Планетарная коробка передач

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к коробкам передач, применяемым преимущественно в трансмиссиях транспортных средств. Планетарная коробка передач содержит два дифференциальных механизма планетарного типа, один из которых - трехзвенный, другой - пятизвенный. Первая эпициклическая шестерня пятизвенного дифференциального механизма связана с выходным валом, вторая эпициклическая шестерня - с первым тормозом. Первая солнечная шестерня этого же механизма связана со вторым тормозом, а вторая солнечная шестерня через первую фрикционную муфту - с входным валом. Эпициклическая шестерня трехзвенного дифференциального механизма связана с третьим тормозом, его солнечная шестерня - с входным валом. Водила обоих дифференциальных механизмов соединены между собой. Вторая фрикционная муфта установлена между двумя любыми звеньями трехзвенного дифференциального механизма. Увеличено число передач и увеличен диапазон передаточных чисел. 1 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к коробкам передач, применяемым преимущественно в трансмиссиях самоходных транспортных средств.

Известны планетарные коробки передач транспортных средств, содержащие несколько дифференциальных механизмов планетарного типа и пять фрикционных элементов управления.

Получение передач происходит за счет попарного включения элементов управления. Например, коробка передач, приведенная в журнале "Автомобильная промышленность", N 11, 1990, с. 37, рис. 1,б, содержит входной и выходной валы, три трехзвенных дифференциальных механизма планетарного типа, три управляемых тормоза и две управляемые фрикционные муфты. Попарным включением фрикционных элементов получают четыре передачи переднего хода и две заднего. Эпициклическая шестерня первого дифференциального механизма связана с водилами второго и третьего дифференциальных механизмов. Солнечная шестерня первого дифференциального механизма связана с солнечной шестерней второго дифференциального механизма, с первым тормозом и через первую фрикционную муфту с входным валом. Водило этого же дифференциального механизма связано со вторым тормозом. Эпициклическая шестерня второго дифференциального механизма связана с солнечной шестерней третьего и через вторую фрикционную муфту с входным валом. Эпициклическая шестерня третьего дифференциального механизма связана с третьим тормозом.

К недостаткам коробки передач можно отнести недостаточное количество передач и сравнительно небольшой диапазон передаточных чисел, ограничивающий ее применение.

Наиболее близка к предлагаемой принятая за прототип коробка передач по заявке EP N 0041730 от 10.06.81 (приоритет Франции, 11.06.80, FP 8013606).

Она имеет входной и выходной валы, один пятизвенный дифференциальный механизм планетарного типа, три управляемых тормоза и две управляемые фрикционные муфты. Пятизвенный механизм имеет две эпициклические шестерни, две солнечные шестерни, водило и блок сателлитов. Первая эпициклическая шестерня дифференциального механизма связана с выходным валом, вторая - с первым тормозом. Первая солнечная шестерня связана со вторым тормозом, а вторая солнечная шестерня через первую фрикционную муфту - с входным валом. Первая солнечная шестерня также связана через вторую фрикционную муфту с входным валом, а водило - с третьим тормозом.

При попарном включении элементов управления получаются четыре передачи переднего хода и две заднего.

Недостатком этой коробки передач является недостаточное количество передач и невозможность получения большого диапазона передаточных чисел, что ограничивает ее применение на транспортных машинах различного назначения.

Решаемая задача изобретения - увеличение числа передач и увеличение диапазона передаточных чисел.

Поставленная задача достигается тем, что коробка передач содержит входной и выходной валы, три управляемых тормоза и две управляемые фрикционные муфты, пятизвенный дифференциальный механизма планетарного типа, имеющий две эпициклические шестерни, две солнечные шестерни, водило и блок сателлитов, причем первая эпициклическая шестерня связана с выходным валом, вторая эпициклическая шестерня - с первым тормозом, первая солнечная шестерня - со вторым тормозом, а вторая солнечная шестерня через первую фрикционную муфту - с входным валом.

Кроме того, коробка передач снабжена дополнительным трехзвенным дифференциальным механизмом планетарного типа, имеющим эпициклическую шестерню, солнечную шестерню, водило и блок сателлитов, причем его эпициклическая шестерня связана с третьим тормозом, солнечная шестерня - с входным валом, водило - с водилом пятизвенного дифференциального механизма. Вторая фрикционная муфта установлена между двумя любыми звеньями трехзвенного дифференциального механизма.

Коробка передач имеет 7 передач переднего хода (вместо 4-х у прототипа), одну заднего и режим остановки выходного вала.

Схема коробки передач позволяет обеспечить увеличенный диапазон передаточных чисел за счет получения дополнительной ускоряющей (7-й) передачи и замедленных первой и второй передач, причем первая передача может иметь передаточное число (в зависимости от выбранных параметров дифференциальных механизмов) от 20 до 40.

На чертеже представлена кинематическая схема коробки передач с ориентировочным соблюдением взаимного расположения ее составных частей.

Коробка передач содержит входной 1 и выходной 2 валы, установленные в картере 3, один трехзвенный 4 и один пятизвенный 5 механизмы дифференциального типа. Первая эпициклическая шестерня 6 пятизвенного дифференциального механизма 5 связана с выходным валом 2. Вторая эпициклическая шестерня 7 этого же механизма связана с тормозом 8. Солнечная шестерня 9 связана через фрикционную муфту 10 с входным валом 1, а солнечная шестерня 11 с тормозом 12.

Водило 13 пятизвенного дифференциального механизма 5 соединено с водилом 14 трехзвенного дифференциального механизма 4. Его солнечная шестерня 15 связана с входным валом 1, а эпициклическая шестерня 16 - с тормозом 17 и через фрикционную муфту 18 с солнечной шестерней 15.

Пятизвенный дифференциальный механизм 5 имеет блок сателлитов 19.

Трехзвенный дифференциальный механизм 4 имеет блок сателлитов 20.

Коробка передач работает следующим образом.

Для получения первой передачи включают тормоз 8 и тормоз 17. Поток мощности передается через входной вал 1, солнечную шестерню 15, блок сателлитов 20, водило 14, водило 13, блок сателлитов 19 на эпициклическую шестерню 6 и далее на выходной вал 2.

На второй передаче включают тормоз 8 и фрикционную муфту 18. Поток мощности через сблокированный трехзвенный механизм 4, водило 14, водило 13, блок сателлитов 19, эпициклическую шестерню 6 передается на выходной вал 2.

На третьей передаче включают тормоз 17 и тормоз 12. Поток мощности через входной вал 1, солнечную шестерню 15, блок сателлитов 20, водило 14, водило 13, блок сателлитов 19, эпициклическую шестерню 6 передается на выходной вал 2.

Для получения четвертой передачи включаются тормоз 12 и фрикционная муфта 10. Поток мощности, передаваемый от входного вала 1, разделяется на две части, из которых первая через солнечную шестерню 15, блок сателлитов 20, водило 14, водило 13 передается на блок сателлитов 19, а вторая часть через фрикционную муфту 10, солнечную шестерню 9 передается также на блок сателлитов 19. На блок сателлитов 19 обе части сливаются и общий поток мощности передается через эпициклическую шестерню 6 на выходной вал 2.

На пятой передаче включаются фрикционная муфта 10 и тормоз 12. Поток мощности от входного вала 1 через фрикционную муфту 10 передается на солнечную шестерню 9 и далее через блок сателлитов 19, эпициклическую шестерню 6 на выходной вал 2.

На шестой передаче включаются фрикционные муфты 10 и 18. Поток мощности от входного вала 1 через сблокированные дифференциальные механизмы 4 и 5 передается на выходной вал 2.

На седьмой передаче включаются фрикционная муфта 18 и тормоз 12. Поток мощности от входного вала 1 через сблокированный дифференциальный механизм 4 передается на водило 13 и далее через блок сателлитов 19, эпициклическую шестерню 6 на выходной вал 2.

На заднем ходу включаются фрикционная муфта 10 и тормоз 8. Поток мощности от входного вала 10 через фрикционную муфту 10, солнечную шестерню 9, блок сателлитов 19, эпициклическую шестерню 6 передается на выходной вал 2.

На режиме остановки выходного вала включаются тормоза 8 и 12. При этом останавливаются все звенья дифференциального механизма 5, включая эпициклическую шестерню 6, связанную с выходным валом 2.

Особенностью данной коробки передач является наличие большего числа передач переднего хода, чем в прототипе (семь вместо четырех), и увеличенного диапазона передаточных чисел при сохранении количества фрикционных элементов управления. Это позволяет при сохранении габаритов получить более высокие функциональные характеристики. Возможность получения больших передаточных чисел на низших передачах (первой и второй) обеспечивает широкое применение коробки передач не только на скоростных транспортных машинах, но и на машинах высокой проходимости, тягачах, а также строительно-дорожных и специальных автомобилях.

Формула изобретения

Планетарная коробка передач, содержащая входной и выходной валы, три управляемых тормоза и две управляемые фрикционные муфты, пятизвенный дифференциальный механизм планетарного типа, имеющий две эпициклические шестерни, две солнечные шестерни, водило и блок сателлитов, причем первая эпициклическая шестерня связана с выходным валом, вторая эпициклическая шестерня - с первым тормозом, первая солнечная шестерня - со вторым тормозом, вторая солнечная шестерня через первую фрикционную муфту - с входным валом, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным трехзвенным дифференциальным механизмом планетарного типа, имеющим эпициклическую шестерню, солнечную шестерню, водило и блок сателлитов, причем его эпициклическая шестерня связана с третьим тормозом, солнечная шестерня - с входным валом, водило - с водилом пятизвенного дифференциального механизма, а вторая фрикционная муфта установлена между двумя любыми звеньями трехзвенного дифференциального механизма.

РИСУНКИ

Рисунок 1