[发明专利]液力机械式自动变速箱及其适用车辆

说明书

技术领域

本发明涉及可用于各种应用(陆上和水上)车辆中的液力机械式自动变速箱(AGB)和使用该液力机械式AGB的车辆。

背景技术

目前，现代车辆中使用了带大量齿轮的液力机械式AGB(顶级汽车使用5-8个，卡车、公共汽车等使用12-14个)。该AGB在宽速度范围的车辆中可实现舒适驾驶和低燃料消耗(参照B.B.Осепчугов,А.К.Фрумкин《Автомобиль.Анализконструкций,элементырасчета》,-M.:Машиностроение,1989г.,стр.89)。

众所周知，用于车辆的液力机械式AGB，包括传动装置、齿轮减速器和液压变矩器，其中，所述液压变矩器具有离心泵轮和涡轮以及通过压力液体供给泵连接到压力液体容器的反应器。同时，人们了解到所述车辆包括此类变速箱、电动液压变速单元和连接到压力液体容器的压力液体供给泵。由于液压变矩器的作用，车辆以低速启动、前进和后退时，扭矩以不同的驱动模式从发动机轴传递到车辆动力器(这里为车轮)。以高速行驶时，该单元无法激活液压变矩器，通过使用许多行星齿轮和齿轮驱动将扭矩从发动机轴传递到车辆动力器，其中，所述齿轮驱动通过摩擦离合器和摩擦制动带以给定的顺序自动激活和停止(参照B.B.Осепчугов,А.К.Фрумкин《Автомобиль.Анализконструкций,элементырасчета》,-M.:Машиностроение,1989г.,стр.87,фиг.63)。

由于高精度零件和单元很多，因此已知的AGB相当复杂并且需要大量劳动力；同时，使用寿命有限，从而降低了其可靠性和车辆安全性。汽车内的AGB以相同速度驱动四个车轮。已知的AGB尺寸很大，不存在与车轮相互作用的任何其它变型，因而降低了车辆机动性和道路稳定性。

发明内容：

所主张的发明解决上述问题，旨在简化结构、增强操作可靠性并延长车辆液力机械式AGB的使用寿命，因其可在所有车辆工作模式下提供液力转速和扭矩传递，还可提供车辆可靠性、道路稳定性和机动性。

该技术成果可实现是由于在液力机械式自动多速变速箱中(所述液力机械式自动多速变速箱包括延伸自发动机的输入轴和从输入轴延伸到每个齿轮档的传动装置)，传动装置以中心齿轮的形式设于输入轴上并与不同直径的不同档齿轮啮合；其中，每个齿轮安装在至少一个液压变矩器的输入轴上，所述液压变矩器的离心泵轮和涡轮相应地设于其输入和输出轴并提供压力液体循环；反应器可变叶片设于流程中，其中，每个液压变矩器电连接并液压连接到车辆的变速单元，中心齿轮和顶部齿轮之间的传动比对应于以下比例：其中，设于齿轮档的液压变矩器输入轴的最大转速；发动机轴的最大转速；-发动机的最大容量(千瓦)。

此外，液压变矩器可具有以下特征：

-离心泵轮具有中心线可转动122°-135°的轮廓叶片，前提是离心泵轮的外径D_2P与轮廓叶片的入口直径D_1P之比为：D_2P/D_1P＝1.4-1.9；

-离心涡轮具有中心线可转动110°-120°的轮廓叶片，前提是离心泵轮的外径D_2T与轮廓叶片的入口直径D_1T之比为：D_2T/D_1T＝1.1-1.3；

-离心涡轮由涡轮的离心轮盘形成的无叶导管制成，所述涡轮的离心轮盘设于轮廓叶片前部、直径延伸率为：D_1T/D_2P＝1.15-1.4，其中，D_1T为离心涡轮的轮廓叶片的入口直径，D_2P为离心泵轮的外径；

-反应器叶片可固定在完全打开、部分打开或完全关闭位置；

-液压变矩器中压力液体的流径与排气泵连接。

同样，该技术成果可实现是由于车辆具有连接到供给泵的自动变速单元，其中，所述自动变速单元供给来自压力液体容器、至少一个自动变速箱和动力器的压力液体；所述自动变速箱的设计如上图所示：连接到其输出轴和至少一个动力器，所述动力器可为车轮、螺旋桨或轨道。

此外，车辆装有与压力液体容器中的空气腔连接的排气泵，同时，所述空气腔连接到自动变速箱的每个液压变矩器的压力液体流径。