Планетарная коробка передач

 

Использование: относится к тракторостроению, а именно к минитракторам. Сущность: планетарная коробка передач обеспечивает четыре передачи переднего хода и одну передачу заднего хода. Она содержит четыре тормоза, ведущий и ведомый валы, пять планетарных механизмов, составленных из центральных колес с внутренними и наружными зубьями, и водил с одновенцовыми сателлитами. Ведущий вал связан с центральным колесом с внутренними зубьями первого планетарного механизма и с центральным колесом с наружными зубьями третьего планетарного механизма. Центральное колесо с наружными зубьями первого планетарного механизма соединено с центральным колесом с внутренними зубьями второго планетарного механизма и первым тормозом. Водила первого и третьего планетарных механизмов соединены между собой, а также с центральным колесом с внешними зубьями второго планетарного механизма и с центральным колесом с внутренними зубьями четвертого планетарного механизма. Водило второго планетарного механизма соединено со вторым тормозом, центральное колесо с внутренними зубьями третьего планетарного механизма - с водилом пятого планетарного механизма, водило четвертого планетарного механизма - с третьим тормозом и с центральным колесом с внешними зубьями пятого планетарного механизма. Центральное колесо с внешними зубьями четвертого планетарного механизма соединено с четвертым тормозом, центральное колесо с внутренними зубьями пятого планетарного механизма - с ведомым валом. 4 ил.

Изобретение относится к тракторостроению, а именно к минитракторам, и может быть применено в транспортном машиностроения и других областях народного хозяйства.

Известна планетарная коробка передач (ПКП), обеспечивающая четыре передачи переднего хода и две передачи заднего хода, содержащая два планетарных механизма, один из которых представляет собой сложный 4-звенный механизм и пять элементов управления (три тормоза и две блокирующие фрикционные муфты.

Основным недостатком указанной ПКП является невозможность обеспечения значений коэффициентов разбивки передаточных отношений, приемлемых для минитрактора. Кроме того, следует отметить сложность системы управления, обусловленную большим числом элементов управления и применением двух управляемых фрикционных муфт, подвод рабочей жидкости к которым затруднен; низкую надежность, обусловленную применением сложного 4- звенного планетарного механизма и тех же управляемых фрикционных муфт.

Известна ПКП, принятая за прототип [2] , содержащая ведущий и ведомый валы, два планетарных механизма, составленных из центральных колес с внутренними и наружными зубьями и водил с одновенцовыми сателлитами, и четыре элемента управления - два управляемых тормоза и две управляемые блокирующие муфты. ПКП обеспечивает пять передач, четыре из которых переднего хода и одна заднего хода.

Однако, реализуемые ею передаточные отношения при приемлемых значениях параметров K_i планетарных механизмов не удовлетворяют требованиям минитрактора по функциональным характеристикам. Наличие же в ПКП двух муфт, расположенных между планетарными механизмами внутри вращающегося барабана, усложняет систему управления и снижает надежность ПКП.

Целью изобретения является обеспечение передаточных отношений с коэффициентом разбивки, приемлемыми для минитрактора, и повышение надежности за счет упрощения системы управления.

Это достигается тем, что в ПКП, содержащей ведущий и ведомый валы, два планетарных механизма, составленных из центральных колес с наружными и внутренними зубьями и водил с одновенцовыми сателлитами, и два управляемых тормоза, дополнительно введены три планетарных механизма, составленных из центральных колес с наружными и внутренними зубьями и водил с одновенцовыми сателлитами, и два управляемых тормоза.

Ведущий вал соединен с центральным колесом с внутренними зубьями первого планетарного механизма и с центральным колесом с наружными зубьями третьего планетарного механизма. Центральное колесо с наружными зубьями первого планетарного механизма связано с центральным колесом с внутренними зубьями второго планетарного механизма и первым тормозом. Водила первого и третьего планетарных механизмов связаны между собой, а также с центральным колесом с наружными зубьями второго планетарного механизма и с центральным колесом с внутренними зубьями четвертого планетарного механизма. Водило второго планетарного механизма связано со вторым тормозом.

Центральное колесо с внутренними зубьями третьего планетарного механизма связано с водилом пятого планетарного механизма, водило четвертого планетарного механизма - с третьим тормозом и с центральным колесом с наружными зубьями пятого планетарного механизма, центральное колесо с наружными зубьями четвертого планетарного механизма - с четвертым тормозом, центральное колесо с внутренними зубьями пятого планетарного механизма - с ведомым валом.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемой ПКП; на фиг. 2-4 - варианты, отличающиеся взаимным расположением планетарных механизмов. ПКП содержит ведущий 1 и ведомый 2 валы, пять планетарных механизмов, составленных из центральных колес с наружными зубьями 3-7, центральных колес с внутренними зубьями 8-12, водил 13-17 с одновенцовыми сателлитами 18-22 и тормозов 23-26.

Ведущий вал 1 связан с центральными колесами 5 и 8. Центральные колеса 3 и 9 связаны между собой и с тормозом 23. Водила 13 и 15 связаны между собой и с центральными колесами 4 и 11, водило 14 - с тормозом 24, центральное колесо 10 - с водилом 17, водило 16 - с тормозом 25 и с центральным колесом 7, центральное колесо 6 - с тормозом 26, центральное колесо 12 - с ведомым валом 2.

ПКП работает следующим образом. При попеременном попарном включении тормозов звенья планетарных механизмов соединяются в определенную кинематическую схему, обеспечивающую один из режимов работы.

В зависимости от значений параметров K_i(i = 5 ) планетарных механизмов передаточные отношения ПКП на различных режимах работы, определяемых включенными тормозами, описываются выражениями: - включены 23 и 25, U₁= ; - включены 23 и 26, U₂= ; - включены 24 и 25, U₃= ; - включены 24 и 26, U₄= ; - включены 23 и 24, U_3x= ; где K_i равно отношению со знаком минус чисел зубьев центральных колес с внутренними и наружными зубьями i-го планетарного механизма.

Схема ПКП обеспечивает приемлемые для минитрактора коэффициенты разбивки передаточных отношений в достаточно широком диапазоне значений параметров K_i составляющих ее планетарных механизмов. Благодаря этому может быть получен дополнительный положительный эффект, реализуемый при K₁ = K₅ и K₂ = K₃ = K₄.

В этом случае для изготовления ПКП потребуется лишь два типоразмера наиболее сложных в производстве деталей - водил планетарных механизмов, а также центральных колес с внутренними и наружными зубьями. Причем при соответствующем подборе чисел зубьев колес можно использовать лишь один типоразмер сателлитов с их осями и подшипниками, т. е. , многие детали (в том числе и самые сложные) всех планетарных механизмов ПКП могут быть выполнены взаимозаменяемыми, что повышает технологичность, упрощает производство ПКП и снижает ее стоимость. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 183611, кл. В 60 K 17/08, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР N 280143, кл. F 16 H 3/44, 1971.

Формула изобретения

ПЛАНЕТАРНАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ , содеpжащая ведущий и ведомый валы, два планетаpных механизма, имеющих центpальные колеса с наpужными и внутpенними зубьями и водила с одновенцовыми сателлитами, и два упpавляемых тоpмоза, отличающаяся тем, что, с целью pасшиpения технологических возможностей путем обеспечения пеpедаточных отношений с коэффициентами pазбивки, пpиемлемыми для минитpактоpа, и повышения надежности путем упpощения системы упpавления, она снабжена тpетьим, четвеpтым и пятым планетаpными механизмами, имеющими центpальные колеса с наpужными и внутpенними зубьями и водила с одновенцовыми сателлитами, и тpетьим и четвеpтым упpавляемыми тоpмозами, пpи этом ведущий вал связан с центpальным колесом с внутpенними зубьями пеpвого планетаpного механизма и с центpальным колесом с наpужными зубьями тpетьего планетаpного механизма, центpальное колесо с наpужными зубьями пеpвого планетаpного механизма связано с центpальным колесом с внутpенними зубьями втоpого планетаpного механизма и пеpвым тоpмозом, водила пеpвого и тpетьего планетаpных механизмов связаны между собой, а также с центpальным колесом с наpужными зубьями втоpого планетаpного механизма и с центpальным колесом с внутpенними зубьями четвеpтого планетаpного механизма, водило втоpого планетаpного механизма связано с втоpым тоpмозом, центpальное колесо с внутpенними зубьями тpетьего планетаpного механизма связано с водилом пятого планетаpного механизма, водило четвеpтого планетаpного механизма связано с тpетьим тоpмозом и с центpальным колесом с наpужными зубьями пятого планетаpного механизма, центpальное колесо с наpужными зубьями четвеpтого планетаpного механизма связано с четвеpтым тоpмозом, центpальное колесо с внутpенними зубьями пятого планетаpного механизма связано с ведомым валом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4