Изобретение относится к области автотранспортного машиностроения и касается конструкции ступенчатой планетарной коробки передач, которая может быть использована в автоматических трансмиссиях, управляемых с помощью электронного блока и гидравлики, и предназначенных для транспортных средств.
Крутящий момент и частота вращения двигателя преобразуются трансмиссией в соответствии с изменением условий движения транспортного средства для обеспечения движения транспортного средства как вперед, так и назад.
В состав автоматической трансмиссии входит гидродинамический преобразователь крутящего момента (гидротрансформатор), в котором кинетическая энергия рабочей жидкости используется для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя на входное звено коробки передач. Далее расположена, как правило, коробка передач планетарного типа, обеспечивающая изменение крутящего момента на движителе и его частоты вращения. Коробка передач так же включает в себя фрикционные элементы управления, которые по своему назначению делятся на две группы: тормоза и муфты. Фрикционные муфты соединяют элементы планетарного механизма между собой. Фрикционные тормоза соединяют элементы планетарного механизма с картером коробки передач.
Использование коробок передач планетарного типа в автоматических трансмиссиях транспортных средств, обусловлено возможностью получения малогабаритной компактной по компоновке конструкции, легко вписывающейся в ограниченное габаритами кузова пространство.
В настоящее время планетарные коробки передач, используемые для легковых и грузовых автомобилей, а так же гусеничной техники военного и гражданского назначения и состоящие из четырех планетарных рядов обеспечивают шесть или семь передач переднего хода. Для увеличения количества передач, например, для получения восьми или более передач переднего хода разработчики, занимающиеся проектированием и производством автоматических трансмиссий, используют, или большее количество планетарных рядов, что усложняет конструкцию коробки передач, или увеличивают количество степеней свободы, что усложняет систему управления коробкой передач. К тому же при переключении передач происходит разрыв мощности. То есть выключаются сразу два элемента управления. Это приводит к повышенному износу фрикционных дисков и элементов планетарных рядов.
Известна гидромеханическая коробка передач, содержащая гидродинамический преобразователь крутящего момента и планетарный редуктор, водило четвертого планетарного ряда, которого связано с коронной шестерней третьего планетарного ряда и фрикционным тормозом с картером коробки передач, коронная шестерня четвертого планетарного ряда связана с водилом третьего планетарного ряда, которое является выходным звеном коробки передач, выходной элемент гидродинамического преобразователя крутящего момента связан фрикционной управляемой муфтой с солнечной шестерней третьего планетарного ряда, солнечная шестерня четвертого планетарного ряда связана фрикционным тормозом с картером коробки передач, водило второго планетарного ряда связано фрикционным тормозом с картером коробки передач, выходной элемент гидродинамического преобразователя крутящего момента связан фрикционной управляемой муфтой с водилом первого планетарного ряда и фрикционной управляемой муфтой с водилом второго планетарного ряда, солнечная шестерня первого планетарного ряда связана с солнечной шестерней третьего планетарного ряда, солнечная шестерня второго планетарного ряда связана с водилом третьего планетарного ряда и с коронной шестерней первого планетарного ряда, водило первого планетарного ряда связано с коронной шестерней второго планетарного ряда (JP 52-77970, F 16 H 3/62 от 30.06.1977 года).
Данная коробка передач содержит для изменения отношения крутящего момента между входным и выходным звеньями три фрикционных муфты и три тормоза. В коробке-прототипе переключение передач происходит за счет попарного включения шести фрикционных элементов управления звеньями планетарных рядов. Это позволяет получить семь передач переднего хода и одну передачу заднего хода.
Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по увеличению числа передач переднего хода до девяти и, как следствие, диапазона передаточных чисел коробки передач при сохранении кинематической схемы коробки передач с четырьмя планетарными рядами и упрощения конструкции за счет использования простых планетарных рядов с отрицательным внутренним передаточным отношением. Достигаемый при этом технический результат заключается в расширении кинематических возможностей коробки передач, увеличении ее долговечности, а так же позволяет существенно расширить число типов транспортных средств, в которые можно установить коробку передач с такой кинематической схемой.
Указанный технический результат достигается тем, что в гидромеханической коробке передач, содержащей гидродинамический преобразователь крутящего момента и планетарный редуктор, водило четвертого планетарного ряда, которого связано с коронной шестерней третьего планетарного ряда и фрикционным тормозом с картером коробки передач, коронная шестерня четвертого планетарного ряда связана с водилом третьего планетарного ряда, которое является выходным звеном коробки передач, выходной элемент гидродинамического преобразователя крутящего момента связан фрикционной управляемой муфтой с солнечной шестерней третьего планетарного ряда, солнечная шестерня четвертого планетарного ряда связана фрикционным тормозом с картером коробки передач, водило второго планетарного ряда связано фрикционным тормозом с картером коробки передач, выходной элемент гидродинамического преобразователя крутящего момента связан с коронной шестерней первого планетарного ряда, солнечная шестерня первого планетарного ряда связана фрикционным тормозом с картером коробки передач, выходной элемент гидродинамического преобразователя крутящего момента связан с солнечной шестерней второго планетарного ряда, водило первого планетарного ряда связано с водилом второго планетарного ряда, выходной элемент гидродинамического преобразователя крутящего момента связан фрикционной управляемой муфтой с коронной шестерней третьего планетарного ряда, коронная шестерня второго планетарного ряда связана с солнечной шестерней четвертого планетарного ряда.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Соединение коронной шестерни третьего планетарного ряда через фрикционную управляемую муфту с водилом второго планетарного ряда позволило получить одиннадцать передач переднего хода и одну передачу заднего хода.
Соединение солнечной шестерни третьего планетарного ряда через фрикционную управляемую муфту с водилом третьего планетарного ряда позволило получить десять передач переднего хода и две передачи заднего хода.
Соединение коронной шестерни четвертого планетарного ряда через фрикционную управляемую муфту с водилом четвертого планетарного ряда позволило получить десять передач переднего хода и две передачи заднего хода.
Соединение коронной шестерни третьего планетарного ряда через фрикционную управляемую муфту с солнечной шестерней третьего планетарного ряда позволило получить десять передач переднего хода и две передачи заднего хода.
Соединение коронной шестерни третьего планетарного ряда через фрикционную управляемую муфту с коронной шестерней второго планетарного ряда позволило получить десять передач переднего хода и две передачи заднего хода.
Соединение одновременно коронной шестерни третьего планетарного ряда через фрикционную управляемую муфту с водилом второго планетарного ряда и солнечной шестерни третьего планетарного ряда через фрикционную управляемую муфту с водилом третьего планетарного ряда позволило получить двенадцать передач переднего хода и две передачи заднего хода.
Соединение одновременно коронной шестерни третьего планетарного ряда через фрикционную управляемую муфту с водилом второго планетарного ряда и коронной шестерни четвертого планетарного ряда через фрикционную управляемую муфту с водилом четвертого планетарного ряда позволило получить двенадцать передач переднего хода и две передачи заднего хода.
Соединение одновременно коронной шестерни третьего планетарного ряда через фрикционную управляемую муфту с водилом второго планетарного ряда и коронной шестерни третьего планетарного ряда через фрикционную управляемую муфту с солнечной шестерней третьего планетарного ряда позволило получить двенадцать передач переднего хода и две передачи заднего хода.
Соединение одновременно коронной шестерни третьего планетарного ряда через фрикционную управляемую муфту с водилом второго планетарного ряда и коронной шестерни третьего планетарного ряда через фрикционную управляемую муфту с коронной шестерней второго планетарного ряда позволило получить двенадцать передач переднего хода и две передачи заднего хода.
Настоящее изобретение поясняется конкретным примером, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата приведенной совокупностью признаков.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где
на фиг.1 изображена кинематическая схема гидромеханической девятиступенчатой коробки передач для трансмиссии транспортного средства с одной передачей заднего хода;
на фиг.2 - план угловых скоростей гидромеханической девятиступенчатой коробки передач для трансмиссии транспортного средства с одной передачей заднего хода;
на фиг.3 - кинематическая схема гидромеханической одиннадцатиступенчатой коробки передач для трансмиссии транспортного средства с одной передачей заднего хода;
на фиг.4 - кинематическая схема гидромеханической десятиступенчатой коробки передач для трансмиссии транспортного средства с двумя передачами заднего хода;
на фиг.5 - кинематическая схема гидромеханической десятиступенчатой коробки передач для трансмиссии транспортного средства с двумя передачами заднего хода;
на фиг.6 - кинематическая схема гидромеханической десятиступенчатой коробки передач для трансмиссии транспортного средства с двумя передачами заднего хода;
на фиг.7 - кинематическая схема гидромеханической десятиступенчатой коробки передач для трансмиссии транспортного средства с двумя передачами заднего хода;
на фиг.8 - кинематическая схема гидромеханической двенадцатиступенчатой коробки передач для трансмиссии транспортного средства с двумя передачами заднего хода;
на фиг.9 - кинематическая схема гидромеханической двенадцатиступенчатой коробки передач для трансмиссии транспортного средства с двумя передачами заднего хода;
на фиг.10 - кинематическая схема гидромеханической двенадцатиступенчатой коробки передач для трансмиссии транспортного средства с двумя передачами заднего хода;
на фиг.11 - кинематическая схема гидромеханической двенадцатиступенчатой коробки передач для трансмиссии транспортного средства с двумя передачами заднего хода;
на фиг.12 - план угловых скоростей гидромеханической двенадцатиступенчатой коробки передач для трансмиссии транспортного средства с двумя передачами заднего хода.
Согласно изобретения гидромеханическая коробка передач, содержащая гидродинамический преобразователь крутящего момента и планетарный редуктор, водило четвертого планетарного ряда, которого связано с коронной шестерней третьего планетарного ряда и фрикционным тормозом с картером коробки передач, коронная шестерня четвертого планетарного ряда связана с водилом третьего планетарного ряда, которое является выходным звеном коробки передач, выходной элемент гидродинамического преобразователя крутящего момента связан фрикционной управляемой муфтой с солнечной шестерней третьего планетарного ряда, солнечная шестерня четвертого планетарного ряда связана фрикционным тормозом с картером коробки передач, водило второго планетарного ряда связано фрикционным тормозом с картером коробки передач, выходной элемент гидродинамического преобразователя крутящего момента связан с коронной шестерней первого планетарного ряда, солнечная шестерня первого планетарного ряда связана фрикционным тормозом с картером коробки передач, выходной элемент гидродинамического преобразователя крутящего момента связан с солнечной шестерней второго планетарного ряда, водило первого планетарного ряда связано с водилом второго планетарного ряда, выходной элемент гидродинамического преобразователя крутящего момента связан фрикционной управляемой муфтой с коронной шестерней третьего планетарного ряда, коронная шестерня второго планетарного ряда связана с солнечной шестерней четвертого планетарного ряда.
Для получения одиннадцати передач переднего хода и одной передачи заднего хода по первому примеру реализации кинематической схемы коронная шестерня третьего планетарного ряда может быть связана фрикционной управляемой муфтой с водилом второго планетарного ряда.
Для получения десяти передач переднего хода и двух передач заднего хода по первому примеру реализации кинематической схемы солнечная шестерня третьего планетарного ряда может быть связана фрикционной управляемой муфтой с водилом третьего планетарного ряда.
Для получения десяти передач переднего хода и двух передач заднего хода по первому примеру реализации кинематической схемы коронная шестерня четвертого планетарного ряда может быть связана фрикционной управляемой муфтой с водилом четвертого планетарного ряда.
Для получения десяти передач переднего хода и двух передач заднего хода по первому примеру реализации кинематической схемы коронная шестерня третьего планетарного ряда может быть связана фрикционной управляемой муфтой с солнечной шестерней третьего планетарного ряда.
Для получения десяти передач переднего хода и двух передач заднего хода по первому примеру реализации кинематической схемы коронная шестерня третьего планетарного ряда может быть связана фрикционной управляемой муфтой с коронной шестерней второго планетарного ряда.
Для получения двенадцати передач переднего хода и двух передач заднего хода по второму примеру реализации кинематической схемы солнечная шестерня третьего планетарного ряда может быть связана фрикционной управляемой муфтой с водилом третьего планетарного ряда.
Для получения двенадцати передач переднего хода и двух передач заднего хода по второму примеру реализации кинематической схемы коронная шестерня четвертого планетарного ряда может быть связана фрикционной управляемой муфтой с водилом четвертого планетарного ряда.
Для получения двенадцати передач переднего хода и двух передач заднего хода по второму примеру реализации кинематической схемы коронная шестерня третьего планетарного ряда может быть связана фрикционной управляемой муфтой с солнечной шестерней третьего планетарного ряда.
Для получения двенадцати передач переднего хода и двух передач заднего хода по второму примеру реализации кинематической схемы коронная третьего планетарного ряда может быть связана фрикционной управляемой муфтой с коронной шестерней второго планетарного ряда.
Ниже приводится пример конкретного исполнения гидромеханической коробки передач для автоматической трансмиссии, например, легкового автомобиля повышенной проходимости.
Автоматическая гидромеханическая коробка передач, реализующая девять передач переднего хода и одну передачу заднего хода, содержит картер 1, гидродинамический преобразователь крутящего момента 2 (гидротрансформатор), входное звено 3, выходное звено 4 и планетарный редуктор, в состав которого входят планетарные ряды, две фрикционные муфты и четыре фрикционных тормоза.
В коробке передач согласно изобретения планетарный редуктор состоит из четырех планетарных рядов. Первый планетарный ряд состоит из солнечной шестерни 5, водила 6 сателлитов и коронной шестерни 7 (эпицикла). Второй планетарный ряд состоит из солнечной шестерни 8, водила 9 сателлитов и коронной шестерни 10 (эпицикла). Третий планетарный ряд состоит из солнечной шестерни 11 водила 12 сателлитов и коронной шестерни 13 (эпицикла). Четвертый планетарный ряд состоит из солнечной шестерни 14 водила 15 сателлитов и коронной шестерни 16 (эпицикла).
Солнечная шестерня 5 первого планетарного ряда соединяется с картером 1 коробки передач фрикционным тормозом 17. Фрикционный тормоз 18 соединяет с картером 1 коробки передач связанные между собой водило 6 первого планетарного рада и водило 9 второго планетарного ряда. Фрикционный тормоз 19 соединяет с картером 1 коробки передач связанные между собой коронную шестерню 10 второго планетарного ряда и солнечную шестерню 14 четвертого планетарного ряда. Фрикционный тормоз 20 соединяет с картером 1 коробки передач связанные между собой водило 15 четвертого планетарного ряда и коронную шестерню 13 третьего планетарного рада.
Выходное звено 3 гидродинамического преобразователя крутящего момента связано фрикционной муфтой 21 со связанными между собой коронной шестерней 13 третьего планетарного ряда и водилом 15 четвертого планетарного ряда, а так же фрикционной муфтой 22 с солнечной шестерней 11 третьего планетарного ряда. Солнечная шестерня 8 второго планетарного ряда и коронная шестерня 7 первого планетарного ряда связаны с входным звеном 3.
Такое выполнение коробки передач по сравнению с известными коробками передач, состоящими из четырех рядов разработанных компаниями HYUNDAY, AISIN SEIKI, GENERAL MOTORS и др. позволяют получить девять передач переднего хода и одну передачу заднего хода, используя для этого четыре планетарных ряда и шесть фрикционных элементов управления. Оснащение коробки передач девятью передачами переднего хода позволило внести изменения в передаточные отношения и порядок попарного включения фрикционных элементов управления. Изменение конструкции и параметров солнечной шестерни, водила, сателлитов и зубчатых колес планетарных ряда позволило расширить диапазон коробки передач, а так же позволит использовать при различных режимах движения использовать только часть передач не ухудшая тяговых характеристик. Изменение конструкции и последовательность попарного включения элемента управления позволило добиться того, что при переключении отсутствует разрыв мощности. Так же удалось улучшить динамические характеристики коробки передач и расширить кинематические возможности коробки передач, увеличить ее долговечность, а так же существенно расширить число типов транспортных средств, в которые можно установить коробку передач с такой кинематической схемой.
Предлагаемая согласно изобретения автоматическая коробка передач работает следующим образом.
После начала движения транспортного средства последовательным переключением передач от 1-й до 9-й осуществляется его разгон до требуемой скорости движения. При нахождении коробки передач в нейтральном положении ни один из фрикционных элементов управления не включен.
На первой передаче переднего хода включаются тормоз 18 и 20, то есть угловая скорость коронной шестерни 13 третьего планетарного ряда, связанной с водилом 15 четвертого планетарного ряда, и водила 6 первого планетарного ряда, связанного с водилом 9 второго планетарного ряда, равна нулю.
Крутящий момент с входного звена 3 через солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда передается на коронную шестерню 10 второго планетарного ряда и связанную с ним солнечную шестерню 14 четвертого планетарного ряда, а с нее на коронную шестерню 16 четвертого планетарного ряда и связанную с ней выходное звено 4.
При переключении на вторую передачу переднего хода тормоз 18 выключается, и включается муфта 22, тормоз 20 остается включенным. Таким образом, угловая скорость коронной шестерни 13 третьего планетарного ряда, связанной с водилом 15 четвертого планетарного ряда, равна нулю, а угловая скорость солнечной шестерни 11 третьего планетарного ряда равна угловой скорости входного звена 3.
Крутящий момент с входного звена 3 через включенную фрикционную муфту 22 передается на солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда и далее на водило 12 третьего планетарного ряда, связанное, непосредственно, с выходным звеном 4.
При переключении на третью передачу переднего хода выключается тормоз 20 и включается тормоз 18, муфта 22 остается включенной. Таким образом, угловая скорость водила 6 первого планетарного ряда и связанного с ним водила 9 второго планетарного ряда равна нулю, а угловая скорость солнечной шестерни 11 третьего планетарного ряда равна угловой скорости входного звена 3.
Крутящий момент с входного звена 3 через включенную фрикционную муфту 22 передается на солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда и далее на водило 12 третьего планетарного ряда, где разделяется и передается на связанное с водилом 12 третьего планетарного ряда выходное звено 4, а так же передается на коронную шестерню 16 четвертого планетарного ряда. С коронной шестерни 16 четвертого планетарного ряда крутящий момент передается на водило 15 четвертого планетарного ряда, где разделяется и передается на связанную с ней коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда и далее на водило 12 третьего планетарного ряда, а так же на солнечную шестерню 14 четвертого планетарного ряда и связанную с ней коронную шестерню 10 второго планетарного ряда и далее на солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда и далее объединяется с потоком крутящего момента с входного звена 3.
При переключении на четвертую передачу переднего хода выключается тормоз 18 и включается тормоз 19, муфта 22 остается включенной. Таким образом, угловая скорость солнечной шестерни 14 четвертого планетарного ряда и связанной с ней коронной шестерни 10 второго планетарного ряда равна нулю, а угловая скорость солнечной шестерни 11 третьего планетарного ряда равна угловой скорости входного звена 3.
Крутящий момент с входного звена 3 через включенную фрикционную муфту 22 передается на солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда и далее на водило 12 третьего планетарного ряда, где разделяется и передается на связанное с водилом 12 третьего планетарного ряда выходное звено 4, а так же через коронную шестерню 16 четвертого планетарного ряда крутящий момент передается на водило 15 четвертого планетарного ряда и далее через связанную с ней коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда передается на водило 12 третьего планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с солнечной шестерни 11 третьего планетарного ряда.
При переключении на пятую передачу переднего хода выключается тормоз 19 и включается тормоз 17, муфта 22 остается включенной. Таким образом, угловая скорость солнечной шестерни 5 первого планетарного ряда равна нулю, а угловая скорость солнечной шестерни 11 третьего планетарного ряда равна угловой скорости входного звена 3.
Крутящий момент с входного звена 3 разделяется и через коронную шестерню 7 первого планетарного ряда передается на водило 6 первого планетарного ряда и связанное с ним водило 9 второго планетарного ряда, а так же через включенную фрикционную муфту 22 передается на солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда и далее на водило 12 третьего планетарного ряда. Крутящий момент с водила 9 второго планетарного ряда разделяется и передается через солнечную шестерню 14 четвертого планетарного ряда на водило 15 четвертого планетарного ряда, а так же передается на солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда и далее объединяется с потоком крутящего момента с входного звена 3. Крутящий момент с водила 12 третьего планетарного ряда разделяется и передается на связанное с водилом 12 третьего планетарного ряда выходное звено 4, а так же через коронную шестерню 16 четвертого планетарного ряда передается на водило 15 четвертого планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с солнечной шестерни 14 четвертого планетарного ряда и передается на коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда и далее на водило 12 третьего планетарного ряда.
При переключении на шестую передачу переднего хода выключается тормоз 17 и включается муфта 21, муфта 22 остается включенной. Таким образом, угловая скорость входного звена 3 равна угловой скорости солнечной шестерни 11 третьего планетарного ряда и угловой скорости коронной шестерни 13 третьего планетарного ряда, связанной с водилом 15 четвертого планетарного ряда.
Крутящий момент с входного звена 3 разделяется и через включенную фрикционную муфту 21 передается на коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда, а так же через включенную фрикционную муфту 22 передается на солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда. Оба потока объединяются на водиле 12, связанном, непосредственно, с выходным звеном 4.
При переключении на седьмую передачу переднего хода выключается муфта 22 и включается тормоз 17, муфта 21 остается включенной. Таким образом, угловая скорость входного звена 3 равна угловой скорости коронной шестерни 13 третьего планетарного ряда, связанной с водилом 15 четвертого планетарного ряда, а угловая скорость солнечной шестерни 5 первого планетарного ряда равна нулю.
Крутящий момент с входного звена 3 разделяется и через солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда передается на водило 9 второго планетарного ряда, а так же через включенную фрикционную муфту 22 передается на коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда связанное с ней водило 15 четвертого планетарного ряда. Крутящий момент с водила 15 четвертого планетарного ряда разделяется и передается на коронную шестерню 16 четвертого планетарного ряда, связанную, непосредственно, с выходным звеном 4, а так же через солнечную шестерню 14 четвертого планетарного ряда и связанную с ней коронную шестерню 10 второго планетарного ряда передается на водило 9 второго планетарного ряда, где объединяется с потоком момента с солнечной шестерни 8 второго планетарного ряда и передается на водило 6 первого планетарного ряда и далее через коронную шестерню 7 первого планетарного ряда передается на входное звено 3.
При переключении на восьмую передачу переднего хода выключается тормоз 17 и включается тормоз 19, муфта 21 остается включенной. Таким образом, угловая скорость входного звена 3 равна угловой скорости коронной шестерни 13 третьего планетарного ряда, связанной с водилом 15 четвертого планетарного ряда, а угловая скорость солнечной шестерни 14 четвертого планетарного ряда, связанной с коронной шестерней 10 второго планетарного ряда, равна нулю.
Крутящий момент с входного звена 3 через включенную фрикционную муфту 21 передается на водило 15 четвертого планетарного ряда и далее на коронную шестерню 16 четвертого планетарного ряда, связанную, непосредственно, с выходным звеном 4.
При переключении на девятую передачу переднего хода выключается тормоз 19 и включается тормоз 18, муфта 21 остается включенной. Таким образом, угловая скорость входного звена 3 равна угловой скорости коронной шестерни 13 третьего планетарного ряда, связанной с водилом 15 четвертого планетарного ряда, а угловая скорость водила 6 первого планетарного ряда, связанного с водилом 9 второго планетарного ряда, равна нулю.
Крутящий момент с входного звена 3 разделяется и через включенную фрикционную муфту 21 передается на коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда и связанное с ней водило 15 четвертого планетарного ряда, а так же через солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда передается на коронную шестерню 10 второго планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню 14 четвертого планетарного ряда и далее на водило 15 четвертого планетарного ряда, где объединяется с потоком момента с коронной шестерни 13 третьего планетарного ряда и передается на коронную шестерню 16 четвертого планетарного ряда, связанную, непосредственно, с выходным звеном 4.
На передаче заднего хода включается тормоз 20 и тормоз 17. Таким образом, угловая скорость солнечной шестерни 5 первого планетарного равна нулю и угловая скорость водила 15 четвертого планетарного ряда, связанного с коронной шестерней 13 третьего планетарного ряда, равна нулю.
Крутящий момент с входного звена 3 через включенную фрикционную муфту 15 передается на солнечную шестерню 5 первого планетарного ряда, а с нее через водило 6 первого планетарного ряда передается на коронную шестерню 7 первого планетарного ряда и связанное с ним водило 12 третьего планетарного ряда, связанное, непосредственно, с выходным звеном 4.
При введении фрикционной управляемой муфты 23, соединяющей связанные между собой водило 9 второго планетарного ряда и водило 6 первого планетарного ряда, со связанными между собой коронной шестерней 13 третьего планетарного ряда и водилом 15 четвертого планетарного ряда, коробка передач может реализовывать одиннадцать передач переднего хода и одну передачу заднего хода.
При переключении на десятую передачу переднего хода включается тормоз 19 и муфта 23. Таким образом, угловая скорость солнечной шестерни 14 четвертого планетарного ряда и связанной с ней коронной шестерни 10 второго планетарного ряда равна нулю, а угловая скорость связанных между собой водила 9 второго планетарного ряда и водила 6 первого планетарного ряда равна угловой скорости связанных между собой коронной шестерней 13 третьего планетарного ряда и водила 15 четвертого планетарного ряда.
Крутящий момент с входного звена 3 через солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда передается на водило 9 второго планетарного ряда и далее через включенную фрикционную муфту 23 передается на коронную шестерню 13 третьего планетарного и связанное с ней водило 15 четвертого планетарного ряда, с которого передается на коронную шестерню 16 четвертого планетарного ряда, связанную, непосредственно, с выходным звеном 4.
При переключении на одиннадцатую передачу переднего хода выключается тормоз 19 и включается тормоз 17, муфта 23 остается включенной. Таким образом, угловая скорость солнечной шестерни 5 первого планетарного ряда равна нулю, а угловая скорость связанных между собой водила 9 второго планетарного ряда и водила 6 первого планетарного ряда равна угловой скорости связанных между собой коронной шестерней 13 третьего планетарного ряда и водила 15 четвертого планетарного ряда.
Крутящий момент с входного звена 3 через коронную шестерню 7 первого планетарного ряда передается на водило 6 первого планетарного ряда и связанное с ним водило 9 второго планетарного ряда, где разделяется и передается на солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда и далее объединяется с потоком момента с входного звена 3, а так же через включенную фрикционную муфту 23 передается на коронную шестерню 13 третьего планетарного и связанное с ней водило 15 четвертого планетарного ряда. На водиле 15 четвертого планетарного ряда крутящий момент разделяется и передается на коронную шестерню 16 четвертого планетарного ряда, связанную непосредственно с выходным звеном 4, а так же через солнечную шестерню 14 четвертого планетарного и связанную с ней коронную шестерню 10 второго планетарного ряда передается на водило 9 второго планетарного ряда, на котором объединяется с потоком момента с водила 6 первого планетарного ряда.
При введении фрикционной управляемой муфты 24, соединяющей солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда, и связанные между собой водило 12 третьего планетарного ряда и коронную шестерню 16 четвертого планетарного ряда, связанные непосредственно с выходным звеном 4, коробка передач может реализовывать десять передач переднего хода и две передачи заднего хода.
При переключении на десятую передачу переднего хода включается тормоз 17 и муфта 24. Таким образом, угловая скорость солнечной шестерни 5 первого планетарного ряда равна нулю, а угловая скорость солнечной шестерни 11 третьего планетарного ряда равна угловой скорости связанных между собой водила 12 третьего планетарного ряда и коронной шестерней 13 третьего планетарного ряда, связанных, непосредственно, с выходным звеном 4.
Крутящий момент с входного звена 3 через коронную шестерню 7 первого планетарного ряда передается на водило 6 первого планетарного ряда и связанное с ним водило 9 второго планетарного ряда, где разделяется и передается на солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда и далее объединяется с потоком момента с входного звена 3, а так же через коронную шестерню 10 второго планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню 14 четвертого планетарного ряда передается на водило 15 четвертого планетарного ряда и связанную с ней коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда и далее передается на водило 12 третьего планетарного ряда, где разделяется на три потока. Первый поток крутящего момента через солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда передается на включенную фрикционную муфту 24 и далее на водило 12 третьего планетарного ряда, где объединяется с потоком момента с коронной шестерни 13 третьего планетарного ряда. Второй поток крутящего момента передается на коронную шестерню 16 четвертого планетарного ряда и далее на водило 15 четвертого планетарного ряда, где объединяется с потоком момента с солнечной шестерни 14 четвертого планетарного ряда. Третий поток крутящего момента передается, непосредственно, на выходное звено 4.
При переключении на вторую передачу заднего хода включается тормоз 18 и муфта 24. Таким образом, угловая скорость водила 6 первого планетарного ряда, связанного с водилом 9 второго планетарного ряда, равна нулю, а угловая скорость солнечной шестерни 11 третьего планетарного ряда равна угловой скорости связанных между собой водила 12 третьего планетарного ряда и коронной шестерней 13 третьего планетарного ряда, связанных, непосредственно, с выходным звеном 4.
Крутящий момент с входного звена 3 через солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда передается на коронную шестерню 10 второго планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню 14 четвертого планетарного ряда и далее через водило 15 четвертого планетарного ряда и связанную с ней коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда передается на водило 12 третьего планетарного ряда, где разделяется на три потока. Первый поток крутящего момента. Первый поток крутящего момента через солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда передается на включенную фрикционную муфту 24 и далее на водило 12 третьего планетарного ряда, где объединяется с потоком момента с коронной шестерни 13 третьего планетарного ряда. Второй поток крутящего момента передается на коронную шестерню 16 четвертого планетарного ряда и далее на водило 15 четвертого планетарного ряда, где объединяется с потоком момента с солнечной шестерни 14 четвертого планетарного ряда. Третий поток крутящего момента передается, непосредственно, на выходное звено 4.
При введении фрикционной управляемой муфты 25, соединяющей связанные между собой коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда и водило 15 четвертого планетарного ряда, и связанные между собой водило 12 третьего планетарного ряда и коронную шестерню 16 четвертого планетарного ряда, связанные, непосредственно, с выходным звеном 4, коробка передач может реализовывать десять передач переднего хода и две передачи заднего хода.
При переключении на десятую передачу переднего хода включается тормоз 17 и муфта 25. Таким образом, угловая скорость солнечной шестерни 5 первого планетарного ряда равна нулю, а угловая скорость связанных между собой коронной шестерни 13 третьего планетарного ряда и водила 15 четвертого планетарного ряда равна угловой скорости связанных между собой водила 12 третьего планетарного ряда и коронной шестерней 13 третьего планетарного ряда, связанных, непосредственно, с выходным звеном 4.
Крутящий момент с входного звена 3 через коронную шестерню 7 первого планетарного ряда передается на водило 6 первого планетарного ряда и связанное с ним водило 9 второго планетарного ряда, где разделяется и передается на солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда и далее объединяется с потоком момента с входного звена 3, а так же через коронную шестерню 10 второго планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню 14 четвертого планетарного ряда передается на водило 15 четвертого планетарного ряда и далее на включенную фрикционную муфту 25, где разделяется и передается, непосредственно, на выходное звено 4, а так же на коронную шестерню 16 четвертого планетарного ряда и далее на водило 15 четвертого планетарного ряда, где объединяется с потоком момента с солнечной шестерни 14 четвертого планетарного ряда.
При переключении на вторую передачу заднего хода включается тормоз 18 и муфта 25. Таким образом, угловая скорость водила 6 первого планетарного ряда, связанного с водилом 9 второго планетарного ряда, равна нулю, а угловая скорость связанных между собой коронной шестерни 13 третьего планетарного ряда и водила 15 четвертого планетарного ряда равна угловой скорости связанных между собой водила 12 третьего планетарного ряда и коронной шестерней 13 третьего планетарного ряда, связанных, непосредственно, с выходным звеном 4.
Крутящий момент с входного звена 3 через солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда передается на коронную шестерню 10 второго планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню 14 четвертого планетарного ряда и далее передается на водило 15 четвертого планетарного ряда и далее на включенную фрикционную муфту 25, где разделяется и передается, непосредственно, на выходное звено 4, а так же на коронную шестерню 16 четвертого планетарного ряда и далее на водило 15 четвертого планетарного ряда, где объединяется с потоком момента с солнечной шестерни 14 четвертого планетарного ряда.
При введении фрикционной управляемой муфты 26, соединяющей связанные между собой коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда и водило 15 четвертого планетарного ряда и солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда, коробка передач может реализовывать десять передач переднего хода и две передачи заднего хода.
При переключении на десятую передачу переднего хода включается тормоз 17 и муфта 26. Таким образом, угловая скорость солнечной шестерни 5 первого планетарного ряда равна нулю, а угловая скорость связанных между собой коронной шестерни 13 третьего планетарного ряда и водила 15 четвертого планетарного ряда равна угловой скорости солнечной шестерни 11 третьего планетарного ряда.
Крутящий момент с входного звена 3 через коронную шестерню 7 первого планетарного ряда передается на водило 6 первого планетарного ряда и связанное с ним водило 9 второго планетарного ряда, где разделяется и передается на солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда и далее объединяется с потоком момента с входного звена 3, а так же через коронную шестерню 10 второго планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню 14 четвертого планетарного ряда передается на водило 15 четвертого планетарного ряда и связанную с ним коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда, где разделяется на два потока. Первый поток крутящего момента передается на водило 12 третьего планетарного ряда. Второй поток крутящего момента через включенную фрикционную муфту 26 передается на солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда и далее на водило 12 третьего планетарного ряда, где объединяется с первым потоком крутящего момента. На водиле 12 третьего планетарного ряда поток крутящего момента разделяется и передается, непосредственно, на выходное звено 4, а так же на коронную шестерню 16 четвертого планетарного ряда и далее на водило 15 четвертого планетарного ряда, где объединяется с потоком момента с солнечной шестерни 14 четвертого планетарного ряда.
При переключении на вторую передачу заднего хода включается тормоз 18 и муфта 26. Таким образом, угловая скорость водила 6 первого планетарного ряда, связанного с водилом 9 второго планетарного ряда, равна нулю, а угловая скорость связанных между собой коронной шестерни 13 третьего планетарного ряда и водила 15 четвертого планетарного ряда равна угловой скорости солнечной шестерни 11 третьего планетарного ряда.
Крутящий момент с входного звена 3 через солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда передается на коронную шестерню 10 второго планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню 14 четвертого планетарного ряда и далее передается на водило 15 четвертого планетарного ряда и связанную с ним коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда, где разделяется на два потока. Первый поток крутящего момента передается на водило 12 третьего планетарного ряда. Второй поток крутящего момента через включенную фрикционную муфту 26 передается на солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда и далее на водило 12 третьего планетарного ряда, где объединяется с первым потоком крутящего момента. На водиле 12 третьего планетарного ряда поток крутящего момента разделяется и передается, непосредственно, на выходное звено 4, а так же на коронную шестерню 16 четвертого планетарного ряда и далее на водило 15 четвертого планетарного ряда, где объединяется с потоком момента с солнечной шестерни 14 четвертого планетарного ряда.
При введении фрикционной управляемой муфты 27, соединяющей связанные между собой коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда и водило 15 четвертого планетарного ряда со связанными между собой солнечной шестерней 14 четвертого планетарного ряда и коронной шестерней 10 второго планетарного ряда, коробка передач может реализовывать десять передач переднего хода и две передачи заднего хода.
При переключении на десятую передачу переднего хода включается тормоз 17 и муфта 27. Таким образом, угловая скорость солнечной шестерни 5 первого планетарного ряда равна нулю, а угловая скорость связанных между собой коронной шестерни 13 третьего планетарного ряда и водила 15 четвертого планетарного ряда равна угловой скорости связанных между собой солнечной шестерней 14 четвертого планетарного ряда и коронной шестерней 10 второго планетарного ряда.
Крутящий момент с входного звена 3 через коронную шестерню 7 первого планетарного ряда передается на водило 6 первого планетарного ряда и связанное с ним водило 9 второго планетарного ряда, где разделяется и передается на солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда и далее объединяется с потоком момента с входного звена 3, а так же через коронную шестерню 10 второго планетарного ряда передается на включенную фрикционную муфту 27 и далее на водило 15 четвертого планетарного ряда, где разделяется и передается на коронную шестерню 16 четвертого планетарного ряда, связанную непосредственно с выходным звеном 4, а так же через солнечную шестерню 14 четвертого планетарного ряда передается на включенную фрикционную муфту 27, где объединяется с потоком крутящего момента с коронной шестерни 10 второго планетарного ряда.
При переключении на вторую передачу заднего хода включается тормоз 18 и муфта 27. Таким образом, угловая скорость водила 6 первого планетарного ряда, связанного с водилом 9 второго планетарного ряда, равна нулю, а угловая скорость связанных между собой коронной шестерни 13 третьего планетарного ряда и водила 15 четвертого планетарного ряда равна угловой скорости связанных между собой солнечной шестерней 14 четвертого планетарного ряда и коронной шестерней 10 второго планетарного ряда.
Крутящий момент с входного звена 3 через солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда передается на коронную шестерню 10 второго планетарного ряда и далее передается на включенную фрикционную муфту 27 и далее на водило 15 четвертого планетарного ряда, где разделяется и передается на коронную шестерню 16 четвертого планетарного ряда, связанную непосредственно с выходным звеном 4, а так же через солнечную шестерню 14 четвертого планетарного ряда передается на включенную фрикционную муфту 27, где объединяется с потоком крутящего момента с коронной шестерни 10 второго планетарного ряда.
При последующем одновременном введении фрикционных управляемых муфт 23, 24, 25, 26, 27 в комбинациях 23-24, 23-25, 23-26, 23-27 количество передач переднего и заднего хода складывается, а потоки крутящего момента не изменяются.
Настоящее изобретение позволяет в коробках передач, имеющих три планетарных ряда, обеспечить от шести до девяти передач переднего хода и от одной до трех передач заднего хода без увеличения количества планетарных рядов и существенного увеличения габаритов картера за счет увеличения числа элементов управления, а так же изменив последовательность попарного включения элементов управления.
Настоящее изобретение промышленно применимо, так как для его реализации не требуется специальной новой технологии и специального оборудования, кроме тех, что используются в машиностроении в производстве редукторов, в том числе и планетарных.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ | 2005 |
|
RU2283982C1 |
| ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ | 2005 |
|
RU2283981C1 |
| ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ | 2003 |
|
RU2251636C1 |
| ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ | 2003 |
|
RU2251635C1 |
| ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ | 2003 |
|
RU2251638C1 |
| ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ | 2005 |
|
RU2283979C1 |
| ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ | 2003 |
|
RU2251637C1 |
| ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ | 2005 |
|
RU2290550C1 |
| ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ | 2005 |
|
RU2290551C1 |
| ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ | 2005 |
|
RU2283782C1 |
Изобретение относится к области автотранспортного машиностроения и касается конструкции ступенчатой планетарной коробки передач, используемой в автоматических трансмиссиях транспортных средств. Гидромеханическая коробка передач, реализующая девять передач переднего хода и одну передачу заднего хода, содержит картер 1, гидротрансформатор 2, входное звено 3, выходное звено 4 и планетарный редуктор, две фрикционные муфты и четыре фрикционных тормоза. Планетарный редуктор состоит из четырех планетарных рядов. Первый планетарный ряд состоит из солнечной шестерни 5, водила 6 сателлитов и коронной шестерни 7. Второй планетарный ряд состоит из солнечной шестерни 8, водила 9 сателлитов и коронной шестерни 10. Третий планетарный ряд состоит из солнечной шестерни 11 водила 12 сателлитов и коронной шестерни 13. Четвертый планетарный ряд состоит из солнечной шестерни 14 водила 15 сателлитов и коронной шестерни 16. Солнечная шестерня 5 соединяется с картером 1 коробки передач фрикционным тормозом 17. Фрикционный тормоз 18 соединяет с картером 1 коробки передач связанные между собой водило 6 и водило 9. Фрикционный тормоз 19 соединяет с картером 1 коробки передач связанные между собой коронную шестерню 10 и солнечную шестерню 14. Фрикционный тормоз 20 соединяет с картером 1 коробки передач связанные между собой водило 15 и коронную шестерню 13. Выходное звено 3 гидротрансформатора связано фрикционной муфтой 21 со связанными между собой коронной шестерней 13 и водилом 15, а так же фрикционной муфтой 22 с солнечной шестерней 11. Солнечная шестерня 8 и коронная шестерня 7 связаны с входным звеном 3. Технический результат заключается в расширении кинематических возможностей коробки передач и увеличении ее долговечности. 9 з.п. ф-лы, 12 ил.
| JP 52077970 А, 30.06.1977 | |||
| Планетарная коробка передач | 1974 |
|
SU511450A1 |
| Прибор для автоматической записи ширины захвата плуга | 1959 |
|
SU123777A1 |
| US 3987690 A, 26.10.1976. | |||
