3. Призначення, основи конструкції та експлуатаційні характеристики автоматичних гідромеханічних передач сучасних автомобілів.

Використання: в машинобудуванні, в приводах машин і механізмів. Суть винаходу: гидромеханическая передача містить змонтовані в корпусі аксіальний гідромотор з похилим диском і планетарну передачу. Остання виконана у вигляді сателітів на осях водила і зубчастих коліс. Похилий диск гідромотора виконаний з конічним зубчастим вінцем. Кожне з зубчастих коліс виконано конічним і з двома зубчастими вінцями — зовнішнім більшого діаметру і внутрішнім меншого діаметру. Великі діаметри вінців конічних зубчастих коліс різні між собою. Ділильні конуси вінців щонайменше одного конічного зубчастого колеса не збігаються. Зовнішній вінець кожного конічного зубчастого колеса входить в зачеплення з конічним зубчастим вінцем похилого диска аксіального гідромотора. Внутрішній вінець кожного конічного зубчастого колеса входить в зачеплення з сателітами.

Відомі гідромеханічні передачі, які включають нізкомоментний гідродвигун, зубчастий редуктор і муфту, яка з’єднує вали цих агрегатів. Гідродвигун і редуктор розміщують в своїх корпусах, а муфту встановлюють на виступаючі з корпусів вали, тому маса і габарити такої гідромеханічної передачі найбільші. При збільшенні глибини редукції маса і обсяг як редуктора, так і всієї передачі зростають.

Відомі також гідромеханічні передачі, які становлять сукупність аксіально-поршневого гідромотора з похилим диском і одно-або двоступінчастого планетарного редуктора, вбудованих в загальний корпус. Ця сукупність відрізняється від інших відомих насамперед компактністю, проте габарити механічної частини істотно перевищують габарити гідромотора по всіх трьох вимірах. Крім того, глибина редукції використаних передач, відображена передавальним відношенням, не завжди достатня: так у одноступінчатого редуктора передавальне відношення дорівнює однозначного числа, а у двоступеневого редуктора хоча й двозначного числа, але з першого десятка двозначних чисел.

Підвищення глибини редукції у відомих рішеннях пов’язано із збільшенням числа ступенів або при збереженні числа щаблів із збільшенням розмірів зубчастих коліс, тобто збільшенням розмірів і маси.

Технічним результатом винаходу є збільшення глибини редукції без збільшення маси й обсягу передачі.

Для досягнення цього результату в гідромеханічної передачі, яка містить аксіальний гідромотор з похилим диском і планетарну передачу, до якої входять водило з сателітами на його осях та зубчасті колеса, похилий диск гідромотора виконаний з конічним зубчастим вінцем, а два співісний встановлених між собою і водилом зубчастих колеса виконані конічними і з двома вінцями: зовнішнім більшого і внутрішнім меншого діаметрів (або одне колесо виконане з одним вінцем, але подовженими зубами, тому на ньому утворюються також два вінця з різними діаметрами). При цьому зубчастий вінець похилого диска входить в зачеплення в діаметрально протилежних зонах із зовнішніми вінцями зубчастих коліс, а сателіти на водиле теж в діаметрально протилежних зонах входять в зачеплення з внутрішніми вінцями. Оскільки окружні швидкості зовнішніх вінців однакові, а діаметри різні, кутові швидкості двухвенцових коліс відрізняються, крім того, напрями їх обертання протилежні, як і напрями окружних швидкостей внутрішніх вінців. Отже, окружна швидкість сателіта щодо геометричній осі водила дорівнює різниці окружних швидкостей внутрішніх вінців. Ці швидкості не однакові навіть при рівних діаметрах внутрішніх вінців.

Гідромеханічна передача включає в себе розміщення в загальному корпусі 1 аксіальний гідромотор і планетарну передачу. У гідромотор входять блок циліндрів 2, поршні 3, контактують з шатунами 4 похилого диска 5, геометрична вісь якого нахилена до осі блоку циліндрів 2 під кутом.

У планетарну передачу входять конічний зубчастий вінець 6, виконаний на похилому диску 5, два зубчастих колеса 7 і 8, співвісно встановлених з можливістю обертання на валу 9 водила з сателітами 10 на осях 11. Зубчасті колеса 7 і 8 виконані конічними з двома вінцями: зовнішнім більшого діаметру і внутрішнім меншого діаметру. Ділильні конуси вінців щонайменше одного конічного зубчастого колеса не збігаються, як, наприклад, у більшого 12 і меншого 13 вінців колеса 7, або як у вінців 14 і 15 колеса 8, утворюючи практично один вінець з видовженими зубами, а поділ його на два вінця 14 і 15 робиться для аналізу кінематики механізму.

Із зовнішніми вінцями 12 і 14 у зачеплення введений вінець 6, з внутрішніми вінцями 13 і 15 знаходяться в зачепленні сателіти 10. Діаметри d12 і d14 зовнішніх вінців 12 і 14 не однакові. Відносини діаметрів d13 і d15 внутрішніх вінців 13 і 15 залежно від кута нахилу осі сателіта, який може бути гострим, тупим або прямим, менше, більше або дорівнює одиниці. Якщо геометричні осі похилого диска 5, валу 9 водила і сателітів 10 перетинаються в одній точці, кути і не повинні бути рівними. Всі діаметри вінців дано для середніх за довжині зубів перетинів.

Гідромеханічна передача працює таким чином.

Під дією тиску масла, що подається в блок циліндрів 2, на поршнях 3 утворюються сили, що приводять через шатуни 4 в рух з кутовою швидкістю в похилий диск 5. Його зубчастий вінець 6 приводить в обертання зубчасті колеса 7 і 8, причому в протилежних напрямках і з різними кутовими швидкостями. Вінці 13 і 15 з різними і протилежно спрямованими окружними швидкостями за винятком випадку, коли =, а геометричні осі похилого диска 5, валу 9 водила і сателітів 10 перетинаються в одній точці, призводять сателіти 10 в складний рух: навколо осей 11 і навколо вала 9 водила, який приводиться в обертання з кутовою швидкістю в. При цьому окружна швидкість самих сателітів дорівнює різниці окружних швидкостей вінців 13 і 15, а напрямок обертання вала 9 водила завіcіт від знаку різниці окружних швидкостей цих вінців.