RU2068135C1

RU2068135C1 - Inertia automatic transmission

Info

Publication number: RU2068135C1
Application number: RU93025023A
Authority: RU
Inventors: Борис Федорович Кочетков
Original assignee: Борис Федорович Кочетков
Priority date: 1993-04-27
Filing date: 1993-04-27
Publication date: 1996-10-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: transmission has driving, shaft two driven shafts, two central wheels, and carrier with satellites that carry flywheels. The driven shafts can be coupled with the driving shaft through a free-running mechanism. EFFECT: improved design. 6 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, в частности, в транспортном машиностроении. The invention relates to mechanical engineering and can be used, in particular, in transport engineering.

Известен дифференциальный механизм, содержащий два центральных конических зубчатых колеса, соединенных со своими ведомыми валами и находящиеся в зацеплении с коническими зубчатыми сателлитами, оси которых установлены в корпусе, имеющем коническое зубчатое колесо, соединенное с колесом ведущего вала /1/. A differential mechanism is known, comprising two central bevel gears connected to their driven shafts and meshed with bevel gear satellites, the axes of which are mounted in a housing having a bevel gear connected to the drive shaft / 1 /.

К недостаткам указанного дифференциального механизма относится равенство вращающих моментов на обоих центральных колесах при любых режимах работы, что исключает возможность передачи вращающего момента на одно из центральных колес при отсутствии нагрузки на другом центральном колесе, что имеет место, например, при пробуксовке одного из ведущих колес автомобиля, когда на другое ведущее колесо момент не передается, а также невозможность вращения ведущего вала при заторможенных нагрузкой ведомых валах, что при данных условиях приводит к остановке двигателя, связанного с ведущим валом. The disadvantages of this differential mechanism include the equality of the torques on both central wheels under any operating conditions, which excludes the possibility of transmitting torque to one of the central wheels when there is no load on the other central wheel, which occurs, for example, when one of the drive wheels slip when the moment is not transmitted to the other drive wheel, as well as the inability to rotate the drive shaft when the driven shafts are braked by the load, which under these conditions leads to stopping the engine associated with the drive shaft.

Наиболее близкой к изобретению является инерционная передача, содержащая дифференциал с двумя центральными коническими зубчатыми колесами, которые установлены соответственно на ведущем и ведомом валах, водило с сателлитами в виде конических зубчатых колес, жестко соединенных и соосные им инерционные грузы в виде маховиков /2/. Closest to the invention is an inertial gear containing a differential with two central bevel gears, which are mounted respectively on the drive and driven shafts, a carrier with satellites in the form of bevel gears rigidly connected and inertial loads coaxial with them in the form of flywheels / 2 /.

Недостатком известной передачи является отсутствие нескольких ведомых валов. A disadvantage of the known transmission is the lack of several driven shafts.

Задачей изобретения является достижение технического результата, заключающегося в возможности независимой друг от друга передачи вращающего момента ведомыми валами при независимой частоте их вращения и возможности вращения ведущего вала при заторможенных нагрузкой ведомых валах, а также в обеспечении вращения ведомых валов в автоматическом режиме, при котором частота их вращения находится в обратной зависимости от приложенной к ним нагрузки. The objective of the invention is to achieve a technical result, which consists in the possibility of independent transmission of torque by the driven shafts at an independent frequency of rotation and the possibility of rotation of the drive shaft when the driven shafts are braked by load, as well as in ensuring the rotation of the driven shafts in automatic mode, at which their frequency rotation is inversely related to the load applied to them.

Указанный технический результат достигается тем, что инерционная автоматическая передача, содержащая ведущий и ведомый валы, два центральных конических зубчатых колеса, первое из которых установлено на ведомом валу, водило с коническими зубчатыми сателлитами, жестко соединенными с инерционными грузами в виде маховиков, снабжена вторым, соосным первому ведомым валом с установленным на нем вторым центральным колесом, каждый из сателлитов введены в зацепление с разными центральными колесами, соединение сателлитов с маховиками выполнено в виде обособленных радиальных осей, не связанных друг с другом. The specified technical result is achieved by the fact that the inertial automatic transmission containing the driving and driven shafts, two central bevel gears, the first of which is mounted on the driven shaft, carrier with bevel gear satellites rigidly connected to inertial loads in the form of flywheels, equipped with a second, coaxial the first driven shaft with the second central wheel mounted on it, each of the satellites is engaged with different central wheels, the connection of the satellites with the flywheels is made in the form of separate radial axes that are not connected to each other.

Кроме того, ведомые валы связаны с ведущим валом механизмами свободного хода, ведущие обоймы которых установлены на ведомых валах, а ведомые обоймы связаны с ведущим валом. In addition, the driven shafts are connected to the drive shaft by freewheeling mechanisms, the drive clips of which are mounted on the drive shafts, and the drive clips are connected to the drive shaft.

Центральные колеса и сателлиты имеют попарно разные диаметры при одинаковых передаточных отношениях. The central wheels and satellites have pairwise different diameters with the same gear ratios.

Ведущий вал установлен коаксиально с одним из ведомых валов. The drive shaft is mounted coaxially with one of the driven shafts.

Центральные колеса могут быть размещены как по разную сторону от диаметральной линии, проходящей через оси сателлитов, так и по одну сторону от диаметральной линии, проходящей через оси сателлитов. The central wheels can be placed both on different sides of the diametrical line passing through the axis of the satellites, and on one side of the diametrical line passing through the axis of the satellites.

На фиг.1 показана инерционная автоматическая передача;
на фиг. 2 приведен частный случай ее выполнения. Оба изображения приведены в разрезе по вертикальной плоскости, совмещенной с осевой линией.1 shows an inertial automatic transmission;
in FIG. 2 shows a special case of its implementation. Both images are shown in section along a vertical plane aligned with the centerline.

Инерционная автоматическая передача /фиг.1/ содержит ведущий вал 1, на котором установлено водило 2, несущее с возможностью вращения радиальные оси 3, на которых установлены конические зубчатые сателлиты 4 с инерционными грузами в виде маховиков 5 с массивными ободами. Каждый из сателлитов 4 находится в зацеплении с одним центральным колесом 6, установленным на соответствующем ведомом валу 7. The inertial automatic transmission / Fig. 1/ comprises a drive shaft 1, on which a carrier 2 is mounted, bearing rotationally radial axles 3, on which bevel gears 4 are mounted with inertial loads in the form of flywheels 5 with massive rims. Each of the satellites 4 is engaged with one central wheel 6 mounted on a corresponding driven shaft 7.

Ведомые валы 7 связаны с ведущим валом 1 механизмами 8 свободного хода, ведущие обоймы которых установлены на ведомых валах, а ведомые обоймы связаны с ведущим валом, в том числе через посредство водила 2, как это изображено на приведенных схемах для ведомого вала, обращенного в правую сторону. The driven shafts 7 are connected to the driving shaft 1 by freewheeling mechanisms 8, the driving clips of which are mounted on the driven shafts, and the driven clips are connected to the driving shaft, including via carrier 2, as shown in the diagrams for the driven shaft facing the right side.

Центральные колеса 6 и сателлиты 4 имеют попарно разные диаметры при одинаковых передаточных отношениях, с целью компактного их размещения. The central wheels 6 and the satellites 4 have pairwise different diameters with the same gear ratios, in order to compactly accommodate them.

В частном случае выполнения инерционной автоматической передачи /фиг.2/, оба центральных колеса 6 размещены по одну сторону от оси O₁-O₁ сателлитов 4, с целю улучшения эксплуатационных характеристик, что будет показано ниже.In the particular case of the inertial automatic transmission (Fig. 2/), both central wheels 6 are placed on one side of the axis O ₁ -O _{1 of the} satellites 4, in order to improve operational characteristics, which will be shown below.

Инерционная автоматическая передача работает следующим образом. Inertial automatic transmission operates as follows.

При вращении ведущего вала 1 и неподвижных центральных колесах 6 и ведомых валах 7 в связи с приложенной к ним нагрузкой или началом работы, водило 2 вместе с сателлитами 6, маховиками 5 и связывающими их осями 3 вращаются вокруг оси O-O дифференциала. Сателлиты при этом перекатываются по неподвижным центральным колесам 6 и приводят маховики во вращение вокруг оси O₁-O₁ сателлитов. Вращение маховиков одновременно вокруг двух пересекающихся осей O-O и O₁-O₁ является их вращением вокруг центральной точки O¹ пересечения этих осей. Вращающиеся маховики имеют определенный момент количества движения. В связи с вращением маховиков одновременно вокруг указанных выше двух осей, направление их векторов момента количества движения постоянно принудительно изменяется, что является следствием воздействия на маховики моментов внешних сил со стороны центральных колес 6 и ведомых валов 7. Согласно закону классической механики о равенстве и противоположной направленности действия и противодействия тел центральные колеса 6 воспринимаются моменты сил со стороны маховиков 5 и передают их на ведомые валы 7. Величина передаваемых вращающих моментов от каждого из маховиков зависит от интенсивности изменения направления векторов моментов количества движения, т.е. от разности частот вращения ведущего 1 и соответствующего для каждого из маховиков ведомого вала. В связи с направлением потока мощности от ведущего вала 1 в сторону ведомых валов 7 механизмы 8 свободного хода разомкнуты и вращающие моменты от обоих маховиков 5 передаются на связанные с ними ведомые валы. При неподвижных ведомых валах и центральных колесах 6 маховики 5 вращаются вокруг своих осей O₁-O₁ с максимальной частотой, и на ведомые валы передается максимальный по величине вращающий момент, под воздействием которого эти валы приводятся во вращение. При вращении ведомых валов и центральных колес 6 частота вращения сателлитов 4 с маховиками 5 вокруг осей O₁-O₁ уменьшается, что приводит к соответствующему уменьшению величины передаваемого вращающего момента.When the drive shaft 1 and the fixed central wheels 6 and the driven shafts 7 rotate due to the load applied to them or the start of work, the carrier 2 together with the satellites 6, flywheels 5 and the axles 3 connecting them rotate around the differential OO axis. In this case, the satellites roll along the stationary central wheels 6 and cause the flywheels to rotate around the axis O ₁ -O _{1 of the} satellites. The rotation of the flywheels simultaneously around two intersecting axes OO and O ₁ -O ₁ is their rotation around the central point O ^{1 of the} intersection of these axes. Rotating flywheels have a certain moment of momentum. Due to the rotation of the flywheels simultaneously around the above two axes, the direction of their angular momentum vectors is constantly forcibly changed, which is a consequence of the influence of external forces on the flywheels by the central wheels 6 and driven shafts 7. According to the law of classical mechanics on equality and opposite direction actions and counteractions of the bodies of the central wheels 6 are perceived moments of force from the side of the flywheels 5 and transmit them to the driven shafts 7. The magnitude of the transmitted torques in on each of the flywheels depends on the intensity of the change in the direction of the vectors of the moments of momentum, i.e. from the difference in the rotational speeds of the driving 1 and the corresponding driven shaft for each of the flywheels. In connection with the direction of the power flow from the drive shaft 1 towards the driven shafts 7, the freewheeling mechanisms 8 are open and the torques from both flywheels 5 are transmitted to the associated driven shafts. With stationary driven shafts and central wheels 6, the flywheels 5 rotate around their O ₁ -O ₁ axes with a maximum frequency, and the maximum largest torque is transmitted to the driven shafts, under the influence of which these shafts are driven. When the driven shafts and the central wheels 6 rotate, the speed of the satellites 4 with the flywheels 5 around the O ₁ -O ₁ axes decreases, which leads to a corresponding decrease in the transmitted torque.

Исходя из сказанного следует, что на ведомые валы 7 передаются вращающие моменты, величина которых находится в обратной зависимости от частоты вращения каждого из этих валов. Ведомые валы могут вращаться с разной и независимой друг от друга частотой, поскольку каждый из этих валов связан только с одним маховиком. Указанные свойства передачи проявляются для каждого из ведомых валов независимо друг от друга. При заторможенных ведомых валах ведущий вал имеет возможность вращаться и передавать на ведомые валы максимальный по величине вращающий момент в связи с отсутствием жесткой связи между ведущим и ведомым валами. Based on the foregoing, it follows that the driven shafts 7 transmit torques, the magnitude of which is inversely dependent on the speed of each of these shafts. The driven shafts can rotate with different and independent frequencies, since each of these shafts is connected with only one flywheel. The specified transmission properties are manifested for each of the driven shafts independently of each other. With inhibited driven shafts, the drive shaft can rotate and transmit maximum maximum torque to the driven shafts due to the absence of a rigid connection between the drive and driven shafts.

Передача позволяет передавать вращательное движение и вращающий момент от каждого из ведомых валов 7 на ведущий вал 1, что автоматически осуществляется в связи с замыканием механизмов 8 свободного хода при таком режиме работы. При этом происходит жесткое сцепление ведомых валов с ведущим валом, что обеспечивает торможение транспортной машины при помощи неработающего двигателя. Это же позволяет осуществлять запуск двигателя при буксировке транспортной машины. The transmission allows you to transfer rotational motion and torque from each of the driven shafts 7 to the drive shaft 1, which is automatically carried out in connection with the closure of the free-wheeling mechanisms 8 in this mode of operation. At the same time, the driven shafts are rigidly coupled to the drive shaft, which ensures braking of the transport machine using an idle engine. This also allows you to start the engine when towing a transport vehicle.

При частном случае выполнения передачи /фиг.2/ обеспечивается вращение маховиков в противоположные стороны относительно их общей диаметральной оси O₁-O₁. Этим достигается взаимное уравновешивание гироскопических сил от обоих маховиков и уменьшение нагрузки на подшипники валов дифференциала.In the particular case of the transmission (Fig. 2/), the rotation of the flywheels is provided in opposite directions relative to their common diametrical axis O ₁ -O ₁ . This achieves the mutual balancing of the gyroscopic forces from both flywheels and reduces the load on the bearings of the differential shafts.

При вращении ведомых валов 7 с разными частотами на вал, вращающийся с меньшей частотой, передается больший по величине вращающий момент. Следовательно, при повороте транспортной машины к ведомому колесу, движущемуся по внутренней кривой относительно направления поворота, будет приложен больший по величине вращающий момент, что способствует выравниванию направления движения машины, обеспечивает ее движение по прямой, улучшает управляемость машины и устойчивость ее движения в заданном направлении. When the driven shafts 7 are rotated with different frequencies, a larger torque is transmitted to the shaft rotating with a lower frequency. Therefore, when the transport machine is turning, a larger torque will be applied to the driven wheel, moving along an internal curve relative to the direction of rotation, which helps to equalize the direction of movement of the machine, ensures its movement in a straight line, improves the controllability of the machine and the stability of its movement in a given direction.

Передачу с учетом ее свойств целесообразно применять на легких транспортных машинах без оснащения их коробками перемены передач. Transmission, taking into account its properties, it is advisable to use on light transport vehicles without equipping them with gear boxes.

Claims

1. Inertial automatic transmission containing coaxial drive and driven shafts, two central bevel gears, the first of which is mounted on the driven shaft, drove with satellites in the form of bevel gears, rigidly connected to inertial loads coaxial with it in the form of flywheels, characterized in that it is equipped with a second coaxial first driven shaft with a second central wheel mounted on it, each of the satellites is engaged with different central wheels, the connection of the satellites with the flywheels is made about in the form of separate radial axes that are not connected with each other.

2. The transmission according to claim 1, characterized in that the driven shafts are connected to the drive shaft by freewheeling mechanisms, the drive clips of which are mounted on the drive shafts, and the drive clips are connected to the drive shaft.

3. The transmission according to claim 1, characterized in that the central wheels and satellites have pairwise different diameters with the same gear ratios.

4. The transmission according to claim 1, characterized in that the drive shaft is mounted coaxially to one of the driven shafts.

5. The transmission according to claim 1, characterized in that the central wheels are placed on different sides of the diametrical line passing through the axis of the satellites.

6. Transmission according to claim 1, characterized in that the central wheels are placed on one side of the diametrical line passing through the axis of the satellites.