[go: up one dir, main page]

RU2484333C1 - Multirange continuously variable transmission (versions) - Google Patents

Multirange continuously variable transmission (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2484333C1
RU2484333C1 RU2011149728/11A RU2011149728A RU2484333C1 RU 2484333 C1 RU2484333 C1 RU 2484333C1 RU 2011149728/11 A RU2011149728/11 A RU 2011149728/11A RU 2011149728 A RU2011149728 A RU 2011149728A RU 2484333 C1 RU2484333 C1 RU 2484333C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
separation
differential
differential mechanism
link
continuously variable
Prior art date
Application number
RU2011149728/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Владимирович Давыдов
Original Assignee
Закрытое Акционерное Общество "Комбарко"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое Акционерное Общество "Комбарко" filed Critical Закрытое Акционерное Общество "Комбарко"
Priority to RU2011149728/11A priority Critical patent/RU2484333C1/en
Priority to PCT/RU2012/001005 priority patent/WO2013085429A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2484333C1 publication Critical patent/RU2484333C1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • B60K6/365—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings with the gears having orbital motion
    • 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
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/445—Differential gearing distribution type
    • 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
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/10—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing at both ends of intermediate shafts
    • 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
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/033—Series gearboxes, e.g. gearboxes based on the same design being available in different sizes or gearboxes using a combination of several standardised units
    • F16H2057/0335—Series transmissions of modular design, e.g. providing for different transmission ratios or power ranges
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: continuously variable transmission includes input shaft (4), varying element, differential unit of the first separation (1), differential unit of the second separation (2), matching gear (3), output shaft. Varying element is made as two reversible controlled power machines (7, 9) with energy converters (8, 10). Differential unit of the first separation (1) includes differential mechanism of the first separation and equalising gear. Differential unit of the second separation (2) includes differential mechanism of reverse modes of the send separation and differential mechanism of direct modes of the second separation. The matching gear (3) enables one planetary gear where in two subranges the carrier of matching gear (3) is directly connected with one of output elements (29, 32) of differential unit of the second separation (2).
EFFECT: higher efficiency, decrease in dimensions and mass.
22 cl, 18 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве бесступенчатой механической трансмиссии как стационарных, так и транспортных машин, в том числе с гибридными силовыми установками.The invention relates to the field of engineering and can be used as a continuously variable mechanical transmission of both stationary and transport vehicles, including those with hybrid power plants.

Из уровня техники известны бесступенчатые передачи, содержащие варьирующее звено - механическое или немеханическое, а также дифференциальные механизмы для разделения потоков мощности, идущих от двигателя к исполнительному механизму.In the prior art, stepless transmissions are known, containing a varying unit - mechanical or non-mechanical, as well as differential mechanisms for separating power flows from the engine to the actuator.

Одним из первых подобных устройств была бесступенчатая передача на основе механического варьирующего звена (вариатора) клиноременного или тороидального типа и дифференциального механизма, позволяющего изменять передаточное отношение передачи однонаправлено, например понижать его, при двунаправленном изменении передаточного отношения варьирующего звена, например как при понижении, так и при повышении его. Это свойство подобных устройств - основополагающее для целого класса бесступенчатых передач, появившихся позже, где варьирующее звено, как механическое (вариатор), так и немеханическое (например, мотор-генератор с системой управления), поочередно уменьшает и увеличивает свое передаточное отношение, а вся передача плавно либо уменьшает, либо увеличивает его (см. Пронин Б.А., Ревков Г.А. Бесступенчатые клиноременные и фрикционные передачи (вариаторы). М.: Машиностроение, 1980, с.298, рис.184-185). Этому устройству, принятому за аналог, свойственны недостатки, заключающиеся в отсутствии разделения потока мощности в самом варьирующем звене - вариаторе непланетарного типа, а также в наличии большого числа вспомогательных передач, усложняющих конструкцию и снижающих ее КПД.One of the first such devices was a continuously variable transmission based on a mechanical varying link (variator) of a V-belt or toroidal type and a differential mechanism that allows changing the gear ratio of the transmission unidirectionally, for example, to lower it, with a bi-directional change in the gear ratio of the varying link, for example, when lowering or while raising it. This property of such devices is fundamental for a whole class of continuously variable transmissions that appeared later, where the varying link, both mechanical (variator) and non-mechanical (for example, a motor-generator with a control system), in turn reduces and increases its gear ratio, and the entire gear smoothly either reduces or increases it (see Pronin B.A., Revkov G.A. Stepless V-belt and friction gears (variators). M: Mashinostroenie, 1980, p. 288, Fig. 188-185). This device, taken as an analogue, has disadvantages in that there is no separation of the power flow in the most variable link - the nonplanetary type variator, as well as in the presence of a large number of auxiliary gears that complicate the design and reduce its efficiency.

Известна также бесступенчатая передача, включающая планетарный дисковый вариатор в качестве бесступенчатого звена, а также механизм, содержащий дифференциальную и согласующую передачи. Эта передача позволяет осуществлять двукратное разделение потока мощности, проходящего через него, как при понижении, так и при повышении передаточного отношения варьирующего звена, что повышает КПД передачи и уменьшает долю мощности, проходящей через бесступенчатое звено (см. патент РФ №2311575, «Широкодиапазонный бесступенчатый привод (супервариатор)», автор - Н.В.Гулиа, 27.11.07). Недостатком этого устройства, принятого также за аналог, является наличие повышающей согласующей передачи, что требует установки дополнительной понижающей передачи, усложняющей привод и снижающей КПД. К тому же, это устройство позволяет осуществить только два чередующихся друг с другом режима (диапазона) работы передачи с разделением потока мощности, что недостаточно для осуществления широкого общего диапазона изменения передаточного отношения передачи при высоком КПД для применения в качестве трансмиссии транспортных средств.A stepless transmission is also known, including a planetary disk variator as a stepless link, as well as a mechanism containing differential and matching gears. This transmission allows two-fold separation of the power flow passing through it, both when lowering and increasing the gear ratio of the varying link, which increases the transmission efficiency and reduces the fraction of power passing through the stepless link (see RF patent No. 2311575, "Wide-range stepless drive (supervator) ”, author - N.V. Gulia, 11.27.07). The disadvantage of this device, which is also taken as an analogue, is the presence of an increasing matching gear, which requires the installation of an additional lowering gear, which complicates the drive and reduces the efficiency. In addition, this device allows only two alternating modes (ranges) of transmission operation with separation of the power flow, which is not enough to implement a wide general range of changes in the gear ratio of transmission at high efficiency for use as a vehicle transmission.

В качестве уровня техники следует отметить также многодиапазонные бесступенчатые передачи с разделением потока мощности, содержащие в качестве варьирующего звена непланетарные вариаторы, а также постоянно вращающиеся дифференциальные и согласующие передачи с их переключением сцепными муфтами (см., например, патент US 6056661). К недостаткам этих устройств можно отнести наличие непланетарных вариаторов, что исключает первое разделение потока мощности в самом вариаторе, характерное для планетарных вариаторов. Кроме того, наличие в согласующей передаче нескольких дополнительных цилиндрических передач повышает ее сложность и понижает КПД. Первый поддиапазон подобных передач выполняется таким образом, что при промежуточном передаточном отношении варьирующего звена передаточное отношение всей передачи равно бесконечности (режим кинематической нейтрали). Подобная мера позволяет расширить общий диапазон передачи, но ведет к высокой циркуляции мощности на первом поддиапазоне, ограничивая передаваемый на нем крутящий момент и резко снижая КПД передачи. Эти устройства также приняты за аналог.As the prior art, it should also be noted multi-band continuously variable transmission with a separation of the power flow, containing non-planetary variators as a variable link, as well as constantly rotating differential and matching gears with their switching by clutch couplings (see, for example, US Pat. No. 6,056,661). The disadvantages of these devices include the presence of non-planetary variators, which eliminates the first separation of the power flow in the variator itself, which is typical for planetary variators. In addition, the presence in the matching gear of several additional cylindrical gears increases its complexity and lowers the efficiency. The first sub-range of such transmissions is performed in such a way that, with an intermediate gear ratio of the varying link, the gear ratio of the entire gear is infinity (kinematic neutral mode). Such a measure allows you to expand the overall transmission range, but leads to high power circulation on the first subband, limiting the torque transmitted on it and sharply reducing the transmission efficiency. These devices are also taken as an analogue.

В качестве аналогов следует также отметить передачи с электромеханическим или гидрообъемным варьирующим звеном, состоящим из двух обратимых энергетических машин электрического или гидравлического типа, связанных с источником вращения, последующей трансмиссией и друг с другом посредством дифференциального механизма, позволяющего снизить массу энергетических машин за счет разделения потоков мощности в самом варьирующем звене и прохождения через энергетические машины лишь части мощности и энергии от источника вращения (двигателя) до исполнительного механизма - ведущих колес. Наиболее известными устройствами этого типа являются гибридный силовой агрегат автомобиля Toyota Prius на базе электрических машин, (см., например публикацию http://en.wikipedia.org/wiki/Hybrid_Synergy_Drive) и тракторная трансмиссия Fendt Vario на базе гидрообъемных машин (см., например, публикацию Karl Th. Renius. Hydrostatische Fahrantriebe für mobile Arbeitsmaschinen. WISSENSPORTAL baumaschine.de, Ausgabe 1(2004)). Недостатком этого класса устройств является отсутствие двух режимов работы варьирующего звена с дифференциальным механизмом (прямых и обратных режимов разделения потока мощности), где варьирующее звено чередует повышение и понижение передаточных отношений в процессе разгона или замедления транспортного средства, а выходное звено передачи только повышает или понижает его однонаправленным образом. Это существенно понижает КПД передачи и увеличивает установленную мощность электрических или гидравлических машин варьирующего звена.As analogues, transmission with an electromechanical or hydrostatic variable link consisting of two reversible energy machines of an electric or hydraulic type, connected with a rotation source, subsequent transmission and with each other by means of a differential mechanism, which reduces the weight of energy machines due to the separation of power flows, should also be noted in the most variable link and passing through energy machines only part of the power and energy from the source of rotation (engine) to actuator - driving wheels. The most famous devices of this type are the hybrid powertrain of a Toyota Prius based on electric cars (see, for example, http://en.wikipedia.org/wiki/Hybrid_Synergy_Drive) and the Fendt Vario tractor transmission based on hydrostatic vehicles (see, e.g. Karl Th. Renius. Hydrostatische Fahrantriebe für mobile Arbeitsmaschinen. WISSENSPORTAL baumaschine.de, Ausgabe 1 (2004)). The disadvantage of this class of devices is the lack of two modes of operation of the variable link with a differential mechanism (direct and reverse modes of power flow separation), where the variable link alternates the increase and decrease of gear ratios during acceleration or deceleration of the vehicle, and the output link only increases or decreases it unidirectional manner. This significantly reduces the transmission efficiency and increases the installed capacity of electric or hydraulic machines of a varying level.

Известны многодиапазонные бесступенчатые передачи с двукратным разделением потока мощности, содержащие две обратимые электромашины, по меньшей мере, два дифференциальных механизма, а также несколько согласующих передач планетарного типа (см., например, заявки и патенты US 2008/0171625, US 6551208, а также сведения о серийно выпускаемой трансмиссии GM-Allison EP). Недостатком этих передач является то, что только один поддиапазон осуществляется со сложным (двукратным) разделением потока мощности, что не позволяет обеспечить высокий КПД на остальных поддиапазонах. Другим недостатком является резко увеличивающееся количество управляющих фрикционных элементов (муфт и тормозов) при увеличении числа поддиапазонов свыше трех.Known multi-band continuously variable transmission with double separation of the power flow, containing two reversible electric machines, at least two differential mechanisms, as well as several matching gears of the planetary type (see, for example, applications and patents US 2008/0171625, US 6551208, as well as information GM-Allison EP). The disadvantage of these transmissions is that only one subband is carried out with a complex (double) separation of the power flow, which does not allow for high efficiency on the remaining subbands. Another disadvantage is the sharply increasing number of control friction elements (clutches and brakes) with an increase in the number of subbands above three.

Известна двухдиапазонная бесступенчатая трансмиссия по патенту РФ №2373445, «Двухрежимный бесступенчатый привод - супервариатор (его варианты)». Устройство включает корпус с базовым вариатором - варьирующем звеном с его входными и выходными кинематическими звеньями, а также управляющий механизм, кинематически связанный с варьирующим звеном и включающий дифференциальную передачу, разделяющую потоки мощности, и согласующую передачу, обеспечивающую равенство частот вращения на выходном кинематическом звене передачи при изменении режимов работы передачи. Этих режимов при разделении потоков мощности в передаче два: прямой, названный в прототипе редукторным, когда характер изменения передаточного отношения варьирующего звена совпадает с таковым у всей передачи, т.е. его выходного звена, и обратный, названный в прототипе мультипликаторным, когда упомянутый характер противоположный. Например, в прямом режиме при понижении передаточного отношения варьирующего звена, т.е. ускорении его выходного вала, выходное звено всей передачи тоже ускоряется, а при замедлении - замедляется. В обратном же режиме при замедлении выходного вала варьирующего звена выходной вал всей передачи ускоряется, а при ускорении - замедляется. Чередованием режимов понижения и повышения передаточного отношения варьирующего звена (диапазонов передачи), совместно с изменением режимов работы передачи с прямого на обратный происходит изменение частоты вращения выходного звена передачи - его замедление или ускорение. Причем благодаря наличию согласующей передачи эти процессы происходят без разрыва потока мощности, и режимы плавно переходят друг в друга, какое-то небольшое время (доли секунды) оставаясь включенными вместе. Это позволяет получить широкий общий диапазон изменения передаточных отношений, причем при высоком его КПД. Важно, что согласующая передача в прототипе выполнена, как и в предлагаемом устройстве, планетарной, что обеспечивает компактность передачи и ее высокий КПД. Следует отметить, что чем более узок каждый поддиапазон, тем выше КПД передачи и тем меньшая мощность протекает через бесступенчатое звено, в данном случае - электромашины. Чем больше этих поддиапазонов, тем шире общий диапазон изменения передаточных отношений передачи.Known dual-band continuously variable transmission according to the patent of the Russian Federation No. 2373445, "Dual-mode continuously variable drive - supervariator (its variants)". The device includes a housing with a basic variator - a varying link with its input and output kinematic links, as well as a control mechanism kinematically connected to the varying link and including a differential gear that separates the power flows and matching gear ensuring equal rotation frequencies at the output kinematic gear link at changing transmission operation modes. There are two of these modes when separating power flows in a transmission: a straight line, called gear in the prototype, when the nature of the change in the gear ratio of the varying link coincides with that of the entire transmission, i.e. its output link, and the reverse, called in the prototype multiplier, when the aforementioned character is the opposite. For example, in direct mode, while reducing the gear ratio of the varying link, i.e. accelerating its output shaft, the output link of the entire transmission also accelerates, and when it slows down, it slows down. In the reverse mode, when the output shaft of the varying link slows down, the output shaft of the entire transmission accelerates, and when accelerated, it slows down. By alternating the modes of lowering and increasing the gear ratio of the varying link (transmission ranges), together with the change of the transmission operation modes from direct to reverse, the rotation frequency of the output transmission link changes - it slows down or accelerates. Moreover, due to the presence of matching transmission, these processes occur without interrupting the power flow, and the modes smoothly pass into each other, for some small time (fractions of a second), remaining switched on together. This allows you to get a wide general range of changes in gear ratios, and with its high efficiency. It is important that the matching gear in the prototype is made, as in the proposed device, planetary, which ensures the compactness of the transmission and its high efficiency. It should be noted that the narrower each subband, the higher the transmission efficiency and the less power flows through the stepless link, in this case, electric machines. The more of these subbands, the wider the overall range of gear ratios.

Недостатками аналога являются:The disadvantages of the analogue are:

1. Наличие всего одного дифференциального механизма в дифференциальной передаче, что вызывает необходимость переключений в ней.1. The presence of only one differential mechanism in the differential transmission, which causes the need for switching in it.

2. Невозможность чередования более двух режимов работы передачи - прямого и обратного (первого и второго поддиапазонов), что снижает общий диапазон изменения передаточного отношения передачи.2. The inability to alternate more than two modes of transmission - forward and reverse (first and second sub-bands), which reduces the overall range of variation of the gear ratio of the transmission.

3. Отсутствие наиболее экономичной непосредственной связи дифференциальной передачи с выходным звеном передачи («прямой» передачи) на наиболее востребованных для потребителя диапазонах изменения передаточного отношения, что снижает КПД передачи.3. The absence of the most economical direct connection of differential transmission with the output link of the transmission (“direct” transmission) on the most popular ranges for the consumer to change the gear ratio, which reduces the transmission efficiency.

В качестве прототипа обоих вариантов изобретения принято наиболее близкое к предлагаемому техническое решение, обладающее и максимальной совокупностью общих с предлагаемым техническим решением признаков, изложенное в патенте РФ №2428607, «Широкодиапазонный бесступенчатый привод (супервариатор)». Устройство-прототип включает варьирующее звено на основе двух обратимых регулируемых энергетических машин, три дифференциальных механизма и согласующую передачу. Существенной особенностью прототипа является применение двухвальной согласующей передачи, которая определяет его основные недостатки:As a prototype of both variants of the invention, the technical solution closest to the proposed one is adopted, having the maximum combination of features common to the proposed technical solution, set forth in RF patent No. 2428607, "Wide-range stepless drive (supervariator)". The prototype device includes a variable link based on two reversible adjustable energy machines, three differential mechanisms and matching gear. A significant feature of the prototype is the use of a two-shaft matching transmission, which determines its main disadvantages:

1. Отсутствие как планетарных, так и прямых передач в согласующем механизме, что снижает КПД на 2..3% на всех поддиапазонах.1. The absence of both planetary and direct transmissions in the matching mechanism, which reduces the efficiency by 2..3% on all sub-bands.

2. Несоосность и разнонаправленное вращение входного и выходного валов на поддиапазонах переднего хода, что затрудняет компоновку агрегата в автомобилях с продольным расположением двигателя.2. Misalignment and multidirectional rotation of the input and output shafts on the forward sub-ranges, which complicates the layout of the unit in vehicles with a longitudinal engine.

3. Невозможность получения достаточно широкого диапазона варьирования передаточного отношения, поскольку минимальный диаметр ведущих зубчатых колес согласующего механизма ограничен условием обеспечения достаточной жесткости трех соосных валов, проходящих друг через друга насквозь и подверженных радиальной нагрузке от сил зацепления.3. The impossibility of obtaining a sufficiently wide range of variation of the gear ratio, since the minimum diameter of the driving gears of the matching mechanism is limited by the condition of ensuring sufficient rigidity of the three coaxial shafts passing through each other and subject to radial load from the engagement forces.

Задачей изобретения является создание многодиапазонной бесступенчатой коробки передач, позволяющей существенно повысить КПД, снизить размеры и массу, обеспечить рациональную компоновку для различных типов транспортных средств.The objective of the invention is the creation of a multi-range stepless gearbox, which can significantly increase efficiency, reduce size and weight, provide a rational layout for various types of vehicles.

Указанная задача решается тем, что предложена многодиапазонная бесступенчатая коробка передач, включающая входной вал, варьирующее звено, дифференциальный блок первого разделения, дифференциальный блок второго разделения, согласующую передачу, выходной вал, характеризующаяся тем, что варьирующее звено выполнено в виде двух обратимых управляемых энергетических машин, дифференциальный блок первого разделения включает дифференциальный механизм первого разделения и уравнительную передачу, дифференциальный блок второго разделения включает дифференциальный механизм обратных режимов второго разделения и дифференциальный механизм прямых режимов второго разделения, а согласующая передача включает по меньшей мере один планетарный механизм, причем первая энергетическая машина кинематически связана с одним из звеньев дифференциального механизма первого разделения, вторая энергетическая машина кинематически связана с выходным звеном дифференциального блока первого разделения, которое посредством уравнительной передачи связано с другим звеном дифференциального механизма первого разделения, а также жестко связано с центральными колесами дифференциальных механизмов второго разделения, входной вал связан с третьим звеном дифференциального механизма первого разделения, с водилом дифференциального механизма обратных режимов второго разделения и с центральным колесом дифференциального механизма прямых режимов второго разделения, свободным от связи с выходным звеном дифференциального механизма первого разделения, выходной вал связан с водилом согласующей передачи, а согласующая передача выполнена с возможностью поочередного кинематического соединения выходного вала с выходными звеньями дифференциального блока - на, по меньшей мере, одном поддиапазоне - с водилом дифференциального механизма прямого режима второго разделения и на, по меньшей мере, одном поддиапазоне - с центральным зубчатым колесом дифференциального механизма обратного режима второго разделения, свободным от связи с выходным звеном дифференциального механизма первого разделения, причем все упомянутые поочередные кинематические соединения звеньев дифференциального блока с водилом согласующей передачи выполнены с перекрытиями, когда два смежных соединения до отсоединения одного из них включены вместе, а на двух поддиапазонах водило непосредственно соединяется с одним из выходных звеньев дифференциального блока второго разделения.This problem is solved by the fact that a multi-range stepless gearbox is proposed, including an input shaft, a variable link, a differential unit of the first separation, a differential block of the second separation, matching gear, an output shaft, characterized in that the variable link is made in the form of two reversible controlled energy machines, the differential block of the first separation includes the differential mechanism of the first separation and equalization transmission, the differential block of the second separation The differential mechanism of the reverse modes of the second separation and the differential mechanism of the direct modes of the second separation are located, and the matching gear includes at least one planetary mechanism, the first energy machine kinematically connected to one of the links of the differential mechanism of the first separation, the second energy machine kinematically connected to the output link of the differential block of the first separation, which through equalizing transmission is connected with another link of the differential the mechanism of the first separation, and is also rigidly connected to the central wheels of the differential mechanisms of the second separation, the input shaft is connected to the third link of the differential mechanism of the first separation, to the carrier of the differential mechanism of the reverse modes of the second separation and to the central wheel of the differential mechanism of the direct modes of the second separation, free from communication with the output link of the differential mechanism of the first separation, the output shaft is connected to the carrier of the matching gear, and the matching gear is with the possibility of alternating kinematic connection of the output shaft with the output links of the differential unit - on at least one subband - with the carrier of the differential mechanism of the direct mode of the second separation and on at least one subrange - with the central gear of the differential mechanism of the reverse mode of the second separation, free from communication with the output link of the differential mechanism of the first separation, and all the above-mentioned alternate kinematic connections of differential links ialnogo block matching with the guide beams configured to transmit, when the two adjacent connections to detach one of them are included together, and on two subbands carrier is directly connected to one of the output links of a differential unit of the second separation.

Указанная задача также решается тем, что предложена многодиапазонная бесступенчатая коробка передач, включающая входной вал, варьирующее звено, дифференциальный блок первого разделения, дифференциальный блок второго разделения, согласующую передачу, выходной вал, характеризующаяся тем, что варьирующее звено выполнено в виде двух обратимых управляемых энергетических машин, дифференциальный блок первого разделения включает дифференциальный механизм первого разделения и уравнительную передачу, дифференциальный блок второго разделения включает дифференциальный механизм обратных режимов второго разделения и дифференциальный механизм прямых режимов второго разделения, а согласующая передача включает по меньшей мере один планетарный механизм, причем первая энергетическая машина кинематически связана с одним из звеньев дифференциального механизма первого разделения, вторая энергетическая машина кинематически связана с выходным звеном дифференциального блока первого разделения, которое посредством уравнительной передачи связано с другим звеном дифференциального механизма первого разделения, а также жестко связано с центральными колесами дифференциальных механизмов второго разделения, входной вал связан с третьим звеном дифференциального механизма первого разделения, с водилом дифференциального механизма обратных режимов второго разделения и с центральным колесом дифференциального механизма прямых режимов второго разделения, свободным от связи с выходным звеном дифференциального механизма первого разделения, выходной вал связан с водилом согласующей передачи, а согласующая передача выполнена с возможностью поочередного кинематического соединения выходного вала с выходными звеньями дифференциального блока - на, по меньшей мере, одном поддиапазоне - с водилом дифференциального механизма прямого режима второго разделения, на, по меньшей мере, одном поддиапазоне - с центральным зубчатым колесом дифференциального механизма обратного режима второго разделения, свободным от связи с выходным звеном дифференциального механизма первого разделения, и на одном поддиапазоне - с выходным звеном дифференциального механизма первого разделения, причем все упомянутые поочередные кинематические соединения звеньев дифференциального блока с водилом согласующей передачи выполнены с перекрытиями, когда два смежных соединения до отсоединения одного из них включены вместе, а на двух поддиапазонах водило непосредственно соединяется с одним из выходных звеньев дифференциального блока второго разделения.This problem is also solved by the fact that a multi-range stepless gearbox is proposed, including an input shaft, a variable link, a differential division of the first separation, a differential block of the second separation, matching gear, an output shaft, characterized in that the variable link is made in the form of two reversible controlled energy machines , the differential block of the first separation includes the differential mechanism of the first separation and equalization transmission, the differential block of the second section It includes a differential mechanism of reverse modes of the second separation and a differential mechanism of direct modes of the second separation, and the matching gear includes at least one planetary mechanism, the first energy machine kinematically connected to one of the links of the differential mechanism of the first separation, the second energy machine kinematically connected to the output link the differential unit of the first division, which through equalizing transmission is connected with another link differential of the first separation mechanism, and is also rigidly connected to the central wheels of the second separation differential mechanisms, the input shaft is connected to the third link of the first separation differential mechanism, to the carrier of the second division inverse differential mechanism and to the central wheel of the second separation direct operation differential mechanism, with the output link of the differential mechanism of the first separation, the output shaft is connected to the carrier of the matching gear, and matching gear made with the possibility of alternating kinematic connection of the output shaft with the output links of the differential block - on at least one subband - with the carrier of the differential mechanism of the direct mode of the second separation, on at least one subband - with the central gear of the differential mechanism of the reverse mode of the second separation, free from communication with the output link of the differential mechanism of the first separation, and on one subband - with the output link of the differential mechanism ne first separation, moreover, all the above-mentioned kinematic connections of the links of the differential unit with the carrier of the matching gear are overlapped when two adjacent connections are connected together before disconnecting one of them, and on two subranges the carrier is connected directly to one of the output links of the differential unit of the second separation.

Следующей особенностью предложенного изобретения является то, что как минимум, один из дифференциальных механизмов второго разделения выполнен с возможностью кинематических соединений с водилом согласующей передачи на разных поддиапазонах коробки передач, причем эти соединения выполнены с различным передаточным отношением.Another feature of the proposed invention is that at least one of the differential mechanisms of the second separation is made with the possibility of kinematic connections with the carrier of matching transmission on different subbands of the gearbox, and these connections are made with different gear ratios.

Следующей особенностью предложенного изобретения является то, что входной вал передачи выполнен проходящим соосно через ротор первой энергетической машины, а ротор второй энергетической машины связан с выходным звеном дифференциального блока первого разделения посредством цилиндрической зубчатой передачи.Another feature of the proposed invention is that the input shaft of the transmission is made passing coaxially through the rotor of the first energy machine, and the rotor of the second energy machine is connected to the output link of the differential unit of the first separation by means of a cylindrical gear transmission.

Следующей особенностью предложенного изобретения является то, что входной вал передачи выполнен проходящим соосно через роторы обеих энергетических машин, а ротор второй энергетической машины связан с выходным звеном дифференциального блока первого разделения посредством планетарной зубчатой передачи.The next feature of the proposed invention is that the input shaft of the transmission is made passing coaxially through the rotors of both power machines, and the rotor of the second power machine is connected to the output link of the differential unit of the first separation by means of a planetary gear transmission.

Следующей особенностью предложенного изобретения является то, что дифференциальный механизм первого разделения и уравнительная передача имеют общее водило.Another feature of the proposed invention is that the differential mechanism of the first separation and equalization transmission have a common carrier.

Следующей особенностью предложенного изобретения является то, что дифференциальный механизм первого разделения и уравнительная передача имеют общий эпицикл.Another feature of the proposed invention is that the differential mechanism of the first separation and equalization transmission have a common epicycle.

Следующей особенностью предложенного изобретения является то, что выходное звено дифференциального блока первого разделения связано с общим солнечным колесом дифференциальных механизмов второго разделения.A further feature of the proposed invention is that the output link of the differential unit of the first separation is connected to a common sun wheel of the differential mechanisms of the second separation.

Следующей особенностью предложенного изобретения является то, что выходное звено дифференциального блока первого разделения связано с общим эпициклом дифференциальных механизмов второго разделения.Another feature of the proposed invention is that the output link of the differential block of the first separation is associated with a common epicycle of the differential mechanisms of the second separation.

Следующей особенностью предложенного изобретения является то, что управляющие механизмы согласующей передачи выполнены с возможностью торможения внешних центральных зубчатых колес на планетарных рядах согласующей передачи.The next feature of the proposed invention is that the control mechanisms of the matching gear are made with the possibility of braking the external Central gears on the planetary gears of the matching gear.

Следующей особенностью предложенного изобретения является то, что энергетические машины выполнены в виде электрических машин, электрически связанных друг с другом с возможностью обмена мощностью.Another feature of the proposed invention is that energy machines are made in the form of electrical machines, electrically connected to each other with the possibility of power exchange.

Следующей особенностью предложенного изобретения является то, что энергетические машины выполнены в виде гидрообъемных машин, гидравлически связанных друг с другом с возможностью обмена мощностью.Another feature of the proposed invention is that energy machines are made in the form of hydraulic machines, hydraulically connected to each other with the possibility of power exchange.

Различные варианты присоединения звеньев в дифференциальных механизмах и уравнительной передаче не меняют сущности изобретения, а лишь позволяют добиться различных соотношений между частотами вращения входного вала, выходного вала и валов энергомашин в зависимости от конкретного применения предложенной коробки передач.Various options for connecting links in differential mechanisms and leveling transmission do not change the essence of the invention, but only allow to achieve different ratios between the rotational speeds of the input shaft, output shaft and shafts of power machines, depending on the specific application of the proposed gearbox.

Устройство представлено на 18 фигурах.The device is presented in 18 figures.

На фиг.1 изображена общая структурная схема автомобильного варианта коробки передач со всеми поддиапазонами со сложным разделением потока мощности, в котором входной вал передачи выполнен проходящим соосно через ротор первой энергетической машины, а ротор второй энергетической машины связан с выходным звеном дифференциального блока первого разделения посредством цилиндрической зубчатой передачи.Figure 1 shows the General structural diagram of an automotive version of the gearbox with all subbands with a complex separation of the power flow, in which the input shaft of the transmission is made coaxially passing through the rotor of the first energy machine, and the rotor of the second energy machine is connected to the output link of the differential unit of the first separation through a cylindrical gear transmission.

На фиг.2 изображена общая структурная схема тракторного варианта коробки передач с первым поддиапазоном с простым разделением и остальными поддиапазонами со сложным разделением потока мощности, в котором входной вал передачи выполнен проходящим соосно через ротор первой энергетической машины, а ротор второй энергетической машины связан с выходным звеном дифференциального блока первого разделения посредством цилиндрической зубчатой передачи.Figure 2 shows the general structural diagram of the tractor version of the gearbox with the first subband with simple separation and the remaining subbands with complex separation of the power flow, in which the input transmission shaft is made coaxially passing through the rotor of the first energy machine, and the rotor of the second energy machine is connected to the output link differential unit of the first separation by means of a cylindrical gear.

На фиг.3 изображена общая структурная схема автомобильного варианта коробки передач со всеми поддиапазонами со сложным разделением потока мощности, в котором входной вал передачи выполнен проходящим соосно через роторы обеих энергетических машин, а ротор второй энергетической машины связан с выходным звеном дифференциального блока первого разделения посредством планетарной зубчатой передачи.Figure 3 shows a general block diagram of an automotive version of a gearbox with all subbands with a complex separation of the power flow, in which the input shaft of the transmission is made coaxially passing through the rotors of both power machines, and the rotor of the second power machine is connected to the output link of the differential unit of the first separation by means of a planetary gear transmission.

На фиг.4 изображена общая структурная схема тракторного варианта коробки передач с первым поддиапазоном с простым разделением и остальными поддиапазонами со сложным разделением потока мощности, в котором входной вал передачи выполнен проходящим соосно через роторы обеих энергетических машин, а ротор второй энергетической машины связан с выходным звеном дифференциального блока первого разделения посредством планетарной зубчатой передачи.Figure 4 shows the General structural diagram of the tractor version of the gearbox with the first subband with simple separation and the remaining subbands with complex separation of the power flow, in which the input transmission shaft is made coaxially passing through the rotors of both energy machines, and the rotor of the second energy machine is connected to the output link differential unit of the first separation by means of a planetary gear.

На фиг.5 изображен вариант дифференциального блока первого разделения с общим водилом дифференциального механизма первого разделения и уравнительной передачи для вариантов коробки передач по фиг.1, 2.Figure 5 shows a variant of the differential unit of the first separation with the common carrier of the differential mechanism of the first separation and equalization transmission for the transmission options of Fig.1, 2.

На фиг.6 изображен вариант дифференциального блока первого разделения с общим эпициклом дифференциального механизма первого разделения и уравнительной передачи для вариантов коробки передач по фиг.1, 2.Figure 6 shows a variant of the differential unit of the first separation with a common epicycle of the differential mechanism of the first separation and equalization transmission for the gearbox variants of figure 1, 2.

На фиг.7 изображен вариант дифференциального блока первого разделения с общим водилом дифференциального механизма первого разделения и уравнительной передачи для вариантов коробки передач по фиг.3, 4.In Fig.7 shows a variant of the differential unit of the first separation with a common carrier of the differential mechanism of the first separation and equalization transmission for the gearbox variants of Fig.3, 4.

На фиг.8 изображен вариант дифференциального блока первого разделения с общим эпициклом дифференциального механизма первого разделения и уравнительной передачи для вариантов коробки передач по фиг.3, 4.On Fig depicts a variant of the differential unit of the first separation with a common epicycle of the differential mechanism of the first separation and equalization transmission for the transmission options of Fig.3, 4.

На фиг.9 изображен вариант дифференциального блока второго разделения с общим солнечным колесом дифференциальных механизмов второго разделения.Figure 9 shows a variant of the differential block of the second division with a common sun wheel of the differential mechanisms of the second division.

На фиг.10 изображен вариант дифференциального блока второго разделения с общим эпициклом дифференциальных механизмов второго разделения.Figure 10 shows a variant of the differential block of the second division with a common epicycle of the differential mechanisms of the second division.

На фиг.11 изображена согласующая передача коробки передач автомобильного варианта коробки передач (фиг.1, 3) на включенном поддиапазоне 1.Figure 11 shows the matching transmission gearbox of the automotive version of the gearbox (figure 1, 3) on the included sub-band 1.

На фиг.12 изображена согласующая передача коробки передач автомобильного варианта коробки передач (фиг.1, 3) на включенном поддиапазоне 2.Figure 12 shows the matching transmission gearbox of the automotive version of the gearbox (Fig.1, 3) on the included sub-band 2.

На фиг.13 изображена согласующая передача коробки передач автомобильного варианта коробки передач (фиг.1, 3) на включенном поддиапазоне 3.In Fig.13 shows the matching transmission gearbox of the automotive version of the gearbox (Fig.1, 3) on the included subband 3.

На фиг.14 изображена согласующая передача коробки передач автомобильного варианта коробки передач (фиг.1, 3) на включенном поддиапазоне 4.On Fig shows the matching transmission gearbox of the automotive version of the gearbox (figure 1, 3) on the included sub-band 4.

На фиг.15 изображена согласующая передача коробки передач тракторного варианта коробки передач (фиг.2, 4) на включенном поддиапазоне 1.On Fig shows the matching transmission gearbox tractor version of the gearbox (figure 2, 4) on the included sub-band 1.

На фиг.16 изображена согласующая передача коробки передач тракторного варианта коробки передач (фиг.2, 4) на включенном поддиапазоне 2.In Fig.16 shows the matching transmission gearbox tractor version of the gearbox (Fig.2, 4) on the included sub-band 2.

На фиг.17 изображена согласующая передача коробки передач тракторного варианта коробки передач (фиг.2, 4) на включенном поддиапазоне 3.On Fig shows the matching transmission gearbox tractor version of the gearbox (figure 2, 4) on the included sub-band 3.

На фиг.18 изображена согласующая передача коробки передач тракторного варианта коробки передач (фиг.2, 4) на включенном поддиапазоне 4.On Fig shows the matching transmission gearbox tractor version of the gearbox (figure 2, 4) on the included sub-band 4.

Многодиапазонная бесступенчатая коробка передач (фиг.1, 2, 3, 4) включает дифференциальный блок 1 первого разделения, дифференциальный блок 2 второго разделения, согласующую передачу 3, входной вал 4, выходной вал 5, корпус 6 и звено варьирования, состоящее из первой энергомашины 7 с преобразователем энергии 8 и второй энергомашины 9 с преобразователем энергии 10. Преобразователи энергии связаны между собой немеханической силовой связью. В варианте с электромеханическим варьирующим звеном энергомашины с преобразователями энергии могут быть выполнены, например, в виде электрических машин переменного тока с инверторами, связанными по звену постоянного тока. В варианте с гидромеханическим варьирующим звеном энергомашины с преобразователями энергии могут быть выполнены, например, в виде регулируемых гидрообъемных машин с общей гидравлической магистралью.The multi-range continuously variable transmission (Figs. 1, 2, 3, 4) includes a differential unit 1 of the first separation, a differential unit 2 of the second separation, matching gear 3, input shaft 4, output shaft 5, housing 6 and the variation link, consisting of the first energy machine 7 with an energy converter 8 and a second energy machine 9 with an energy converter 10. The energy converters are interconnected by a non-mechanical force connection. In an embodiment with an electromechanical variable link, energy machines with energy converters can be made, for example, in the form of electric AC machines with inverters connected by a DC link. In an embodiment with a hydromechanical variable link, energy machines with energy converters can be made, for example, in the form of adjustable hydrostatic machines with a common hydraulic line.

Дифференциальный блок 1 первого разделения (фиг.5, 6, 7, 8) состоит из дифференциального механизма 11 первого разделения, уравнительной передачи 12 и понижающего редуктора, который может быть выполнен в виде цилиндрической зубчатой передачи 13 (фиг.5, 6) или в виде планетарной передачи 14 (фиг.7, 8). Солнечное колесо 15 дифференциального механизма 11 первого разделения жестко связано с ротором первой энергомашины 7. Солнечное колесо 16 уравнительной передачи 12 жестко связано с корпусом 6. Понижающий редуктор (13 или 14) кинематически связывает ротор второй энергомашины 9 с выходным звеном 17 дифференциального блока 1 первого разделения, которое одновременно является входным звеном дифференциального блока 2 второго разделения. Общее входное звено 18 дифференциальных блоков 1 и 2 жестко связано с входным валом 4.The differential unit 1 of the first separation (Fig. 5, 6, 7, 8) consists of a differential mechanism 11 of the first separation, equalization gear 12 and a reduction gear, which can be made in the form of a cylindrical gear 13 (Fig. 5, 6) or the form of planetary gear 14 (Fig.7, 8). The sun wheel 15 of the differential mechanism 11 of the first separation is rigidly connected to the rotor of the first energy machine 7. The sun wheel 16 of the equalization transmission 12 is rigidly connected to the housing 6. The reduction gear (13 or 14) kinematically connects the rotor of the second energy machine 9 with the output link 17 of the differential unit 1 of the first separation , which at the same time is an input link of the differential unit 2 of the second division. The common input link 18 of the differential blocks 1 and 2 is rigidly connected to the input shaft 4.

В одном из вариантов исполнения дифференциального блока 1 (фиг.5) общее входное звено 18 жестко соединено с эпициклом 19 дифференциального механизма 11 первого разделения, выходное звено 17 жестко соединено с эпициклом 20 уравнительной передачи 12, а водило 21 является общим для дифференциального механизма 11 и уравнительной передачи 12.In one embodiment of the differential unit 1 (Fig. 5), the common input link 18 is rigidly connected to the epicycle 19 of the differential gear 11 of the first division, the output link 17 is rigidly connected to the epicycle 20 of the equalization gear 12, and the carrier 21 is common to the differential gear 11 and leveling gear 12.

В другом варианте исполнения (фиг.6) общее входное звено 18 жестко соединено с водилом 22 дифференциального механизма 11, выходное звено 17 жестко соединено с водилом 23 уравнительной передачи 12, а эпицикл 24 является общим для дифференциального механизма 11 и уравнительной передачи 12.In another embodiment (FIG. 6), the common input link 18 is rigidly connected to the carrier 22 of the differential gear 11, the output link 17 is rigidly connected to the carrier 23 of the equalization gear 12, and the epicycle 24 is common to the differential mechanism 11 and the equalization gear 12.

Дифференциальный блок 2 второго разделения (фиг.9, 10) состоит из дифференциального механизма 25 прямых режимов второго разделения и дифференциального механизма 26 обратных режимов второго разделения. Общее входное звено 18 жестко связано с водилом 27 дифференциального механизма 25 прямых режимов второго разделения. Водило 28 дифференциального механизма 26 обратных режимов второго разделения жестко соединено с выходным звеном 29.The differential unit 2 of the second division (Figs. 9, 10) consists of a differential mechanism 25 of direct modes of the second division and a differential mechanism 26 of inverse modes of the second division. The common input link 18 is rigidly connected to the carrier 27 of the differential mechanism 25 of the direct modes of the second separation. The carrier 28 of the differential mechanism 26 of the reverse modes of the second separation is rigidly connected to the output link 29.

В одном из вариантов исполнения дифференциального блока 2 (фиг.9) общее входное звено 18 жестко связано с эпициклом 30 дифференциального механизма 25 прямых режимов второго разделения, эпицикл 31 дифференциального механизма 26 обратных режимов второго разделения жестко связан с выходным звеном 32, а звено 17 жестко связано с общим солнечным колесом 33 обоих дифференциальных механизмов 25 и 26.In one embodiment of the differential unit 2 (Fig. 9), the common input link 18 is rigidly connected to the epicycle 30 of the differential mechanism 25 of the direct second separation modes, the epicycle 31 of the differential mechanism 26 of the reverse separation of the second separation modes is rigidly connected to the output link 32, and the link 17 is rigidly connected to a common sun wheel 33 of both differential mechanisms 25 and 26.

В другом варианте исполнения дифференциального блока 2 (фиг.10) общее входное звено 18 жестко связано с солнечным колесом 34 дифференциального механизма 25 прямых режимов второго разделения, солнечное колесо 35 дифференциального механизма 26 обратных режимов второго разделения жестко связано с выходным звеном 32, а звено 17 жестко связано с общим эпициклом 36 обоих дифференциальных механизмов 25 и 26.In another embodiment of the differential unit 2 (FIG. 10), the common input link 18 is rigidly connected to the sun wheel 34 of the differential mechanism 25 of direct second separation modes, the sun wheel 35 of the differential mechanism 26 of inverse modes of the second separation is rigidly connected to the output link 32, and link 17 rigidly connected with the general epicycle 36 of both differential mechanisms 25 and 26.

Согласующая передача 3 (фиг.11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18) состоит из планетарного ряда 37 первого поддиапазона и планетарного ряда 38 второго поддиапазона с общим водилом 39, а также управляющего механизма (тормоза) 40 первого поддиапазона, управляющего механизма (тормоза) 41 второго поддиапазона, управляющего механизма (муфты) 42 третьего поддиапазона и управляющего механизма (муфты) 43 четвертого поддиапазона. Водило 39 непосредственно связано с выходным валом 5.Matching gear 3 (11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18) consists of planetary gear set 37 of the first subband and planetary gear set 38 of the second subband with common carrier 39, as well as a control mechanism (brake) 40 of the first subband , a control mechanism (brake) 41 of the second subband, a control mechanism (clutch) 42 of the third subband and a control mechanism (clutch) 43 of the fourth subband. Drove 39 is directly connected to the output shaft 5.

В автомобильном варианте коробки передач (фиг.1, 3, 11, 12, 13, 14) звено 29 непосредственно связано с солнечным колесом 44 планетарного ряда 37 первого поддиапазона и ведущим элементом муфты 42 третьего поддиапазона, а звено 32 непосредственно связано с солнечным колесом 45 планетарного ряда 38 второго поддиапазона и ведущим элементом муфты 43 четвертого поддиапазона.In the automotive version of the gearbox (FIGS. 1, 3, 11, 12, 13, 14), link 29 is directly connected to the sun wheel 44 of the planetary gear 37 of the first subband and the driving element of the clutch 42 of the third subband, and link 32 is directly connected to the sun wheel 45 planetary gear 38 of the second subband and the leading element of the coupling 43 of the fourth subband.

В тракторном варианте коробки передач (фиг.2, 4, 15, 16, 17, 18) звено 17 непосредственно связано с солнечным колесом 44 планетарного ряда 37 первого поддиапазона, звено 29 непосредственно связано с ведущим элементом муфты 42 третьего поддиапазона, а звено 32 непосредственно связано с солнечным колесом 45 планетарного ряда 38 второго поддиапазона и ведущим элементом муфты 43 четвертого поддиапазона.In the tractor version of the gearbox (Fig. 2, 4, 15, 16, 17, 18), link 17 is directly connected to the sun wheel 44 of the planetary gear 37 of the first subband, link 29 is directly connected to the driving element of the clutch 42 of the third subband, and link 32 is directly connected with the sun wheel 45 of the planetary gear 38 of the second subband and the driving element of the coupling 43 of the fourth subband.

Управляющие механизмы (тормоза 40, 41 и муфты 42, 43) могут быть как фрикционного типа (мокрыми многодисковыми), так и кинематического типа (кулачковыми или зубчатыми).The control mechanisms (brakes 40, 41 and clutches 42, 43) can be either frictional type (wet multi-disc) or kinematic type (cam or gear type).

В предлагаемом устройстве не рассмотрен вопрос реверсирования, т.е. «заднего хода» транспортного средства, которое может осуществляться любым известным способом (в том числе и отдельным блоком - реверс-редуктором) и к устройству многодиапазонной бесступенчатой коробки передач и принципу ее работы прямого отношения не имеет.The proposed device does not address the issue of reversal, i.e. "Reverse" of the vehicle, which can be carried out by any known method (including a separate unit - a reverse gear) and to the device of a multi-range stepless gearbox and the principle of its operation is not directly related.

Весь диапазон бесступенчатого регулирования передаточного отношения разделен на несколько поддиапазонов, которые в представленных на фигурах вариантах последовательно переключаются с первого по четвертый при уменьшении передаточного отношения, и с четвертого на первый при его увеличении. Процесс регулирования передаточного отношения в пределах каждого поддиапазона является непрерывным, а в моменты переключения между поддиапазонами передаточное отношение фиксируется на время процесса переключения (доли секунды). Количество поддиапазонов принципиально не ограничено и может превышать 4. При увеличении числа поддиапазонов можно, с одной стороны, уменьшать их ширину, тем самым уменьшая долю мощности, протекающую через энергомашины. С другой стороны, при увеличении числа поддиапазонов можно увеличивать общий силовой диапазон коробки передач.The entire range of stepless adjustment of the gear ratio is divided into several sub-bands, which in the embodiments shown in the figures are sequentially switched from the first to the fourth when the gear ratio is reduced, and from the fourth to the first when it is increased. The process of regulating the gear ratio within each subband is continuous, and at the moment of switching between subbands the gear ratio is fixed for the duration of the switching process (fractions of a second). The number of subbands is not fundamentally unlimited and may exceed 4. With an increase in the number of subbands, it is possible, on the one hand, to reduce their width, thereby reducing the fraction of power flowing through the energy machines. On the other hand, by increasing the number of subbands, the overall power range of the gearbox can be increased.

Работа автомобильного варианта многодиапазонной бесступенчатой передачи (фиг.1, 3) происходит следующим образом. Вращение от двигателя через вал 4 подается на водило 22 (вариант по фиг.6, 8) или эпицикл 19 (вариант по фиг.5, 7) дифференциального механизма 11 первого разделения потока мощности и водило 27 дифференциального механизма 26 второго разделения потока мощности обратных режимов, а также солнечное колесо 34 (вариант по фиг.10) или эпицикл 31 (вариант по фиг.9) дифференциального механизма 25 второго разделения потока мощности прямых режимов.The operation of the automotive version of multi-band continuously variable transmission (Fig.1, 3) is as follows. Rotation from the engine through the shaft 4 is fed to the carrier 22 (variant of FIGS. 6, 8) or epicycle 19 (variant of FIGS. 5, 7) of the differential mechanism 11 for the first separation of the power flow and carrier 27 of the differential mechanism 26 for the second separation of the reverse power flow as well as the sun wheel 34 (the variant of FIG. 10) or the epicyclic 31 (the variant of FIG. 9) of the differential mechanism 25 of the second direct mode power flow separation.

В дифференциальном механизме 11 часть мощности (в среднем около 10% полной мощности коробки передач) через солнечное колесо 15 отводится в энергомашину 7. Величина и направление потока мощности определяется соотношением частот вращения энергомашин, связанным с текущим передаточным отношением коробки передач. Через преобразователи 8 и 10 поток мощности энергомашины трансформируется в поток мощности энергомашины 9, который через редуктор 13 или 14 возвращается в выходное звено 17 дифференциального блока 1 первого разделения. Другая часть мощности (в среднем 30%) передается через механическую ветвь дифференциального механизма 11 и уравнительную передачу 12 на общие центральные колеса дифференциальных механизмов 25 и 26 (солнечные колеса 33 или эпициклы 36, в различных вариантах выполнения). Оставшийся поток мощности складывается в дифференциальных механизмах 25 (первый и третий поддиапазоны) или 26 (второй и четвертый поддиапазоны) с потоком мощности от звена 17 и передается на звено 29 (первый и третий поддиапазоны) или звено 32 (второй и четвертый поддиапазоны), являющиеся входными звеньями согласующей передачи 3.In the differential mechanism 11, part of the power (on average about 10% of the total power of the gearbox) is diverted through the sun wheel 15 to the energy machine 7. The magnitude and direction of the power flow is determined by the ratio of the speeds of the energy machines associated with the current gear ratio. Through converters 8 and 10, the power flow of the energy machine is transformed into the power flow of the energy machine 9, which through the gear 13 or 14 is returned to the output link 17 of the differential unit 1 of the first separation. Another part of the power (on average 30%) is transmitted through the mechanical branch of the differential mechanism 11 and the equalization gear 12 to the common central wheels of the differential mechanisms 25 and 26 (sun wheels 33 or epicycles 36, in various embodiments). The remaining power flow is formed in differential mechanisms 25 (first and third subbands) or 26 (second and fourth subbands) with the power flow from link 17 and is transmitted to link 29 (first and third subbands) or link 32 (second and fourth subbands), which are input links matching transmission 3.

Назначение уравнительной передачи 12 - задавать такое передаточное отношение от звена 18 до звена 17, чтобы при остановленном солнечном колесе 15 (состоянии, соответствующем крайнему значению передаточного отношения на любом поддиапазоне) угловые скорости звеньев 17 и 18 были равны. В этом случае угловые скорости звеньев 17, 29 и 32 также становятся равными. За счет этого необходимые передаточные отношения согласующей передачи становятся попарно равными на первом-втором и третьем-четвертом поддиапазонах, что позволяет реализовать два поддиапазона с прямой передачей и два поддиапазона с унифицированными планетарными рядами с равным передаточным отношением.The purpose of the equalization gear 12 is to set the gear ratio from link 18 to link 17 so that when the sun wheel 15 is stopped (the state corresponding to the extreme value of the gear ratio on any subband), the angular speeds of the links 17 and 18 are equal. In this case, the angular velocities of the links 17, 29 and 32 also become equal. Due to this, the necessary gear ratios of the matching gear become equal in pairs on the first, second and third to fourth subbands, which makes it possible to realize two subbands with direct transmission and two subbands with unified planetary gears with an equal gear ratio.

Назначение согласующей передачи 3 - соединять звенья 29 или 32 с выходным валом 5 с необходимым передаточным отношением. В рациональных режимах работы энергетических машин 7 и 9 угловые скорости их роторов должны изменяться от нулевой до максимальной без изменения направления вращения. Если при любом включенном поддиапазоне угловая скорость ротора энергомашины 7 изменяется от максимальной до нуля, то угловая скорость ротора энергомашины 7 изменяется в противофазе от нуля до максимальной. При этом передаточное отношение от звена 18 до звена 17 изменяется от бесконечности до 1, передаточное отношение от звена 18 до звена 29 изменяется приблизительно от 2 до 1, а передаточное отношение от звена 18 до звена 32 изменяется приблизительно от 1 до 0.5. Таким образом, чтобы получить непрерывное регулирование передаточного отношения коробки передач во всем диапазоне, необходимо обеспечить передаточное отношение планетарных рядов 37 и 38, приблизительно равное 4.The purpose of the matching gear 3 is to connect the links 29 or 32 with the output shaft 5 with the necessary gear ratio. In rational operating modes of power machines 7 and 9, the angular velocities of their rotors should vary from zero to maximum without changing the direction of rotation. If for any included subrange the angular speed of the rotor of the energy machine 7 varies from maximum to zero, then the angular speed of the rotor of the energy machine 7 changes in antiphase from zero to maximum. In this case, the gear ratio from link 18 to link 17 varies from infinity to 1, the gear ratio from link 18 to link 29 varies from about 2 to 1, and the gear ratio from link 18 to link 32 varies from about 1 to 0.5. Thus, in order to obtain continuous adjustment of the gear ratio of the gearbox over the entire range, it is necessary to provide a gear ratio of planetary gears 37 and 38, approximately equal to 4.

При регулировании передаточного отношения от максимального до минимального необходимо осуществлять управление коробкой передач в следующей последовательности:When adjusting the gear ratio from maximum to minimum, it is necessary to control the gearbox in the following sequence:

1. Включить тормоз 40, начать движение.1. Apply brake 40, start driving.

2. Разгонять энергомашину 9, одновременно замедляя энергомашину 7. Передаточное отношение от вала 4 к валу 5 на первом поддиапазоне изменится от 8 до 4.2. To accelerate the energy machine 9, while slowing down the energy machine 7. The gear ratio from shaft 4 to shaft 5 on the first sub-range will change from 8 to 4.

3. Включить тормоз 41. Передаточное отношение от вала 4 к валу 5 зафиксируется на величине 4.3. Apply the brake 41. The gear ratio from shaft 4 to shaft 5 is fixed at 4.

4. Выключить тормоз 40.4. Release the brake 40.

5. Разгонять энергомашину 7, одновременно замедляя энергомашину 9. Передаточное отношение от вала 4 к валу 5 на втором поддиапазоне изменится от 4 до 2.5. To accelerate the energy machine 7, while slowing down the energy machine 9. The gear ratio from shaft 4 to shaft 5 on the second sub-range will change from 4 to 2.

6. Включить муфту 42. Передаточное отношение от вала 4 к валу 5 зафиксируется на величине 2.6. Engage clutch 42. The gear ratio from shaft 4 to shaft 5 is fixed at 2.

7. Выключить тормоз 41.7. Release the brake 41.

8. Разгонять энергомашину 9, одновременно замедляя энергомашину 7. Передаточное отношение от вала 4 к валу 5 на третьем поддиапазоне изменится от 2 до 1.8. To accelerate the energy machine 9, while slowing down the energy machine 7. The gear ratio from shaft 4 to shaft 5 on the third sub-band will change from 2 to 1.

9. Включить муфту 43. Передаточное отношение от вала 4 к валу 5 зафиксируется на величине 1.9. Engage clutch 43. The gear ratio from shaft 4 to shaft 5 is fixed at 1.

10. Выключить муфту 42.10. Turn off clutch 42.

11. Разгонять энергомашину 7, одновременно замедляя энергомашину 9. Передаточное отношение от вала 4 к валу 5 на четвертом поддиапазоне изменится от 1 до 0.5.11. To accelerate the energy machine 7, while slowing down the energy machine 9. The gear ratio from shaft 4 to shaft 5 on the fourth sub-range will change from 1 to 0.5.

При регулировании передаточного отношения от минимального до максимального последовательность управляющих воздействий осуществляется в обратном порядке, заменяя включение соответствующих муфт и тормозов на их включение и наоборот, а также заменяя разгон соответствующих энергомашин на их торможение и наоборот.When adjusting the gear ratio from minimum to maximum, the sequence of control actions is carried out in the reverse order, replacing the inclusion of the respective clutches and brakes with their inclusion and vice versa, and also replacing the acceleration of the corresponding energy machines with their braking and vice versa.

Работа тракторного варианта многодиапазонной бесступенчатой передачи (фиг.2, 4) отличается от работы автомобильного варианта на первом поддиапазоне тем, что максимальное передаточное отношение на нем составляет бесконечность, поскольку солнечное колесо 44 непосредственно связано со звеном 17, передаточное отношение к которому от вала 4 изменяется в пределах от бесконечности до 1.The operation of the tractor version of the multi-range continuously variable transmission (FIGS. 2, 4) differs from the operation of the automotive version on the first subband in that the maximum gear ratio on it is infinity, since the sun wheel 44 is directly connected to the link 17, the gear ratio to which from the shaft 4 changes ranging from infinity to 1.

Работа на всех поддиапазонах выше первого происходит одинаковым образом как у автомобильного (фиг.1, 3), так и у тракторного (фиг.2, 4) вариантов многодиапазонной бесступенчатой коробки передач.Work on all subbands above the first occurs in the same way both in the automobile (Figs. 1, 3) and in the tractor (Figs. 2, 4) variants of a multiband continuously variable transmission.

В тракторном варианте коробки передач (фиг.2, 4) равное бесконечности максимальное передаточное число на первом поддиапазоне обеспечивает возможность экономичного движения на сверхнизких скоростях по сравнению с известными типами трансмиссий, в которых подобных режим достигается, например, посредством сцепления в режиме пробуксовки или гидротрансформатора в режиме заторможенного турбинного колеса. Таким образом, тракторный вариант предпочтителен для сельскохозяйственной и специальной строительной техники.In the tractor version of the gearbox (Figs. 2, 4), the maximum gear ratio equal to infinity on the first sub-band allows economical movement at ultra-low speeds compared to the known types of transmissions in which such a mode is achieved, for example, by means of clutch in slip mode or torque converter in braked turbine wheel mode. Thus, the tractor version is preferable for agricultural and special construction equipment.

В автомобильном варианте коробки передач (фиг.1, 3) максимальное передаточное число на первом поддиапазоне составляет конечную величину (около 8 в рациональном варианте выполнения) и для начала движения автомобиля необходимо применение фрикционного сцепления между двигателем и валом 4. Однако общий силовой диапазон, рационально достижимый в этой схеме (около 16 при 4 поддиапазонах) превышает рациональный силовой диапазон тракторного варианта (около 10 при 4 поддиапазонах). Увеличение силового диапазона сверх указанного требует переразмеривания энергетических машин, поскольку растут максимальные нагрузки на них. Таким образом, автомобильный вариант коробки передач предпочтителен для большегрузных автомобилей и автобусов, а также внедорожных транспортных машин с низкой энерговооруженностью.In the automotive version of the gearbox (Figs. 1, 3), the maximum gear ratio on the first sub-band is the final value (about 8 in the rational embodiment) and to start the movement of the car, it is necessary to use friction clutch between the engine and the shaft 4. However, the total power range is rational achievable in this scheme (about 16 at 4 sub-ranges) exceeds the rational power range of the tractor version (about 10 at 4 sub-ranges). An increase in the power range in excess of the specified requires re-dimensioning of the energy machines, since the maximum loads on them increase. Thus, the automotive gearbox option is preferred for heavy vehicles and buses, as well as off-road vehicles with low power ratio.

Claims (22)

1. Многодиапазонная бесступенчатая коробка передач, включающая входной вал, варьирующее звено, дифференциальный блок первого разделения, дифференциальный блок второго разделения, согласующую передачу, выходной вал, отличающаяся тем, что варьирующее звено выполнено в виде двух обратимых управляемых энергетических машин, дифференциальный блок первого разделения включает дифференциальный механизм первого разделения и уравнительную передачу, дифференциальный блок второго разделения включает дифференциальный механизм обратных режимов второго разделения и дифференциальный механизм прямых режимов второго разделения, а согласующая передача включает по меньшей мере один планетарный механизм, причем первая энергетическая машина кинематически связана с одним из звеньев дифференциального механизма первого разделения, вторая энергетическая машина кинематически связана с выходным звеном дифференциального блока первого разделения, которое посредством уравнительной передачи связано с другим звеном дифференциального механизма первого разделения, а также жестко связано с центральными колесами дифференциальных механизмов второго разделения, входной вал связан с третьим звеном дифференциального механизма первого разделения, с водилом дифференциального механизма обратных режимов второго разделения и с центральным колесом дифференциального механизма прямых режимов второго разделения, свободным от связи с выходным звеном дифференциального механизма первого разделения, выходной вал связан с водилом согласующей передачи, а согласующая передача выполнена с возможностью поочередного кинематического соединения выходного вала с выходными звеньями дифференциального блока - на, по меньшей мере, одном поддиапазоне - с водилом дифференциального механизма прямого режима второго разделения, и, на, по меньшей мере, одном поддиапазоне - с центральным зубчатым колесом дифференциального механизма обратного режима второго разделения, свободным от связи с выходным звеном дифференциального механизма первого разделения, причем все упомянутые поочередные кинематические соединения звеньев дифференциального блока с водилом согласующей передачи выполнены с перекрытиями, когда два смежных соединения до отсоединения одного из них включены вместе, а на двух поддиапазонах водило непосредственно соединяется с одним из выходных звеньев дифференциального блока второго разделения.1. A multi-range continuously variable transmission, including an input shaft, a variable link, a differential unit of the first separation, a differential block of the second separation, a matching gear, an output shaft, characterized in that the variable link is made in the form of two reversible controlled energy machines, the differential block of the first separation includes the differential mechanism of the first separation and equalization transmission, the differential block of the second separation includes a differential mechanism of reverse modes the second separation and the differential mechanism of the direct modes of the second separation, and the matching gear includes at least one planetary mechanism, the first energy machine kinematically connected to one of the links of the differential mechanism of the first separation, the second energy machine kinematically connected to the output link of the differential unit of the first separation, which through equalization transmission is connected to another link in the differential mechanism of the first separation, and is also rigidly connected with the central wheels of the differential mechanisms of the second separation, the input shaft is connected to the third link of the differential mechanism of the first separation, with the carrier of the differential mechanism of the reverse modes of the second separation, and with the central wheel of the differential mechanism of the direct modes of the second separation, free from communication with the output link of the differential mechanism of the first separation, the output the shaft is connected to the carrier of the matching gear, and the matching gear is made with the possibility of alternating kinematic connecting the output shaft to the output links of the differential block on at least one subband with the carrier of the differential mechanism of the direct mode of the second separation, and on at least one subband with the central gear of the differential mechanism of the reverse mode of the second separation, free from communication with the output link of the differential mechanism of the first separation, and all of the above-mentioned kinematic connections of the links of the differential unit with the carrier matching transmission in Full overlay when the two adjacent connections to detach one of them are included together, and on two subbands carrier is directly connected to one of the output links of a differential unit of the second separation. 2. Многодиапазонная бесступенчатая коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что, как минимум, один из дифференциальных механизмов второго разделения выполнен с возможностью кинематических соединений с водилом согласующей передачи на разных поддиапазонах коробки передач, причем эти соединения выполнены с различным передаточным отношением.2. The multi-range continuously variable transmission according to claim 1, characterized in that at least one of the differential mechanisms of the second separation is made with the possibility of kinematic connections with the carrier of the matching transmission on different sub-ranges of the transmission, and these connections are made with different gear ratios. 3. Многодиапазонная бесступенчатая коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что входной вал передачи выполнен проходящим соосно через ротор первой энергетической машины, а ротор второй энергетической машины связан с выходным звеном дифференциального блока первого разделения посредством цилиндрической зубчатой передачи.3. The multi-range continuously variable transmission according to claim 1, characterized in that the input shaft of the transmission is made passing coaxially through the rotor of the first energy machine, and the rotor of the second energy machine is connected to the output link of the differential unit of the first separation by means of a cylindrical gear transmission. 4. Многодиапазонная бесступенчатая коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что входной вал передачи выполнен проходящим соосно через роторы обеих энергетических машин, а ротор второй энергетической машины связан с выходным звеном дифференциального блока первого разделения посредством планетарной зубчатой передачи.4. The multi-range continuously variable transmission according to claim 1, characterized in that the input shaft of the transmission is made passing coaxially through the rotors of both power machines, and the rotor of the second power machine is connected to the output link of the differential unit of the first separation by means of a planetary gear transmission. 5. Многодиапазонная бесступенчатая коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что дифференциальный механизм первого разделения и уравнительная передача имеют общее водило.5. The multi-range continuously variable transmission according to claim 1, characterized in that the differential mechanism of the first separation and equalization transmission have a common carrier. 6. Многодиапазонная бесступенчатая коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что дифференциальный механизм первого разделения и уравнительная передача имеют общий эпицикл.6. The multi-range continuously variable transmission according to claim 1, characterized in that the differential mechanism of the first separation and the equalization transmission have a common epicycle. 7. Многодиапазонная бесступенчатая коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что выходное звено дифференциального блока первого разделения связано с общим солнечным колесом дифференциальных механизмов второго разделения.7. The multi-range continuously variable transmission according to claim 1, characterized in that the output link of the differential unit of the first division is connected to a common sun wheel of the differential mechanisms of the second division. 8. Многодиапазонная бесступенчатая коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что выходное звено дифференциального блока первого разделения связано с общим эпициклом дифференциальных механизмов второго разделения.8. The multi-range continuously variable transmission according to claim 1, characterized in that the output link of the differential unit of the first separation is associated with a common epicycle of the differential mechanisms of the second separation. 9. Многодиапазонная бесступенчатая коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что управляющие механизмы согласующей передачи выполнены с возможностью торможения внешних центральных зубчатых колес на планетарных рядах согласующей передачи.9. The multi-range continuously variable transmission according to claim 1, characterized in that the control mechanisms of the matching gear are adapted to brake the external central gears on the planetary rows of the matching gear. 10. Многодиапазонная бесступенчатая коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что энергетические машины выполнены в виде электрических машин, электрически связанных друг с другом с возможностью обмена мощностью.10. The multi-range continuously variable transmission according to claim 1, characterized in that the energy machines are made in the form of electric machines that are electrically connected to each other with the possibility of power exchange. 11. Многодиапазонная бесступенчатая коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что энергетические машины выполнены в виде гидрообъемных машин, гидравлически связанных друг с другом с возможностью обмена мощностью.11. The multi-range continuously variable transmission according to claim 1, characterized in that the energy machines are made in the form of hydrostatic machines hydraulically connected to each other with the possibility of power exchange. 12. Многодиапазонная бесступенчатая коробка передач, включающая входной вал, варьирующее звено, дифференциальный блок первого разделения, дифференциальный блок второго разделения, согласующую передачу, выходной вал, отличающаяся тем, что варьирующее звено выполнено в виде двух обратимых управляемых энергетических машин, дифференциальный блок первого разделения включает дифференциальный механизм первого разделения и уравнительную передачу, дифференциальный блок второго разделения включает дифференциальный механизм обратных режимов второго разделения и дифференциальный механизм прямых режимов второго разделения, а согласующая передача включает по меньшей мере один планетарный механизм, причем первая энергетическая машина кинематически связана с одним из звеньев дифференциального механизма первого разделения, вторая энергетическая машина кинематически связана с выходным звеном дифференциального блока первого разделения, которое посредством уравнительной передачи связано с другим звеном дифференциального механизма первого разделения, а также жестко связано с центральными колесами дифференциальных механизмов второго разделения, входной вал связан с третьим звеном дифференциального механизма первого разделения, с водилом дифференциального механизма обратных режимов второго разделения и с центральным колесом дифференциального механизма прямых режимов второго разделения, свободным от связи с выходным звеном дифференциального механизма первого разделения, выходной вал связан с водилом согласующей передачи, а согласующая передача выполнена с возможностью поочередного кинематического соединения выходного вала с выходными звеньями дифференциального блока - на, по меньшей мере, одном поддиапазоне - с водилом дифференциального механизма прямого режима второго разделения, на, по меньшей мере, одном поддиапазоне - с центральным зубчатым колесом дифференциального механизма обратного режима второго разделения, свободным от связи с выходным звеном дифференциального механизма первого разделения, и на одном поддиапазоне - с выходным звеном дифференциального механизма первого разделения, причем все упомянутые поочередные кинематические соединения звеньев дифференциального блока с водилом согласующей передачи выполнены с перекрытиями, когда два смежных соединения до отсоединения одного из них включены вместе, а на двух поддиапазонах водило непосредственно соединяется с одним из выходных звеньев дифференциального блока второго разделения.12. A multi-range stepless gearbox including an input shaft, a varying link, a first separation differential unit, a second separation differential unit, a matching gear, an output shaft, characterized in that the varying link is made in the form of two reversible controlled energy machines, the first separation differential unit includes the differential mechanism of the first separation and equalization transmission, the differential block of the second separation includes a differential mechanism of reverse modes in the second separation and the differential mechanism of the direct modes of the second separation, and the matching gear includes at least one planetary mechanism, the first energy machine kinematically connected to one of the links of the differential mechanism of the first separation, the second energy machine kinematically connected to the output link of the differential block of the first separation, which, through equalization transmission, is connected to another link in the differential mechanism of the first separation, and is also rigidly connected o with the central wheels of the differential mechanisms of the second separation, the input shaft is connected to the third link of the differential mechanism of the first separation, with the carrier of the differential mechanism of the reverse modes of the second separation and with the central wheel of the differential mechanism of the direct modes of the second separation, free from communication with the output link of the differential mechanism of the first separation, the output shaft is connected to the carrier of the matching gear, and the matching gear is made with the possibility of alternating kinematic the connection of the output shaft with the output links of the differential unit - on at least one subband - with the carrier of the differential mechanism of the direct mode of the second separation, on at least one subband - with the central gear of the differential mechanism of the reverse mode of the second separation, free of communication with the output link of the differential mechanism of the first separation, and on one subband - with the output link of the differential mechanism of the first separation, all of which are mentioned in turn ematicheskie compound units differential carrier block matching transmission performed overlay when the two adjacent connections to detach one of them are included together, and on two subbands carrier is directly connected to one of the output links of a differential unit of the second separation. 13. Многодиапазонная бесступенчатая коробка передач по п.12, отличающаяся тем, что, как минимум, один из дифференциальных механизмов второго разделения выполнен с возможностью кинематических соединений с водилом согласующей передачи на разных поддиапазонах коробки передач, причем эти соединения выполнены с различным передаточным отношением.13. The multi-range continuously variable transmission according to claim 12, characterized in that at least one of the differential mechanisms of the second separation is made with the possibility of kinematic connections with a carrier of matching transmission on different sub-ranges of the transmission, and these connections are made with different gear ratios. 14. Многодиапазонная бесступенчатая коробка передач по п.12, отличающаяся тем, что входной вал передачи выполнен проходящим соосно через ротор первой энергетической машины, а ротор второй энергетической машины связан с выходным звеном дифференциального блока первого разделения посредством цилиндрической зубчатой передачи.14. The multi-range continuously variable transmission according to claim 12, characterized in that the input shaft of the transmission is made coaxially passing through the rotor of the first energy machine, and the rotor of the second energy machine is connected to the output link of the differential unit of the first separation by means of a cylindrical gear transmission. 15. Многодиапазонная бесступенчатая коробка передач по п.12, отличающаяся тем, что входной вал передачи выполнен проходящим соосно через роторы обеих энергетических машин, а ротор второй энергетической машины связан с выходным звеном дифференциального блока первого разделения посредством планетарной зубчатой передачи.15. The multi-range continuously variable transmission according to claim 12, characterized in that the input shaft of the transmission is made coaxially passing through the rotors of both power machines, and the rotor of the second power machine is connected to the output link of the differential unit of the first separation by means of a planetary gear transmission. 16. Многодиапазонная бесступенчатая коробка передач по п.12, отличающаяся тем, что дифференциальный механизм первого разделения и уравнительная передача имеют общее водило.16. The multi-range continuously variable transmission according to claim 12, characterized in that the differential mechanism of the first separation and equalization transmission have a common carrier. 17. Многодиапазонная бесступенчатая коробка передач по п.12, отличающаяся тем, что дифференциальный механизм первого разделения и уравнительная передача имеют общий эпицикл.17. The multi-range continuously variable transmission according to claim 12, characterized in that the differential mechanism of the first separation and the equalization transmission have a common epicycle. 18. Многодиапазонная бесступенчатая коробка передач по п.12, отличающаяся тем, что выходное звено дифференциального блока первого разделения связано с общим солнечным колесом дифференциальных механизмов второго разделения.18. The multi-range continuously variable transmission according to claim 12, characterized in that the output link of the differential unit of the first division is connected to a common sun wheel of the differential mechanisms of the second division. 19. Многодиапазонная бесступенчатая коробка передач по п.12, отличающаяся тем, что выходное звено дифференциального блока первого разделения связано с общим эпициклом дифференциальных механизмов второго разделения.19. The multi-range continuously variable transmission according to claim 12, characterized in that the output link of the differential unit of the first division is connected with the general epicycle of the differential mechanisms of the second division. 20. Многодиапазонная бесступенчатая коробка передач по п.12, отличающаяся тем, что управляющие механизмы согласующей передачи выполнены с возможностью торможения внешних центральных зубчатых колес на планетарных рядах согласующей передачи.20. The multi-range continuously variable transmission according to claim 12, characterized in that the control mechanisms of the matching gear are adapted to brake the external central gears on the planetary rows of the matching gear. 21. Многодиапазонная бесступенчатая коробка передач по п.12, отличающаяся тем, что энергетические машины выполнены в виде электрических машин, электрически связанных друг с другом с возможностью обмена мощностью.21. The multi-range continuously variable transmission according to claim 12, characterized in that the energy machines are made in the form of electric machines, electrically connected to each other with the possibility of power exchange. 22. Многодиапазонная бесступенчатая коробка передач по п.12, отличающаяся тем, что энергетические машины выполнены в виде гидрообъемных машин, гидравлически связанных друг с другом с возможностью обмена мощностью. 22. The multi-range continuously variable transmission according to claim 12, characterized in that the power machines are made in the form of hydrostatic machines hydraulically connected to each other with the possibility of power exchange.
RU2011149728/11A 2011-12-07 2011-12-07 Multirange continuously variable transmission (versions) RU2484333C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011149728/11A RU2484333C1 (en) 2011-12-07 2011-12-07 Multirange continuously variable transmission (versions)
PCT/RU2012/001005 WO2013085429A1 (en) 2011-12-07 2012-12-03 Multirange continuously variable gearbox (variants)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011149728/11A RU2484333C1 (en) 2011-12-07 2011-12-07 Multirange continuously variable transmission (versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2484333C1 true RU2484333C1 (en) 2013-06-10

Family

ID=48574669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011149728/11A RU2484333C1 (en) 2011-12-07 2011-12-07 Multirange continuously variable transmission (versions)

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2484333C1 (en)
WO (1) WO2013085429A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2554715C2 (en) * 2013-09-13 2015-06-27 Общество с ограниченной ответственностью "Супервариатор" Planetary coordinating gear box
RU2555583C2 (en) * 2013-09-13 2015-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Супервариатор" Multirange three-line stepless transmission on basis of two differential gears
WO2015115934A3 (en) * 2014-01-17 2015-09-24 Общество с ограниченной ответственностью "Супервариатор" Planetary equalizing gearbox (variants)
RU2666023C1 (en) * 2017-12-13 2018-09-05 Публичное акционерное общество "АВТОВАЗ" (ПАО "АВТОВАЗ") Hybrid power installation of technical equipment

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5558588A (en) * 1995-02-16 1996-09-24 General Motors Corporation Two-mode, input-split, parallel, hybrid transmission
RU2133896C1 (en) * 1993-02-18 1999-07-27 Антонов Аутомотив Текнолоджиз Б.В. Transmission with gentle start device for car in particular
RU2239738C1 (en) * 2003-04-25 2004-11-10 Коротков Эдуард Константинович Mechanical holonomic part of continuous-action transmission at variable change of ratios
RU2428607C2 (en) * 2009-09-22 2011-09-10 Гирин Алексей Григорьевич Wide-range continuously rated drive (super variator)
RU2428608C2 (en) * 2009-10-19 2011-09-10 Гирин Алексей Григорьевич Wide-range continuously rated drive (super variator)

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2133896C1 (en) * 1993-02-18 1999-07-27 Антонов Аутомотив Текнолоджиз Б.В. Transmission with gentle start device for car in particular
US5558588A (en) * 1995-02-16 1996-09-24 General Motors Corporation Two-mode, input-split, parallel, hybrid transmission
RU2239738C1 (en) * 2003-04-25 2004-11-10 Коротков Эдуард Константинович Mechanical holonomic part of continuous-action transmission at variable change of ratios
RU2428607C2 (en) * 2009-09-22 2011-09-10 Гирин Алексей Григорьевич Wide-range continuously rated drive (super variator)
RU2428608C2 (en) * 2009-10-19 2011-09-10 Гирин Алексей Григорьевич Wide-range continuously rated drive (super variator)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2554715C2 (en) * 2013-09-13 2015-06-27 Общество с ограниченной ответственностью "Супервариатор" Planetary coordinating gear box
RU2555583C2 (en) * 2013-09-13 2015-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Супервариатор" Multirange three-line stepless transmission on basis of two differential gears
WO2015115934A3 (en) * 2014-01-17 2015-09-24 Общество с ограниченной ответственностью "Супервариатор" Planetary equalizing gearbox (variants)
RU2570187C2 (en) * 2014-01-17 2015-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "Супервариатор" Planetary matching gearbox (versions)
RU2666023C1 (en) * 2017-12-13 2018-09-05 Публичное акционерное общество "АВТОВАЗ" (ПАО "АВТОВАЗ") Hybrid power installation of technical equipment

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013085429A1 (en) 2013-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9206885B2 (en) Multi-mode infinitely variable transmission
CN1146695C (en) Friction driving device
CN109322976B (en) Multi-mode power system
US7972236B2 (en) Transmission system
RU2532312C2 (en) Power-distributed hydraulic transmission
KR101847312B1 (en) Automatic transmission
JP6498124B2 (en) Multi-range CVT
CN103119329A (en) Transmission for an electric or hybrid drive mechanism
ITPD20100016A1 (en) TRACTION GROUP FOR HYBRID VEHICLES AND DRIVING METHOD OF A TENSIONING GROUP FOR HYBRID VEHICLES
CN109707816B (en) Continuously variable transmission with power splitting
CN101755149A (en) Transmission unit, in particular multi-stage transmission
RU2484333C1 (en) Multirange continuously variable transmission (versions)
US7824295B2 (en) Power-branched, continuously variable vehicle transmission
CN109707806B (en) Power dividing type stepless transmission device
JP2016540170A (en) CVT transmission mechanism
RU2460919C2 (en) Multirange stepless transmission (versions)
US11313442B2 (en) Range-change transmission device
CN109318696B (en) Multi-mode power system
CN109707815B (en) Power split type stepless transmission equipment
CN100366951C (en) Planetary epicyclic gear trains non-polar variable transmission device
RU2460921C1 (en) Stepless gearbox (versions)
RU2460918C2 (en) Multirange stepless transmission (versions)
RU2523506C2 (en) Wide-range continuously variable-ratio drive (supervariator)
CN111907316A (en) Power train
CN103322145A (en) Planetary continuous variable transmission

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141208

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20161110

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171208