Гидромеханическая, электромеханическая трансмиссии. Трансмиссия гидромеханическая


Гидромеханическая трансмиссия Википедия

Трансми́ссия (силовая передача) — в машиностроении совокупность сборочных единиц и механизмов, соединяющих двигатель (мотор) с ведущими колёсами транспортного средства (автомобиля) или рабочим органом станка, а также системы, обеспечивающие работу трансмиссии. В общем случае трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к колёсам (рабочему органу), изменения тяговых усилий, скоростей и направления движения. В автомобилях часть трансмиссии (сцепление и коробка передач) входит в состав силового агрегата.

Совокупность агрегатов, соединяющих мотор с рабочим органом станка

Состав[ | код]

В состав трансмиссии автомобиля входят:

В состав трансмиссии гусеничных машин (например, танка) в общем случае входят:

Основные требования[ | код]

Ременная трансмиссия от локомобиля к сельскохозяйственной машине Редукторы и валы в трансмиссии от водяного колеса Электромеханическая трансмиссия для бензиново-гибридных автомобилей Toyota Prius и Lexus CT200h

К трансмиссиям транспортных средств предъявляются следующие требования:

  • обеспечение высоких тяговых качеств и скорости машины при прямолинейном движении и повороте;
  • простота и лёгкость управления, исключающие быструю утомляемость водителя;
  • высокая надёжность работы в течение длительного периода эксплуатации;
  • малые масса и габаритные размеры агрегатов;
  • простота (технологичность) в производстве, удобство в обслуживании при эксплуатации и ремонте;
  • высокий КПД;
  • в машинах высокого класса добавляется требование бесшумности.

Классификация трансмиссий[

ru-wiki.ru

Гидродинамические и гидромеханические трансмиссии.

Бесступенчатые трансмиссии

Гидродинамические и гидромеханические трансмиссии



В гидродинамической трансмиссии преобразование и передача мощности происходят за счет динамического (скоростного) напора жидкости. Устройством, которое позволяет осуществлять такое преобразование является гидротрансформатор.

Следует отличать гидротрансформатор от гидромуфты – гидротрансформатор способен не только передавать крутящий момент, но и изменять его величину, а гидромуфта лишь передает крутящий момент от ведущего (насосного) колеса ведомому (турбинному) колесу посредством потока жидкости. Конструктивное отличие гидротрансформатора от гидромуфты заключается в наличии у гидротрансформатора реактора – неподвижного колеса с лопатками, способного изменять направление потока жидкости, передающего крутящий момент от насосного колеса к турбинному.

Гидротрансформатор (рис. 1) состоит из трех колес с радиально расположенными криволинейными лопастями: насосного колеса 4, которое через корпус 2 связано с коленчатым валом 1 двигателя, турбинного колеса 3, соединенного с выходным валом 7, и реактивного колеса 5, установленного на неподвижном пустотелом валу 6. Корпус гидротрансформатора заполнен маловязким маслом.

При вращении коленчатого вала масло, заполнившее промежутки между лопастями насосного колеса, под действием центробежных сил перетекает от внутренних краев лопастей к внешним, и совершая сложное движение, перемещается к турбинному колесу, воздействуя на его лопасти. Ударяясь о лопасти турбинного колеса, масло отдает часть накопленной кинетической энергии, и поэтому турбинное колесо начинает вращаться в том же направлении, что и насосное. От турбинного колеса масло поступает к лопастям реакторного колеса, изменяющим направление струй масла, а затем к внутренним краям лопастей насосного колеса.

Таким образом, часть масла циркулирует по замкнутому контуру: насосное колесо – турбинное колесо – реакторное колесо и опять – насосное колесо. При этом угловая скорость турбинного колеса оказывается меньше угловой скорости насосного колеса, поскольку имеет место «проскальзывание» ведущего колеса относительно ведомого, которое тем больше, чем выше нагрузка на выходном валу. «Проскальзывание» колес гидротрансформатора обусловлено потерями кинетической энергии на трение между слоями масла и при перемещении масла по сложной траектории между колесами.

«Отставание» турбинного колеса от насосного приводит к тому, что поток жидкости начинает отклоняться от круговой траектории после удара о лопатки неподвижного реакторного колеса. При этом направление движения потока масла изменяется, и лопасти турбинного колеса принимают поток жидкости под более крутым углом, т. е. плечо вращающей силы возрастает, следовательно, возрастает и передаваемый гидротрансформатором крутящий момент. Как только частота вращения насосного и турбинного колес выравниваются, поток жидкости начинает циркулировать по спиральной траектории, и крутящий момент, передаваемый от ведущего колеса к ведомому тоже выравнивается. Затем опять появляется эффект «проскальзывания» колес и трансформатор начинает работать в режиме увеличения передаваемого крутящего момента.



Очевидно, что увеличение передаточного числа гидротрансформатора напрямую зависит от того, насколько ведомое (насосное) колесо отстает от ведущего (турбинного), т. е. от значения приложенной к выходному валу нагрузки. Таким образом, гидротрансформатор обладает свойством бесступенчатого и автоматического регулирования крутящего момента на выходном валу в зависимости от приложенной к нему нагрузки. При этом двигатель продолжает работать в заданном режиме, или незначительно от него отклоняясь. Степень увеличения крутящего момента в гидротрансформаторе называется коэффициентом трансформации, а соотношение угловых скоростей валов насосного и турбинного колес называется передаточным отношением гидротрансформатора.

Между двигателем и трансмиссией в такой передаче нет жесткой связи, а лишь гидравлическая связь, поэтому гидротрансформатор сглаживает возникающие динамические нагрузки, благодаря чему значительно повышаются показатели надежности и долговечности деталей и узлов трансмиссии, двигателя и автомобиля в целом.

Однако у гидротрансформаторов относительно низкий максимальный КПД (0,85..0,9) и незначительный коэффициент трансформации (2…4). Поэтому в некоторых конструкциях с целью резкого повышения КПД предусматривается блокировка гидротрансформатора, при которой насосное и турбинное колесо жестко соединяются друг с другом во время работы. Кроме того при отклонении нагрузки от номинальной значение КПД гидротрансформатора резко снижается.

Чтобы компенсировать эти недостатки и во время работы использовать зону наибольшего значения КПД, а также повысить передаваемый момент, гидротрансформатор комбинируют с элементами механической трансмиссии – сцеплением и ступенчатой коробкой передач или только с многоступенчатой коробкой. Дальнейшая передача крутящего момента на ведущие колеса автомобиля осуществляется посредством карданной передачи и ведущими мостами. Такая комбинированная трансмиссия называется гидромеханической.

Автомобили с гидромеханической трансмиссией имеют значительно лучшую проходимость за счет плавного изменения силы тяги ан колесах при движении и, особенно, при трогании с места. Существенным преимуществом автомобилей с гидромеханической трансмиссией является возможность движения с очень малыми скоростями и даже полной остановки машины с работающим двигателем и включенной передачей.

Гидромеханическую трансмиссию применяют в машинах, работающих при значительных и частых изменениях нагрузки, например, городских автобусах. Но сложность конструкции, значительные масса и габариты, а также стоимость таких передач ограничивают применение гидромеханических трансмиссий в конструкциях автомобилей.

***

Вариаторные и гибридные трансмиссии



k-a-t.ru

Трансмиссия автомобиля. Гидромеханическая трансмиссия. — МегаЛекции

Трансмиссия автомобиляпредназначена для передачи мощности от двигателя к ведущим колёсам, изменения частоты вращения колёс и подводимого к ним крутящего момента, как по величине, так и по направлению. По способу передачи энергии трансмиссии делятся на: механические, гидромеханические, гидрообъёмные и электромеханические.

2) Гидромеханическая трансмиссия. В гидромеханических трансмиссиях между двигателем и механической частью трансмиссии устанавливают гидротрансформатор или гидромуфту. В гидромеханической трансмиссии преобразователем величины момента является агрегат, включающий гидротрансформатор и ступенчатую механическую трансмиссию. Гидротрансформатор представляет собой гидродинамический преобразователь, плавно и автоматически изменяющий величину передаваемого момента в зависимости от нагрузки. Его конструкция и принцип действия будут рассмотрены в разделе «Устройство коробок передач». Коэффициент трансформации момента гидротрансформатора лежит в пределах 2,5 – 3. Более высокую трансформацию момента получают за счёт дополнительной механической коробки передач. Основное достоинство гидромеханической трансмиссии заключается в плавном автоматическом регулировании момента в зависимости от нагрузки, что уменьшает число переключений скоростей, снижает утомляемость водителя, улучшает динамику автомобиля, повышает долговечность двигателя. К недостаткам можно отнести меньший, в сравнении с механической трансмиссией, КПД и сложность конструкции.

Рис. 9. Схема гидромеханической трансмиссии:

1 — двигатель; 2 — гидромеханическая коробка передач; 3 — карданная передача; 4 — главная передача; 5 — дифференциал; 6 — полуоси.

 

Подвеска. Упругие элементы. Гасящие устройства

Подвеска служит для упругого соединения рамы или кузова с мостами (колесами) автомобиля, смягчая толчки и удары, возникающие при наезде на неровности дороги. В состав подвески входят: направляющие устройства, упругие элементы, гасящие устройства, стабилизатор.

Упругие элементы

Упругие элементы смягчают вертикальные динамические нагрузки при движении автомобиля по неровной дороге, что улучшает плавность хода.

По типу упругих элементов подвески делят: рессорные, пружинные, торсионные, резиновые, пневматические и комбинированные.

9.2.1. Рессоры. В рессорной подвеске упругим элементом является листовая рессора, состоящая из собранных вместе отдельных листов выгнутой формы, рис. 9.5. Под действием динамической нагрузки листы рессоры сгибаются. Чем больше листов, тем мягче рессора. Листы рессоры при сборке стягивают центральным болтом 1. Для того чтобы листы не сдвигались в бокрис 9.6, один относительно другого применяют U – образные хомуты 1, рис. 9.6а, или специальные выштамповки рис. 9.6б.

Рессорные подвески делают обычно зависимыми. Рессоры располагают вдоль автомобиля и крепят к балке моста и к раме (кузову), рис. 9.7. Крепление к раме осуществляется с помощью ушков, образованных на коренных (самых длинных) листах рессоры, рис. 9.8. При больших нагрузках ушко усиливается отгибом последующих листов, рис. 9.8б и рис. 9.8в.

Рессоры одним ушком с помощью пальца шарнирно крепятся непосредственно к раме, а вторым соединяется с рамой через качающиеся серьги (рис. 9.7а), что позволяет ей изменять длину при прогибе. Крепление рессоры к балке моста (рис. 9.10) может быть 2-х типов: рессорная подушка 1 жестко крепится к балке 2, рис. 9.10а или рессорная подушка свободно устанавливается на балке и может поворачиваться вокруг нее, рис. 9.10б.

Первый способ применяется тогда, когда рессора передает реактивный и тормозной моменты, а второй – когда рессора разгружена от передачи моментов (например, при балансирной подвеске 2-х мостов). Несколько иначе осуществляется крепление рессоры при, так называемой, кантилеверной подвеске, рис. 9.7б. Здесь рессора одним концом крепится шарнирно к балке моста, а в средней части и вторым концом она соединяется с рамой, причем второй конец соединяется с рамой через качающуюся серьгу.

В грузовых автомобилях, у которых разница в нагрузке на рессору, при езде с грузом и без него велика, применяют подрессорник, рис. 9.11. Подрессорник устроен примерно также как основная рессора, только имеет меньшее число листов. Подрессорник крепят к балке моста и располагают над или под основной рессорой. На раме против концов подрессорника крепят упоры.

При полной загрузке в работу вступают подрессорники, а при неполной работает только основная рессора.

Основное преимущество рессорных подвесок заключается в том, что они выполняют одновременно роль упругих элементов и направляющего устройства. Кроме того, рессора частично выполняет функцию гасящего устройства, так как при прогибе листов они скользят друг относительно друга, при этом возникают силы трения и, кинетическая энергия превращается в тепловую, которая рассеивается в пространстве.

9.2.2. Пружинные упругие элементы.Пружинные подвески выполняются, как правило, на основе винтовых пружин. В подвеске они воспринимают только вертикальные нагрузки, а для восприятия горизонтальных и боковых сил, а также моментов необходимы направляющие устройства (рычаги, реактивные штанги, стойки) рис. 9.3, рис. 9.4,рис. 9.22,рис. 9.23,рис. 9.24.

При использовании пружин также необходимо гасящее устройство, так как в пружинах отсутствует трение.

9.2.3. Торсионые упругие элементы. Торсион представляет собой стальной упругий стержень, работающий на скручивание. Одним концом торсион крепится к раме (кузову), а другим к рычагам подвески в результате упругая связь колеса с рамой обеспечивается за счет упругого скручивания торсиона. Конструктивно торсионы выполняют в виде круглых стержней, труб или прямоугольных пластин. Торсионы, как и пружины, требуют направляющих и гасящих устройств.

9.2.4. Резиновые упругие элементы. Такого рода упругие элементы широко применяются в современных автомобилях в виде вспомогательных упругих элементов – ограничителей или буферов (рис. 9.9, рис. 9.10, рис. 9.22, рис. 9.23, рис. 9.24).

9.2.5. Пневматические упругие элементы. Пневматические упругие элементы обеспечивают упругие свойства подвески за счет сжатия воздуха. Наиболее распространены пневматические упругие элементы в виде двухсекционных круглых баллонов, рис. 9.12. Он состоит из резино-кордовой оболочки 1, разделительного кольца 2, прижимных колец 3 и болтов крепления 4. Такие упругие элементы используются часто в автомобилях, у которых нагрузка меняется в широких пределах (автобусы, самосвалы).

Схема такой подвески представлена на рис. 9.13. Компрессор 1 нагнетает сжатый воздух в ресивер 8, через фильтр – водо-маслоотделитель 10 и регулятор давления 9. Из ресивера воздух поступает в регулятор 3 постоянства высоты кузова. Баллон 5 соединен с дополнительным резервуаром 6, в который поступает воздух в случае увеличения его давления в упругом элементе при сжатии, что повышает мягкость подвески.

Регулятор 3 постоянства подъема кузова обеспечивает при любой загрузке одно и тоже расстояние между мостом и кузовом. При возрастании нагрузки кузов опускается и, расстояние между ним и мостом уменьшается. Стойка 4 опускает поршень регулятора 3 вниз. Вследствие этого воздух из ресивера 8 проходит в резервуар 6 и в баллон 5, увеличивая в нем давление, в результате чего кузов поднимается до прежнего уровня. При уменьшении нагрузки все происходит наоборот. В регуляторе 3 есть специальное устройство, замедляющее его срабатывание, поэтому регулятор реагирует только на изменение статической нагрузки. Достоинство такой подвески заключается в высокой плавности хода. Неизменность высоты кузова облегчает загрузку и выгрузку, исключает накренение автомобиля при несимметричной загрузке. Но пневматическая подвеска требует установки направляющих устройств.

9.2.6. Комбинированные упругие элементы. Такие устройства объединяют два и более различных упругих элемента. На рис. 9.14 показана схема гидропневматической подвески.

Насос 2 нагнетает жидкость из бака 1 в аккумулятор давления 3. В аккумуляторе жидкость поступает в полость под мембраной. Над мембраной находится сжатый газ (воздух или азот). Давление в аккумуляторе поддерживается в определенных пределах. При превышении давления жидкость сливается в бак. Из аккумулятора жидкость поступает к регуляторам 4 постоянства высоты подъема кузова правого и левого колеса. Из регулятора 4 жидкость поступает в поршневой пневматический упругий элемент 5. В этом элементе пространство между поршнем 6 и мембраной 7 заполнено жидкостью, а полость над мембраной – сжатым газом. Здесь сжатый газ является упругим телом, а жидкость передает вертикальные нагрузки.

Корпус упругого элемента прикреплен к кузову, а поршень через шток соединен с рычагами подвески. При колебаниях автомобиля, жидкость, из аккумулятора 3 и обратно проходит через систему клапанов 8 и испытывает сопротивление. В результате, часть кинетической энергии превращается в тепловую, и затем, рассеивается в окружающем пространстве. Таким образом, в этой схеме вместе с упругим элементом реализовано и гасящее устройство.\

Гасящие устройства

Гасящие устройства (амортизаторы) предназначены для гашения колебаний кузова и колес автомобиля. В подвеску входит дополнительный элемент: стабилизатор устойчивости.

Принцип действия гасящих устройств основан на превращении механической энергии колебаний в тепловую и последующем ее рассеивании.

Гашение энергии частично обеспечивается трением в подвижных соединениях подвески (особенно в рессорах). Однако для этих целей используют специальные устройства – чаще всего гидравлические амортизаторы, работа которых основана на использовании сопротивления вязкой жидкости при проходе ее через отверстия. Амортизаторы различают по соотношению коэффициентов сопротивления при ходах сжатия КС и отдаче КО, и по наличию или отсутствию разгрузочных клапанов. Амортизаторы бывают двустороннего действия с симметричной (КО = КС) и несимметричной характеристиками, а также одностороннего действия. Сейчас распространены двусторонние несимметричные амортизаторы с разгрузочными клапанами, рис. 9.15, у которых сила сопротивления во время хода сжатия растет медленнее, чем в ходе отдачи. Точки 1 и 2 соответствуют открытию разгрузочных клапанов. У современных амортизаторов КО = (2…5)*КС. По конструкции (рис 9.16)амортизаторы бывают рычажные, рис. 9.16а, и телескопические рис. 9.16б. Наиболее распространены последние.

 

Тормозная система

Тормозная система предназначена для снижения скорости движения автомобиля вплоть до полной остановки и обеспечения неподвижности во время стоянки. В процессе торможения кинетическая энергия автомобиля переходит в работу трения между фрикционными накладками и тормозным барабаном или диском, а так же между шинами и дорогой.

Современные автомобили должны иметь рабочую, запасную и стояночную тормозные системы. Большегрузные автомобили и большие автобусы, эксплуатирующиеся в горных условиях, должны иметь вспомогательную тормозную систему.

К тормозным системам предъявляются следующие требования: стабильные тормозные свойства, надежность, удобство и легкость управления, быстродействие, а также сохранение устойчивости автомобиля при торможении.

Рабочая тормозная система предназначена для управления скоростью на всех режимах движения путем воздействия на механизмы колесных тормозов.

Запасная тормозная система работает при отказе основной системы.

Стояночная тормозная система служит для удержания автомобиля в неподвижном состоянии. Она воздействует на колесные тормоза рабочей тормозной системы или специальный дополнительный тормоз, связанный с трансмиссией автомобиля.

Вспомогательная тормозная система предназначена для уменьшения энергонагруженности тормозных механизмов рабочей тормозной системы, например, на длинных спусках и состоит из моторного или трансмиссионного тормоза – замедлителя.

Различают режим служебного и аварийного торможения. Первое применяют для плавного снижения скорости или остановки в заданном месте, а аварийное торможение производят с максимально возможной, в данных условиях интенсивностью.

Во время служебного торможения используют часто торможение двигателем, когда водитель уменьшает или прекращает подачу топлива в цилиндры двигателя. За счет трения в двигателе и агрегатах трансмиссии создается тормозная сила. Во время торможения двигателем можно использовать и рабочую тормозную систему.

В тормозной системе автомобиля выделяют две основные составляющие: тормозные механизмы и тормозные приводы.

 

Билет №7

1. Трансмиссии автомобилей. Гидрообъемная трансмиссия. Электро механическая трансмиссия.Трансмиссия автомобиля предназначена для передачи мощности от двигателя к ведущим колёсам, изменения частоты вращения колёс и подводимого к ним крутящего момента, как по величине, так и по направлению.

По способу передачи энергии трансмиссии делятся на: механические, гидромеханические, гидрообъёмные и электромеханические.

В механических трансмиссиях передача энергии происходит за счёт механического трения в сцеплениях, а так же зубчатыми колёсами, соединениями валов и шарнирами.

В гидромеханических трансмиссиях между двигателем и механической частью трансмиссии устанавливают гидротрансформатор или гидромуфту.

В гидрообъёмных трансмиссиях двигатель приводит в действие гидронасос, от которого жидкость под высоким давлением подводится к гидромоторам, расположенным в ведущих колёсах.

В электромеханических трансмиссиях двигатель вращает ротор электрогенератора, от которого питается один или несколько (по числу ведущих колёс) электродвигателей, непосредственно (или через редуктор), передающих вращение ведущим колёсам.

Классификация сцеплений.

По принципу действия сцепления подразделяют на фрикционные и гидравлические. Наибольшее распространение получили фрикционные сцепления. Они подразделяются по форме и конструкции трущихся деталей на дисковые, конусные, ленточные, колодочные и др.

Конусные и колодочные сцепления применяются редко, а ленточные часто находят применение в трансмиссиях с автоматическими коробками передач.

Дисковые сцепления применяются наиболее часто. Их, в свою очередь, подразделяют на сухие и масляные, одно, двух и многодисковые. По способу создания силы, сжимающей диски, различают: пружинные (с одной центральной пружиной или несколькими периферийными), полуцентробежные (с пружинами и центробежными грузиками), центробежные (только с грузиками) и электромагнитные.

По типу привода управления сцепления делят на четыре группы: с механическим, гидравлическим, пневматическим и электромагнитным приводами.

Требования, предъявляемые к сцеплениям.Кроме общетехнических требований, касающихся простоты конструкции и обслуживания, высокой надежности, минимальной массы, ремонтопригодности и т. п., к сцеплениям предъявляется ряд специфических требований: плавность включения, чистота выключения, полнота включения, минимальный момент инерции ведомых частей, хороший отвод тепла, ограничение динамических нагрузок на элементы трансмиссии и двигатель, легкость включения.

3. Пневматический тормозной привод.Применение такого типа привода тормозов оправдывается возможностью использования единого источника энергии – воздушного компрессора для работы различных систем автомобиля, включая и тормозную систему. В то же время пневматический привод гораздо сложнее гидравлического по составу элементов и их конструкции. Простейший пневматический тормозной привод состоит из ресивера 1, в который подается сжатый воздух от компрессора, крана 3, приводимого в действие от педали 2 и тормозного цилиндра (камеры) 4, шток 6 которого связан с разжимным кулаком тормоза 7. При торможении пробка крана соединяет полость тормозного цилиндра с ресивером. Сжатый воздух воздействует на поршень 5 и приводит в действие тормозной механизм.

Для того чтобы давление воздуха в цилиндре 4 зависело от усилия на педали 2 (следящее управление) вместо крана 3 устанавливают автоматический следящий механизм

Структурные схемы пневматических тормозных приводов.Сжатый воздух в пневмосистему поступает от компрессора, приводимого в действие от двигателя автомобиля. Сжатый воздух откомпрессора через фильтр-влагоотделитель, регулятор давления,спиртонасытитель, защитные клапаны и поступает в ресиверы.

Билет №8

megalektsii.ru

Гидромеханическая коробка передач: принцип работы трансмиссии

1962 Просмотров

История создания такого элемента, как гидромеханическая трансмиссия, может использоваться для демонстрации колоссальных усилий со стороны изготовителей, которые постарались на славу и оснастили автомобили дополнительным комфортом. История насчитывает немало попыток от известных разработчиков, направленных на безболезненность переключения передачи, но когда в прошлом веке появился гидротрансформатор, ситуация изменилась коренным образом. Появился новый способ улучшения управления авто.

Преимущества

Гидромеханическая передача способствует оснащению автомобиля рядом хороших свойств.

Renault Clio

Renault Clio
  • Можно легко двигаться с места, визуально момент, в который начинается движение, можно и не уловить.
  • Колебания от ударов сбавили темпы воздействия на прочие элементы коробки передач.
  • Даже если водитель захочет двигаться на малых скоростях, управление автомобиля будем максимально точное.
  • Комфортабельность для водителя после появления этого элемента значительно увеличилась.

Именно гидромеханическая передача позволила пресловутому авто Чайка ГАЗ 13 стать более удобным и комфортабельным для водителя.

Устройство системы

По конструкции такой элемент значительно отличается от традиционной механической КПП.

Устройство имеет три узла:

  • блок,
  • механизм, используемый для переключения передач,
  • гидротрансформатор.

На масло посредством этого элемента оказывается сильное давление, впоследствии воздействуя на лопатки турбины, а затем происходит передача на вал КПП.

Устройство предусматривает наличие еще одного колеса, которое имеет лопатки. Также располагается достаточно важный элемент, аппарат для спрямления – реактор (статор). Имеет вид кольца, оснащенного профилированными лопатками, которые обеспечивают направление.

С самого начала старта авто, когда водитель еще не успевает отпустить педаль тормоза, реактор находится в состоянии блокировки. После отпускания педали этот элемент вместе с турбиной начинает работать. Когда скорость, с которой вращается турбина, достигает 80% от общей скорости колеса насоса, то реактор перестает работать.

Таким образом, гидромеханическая передача на КПП имеет достаточно сложное устройство, однако это делает ее назначение важным для работы автомобиля и комфорта водителя в целом.

Принцип работы: особенности

Коробка передач автомобиля гидромеханического плана имеет принцип действия, который заключается в том, что гидротрансформатор способен выступать как немеханический преобразователь для крутящего момента.

Одна из особенностей действия такой коробки автомобиля – это отсутствие механизма, отвечающего за включение/выключение сцепления.

Рено Флюенс

Рено Флюенс

Перспективы использования

Основным преимуществом такого вида коробки автомобиля является простая работа и устройство. Это связано с большим ресурсом, внимательно подобранными гидравлическими жидкостями, и кроме того, такая коробка прослужит своему владельцу гораздо дольше, нежели какая-то другая.

Подведем итоги

Благодаря использованию гидромеханической коробки передач, можно уверенно ездить на автомобилях с двигателями высокой мощности и при этом чувствовать себя совершенно безопасно. Есть предположение, что этот элемент если и сможет уйти в небытие, то не ранее, чем сам двигатель внутреннего сгорания.

portalmashin.ru

Гидромеханические коробки передач.

Гидромеханические коробки передач



Гидромеханическая передача является комбинированной, в которой наряду с гидротрансформатором применяется ступенчатая коробка передач. Обычно такую коробку передач сокращенно называют ГМП или ГМКП.

Гидротрансформатор, как и гидромуфта был изобретен немецким профессором Германом Феттингером в начале прошлого века. Прежде чем найти применение на автомобилях, эти гидродинамические передачи использовались в судостроении.

На автомобилях ГМП впервые появилась в США - в 1940 г. коробка Hydramatic была установлена на автомобилях Oldsmobile. В настоящее время в США гиромеханическими коробками передач оснащаются почти 90 % легковых автомобилей, а также все городские автобусы и значительная часть грузовых автомобилей. В Европе массовое применение гидромеханических коробок передач началось только в начале семидесятых годов прошлого века, когда эти передачи нашли применение в автомобилях Mercedes-Benz, Opel, BMW.

Изменение режимов работы гидротрансформатора происходит автоматически. Если увеличивать нагрузку на выходе из гидротрансформатора, то происходит уменьшение угловой скорости турбины, что приводит к увеличению коэффициента трансформации.

К сожалению, гидротрансформатор имеет малый диапазон передаточных чисел, не обеспечивает движения задним ходом, не разобщает двигатель от трансмиссии (необходима сложная система опорожнения проточных частей от рабочей жидкости). Поэтому за гидро¬трансформатором устанавливают специальную коробку передач, которая компенсирует указанные недостатки. Такая гидромеханическая передача является бесступенчатой и позволяет получить любое передаточное число в заданном диапазоне.

В гидромеханических передачах в основном применяются механические планетарные коробки передач, которые легко поддаются автоматизации, но иногда используют и вальные ступенчатые коробки передач с автоматическим управлением.

Устройство и работа гидротрансформатора, а также его отличие от гидромуфты подробнее рассмотрено здесь.

В некоторых случаях гидротрансформатор устанавливается дополнительно к стандартному фрикционному сцеплению и ступенчатой коробке передач, при этом переключение передач происходит ручным способом. В такой конструкции достаточно однодискового сцепления, так как оно служит только для отключения первичного вала коробки передач от турбинного колеса трансформатора при переключении передач, а плавность увеличения крутящего момента обеспечивает гидротрансформатор. Достоинством такой передачи является относительная простота конструкции и управления по сравнению с автоматизированной передачей. Однако наиболее часто гидротрансформатор используется в сочетании двух- или трехступенчатой коробкой передач без стандартного фрикционного сцепления. Коробки передач выполняются вальными или чаще планетарными. Управление переключением передач автоматическое или полуавтоматическое.

***

Двухступенчатая вальная коробка передач

Гидротрансформатор в сочетании с двухступенчатой вальной коробкой передач применяется в гидромеханической передаче автобуса ЛиАЗ-677М (рис. 1). Она представляет собой редуктор с расположенными внутри него валами: первичным 3, вторичным 11 и промежуточным 15. Первичный вал связан с турбиной гидротрансформатора, а вторичный вал – с карданной передачей трансмиссии. Первая (понижающая) передача имеет передаточное число 1,79, а вторая передача – прямая, т. е. ее передаточное число равно единице.

Особенностью такой коробки передач является то, что для включения передач наряду с зубчатой муфтой используются многодисковые муфты (фрикционы), работающие в масле. Ведущие диски фрикционов – стальные, а ведомые – металлокерамические. Они устанавливаются на внутренних или наружных шлицах и имеют возможность незначительного перемещения в осевом направлении. В разъединенном положении пакет дисков удерживают пружины, сжимание дисков происходит от воздействия масла, подаваемого в цилиндр включения фрикциона.

При включении первой передачи срабатывает фрикцион 5, который блокирует зубчатое колесо 4 с первичным валом 3. Муфта 8 при этом смещается влево и блокирует зубчатое колесо 7 с вторичным валом 11. Крутящий момент передается через зубчатое колесо 4 первичного вала, зубчатые колеса 16 и 14 промежуточного вала и зубчатое колесо 7 на вторичный вал 11. При включении второй передачи срабатывает фрикцион 6, который блокирует первичный вал 3 с вторичным валом 11. Муфта 8 устанавливается в нейтральное положение.

Для движения задним ходом муфта 8 перемещается в правое положение и блокирует зубчатое колесо 10 с вторичным валом 11, затем включается фрикцион 5. Крутящий момент передается через зубчатые колеса 4, 16, 13, 12, 10 на вторичный вал 11 коробки передач.

При включении фрикциона 2 происходит блокировка гидротрансформатора, когда турбинное и насосное колеса жестко соединяются друг с другом, и он переходит в режим гидромуфты.

***



Трехступенчатая планетарная коробка передач

В гидромеханических передачах наибольшее применение нашли планетарные коробки передач. Они обладают компактностью, пониженным уровнем шума при работе и длительным сроком службы. Переключение передач в них происходит практически без разрыва потока мощности.

Основным звеном планетарной коробки передач является планетарный ряд (рис. 2), состоящий из эпициклического (коронного) зубчатого колеса 1, солнечного зубчатого колеса 2, водила 3 и сателлитов 4. Оси сателлитов установлены на водиле и вращаются вместе с ним, т. е. они подвижны. В зависимости от того, какой элемент планетарного ряда является ведущим, а какой заторможен, происходит изменение передаточных чисел планетарного ряда.

Двухступенчатые коробки передач имеют один планетарный ряд. Многоступенчатые могут иметь два и более планетарных рядов, которые связаны друг с другом. Торможение элементов планетарных рядов при переключении передач производится фрикционными муфтами (фрикционами) или ленточными тормозными механизмами.

Конструкция гидромеханической передачи легкового автомобиля, в которой гидротрансформатор сочетается с трехступенчатой планетарной коробкой передач представлена на рис. 3.

Гидротрансформатор 1 состоит из трех колес с лопастями. Вал 2 турбинного колеса является ведущим валом коробки передач. Ведомый вал 12 коробки передач расположен соосно с ведущим валом. Коробка передач включает два одинаковых планетарных ряда 7 и 8, три многодисковых фрикциона 5, 6, 9 и два ленточных тормозных механизма 4, 10.

Переключение передач осуществляется включением фрикционов и тормозных механизмов в различных комбинациях (рис. 4). В нейтральном положении включен тормозной механизм 10 (рис. 3) и сблокирована муфта 13 свободного хода. Ведомый вал 12 не вращается.

На первой передаче включены фрикцион 6 и тормозной механизм 10, а также включена муфта 13 свободного хода. Эпициклическое зубчатое колесо планетарного ряда 8 вращается с угловой скоростью ведущего вала 2, а солнечное зубчатое колесо заторможено, водило вращает эпициклическое зубчатое колесо планетарного ряда 7, в котором солнечное зубчатое колесо также заторможено. Ведомым является водило этого ряда, выполненное заодно с ведомым валом 12. Муфта свободного хода 13 включена.

На второй передаче включены фрикцион 5 и тормозной механизм 10. Эпициклическое зубчатое колесо планетарного ряда 8 вращается свободно, а планетарного ряда 7 – с угловой скоростью ведущего вала 2. Так как солнечное зубчатое колесо заторможено, то вращается водило и ведомый вал 12. Муфта свободного хода 13 включена.

На третьей передаче включены фрикционы 5 и 6, а также тормозной механизм 10. Эпициклическое зубчатое колесо и водило планетарного ряда 8 ведущие. С такой же угловой скоростью вращаются эпициклические зубчатые колеса и водило планетарного ряда 7, т. е. ведущий и ведомый валы вращаются с одинаковой частотой.

На передаче заднего хода включен фрикцион 6 и тормозной механизм 4. Водило планетарного ряда 8 заторможено, а эпициклическое зубчатое колесо ведущее. Солнечное зубчатое колесо вращается в обратном направлении, в этом же направлении вращается солнечное зубчатое колесо планетарного ряда 7. Так как эпициклическое зубчатое колесо планетарного ряда 7 заторможено, ведомым является водило, связанное с ведомым валом 12. Муфта свободного хода 13 заблокирована.

***

Управление гидромеханической коробкой передач



k-a-t.ru

Гидромеханическая трансмиссия - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Гидромеханическая трансмиссия

Cтраница 1

Гидромеханическая трансмиссия значительно упрощает управление автомобилем, так как скорость его движения регулируется только, педалью открытия дроссельной заслонки и педалью тормоза, а переключение передач на ходу происходит автоматически. Ручным переключением передач в основном приходится пользоваться только при трогании с места.  [1]

Гидромеханическая трансмиссия с гидротрансформатором позволяет устранить этот недостаток.  [2]

Гидромеханическая трансмиссия в процессе черпания материала или резания грунта дает возможность автоматически регулировать рабочие скорости погрузчика.  [3]

Гидромеханическая трансмиссия отличается от механической тем, что вместо муфты сцепления установлен гидротрансформатор.  [5]

Гидромеханические трансмиссии облегчают условия труда машиниста, повышают тяговые свойства и проходимость автогрейдера. Все это обусловливает повышение производительности машины при выполнении земляных работ. Кроме того, использование гидротрансформатора смягчает резкие нагрузки на трансмиссию, повышая тем самым ее надежность.  [7]

Гидромеханическая трансмиссия требует тщательного выполнения требований технического обслуживания.  [8]

Гидромеханическая трансмиссия состоит из гидродинамического трансформатора крутящего момента ( ГТКМ) и фрикционно-зуб-чатой малоступенчатой коробки перемены передач.  [9]

Гидромеханическая трансмиссия состоит из жидкостного преобразователя крутящего момента - гидротрансформатора, который является ее основным агрегатом, и механического ( планетарного) редуктора. Применение механического редуктора вызвано тем, что гидротрансформатор позволяет автоматически регулировать крутящий момент в ограниченных пределах.  [10]

Гидромеханическая трансмиссия автомобиля содержит гидромуфту или гидротрансформатор.  [12]

Рассматриваемая гидромеханическая трансмиссия - бесступенчатая, автоматическая, так как число оборотов ведомого вала 8 зависит от нагрузки на колеса. Такая гидромеханическая передача про - ста в управлении и надежна в работе. Рассматривая устройство и работу гидромеханической трансмиссии автомобиля, заключаем, что она сама автоматически учитывает изменение профиля дороги и может плавно переходить на другую скорость движения независимо от водителя автомобиля.  [13]

Схемы гидромеханических трансмиссий предусматривают объединение в едином блоке двигателя и гидромеханической коробки передач, крутящий момент от которой передается ведущим колесам через карданный вал и механизмы заднего моста как в обычной механической трансмиссии.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Гидромеханическая, электромеханическая трансмиссии.

⇐ ПредыдущаяСтр 21 из 48Следующая ⇒

Гидромеханическая трансмиссия. Такая комбинированная трансмиссия состоит из механизмов механической и гидравли­ческой трансмиссий. В гидромеханической трансмиссии передаточное число и крутящий момент изменяются ступенчато и плавно (см. рис. 3.3, в).

Рис. 3.8. Схема гидромеханической трансмиссии: 1 — двигатель; 2 — гидромеханическая коробка передач; 3 — карданная передача; 4 — главная передача;

5 — дифференциал; 6 — полуоси

В гидромеханическую трансмиссию (рис. 3.8) входят гидроме­ханическая коробка передач 2, включающая гидротрансформатор и механическую коробку передач, карданная передача 3, главная передача 4, дифференциал 5 и полуоси 6.

Гидротрансформатор устанавливают вместо сцепления, и в нем передача крутящего момента от двигателя 1 к трансмиссии происходит за счет гидродинамического (скоростного) напора жидкости. Гидротрансформатор плавно автоматически изменяет крутящий момент в зависимости от нагрузки. При этом крутящий момент от гидротрансформатора передается к механической коробке передач, в которой передачи включаются с помощью фрикционных механизмов. Применение гидротрансформатора обеспечивает плавное трогание автомобиля с места, уменьшает число переключений передач, почти в 2 раза повышает дол­говечность двигателя и механизмов трансмиссии. Снижается также вероятность остановки двигателя при резком увеличении нагрузки.

Недостатком гидромеханической трансмиссии являются более низкий КПД, что ухудшает тягово-скоростные свойства и топливную экономичность автомобиля, более сложная конструкция и большая масса, а также высокая стоимость в производстве, которая составляет около 10 % стоимости автомобиля.

Электромеханическая трансмиссия. Такая комбинированная трансмиссия состоит из элементов механической и электрической трансмиссий. На рис. 3.9 показана схема электромеханической трансмиссии автобуса большой вместимости.

Рис. 3.9. Схема электромеханической трансмиссии: 1 — электродвигатель;

2 — карданная передача; 3 — ведущий мост; 4 — двигатель; 5 — генератор

Двигатель 4 внутреннего сгорания расположен в задней части автобуса и приводит в действие гене­ратор 5. Ток, вырабатываемый генератором, подводится к элект­родвигателю 1. Крутящий момент от электродвигателя через карданную передачу 2 подводится к ведущему мосту 3 и далее через главную передачу, дифференциал и полуоси к ведущим колесам автобуса. Сцепление и коробка передач в трансмиссии отсутствуют, так как при возрастании сопротивления дороги уменьшается частота вращения электродвигателя и автоматически увеличивается крутящий момент, подводимый к ведущим колесам автобуса.

Отсутствие педали сцепления и рычагов переключения коробки передач существенно облегчает работу водителя автобуса, который в условиях города работает с частыми остановками. Кроме того, электромеханическая трансмиссия повышает проходимость и безопасность движения. Недостатками электромеханической трансмиссии по сравнению с механической являются меньший КПД, не превышающий 0,85, что ухудшает тягово-скоростные свойства и топливную экономичность (расход топлива увеличива­ется на 15...20%), а также большие габаритные размеры и масса.

Трансмиссии автопоездов. Автопоезда, состоящие из автомобиля-тягача и прицепов или полуприцепов, могут иметь трансмиссии различного типа в зависимости от назначения автопоезда. Так, на автопоездах, предназначенных для работы по дорогам с твердым покрытием, трансмиссию имеет только автомобиль-тягач. На автопоездах, рассчитанных на работу в условиях бездорожья, для повышения их проходимости прицепы и полуприцепы обычно оборудуются ведущими мостами.

Мощность и крутящий момент к этим мостам могут подводиться от двигателя автомобиля-тягача через механическую, гидравлическую или электрическую трансмиссию. Для привода дополнительного оборудования автопоезда (лебедки, насоса подъема грузового кузова и др.) в трансмиссии имеется коробка отбора мощности, которая присоединяется к коробке передач.

Назначение типы и конструктивные особенности сцепления.

Фрикционные однодисковые и двухдисковые сцепления.

Назначение и классификация.

 

Сцеплением называется силовая муфта, в которой передача крутящего момента обеспечивается си­лами трения, гидродинамическими силами или электромагнитным полем. Такие муфты называются соответственно фрикционными, гидравлическими и электромагнитными. Сцепление служит для временного разъединения двигателя и трансмиссии и плавного их соединения. Временное разъединение двигателя и трансмиссии необходимо при переключении передач, торможении и остановке автомобиля, а плавное соединение — после переключения передач и при трогании автомобиля с места.

При движении автомобиля сцепление во включенном состоянии передает крутящий момент от двигателя к коробке передач и предохраняет механизмы трансмиссии от динамических нагрузок.

На автомобилях применяются различные типы сцеплений (рис. 4.9).

Все указанные сцепления, кроме центробежных, являются постоянно замкнутыми, т. е. постоянно включенными и выключаемыми водителем при переключении передач, торможении и остановке автомобиля.

На автомобилях наибольшее применение получили фрикционные сцепления. Однодисковые сцепления применяются на легковых автомобилях, автобусах и грузовых автомобилях малой и средней грузоподъемности, а иногда ибольшой грузоподъемности. Двухдисковые сцепления устанавливают на грузовых автомобилях большой грузоподъемности и автобусах большой вместимости.

Рис. 4.9. Типы сцеплений, классифицированные по различным признакам

Многодисковые сцепления используются редко — только на автомобилях большой грузоподъемности. Гидравлические сцепления, или гидромуфты, в качестве отдельного механизма на современных автомобилях не применяются. Электромагнитные сцепления имели некоторое применение на автомобилях, но широкого распространения не получили в связи со сложностью их конструкции.

Читайте также:

lektsia.com