RU2065102C1

RU2065102C1 - Automatic infinitely-variable transmission

Info

Publication number: RU2065102C1
Application number: RU93036985A
Authority: RU
Inventors: Борис Федорович Кочетков
Original assignee: Борис Федорович Кочетков
Priority date: 1993-07-20
Filing date: 1993-07-20
Publication date: 1996-08-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: transmission has input and output shafts positioned in parallel one with respect to the other, at least two inertial couplings positioned in series, gear pairs and free-running mechanisms. Each inertial coupling has at least two coaxial driven shafts, with driven shafts of different inertial couplings being positioned coaxially one with respect to the other. All driven shafts of inertial couplings are kinematically connected with output shaft through gear pairs and free-running mechanisms. Inertial coupling has carrier, conical satellite gears, central conical wheels and flywheels. Bulk rims of satellite gears may serve flywheels. Mode of operation is changed automatically depending on loading of output shaft due to connection and disconnection of free-running mechanisms of respective gear pairs having different transmission ratio. Braking of operating machine by inoperative engine is effectuated automatically due to closing during transmission of rotation from output shaft through pair of toothed wheels and one inertial coupling to input shaft. EFFECT: increased efficiency, simplified construction and enhanced reliability in operation.

Description

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

Известна автоматическая передача, содержащая параллельные входной и выходной валы, инерционную муфту, дифференциал, водило которого установлено на входном валу, а центральные колеса кинематически связаны с инерционной муфтой и выходным валом, и механизмы свободного хода, ведущая и ведомая обоймы которых связаны с центральными колесами, инерционной муфтой, входным и выходным валами, при этом каждая кинематическая связь представляет собой пару зубчатых колес, а все элементы размещены соосно с выходным и выходным валами (см. авторское свидетельство N 1747783, кл. F 16 H 33/14, Бюл. N 26, 1992). Known automatic transmission containing parallel input and output shafts, an inertial clutch, a differential, the carrier of which is mounted on the input shaft, and the central wheels are kinematically connected with the inertial clutch and the output shaft, and free-wheeling mechanisms, the driving and driven clips of which are connected with the central wheels, inertial clutch, input and output shafts, each kinematic connection is a pair of gears, and all elements are aligned with the output and output shafts (see copyright etelstvo N 1747783, cl. F 16 H 33/14, Bul. 26, N, 1992).

У этой автоматической передачи выходной вал размещен параллельно инерционной муфте и дифференциалу, что увеличивает размеры и массу, она не обеспечивает передачу вращающего момента от выходного вала на входной вал, что не позволяет использовать двигатель для торможения рабочей машины, а также не обеспечивает возможность вращения входного вала и передачи вращающего момента при неподвижном, заторможенном нагрузкой выходном вале. In this automatic transmission, the output shaft is parallel to the inertial clutch and differential, which increases the size and weight, it does not transmit torque from the output shaft to the input shaft, which does not allow the engine to be used to brake the working machine, and also does not allow the input shaft to rotate and transmitting torque when the output shaft is stationary, braked by the load.

Известна также автоматическая передача, содержащая параллельные входной и выходной валы, механизмы свободного хода, инерционную муфту, дифференциал, водило которого установлено на входном валу, одно из центральных колес связано с ведущим валом инерционной муфты, а второе центральное колесо и ведомая полумуфта инерционной муфты порознь кинематически связаны с выходным валом, у последовательно расположенных дополнительных инерционных муфт ведущие полумуфты установлены на общем ведущем валу, а ведомые полумуфты кинематически с использованием механизмов свободного хода связаны с выходным валом, при этом передаточные отношения кинематических связей у дополнительных инерционных муфт больше, чем у кинематической связи основной инерционной муфты с выходным валом (см. авторское свидетельство N 1803663, кл. F 16 H 33/14, 1990)
Недостатком этой автоматической передачи является параллельное размещение выходного вала с дифференциалом и инерционными муфтами с их внешних боковых сторон, малое функциональное использование инерционных муфт, каждая из которых обеспечивает получение только одного режима работы, что приводит к необходимости применения большого числа инерционных муфт и вызывает в совокупности усложнение устройства, увеличение размеров и массы, она не обеспечивает возможность передачи вращающего момента от выходного вала на входной вал, что не позволяет применять двигатель для торможения рабочей машины.An automatic transmission is also known, which contains parallel input and output shafts, freewheeling mechanisms, an inertia clutch, a differential, the carrier of which is mounted on the input shaft, one of the central wheels is connected to the drive shaft of the inertia clutch, and the second central wheel and the driven half-coupling of the inertia clutch are separately kinematically separated connected to the output shaft, in sequentially located additional inertial couplings, the leading coupling halves are mounted on a common drive shaft, and the driven coupling halves kinematically using The freewheeling mechanisms are associated with the output shaft, while the gear ratios of the kinematic links of the additional inertial clutches are greater than the kinematic link of the main inertial clutch with the output shaft (see copyright certificate N 1803663, class F 16 H 33/14, 1990)
The disadvantage of this automatic transmission is the parallel placement of the output shaft with a differential and inertia couplings from their outer sides, the small functional use of inertia couplings, each of which provides only one operating mode, which leads to the need to use a large number of inertia couplings and, in aggregate, complicates device, the increase in size and weight, it does not provide the ability to transfer torque from the output shaft to the input shaft, which is not wish to set up to use the engine for braking the work machine.

Изобретение обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в упрощении устройства, уменьшении размеров и массы, возможности передачи вращающегося момента от выходного вала на входной вал при одновременном обеспечении возможности работы с повышенным коэффициентом полезного действия в автоматическом вариаторном режиме и передачи максимального по величине вращающего момента на неподвижный, заторможенный нагрузкой выходной вал. The invention ensures the achievement of a technical result, which consists in simplifying the device, reducing the size and weight, the possibility of transmitting torque from the output shaft to the input shaft while providing the ability to work with a high efficiency in the automatic variator mode and transmitting the maximum torque to a stationary one, output shaft braked by load.

Указанный технический результат достигается тем, что в автоматической бесступенчатой передаче, содержащей параллельные входной и выходной валы, механизмы свободного хода, последовательно установленные с возможностью взаимодействия, связанные друг с другом инерционные муфты, ведомые валы которых кинематически связаны с выходным валом при помощи отдельных пар зубчатых колес, применяется по меньшей мере две инерционные муфты, каждая из которых содержит по меньшей мере два установленных коаксиально самостоятельных ведомых вала, которые кинематически связаны со своими инерционными грузами, которые в свою очередь кинематически связаны с одним ведущим валом, а ведомые валы разных инерционных муфт размещены коаксиально относительно друг друга так, что ведомые валы первой со стороны входного вала инерционной муфты расположены внутри полых ведомых валов второй инерционной муфты, входной вал передачи является ведущим валом первой инерционной муфты, а внешний из коаксиально установленных ведомых валов первой инерционной муфты является ведущим валом последующей второй инерционной муфты, каждая из пар зубчатых колес, кроме пары колес с наименьшим передаточным отношением, связана с выходным валом при помощи своего механизма свободного хода, ведущая обойма каждого из которых связана с соответствующим колесом, а ведомая обойма с выходным валом. The specified technical result is achieved in that in an automatic continuously variable transmission containing parallel input and output shafts, freewheeling mechanisms sequentially installed with the possibility of interaction, inertial couplings connected to each other, driven shafts of which are kinematically connected with the output shaft using separate pairs of gear wheels , at least two inertial couplings are used, each of which contains at least two installed coaxially independent driven shafts, which kinematically connected with their inertial loads, which in turn are kinematically connected with one drive shaft, and the driven shafts of different inertial couplings are placed coaxially relative to each other so that the driven shafts of the first inertia clutch on the input shaft side are located inside the hollow driven shafts of the second inertial clutch, the input shaft of the transmission is the drive shaft of the first inertial clutch, and the outer of the coaxially mounted driven shafts of the first inertia clutch is the drive shaft of the subsequent second in rtsionnoy couplings, each of the pairs of toothed wheels, but a pair of wheels with the smallest gear ratio, connected to the output shaft by means of its freewheel leading holder each of which is associated with a respective wheel, and the driven yoke to the output shaft.

Каждая входящая в состав автоматической бесступенчатой передачи инерционная муфта содержит установленное на ведущем валу водило в виде по меньшей мере двух диаметральных осей, на каждой из которых попарно, симметрично относительно оси муфты и передачи в целом, размещены зубчатые конические сателлиты, являющиеся инерционными грузами, на которых могут быть дополнительно соосно закреплены маховики, сателлиты, размещенные на разных диаметральных осях, находятся в зацеплении с разными, по меньшей мере двумя, центральными зубчатыми колесами, которые установлены на самостоятельных ведомых валах, размещенных коаксиально относительно друг друга. Each inertial clutch, which is part of an automatic continuously variable transmission, contains a carrier mounted on the drive shaft in the form of at least two diametric axes, each of which has gear conical satellites, which are inertial loads, in pairs, symmetrically with respect to the clutch axis and the gear as a whole. the flywheels can be additionally coaxially fixed, the satellites placed on different diametrical axes are engaged with different at least two central gears and that are mounted on independent driven shafts placed coaxially relative to each other.

Пара колес с наименьшим передаточным отношением связана с внутренним из ведомых валов, а пара колес с наибольшим передаточным отношением с внешним из ведомых валов первой инерционной муфты. A pair of wheels with the lowest gear ratio is connected to the inner of the driven shafts, and a pair of wheels with the highest gear ratio is connected to the outer of the driven shafts of the first inertial clutch.

Внутренний из ведомых валов первой инерционной муфты связан с входным валом при помощи механизма свободного хода, ведущая обойма которого связана с указанным ведомым валом, а ведомая с входным валом. The inner of the driven shafts of the first inertial clutch is connected to the input shaft by a freewheel mechanism, the driving clip of which is connected to the specified driven shaft, and the driven one to the input shaft.

Указанные существенные признаки, характеризующие изобретение, обеспечивают достижение заданного технического результата за счет применения инерционных муфт, каждая из которых содержит по два независимых друг от друга ведомых вала, кинематически связанных с выходным валом, что позволяет уменьшить количество инерционных муфт и увеличить число режимов работы. Это обеспечивает упрощение устройства, уменьшение размеров и массы при расширении возможности регулирования величины передаваемого вращающего момента при высоком коэффициенте полезного действия. Применение механизма свободного хода позволяет передавать вращающий момент и вращательное движение от выходного вала на входной вал, что обеспечивает возможность торможения рабочей машины при помощи неработающего двигателя. These essential features characterizing the invention ensure the achievement of a given technical result due to the use of inertial couplings, each of which contains two independent driven shafts kinematically connected with the output shaft, which allows to reduce the number of inertial couplings and increase the number of operating modes. This provides a simplification of the device, reducing the size and weight while expanding the ability to control the magnitude of the transmitted torque at a high efficiency. The use of the freewheel mechanism allows you to transmit torque and rotational motion from the output shaft to the input shaft, which provides the possibility of braking the working machine using an idle engine.

На фиг. 1 показано устройство автоматической передачи с изображением инерционных муфт в разрезе в вертикальной осевой плоскости; на фиг. 2 вид первой инерционной муфты со стороны входного вала. Автоматическая бесступенчатая передача содержит параллельные входной 1 и выходной 2 валы. Входной вал является ведущим валом первой инерционной муфты, водило которой выполнено в виде по меньшей мере двух диаметральных осей 3, на каждой из которых попарно, симметрично относительно оси О-О муфты и передачи в целом, размещены зубчатые конические сателлиты 4, жестко соосно соединенные с инерционными грузами в виде маховиков 5. Роль маховиков могут выполнять сателлиты 4, для чего их изготовляют с массивными ободами. Осевые линии O₁-O₁ сателлитов и маховиков перпендикулярны осевой линии О-О муфты и пересекаются с ней в центральной точке O^I. Сателлиты 4, размещенные на разных диаметральных осях 3, находятся попарно в зацеплении с разными, по меньшей мере двумя, центральными зубчатыми коническими колесами 6, имеющими разные диаметры, которые установлены на разных, по меньшей мере двух, ведомых валах, первый из которых 7 размещен внутри полого второго вала 8. На первом внутреннем валу 7 установлено первое центральное зубчатое колесо 6 меньшего диаметра, а на втором внешнем ведомом валу 8 установлено второе центральное зубчатое коническое колесо 6 большего диаметра. Вторая инерционная муфта имеет устройство, аналогичное первой инерционной муфте. Ведущим валом 8 второй инерционной муфты служит внешний из ведомых валов 8 первой инерционной муфты. Вторая инерционная муфта также содержит водило 3, сателлиты 4 и центральные зубчатые конические колеса 6 разного диаметра, каждое из которых установлено на своем полом ведомом валу 9, 10, при этом первый вал 9 центрального колеса 6 меньшего диаметра размещен внутри второго вала 10 центрального колеса 6 большего диаметра, а через полый первый вал 9 проходят коаксиальные ведомые валы 7, 8 первой инерционной муфты. Каждый из указанных ведомых валов 7, 8, 9, 10 кинематически связан с выходным валом 2 при помощи соответствующих пар зубчатых колес 11 и 12, 13 и 14, 15 и 16, 17 и 18, имеющих разные передаточные отношения. Первая из этих пар колес 11, 12, связывающая внутренний из ведомых валов 7 первой инерционной муфты, имеет наименьшее передаточное отношение. Пара колес 13, 14,связанная с внешним из ведомых валов 8 первой инерционной муфты, имеет наибольшее передаточное отношение. Все пары колес, кроме указанной пары колес 11, 12 с наименьшим передаточным отношением, связаны с выходным валом 2 при помощи своего механизма свободного хода 19, ведущая обойма каждого из которых связана с соответствующим колесом 14, 16 или 18, а ведомая обойма с выходным валом 2. Внутренний из ведомых валов 7 первой инерционной муфты связан с входным валом 1 при помощи тормозного механизма свободного хода 20, ведущая обойма которого связана с ведомым валом 7, а ведомая обойма с входным валом 1.In FIG. 1 shows an automatic transmission device with the image of inertial couplings in a section in a vertical axial plane; in FIG. 2 is a view of the first inertial clutch from the input shaft side. Automatic continuously variable transmission contains parallel input 1 and output 2 shafts. The input shaft is the drive shaft of the first inertial clutch, the carrier of which is made in the form of at least two diametrical axes 3, on each of which gear conical satellites 4 are mounted, which are rigidly coaxially connected to inertial loads in the form of flywheels 5. The role of the flywheels can be performed by satellites 4, for which they are manufactured with massive rims. The centerlines of the O ₁ -O ₁ satellites and flywheels are perpendicular to the center line of the O-O coupling and intersect with it at the central point O ^I. Satellites 4, placed on different diametrical axes 3, are pairwise engaged with different at least two central bevel gears 6 having different diameters that are mounted on different at least two driven shafts, the first of which 7 is placed inside the hollow second shaft 8. On the first inner shaft 7, a first central gear wheel 6 of a smaller diameter is installed, and on the second external driven shaft 8, a second central gear bevel wheel 6 of a larger diameter is installed. The second inertia clutch has a device similar to the first inertia clutch. The drive shaft 8 of the second inertial clutch is the outer of the driven shafts 8 of the first inertial clutch. The second inertial clutch also contains a carrier 3, satellites 4 and central gear bevel gears 6 of different diameters, each of which is mounted on its hollow driven shaft 9, 10, while the first shaft 9 of the central wheel 6 of smaller diameter is placed inside the second shaft 10 of the central wheel 6 larger diameter, and through the hollow first shaft 9 pass coaxial driven shafts 7, 8 of the first inertial clutch. Each of these driven shafts 7, 8, 9, 10 is kinematically connected with the output shaft 2 using the corresponding pairs of gears 11 and 12, 13 and 14, 15 and 16, 17 and 18, having different gear ratios. The first of these pairs of wheels 11, 12, connecting the inner of the driven shafts 7 of the first inertial clutch, has the lowest gear ratio. A pair of wheels 13, 14, associated with the outer of the driven shafts 8 of the first inertial clutch, has the highest gear ratio. All pairs of wheels, except for the indicated pair of wheels 11, 12 with the lowest gear ratio, are connected to the output shaft 2 by means of their freewheel mechanism 19, the driving clip of each of which is connected with the corresponding wheel 14, 16 or 18, and the driven clip with the output shaft 2. The inner of the driven shafts 7 of the first inertial clutch is connected to the input shaft 1 using the freewheel brake 20, the drive cage of which is connected to the driven shaft 7, and the driven cage with the input shaft 1.

Автоматическая бесступенчатая передача работает следующим образом. Automatic continuously variable transmission operates as follows.

При вращении входного вала 1 и неподвижном выходном вале 2 в связи с приложенной к нему нагрузкой или началом работы из неподвижного положения, все центральные колеса 6 инерционных муфт и их ведомые валы 7, 8, 9, 10 также неподвижны, поскольку они связаны с неподвижным выходным валом 2 при помощи соответствующих пар зубчатых колес 11 и 12, 13 и 14, 15 и 16, 17 и 18 и замкнутыми механизмами свободного хода 19. Сателлиты 4 и маховики 5 первой инерционной муфты вращаются вместе с входным валом 1 и водилом 3 вокруг оси О-О муфты и при этом сателлиты обкатываются по неподвижным центральным колесам 6 и приводят маховики во вращение вокруг их осей O₁-O₁. Вращение сателлитов и маховиков одновременно вокруг пересекающихся осей O-O и O₁-O₁ является их вращением вокруг центральной точки O^I пересечения этих осей. Известно, что момент количества движения тела относительно точки является векторной величиной и при этом он проявляется с соблюдением фундаментального физического закона сохранения. В данном случае в связи с вращением сателлитов и маховиков одновременно вокруг указанных выше осей, направление их векторов моментов количества движения постоянно и принудительно меняется, что является следствием воздействия на сателлиты и маховики моментов внешних сил со стороны выходного вала 2 и ведомых валов 7, 8. Согласно закону классической механики о равенстве и противоположной направленности действия и противодействия тел, при этом центральные колеса 6 воспринимают моменты сил со стороны сателлитов и маховиков и передают их через центральные колеса 6, ведомые валы 7, 8, пары колес 11, 12 и 13, 14 и замкнутый механизм свободного хода 19 на выходной вал 2. Величина передаваемых вращающих моментов от каждой пары сателлитов и маховиков на выходной вал 2 зависит от интенсивности изменения направления векторов моментов количества движения, т. е. от разности частот вращения входного вала 1 и ведомых валов 7 и 8, а также от передаточных отношений пар колес 11, 12 и 13, 14.When the input shaft 1 and the stationary output shaft 2 are rotated due to the load applied to it or the start of work from a fixed position, all the central wheels 6 of the inertial couplings and their driven shafts 7, 8, 9, 10 are also stationary, since they are connected with the fixed output shaft 2 using the corresponding pairs of gears 11 and 12, 13 and 14, 15 and 16, 17 and 18 and closed freewheeling mechanisms 19. Satellites 4 and flywheels 5 of the first inertial clutch rotate together with input shaft 1 and carrier 3 around axis O -O couplings and at the same time the satellites run in on a movable central wheels 6 and lead flywheels to rotate around their axes O ₁ -O _1. The rotation of the satellites and flywheels simultaneously around the intersecting axes OO and O ₁ -O ₁ is their rotation around the central point O ^{I of the} intersection of these axes. It is known that the angular momentum of a body relative to a point is a vector quantity and at the same time it manifests itself in compliance with the fundamental physical conservation law. In this case, due to the rotation of the satellites and flywheels simultaneously around the above axes, the direction of their angular momentum vectors is constantly and forcibly changing, which is a consequence of the influence of external forces on the satellites and flywheels from the side of the output shaft 2 and driven shafts 7, 8. According to the law of classical mechanics on the equality and opposite direction of the action and reaction of bodies, the central wheels 6 perceive moments of forces from the side of the satellites and flywheels and transmit them through h central wheels 6, driven shafts 7, 8, pairs of wheels 11, 12 and 13, 14 and a closed freewheel 19 to the output shaft 2. The magnitude of the transmitted torques from each pair of satellites and flywheels to the output shaft 2 depends on the intensity of the change in direction vectors of angular momentum, i.e., from the difference in rotational speeds of the input shaft 1 and driven shafts 7 and 8, as well as from the gear ratios of the pairs of wheels 11, 12 and 13, 14.

Сателлиты и маховики, размещенные на одной диаметральной оси 3 симметрично по разную сторону от оси О-О муфты, имеют одинаковую массу и один относительно другого вращаются в противоположные стороны, поскольку они находятся в зацеплении с одним центральным колесом, что взаимно уравновешивает воздействующие на ведущий вал 1 или 8 центробежные и гироскопические силы и устраняет соответствующие нагрузки на подшипники этих валов. Satellites and flywheels placed on the same diametrical axis 3 symmetrically on different sides of the O-O axis of the coupling have the same mass and rotate in opposite directions relative to the other, since they are engaged with one central wheel, which mutually balances the forces acting on the drive shaft 1 or 8 centrifugal and gyroscopic forces and eliminates the corresponding load on the bearings of these shafts.

При неподвижных выходном 2, ведомых 7, 8 валах и центральных колесах 6 сателлиты 4 и маховики 5 первой инерционной муфты вращаются вокруг своих осей O₁-O₁ с максимальной частотой и на выходной вал передается максимальный по величине момент, что соответствует первому исходному режиму работы. Под воздействием этого вращающего момента выходной вал приводится во вращение. Одновременно начинают вращаться все пары колес, ведомые валы 7, 8, 9 и 10 и центральные колеса 6 в обоих инерционных муфтах. В связи с наибольшим передаточным отношением пары колес 13, 14 внешний ведомый вал 8 первой инерционной муфты, являющийся ведущим валом второй инерционной муфты, вращается с большей частотой по сравнению с ведомыми валами 9, 10 второй инерционной муфты, что приводит к перекатыванию сателлитов 4 по центральным колесам 6 этой инерционной муфты, которая работает также, как первая инерционная муфта, и передает вращающий момент через свои ведомые валы 9, 10 и связанные с ними пары колес 15, 16 и 17, 18 на выходной вал. С возрастанием частоты вращения выходного вала интенсивность перекатывания сателлитов по центральным колесам у первой инерционной муфты уменьшается с соответствующим уменьшением величины передаваемого вращающего момента, а у второй инерционной муфты интенсивность перекатывания сателлитов и величина передаваемого вращающего момента возрастает. При этом втором режиме работы вращающий момент на выходной вал передают обе инерционные муфты через все четыре ведомых вала и пары колес.With motionless output 2, driven 7, 8 shafts and central wheels 6, satellites 4 and flywheels 5 of the first inertial clutch rotate around their O ₁ -O ₁ axes with a maximum frequency and the maximum moment is transmitted to the output shaft, which corresponds to the first initial operating mode . Under the influence of this torque, the output shaft is driven into rotation. At the same time, all pairs of wheels, driven shafts 7, 8, 9 and 10 and central wheels 6 in both inertial couplings begin to rotate. Due to the highest gear ratio of the pair of wheels 13, 14, the external output shaft 8 of the first inertial clutch, which is the drive shaft of the second inertial clutch, rotates with a higher frequency compared to the driven shafts 9, 10 of the second inertial clutch, which leads to the rolling of the satellites 4 along the central wheels 6 of this inertial clutch, which works the same as the first inertial clutch, and transmits torque through its driven shafts 9, 10 and associated pairs of wheels 15, 16 and 17, 18 to the output shaft. With an increase in the output shaft rotation frequency, the intensity of satellite rolling along the central wheels of the first inertial clutch decreases with a corresponding decrease in the transmitted torque, while the second inertial coupling, the satellite rolling intensity and the transmitted torque increase. In this second mode of operation, both inertial couplings transmit torque to the output shaft through all four driven shafts and pairs of wheels.

Когда частота вращения выходного вала превысит частоту вращения колеса 14, произойдет размыкание связанного с ним механизма свободного хода 19 и прекращение передачи вращающего момента и вращения от первой инерционной муфты через пару колес 13, 14, связанную с внешним ведомым валом 8 этой муфты. Это соответствует переходу на третий режим работы вариаторной передачи. When the frequency of rotation of the output shaft exceeds the frequency of rotation of the wheel 14, the associated freewheel mechanism 19 will open and the transmission of torque and rotation from the first inertial clutch through a pair of wheels 13, 14 connected to the external driven shaft 8 of this clutch will cease. This corresponds to the transition to the third mode of operation of the variator transmission.

При третьем режиме работы вращающий момент на выходной вал передается первой инерционной муфтой непосредственно через пару колес 11, 12 и второй инерционной муфтой через пары колес 15, 16 и 17, 18. При этом мощность ко второй инерционной муфте подводится по внешнему ведомому валу 8 первой инерционной муфтой. Исходя из конструктивной целесообразности, с учетом того, что диаметр вала 10 больше, чем вала 9, передаточное отношение пары колес 15, 16 больше, чем пары колес 17, 18. В связи с этим при дальнейшем возрастании частоты вращения выходного вала произойдет размыкание механизма свободного хода 19, связанного с парой колес 15, 16, и прекращение передачи через нее вращающего момента на выходной вал. При этом осуществляется переход на четвертый режим работы. In the third operating mode, the torque to the output shaft is transmitted by the first inertial clutch directly through the pair of wheels 11, 12 and the second inertial clutch through the pairs of wheels 15, 16 and 17, 18. In this case, the power to the second inertial clutch is supplied via the external driven shaft 8 of the first inertial coupling. Based on the constructive feasibility, given the fact that the diameter of the shaft 10 is larger than the shaft 9, the gear ratio of the pair of wheels 15, 16 is greater than the pair of wheels 17, 18. In this regard, with a further increase in the frequency of rotation of the output shaft, the free mechanism will open stroke 19, associated with a pair of wheels 15, 16, and the cessation of the transmission of torque through it to the output shaft. At the same time, the transition to the fourth mode of operation is carried out.

При четвертом режиме работы вращающий момент от первой инерционной муфты на выходной вал передается через пару колес 11, 12 с наименьшим передаточным отношением и от второй инерционной муфты через пару колес 17, 18. Когда частота вращения выходного вала превысит частоту вращения колеса 18, произойдет размыкание механизма свободного хода 19, связанного с парой колес 17, 18, и прекращение передачи вращательного момента второй инерционной муфтой. Вращение выходного вала будет осуществляться только первой инерционной муфтой через пару колес 11, 12 с наименьшим передаточным отношением, которая не имеет механизма свободного хода и обеспечивает постоянную кинематическую связь первой инерционной муфты с выходным валом. Это соответствует пятому режиму работы вариаторной передачи. In the fourth operating mode, the torque from the first inertial clutch to the output shaft is transmitted through a pair of wheels 11, 12 with the lowest gear ratio and from the second inertial clutch through a pair of wheels 17, 18. When the speed of the output shaft exceeds the speed of the wheel 18, the mechanism will open freewheel 19, associated with a pair of wheels 17, 18, and the cessation of the transmission of torque by the second inertial clutch. The rotation of the output shaft will be carried out only by the first inertial clutch through a pair of wheels 11, 12 with the lowest gear ratio, which does not have a freewheel and provides a constant kinematic connection of the first inertial clutch with the output shaft. This corresponds to the fifth mode of operation of the CVT.

Указанные режимы работы передачи плавно переходят один в другой и являются вариаторными, обеспечивающими плавное изменение частоты вращения выходного вала обратной зависимости от приложенной к нему нагрузки, что обусловлено возможностью вращения центральных колес инерционной муфты с переменной плавно изменяемой частотой. The specified transmission operating modes smoothly switch one into another and are variable-speed, providing a smooth change in the frequency of rotation of the output shaft inversely depending on the load applied to it, due to the possibility of rotation of the central wheels of the inertial clutch with a variable smoothly variable frequency.

При увеличении нагрузки на выходном валу 2 или уменьшении величины передаваемого вращающего момента по входному валу 1 и частоты его вращения, произойдет обратный переход режимов работы от пятого до первого. With an increase in the load on the output shaft 2 or a decrease in the magnitude of the transmitted torque on the input shaft 1 and its rotation frequency, the operating modes will reverse from the fifth to the first.

В том случае, когда поток мощности направлен от выходного вала 2 к входному валу 1, например при движении транспортной машины по инерции или под уклон, и возникает необходимость торможения машины, работа двигателя прекращается. В связи с принудительным вращением выходного вала 2 за счет кинетической энергии движущейся рабочей машины и торможением входного вала при помощи неработающего двигателя происходит замыкание тормозного механизма свободного хода 20, который обеспечивает жесткое соединение внутреннего ведомого вала 7 первой инерционной муфты с входным валом и возможность передачи вращающего момента от выходного вала 2 через пару колес 11, 12, не имеющей механизма свободного хода, и далее на входной вал и двигатель. Таким образом автоматическая передача работает при буксировке рабочей машины с целью запуска двигателя. In the case when the power flow is directed from the output shaft 2 to the input shaft 1, for example, when the transport machine moves by inertia or downhill, and there is a need to brake the machine, the engine stops. In connection with the forced rotation of the output shaft 2 due to the kinetic energy of the moving working machine and the input shaft is braked by the idle engine, the freewheel 20 is closed, which provides a rigid connection of the internal driven shaft 7 of the first inertial clutch with the input shaft and the possibility of transmitting torque from the output shaft 2 through a pair of wheels 11, 12, which does not have a freewheel mechanism, and then to the input shaft and engine. Thus, the automatic transmission works when towing a working machine in order to start the engine.

Интервал автоматического регулирования величины передаваемого вращающего момента определяется передаточными отношениями применяемых пар колес. Передача мощности при высоких показателях коэффициента полезного действия обеспечивается автоматическим чередованием пяти режимов работы. Интервал автоматического регулирования передаточного отношения, т. е. отношения величин частот вращения входного и выходного валов, неограничен в связи с возможностью вращения входного вала при неподвижном выходном вале. Уменьшение габаритов и массы вариаторной передачи достигается компоновкой всех ее элементов на двух осевых линиях входного и выходного валов, последний из которых находится в пределах диаметральных габаритов инерционной муфты, а также созданием пяти режимов работы при использовании только двух инерционных муфт, что обеспечивает также упрощение устройства. Помимо этого, облегчается управление рабочей машиной и достигается более экономное расходование горючего в связи с автоматическими переходами на наиболее оптимальные режимы работы, что уменьшает также отрицательное экологическое воздействие на окружающую среду. Повышается ресурс двигателя и трансмиссии машины в связи с плавностью работы. Следовательно, автоматическая бесступенчатая передача в полной мере обеспечивает достижение заданного технического результата. The interval of automatic control of the transmitted torque is determined by the gear ratios of the applied pairs of wheels. Power transmission at high efficiency is ensured by the automatic alternation of five modes of operation. The interval of automatic adjustment of the gear ratio, i.e., the ratio of the values of the rotation frequencies of the input and output shafts, is unlimited due to the possibility of rotation of the input shaft with a stationary output shaft. The reduction in dimensions and mass of the variator transmission is achieved by arranging all its elements on two axial lines of the input and output shafts, the last of which is within the diametrical dimensions of the inertial coupling, as well as by creating five operating modes when using only two inertial couplings, which also simplifies the device. In addition, the control of the working machine is facilitated and more economical fuel consumption is achieved due to automatic transitions to the most optimal operating modes, which also reduces the negative environmental impact on the environment. The resource of the engine and transmission of the machine increases due to the smooth operation. Therefore, automatic continuously variable transmission fully ensures the achievement of a given technical result.

Claims

1. Automatic continuously variable transmission comprising a housing parallel to the input and output shafts, at least two inertial couplings, gear pairs connecting the latter with the output shaft, and freewheels, characterized in that each inertial clutch has at least two coaxially mounted driven shafts, which from different inertial couplings are also placed coaxially relative to each other so that the driven shafts of the first on the input shaft side of the inertia clutch are located inside the hollow driven shafts of the inertial clutch, the input shaft of the transmission is the drive shaft of the first inertia clutch, the outer of the coaxially mounted driven shafts of the first or previous inertia clutch is the drive shaft for the subsequent inertia clutch, all driven shafts of the inertia couplings are kinematically connected to the output shaft using separate pairs of gears, in addition to a pair of wheels with the lowest gear ratio, by means of freewheel mechanisms, the drive clips of which are connected to the corresponding gear wheel of the pair, and the driven gears we are with the output shaft.

2. The transmission according to claim 1, characterized in that each inertial clutch includes a carrier mounted on the drive shaft, which has at least two diametrical axes, each of which is equipped with gear conical satellites in pairs symmetrically with respect to the clutch axis and gears having or massive rims that perform the function of inertial loads, or coaxially fixed flywheels, at least two central bevel gears mounted on the corresponding driven shafts for engagement with the bevel gears tami located on different diametrical axes.

3. The transmission according to claim 1, characterized in that the pair of wheels with the lowest gear ratio is connected with the inner of the driven shafts, and the pair of wheels with the highest gear ratio with the outer of the driven shafts of the first inertial clutch.

4. The transmission according to claim 1, characterized in that the first inertial clutch is connected to the input shaft using a freewheel mechanism, the drive clip of which is mounted on the internal driven shaft of the inertia coupling, and the driven clip on the input shaft.