Трансмиссия быстроходной гусеничной машины
Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно к механизмам поворота гусеничной машины с применением многопоточных бесступенчатых передач и может быть использована в боевых машинах для повышения маневренных качеств. Полезная модель решает задачу уменьшения установочной мощности и предотвращения перегрузки гидрообъемной передачи и, как следствие, улучшения управляемости быстроходной гусеничной машины. Двойной трехзвенный планетарный механизм 6 имеет общий эпицикл 24, соединенный через управляющий элемент 19 с симметричным реверс-редуктором 3, связанным через другой управляющий элемент 20 с водилом 28 двойного трехзвенного планетарного механизма. Наличие общего эпицикла в трехзвенном планетарном механизме позволяет унифицировать производство зубчатых колес, сделать трехзвенные планетарные механизмы компактными. Снижаются установочная мощность гидрообъемной передачи в 4 раза и масса более чем в 2 раза. Предотвращается перегрузка гидрообъемной передачи. Схема соединения управляющих элементов в трехзвенном планетарном механизме позволяет повысить управляемость быстроходной гусеничной машины.
Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно к механизмам поворота гусеничной машины с применением многопоточных бесступенчатых передач и может быть использована в боевых машинах для повышения маневренных качеств.
Известен механизм поворота гусеничной машины (SU 1532410, B62D 11/18, публ. 30.12.1989), содержащий два суммирующих планетарных ряда, трехзвенный планетарный механизм с муфтой блокировки, связанный с валом двигателя через гидрообъемную предачу, и реверс-редуктор. Механизм позволяет уверенно проходить трассу с поворотами большого радиуса на больших скоростях движения гусеничной машины. Недостатком этой конструкции является перегрузка гидрообъемной передачи и связанное с этим снижение управляемости при повороте. Для обеспечения необходимой управляемости гусеничной машины в повороте необходимо использовать гидрообъемную передачу с установочной мощностью не ниже максимальной свободной мощности двигателя машины, что увеличит массу гидрообъемной передачи и, следовательно, всей трансмиссии.
Известна гидромеханическая передача (RU 2148503, B60K 17/10, публ 10.05.2000). состоящая из корпуса, двух гидромашин, ведущего и ведомого валов, коробки согласующих передач, двух планетарных дифференциалов и управляемых зубчатых муфт. Конструкция позволяет обеспечить кинематическое согласование, переключение и сокращение времени на процесс переключения и улучшение компоновочных свойств при использовании гидромеханической передачи за счет возможности относительного разворота разделенного на две части корпуса. Недостатком является сложность управления корпусом привода гидромотора и возможная перегрузка гидрообъемной передачи.
Наиболее близкой к заявляемой является трансмиссия с бесступенчатым независимым механизмом поворота (US 4286477, F16H 47/04, публ. 01.09.1981), состоящая из главного фрикциона, планетарного механизма, коробки передач, гидрообъемной передачи и управляющих элементов. Трансмиссия размещена в общем корпусе, дополнительный планетарный механизм компактный, входной вал соосный с выходным.
Однако, конструкция сложна в управлении, необходима смазка трущихся поверхностей, а также велика вероятность перегрузки гидрообъемной передачи из-за недостаточной мощности.
Полезная модель решает задачу снижения установочной мощности, предотвращения перегрузки гидрообъемной передачи и, как следствие, улучшения управляемости быстроходной гусеничной машины.
Это достигается тем, что в трансмиссии быстроходной гусеничной машины, содержащей входной и два выходных вала, регулируемый гидронасос, кинематически связанный с входным валом и гидравлически - с нерегулируемым гидромотором, двойной трехзвенный планетарный механизм, симметричный реверс-редуктор, управляющие элементы, тормоз, два суммирующих планетарных механизма, бортовые редукторы и эпицикл, связанный с валом коробки передач, при этом солнечные шестерни суммирующих планетарных механизмов посредством паразитной шестерни соединены с валом подкрутки и симметричным реверс-редуктором, а водила суммирующих планетарных механизмов соединены с бортовыми редукторами и через них с ведущими колесами машины, согласно полезной модели, двойной трехзвенный планетарный механизм имеет общий эпицикл, соединенный через один из управляющих элементов с симметричным реверс-редуктором, связанным через другой управляющий элемент с водилом двойного трехзвенного планетарного механизма.
Наличие общего эпицикла в трехзвенном планетарном механизме позволяет унифицировать производство зубчатых колес, сделать трехзвенные планетарные механизмы компактными. Снижаются установочная мощность гидрообъемной передачи в 4 раза и масса более чем в 2 раза. Предотвращается перегрузка гидрообъемной передачи. Схема соединения управляющих элементов в двойном трехзвенном планетарном механизме позволяет повысить управляемость быстроходной гусеничной машины.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, на котором представлена схема трансмиссии быстроходной гусеничной машины.
Трансмиссия содержит регулируемый гидронасос 1 и нерегулируемый гидромотор 2, симметричный реверс-редуктор 3, два суммирующих планетарных механизма 4 и 5, двойной трехзвенный планетарный механизм 6, установленный в приводе механизма поворота. Звенья 7 и 8 планетарных механизмов 4 и 5 через бортовые редукторы 9 и 10 связаны с ведущими колесами гусеничной машины, эпицикл 11 связан с валом 12 коробки передач, а солнечные шестерни 13 и 14 через паразитную шестерню 15 и вал подкрутки 16 связаны между собой, а через симметричный реверс-редуктор 3 - с двумя трехзвенными планетарными механизмами 6 в приводе механизма поворота.
При этом передаточные отношения от вала подкрутки 16 к солнечным шестерням 13 и 14 равны по абсолютной величине. Водило 17 трехзвенного планетарного механизма связано с входным валом 18 двигателя. Двойной трехзвенный планетарный механизм 6 в приводе механизма поворота выполнен с возможностью блокировки посредством управляющих элементов 19 и 20. Вал 21 гидромотора 2 кинематически связан с двойным трехзвенным планетарным механизмом 6 в приводе механизма поворота. Водило 22 суммирующего планетарного механизма 4 связано с бортовым редуктором 9 через звено 7. Водило 23 суммирующего планетарного механизма 5 связано с бортовым редуктором 10 через звено 8. Эпицикл 24 двойного трехзвенного планетарного механизма 6 кинематически связан с симметричным реверс-редуктором 3 через управляющий элемент 19. На валу 21 гидромотора 2 установлен тормоз 25. Позициями 26 и 27 обозначены выходные валы трансмиссии. Поз.28 - водило двойного трехзвенного планетарного механизма 6.
Устройство работает следующим образом.
При прямолинейном движении в симметричном реверс-редукторе 3 включены все фрикционные управляющие элементы, что полностью блокирует вал подкрутки 16 солнечных шестерен 13 и 14 суммирующих планетарных механизмов 4 и 5. Управляющий элемент 19 включен, гидромотор 2 гидрообъемной передачи вращается с максимальной скоростью и производительностью, вал 21 гидромотора 2 вращается с постоянной скоростью. Мощность передается одним потоком от двигателя через коробку передач на эпицикл 11 суммирующих планетарных механизмов, солнечные шестерни 13 и 14 которых принудительно остановлены через заблокированный симметричным реверс-редуктором 3 вал подкрутки 16, далее мощность передается на водила 22 и 23 и через бортовые редукторы 9 и 10 на ведущие колеса. Таким образом, прямолинейное движение быстроходной гусеничной машины устойчиво, гидромотор 2 имеет ненулевую скорость вращения, следовательно, исключается необходимость его страгивания для начала поворота.
Для поворота необходимо отключить один фрикционный управляющиий элемент в симметричном реверс-редукторе 3 в зависимости от направления поворота и начать снижать скорость гидромотора 2, уменьшая производительность гидронасоса 1 (параметр регулирования гидронасоса изменяется от -1 до 0). Мощность к валу подкрутки 16 передается через механический привод с водила 17 на эпицикл 24 двойного трехзвенного планетарного механизма 6, далее через симметричный реверс-редуктор 3 и на суммирующие планетарные механизмы 4 и 5, гидрообъемная передача при этом работает в генераторном режиме, передавая мощность от гидромотора 2 к гидронасосу 1. При полной остановке гидромотора 2 вся мощность, необходимая для поворота, передается только механическим путем, что недоступно обычному гидрообъемному механизму передач и поворота дифференциального типа. Для дальнейшего уменьшения радиуса поворота необходимо осуществить гидравлический реверс гидрообъемной передачи и вращать гидромотор 2 в сторону, противоположную его вращению при прямолинейном движении (параметр регулирования гидронасоса 1 изменяется о 0 до +1). При достижении гидромотором 2 максимальной скорости все элементы вращаются с одинаковой угловой скоростью, поэтому выключение управляющего элемента 19 и включение управляющего элемента 20 происходит без буксования, т.е. без потери мощности на трение и без износа. После включения управляющего элемента 20 для дальнейшего уменьшения радиуса поворота производится уменьшение производительности гидронасоса 1 гидрообъемной передачи, а, следовательно, и скорости гидромотора 2 до нуля (параметр регулирования гидронасоса 1 изменяется с +1 до 0). При полной остановке гидромотора 2 вся мощность передается только механическим путем. Для дальнейшего уменьшения радиуса поворота необходимо осуществить гидравлический реверс гидрообъемной передачи (параметр регулирования гидромотора 2 от 0 до -1) и вращать гидромотор 2 в сторону, противоположную его вращению на предыдущем режиме. При максимальной частоте вращения гидромотора 2 на этом режиме достигается минимальный радиус поворота на выбранной передаче. Причем целесообразно подобрать такие передаточные числа трансмиссии, чтобы на первой передаче переднего хода обеспечивался минимальный радиус, равный колее машины.
В ситуации, когда движение быстроходной гусеничной машины не позволяет системе управления отреагировать на изменившиеся условия движения (резкий вход в поворот) и возможна перегрузка гидрообъемной передачи, что может привести к неуправляемости машины, в механизме поворота предусмотрена возможность использования тормоза 25, установленного на валу 21 гидромотора 2; частичное включение управляющего элемента 20, тем самым передача мощности через него.
Конструкция планетарного механизма в составе механизма поворота проста и удобна в управлении, установочная мощность гидрообъемной передачи снижена в 4 раза, масса - в 2 раза по сравнению с полнопоточной гидрообъемной передачей.
Схема соединения управляющих элементов в трехзвенном планетарном механизме позволяет повысить управляемость быстроходной гусеничной машины.
Трансмиссия с многопоточной бесступенчатой передачей в приводе механизма поворота может быть использована, в первую очередь, для основных боевых танков, выполненных на их базе боевых машин пехоты и десанта, с целью существенного повышения маневренных качеств при поворотах машин на различных дорогах, причем в трансмиссиях этих машин могут быть применены гораздо более легкие и компактные гидрообъемные передачи, чем в существующих машинах аналогичного назначения.
Трансмиссия быстроходной гусеничной машины, содержащая входной и два выходных вала, регулируемый гидронасос, кинематически связанный с входным валом и гидравлически - с нерегулируемым гидромотором, двойной трехзвенный планетарный механизм, симметричный реверс-редуктор, управляющие элементы, тормоз, два суммирующих планетарных механизма, бортовые редукторы и эпицикл, связанный с валом коробки передач, при этом солнечные шестерни суммирующих планетарных механизмов посредством паразитной шестерни соединены с валом подкрутки и симметричным реверс-редуктором, а водила суммирующих планетарных механизмов соединены с бортовыми редукторами и через них с ведущими колесами машины, отличающаяся тем, что двойной трехзвенный планетарный механизм имеет общий эпицикл, соединенный через один из управляющих элементов с симметричным реверс-редуктором, связанным через другой управляющий элемент с водилом двойного трехзвенного планетарного механизма.
