ПЛАНЕТАРНАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ Российский патент 2008 года по МПК F16H3/62 B60K17/08 F16H47/08 

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 трансмиссии входит 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 (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 (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 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.

В состав трансмиссии может входить 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 с возможностью увеличения крутящего момента.

В том случае если гидродинамический преобразователь крутящего момента (гидротрансформатор) не используется, то для гашения крутильных колебаний, возникающих в результате неравномерности вращения двигателя, между двигателем и трансмиссией устанавливается гаситель крутильных колебаний (демпфер).

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 транспортных средств и обеспечивающие от семи до девяти передач переднего хода и одну заднего, включают в себя три планетарных ряда и от семи до девяти элементов управления. Однако такие схемы не реализуют динамические характеристики, предъявляемые к трансмиссиям транспортных средств, уменьшают кинематические возможности коробки передач, за счет сложности рационального подбора передаточных чисел рядов и на передачах, имеют низкий коэффициент полезного действия. Для улучшения динамических характеристик разработчики, занимающиеся проектированием и производством автоматических трансмиссий, используют четвертый планетарный ряд, что усложняет конструкцию коробки передач, либо увеличивают количество степеней свободы. Это приводит к увеличению числа фрикционных элементов управления, которые необходимы для включения передачи, что, в свою очередь, приводит к усложнению системы управления.

Известна коробка передач, содержащая планетарный редуктор, водило первого планетарного ряда которого связано с входным звеном коробки передач, коронная шестерня первого планетарного ряда связана фрикционным тормозом с картером коробки передач и фрикционной управляемой муфтой с водилом второго планетарного ряда. Солнечная шестерня второго планетарного ряда связана с водилом первого планетарного ряда и фрикционной управляемой муфтой с водилом второго планетарного ряда, солнечная шестерня третьего планетарного ряда связана с водилом второго планетарного ряда. Коронная шестерня второго планетарного ряда связана фрикционной управляемой муфтой с водилом третьего планетарного ряда. Солнечная шестерня первого планетарного ряда связана с коронной шестерней третьего планетарного ряда и через управляемую фрикционную муфту с коронной шестерней второго планетарного ряда. Водило третьего планетарного ряда является выходным звеном коробки передач. Солнечная шестерня первого планетарного ряда оснащена фрикционным тормозом для ее связи с картером коробки передач. Солнечная шестерня третьего планетарного ряда через фрикционную управляемую муфту связана с водилом третьего планетарного ряда (US 6949048, фиг.10А, F16H 3/62, от 27.09.2005 года).

Данная коробка передач содержит для изменения отношения крутящего момента между входным и выходным звеньями пять фрикционных муфт и два фрикционных тормоза. В коробке прототипе переключение передач происходит за счет попарного включения семи фрикционных элементов управления звеньями планетарных рядов. Это позволяет получить восемь передач переднего хода и две передачи заднего хода.

Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по улучшению динамических характеристик транспортного средства за счет более рационального значения передаточных отношений на передачах, а также получения большого значения передаточного отношение на первой передаче по сравнению с передаточным отношением на второй передаче переднего хода. Другой технической задачей является увеличение передач переднего хода до 9 и увеличения диапазона передаточных отношений коробки передач до 12,6. Достигаемый при этом технический результат заключается в расширении кинематических возможностей коробки передач, увеличении ее долговечности, а также позволяет существенно расширить число типов транспортных средств, в которые можно установить коробку передач с такой кинематической схемой. Получение большого значения передаточного отношения на первой передаче по сравнению с передаточным отношением на второй передаче переднего хода позволит отказаться от использования гидродинамического преобразователя крутящего момента (гидротрансформатора) и использования только гасителя крутильных колебаний. Это приведет к уменьшению числа деталей, габаритов коробки передач и уменьшению ее массы.

Указанный технический результат достигается тем, что в коробка передач, содержащая планетарный редуктор, водило первого планетарного ряда которого связано с входным звеном коробки передач, коронная шестерня первого планетарного ряда связана фрикционным тормозом с картером коробки передач и фрикционной управляемой муфтой с водилом второго планетарного ряда, солнечная шестерня второго планетарного ряда связана с водилом первого планетарного ряда и фрикционной управляемой муфтой с водилом второго планетарного ряда, солнечная шестерня третьего планетарного ряда связана с водилом второго планетарного ряда, коронная шестерня второго планетарного ряда связана фрикционной управляемой муфтой с водилом третьего планетарного ряда, коронная шестерня третьего планетарного ряда является выходным звеном коробки передач, солнечная шестерня первого планетарного ряда связана с водилом третьего планетарного ряда, третий планетарный ряд имеет положительное передаточное отношение, водило второго планетарного ряда связано фрикционным тормозом с картером коробки передач, водило третьего планетарного ряда связано фрикционным тормозом с картером коробки передач, коронная шестерня второго планетарного ряда оснащена фрикционным тормозом для ее связи с картером коробки передач.

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

Соединение водила третьего планетарного ряда фрикционной управляемой муфтой с солнечной шестерней третьего планетарного ряда позволило получить десять передач переднего хода и одну передачу заднего хода.

Соединение водила третьего планетарного ряда фрикционной управляемой муфтой с коронной шестерней третьего планетарного ряда, являющейся выходным звеном коробки передач, позволило получить десять передач переднего хода и одну передачу заднего хода.

Соединение входного звена коробки передач с гасителем крутильных колебаний позволило гасить крутильные колебания, вызванные неравномерностью вращения двигателя.

Соединение входного звена коробки передач с гидродинамическим преобразователем крутящего момента позволило увеличить величину крутящего момента, поступающего в коробку передач.

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 - кинематическая схема планетарной девятиступенчатой коробки передач для трансмиссии транспортного средства с одной передачей заднего хода;

на фиг.2 - план угловых скоростей планетарной девятиступенчатой коробки передач для трансмиссии транспортного средства с одной передачей заднего хода;

на фиг.3 - кинематическая схема планетарной десятиступенчатой коробки передач для трансмиссии транспортного средства с одной передачей заднего хода;

на фиг.4 - кинематическая схема планетарной десятиступенчатой коробки передач для трансмиссии транспортного средства с одной передачей заднего хода;

на фиг.5 - кинематическая схема планетарной девятиступенчатой коробки передач для трансмиссии транспортного средства с одной передачей заднего хода, оборудованной гасителем крутильных колебаний;

на фиг.6 - кинематическая схема планетарной девятиступенчатой коробки передач для трансмиссии транспортного средства с одной передачей заднего хода, оборудованной гидродинамическим преобразователем крутящего момента (гидротрансформатором).

Согласно изобретению коробка передач, содержащая планетарный редуктор, водило первого планетарного ряда которого связано с входным звеном коробки передач, коронная шестерня первого планетарного ряда связана фрикционным тормозом с картером коробки передач и фрикционной управляемой муфтой с водилом второго планетарного ряда. Солнечная шестерня второго планетарного ряда связана с водилом первого планетарного ряда и фрикционной управляемой муфтой с водилом второго планетарного ряда. Солнечная шестерня третьего планетарного ряда связана с водилом второго планетарного ряда. Коронная шестерня второго планетарного ряда связана фрикционной управляемой муфтой с водилом третьего планетарного ряда. Коронная шестерня третьего планетарного ряда является выходным звеном коробки передач, солнечная шестерня первого планетарного ряда связана с водилом третьего планетарного ряда. Третий планетарный ряд имеет положительное передаточное отношение. Водило второго планетарного ряда связано фрикционным тормозом с картером коробки передач, водило третьего планетарного ряда связано фрикционным тормозом с картером коробки передач, коронная шестерня второго планетарного ряда оснащена фрикционным тормозом для ее связи с картером коробки передач.

Для получения десяти передач переднего хода и одной передачи 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 одной передачи заднего хода по первому примеру реализации кинематической схемы водило третьего планетарного ряда может быть связано фрикционной управляемой муфтой с коронной шестерней третьего планетарного ряда, являющейся выходным звеном коробки передач.

Для получения семи передач переднего хода и одной передачи заднего хода по первому примеру реализации кинематической схемы коронная шестерня первого планетарного ряда может быть связана фрикционной управляемой муфтой с водилом второго планетарного ряда.

Для получения восьми передач переднего хода и одной передачи заднего хода по первому примеру реализации кинематической схемы солнечная шестерня третьего планетарного ряда может быть связана фрикционной управляемой муфтой с водилом третьего планетарного ряда, являющимся выходным звеном коробки передач.

Для гашения крутильных колебаний, вызванных неравномерностью вращения двигателя по первому, второму или третьему примеру реализации кинематической схемы, входное звено коробки передач связано с гасителем крутильных колебаний.

Для увеличения величины крутящего момента на входе в коробку передач по первому, второму и третьему примеру реализации кинематической схемы входное звено коробки передач связано с гидродинамическим преобразователем крутящего момента (гидротрансформатором).

Ниже приводится пример конкретного исполнения планетарной коробки передач для автоматической трансмиссии, например, легкового автомобиля повышенной проходимости.

Автоматическая гидромеханическая коробка передач, реализующая шесть передач переднего хода и одну передачу заднего хода, содержит картер 1, входное звено 3, выходное звено 4 и планетарный редуктор, в состав которого входят планетарные ряды, три фрикционные муфты и четыре фрикционных тормоза.

В коробке передач, согласно изобретению, планетарный редуктор состоит из трех 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).

Входное звено 3 соединяется с жестко связанными между собой водилом 6 первого планетарного ряда и солнечной шестерней 8 второго планетарного ряда. Коронная шестерня 13 третьего планетарного ряда связана с выходным звеном 4 коробки передач. Водило 9 второго планетарного ряда связано фрикционной управляемой муфтой 14 с коронной шестерней 7 первого планетарного ряда и фрикционной управляемой муфтой 15 с водилом 6 первого планетарного ряда, которое жестко связано с солнечной шестерней 8 второго планетарного ряда. Коронная шестерня 10 второго планетарного ряда связана фрикционной управляемой муфтой 16 с водилом 12 третьего планетарного ряда, которое жестко связано с солнечной шестерней 5 первого планетарного ряда.

Фрикционный тормоз 17 соединяет с картером 1 коробки передач коронную шестерню 7 первого планетарного ряда. Фрикционный тормоз 18 соединяет с картером 1 коробки передач связанные между собой водило 9 второго планетарного ряда и солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда. Фрикционный тормоз 19 соединяет с картером 1 коробки передач коронную шестерню 10 второго планетарного ряда. Фрикционный тормоз 20 соединяет с картером 1 коробки передач связанные между собой водило 12 третьего планетарного ряда и солнечную шестерню 5 первого планетарного ряда.

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

Если к планетарной коробке передач добавить фрикционную управляемую муфту 21, связывающую солнечную шестерню третьего планетарного ряда и водило третьего планетарного ряда, то можно получить коробку передач с десятью передачами переднего хода и одной передачей заднего хода.

Если к планетарной коробке передач добавить фрикционную управляемую муфту 22, связывающую водило третьего планетарного ряда и коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда, связанную с выходным звеном 4 планетарной коробки передач, то можно получить коробку передач с десятью передачами переднего хода и одной передачей заднего хода.

Если к планетарной коробке передач добавить гаситель крутильных колебаний 2, связанный с входным элементом коробки передач 3, то появится элемент, гасящий крутильные колебания, вызванные неравномерностью вращения двигателя.

Если к планетарной коробке передач добавить гидромеханический преобразователь крутящего момента (гидротрансформатор) 2а, связанный с входным элементом коробки передач 3, то появится элемент, увеличивающий величину крутящего момента, подаваемого на входное звено 3 планетарной коробки передач.

Оснащение коробки передач девятой передачей переднего хода позволило внести изменения в передаточные отношения и порядок попарного включения фрикционных элементов управления, а также позволило использовать схему как с гидротрансформатором, так и просто с гасителем крутильных колебаний. 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 также существенно расширить число типов транспортных средств, в которые можно установить коробку передач с такой кинематической схемой.

Предлагаемая, согласно изобретению, 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 тормоза 19 и 20. То есть угловая скорость коронной шестерни 10 второго планетарного ряда и водила 12 третьего планетарного ряда, связанного с солнечной шестерней 5 первого планетарного ряда, равна нулю.

Крутящий момент с входного звена 3 через водило 6 первого планетарного ряда и жестко связанную с ним солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда передается на водило 9 второго планетарного ряда и жестко связанную с ним солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда и далее на коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда, связанную непосредственно с выходным звеном 4.

При переключении на вторую передачу переднего хода тормоз 19 выключается, и включается муфта 15, тормоз 20 остается включенным. Таким образом, угловая скорость водила 12 третьего планетарного ряда, связанного с солнечной шестерней 5 первого планетарного ряда, равна нулю, а угловая скорость входного звена 3, жестко связанного с водилом 6 первого планетарного ряда, жестко связанного с солнечной шестерней 8 второго планетарного ряда, равна угловой скорости водила 9 второго планетарного ряда, жестко связанного с солнечной шестерней 11 третьего планетарного ряда.

Крутящий момент с входного звена 3 через водило 6 первого планетарного ряда и далее через включенную фрикционную муфту 15 передается на водило 9 второго планетарного ряда и жестко связанную с ним солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда и далее на коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда, связанную непосредственно с выходным звеном 4.

При переключении на третью передачу переднего хода выключается муфта 15 и включается муфта 14, тормоз 20 остается включенным. Таким образом, угловая скорость водила 12 третьего планетарного ряда, связанного с солнечной шестерней 5 первого планетарного ряда, равна нулю, а угловая скорость коронной шестерни 7 первого планетарного ряда равна угловой скорости водила 9 второго планетарного ряда, жестко связанного с солнечной шестерней 11 третьего планетарного ряда.

Крутящий момент с входного звена 3 через водило 6 первого планетарного ряда передается на коронную шестерню 7 первого планетарного ряда и далее через включенную фрикционную муфту 14 передается на водило 9 второго планетарного ряда и жестко связанную с ним солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда и далее на коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда, связанную непосредственно с выходным звеном 4.

При переключении на четвертую передачу переднего хода выключается тормоз 20 и включается муфта 15, муфта 14 остается включенной. Таким образом, угловая скорость коронной шестерни 7 первого планетарного ряда, равна угловой скорости водила 9 второго планетарного ряда, жестко связанного с солнечной шестерней 11 третьего планетарного ряда, а угловая скорость входного звена 3, жестко связанного с водилом 6 первого планетарного ряда, жестко связанного с солнечной шестерней 8 второго планетарного ряда, равна угловой скорости водила 9 второго планетарного ряда, жестко связанного с солнечной шестерней 11 третьего планетарного ряда.

Крутящий момент с входного звена 3 передается на водило 6 первого планетарного ряда, где разделяется и передается на солнечную шестерню 5 первого планетарного ряда и жестко связанное с ней водило 12 третьего планетарного ряда, а также через коронную шестерню 7 первого планетарного ряда передается на фрикционную муфту 14 и далее на водило 9 второго планетарного ряда, где разделяется на два потока. Первый поток крутящего момента через фрикционную муфту 15 передается на водило 6 первого планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с входного звена 3. Второй поток крутящего момента через солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда передается на водило 12 третьего планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с солнечной шестерни 5 первого планетарного ряда и далее передается на коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда, связанную непосредственно с выходным звеном 4.

При переключении на пятую передачу переднего хода выключается муфта 15 и включается тормоз 19, муфта 14 остается включенной. Таким образом, угловая скорость коронной шестерни 10 второго планетарного ряда равна нулю, а угловая скорость коронной шестерни 7 первого планетарного ряда равна угловой скорости водила 9 второго планетарного ряда, жестко связанного с солнечной шестерней 11 третьего планетарного ряда.

Крутящий момент с входного звена 3 передается на водило 6 первого планетарного ряда, где разделяется и передается на солнечную шестерню 5 первого планетарного ряда и жестко связанное с ней водило 12 третьего планетарного ряда, а также через коронную шестерню 7 первого планетарного ряда передается на фрикционную муфту 14 и далее на водило 9 второго планетарного ряда, где разделяется на два потока. Первый поток крутящего момента через солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда передается на водило 6 первого планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с входного звена 3. Второй поток крутящего момента через солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда передается на водило 12 третьего планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с солнечной шестерни 5 первого планетарного ряда и далее передается на коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда, связанную непосредственно с выходным звеном 4.

При переключении на шестую передачу переднего хода выключается тормоз 19 и включается тормоз 17, муфта 14 остается включенной. Таким образом, угловая скорость коронной шестерни 7 первого планетарного ряда равна нулю, а угловая скорость коронной шестерни 7 первого планетарного ряда равна угловой скорости водила 9 второго планетарного ряда, жестко связанного с солнечной шестерней 11 третьего планетарного ряда.

Крутящий момент с входного звена 3 через водило 6 первого планетарного ряда передается на солнечную шестерню 5 первого планетарного ряда и жестко связанное с ней водило 12 третьего планетарного ряда и далее на коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда, связанную непосредственно с выходным звеном 4.

При переключении на седьмую передачу переднего хода выключается муфта 14 и включается тормоз 19, тормоз 17 остается включенным. Таким образом, угловая скорость коронной шестерни 7 первого планетарного ряда равна нулю, и угловая скорость коронной шестерни 10 второго планетарного ряда равна нулю.

Крутящий момент с входного звена 3 передается на водило 6 первого планетарного ряда, где разделяется и передается на солнечную шестерню 5 первого планетарного ряда и жестко связанное с ней водило 12 третьего планетарного ряда, а также через солнечную шестерню 10 второго планетарного ряда передается на водило 9 второго планетарного ряда и жестко связанную с ним солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда и далее на водило 12 третьего планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с солнечной шестерни 5 первого планетарного ряда и далее передается на коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда, связанную непосредственно с выходным звеном 4.

При переключении на восьмую передачу переднего хода выключается тормоз 19 и включается муфта 15, тормоз 17 остается включенным. Таким образом, угловая скорость коронной шестерни 7 первого планетарного ряда равна нулю, а угловая скорость входного звена 3, жестко связанного с водилом 6 первого планетарного ряда, жестко связанного с солнечной шестерней 8 второго планетарного ряда, равна угловой скорости водила 9 второго планетарного ряда, жестко связанного с солнечной шестерней 11 третьего планетарного ряда.

Крутящий момент с входного звена 3 передается на водило 6 первого планетарного ряда, где разделяется и передается на солнечную шестерню 5 первого планетарного ряда и жестко связанное с ней водило 12 третьего планетарного ряда, а также через фрикционную муфту 15 передается на водило 9 второго планетарного ряда и жестко связанную с ним солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда и далее на водило 12 третьего планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с солнечной шестерни 5 первого планетарного ряда и далее передается на коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда, связанную непосредственно с выходным звеном 4.

При переключении на девятую передачу переднего хода выключается муфта 15 и включается муфта 16, тормоз 17 остается включенным. Таким образом, угловая скорость коронной шестерни 7 первого планетарного ряда равна нулю, а угловая скорость коронной шестерни 10 второго планетарного ряда равна угловой скорости водила 12 третьего планетарного ряда, жестко связанного с солнечной шестерней 5 первого планетарного ряда.

Крутящий момент с входного звена 3 передается на водило 6 первого планетарного ряда, где разделяется и передается на солнечную шестерню 5 первого планетарного ряда и жестко связанное с ней водило 12 третьего планетарного ряда, а также через солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда 5 передается на водило 9 второго планетарного ряда и жестко связанную с ним солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда и далее на водило 12 третьего планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с солнечной шестерни 5 первого планетарного ряда и далее разделяется на два потока. Первый поток крутящего момента передается на коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда, связанную непосредственно с выходным звеном 4. Второй поток крутящего момента предается через включенную фрикционную муфту 16 на коронную шестерню 10 второго планетарного ряда и далее на водило 9 второго планетарного ряда, где объединяется с потоком крутящего момента с солнечной шестерни 8 второго планетарного ряда.

На передаче заднего хода включается тормоз 18 и муфта 16. Таким образом, угловая скорость водила 9 второго планетарного ряда и жестко связанной с ним солнечной шестерни 11 третьего планетарного ряда равна нулю, а угловая скорость коронной шестерни 10 второго планетарного ряда равна угловой скорости водила 12 третьего планетарного ряда, жестко связанного с солнечной шестерней 5 первого планетарного ряда.

Крутящий момент с входного звена 3 через водило 6 первого планетарного ряда и жестко связанную с ним солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда передается на коронную шестерню 10 второго планетарного ряда и далее через включенную фрикционную муфту 16 передается на водило 12 третьего планетарного ряда и далее на коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда, связанную непосредственно с выходным звеном 4.

При введении фрикционной управляемой муфты 21, соединяющей солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда, жестко связанную с водилом 9 второго планетарного ряда, и водило 12 третьего планетарного ряда, жестко связанное с солнечной шестерней 5 первого планетарного ряда, планетарная коробка передач может реализовывать десять передач переднего хода и одну передачу заднего хода.

При переключении на десятую передачу включаются муфта 21 и тормоз 19. Таким образом, угловая скорость коронной шестерни 10 второго планетарного ряда равна нулю, а угловая скорость солнечной шестерни 11 третьего планетарного ряда, жестко связанной с водилом 9 второго планетарного ряда, равна угловой скорости водила 12 третьего планетарного ряда, жестко связанного с солнечной шестерней 5 первого планетарного ряда.

Крутящий момент с входного звена 3 через водило 6 первого планетарного ряда и жестко связанную с ним солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда передается на водило 9 второго планетарного ряда и жестко связанную с ним солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда и далее на водило 12 третьего планетарного ряда, где разделяется и передается на коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда, связанную непосредственно с выходным звеном 4, а также через включенную фрикционную муфту 21 передается на солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда, где объединяется с крутящим моментом с водила 9 второго планетарного ряда.

При введении фрикционной управляемой муфты 22, соединяющей водило 12 третьего планетарного ряда, жестко связанное с солнечной шестерней 5 первого планетарного ряда, и коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда, планетарная коробка передач может реализовывать десять передач переднего хода и одну передачу заднего хода.

При переключении на десятую передачу включаются муфта 21 и тормоз 19. Таким образом, угловая скорость коронной шестерни 10 второго планетарного ряда равна нулю, а угловая скорость коронной шестерни 13 третьего планетарного ряда равна угловой скорости водила 12 третьего планетарного ряда, жестко связанного с солнечной шестерней 5 первого планетарного ряда.

Крутящий момент с входного звена 3 через водило 6 первого планетарного ряда и жестко связанную с ним солнечную шестерню 8 второго планетарного ряда передается на водило 9 второго планетарного ряда и жестко связанную с ним солнечную шестерню 11 третьего планетарного ряда и далее через водило 12 третьего планетарного ряда передается на коронную шестерню 13 третьего планетарного ряда, где разделяется и передается непосредственно на выходное звено 4, а также через включенную фрикционную муфту 22 передается на водило 12 третьего планетарного ряда, где объединяется с крутящим моментом с солнечной шестерни 11 третьего планетарного ряда.

Настоящее изобретение позволяет в коробках передач, имеющих три планетарных ряда, обеспечить девять передач переднего хода и одну передачу заднего хода без увеличения количества планетарных рядов и существенного увеличения габаритов картера за счет увеличения числа элементов управления, а также 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.

Изобретение относится к области автотранспортного машиностроения и касается конструкции ступенчатой планетарной коробки передач. Автоматическая гидромеханическая коробка передач содержит картер (1), входное звено (3), выходное звено (4) и планетарный редуктор. В состав планетарного редуктора входят три планетарных ряда, три фрикционные муфты и четыре фрикционных тормоза. 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). Входное звено (3) соединяется с жестко связанными между собой водилом (6) и солнечной шестерней (8). Коронная шестерня (13) связана с выходным звеном (4) коробки передач. Водило (9) связано фрикционной управляемой муфтой (14) с коронной шестерней (7) и фрикционной управляемой муфтой (15) с водилом (6), которое жестко связано с солнечной шестерней (8). Коронная шестерня (10) связана фрикционной управляемой муфтой (16) с водилом (12), которое жестко связано с солнечной шестерней (5). Фрикционный тормоз (17) соединяет с картером (1) коробки передач коронную шестерню (7). Фрикционный тормоз (18) соединяет с картером (1) коробки передач связанные между собой водило (9) и солнечную шестерню (11). Фрикционный тормоз (19) соединяет с картером (1) коробки передач коронную шестерню (10). Фрикционный тормоз (20) соединяет с картером (1) коробки передач связанные между собой водило (12) и солнечную шестерню (5). Это позволяет улучшить динамические характеристики и увеличить диапазон передаточных отношений. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Коробка передач, содержащая планетарный редуктор, водило первого планетарного ряда которого связано с входным звеном коробки передач, коронная шестерня первого планетарного ряда связана фрикционным тормозом с картером коробки передач и фрикционной управляемой муфтой с водилом второго планетарного ряда, солнечная шестерня второго планетарного ряда связана с водилом первого планетарного ряда и фрикционной управляемой муфтой с водилом второго планетарного ряда, солнечная шестерня третьего планетарного ряда связана с водилом второго планетарного ряда, коронная шестерня второго планетарного ряда связана фрикционной управляемой муфтой с водилом третьего планетарного ряда, отличающаяся тем, что коронная шестерня третьего планетарного ряда является выходным звеном коробки передач, солнечная шестерня первого планетарного ряда связана с водилом третьего планетарного ряда, третий планетарный ряд имеет положительное передаточное отношение, водило второго планетарного ряда связано фрикционным тормозом с картером коробки передач, водило третьего планетарного ряда связано фрикционным тормозом с картером коробки передач, коронная шестерня второго планетарного ряда оснащена фрикционным тормозом для ее связи с картером коробки передач.2. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что водило третьего планетарного ряда связано фрикционной управляемой муфтой с солнечной шестерней третьего планетарного ряда.3. Коробка передач по п.1, отличающаяся тем, что водило третьего планетарного ряда связано фрикционной управляемой муфтой с коронной шестерней третьего планетарного ряда, являющейся выходным звеном коробки передач.4. Коробка передач по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что входное звено коробки передач связано с гасителем крутильных колебаний.5. Коробка передач по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что входное звено коробки передач связано с гидродинамическим преобразователем крутящего момента.