КОРОБКА ПЕРЕДАЧ Российский патент 2007 года по МПК F16H3/66 B60K17/10 

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.

В состав автоматической трансмиссии входит, как правило, коробка передач планетарного типа, обеспечивающая изменение крутящего момента на движителе и его частоты вращения.

Коробка передач планетарного типа состоит из планетарных рядов и фрикционных элементов управления. Планетарный ряд состоит из солнечной шестерни, которая находится в постоянном зацеплении с шестернями, которые называются сателлитами, водила с установленными в нем сателлитами, которые могут вращаться относительно своих осей и коронной шестерни, которая находится в постоянном зацеплении с сателлитами. Существуют планетарные механизмы первого и второго класса. Планетарные механизмы первого класса имеют положительное внутреннее передаточное отношение (при остановленном водиле солнечная шестерня и коронная шестерня вращаются в одну сторону). Для этого солнечная шестерня находится в постоянном зацеплении с сателлитом, который находится в зацеплении с другим сателлитом, расположенным на оси в водиле, который, в свою очередь, находится в зацеплении с коронной шестерней. Планетарные механизмы второго класса имеют отрицательное внутреннее передаточное отношение (при остановленном водиле солнечная шестерня и коронная шестерня вращаются в разные стороны). Для этого солнечная шестерня находится в постоянном зацеплении с сателлитом, который, в свою очередь, находится в зацеплении с коронной шестерней. Коробка передач также 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. Включение фрикционного элемента управления происходит за счет сжатия поршнем пакета фрикционных дисков, которые поочередно принадлежат двум связываемым элементам планетарного ряда или одному элементу планетарного ряда и картеру 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 конструкции планетарных коробок передач, используемых для транспортных средств и обеспечивающих семь передач переднего хода и одну передачу заднего хода, включают в себя три планетарных ряда и шесть или семь элементов управления. Однако такие конструкции не реализуют требуемых динамических характеристик, уменьшают кинематические возможности коробки передач, сокращают ее долговечность. Для улучшения динамических характеристик разработчики, занимающиеся проектированием и производством автоматических трансмиссий, используют четвертый планетарный ряд, что усложняет конструкцию коробки передач, либо увеличивают число ее степеней свободы. Это приводит к увеличению числа фрикционных элементов управления, которые необходимо задействовать для включения передачи, что, в свою очередь, приводит к усложнению системы управления. При этом относительные окружные скорости вращения фрикционных дисков относительно друг друга в выключенных фрикционных элементах управления достигают больших значений (90-120 м/с), что приводит к большим потерям на трение, увеличивает выделение тепла, что приводит к короблению дисков. Давление в магистрали гидравлической системы управления может достигать 2-2,5 МПа (20-25 атм), что приводит к увеличению отбора мощности для работы насоса и увеличивает требования к надежности уплотнений.

Известна коробка передач, содержащая планетарный редуктор, солнечная шестерня первого планетарного ряда которого связана с солнечной шестерней второго планетарного ряда, водило третьего планетарного ряда является выходным звеном коробки передач, водило второго планетарного ряда связано с коронной шестерней третьего планетарного ряда и фрикционным тормозом с картером коробки передач, входное звено связано с водилом первого планетарного ряда, коронная шестерня первого планетарного ряда связана фрикционным тормозом с картером коробки передач, водило первого планетарного ряда связано с коронной шестерней второго планетарного ряда, коронная шестерня первого планетарного ряда связана через фрикционную управляемую муфту с солнечной шестерней третьего планетарного ряда, солнечная шестерня третьего планетарного ряда связана фрикционной управляемой муфтой с водилом третьего планетарного ряда, фрикционной управляемой муфтой с солнечной шестерней второго планетарного ряда и фрикционной управляемой муфтой с водилом первого планетарного ряда (US 6652409 фиг.8А, F16H 3/62, от 28.08.2003).

Данная коробка передач содержит для изменения отношения крутящего момента между входным и выходным звеньями три фрикционные 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.

Однако данная коробка передач имеет существенный недостаток, заключающийся в значительном габарите по длине, обусловленном нерационально скомпонованной кинематической схемой, в которой использован принцип последовательного по длине коробки передач расположения фрикционных муфт.

Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по уменьшению номенклатуры используемых деталей. Другой технической задачей является уменьшение относительных окружных скоростей вращения фрикционных дисков относительно друг друга во фрикционных дисках в выключенных фрикционных элементах управления и уменьшение величины управляющего давления в системе управления, а также упрощение системы подачи масла под давлением во фрикционные элементы управления.

Достигаемый при этом технический результат заключается в увеличении долговечности коробки передач и динамических характеристик транспортного средства за счет снижения требований к уплотнительным элементам коробки передач, упрощения процесса сборки, уменьшения отбора мощности на работу масляного насоса, уменьшения числа фрикционных дисков во фрикционных элементах управления, что, в свою очередь, приводит к уменьшению габаритов коробки передач.

Указанный технический результат достигается тем, что коробка передач содержит планетарный редуктор, солнечная шестерня первого планетарного ряда которого связана с солнечной шестерней второго планетарного ряда, водило третьего планетарного ряда является выходным звеном коробки передач, водило второго планетарного ряда связано с коронной шестерней третьего планетарного ряда и фрикционным тормозом с картером коробки передач, входное звено связано с водилом первого планетарного ряда, коронная шестерня первого планетарного ряда связана фрикционным тормозом с картером коробки передач, входное звено связано фрикционной управляемой муфтой с водилом второго планетарного ряда и фрикционной управляемой муфтой с солнечной шестерней третьего планетарного ряда, солнечная шестерня второго планетарного ряда связана фрикционным тормозом с картером коробки передач, коронная шестерня второго планетарного ряда связана с солнечной шестерней третьего планетарного ряда, солнечная шестерня третьего планетарного ряда оснащена фрикционным тормозом для ее связи с картером коробки передач, входное звено связано с гасителем крутильных колебаний, фрикционная управляемая муфта, связывающая водило второго планетарного ряда и связанную с ним коронную шестерню третьего планетарного ряда с входным элементом коробки передач, расположена между гасителем крутильных колебаний и первым планетарным рядом, фрикционная управляемая муфта, связывающая солнечную шестерню третьего планетарного ряда и связанную с ней коронную шестерню второго планетарного ряда с входным элементом коробки передач, расположена радиально над фрикционной управляемой муфтой, связывающей водило второго планетарного ряда и связанную с ним коронную шестерню третьего планетарного ряда с входным элементом коробки передач, фрикционный управляемый тормоз, связывающий коронную шестерню третьего планетарного ряда и связанное с ней водило второго планетарного ряда с картером коробки передач, расположен радиально над вторым и третьим планетарными рядами, фрикционный управляемый тормоз, связывающий солнечную шестерню второго планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, расположен радиально над первым и вторым планетарными рядами, фрикционный управляемый тормоз, связывающий коронную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, расположен радиально над первым планетарным рядом, фрикционный управляемый тормоз, связывающий солнечную шестерню третьего планетарного ряда с картером коробки передач, расположен в крышке картера, связанной с картером коробки передач крепежными элементами, фрикционные диски фрикционного управляемого тормоза, связывающего коронную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, фрикционные диски фрикционного управляемого тормоза, связывающего солнечную шестерню первого планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню второго планетарного ряда с картером коробки передач и фрикционные диски фрикционного управляемого тормоза, связывающего коронную шестерню третьего планетарного ряда и связанное с ней водило второго планетарного ряда с картером коробки передач, выполнены одного размера, поршни, включающие фрикционные управляемые муфты, расположены в полостях, образуемых барабанами, жестко связанными с входным звеном планетарной коробки передач, поршень, включающий фрикционный управляемый тормоз, связывающий солнечную шестерню второго планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, расположен в бустере, жестко связанном с картером коробки передач, поршень, включающий фрикционный управляемый тормоз, связывающий коронную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, расположен в полости, выполненной в корпусе насоса, жестко связанном с картером коробки передач и расположенном между фрикционными управляемыми муфтами и первым планетарным рядом, поршень, включающий фрикционный управляемый тормоз, связывающий коронную шестерню третьего планетарного ряда и связанное с ней водило второго планетарного ряда с картером коробки передач, расположен в полости, выполненной в картере коробки передач, поршень, включающий фрикционный управляемый тормоз, связывающий солнечную шестерню третьего планетарного ряда с картером коробки передач, расположен в полости, выполненной в крышке картера, крутящий момент от выходного звена планетарной коробки передач передается на промежуточный вал, установленный в картере коробки передач, с которого крутящий момент передается на дифференциал, установленный в картере коробки передач.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.

На чертеже показана семиступенчатая коробка передач для трансмиссии транспортного средства с одной передачей заднего хода.

Согласно настоящему изобретению коробка передач содержит планетарный редуктор, солнечная шестерня первого планетарного ряда которого связана с солнечной шестерней второго планетарного ряда, водило третьего планетарного ряда является выходным звеном коробки передач, водило второго планетарного ряда связано с коронной шестерней третьего планетарного ряда и фрикционным тормозом с картером коробки передач, входное звено связано с водилом первого планетарного ряда, коронная шестерня первого планетарного ряда связана фрикционным тормозом с картером коробки передач.

Входное звено связано фрикционной управляемой муфтой с водилом второго планетарного ряда и фрикционной управляемой муфтой с солнечной шестерней третьего планетарного ряда, солнечная шестерня второго планетарного ряда связана фрикционным тормозом с картером коробки передач, коронная шестерня второго планетарного ряда связана с солнечной шестерней третьего планетарного ряда, солнечная шестерня третьего планетарного ряда оснащена фрикционным тормозом для ее связи с картером коробки передач, входное звено связано с гасителем крутильных колебаний.

Фрикционная управляемая муфта, связывающая водило второго планетарного ряда и связанную с ним коронную шестерню третьего планетарного ряда с входным элементом коробки передач, расположена между гасителем крутильных колебаний и первым планетарным рядом, фрикционная управляемая муфта, связывающая солнечную шестерню третьего планетарного ряда и связанную с ней коронную шестерню второго планетарного ряда с входным элементом коробки передач, расположена радиально над фрикционной управляемой муфтой, связывающей водило второго планетарного ряда и связанную с ним коронную шестерню третьего планетарного ряда с входным элементом коробки передач, фрикционный управляемый тормоз, связывающий коронную шестерню третьего планетарного ряда и связанное с ней водило второго планетарного ряда с картером коробки передач, расположен радиально над вторым и третьим планетарными рядами, фрикционный управляемый тормоз, связывающий солнечную шестерню второго планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, расположен радиально над первым и вторым планетарными рядами, фрикционный управляемый тормоз, связывающий коронную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, расположен радиально над первым планетарным рядом, фрикционный управляемый тормоз, связывающий солнечную шестерню третьего планетарного ряда с картером коробки передач, расположен в крышке картера, связанной с картером коробки передач крепежными элементами.

Фрикционные диски фрикционного управляемого тормоза, связывающего коронную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, фрикционные диски фрикционного управляемого тормоза, связывающего солнечную шестерню первого планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню второго планетарного ряда с картером коробки передач и фрикционные диски фрикционного управляемого тормоза, связывающего коронную шестерню третьего планетарного ряда и связанное с ней водило второго планетарного ряда с картером коробки передач, выполнены одного размера.

Поршни, включающие фрикционные управляемые муфты, расположены в полостях, образуемых барабанами, жестко связанными с входным звеном планетарной коробки передач, поршень, включающий фрикционный управляемый тормоз, связывающий солнечную шестерню второго планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, расположен в бустере, жестко связанном с картером коробки передач, поршень, включающий фрикционный управляемый тормоз, связывающий коронную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, расположен в полости, выполненной в корпусе насоса, жестко связанном с картером коробки передач и расположенном между фрикционными управляемыми муфтами и первым планетарным рядом, поршень, включающий фрикционный управляемый тормоз, связывающий коронную шестерню третьего планетарного ряда и связанное с ней водило второго планетарного ряда с картером коробки передач, расположен в полости, выполненной в картере коробки передач, поршень, включающий фрикционный управляемый тормоз, связывающий солнечную шестерню третьего планетарного ряда с картером коробки передач, расположен в полости, выполненной в крышке картера.

Крутящий момент от выходного звена планетарной коробки передач передается на промежуточный вал, установленный в картере коробки передач, с которого крутящий момент передается на дифференциал, установленный в картере коробки передач.

Ниже рассматривается пример конкретного исполнения коробки передач.

Автоматическая коробка передач, реализующая семь передач переднего хода и одну передачу заднего хода, содержит картер коробки передач 1, крышку картера 3 и корпус насоса 2, гаситель крутильных колебаний 4, входное звено 5, выходное звено 6 и планетарный редуктор, в состав которого входят планетарные ряды, две фрикционные управляемые муфты и четыре фрикционных управляемых тормоза.

В коробке передач согласно изобретению планетарный редуктор состоит из трех планетарных рядов. Первый планетарный ряд состоит из солнечной шестерни 7, водила 8 сателлитов и коронной шестерни 9 (эпицикла). Второй планетарный ряд состоит из солнечной шестерни 10, водила 11 сателлитов и коронной шестерни 12 (эпицикла). Третий планетарный ряд состоит из солнечной шестерни 13, водила 14 сателлитов и коронной шестерни 15 (эпицикла). Входное звено 5 соединяется фрикционной управляемой муфтой 16 со связанными между собой водилом 11 второго планетарного ряда и коронной шестерней 15 третьего планетарного ряда, и фрикционной управляемой муфтой 17 со связанными между собой солнечной шестерней 13 третьего планетарного ряда и коронной шестерней 12 второго планетарного ряда.

Коронная шестерня 9 первого планетарного ряда соединяется с картером 1 коробки передач фрикционным управляемым тормозом 18.

Фрикционный управляемый тормоз 19 соединяет с картером 1 коробки передач связанные между собой солнечную шестерню 7 первого планетарного ряда и солнечную шестерню 10 второго планетарного ряда.

Фрикционный управляемый тормоз 20 соединяет с картером 1 коробки передач связанные между собой водило 11 второго планетарного ряда и коронную шестерню 15 третьего планетарного ряда.

Фрикционный управляемый тормоз 21 соединяет с крышкой картера 3 связанные между собой коронную шестерню 12 второго планетарного ряда и солнечную шестерню 13 третьего планетарного ряда.

В барабанах, связанных со входным звеном 5 коробки передач, выполнены полости, в которых установлены: поршень 22, сжимающий фрикционные диски фрикционной управляемой муфты 16, и поршень 23, сжимающий фрикционные диски фрикционной управляемой муфты 17. В радиальном направлении поршень 23 расположен дальше поршня 22 от продольной оси коробки передач.

В корпусе насоса 2 выполнена полость, в которой установлен поршень 24, сжимающий фрикционные диски фрикционной управляемой муфты 18.

Поршень 25, сжимающий фрикционные диски фрикционного управляемого тормоза 19, установлен в бустере 28; бустер 28 жестко установлен в картере коробки передач 1. В картере коробки передач 1 выполнена полость, в которой установлен поршень 26, сжимающий фрикционные диски фрикционного управляемого тормоза 20.

В крышке картера 3 выполнена полость, в которой установлен поршень 27, сжимающий фрикционные диски фрикционного управляемого тормоза 21, также установленного в крышке картера 3.

Выходное звено 6 через промежуточный вал 29 связано с дифференциалом 30.

Такое выполнение коробки передач по сравнению с известными семиступенчатыми коробками передач типа MERCEDES 7G-TRONIC, BMW SMG III и др. позволяет получить семь передач переднего хода и одну передачу заднего хода, используя для этого три планетарных ряда и шесть фрикционных элементов управления. При этом в предлагаемой схеме не происходит разрыва мощности при переключении передач.

Оснащение коробки передач седьмой передачей переднего хода позволило внести изменения в передаточные отношения и порядок попарного включения фрикционных элементов управления, а также позволило отказаться от гидротрансформатора и на его место установить гаситель крутильных колебаний, который имеет намного меньшие размеры и массу. Изменение конструкции и последовательность попарного включения элемента управления позволили добиться того, что при переключении отсутствует разрыв мощности. Также удалось улучшить динамические характеристики коробки передач и расширить кинематические возможности коробки передач, увеличить ее долговечность, а также существенно расширить число типов транспортных средств, в которые можно установить коробку передач с такой кинематической схемой.

Также удалось уменьшить относительные окружные скорости вращения фрикционных дисков относительно друг друга в выключенных фрикционных элементах управления и уменьшить величины управляющего давления в системе управления, а также упростить систему подачи масла под давлением во фрикционные элементы управления. Все это ведет к расширению кинематических возможностей коробки передач, увеличению ее долговечности, снижению требований к уплотнительным элементам коробки передач, а также позволяет уменьшить отбор мощности на работу масляного насоса, уменьшить число фрикционных дисков во фрикционных элементах управления, что, в свою очередь, приводит к уменьшению габаритов коробки передач.

Предлагаемая согласно изобретению автоматическая коробка передач работает следующим образом.

После начала движения транспортного средства последовательным переключением передач от 1-й до 7-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 за счет сжатия поршнем 24, установленным в корпусе насоса 2, фрикционных дисков включается фрикционный тормоз 18, за счет сжатия поршнем 26, установленным в картере коробки передач 1, фрикционных дисков включается фрикционный тормоз 20. Таким образом, угловые скорости коронной шестерни 9 первого планетарного ряда, водила 11 второго планетарного ряда и связанной с ним коронной шестерни 15 третьего планетарного ряда равны нулю.

Крутящий момент с входного звена 5 через водило 8 первого планетарного ряда передается на солнечную шестерню 7 первого планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню 10 второго планетарного ряда и далее через коронную шестерню 12 второго планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню 13 третьего планетарного ряда передается на водило 14 третьего планетарного ряда, связанное непосредственно с выходным звеном 6.

При переключении на вторую передачу переднего хода выключается фрикционный тормоз 18 и за счет сжатия поршнем 23, установленным в полости, образованной в барабане, связанном со входным звеном 5, фрикционных дисков включается фрикционная муфта 17, фрикционный тормоз 20 остается включенным. Таким образом, угловая скорость водила 11 второго планетарного ряда, связанного с коронной шестерней 15 третьего планетарного ряда, равна нулю, а угловая скорость входного звена 5 равна угловой скорости солнечной шестерни 13 третьего планетарного ряда и связанной с ней коронной шестерни 12 второго планетарного ряда.

Крутящий момент с входного звена 5 через включенную фрикционную муфту 17 передается на солнечную шестерню 13 третьего планетарного ряда и далее на водило 14 третьего планетарного ряда, связанное непосредственно с выходным звеном 6.

При переключении на третью передачу переднего хода выключается фрикционный тормоз 20 и за счет сжатия поршнем 24, установленным в корпусе насоса 2, фрикционных дисков включается фрикционный тормоз 18, фрикционная муфта 17 остается включенной. Таким образом, угловая скорость коронной шестерни 9 первого планетарного ряда равна нулю, а угловая скорость входного звена 5 равна угловой скорости солнечной шестерни 13 третьего планетарного ряда и связанной с ней коронной шестерни 12 второго планетарного ряда.

Крутящий момент с входного звена 5 через включенную фрикционную муфту 17 передается на солнечную шестерню 13 третьего планетарного ряда, где разделяется и передается на водило 14 третьего планетарного ряда, а также на коронную шестерню 12 второго планетарного ряда и далее на водило 11 второго планетарного ряда, где разделяется на два потока. Первый поток крутящего момента через коронную шестерню 15 третьего планетарного ряда передается на водило 14 третьего планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с солнечной шестерни 13 третьего первого планетарного ряда и далее передается на выходное звено 6. Второй поток крутящего момента передается через солнечную шестерню 10 второго планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню 7 первого планетарного ряда на водило 8 первого планетарного ряда и далее объединяется с потоком крутящего момента с входного звена 5.

При переключении на четвертую передачу переднего хода выключается фрикционный тормоз 18 и за счет сжатия поршнем 25, установленным в бустере 28, фрикционных дисков включается тормоз 19, муфта 17 остается включенной. Таким образом, угловая скорость солнечной шестерни 7 первого планетарного ряда, связанной с солнечной шестерней 10 второго планетарного ряда, равна нулю, а угловая скорость входного звена 5 равна угловой скорости солнечной шестерни 13 третьего планетарного ряда, связанной с коронной шестерней 12 второго планетарного ряда.

Крутящий момент с входного звена 5 через включенную фрикционную муфту 17 передается на солнечную шестерню 13 третьего планетарного ряда, где разделяется и передается на водило 14 третьего планетарного ряда, а также через коронную шестерню 12 второго планетарного ряда передается на водило 11 второго планетарного ряда и связанную с ним коронную шестерню 15 третьего планетарного ряда и далее на водило 14 третьего планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с солнечной шестерни 13 третьего планетарного ряда и далее передается на выходное звено 6.

При переключении на пятую передачу переднего хода выключается фрикционный тормоз 18 и за счет сжатия поршнем 22, установленном в входном звене 5, фрикционных дисков включается фрикционная муфта 16, фрикционная муфта 17 остается включенной. Таким образом, угловая скорость входного звена 5 равна угловой скорости коронной шестерни 15 третьего планетарного ряда, связанной с водилом 11 второго планетарного ряда, а угловая скорость входного звена 5 равна угловой скорости солнечной шестерни 13 третьего планетарного ряда, связанной с коронной шестерней 12 второго планетарного ряда.

Крутящий момент с входного звена 5 разделяется и через включенную фрикционную муфту 17 передается на солнечную шестерню 13 третьего планетарного ряда и далее на водило 14 третьего планетарного ряда, а также через включенную фрикционную муфту 16 передается на водило 11 второго планетарного ряда и связанную с ним коронную шестерню 15 третьего планетарного ряда и далее на водило 14 третьего планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с солнечной шестерни 13 третьего планетарного ряда и передается на выходное звено 6.

При переключении на шестую передачу переднего хода выключается муфта 17 и за счет сжатия поршнем 25, установленным в бустере 28, фрикционных дисков включается фрикционный тормоз 19, фрикционная муфта 16 остается включенной. Таким образом, угловая скорость входного звена 5 равна угловой скорости коронной шестерни 15 третьего планетарного ряда, связанной с водилом 11 второго планетарного ряда, а угловая скорость солнечной шестерни 10 второго планетарного ряда, связанной с солнечной шестерней 7 первого планетарного ряда, равна нулю.

Крутящий момент с входного звена 5 через включенную фрикционную муфту 16 передается на водило 11 второго планетарного ряда, где разделяется и через коронную шестерню 12 второго планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню 13 третьего планетарного ряда передается на водило 14 третьего планетарного ряда, а также через коронную шестерню 15 третьего планетарного ряда передается на водило 14 третьего планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с солнечной шестерни 13 третьего планетарного ряда и далее передается на выходное звено 6.

При переключении на седьмую передачу переднего хода выключается тормоз 19 и за счет сжатия поршнем 24, установленным в корпусе насоса 2, фрикционных дисков включается фрикционный тормоз 18, муфта 16 остается включенной. Таким образом, угловая скорость входного звена 5 равна угловой скорости коронной шестерни 15 третьего планетарного ряда, связанной с водилом 11 второго планетарного ряда, а угловая скорость коронной шестерни 9 первого планетарного ряда равна нулю.

Крутящий момент с входного звена 5 разделяется и через включенную фрикционную муфту 16 передается на водило 11 второго планетарного ряда, а также через водило 8 первого планетарного ряда передается на солнечную шестерню 7 первого планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню 10 второго планетарного ряда и далее передается на водило 11 второго планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с включенной фрикционной муфты 16. На водиле 11 второго планетарного ряда крутящий момент разделяется и передается через коронную шестерню 15 третьего планетарного ряда на водило 14 третьего планетарного ряда, а также через коронную шестерню 12 второго планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню 13 третьего планетарного ряда на водило 14 третьего планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с коронной шестерни 15 третьего планетарного ряда и далее передается на выходное звено 6.

На передаче заднего хода за счет сжатия поршнем 24, установленным в корпусе насоса 2, фрикционных дисков включается фрикционный тормоз 18, и за счет сжатия поршнем 27, установленным в крышке картера 3, фрикционных дисков включается фрикционный тормоз 21. Таким образом, угловая скорость коронной шестерни 9 первого планетарного ряда равна нулю, и угловая скорость коронной шестерни 12 второго планетарного ряда, связанной с солнечной шестерней 13 третьего планетарного ряда, равна нулю.

Крутящий момент с входного звена 5 через водило 8 первого планетарного ряда передается на солнечную шестерню 7 первого планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню 10 второго планетарного ряда и далее через водило 11 второго планетарного ряда и связанную с ним коронную шестерню 15 третьего планетарного ряда передается на водило 16 третьего планетарного ряда, связанное непосредственно с выходным звеном 6.

Настоящее изобретение позволяет в коробках передач, имеющих три планетарных ряда, обеспечить семь передач переднего хода и одну передачу заднего хода без увеличения количества планетарных рядов, а также уменьшить относительные окружные скорости вращения фрикционных дисков относительно друг друга в выключенных фрикционных элементах управления и уменьшить величину управляющего давления масла в системе 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.

Изобретение относится к области автотранспортного машиностроения и касается конструкции ступенчатой планетарной коробки передач. Автоматическая коробка передач, реализующая семь передач переднего хода и одну передачу заднего хода, содержит картер (1) коробки передач, крышку (3) картера и корпус (2) насоса, гаситель крутильных колебаний (4), входное звено (5), выходное звено (6) и планетарный редуктор, в состав которого входят три планетарных ряда, две фрикционные управляемые муфты и четыре фрикционных управляемых тормоза. Первый планетарный ряд состоит из солнечной шестерни (7), водила (8) сателлитов и коронной шестерни (9). Второй планетарный ряд состоит из солнечной шестерни (10), водила (11) сателлитов и коронной шестерни (12). Третий планетарный ряд состоит из солнечной шестерни (13), водила (14) сателлитов и коронной шестерни (15). Входное звено (5) соединяется фрикционной управляемой муфтой (16) с водилом (11) и коронной шестерней (15), и фрикционной управляемой муфтой (17) с солнечной шестерней (13) и коронной шестерней (12). Коронная шестерня (9) соединяется с картером (1) коробки передач фрикционным управляемым тормозом (18). Фрикционный управляемый тормоз (19) соединяет с картером (1) коробки передач солнечную шестерню (7) и солнечную шестерню (10). Фрикционный управляемый тормоз (20) соединяет с картером (1) коробки передач водило (11) и коронную шестерню (15). Фрикционный управляемый тормоз (21) соединяет с крышкой (3) картера коронную шестерню (12) и солнечную шестерню (13). В барабанах, связанных с входным звеном (5) коробки передач, выполнены полости, в которых установлены поршни (22) и (23). В корпусе (2) насоса выполнена полость, в которой установлен поршень (24). Поршень (25) установлен в бустере (28), жестко установленном в картере (1) коробки передач. В картере (1) коробки передач выполнена полость, в которой установлен поршень (26). В крышке (3) картера выполнена полость, в которой установлен поршень (27). Выходное звено (6) через промежуточный вал (29) связано с дифференциалом (30). Технический результат заключается в расширении кинематических возможностей коробки передач, увеличении долговечности коробки передач и улучшении динамических характеристик транспортного средства. 1 ил.

Коробка передач, содержащая планетарный редуктор, солнечная шестерня первого планетарного ряда которого связана с солнечной шестерней второго планетарного ряда, водило третьего планетарного ряда является выходным звеном коробки передач, водило второго планетарного ряда связано с коронной шестерней третьего планетарного ряда и фрикционным тормозом с картером коробки передач, входное звено связано с водилом первого планетарного ряда, коронная шестерня первого планетарного ряда связана фрикционным тормозом с картером коробки передач, отличающаяся тем, что входное звено связано фрикционной управляемой муфтой с водилом второго планетарного ряда и фрикционной управляемой муфтой с солнечной шестерней третьего планетарного ряда, солнечная шестерня второго планетарного ряда связана фрикционным тормозом с картером коробки передач, коронная шестерня второго планетарного ряда связана с солнечной шестерней третьего планетарного ряда, солнечная шестерня третьего планетарного ряда оснащена фрикционным тормозом для ее связи с картером коробки передач, входное звено связано с гасителем крутильных колебаний, фрикционная управляемая муфта, связывающая водило второго планетарного ряда и связанную с ним коронную шестерню третьего планетарного ряда с входным элементом коробки передач, расположена между гасителем крутильных колебаний и первым планетарным рядом, фрикционная управляемая муфта, связывающая солнечную шестерню третьего планетарного ряда и связанную с ней коронную шестерню второго планетарного ряда с входным элементом коробки передач, расположена радиально над фрикционной управляемой муфтой, связывающей водило второго планетарного ряда и связанную с ним коронную шестерню третьего планетарного ряда с входным элементом коробки передач, фрикционный управляемый тормоз, связывающий коронную шестерню третьего планетарного ряда и связанное с ней водило второго планетарного ряда с картером коробки передач, расположен радиально над вторым и третьим планетарными рядами, фрикционный управляемый тормоз, связывающий солнечную шестерню второго планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, расположен радиально над первым и вторым планетарными рядами, фрикционный управляемый тормоз, связывающий коронную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, расположен радиально над первым планетарным рядом, фрикционный управляемый тормоз, связывающий солнечную шестерню третьего планетарного ряда с картером коробки передач, расположен в крышке картера, связанной с картером коробки передач крепежными элементами, фрикционные диски фрикционного управляемого тормоза, связывающего коронную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, фрикционные диски фрикционного управляемого тормоза, связывающего солнечную шестерню первого планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню второго планетарного ряда с картером коробки передач и фрикционные диски фрикционного управляемого тормоза, связывающего коронную шестерню третьего планетарного ряда и связанное с ней водило второго планетарного ряда с картером коробки передач, выполнены одного размера, поршни, включающие фрикционные управляемые муфты, расположены в полостях, образуемых барабанами, жестко связанными с входным звеном планетарной коробки передач, поршень, включающий фрикционный управляемый тормоз, связывающий солнечную шестерню второго планетарного ряда и связанную с ней солнечную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, расположен в бустере, жестко связанном с картером коробки передач, поршень, включающий фрикционный управляемый тормоз, связывающий коронную шестерню первого планетарного ряда с картером коробки передач, расположен в полости, выполненной в корпусе насоса, жестко связанном с картером коробки передач и расположенном между фрикционными управляемыми муфтами и первым планетарным рядом, поршень, включающий фрикционный управляемый тормоз, связывающий коронную шестерню третьего планетарного ряда и связанное с ней водило второго планетарного ряда с картером коробки передач, расположен в полости, выполненной в картере коробки передач, поршень, включающий фрикционный управляемый тормоз, связывающий солнечную шестерню третьего планетарного ряда с картером коробки передач, расположен в полости, выполненной в крышке картера, крутящий момент от выходного звена планетарной коробки передач передается на промежуточный вал, установленный в картере коробки передач, с которого крутящий момент передается на дифференциал, установленный в картере коробки передач.