Планетарная коробка передач

Изобретение относится к машиностроению. Планетарная коробка передач содержит входной, промежуточный и выходной валы, четыре однорядных планетарных механизма (ПМ), две фрикционные муфты и четыре тормоза. Коробка имеет вторую передачу заднего хода, первая фрикционная муфта связана с входным и промежуточным валом, с солнечной шестерней и водилом первого ПМ и с эпициклической шестерней второго ПМ, вторая фрикционная муфта связана с промежуточным валом, с водилом первого ПМ, с эпициклической шестерней и водилом второго ПМ, с эпициклической шестерней третьего ПМ, водилом четвертого ПМ и выходным валом коробки передач, промежуточный вал связан с водилом первого ПМ и с эпициклической шестерней второго ПМ, водило второго ПМ связано с эпициклической шестерней третьего ПМ, с водилом четвертого ПМ и выходным валом коробки передач, солнечная шестерня второго ПМ связана с солнечной шестерней третьего ПМ, водило третьего ПМ связано с солнечной шестерней четвертого ПМ, а на эпициклических шестернях первого и четвертого ПМ, на солнечной шестерне второго ПМ и на водиле третьего ПМ установлены тормоза. Обеспечивается улучшение конструкции коробки передач, увеличение ее кинематического диапазона. 1 табл., 1 ил.

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к коробкам передач, применяемым в трансмиссиях транспортных средств.

Планетарная коробка передач (ПКП) содержит корпус, входной, промежуточный и выходной валы, четыре однорядных планетарных механизма, две фрикционные муфты и четыре тормоза. Входной вал коробки передач связан с солнечной шестерней первого планетарного механизма. Солнечная шестерня первого планетарного механизма через первую фрикционную муфту связана с промежуточным валом, с водилом первого планетарного механизма и с эпициклической шестерней второго планетарного механизма. Промежуточный вал коробки передач связан с первой и второй муфтами, с водилом первого планетарного механизма и эпициклической шестерней второго планетарного механизма. Солнечная шестерня второго планетарного механизма связана с солнечной шестерней третьего планетарного механизма. Водило второго планетарного механизма связано с эпициклической шестерней третьего планетарного механизма, с водилом четвертого планетарного механизма и с выходным валом коробки передач. Водило третьего планетарного механизма связано с солнечной шестерней четвертого планетарного механизма. На эпициклических шестернях первого и четвертого планетарных механизмов, на солнечной шестерне второго планетарного механизма и на водиле третьего планетарного механизма установлены тормоза.

При попарном включении элементов управления коробка передач позволяет получить шесть передач переднего хода и две передачи заднего хода: на каждой передаче включаются два элемента управления.

Такое исполнение коробки передач упрощает ее конструкцию и управление, позволяет получить максимально возможное число передач переднего и заднего хода, делает ее компактной, обеспечивает разбивку передач в кинематическом диапазоне по геометрической прогрессии, повышает ее надежность и экономичность.

Наиболее близкой к заявляемой, принятой за прототип, является известная планетарная коробка [Пат. 2651957 Российской Федерации (1)]. Указанная ПКП содержит корпус, входной, промежуточный и выходной валы, четыре однорядных планетарных механизма, две фрикционные муфты и четыре тормоза.

Входной вал коробки передач связан с эпициклической шестерней первого планетарного механизма и через первую фрикционную муфту с промежуточным валом и с водилом первого планетарного механизма. Водило первого планетарного механизма связано с промежуточным валом и солнечными шестернями второго и третьего планетарных механизмов. Водило второго планетарного механизма связано с эпициклической шестерней третьего планетарного механизма и с солнечной шестерней четвертого планетарного механизма. Промежуточный вал через вторую фрикционную муфту связан с водилом третьего планетарного механизма, с водилом четвертого планетарного механизма и с выходным валом коробки передач.

При попарном включении двух элементов управления на каждой из передач планетарная коробка передач позволяет получить шесть передач переднего хода и одну передачу заднего хода.

Указанная коробка передач имеет ряд существенных недостатков:

недостаточный кинематический диапазон, который не позволяет получить максимально возможные силы тяги на первой передаче, что снижает проходимость транспортного средства;

в коробке передач есть только одна передача заднего хода, которая в современных условиях эксплуатации не обеспечивает транспортному средству требуемую скорость движения задним ходом, высокую поворотливость, маневренность и подвижность;

невысокие средние скорости движения транспортного средства, недостаточная приемистость и экономичность, недостаточное использование мощности двигателя в связи с неудачной разбивкой передаточных чисел: разбивка передач по геометрической прогрессии выполнена только для третьей, четвертой и пятой передач со знаменателем прогрессии qIII, IV и V=1,7, на первой передаче знаменатель прогрессии qI=1,29, на второй передаче qII=1,32. Как известно (1, 3, 4), для получения высоких показателей тягово-скоростных свойств транспортных средств разбивку передач в кинематическом диапазоне следует производить по геометрической прогрессии.

Технической задачей изобретения является улучшение конструкции коробки передач, увеличение ее кинематического диапазона, получение второй передачи заднего хода, увеличение сил тяги на первой передаче, обеспечение разбивки передаточных чисел на всех передачах строго по геометрической прогрессии, что обеспечит транспортному средству повышение проходимости, улучшение приемистости, повышение средних скоростей движения, маневренности и экономичности.

Указанная техническая задача достигается тем, что заявляемая восьмиступенчатая планетарная коробка передач содержит корпус, входной, промежуточный и выходной валы, четыре однорядных планетарных механизма, две фрикционные муфты и четыре тормоза и, в отличие от прототипа, имеет вторую передачу заднего хода, первая фрикционная муфта связана с промежуточным валом, с солнечной шестерней, с водилом первого планетарного механизма и с эпициклической шестерней второго планетарного механизма, вторая фрикционная муфта связана с промежуточным валом, с водилом первого планетарного механизма, с эпициклической шестерней и водилом второго планетарного механизма, промежуточный вал связан с водилом первого планетарного механизма и с эпициклической шестерней второго планетарного механизма, водило второго планетарного механизма связано с эпициклической шестерней третьего планетарного механизма, с водилом четвертого планетарного механизма и выходным валом коробки передач, солнечная шестерня второго планетарного механизма связана с солнечной шестерней третьего планетарного механизма, водило третьего планетарного механизма связано с солнечной шестерней четвертого планетарного механизма, а на эпициклических шестернях первого и четвертого планетарных механизмов, на солнечной шестерне второго планетарного механизма и на водиле третьего планетарного механизма установлены тормоза.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема заявляемой ПКП. Она содержит входной 1, промежуточный 2 и выходной 3 валы, установленные в корпусе 4, четыре однорядных планетарных механизма (а, в, б, г), две фрикционные муфты М1 и М2 и четыре тормоза Та, Тв, Тб и Тг. Первый планетарный механизм (а) содержит солнечную шестерню 5, эпициклическую шестерню 6 и водило 7 с сателлитами 8. Второй планетарный механизм (в) содержит солнечную шестерню 9, эпициклическую шестерню 10 и водило 11 с сателлитами 12. Третий планетарный механизм (б) содержит солнечную шестерню 13, эпициклическую шестерню 14 и водило 15 с сателлитами 16. Четвертый планетарный механизм (г) содержит солнечную шестерню 17, эпициклическую шестерню 18 и водило 19 с сателлитами 20.

Входной вал 1 ПКП связан с солнечной шестерней 5 первого планетарного механизма и через фрикционную муфту М1 с водилом 7 первого планетарного механизма и эпициклической шестерней 10 второго планетарного механизма. Эпициклическая шестерня 10 второго планетарного механизма через фрикционную муфту М2 связана с водилом 11 второго планетарного механизма, с эпициклической шестерней 14 третьего планетарного механизма, с водилом 19 четвертого планетарного механизма и с выходным валом 3 коробки передач. Солнечная шестерня 9 второго планетарного механизма связана с солнечной шестерней 13 третьего планетарного механизма. Водило 15 третьего планетарного механизма связано с солнечной шестерней 17 четвертого планетарного механизма. На эпициклической шестерне 6 первого планетарного механизма и эпициклической шестерне 18 четвертого планетарного механизма, на солнечной шестерне 9 второго планетарного механизма и на водиле 15 третьего планетарного механизма установлены тормоза.

Планетарная коробка передач работает следующим образом. При включении элементов управления Та, Тв, Тб, Тг и М1, М2 в соответствии с таблицей 1 звенья планетарных механизмов соединяются в определенную для каждой передачи кинематическую схему, в результате чего мощность от входного вала 1 к выходному валу 3 передается с соответствующим этой схеме передаточным отношением.

Для получения первой передачи включают тормоза Та и Тб, что обеспечивает остановку эпициклической шестерни 6 и водила 15. Поток мощности от входного вала 1 через солнечную шестерню 5 передается на сателлиты 8 и водило 7, с которого поступает на эпициклическую шестерню 10, далее на сателлиты 12, где разделяется на две части. Первая часть потока мощности через водило 11 передается на выходной вал 3. Вторая часть потока мощности передается на солнечную шестерню 9, солнечную шестерню 13, сателлиты 16, эпициклическую шестерню 14 и на выходной вал 3, где сливается с первой частью в один поток.

На второй передаче включают тормоза Та и Тв, останавливая эпициклическую шестерню 6 и солнечную шестерню 9. Поток мощности с входного вала 1 через солнечную шестерню 5, сателлиты 8 и водило 7 передается на эпициклическую шестерню 10 и далее на сателлиты 12, водило 11 и на выходной вал 3.

На третьей передаче включают тормоз Та и фрикционную муфту М2, останавливая эпициклическую шестерню 6 и соединяя промежуточный 2 и выходной 3 валы ПКП. Поток мощности от входного вала 1 передается на солнечную шестерню 5, сателлиты 8, водило 7, и далее через муфту М2 на выходной вал 3.

На четвертой передаче включают тормоз Tб и фрикционную муфту М1, останавливая водило 15 и соединяя ведущий 1 и промежуточный 2 валы ПКП. Поток мощности от входного вала 1 поступает на фрикционную муфту М1, промежуточный вал 2, далее на эпициклическую шестерню 10, сателлиты 12, где разделяется на две части. Первая часть потока мощности с водила 11 поступает на выходной вал 3. Вторая часть потока мощности с солнечной шестерни 9 поступает на солнечную шестерню 13, сателлиты 16, эпициклическую шестерню 14 и выходной вал 3, где сливается с первой частью в один поток мощности.

На пятой передаче включают тормоз Тв и фрикционную муфту М1, останавливая солнечную шестерню 9 и соединяя ведущий 1 и промежуточный 2 валы ПКП. Поток мощности с входного вала 1, через фрикционную муфту М1 поступает на эпициклическую шестерню 10, сателлиты 12, водило 11 и далее на выходной вал 3.

На шестой передаче включают фрикционную муфту М1 и фрикционную муфту М2. Поток мощности с входного вала 1 через фрикционную муфту М1 поступает на промежуточный вал 2, фрикционную муфту М2 и далее на выходной вал 3.

На первой передаче заднего хода включают тормоз Тг и фрикционную муфту М1, останавливая эпициклическую шестерню 18 и соединяя ведущий 1 и промежуточный 2 валы ПКП. Поток мощности от входного вала 1 через фрикционную муфту М1 передается на эпициклическую шестерню 10, сателлиты 12, где разделяется на две части. Первая часть потока мощности через водило 11 передается на выходной вал 3. Вторая часть потока мощности передается через солнечную шестерню 9 на солнечную шестерню 13, сателлиты 16, где также разделяется на две части. Одна из частей передается на эпициклическую шестерню 14 и выходной вал 3, где соединяется с первым потоком мощности, а вторая часть передается на водило 15, солнечную шестерню 17, сателлиты 20, водило 19 и выходной вал 3, где сливается с первыми двумя потоками мощности в один.

На второй передаче заднего хода включают тормоз Та и Тг, останавливая эпициклические шестерни 6 и 18. Поток мощности с входного вала 1 поступает на солнечную шестерню 5, сателлиты 8, водило 7, эпициклическую шестерню 10 и на сателлиты 12, далее на водило 11, где разделяется на две части. Первая часть потока мощности передается на выходной вал 3, а вторая часть через солнечную шестерню 9 передается на солнечную шестерню 13, сателлиты 16, где также разделяется на две части. Одна часть через эпициклическую шестерню 14 передается на выходной вал 3, где суммируется с первым потоком мощности, а вторая часть через водило 15 передается на солнечную шестерню 17, сателлиты 20, водило 19 и на выходной вал 3, где суммируется с первыми двумя потоками мощности.

Конструктивными особенностями заявляемой планетарной коробки передач являются:

в заявляемой ПКП, в отличие от прототипа (1), увеличен кинематический диапазон ПКП и, как следствие, трансмиссии, что обеспечит транспортному средству повышение сил тяги, проходимости и, следовательно, повышение проходимости (у прототипа кинематический диапазон - 8,344, у заявляемой ПКП - 9,54);

в заявляемой ПКП, в отличие от прототипа (1), есть две передачи заднего хода, что позволит транспортному средству иметь более высокие скорости движения задним ходом и обеспечить тем самым более высокую подвижность;

в заявляемой ПКП, в отличие от прототипа (1), разбивка передаточных чисел в кинематическом диапазоне выполнена строго по геометрической прогрессии для всех передач (таблица 1), что обеспечит транспортному средству улучшение следующих его эксплуатационных свойств: повышение средних скоростей движения; улучшение приемистости, и, как следствие более быстрый разгон; наилучшее использование сил тяги двигателя; повышение топливной экономичности и улучшение условий работы водителя (1, 3, 4);

под нагрузкой на ходовых передачах (третьей и пятой) работает по одному планетарному механизму, на второй и четвертой передачах под нагрузкой работают по два планетарных механизма, что положительно скажется на к.п.д. коробки передач:

- первая передача - три (планетарные механизмы - а, в, б);

- вторая передача - два (планетарные механизмы - а, в);

- третья передача - один (планетарный механизм - а);

- четвертая передача - два (планетарные механизмы - в, б);

- пятая передача - один (планетарный механизм - в);

- первая передача заднего хода - три (планетарные механизмы - в, б, г);

- вторая передача заднего хода - четыре (планетарные механизмы - а, в, б, г).

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Патент на изобретение №2651957. Планетарная коробка передач с тремя степенями свободы. Федеральная служба по интеллектуальной собственности, 2018.

2. Антонов А.С. Силовые передачи колесных и гусеничных машин. Теория и расчет. Издание 2-е, переработанное и дополненное. - Л.: Машиностроение, 1975, с. 480.

3. Антонов А.С. Армейские гусеничные машины. Часть 1. - М.: Воениздат, 1973, с. 397.

4. Красненьков В.И., Вашец А.Д. Проектирование планетарных механизмов транспортных машин. - М.: Машиностроение, 1986, с. 271.

5. Тенденция развития специальных колесных шасси и тягачей военного назначения. ГАБТУ МО РФ, 21 научно-исследовательский испытательный институт. - Бронницы, 2007, с. 41.

Планетарная коробка передач, содержащая корпус, входной, промежуточный и выходной валы, четыре однорядных планетарных механизма, две фрикционные муфты и четыре тормоза, отличающаяся тем, что имеет вторую передачу заднего хода, первая фрикционная муфта связана с входным и промежуточным валом, с солнечной шестерней и водилом первого планетарного механизма и с эпициклической шестерней второго планетарного механизма, вторая фрикционная муфта связана с промежуточным валом, с водилом первого планетарного механизма, с эпициклической шестерней и водилом второго планетарного механизма, с эпициклической шестерней третьего планетарного механизма, водилом четвертого планетарного механизма и выходным валом коробки передач, промежуточный вал связан с водилом первого планетарного механизма и с эпициклической шестерней второго планетарного механизма, водило второго планетарного механизма связано с эпициклической шестерней третьего планетарного механизма, с водилом четвертого планетарного механизма и выходным валом коробки передач, солнечная шестерня второго планетарного механизма связана с солнечной шестерней третьего планетарного механизма, водило третьего планетарного механизма связано с солнечной шестерней четвертого планетарного механизма, а на эпициклических шестернях первого и четвертого планетарных механизмов, на солнечной шестерне второго планетарного механизма и на водиле третьего планетарного механизма установлены тормоза.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к механическим зубчатым передачам для передачи крутящего момента с реверсированием и может быть использовано в машиностроении. Реверсный редуктор содержит соосные входной и выходной валы, зубчатые передачи, муфту.

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. Приводное устройство для гибридного транспортного средства содержит двигатель; два электромотора и устройство деления выходной мощности от двигателя на приводную мощность и мощность, передаваемую в сторону ведущих колес.

Группа изобретений относится к машиностроению. Приводная передача для летательного аппарата содержит множество главных шестерен, при этом первая главная шестерня включает в себя стенку, ограничивающую внутренний объем, на наружной поверхности стенки выполнен наружный зубчатый венец, входящий в зацепление по меньшей мере со второй главной шестерней, во внутренний объем встроена система зубчатых колес, включающая в себя образующий коронную шестерню элемент, на внутренней поверхности которого выполнен внутренний зубчатый венец.

Изобретение относится к планетарным передачам. Двухскоростная автоматическая планетарная передача содержит корпус, планетарный ряд, фрикционную муфту, связывающую центральные колеса планетарного ряда.

Изобретение относится к трансмиссии с регулируемой скоростью. Трансмиссия (1) с регулируемой скоростью содержит планетарный зубчатый механизм (40), с которым соединены входной вал (20) и выходной вал (30), и механизм (50) регулирования скорости, изменяющий число оборотов шестерни (41) с внутренним зацеплением, солнечной шестерни (42) или водила (44) планетарной передачи.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к планетарным передачам для изменения скорости и мощности вращения двигателей. Устройство для усиления момента вращения содержит корпус, в котором смонтировано одно зубчатое колесо, взаимозацепленное с сателлитами, соединенными с водилом.

Изобретение относится к несоосной коробке передач типа 24R28. На входе МКП на двух параллельных валах свободно установлены три ряда шестерен переднего хода и ряд шестерен заднего хода для реверса, простой трехзвенный ПМ, состоящий из водила с сателлитами, которые зацеплены с солнечной шестерней и эпициклическим колесом, семь муфт переключения передач.

Изобретение относится к вально-планетарным коробкам передач. В коробке передач на двух валах свободно установлены три пары шестерен прямого хода и два ряда шестерен заднего хода, трехзвенный планетарный механизм, шесть муфт переключения передач.

Изобретение относится к механической коробке передач (МКП). На входе МКП на двух валах свободно установлены три пары шестерен, простой трехзвенный планетарный механизм, состоящий из водила с сателлитами, которые зацеплены с солнечной шестерней и эпициклическим колесом, 7 муфт переключения.

Изобретение относится к многоступенчатым механическим передачам. Планетарная коробка передач содержит входной вал, два последовательно соединенных блока коробки передач, каждый из которых снабжен планетарными механизмами.

Изобретение относится к транспортным средствам. В механической трансмиссии с гидравлическими дифференциальными связями ведущих колес и многорежимной системой электронного управления их блокировкой, осуществляется блокировка межколесных и межосевых дифференциальных связей.

Коробка передач содержит два комплекта шестерен на двух валах и синхронизатор. Комплекты находятся в зацеплении.

Изобретение относится к коробкам передач транспортных средств. Восьмиступенчатая планетарная коробка передач с четырьмя степенями свободы, которая содержит корпус, входной и выходной валы, три фрикционные муфты, три тормоза и два планетарных механизма.

Изобретение относится к машиностроению. Несоосная вально-планетарная коробка передач содержит два вала, на которых свободно установлены два ряда шестерен заднего хода и три пары шестерен прямого хода, простой трехзвенный планетарный механизм, состоящий из водила с сателлитами, которые зацеплены с солнечной шестерней и эпициклическим колесом.

Изобретение относится к коробкам передач с электроиндукционным стартером. В коробке передач между маховиком и коленчатым валом двигателя расположена двухпозиционная муфта.

Изобретение относится к трансмиссии транспортных средств (ТС). Устройство управления трансмиссией ТС содержит электронный блок управления, выполненный с возможностью во время переключения передачи мощности с первого тракта на второй тракт, во время движения ТС, приводить в действие второй и первый механизм сцепления трансмиссии так, что второй механизм сцепления включается из выключенного состояния, и затем первый механизм сцепления выключается.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, к трансмиссии транспортных машин. Использование: транспортные средства - переднеприводные легковые автомобили и грузовые автомобили малой грузоподъемности, минитракторы и т.д.

Изобретение относится к трансмиссиям транспортных средств. Способ безударного переключения ступеней коробки скоростей механической трансмиссии, заключается в том, что в момент переключения синхронизируются передаточные звенья трансмиссии путем управления скоростью и необходимым для безударного соединения углом поворота ведущей шестерни с помощью двигателя, управляемого электронной системой с датчиками положения зубьев шестерен.

При управлении транспортным средством, определяют, выполнено ли условие для выхода из фазы свободного качения. Если условие выполнено, осуществляют запуск двигателя и устанавливают частоту вращения двигателя на необходимое значение, определенное на основании скорости вращения ведущего вала трансмиссии.

Изобретение относится к четырехступенчатой трансмиссии велосипеда. Четырехступенчатая трансмиссия велосипеда содержит коробку передач, в которой соосно расположены входной и выходной валы, параллельно им расположен промежуточный вал.

Изобретение относится к машиностроению. Планетарная коробка передач содержит входной, промежуточный и выходной валы, четыре однорядных планетарных механизма, две фрикционные муфты и четыре тормоза. Коробка имеет вторую передачу заднего хода, первая фрикционная муфта связана с входным и промежуточным валом, с солнечной шестерней и водилом первого ПМ и с эпициклической шестерней второго ПМ, вторая фрикционная муфта связана с промежуточным валом, с водилом первого ПМ, с эпициклической шестерней и водилом второго ПМ, с эпициклической шестерней третьего ПМ, водилом четвертого ПМ и выходным валом коробки передач, промежуточный вал связан с водилом первого ПМ и с эпициклической шестерней второго ПМ, водило второго ПМ связано с эпициклической шестерней третьего ПМ, с водилом четвертого ПМ и выходным валом коробки передач, солнечная шестерня второго ПМ связана с солнечной шестерней третьего ПМ, водило третьего ПМ связано с солнечной шестерней четвертого ПМ, а на эпициклических шестернях первого и четвертого ПМ, на солнечной шестерне второго ПМ и на водиле третьего ПМ установлены тормоза. Обеспечивается улучшение конструкции коробки передач, увеличение ее кинематического диапазона. 1 табл., 1 ил.

Наверх