Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11507
.pdf
от вращения.
Как уже указывалось, описанные выше решения не предназначены для использования в трансмиссионной
системе, включающей коробку передач с регулируемой скоростью типа с фиксированным зацеплением, если
не предусмотрены также отдельные средства выключения сцепления.
Однако здесь следует отметить, что в силовой трансмиссионной системе, включающей в себя
соединительный узел, подобный описанному здесь, обычно может использоваться фрикционная или другая
удобная муфта.
На рисунке 2 показана вся конструкция, предназначенная для использования гидравлической муфты с любым
типом редуктора 95. В этом случае входной вал 51 вращается как с основным элементом 32 гидравлической
муфты 32, 53, а также с солнечным колесом 54; в то время как выходной вал 50 вращается со вторичным
элементом 100.
мент 53 гидравлической муфты, а также с кольцевым колесом 56, кулачком 57, несущим планетарные колеса
38, представляющие собой вращающийся стол, как один с b Lake drunl 09. Когда тормозной барабан 39 и,
следовательно, кулачок 57 105 удерживаются от вращения, зубчатая передача 3; 4, 57 (с планетами 58 j, 56
становится работоспособным и передает крутящий момент вторичному элементу 53 в обратном направлении
тому, который ему передает жидкость 10 O в муфте, стремясь привести в движение выходной вал 33 в
обратном направлении, преодолевая сопротивление гидравлической муфты. Следует отметить, что если в
систему между кольцом 56 и выходным валом 55 или между последним и приложенной нагрузкой включить
«свободное колесо» или одностороннюю муфту, то всякий раз, когда сачок 120 будет ограничен вращением,
возникнет состояние незначительного крутящего момента в коробке передач с переменной скоростью, также
расположенной в трансмиссии между выходным валом 55 и приложенной нагрузкой, даже если шестерня
указанной коробки 125 включена и нагрузка неподвижна, например, когда транспортное средство находится в
состоянии покоя. Таким образом, ограничивая вращение сачка 57, немедленно достигается состояние, при
котором переключение передач любого типа происходит 130 1 4 d 8 s, Sit) ljox может быть легко осуществлен,
даже если шестерни имеют тип положительного зацепления.
Следует отметить, что в расположении, показанном на рисунке 2, пластина 71, с помощью которой элемент 56
соединен для вращения как единое целое с выходным валом 5a, охватывает пространство 72S, содержащее
зубчатую передачу 54, 57 (с планетарными подшипниками 58), 56 и ограниченное с другой стороны выпуклой
внешней поверхностью корпуса вторичного элемента 53 и его подшипников.
Предусмотрев во вторичном элементе две серии каналов или проходов, простирающихся1,5, один 73 от
внутреннего пространства 74 до пространства 72 вблизи его внешней периферии, а другой 75 от указанного
пространства 74 вблизи его центра до указанного пространства 72 как можно ближе к внутренней периферии
указанного пространства 72, масло, используемое для гидравлической муфты 52, 53, может также служить
для смазки зубчатой передачи 54, 57 (с планетарными шестернями 58), 56. Когда детали вращаются,
достаточное количество масла будет удерживаться во внешней части пространства.
7 ?, за пределами соответствующих концов каналов 73, и таким образом будет обеспечена адекватная смазка
шестерен с минимальным сопротивлением масла. Кроме того, при трогании с места масло будет проходить из
пространства 72 через каналы 73 во внутреннее тороидальное пространство 74 и, таким образом, к
соединительным элементам 52 и 53, вытесняя воздух, который может проходить из указанных элементов 52 и
53 и внутреннего тороидального пространства 74 через каналы. С целью обеспечения выпуска воздуха или
«сброса», который может потребоваться для компенсации расширения масла и воздуха, вызванного любым
аномальным повышением температуры во время работы, втулка, скользящая по выходному валу 55,
приводится в действие сжатой пружиной, которая упруго опирается на шайбу, так что она способна
деформироваться, позволяя воздуху выходить.
Масло для смазки зубчатой передачи, разумеется, может быть отделено от рабочей жидкости гидравлической
муфты, при этом каналы 73 и 75 могут быть исключены, а отверстие для заправки масла предусмотрено,
например, в полом валу тормозного барабана 59.
Описанное соединительное устройство может использоваться с любым типом редуктора при условии наличия
механизма свободного хода в подходящей точке системы. Оно легко интегрируется в систему передачи
мощности, например, в автомобильную, поскольку обеспечивает средства для прерывания передачи.
Будет отмечено, что это действие.
Отличается от того, что происходит при обычном использовании фрикционной муфты стандартного типа в
системах передачи мощности, поскольку фрикционный контакт используется лишь для освобождения линии
передачи от крутящего момента путем вращения вторичного элемента гидравлической муфты в обратном
направлении.
Каналы, подобные показанным на рисунках 2 под номерами 73 и 70, могут проходить через основной
соединительный элемент 12 устройства, как показано на рисунке 1, при этом канал 73 расположен таким
образом, чтобы обеспечить надлежащую смазку зубчатой передачи. Кроме того, канал 75 может быть
проложен за счет незначительного пропорционального уменьшения размера зубчатых колес 15, 18, 19 и 17.
и корпуса 14, последний может быть прикреплен к корпусу элемента 12 гидравлической муфты с помощью 80
болтов, проходящих через крепление.
из него в nin', который составляет часть внутреннего торического пространства муфты, таким же образом, как
кольцо 56 прикреплено болтами к вторичному элементу 53 85, как показано на рисунке 2.
Здесь следует отметить, что такое устройство, как описанное выше, в котором по желанию можно получить
реверсивный привод в точке выхода муфты, может использоваться не только для обеспечения реверсивного
привода с целью снижения крутящего момента в системе с помощью устройства свободного хода, но также
или в дополнение к этому, для обеспечения реверсивного привода во всей трансмиссионной системе, так что
коробка передач или эквивалентное средство, входящее в ее состав, могут быть упрощены.
Конструкция, в значительной степени эквивалентная показанной на рисунке 1, может быть построена на
основе рисунка 2 (путем изменения положения элементов гидравлической муфты и зубчатой передачи), при
этом выходной вал соединен с помощью крестовины и вторичного соединительного элемента Lein-g 105.
соединенный с кольцевым зазором, который может быть ограничен в вращении для создания
дополнительного крутящего момента. Если предусмотрены маслопроводы, жидкость будет поступать в корпус
редуктора, когда кольцевой зазор и вторичный элемент i 10; удерживаются в неподвижном состоянии или
медленно вращаются.
Гидравлическая муфта и связанный с ней планетарный редуктор могут размещаться в двух или более
корпусах, которые не вращаются как одно целое. Таким образом, например, можно обеспечить удобный
доступ к элементу для применения тормоза.
Путем проведения вала изнутри корпуса гидравлической муфты 120 через трубчатый вал, соединенный со
вторичным элементом, могут быть получены и другие аналогичные конструкции.
Из показанной на рисунке схемы легко можно получить новую, добавив 125.
Каждой паре планет 18 19 соответствует третье цельное планетарное колесо меньшего размера, чем планеты
19, и, обеспечивая зацепление с этими дополнительными планетами, дополнительное солнечное колесо,
соответственно большего размера, чем Солнце 133 Q 408,510 17, и закрепленное на трубчатом тормозном
валу, через который проходит выходной вал 16. Когда это дополнительное Солнце удерживается от
вращения, выходной вал 16 будет медленно вращаться в направлении, противоположном направлению
вращения входного вала 11.
На рисунке 3 показана конструкция, в которой к гидравлической муфте и связанной с ней двухсекционной
планетарной зубчатой передаче, как показано на рисунке 1, применяются еще две планетарные зубчатые
передачи солнечного и кольцевого типа, которые могут быть задействованы по желанию и использоваться,
когда работают обе, для обеспечения медленного реверсивного вращения выходного вала, а когда
задействована только одна из них, для увеличения крутящего момента.
Как показано на рисунке 3, входной вал 201 имеет вращающийся вместе с ним основной гидравлический
соединительный элемент 202, носитель планетарных колес 203 зубчатой передачи и два солнечных колеса
204 и 205 соответственно. Вторичный гидравлический соединительный элемент 206 имеет вращающийся
вместе с ним только солнечное колесо 207, пары планетарных колес 208, 209, установленные на опоре 203,
зацепляются с солнечным колесом 207 и с дополнительным солнечным колесом 210, которое, в свою
очередь, вращается вместе с выходным валом 213. Солнечное колесо 204 зацепляется с планетарными
колесами 211 на носителе 212, который также закреплен на выходном валу 213, кольцо 214, зацепляющееся с
планетарными колесами 211, вращается вместе с тормозным барабаном 215, и второе кольцо 216,
соответствующее солнечному колесу 205. Планетарные колеса 217, которые зацепляются Указанные
солнечные колеса 205 и кольцевое колесо 216 установлены на опоре 218, вращение которой может быть
ограничено с помощью тормозного барабана 219. Солнечное колесо 205 имеет больший диаметр, чем
солнечное колесо 204.
Когда необходимо вращать выходной вал 213 в обратном направлении, как объяснялось ранее для целей
переключения передач в коробке передач, к которой этот вал 213 подключен, к барабану 219 применяется
тормоз, тем самым удерживая сателлит 218 от вращения. Таким образом, две только что упомянутые
зубчатые передачи приводятся в дифференциальное действие.
Хорошо известно, что когда транспортное средство, использующее обычную гидравлическую муфту,
находится в состоянии покоя с работающим двигателем и включенной передачей, через такую муфту обычно
передается и рассеивается очень значительный крутящий момент; В некоторых отношениях это является
недостатком. Однако следует отметить, что в схеме, показанной на рисунке 3, зубчатая передача 207, 203 (с
планетарными парами 208, 209), 210 устроена таким образом, что когда выходной вал 213 неподвижен, а
входной вал 201 вращается, два элемента 202, 206 гидравлической муфты будут вращаться приблизительно
с одинаковой скоростью, но в противоположных направлениях. Если гидравлическая муфта является
двухсекционной типа «F6-образная муфта», и если два ее элемента 202, 206 имеют одинаковую пропускную
способность, то при указанных условиях поток жидкости между указанными элементами будет отсутствовать,
и передаваемый крутящий момент будет возникать исключительно за счет трения жидкости в муфте. (Если
два элемента не имеют одинаковой пропускной способности, тот же результат может быть достигнут с
помощью механического воздействия, которое заставит элемент меньшей пропускной способности вращаться
с большей скоростью, чем другой). Именно по этой причине зубчатая передача Предусмотрены детали 204,
212 (с планетарными подшипниками 211), 214 с тормозным барабаном 215; следует отметить, что при
нажатии на этот барабан 215 тормоза, указанная зубчатая передача берет управление на себя, обеспечивая
передачу крутящего момента между входным и выходным валами в том же направлении, в котором крутящий
момент передается между ними через гидравлическую муфту. Желательно, чтобы после достижения
деталями скорости вращения, при которой гидравлическая муфта работает с небольшим проскальзыванием,
эта зубчатая передача была выведена из строя автоматическим отпусканием тормозного барабана 215 или
свободным ходом (не показан на рисунке 3), связанным с указанным тормозным барабаном. Гидравлические
вакуумные или пневматические тормоза могут использоваться для целей, указанных с помощью клапанов или
кранов, для направления рабочей среды в альтернативные русла.
Способ получения дополнительного крутящего момента 105 путем торможения барабана, соединенного с
кольцевым зазором, показанный на рисунке 3, в сочетании с устройством, в котором за счет баланса
передается сравнительно небольшой крутящий момент 0, когда выходной вал остается неподвижным, может
быть применен к устройству, подобному показанному на рисунке 1. Во всех таких случаях он может
использоваться в сочетании с известными средствами ограничения потока жидкости 115 в гидравлической
муфте, для изменения степени заполнения указанной муфты или ее рабочей части; или для изменения
положения одного элемента муфты относительно другого. Такие средства 120 могут также использоваться в
сочетании с устройствами, в которых не предусмотрен тормоз для получения дополнительного крутящего
момента.
Метод получения низкого крутящего момента 125 на выходном участке муфты, описанный со ссылкой на
рисунок 3, может, если он не используется таким образом, применяться в других вариантах или эквивалентах,
чтобы минимизировать крутящий момент на тормозе 130, который используется для переключения передач с
помощью основного соединительного элемента. Кроме того, компромисс между двумя группами планетарных
передач, несущих сателлит, может заключаться в использовании трех цельных планетарных передач. Таким
образом, например, для переключения передач, входной вал находится в одностороннем соединении со
вторичным элементом, который заставит входной вал вращаться немного быстрее, а когда выходной участок
шестерни находится в одностороннем соединении с устройством свободного хода, которое позволяет
входному валу и сателлиту вращаться в обратном направлении с большей скоростью, чем скорость на
выходном валу, и которое в случае, если выходной вал приводится в движение нагрузкой 75, создаст
состояние существенного (например, когда допускается работа двигателя в режиме полного баланса
давления, описанного выше для целей торможения) даст . Здесь следует отметить, что твердый привод
вперед от выходного вала обеспечивает соответствующие скорости, с которыми первичный вал вращается к
входному валу. Выходной и вторичные элементы также соединены через свободное колесо 80, чтобы создать
это состояние баланса в гидравлическом устройстве с помощью солнечного колеса, включающего муфту,
которая может значительно отличаться от другой в соответствии с расположением; конструкция второго
устройства свободного колеса и мощность этих элементов имеют такой смысл, что допускают реверсивное
вращение выходного вала, но вызывают положительный передающий привод вперед от указанного
солнечного вала к указанному внешнему колесу, когда выходной вал 213 неподвижен. Второе солнечное
колесо имеет вращающийся барабан, и в таком случае его можно считать ненужным для обеспечения
дальнейшего баланса в гидравлическом устройстве с помощью солнечного колеса, включающего в себя
муфту. O означает освобождение такого выходного вала от тормозного барабана, удерживаемого от
вращательного момента, чтобы позволить разъединить шестерни или передать обратный привод на
свободный ход, который разблокируется, когда, например, в случае автомобиля, выходной вал имеет
вращающийся вал, а колеса неподвижны. Таким образом, при этом вторичный соединительный элемент 95,
когда свободный ход или другое устройство разъединения, а также тормозной барабан, расположен между
положительным элементом, таким образом, когда этот последний вал зацепляется, коробка передач и
соответствующий вал удерживаются от вращения, увеличенные колеса, может быть достаточно обеспечить
средства для удержания выходного вала соединительного узла с помощью зубчатой передачи. Таким
образом, конструкция такого узла (работающего устройства свободного хода, принцип действия которого уже
был объяснен) станет очевидной, когда устройство вступает в действие. Хотя показаны три Можно ли легко
модифицировать Le для использования только солнечных элементов, если используется только механизм
Lehl, то в качестве альтернативы можно использовать трехсолнечный механизм, точно аналогичный по
назначению четырехсолнечному механизму, с торможением солнечного механизма.
Дополнительное солнечное колесо для получения дополнительного пускового момента. Эта конструкция
позволяет свободно вращающимся колесам удобно располагаться внутри соединенного блока, тормоз для
переключения передач будет работать не только для получения крутящего момента на выходном валу
муфтового узла, но и для обеспечения передачи нагрузки через выходной вал. На рисунке 1 показаны группы
из трех планетарных колес, вращающихся положительно, упомянутых в рисунке.
l 5 В предыдущем абзаце могут быть дополнительно использованы свободные колеса или другие устройства,
расширенные таким образом, чтобы в каждой группе имелись такие планеты, каждая из двух дополнительных
точек между ними, для разгрузки передачи крутящего момента, каждая из которых может быть расположена в
любой удобной точке или точках между ними, и это устройство может быть по желанию удерживаться от
вращения, и это устройство может быть, таким образом, членом соединительного узла, который 2 сделан по
существу эквивалентным тому, который приводится в движение в обратном направлении в результате
применения тормоза, предусмотренного для этой цели. Масляные и воздушные каналы, соответствующие
показанным на рисунке 2, могут быть включены в соединительный узел, разработанный на основе рисунка 1,
или в редуктор с переменной скоростью или за ним. 5 проходят через основной элемент гидравлической
муфты, чтобы реверсивные передачи редуктора могли оставаться полезными в случаях, когда та же цель.
Входной вал. Другое устройство будет служить редуктору. Устройство свободного хода устанавливается
между столом, как показано на рисунке 6 ae, с помощью механизма или паука и колес, а также приводимой в
движение нагрузкой или дорогой 130 @ 408,510 0 405,510 колес. Необходимо предусмотреть средства,
позволяющие блокировать или менять направление вращения таких свободных колес, а также освобождать
их от крутящего момента для отключения передач заднего хода или любых средств, используемых для
блокировки самого свободного колеса. Эта цель может быть достигнута путем установки другого свободного
колеса в какой-либо точке между двигателем и входным валом коробки передач, поскольку обычно не
требуется блокировать свободное колесо в таком положении для обеспечения заднего хода транспортного
средства.
Вместо обгонной муфты, расположенной между коробкой передач и ведомой нагрузкой, в таком положении
может быть использовано муфтовое устройство с фиксированным зацеплением известного типа,
предназначенное для выключения при нажатии педали переключения передач и повторного включения либо
при отпускании педали, либо автоматически при существенной синхронизации двух элементов такого
муфтового устройства; или же может быть предусмотрено сцепление для блокировки расположенной таким
образом обгонной муфты при необходимости.
Если требуется, например, чтобы ходовые колеса дорожного транспортного средства могли «приводить в
движение» двигатель или другой источник энергии, то необходимо дополнительно предусмотреть средства
для вывода из строя любых свободных колес в системе, которые в противном случае препятствовали бы
такой возможности.
В случае, когда устройство свободного хода для переключения передач расположено внутри муфтового узла,
такой привод от нагрузки к двигателю может быть легко получен путем установки устройства свободного хода
в любой удобной точке муфтового узла, где оно будет действовать для передачи крутящего момента от
выходного вала к входному валу узла, но не в обратном направлении; Следует отметить, что такая
конструкция может обеспечить "надежный" привод двигателя, то есть независимо от проскальзывания,
которое возможно в муфтовом соединении. Обращаясь к рисунку 1 чертежей, такой тормоз двигателя может
работать между выходным валом 16 и крестовиной 14 (которая вращается как единое целое с входным валом
11) и быть направлен таким образом, что выходной вал 16 не может вращаться быстрее, чем крестовина 14.
Следует отметить, что тормоз двигателя и устройства свободного хода переключения передач всегда будут
противоположны друг другу в отношении направлений (вперед или назад), в которых они способны
передавать крутящий момент. В случае рисунка 3, та часть выходного вала 213, которая соединяет
крестовину 212 с валом 210, будет отделена от остальной части вала для размещения тормоза двигателя.
«Секции выходного вала Amo, в то время как первая секция выходного вала, а также вал, соединяющий
элемент 207 со вторичным элементом 2206, будут выполнены полыми, а сам выходной вал будет полностью
проходить через эти полые валы до входного вала 201 для размещения устройства свободного хода тормоза
двигателя между концом этого удлинения выходного вала и указанным входным валом 201. Следует
отметить, что включение как устройства переключения передач, так и устройства свободного хода тормоза
двигателя в соединительный узел исключает необходимость блокировки или разблокировки любого из этих
устройств. Некоторые известные формы таких устройств являются обратимыми или снабжены элементами
управления, благодаря которым они могут использоваться для функционирования в нескольких режимах или
смыслах, или быть выведены из строя, а в некоторых случаях зажимные фиксаторы, задействованные для
этой цели, могут быть извлечены во время передачи крутящего момента. Таким образом, такие известные
устройства могут быть включены в систему передачи мощности в соответствии с изобретением.»
Хотя на чертежах, выполненных в соответствии с изобретением, конструктивная особенность заключается в
том, что планетарный редуктор, связанный с гидравлической муфтой, всегда расположен рядом с ней в
общем вращающемся корпусе, возможно, более удобно использовать два отдельных корпуса: один для
гидравлической муфты, а другой для части или всего планетарного редуктора. Развитием этого является то,
что такой отдельный корпус может представлять собой, содержать или также содержать редуктор переменной
скорости известного или удобного типа.
В вышеизложенном термин «планетарная зубчатая передача» означает зубчатую передачу или передачи,
имеющие, помимо планетных колес, солнечное и кольцевое колеса, или имеющие два соосных солнечных
или кольцевых колеса, которые соединены между собой набором цельных или зацепляющихся планетных
пар, или набором конических планетных колес, например, по типу «параллельной шестерни» или обычной
дифференциальной передачи типа «1-го»; определенные передаточные числа легче получить с одним типом
зубчатой передачи, чем с другим, и один тип зубчатой передачи может быть более удобным с конструктивной
точки зрения или более удовлетворительным в работе, чем другой, принимая во внимание цель, которую
должна преследовать зубчатая передача, но, с учетом этого, типы зубчатых передач взаимозаменяемы в
предлагаемых здесь конструкциях.
Хотя в целом изобретение будет использовать гидравлические муфты типа F 6thinger или так называемые
муфты с жидкостным маховиком, в трансмиссионных системах в соответствии с этим изобретением могут
применяться более известные или удобные типы гидравлических или жидкостных муфт, и, поскольку в
конструкциях, соответствующих изобретению, может быть предусмотрена зубчатая передача, которая может
быть приведена в действие для увеличения крутящего момента, передаваемого на выходной вал агрегата,
используемой гидравлической муфты.
может иметь такой тип, конструкцию или емкость, которые невозможно использовать в аналогичных условиях
без соответствующего редуктора.
При желании может быть предусмотрена муфта, позволяющая заблокировать соединительный узел таким
образом, чтобы его выходной и входной валы вращались как одно целое.
«Средство для изменения эффективного передаточного отношения системы» может, например, иметь
обычную форму редуктора, который может быть типа с фиксированным или скользящим зацеплением, или
типа с постоянным зацеплением, управляемого либо фиксированными средствами, такими как подвижные
зубчатые передачи или зажимы, или эквивалентными им, либо нефиксированными средствами, например,
планетарным редуктором, управляемым тормозными лентами, фрикционными или магнитными муфтами, или
может представлять собой комбинацию этих типов, или, наконец, редуктор непрерывного действия.
Выражение «устройство свободного хода» означает любое устройство, такое как обычный свободный ход или
другое устройство, с помощью которого два вращающихся элемента могут автоматически разъединяться друг
от друга только в одном направлении вращения, но оно предназначено для охвата реверсивных устройств
этого типа, которые могут служить целям, для которых два таких устройства.
В данном документе предусмотрены отдельные свободные ходы.
Следует понимать, что ссылка на позитивное взаимодействие может включать в себя действия, в которых
взаимодействие задерживается или затрудняется при определенных условиях, или до достижения
существенной синхронности взаимодействующих участников, и что непозитивные связи могут применяться в
случаях, когда здесь предлагается более позитивный тип взаимодействия.
Характеристики различных описанных здесь конструкций в значительной степени являются переносимыми
или взаимозаменяемыми.
Сооружения, соответствующие изобретению 50 и по существу эквивалентные описанным здесь, могут быть
включены в редуктор обычного типа, являющийся частью системы передачи мощности, путем соединения
соответствующих элементов 55 гидравлической муфты с секциями планетарного редуктора в указанном
редукторе таким образом, чтобы они могли вращаться как одно целое, по меньшей мере, в одном
направлении с указанными элементами. Ссылки в данном документе на муфту 60 или на редуктор
предназначены для охвата таких сооружений, как только что предложенные.
Дата: 19 октября 1932 года.
Для заявителя: F J CLEVELAND & Co, дипломированные патентные поверенные, 29 Southampton Buildings,
Chancery Lane, WC 2.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области или относящиеся к редукторам с регулируемой скоростью и аналогичным
механизмам передачи мощности.
I JA Nims GEORGE S-Ax L, британский субтитр 393,295, 393,290 и 399,155. Форма 85-го предмета,
расположенного по адресу: 14, Олд-сквер, Линкольнс-Инн, Лондон, 6, W C 2, настоящим заявляет, что
изобретение относится к данному изобретению, характеризуется тем, что, когда основной гидравлический
элемент вращается в переднем направлении, и что при следующем способе его выполнения, когда основной
гидравлический элемент, который соединен с приводом, вращается в переднем направлении, нагрузка
предотвращается следующим образом:
Настоящее изобретение относится к системам для ограничения начальной инерции указанной нагрузки (или
передачи мощности), в которых предусмотрены средства для остановки вращения (по существу,
гидравлическая муфта) секции зубчатой передачи или нагрузки, 95 и трехсекционной планетарной зубчатой
передачей, при этом одна зубчатая передача приводит в движение другую секцию указанного элемента и,
соответственно, одну секцию гидравлических элементов, вращающихся в направлении, противоположном
тому, в котором вращается указанный конец устройства, а другая секция указанного основного
гидравлического элемента.
Кроме того, изобретение относится, в частности, к системам, вращающимся с другим элементом, подобным
гидравлической муфте трансмиссии, которая служит для передачи мощности на переменную нагрузку, либо
напрямую соединяя указанный входной конец и либо через дополнительную зубчатую передачу (с указанной
третьей секцией, как описано, например, в спецификациях № 393, 294, расположенной между указанной
муфтой и нагрузкой) от переменного источника энергии (например, двигателей внутреннего сгорания, турбин
или некоторых типов электродвигателей), в котором развиваемый крутящий момент относительно невелик
при низких скоростях вращения входного конца системы передачи мощности. В таких случаях необходимо,
чтобы были достижимы значительные различия в скорости между источником энергии и приводимой им
нагрузкой, чтобы обеспечить полный пусковой момент такого двигателя или источника энергии для
преодоления начального крутящего момента. инерция нагрузки. Выражения «нагрузка» или «приводимая
нагрузка» в данной спецификации предназначены для охвата случаев, когда лопастное колесо связано с
аппаратом, с помощью которого работа выполняется периодически или в других условиях, когда желательно
выровнять или сгладить нагрузку, воздействующую на источник энергии и/или систему передачи.
Были предложены различные конструкции, в которых эпициклические или планетарные зубчатые передачи
объединены с гидравлической муфтой таким образом, что выходной вал такой составной муфты не соединен
напрямую с элементом гидравлической муфты. Очевидной целью таких конструкций во многих случаях
является создание устройства, которое (без использования неподвижной точки опоры) вызывает увеличение
крутящего момента между входным и выходным валами, более или менее пропорциональное потере скорости
между этими валами. Хорошо известно, что в случае многих типов гидравлических муфт, если используемая
муфта обеспечивает передачу крутящего момента на нагрузку с относительно небольшим процентом
проскальзывания в нормальных условиях эксплуатации, источник переменной мощности останавливается
из-за начальной инерции нагрузки на скорости вращения, при которой, например, многие двигатели
внутреннего сгорания или другие источники переменной мощности, упомянутые выше, развивают крутящий
момент, который значительно ниже пикового или нормального рабочего крутящего момента такого источника
мощности. Следовательно, в таком случае полный крутящий момент источника мощности никогда не
достигается. -доступен для запуска нагрузки из состояния покоя. С другой стороны, если гидравлическая
муфта, используемая в аналогичных условиях, имеет такой тип и мощность, которые позволяют источнику
энергии указанного выше типа достигать полного крутящего момента 0 до преодоления начальной инерции
нагрузки, то проскальзывание, происходящее при нормальных скоростях движения, будет чрезмерным.
Некоторые из уже предложенных вариантов, в которых гидравлическая муфта используется в сочетании с
эпициклическими или планетарными зубчатыми передачами, могут превосходить простую гидравлическую
муфту в указанном выше отношении.
Целью настоящего изобретения является усовершенствование соединительных устройств или блоков,
упомянутых в первом абзаце настоящей Спецификации, и/или систем передачи энергии, в которых они
используются, с тем чтобы упомянутая выше трудность могла быть преодолена или, по крайней мере,
значительно уменьшена.
В частности, одной из целей данного изобретения является создание усовершенствованной формы
соединительного устройства, которое при низких скоростях вращения двигателя будет передавать лишь
относительно небольшой крутящий момент, позволяя двигателю или другому источнику энергии указанного
типа достигать относительно высокой и приблизительно предопределяемой скорости вращения до
преодоления инерции приводимой в движение нагрузки, когда последняя находится в состоянии покоя, и
которое после преодоления указанной инерции будет передавать достаточно высокий крутящий момент, так
что общее проскальзывание в указанном соединительном устройстве при нормальных условиях эксплуатации
будет малым или незначительным.
Еще одной целью изобретения является создание соединительного устройства для использования между
двигателем или другим источником энергии указанного типа и приводимой в движение нагрузкой, которое
должно позволять двигателю или источнику энергии (с помощью или без помощи подходящего маховика)
принимать на себя начальный крутящий момент указанной нагрузки таким образом, чтобы в некоторой
степени обеспечить работу как фрикционной муфты (которая может быть первоначально и постепенно
активирована, когда двигатель или другой источник энергии работает на относительно высокой скорости, что
позволяет передавать энергию, запасенную в маховике, приводимой в движение нагрузке), так и
гидравлической муфты, которая, хотя и работает практически как муфта скольжения, ограничивает скорость
вращения источника энергии при любом заданном крутящем моменте до того, как будет преодолена
начальная инерция нагрузки. Дальнейшей целью изобретения является создание соединительного
устройства, которое должно обеспечивать полный крутящий момент двигателя внутреннего сгорания или
другого источника энергии указанного типа. Для обеспечения возможности запуска, т.е. двигатель должен
достигать скорости вращения, которая существенно или близко к точке 120 на кривой крутящего момента, в
которой достигается пиковый крутящий момент, или которая, в случаях, когда указанная кривая резко
поднимается, а затем продолжает оставаться практически постоянной или лишь медленно поднимаясь и
опускаясь на уровне 125 в широком диапазоне рабочих скоростей, достигается на таком практически ровном
участке указанной кривой.
Установлено, что при использовании в пункте А:
Устройство или блок, описанный в пункте 130, с зубчатой передачей, при которой, когда она вращается как
единое целое с секцией указанного силового выходного редуктора, не соединенная напрямую с указанным
входным валом, вращается с той же скоростью, что и основной гидравлический элемент указанного
устройства или блока, и когда входной вал может вращаться, но в противоположном направлении, взаимно
противоположные давления, приводящие в движение указанный силовой выходной конец, не являются
результатом центробежной силы, при вращении указанные гидравлические элементы вращают жидкость с
соответствующим элементом в противоположных направлениях со скоростями, которые (если эти элементы
подобны) относительно друг друга таковы, что 75 практически равны: следовательно, происходит лишь
небольшой поток (если таковой имеется) жидкости вокруг рабочего потока (если таковой имеется) жидкости из
контура гидравлической муфты. Таким образом, он может быть расположен небольшим.
Когда выходной редуктор муфтового устройства или блока начинает вращаться, поток жидкости вокруг
рабочего контура гидравлической муфты увеличивается, и, поскольку указанный редуктор ускоряется,
скорость вращения указанного силового элемента и указанного редуктора остается практически полностью
(если не полностью) из нециркулирующей жидкости или заиленной между соответствующими элементами,
продолжает увеличиваться (предположим, что указанные выше давления приводят к вторичным
гидравлическим заклиниваниям муфтового устройства для любого заданного крутящего момента, который
(пока такой редуктор не начинает вращаться, в момент, когда поток жидкости достигает своего максимума,
уменьшаясь впоследствии с увеличением крутящего момента, передаваемого в указанном гидравлическом
редукторе). 85 Условия взаимной балансировки входного вала должны оставаться в основном постоянными
до тех пор, пока указанный вторичный гидравлический элемент и указанный редуктор не перестанут
вращаться, при этом баланс будет поддерживаться.
Таким образом, когда в соответствии с изобретением используется, 95 непосредственно, непосредственно со
скоростью вращения входного конца устройства и после того, как начальная инерция нагрузки не была
преодолена, точка опоры, предусмотренная для вторичного элемента трехсекционной зубчатой передачи
гидравлической муфты типа F 6, к которой подключен i 00 для привода нагрузки, приводит к тому, что
компромисс может быть достигнут почти полностью за счет потока жидкости.
Увеличение крутящего момента, передаваемого по гидравлическому рабочему контуру, которое
приблизительно прямо пропорционально входной скорости и указанному изменению, в то время как до того,
как указанная начальная инерция будет пропорциональна входной скорости и указанное изменение будет
преодолено, крутящий момент, возникающий в результате такого потока, пропорциональный его квадрату,
может быть почти полностью устранен или, в качестве альтернативы, может быть уменьшен до любого
подходящего передаточного отношения, т.е. отношения в такой желаемой степени, чтобы позволить
двигателю в условиях, указанных выше, достичь удобно высокой скорости вращения в обратном направлении
для целей запуска. При желании в устройство соединения или связанный с ним может быть включен такой
размер, который может быть соответствующим, от вращения в прямом направлении основного или
вспомогательного гидравлического элемента в соответствии с изобретением, или, в качестве альтернативы
или в дополнение, благодаря чему дополнительный крутящий момент может быть получен по желанию путем
соответствующего пропорционирования конструкции для преодоления начальной инерции нагрузки, для В
качестве основного примера, посредством ограничения вращения гидравлического элемента зубчатой
передачи, который вращается с помощью соединительного устройства или блока вторичного элемента
гидравлической системы, указанный вид, согласно изобретению 12 QG, представляет собой, таким образом,
что (в силу механизма, предусмотренного в соединительном устройстве, или соотношения его основного
трехсекционного плоского блока для указанной цели.
зубчатая передача и относительные возможности. Мощность и/или крутящий момент, которые будут
передаваться одним из его первичных и вторичных элементов для создания центробежной силы в рабочем
устройстве или блоке в соответствии с изобретением, при различных скоростях вращения (125, жидкость,
содержащаяся в нем), когда мощность вращения и процентное соотношение общего проскальзывания
входного вала (или эквивалента) указанного устройства или блока вращается как единое целое с указанным
устройством или блоком, в зависимости от размеров и конструкции его первичного элемента и
соответствующих гидравлических элементов и остановочных элементов зубчатой передачи, когда указанный
вторичный элемент вращается с ним. Количество жидкости 13 C 408,510 потока, которое будет служить в
любом конкретном случае вместе с уже упомянутым вязкостным сопротивлением жидкости для обеспечения
достаточного пускового момента в таком случае, должно быть определено со ссылкой на общие условия, в
которых будет работать соединительное устройство или блок, в частности, процентное снижение скорости
вращения между входным и выходным валами устройства или блока (и, следовательно, процентное
проскальзывание в гидравлической муфте), которое может быть желательно достичь при нормальной или
полной скорости вращения и работе двигателя. скорости и крутящий момент, при которых они создаются.
1
Изобретение предоставляет средства, позволяющие адаптировать соединительное устройство или узел к
требованиям отдельных случаев, что необходимо учитывать при определении значений выражений,
используемых в данном описании и в последующих пунктах формулы изобретения, таких как «относительно
высокая» или «относительно низкая» скорость вращения и «относительно низкий» или «малый» крутящий
момент или поток жидкости в гидравлическом рабочем контуре.
Для ясности необходимо дополнительно отметить, что в случае указанного соединительного устройства или
узла крутящий момент, передаваемый устройством или узлом в целом, больше, чем крутящий момент,
передаваемый через элементы его гидравлической муфты: последний крутящий момент, обеспечивая точку
опоры, которая ограничивает вращение планетарных шестерен или конических колес вокруг их
соответствующих осей, позволяет планетарной передаче также передавать непосредственно крутящий
момент, который не проходит через гидравлические элементы, причем величина такого последнего крутящего
момента постоянно пропорциональна моменту точки опоры, передаваемому через указанные элементы или
иным образом, и эта пропорция определяется передаточным отношением и расположением зубчатой
передачи; таким образом, крутящий момент, передаваемый соединительным устройством или узлом
указанного типа, изменяется строго пропорционально суммарному моменту точки опоры, передаваемому
гидравлической муфтой, используемой в указанном устройстве или узле.
Вышеизложенное утверждение может быть дополнено оговорками относительно крутящего момента,
возникающего в результате трения в сальниках и между коническими шестернями или зубьями планетарного
редуктора, или в результате замедления относительного перемещения его секций инерцией и/или вязкостью
масла. В некоторых ранее предложенных конструкциях, где отдельный отсек для редуктора не предусмотрен,
весь планетарный редуктор полностью погружен в масло при нормальных условиях эксплуатации, при этом
сопротивление, обусловленное этим фактором, велико при относительном перемещении секций редуктора,
например, когда выходной вал не вращается. Такое передающее крутящий момент трение и сопротивление
игнорируются в пояснениях к работе соответствующего соединительного устройства или узла.
к изобретению, содержащемуся в настоящей Спецификации, и не упоминается конкретно в последующих
пунктах формулы изобретения, планетарный редуктор в предпочтительных вариантах, описанных здесь,
заключен в отсек, который полностью отделен от рабочего контура гидравлической муфты, или отделен от
него в такой степени, что редуктор может работать только в достаточном количестве масла для обеспечения
надлежащей смазки.
Изобретение иллюстрируется со ссылкой на прилагаемые схематические чертежи, из которых: на рисунке 1
показана простая форма соединительного узла согласно изобретению, в которой используется одна
планетарная зубчатая передача конического типа; на рисунке 2 показана практически аналогичная
конструкция, в которой зубчатая передача может по желанию работать с большей или меньшей степенью
жесткости; на рисунках 3 и 4 показаны формы соединительного узла, практически эквивалентные показанному
на рисунке 2, но отличающиеся от него тем, что используется зубчатая передача ступенчатого планетарного
типа, дополнительная зубчатая передача и предусмотрены устройства свободного хода, позволяющие по
желанию разгрузить выходной вал от крутящего момента входного вала.
Гидравлическая муфта, используемая в соединительном устройстве согласно изобретению, как правило,
относится к типу Фоттингера, двухсекционная форма которого схематически показана на прилагаемых
чертежах. Любой другой известный или удобный тип гидравлической муфты, в которой крутящий момент
передается от приводного элемента к ведомому элементу путем циркуляции жидкости, проходящей через
указанные элементы, может (после модификации, если это необходимо) использоваться для реализации
изобретения, при этом в некоторых случаях используется третий элемент в соответствии с известной
практикой или по мере необходимости. При конструировании соединительного устройства или блока согласно
изобретению уже указанные факторы, влияющие на максимальную скорость вращения, которую может
достичь любой конкретный источник энергии, когда выходной вал соединительного блока не вращается, будут
определяться с учетом типа редуктора (если таковой имеется), с которым будет использоваться
соединительное устройство.
Соседние файлы в папке патенты