ПЛАНЕТАРНАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ Российский патент 2001 года по МПК B60K17/08 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено в трансмиссиях транспортных, дорожных, землеройных и других машин.

Известна планетарная коробка передач, содержащая корпус, вращающиеся барабаны с внутренними и наружными шлицами, ведущий и ведомый валы, планетарные ряды, состоящие из солнечных шестерен, сателлитов, эпициклов и водил, фрикционные муфты и тормозы, состоящие из дисков трения с внутренними шлицами и дисков трения с наружными шлицами, а также гидравлические бустеры включения фрикционных муфт и тормозов с нажимными дисками и отжимными устройствами, содержащими пружины и шпильки (см. Объект 172М. Техническое описание, инструкция по эксплуатации, кн. 2. Издание МО СССР, 1975).

Возрастающие требования к подвижности и маневренности транспортных машин, как правило, приводят к увеличению передаваемой через коробку передач мощности. При этом коробка передач, взятая за прототип, не обеспечивает достаточную несущую способность, долговечность и надежность. Упомянутые качества во многом определяются фрикционными муфтами и тормозами, а именно, их способностью передавать крутящие моменты и отводить тепло, выделяющееся при буксовании в момент включения и выключения.

Известны и другие недостатки коробки передач, взятой за прототип. Так, для фрикционной муфты ведущего узла, наиболее подверженной динамическим нагрузкам, свойственно расшатывание и разрушение шпилек отжимного устройства, являющихся направляющими при осевом перемещении нажимного диска. Фиксация эпицикла третьего планетарного ряда от осевого перемещения на сателлитах с помощью внутреннего кольцевого выступа на эпицикле и диска, закрепленного на эпицикле болтами, имеет недостаток, выражающийся в разрушении болтов, крепящих диск.

Указанные дефекты проявляются далеко не на каждой коробке передач, тем не менее они снижают общие показатели надежности и долговечности.

Сущность изобретения заключается в следующем:
1. Заявленное изобретение направлено на решение задачи повышения несущей способности, надежности и долговечности планетарной коробки передач без изменения ее наружных габаритных размеров.

2. При осуществлении изобретения может быть получен следующий технический результат:
а) увеличение крутящего момента, передаваемого фрикционными муфтами и тормозами и снижение удельной работы буксования;
б) исключение возможности расшатывания и разрушения шпилек отжимного устройства фрикционной муфты ведущего узла;
в) исключение возможности нарушения осевой фиксации эпицикла третьего планетарного ряда.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что планетарная коробка передач, содержащая как и коробка передач, взятая за прототип, корпус, вращающиеся барабаны с внутренними и наружными шлицами, ведущий и ведомый валы, планетарные ряды, состоящие из солнечных шестерен, сателлитов, эпициклов и водил, фрикционные муфты и тормозы, состоящие из дисков трения с внутренними шлицами и дисков трения с наружными шлицами, а также гидравлические бустеры включения фрикционных муфт и тормозов с нажимными дисками и отжимными устройствами, содержащими пружины и шпильки, содержит также во всех фрикционных муфтах и тормозах дополнительный диск трения с внутренними шлицами и диск трения с наружными шлицами, образующие по две дополнительные пары трения и размещенные в муфтах и тормозах за счет упорядочения осевых зазоров между деталями и толщин деталей без увеличения наружных габаритных размеров коробки передач.

На нажимном диске бустера включения фрикционной муфты ведущего узла выполнены наружные шлицы, взаимодействующие с внутренними шлицами вращающегося барабана, а отверстия в нажимном диске, через которые проходят шпильки отжимного устройства, закрепленные во вращающемся барабане, выполнены с такими зазорами по шпилькам, что при силовом контакте шлицев нажимного диска и вращающегося барабана исключается силовой контакт между отверстиями нажимного диска и шпильками отжимного устройства.

Эпицикл третьего планетарного ряда зафиксирован от осевого перемещения с одной стороны - с помощью наружного кольцевого выступа, выполненного на водиле и взаимодействующего с торцом внутреннего кольцевого выступа на эпицикле, с другой стороны - торцевыми поверхностями сателлитов третьего планетарного ряда, т.е. без применения болтового соединения.

Сравнение заявленного технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна".

При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявленное техническое решение не были выявлены, и поэтому они обеспечивают заявленному техническому решению соответствие условию "изобретательский уровень".

Предлагаемое техническое решение может быть использовано в промышленности, поэтому оно промышленно применимо.

Изобретение поясняется чертежом, где показана планетарная коробка передач в разрезе.

Планетарная коробка передач содержит корпус 1, вращающиеся барабаны 2, ведущий вал 3, ведомый вал 4, планетарные ряды 5, фрикционные муфты 6, тормозы 7, диски трения с внутренними шлицами 8, диски трения с наружными шлицами 9, гидравлические бустеры включения фрикционных муфт и тормозов 10, пружинные отжимные устройства 11, нажимной диск 12, шпильки пружинного отжимного устройства 13, эпицикл 14.

Работа коробки передач осуществляется следующим образом. Для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам с определенным передаточным числом в коробке передач включается определенное сочетание фрикционных муфт и тормозов. Включаются муфты и тормозы подачей масла под давлением в полость гидравлических бустеров. При включении тормоза останавливается один из элементов планетарного ряда. При включении муфты два элемента планетарного ряда блокируются в одно целое. При этом крутящий момент от двигателя передается на ведущий вал коробки передач, и далее через планетарные ряды, на ведомый вал коробки передач. В зависимости от включенной передачи, т.е. в зависимости от сочетания работы различных планетарных рядов с различными передаточными числами обеспечивается необходимый крутящий момент и скорость вращения на ведомом валу. После снятия давления масла в полостях гидравлических бустеров нажимные диски муфт и тормозов под действием пружинных отжимных устройств возвращаются в исходное положение. При этом в коробке передач устанавливается нейтраль.

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в трансмиссиях транспортных, дорожных, землеройных и других машин. Во все фрикционные муфты и тормозы планетарной коробки передач установлено по дополнительному диску трения с наружными шлицами и диску трения с внутренними шлицами, что позволяет за счет упорядочения внутренних осевых зазоров и толщин деталей без изменения наружных габаритных размеров повысить на 20-25% несущую способность коробки передач. Установка нажимного диска бустера включения фрикционной муфты ведущего узла на шлицы вращающегося барабана и обеспечение зазоров между отверстиями в нажимном диске и шпильками отжимного устройства позволяет исключить соударение нажимного диска по шпилькам, расшатывание и разрушение шпилек. Осевая фиксация эпицикла третьего планетарного ряда с помощью наружного кольцевого выступа на водиле исключает имеющееся в существующей коробке передач болтовое соединение и связанный с ним дефект, выражающийся в разрушении болтов и нарушении осевой фиксации эпицикла. 1 ил.

Планетарная коробка передач, содержащая корпус, вращающиеся барабаны с внутренними и наружными шлицами, ведущий и ведомый валы, планетарные ряды, состоящие из солнечных шестерен, сателлитов, эпициклов и водил, фрикционные муфты и тормозы, состоящие из дисков трения с внутренними шлицами и дисков трения с наружными шлицами, а также гидравлические бустеры включения фрикционных муфт и тормозов с нажимными дисками и отжимными устройствами, содержащими пружины и шпильки, отличающаяся тем, что во фрикционных муфтах и тормозах дополнительно установлен диск трения с внутренними шлицами и диск трения с наружными шлицами; на нажимном диске бустера включения фрикционной муфты выполнены наружные шлицы, имеющие возможность взаимодействовать с внутренними шлицами вращающегося барабана, а отверстия в нажимном диске и проходящие через них шпильки отжимного устройства, закрепленные в барабане, выполнены с зазором, исключающим их взаимодействие; на водиле планетарного ряда выполнен наружный кольцевой выступ, взаимодействующий с торцом внутреннего кольцевого выступа эпицикла и ограничивающий его перемещение в осевом направлении.