ПЛАНЕТАРНАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ Российский патент 1999 года по МПК F16H3/44 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к планетарным коробкам передач (ПКП) для трансмиссии колесных и гусеничных машин.

Известна планетарная коробка передач в составе автоматической гидромеханической передачи ГМП-4В повышенной надежности с четырьмя передачами переднего хода и одной - заднего, на которую Роспатентом выдан патент N 2064872, зарегистрированный 10.08.96, выбираемая в качестве прототипа, содержащая корпус, входной и выходной валы, две муфты, три тормоза; первый планетарный механизм, содержащий центральные колеса с наружными и внутренними зубьями, водило со сцепленными сателлитами; второй планетарный механизм, содержащий колеса с наружными и внутренними зубьями, водило, общее с первым планетарным механизмом и сателлитами; третий планетарный механизм, содержащий центральные колеса с наружными и внутренними зубьями, водило с сателлитами и центральное колесо с внутренними зубьями, соединенное с водилом первого и второго планетарных механизмов.

В известной ПКП получен кинематический диапазон 4,0, который разбит на передачи со следующими передаточными отношениями:
первая передача - 4,0;
вторая передача - 2,0;
третья передача - 1,42;
четвертая передача - 1,0;
передача заднего хода (з.х.) - (-6,2).

Недостатками известной коробки передач являются: циркуляция мощности на третьей передаче, составляющей 52% мощности приводного двигателя (по ОСТ 37.001.010-70 на передачах переднего хода циркуляции мощности недопустима), что отрицательно скажется на надежности ПКП при ее эксплуатации; с увеличением номера передачи в передаче мощности под нагрузкой работает все большее число пар зацепления зубчатых колес. Так, например, на самой ходовой третьей передаче под нагрузкой работают все планетарные механизмы. Это отрицательно сказывается на КПД коробки передач и на ее надежности. Кроме того, в ПКП применен сложный дифференциальный механизм со сцепленными сателлитами (первый планетарный механизм, читая схему слева направо), что нельзя считать обоснованным, так как заданные внешние передаточные числа можно реализовать, применив три элементарных однорядных планетарных механизма, тем самым обеспечив ей упрощение конструкции и технологичность.

Таким образом, применение указанной планетарной коробки передач на транспортных машинах не позволит эффективно использовать мощность двигателя и получить высокие тягово-скоростные показатели при различных режимах эксплуатации.

Технической задачей изобретения является повышение надежности планетарной коробки передач за счет исключения циркуляции мощности на передачах переднего хода и изменения конструкции планетарных механизмов, работающих на ходовых передачах; увеличение КПД и упрощение ее конструкции, что в целом позволит улучшить эксплуатационные характеристики транспортных средств.

Указанная техническая задача достигается тем, что заявляемая ПКП снабжена тремя однорядными планетарными механизмами, тремя тормозами и двумя муфтами; центральная шестерня с наружными зубьями первого планетарного механизма соединена с входным валом, а через первую муфту - с центральной шестерней с внутренними зубьями второго планетарного механизма, а через вторую муфту - с водилами второго и третьего планетарных механизмов и выходным валом; центральная шестерня с наружными зубьями второго планетарного механизма соединена с центральной шестерней с наружными зубьями третьего планетарного механизма, а на центральных шестернях с внутренними зубьями первого и третьего планетарных механизмов и на центральных шестернях с внешними зубьями второго и третьего планетарных механизмов установлены тормоза.

Таким образом, заявляемая ПКП соответствует критерию "новизна".

Изобретение поясняется кинематической схемой ( см. чертеж). Планетарная коробка передач содержит корпус 1, входной 2 и выходной 3 валы, две муфты М4 и М5, три тормоза Т6, Т7, Т8; первый планетарный механизм, содержащий центральную шестерню 9 с наружными зубьями, центральную шестерню 10 с внутренними зубьями и водило 11 с сателлитами 12; второй планетарный механизм; содержащий центральную шестерню 13 с наружными зубьями, центральную шестерню 14 с внутренними зубьями и водило 15 с сателлитами 16; третий планетарный механизм, содержащий центральную шестерню 17 с наружными зубьями, центральную шестерню 18 с внутренними зубьями и водило 19 с сателлитами 20. На центральной шестерне 10 с внутренними зубьями первого планетарного механизма и на центральной шестерне 18 с внутренними зубьями третьего планетарного механизма установлены тормоза Т6 и Т8. Водило 11 первого планетарного механизма соединено с центральной шестерней 14 с внутренними зубьями второго планетарного механизма. Входной вал 2 соединен с центральной шестерней 9 с наружными зубьями первого планетарного механизма и через муфту М4 - с водилом 11 первого планетарного механизма и центральной шестерней 14 с внутренними зубьями второго планетарного механизма, а через муфту М5 - с выходным валом 3. На центральных шестернях 13 и 17 с наружными зубьями второго и третьего планетарных механизмов, соединенных между собой, установлен тормоз Т7. Водило 15 второго планетарного механизма и водило 19 третьего планетарного механизма соединены между собой и с выходным валом 3.

Планетарная коробка передач работает следующим образом. При включении муфт и тормозов в соответствии с таблицей (см. в конце описания) звенья планетарных механизмов соединяются в определенную для каждой передачи кинематическую схему, в результате чего мощность входного вала 2 планетарной коробки передач к выходному валу 3 передается соответствующим этой схеме передаточным отношением.

Как видим, разбивка передач выполнена по геометрической прогрессии, что также улучшит эксплуатационные характеристики транспортных средств.

При изготовлении заявляемой ПКП используется существующее на заводах промышленное оборудование. Таким образом, заявляемая ПКП соответствует критерию "промышленная применимость".

Список литературы
1. ОСТ 37.001.010-70. Передачи гидромеханические. Технические требования.

2. Антонов А.С. Комплексные силовые передачи. Теория силового потока и расчет передающих систем. Л.: Машиностроение, 1981 г., 495 с.

3. Цитович И.С., Альгин В.Б., Грицкевич В.В. Анализ и синтез планетарных коробок передач автомобилей и тракторов. Минск. Наука и техника, 1997 г., 223 с.

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

5. Автоматическая гидромеханическая передача ГМП-4В. АО "Кировский завод", завод "Трансмиссия"; АО "ВНИИтрансмаш". Рекламный проспект, 2 с.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к планетарным коробкам передач для трансмиссий автомобилей и гусеничных машин. Коробка передач содержит три однорядных планетарных механизма, две муфты и три тормоза. Центральная шестерня с наружными зубьями первого планетарного механизма соединена с входным валом, через первую муфту - с водилом этого же механизма и с центральной шестерней с внутренними зубьями второго планетарного механизма, через вторую муфту - с водилами второго и третьего планетарных механизмов, связанных между собой и с выходным валом. На центральных шестернях с внутренними зубьями первого и третьего планетарных механизмов и на соединенных между собой центральных шестернях с наружными зубьями второго и третьего планетарных механизмов установлены тормоза. Такое выполнение коробки передач позволяет упростить ее конструкцию, повысить надежность и увеличить КПД. 1 ил., 1 табл.

Планетарная коробка передач, содержащая корпус, входной и выходной валы, две муфты, три тормоза, три планетарных механизма, два из которых являются однорядными планетарными механизмами, на центральных шестернях с внутренними зубьями первого и третьего планетарных механизмов установлены тормоза, центральные шестерни с наружными зубьями второго и третьего планетарных механизмов соединены между собой, а водило третьего планетарного механизма связано с выходным валом, отличающаяся тем, что первый планетарный механизм выполнен однорядным, центральная шестерня с наружными зубьями которого соединена с входным валом и через первую муфту - с водилом этого же механизма и с центральной шестерней с внутренними зубьями второго планетарного механизма, а через вторую муфту - с водилами второго и третьего планетарных механизмов, соединенных между собой и с выходным валом, а на центральных шестернях с наружными зубьями второго и третьего планетарных механизмов установлен тормоз.