Изобретение относится к области транспортного машиностроения и механизмов, в которых необходимо оптимизировать разгон выходного вала. Примером такого механизма может быть механизм трансмиссии транспортного средства.

Известны различные пути согласования передаточного отношения при передаче движения от двигателя к исполнительному механизму. Наиболее известным способом является зубчатый редуктор и фрикционные муфты. Эти механизмы описаны, например, в Артоболевский И.И. «Механизмы в современной технике», Том 4 «Зубчатые механизмы» и Том 5 «Фрикционные механизмы». Москва. Наука 1980г, и в «Преобразователь передаточного отношения, зависящий от нагрузки на валу» Патент RU JN°2304735 и Патент RU J4° 2333405, в заявке на патент Хэ 201010391 1 и JV° 20101 1 1698 .

Недостатком зубчатых редукторов является то, что при их использовании передаточное отношение трансмиссии изменяется ступенчато, двигатель в большинстве режимов не работает на оптимальном режиме, при этом ухудшается экономичность, увеличиваются нагрузки на двигатель и элементы трансмиссии. Внесение в конструкцию технологически сложных устройств, ступенчатых или бесступенчатых преобразователей передаточного отношения, приводит к усложнению и удорожанию конструкции, а вследствие этого к уменьшению степени надёжности. Недостатками известных решений описанных в Патент RU N°2304735 и Патент RU N° 2333405 и в заявке на патент N° 201010391 1 являются сложность конструкции и неоптимальный режим работы в процессе изменения передаточного отношения, невозможность изменения крутящего момента при» преобразовании передаточного отношения. Недостатком механизма, описанного в заявке на патент Ns 20101 1 1698 является то, что ведомый вал постоянно подключен к валу привода, поэтому, необходимо в трансмиссию включать отдельный механизм сцепления, через который, при включении его вне предлагаемого механизма будет проходить вся энергия приводящего двигателя, что приводит к усложнению и удорожанию конструкции. Недостатком используемых в современном транспортном машиностроении элементов трансмиссии является то, что весь крутящий момент двигателя передаётся через зубчатые шестерни и фрикционную муфту, передаточное отношение и крутящий момент изменяются ступенчато, для уменьшения влияния этого недостатка устройство трансмиссии усложняется, что приводит к удорожанию конструкции, разгон происходит не в оптимальном режиме.

Задачей изобретения является осуществление простого и оптимально работающего механизма для разгона или торможения ведомого вала с автоматическим изменением передаточного отношения и крутящего момента и с возможностью подключения и отключения трансмиссии к исполнительному механизму, включенного в менее нагруженное плечо используемой дифференциальной передачи. Это приведёт к упрощению управления разгоном, уменьшению потерь и экономии энергии, а также к ^* упрощению конструкции.

Указанная цель достигается тем, что согласно изобретению, в трансмиссии используют любую из известных дифференциальных передач, имеющую один вход и два выхода, передающих различную величину крутящего момента, оба выхода которой подключаются к ведомому валу, один, который передаёт большую часть крутящего момента, непосредственно, а второй, который передаёт меньшую часть крутящего момента, через силовую муфту скольжения, любого известного типа, ответная часть, которой соединена с ведомым валом. Второй выход передачи также соединяется через управляемую муфту скольжения с обгонной муфтой, которая своей ответной частью соединена с корпусом. Обе муфты до начала движения рассоединены. При этом вал привода не передаёт вращение на ведомый вал. Для того чтобы передать движение, обе муфты включаются. Для примера, в случае, когда силовые муфты скольжения являются фрикционными, обе муфты можно объединить в общее фрикционное устройство, состоящее из трёх сжимаемых вместе дисков, в котором фрикционный диск, соединённый со вторым выходом передачи, находится между фрикционными дисками, соединёнными с одной стороны с обгонной муфтой, а с другой стороны с ведомым валом. Диск, соединённый с обгонной муфтой, для управления величиной крутящего момента может прижиматься к диску, соединённому со вторым выходом передачи, с усилием, которым можно управлять, потому что фрикционный диск, связанный со вторым выходом передачи, с началом вращения вала привода и при наличии нагрузки на ведомом валу, при проскальзывании, вращается против вращения ведомого вала, а когда между ^* ними проскальзывания нет, центральное колесо заторможено и, посредством обгонной муфты соединено с корпусом. Диск, соединенный со вторым выходом передачи, передающим меньший крутящий момент, прижимается к диску, соединённому с ведомым валом, с таким усилием, чтобы возникшее при этом частичное блокирование дифференциальной передачи, обеспечивало разгон ведомого вала. При вращении ведущего вала оба выхода, если есть нагрузка на ведомом валу, стремятся вращаться в разных направлениях, заставляя силовую муфту скольжения проскальзывать, частично блокируя дифференциал. При этом создаётся крутящий момент, заставляющий ведомый вал увеличивать скорость вращения. Но так как выход передачи, подключенный на обгонную муфту, которая ответной частью соединена с корпусом, препятствует вращению в сторону обратную вращению второго выхода передачи, то он тормозится и передача работает как редуктор с передаточным отношением, которое определяется параметрами зубчатых колёс. При этом пропорционально увеличивается крутящий момент на ведомом валу. В процессе разгона передаточное отношение уменьшается, потому что силовая муфта скольжения частично блокирует передачу и заставляет весь механизм увеличивать скорость вращения вокруг собственной оси, уменьшая суммарное передаточное отношение от максимальной величины на старте, когда движение передаётся только через элементы передачи, до единицы, после разгона, когда вращение элементов передачи относительно друг друга отсутствует, а весь механизм вращается целиком. При изменении передаточного отношения, пропорционально изменяется и крутящий момент. После разгона ведомого вала, до величины, когда вращение центрального колеса, соединённого с обгонной муфтой относительно корпуса начнёт вращаться в ту же сторону, в какую вращается ведомый вал, крутящий момент на ведомом валу будет равен крутящему моменту на валу привода. При увеличении нагрузки на ведомом валу, он затормозится, возникнет проскальзывание в силовой муфте скольжения, а выход дифференциальной передачи связанный с ним через силовую муфту, будет стремиться вращаться в обратную сторону. Но этому препятствует обгонная муфта, поэтому центральное колесо, связанное с силовой муфтой скольжения затормозится а крутящий момент увеличится.

Изобретение поясняется чертежом, где схематически показан планетарный дифференциал с ведущим водил ом, оба выхода которого соединены с ведомым валом: один непосредственно, а второй выход связан фрикционной муфтой с обгонной муфтой и передаёт энергию вращения с дифференциала на ведомый вал тоже через фрикционную муфту, ответная часть которой соединена с ведомым валом. Все три фрикционных диска связаны в общую фрикционную муфту. Вал привода 1 передаёт вращение через водило 2 на сателлиты 3 и 4, свободно вращающиеся на водиле, но соединённые межу собой и которые обращаются соответственно вокруг центрального колёса 5, которое соединено с ведомым валом 1 1 и центрального колеса 6, которое передаёт вращение на диск фрикционной муфты 9, ответный диск 10 которой соединен с ведомым валом 11.

Обгонная муфта 7 соединена с фрикционным диском 8, который силой трения также связан с фрикционным диском 9. Ответная часть обгонной муфты 7 соединена с корпусом. Когда фрикционные диски

рассоединены, при наличии нагрузки на ведомом валу вращение передаётся на центральное колесо 6, которое при этом вращается в сторону, обратную вращению вала привода. При включении трансмиссии все три фрикционных диска сжимаются. При вращении вала привода, движение через водило и сателлиты передаётся на центральную шестерню 5, которая вращается в ту же сторону, что и вал привода и вращает ведомый вал 1 1, и на центральную шестерню 6, которая стремится вращаться в обратную сторону, но этому, когда сжаты фрикционные диски 8 и 9, препятствует обгонная муфта 7, которая тормозит центральную шестерню 6, увеличивая крутящий момент на ведомом валу . При разгоне, диск фрикционной муфты 10, соединённый с ведомым валом 1 1 , увлекает силой трения диск 9 и с ним центральную шестерню 6 в ту же сторону, что и ведомый вал, частично блокируя передачу, поэтому весь механизм начинает вращаться вокруг своей оси вместе с ведомым валом. С разгоном качение сателлитов по центральным колёсам замедляется, суммарное передаточное отношение, передающееся через шестерни дифференциала и вращения всего механизма вокруг вала привода и ведомого вала, уменьшается. После разгона весь механизм вращается вокруг ведомого вала и вала привода как единое целое. Сателлиты по центральным шестерням не обкатываются, фрикционная муфта не проскальзывает. Передаточное отношение равно единице.

Управление силой сжатия дисков фрикционной муфты может быть выполнено любым известным способом.