| RU2174200C2 (en) | Automatic stepless gearing | |
| RU2247274C2 (en) | Automatic infinitely variable transmission | |
| RU2171930C2 (en) | Automatic infinitely variable mechanical transmission | |
| RU2171931C2 (en) | Sutomatic infinitely variabe mechanical transmission | |
| RU2174202C2 (en) | Automatic stepless gearing | |
| RU2063568C1 (en) | Automatic infinitely variable gear box | |
| RU2174203C2 (en) | Automatic stepless gearing | |
| RU2277656C1 (en) | Automatic infinitely variable mechanical transmission | |
| RU2063569C1 (en) | Automatic infinitely variable gear box | |
| RU2109188C1 (en) | Automatic stepless mechanical transmission | |
| RU2060172C1 (en) | Mechanical stepless transmission |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060316 |