СООСНАЯ 24-х СТУПЕНЧАТАЯ ВАЛЬНОПЛАНЕТАРНАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ Российский патент 2016 года по МПК F16H37/08 F16H3/44 F16H57/33 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, к трансмиссии транспортных машин, к НТС (наземные транспортные системы), в том числе автомобили-тягачи автопоездов, СДМ (строительные и дорожные машины), тракторы, наземная техника специального назначения и др.

Известны агрегаты трансмиссии - коробки передач (КП) со ступенчатым изменением передаточных чисел, содержащие шестерни, валы, опоры, устройства переключения передач, применяемые на отечественных и зарубежных автомобилях (Осепчугов В.В., Фрумкин А.К. Автомобиль: Анализ конструкций, элементы расчета. - М.: Машиностроение, 1989. - 304 с.).

Эти агрегаты конструктивно сложны и металлоемки.

Наиболее близкой к предлагаемой 24-ступенчатой МКП (многоступенчатой коробке передач) является 16-ступенчатая МКП по патенту RU №2350485 С1 (Бюл. №9 от 27.03.2009).

Вальнопланетарная коробка передач 16R8 по патенту RU №2350485 состоит из соосного трехвального 8-миступенчатого агрегата и простого трехзвенного ПМ (планетарного механизма), обеспечивающего три режима работы: прямая передача, замедляющая передача и задний ход. 8 шестерен, три муфты переключения (одна из них сдвоенная) агрегата и три звена ПМ (солнечная шестерня, эпициклическое колесо и водило с сателлитами) с двумя муфтами переключения обеспечивают 16 передач переднего хода и 8 передач заднего хода.

Недостатки описанного трансмиссионного агрегата заключаются в ограничении эксплуатационных и компоновочных характеристик транспортного средства при недостаточном числе передач и диапазоне МКП (отношение передаточных чисел низшей и высшей передач), конструкция входного вала требует дополнительную опору в торце коленчатого вала, что исключает возможность автономной установки МКП.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в расширении эксплуатационных и компоновочных возможностей транспортного средства.

Поставленная задача решается за счет увеличения числа передач и диапазона МКП, а также расположения внутренней опоры входного вала в трубчатом выходном валу.

Достижение технического результата обеспечивается тем, что соосная вальнопланетарная коробка передач содержит трехвальный агрегат с четырьмя парами взаимозацепленных шестерен и простой трехзвенный планетарный механизм, на входном и вторичном валах шестерни установлены свободно, между крайними шестернями на этих валах закреплены два зубчатых венца с трехпозиционными муфтами переключения, на промежуточном валу установлены свободно два блока по две шестерни, между блоками шестерен и на средних шестернях входного вала на зубчатых венцах расположены противоположноразвернутые двухпозиционные полумуфты, взаимосвязанные вилкой переключения, соосно вторичному валу расположен простой трехзвенный планетарный механизм; сателлиты, расположенные на осях водила, зацеплены с солнечной шестерней, а также с эпициклическим колесом, к корпусу которого закреплен трубчатый выходной вал с зубчатым венцом, рядом с ним расположен зубчатый венец выходного вала водила, далее расположен выходной вал с трехпозиционным зубчатым венцом, на котором установлена трехпозиционная муфта переключения, при этом на выходе трубчатого вторичного вала закреплен двухпозиционный зубчатый венец с двухпозиционной муфтой переключения, рядом с этим зубчатым венцом расположен зубчатый венец входа солнечной шестерни, закрепленный на валу этой шестерни рядом с зубчатыми венцами трубчатых входных валов водила и корпуса эпициклического колеса, на стенке корпуса закреплен двухпозиционный зубчатый венец с двухпозиционной муфтой остановки водила и эпициклического колеса, выходной вал водила выполнен трубчатым, между зубчатым венцом этого вала и трехпозиционным зубчатым венцом выходного вала расположен зубчатый венец выхода, закрепленный на валу солнечной шестерни.

На фиг. 1 показана кинематическая схема соосной вальнопланетарной МКП (многоступенчатой коробки передач) типа 24R8 - 24 передачи переднего хода и 8 передач заднего хода, состоящего из соосного трехзального 8-ступенчатого агрегата и простого трехзвенного ПМ (планетарного механизма). Муфты А, В и С показаны при работе агрегата на 1-й, 9-й и 17-й передачах, муфты D, Е и F в верхней части показаны при работе ПМ в режиме ускоряющих передач переднего хода $$U_{ha}^b=1/(K+1)$$ ; в нижней части - в режиме медленных передач переднего хода $$U_{ah}^b=K+1$$ . Под зубчатыми венцами показаны их позиции в таблице фиг. 2: 23 и 38 - I; 29 и 31 - II; 34 и 24 - III. В нижней части в окружностях показаны номера пар шестерен для таблицы лучевой диаграммы фиг. 2.

На фиг. 2 изображена лучевая диаграмма передаточных чисел, обеспечиваемых МКП, приведенной на фиг. 1. В верхней части средней горизонтали величины передаточных чисел (U) приведены в неравномерной шкале, в нижней части - в равномерной логарифмической шкале (lq U), при этом луч, характеризующий величину передаточного числа, не изменяет своей величины. Точка 0 на этой горизонтали обозначает вход крутящего момента в МКП, из этой точки к нижней горизонтали выходят три луча: 3, 2, 1, соответствующие величинам передаточных чисел пар шестерен: U₃=1/1,096=0,91; lq0,91=-0,4; U₂=1,096; lq1,096=0,04; U₁=1,585; lq1,58=0,2; четыре луча 4 направлены от нижней горизонтали к средней, передаточное число 4-й пары шестерен: U₄=2,29; lq2,29=0,36;

От средней горизонтали три группы лучей направлены к верхней горизонтали и одна группа - к нижней горизонтали. Эти лучи характеризуют величины передаточных чисел ПМ (планетарного механизма) с внутренним параметром K=3,365. K=Z_b/Z_a - внутренний параметр ПМ, равный отношению числа зубьев эпициклического колеса к числу зубьев солнечной шестерни. Восемь пологих лучей, направленных налево вверх к точкам 24-17, указывают на ускоряющий режим работы, передаточное число меньше единицы, $$U_{ha}^b=1/(K+1)=1/4,365=0,229$$ ; lq0,229=-0,64. Восемь вертикальных лучей, направленных вверх к точкам 16-9, указывают на прямую передачу, передаточное число равно единице, U_(h-h)=1,0; lq1,0=0,0. Восемь пологих лучей, направленных направо вверх к точкам 8-1, указывают на замедляющий режим работы, передаточное число больше единицы, $$U_{ah}^b=K+1=4,365$$ ; lq4,365=0,64. Восемь пологих лучей, направленных направо вниз к точкам 8R-1R, указывают на передачи заднего хода в замедляющем режиме работы, передаточное число больше единицы, $$U_{ab}^h=-\left|K\right|=3,365$$ ; $$lq3,365=-\left|0,527\right|$$ . Знак «минус» указывает на изменение направления вращения выходного вала по сравнению с входным валом.

Где: U - передаточное число, индекс вверху указывает на остановленное звено ПМ, например, для 1-й передачи $$U_{ah}^b$$ : «b» - эпициклическое колесо, индексы внизу «ah» - звенья входа (солнечная шестерня) и выхода (водило) потока мощности.

На выходе вального агрегата получаем восемь режимов работы с различными передаточными числами: 1-й режим обеспечивается двумя парами шестерен: 1-4, U_p1=U₁×U₄=1,585×2,29=3,63; lq3,63=0,56; после ПМ получим 1-ю, 9-ю, 17-ю передачи переднего хода и 1R - 1-ю передачу заднего хода; 2-й режим обеспечивается четырьмя парами шестерен: 1-2-3-4, причем 2-я и 3-я пары шестерен работают в ускоряющем режиме U_p2=U₁×1/U₂×1/U₃×U₄=1,585×1/1,096×1/1,096x×2,29=3,02; lq3,02=0,48; после ПМ получим 2-ю, 10-ю, 18-ю передачи переднего хода и 2R; 3-й режим обеспечивается двумя парами шестерен: 2-4, U_p3=U₂× U₄=1,096×2,29=2,51; lq2,51=0,4; после ПМ получим 3-ю, 11-ю, 19-ю передачи переднего хода и 3R; 4-й режим обеспечивается 3-й и 4-й парами шестерен: U_p4=U₃×U₄=0,91×2,29=2,08: lq2,08=0,32. после ПМ получим 4-ю, 12-ю, 20-ю передачи переднего хода и 4R; 5-й режим обеспечивается 1-й и 3-й парами шестерен: U_p5=U₁×U₃=1,585×1,096=1,737: lq1,737=0,24. после ПМ получим 5-ю, 13-ю, 21-ю передачи переднего хода и 5R; 6-й режим обеспечивается 1-й и 2-й парами шестерен: U_p6=U₁×U₂=1,585×1/1,096=1,44: lq1,44=0,16; после ПМ получим 6-ю, 14-ю, 22-ю передачи переднего хода и 6R; 7-й режим обеспечивается 2-й и 3-й парами шестерен: U_p7=U₂×U₃=1,096×1,096=1,202; lq1,202=0,08; после ПМ получим 7-ю, 15-ю, 23-ю передачи переднего хода и 7R; 8-й режим обеспечивает прямую передачу: U_p8=1,0: lq1,0=0,0; после ПМ получим 8-ю, 16-ю, 24-ю передачи переднего хода и 8R.

Над и под диаграммой даны таблицы передач, состояния муфт переключения при этих передачах и включенных элементов переключения передач.

В опорах корпуса 1 МКП (фиг. 1) расположены входной вал 2, трубчатый вторичный вал 3, вал 4 привода солнечной шестерни ПМ, выходной вал 5, параллельно им установлена ось 6 блоков шестерен. На входном валу 2 свободно установлены отдельные шестерни 7,8 и 9; а на вторичном валу 3 свободно установлена шестерня 10. На оси 6 свободно установлен первый блок из двух шестерен 11 и 12, зацепленных соответственно с шестернями 7 и 8 входного вала 2, а также второй блок из двух шестерен 13 и 14, зацепленных соответственно с шестерней 9 входного вала 2 и шестерней 10 трубчатого вторичного вала 3. На зубчатом венце, закрепленном на входном валу 2 между отдельными шестернями 7 и 8, установлена трехпозиционная муфта 15 (А) входного вала 2. На зубчатых венцах отдельных шестерен 8 входного вала 2 и 13 второго блока шестерен оси 6 расположены противоположноразвернутые двухпозиционные полумуфты переключения 16 и 17 (В), взаимосвязанные вилкой переключения 18. Трехпозиционная муфта переключения 19 (С) установлена на трубчатом вторичном валу 3 между отдельными шестернями 9 и 10. Двухпозиционный зубчатый венец 20 закреплен на выходе трубчатого вторичного вала 3, на нем расположена двухпозиционная муфта 21 (D). На валу 4 закреплены солнечная шестерня 22 (а), зубчатый венец 23 входа солнечной шестерни 22 и зубчатый венец 24 выхода солнечной шестерни 22. В водиле 25 (h) ПМ установлены сателлиты 26, зацепленные с солнечной шестерней 22 и эпициклическим колесом 27 (в). Водило 25 трубчатым входным валом 28 соединено с зубчатым венцом 29, а трубчатым выходным валом 30 - с зубчатым венцом 31. На корпусе 32 эпициклического колеса 27 закреплены трубчатый входной вал 33 с зубчатым венцом 34. На стенке корпуса 1 установлен зубчатый венец 35, на котором расположена двухпозиционная муфта 36 (Е) остановки водила 25 и эпициклического колеса 27 ПМ. На корпусе 32 эпициклического колеса 27 также закреплены трубчатый выходной вал 37 с зубчатым венцом 38. На выходном валу 5 закреплен трехпозиционным зубчатый венец 39, на котором расположены трехпозиционная муфта 40 (F) для выборочного соединения с зубчатыми венцами 38, 31 и 24.

Работа МКП осуществляется следующим образом.

1 передача

Муфты А и В находятся в левом (Л) положении, муфта С - в правом (П), муфта D - в положении I, муфта Е - в положении III, муфта F - в положении II (фиг. 1 внизу; таблица над фиг. 2 справа). В работу включены 1-я, 4-я пары шестерен и ПМ в режиме $$U_{ah}^b=K+1$$ .

От приводного двигателя по входному валу 2, по зубчатому венцу и муфте 15 (А) крутящий момент поступает на пару шестерен 1 (7-11), по трубчатому валу первого блока и по нижней полумуфте 17 (В) (верхняя полумуфта 16 разомкнута), по трубчатому валу второго блока на 4-ю пару шестерен (14-10), по муфте 19 (С) на зубчатый венец трубчатого вторичного вала 3, по вторичному валу на двухпозиционный зубчатый венец 20, по муфте 21 (D) на зубчатый венец 23, вал 4 и солнечную шестерню 22 ПМ. Эпициклическое колесо 27 (в) корпусом 32, трубчатым валом 33 и зубчатым венцом 34 зафиксировано муфтой 36 (Е) относительно зубчатого венца 35 стенки корпуса 1. Солнечная шестерня 22 вращает сателлиты 26, которые, обкатываясь по остановленному эпициклическому колесу 27, вращают водило 25 (h), трубчатый выходной вал 30, зубчатый венец 31, муфту F (40) и выходной вал 5 МКП с низкой частотой вращения и увеличенным крутящим моментом.

На лучевой диаграмме (фиг. 2) этой передаче принадлежат пологие лучи: 1 из т. 0 на средней горизонтали направо вниз к нижней горизонтали, далее луч 4 направо вверх, далее пологий луч $$U_{ah}^b$$ направо вверх к т. 1 на верхней горизонтали.

Передаточное число 1-й передачи МКП

2 передача

Переключаем муфту В в правое (П) положение - включаем в работу все четыре пары шестерен.

От входного вала 2 по зубчатому венцу и муфте 15 (А) крутящий момент поступает на пару шестерен 1 (7-11), по первому блоку, по 2-й паре шестерен (12-8), по верхней полумуфте 16 (В) на 3-ю пару шестерен (9-13), далее, как на 1-й передаче.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежат: пологий луч 1 из т. 0 направо вниз к нижней горизонтали, затем крутой луч 2 налево вверх к средней горизонтали, далее луч 3 налево вниз, затем пологий луч 4 направо вверх к средней горизонтали, далее пологий луч $$U_{ah}^b$$ к т. 2 на верхней горизонтали.

Передаточное число 2-й передачи МКП

3 передача

Переключаем в правое (П) положение муфту А, возвращаем муфту В в левое положение - работают 2-я, 4-я пары шестерен и ПМ.

От входного вала 2 по зубчатому венцу и муфте 15 (А) крутящий момент поступает на пару шестерен 2 (8-12), по нижней полумуфте 17 (В), по второму блоку оси 6 на 4-ю пару шестерен (14-10), далее, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежат: луч 2 из т. 0 направо вниз к нижней горизонтали, далее луч 4 направо вверх, затем пологий луч $$U_{ah}^b$$ к т. 3 на верхней горизонтали.

Передаточное число 3-й передачи МКП

4 передача

Переключаем муфту В в правое положение - работают 3-я, 4-я пары шестерен и ПМ.

От входного вала 2 по зубчатому венцу и муфте 15 (А) крутящий момент поступает на отдельную шестерню 8, по верхней полумуфте 16 (В) на пару шестерен 9-13, далее, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме эта передача представлена лучами 3 и 4, далее пологий луч ПМ в режиме $$U_{ah}^b$$ к т. 4 на верхней горизонтали.

Передаточное число 4-й передачи МКП

5 передача

По сравнению с 4-й передачей переключаем муфты А, В и С из правого положения в левое, включаем в работу 1-ю и 3-ю пары шестерен.

От входного вала 2 по зубчатому венцу и муфте 15 (А) крутящий момент поступает на 1-ю пару шестерен 7-11, по трубчатому валу первого блока, по нижней полумуфте 17 (В) на второй блок, далее на 3-ю пару шестерен 13-9, по муфте 18 (С) на трубчатый вторичный вал 3, затем, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме эта передача представлена лучами 1 и 3, далее пологий луч ПМ в режиме $$U_{ah}^b$$ к т. 5 на верхней горизонтали.

Передаточное число 5-й передачи МКП

6 передача

По сравнению с 5-й передачей переключаем муфту B из левого положения в правое, вместо 3-й пары шестерен включаем в работу 2-ю пару шестерен.

От входного вала 2 по зубчатому венцу и муфте 15 (А) крутящий момент поступает на 1-ю пару шестерен 7-11, по первому блоку на 2-ю пару шестерен 12-8, по верхней полумуфте 16 (В) на отдельную шестерню 9, по муфте 19 (С) на трубчатый вторичный вал 3, затем, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме эта передача представлена лучами 1 и 2, далее пологий луч ПМ в режиме $$U_{ah}^b$$ к т. 6 на верхней горизонтали.

Передаточное число 6-й передачи МКП

7 передача

По сравнению с 6-й передачей переключаем муфту А из левого положения в правое, муфту В из правого положения в левое, включаем в работу 2-ю и 3-ю пары шестерен.

От входного вала 2 по зубчатому венцу и муфте 15 (А) крутящий момент поступает на вторую пару шестерен 8-12, по нижней полумуфте 17 (В) на 3-ю пару шестерен 13-9, далее по муфте 19 (С) на трубчатый вторичный вал 3, затем, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме эта передача представлена лучами 2-3 между средней и нижней горизонталями, далее пологий луч ПМ в режиме $$U_{ah}^b$$ к т. 7 на верхней горизонтали.

Передаточное число 7-й передачи МКП

8 передача

По сравнению с 7-й передачей переключаем муфту В из левого положения в правое - работает только ПМ в режиме $$U_{ah}^b$$ .

От входного вала 2 по зубчатому венцу и муфте 15 (А) крутящий момент поступает на отдельную шестерню 8, по верхней полумуфте 16 (В) на отдельную шестерню 9, далее по муфте 19 (С) на вторичный вал 3, затем, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме эта передача представлена пологим лучом ПМ в режиме $$U_{ah}^b$$ к т. 8 на верхней горизонтали.

Передаточное число 8-й передачи МКП

9 передача

По сравнению с 1-й передачей переключаем муфту D из положения I в положение II, а муфту Е из положения III в нейтральное (Н) положение - вальный агрегат работает в 1-м режиме, как на 1-й передаче, а ПМ - в режиме прямой передачи.

До зубчатого венца 20 вторичного вала 3 крутящий момент поступает, как на 1-й передаче, далее по муфте D на зубчатый венец 29, трубчатый вал 28, по водилу 25 на трубчатый выходной вал 30, зубчатый венец 31 и по муфте F (40) на трехпозиционный зубчатый венец 39 и выходной вал 5.

На лучевой диаграмме (фиг. 2) этой передаче принадлежат пологие лучи: 1 из т. 0 на средней горизонтали направо вниз к нижней горизонтали, далее луч 4 направо вверх, затем вертикальный луч U_(h-h)=1,0 к т. 9 на верхней горизонтали.

Передаточное число 9-й передачи МКП

10 передача

Переключаем муфту В в правое (П) положение - включаем в работу все четыре пары шестерен.

От входного вала 2 по зубчатому венцу и муфте 15 (А) крутящий момент поступает на пару шестерен 1 (7-11), по первому блоку, по 2-й паре шестерен (12-8), по верхней полумуфте 16 (В) на 3-ю пару шестерен (9-13), далее, как на 9-й передаче.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежат: пологий луч 1 из т.0 направо вниз к нижней горизонтали, затем крутой луч 2 налево вверх к средней горизонтали, далее луч 3 налево вниз, затем пологий луч 4 направо вверх к средней горизонтали, далее вертикальный луч U_(h-h)=1,0 к т. 10 на верхней горизонтали.

Передаточное число 10-й передачи МКП

11 передача

Переключаем в правое (П) положение муфту А, возвращаем муфту В в левое положение - работают 2-я, 4-я пары шестерен и ПМ.

От входного вала 2 по зубчатому венцу и муфте 15 (А) крутящий момент поступает на пару шестерен 2 (8-12), по нижней полумуфте 17 (В), по второму блоку оси 6 на 4-ю пару шестерен (14-10), далее, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежат: луч 2 из т. 0 направо вниз к нижней горизонтали, далее луч 4 направо вверх, затем вертикальный луч U_(h-h)=1 к т. 11 на верхней горизонтали.

Передаточное число 11-й передачи МКП

12 передача

Переключаем муфту В в правое положение - работают 3-я, 4-я пары шестерен и ПМ.

От входного вала 2 по зубчатому венцу и муфте 15 (А) крутящий момент поступает на отдельную шестерню 8, по верхней полумуфте 16 (В) на пару шестерен 9-13, далее, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме эта передача представлена лучами 3 и 4, далее вертикальный луч U_(h-h)=1 к т. 12 на верхней горизонтали.

Передаточное число 12-й передачи МКП

13 передача

По сравнению с 12-й передачей переключаем муфты А, В и С из правого положения в левое - работают 1-я, 3-я пары шестерен и ПМ.

От входного вала 2 по зубчатому венцу и муфте 15 (А) крутящий момент поступает на 1-ю пару шестерен 7-11, по трубчатому валу первого блока, по нижней полумуфте 17 (В) на второй блок, далее на 3-ю пару шестерен 13-9, по муфте 19 (С) на трубчатый вторичный вал 3, затем, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме эта передача представлена лучами 1 и 3, далее вертикальный луч U_(h-h)=1 к т. 13 на верхней горизонтали.

Передаточное число 13-й передачи МКП

14 передача

По сравнению с 13-й передачей переключаем муфту В из левого положения в правое, вместо 3-й пары шестерен включаем в работу 2-ю пару шестерен.

От входного вала 2 по зубчатому венцу и муфте 15 (А) крутящий момент поступает на 1-ю пару шестерен 7-11, по первому блоку на 2-ю пару шестерен 12-8, по верхней полумуфте 16 (В) на отдельную шестерню 9, по муфте 19 (С) на трубчатый вторичный вал 3, затем, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме эта передача представлена лучами 1 и 2, далее вертикальный луч U_(h-h)=1 к т. 14 на верхней горизонтали.

Передаточное число 14-й передачи МКП

15 передача

По сравнению с 14-й передачей переключаем муфту А из левого положения в правое, муфту В из правого положения в левое, включаем в работу 2-ю и 3-ю пары шестерен.

От входного вала 2 по зубчатому венцу и муфте 15 (А) крутящий момент поступает на вторую пару шестерен 8-12, по нижней полумуфте 17 (В) на 3-ю пару шестерен 13-9, далее по муфте 19 (С) на трубчатый вторичный вал 3, затем, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме эта передача представлена лучами 2-3 между средней и нижней горизонталями, далее вертикальный луч U_(h-h)=1 к т. 15 на верхней горизонтали.

Передаточное число 15-й передачи МКП

16 передача

По сравнению с 15-й передачей переключаем муфту В из левого положения в правое - работает только ПМ в режиме U_(h-h).

От входного вала 2 по зубчатому венцу и муфте 15 (А) крутящий момент поступает на отдельную шестерню 8, по верхней полумуфте 16 (В) на отдельную шестерню 9, далее по муфте 19 (С) на вторичный вал 3, затем, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме эта передача представлена вертикальным лучом U_(h-h)=1 к т. 16 на верхней горизонтали.

Передаточное число 16-й передачи МКП

17 передача

Муфты А и В находятся в левом (Л) положении, муфта С - в правом (П), муфта D - в положении II, муфты Б и F - в положении III (фиг. 1 вверху; таблица над фиг. 2 слева) - вальный агрегат работает в 1-м режиме, как на 1-й и 9-й передачах, а ПМ - в режиме ускоряющей передачи $$U_{ha}^b=1/(K+1)$$ .

До зубчатого венца 20 вторичного вала 3 крутящий момент поступает, как на 1-й и 9-й передачах, далее по муфте D на зубчатый венец 29, трубчатый вал 28 и на водило 25; сателлиты 26, вращаясь относительно остановленного эпициклического колеса 27, передают крутящий момент на солнечную шестерню 22, на вал 4, зубчатый венец 24 и по муфте F (40) на трехпозиционный зубчатый венец 39 и выходной вал 5.

На лучевой диаграмме (фиг. 2) этой передаче принадлежат: пологие лучи: 1 из т. 0 на средней горизонтали направо вниз к нижней горизонтали, далее луч 4 направо вверх, затем пологий луч $$U_{ha}^b=1/(K+1)$$ налево вверх к т. 17 на верхней горизонтали.

Передаточное число 17-й передачи МКП

18 передача

Переключаем муфту В в правое (П) положение - включаем в работу все четыре пары шестерен.

От входного вала 2 по зубчатому венцу и муфте 15 (А) крутящий момент поступает на пару шестерен 1 (7-11), по первому блоку, по 2-й паре шестерен (12-8), по верхней полумуфте 16 (В) на 3-ю пару шестерен (9-13), далее, как на 17-й передаче.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежат: пологий луч 1 из т. 0 направо вниз к нижней горизонтали, затем крутой луч 2 налево вверх к средней горизонтали, далее луч 3 налево вниз, затем пологий луч 4 направо вверх к средней горизонтали, далее пологий луч $$U_{ha}^b$$ к т. 18 на верхней горизонтали.

Передаточное число 18-й передачи МКП

19 передача

Переключаем в правое (П) положение муфту А, возвращаем муфту В в левое положение - работают 2-я, 4-я пары шестерен и ПМ.

От входного вала 2 по зубчатому венцу и муфте 15 (А) крутящий момент поступает на пару шестерен 2 (8-12), по нижней полумуфте 17 (В), по второму блоку оси 6 на 4-ю пару шестерен (14-10), далее, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежат: луч 2 из т. 0 направо вниз к нижней горизонтали, далее луч 4 направо вверх, затем пологий луч $$U_{ha}^b$$ к т. 19 на верхней горизонтали.

Передаточное число 19-й передачи МКП

20 передача

Переключаем муфту В в правое положение - работают 3-я, 4-я пары шестерен и ПМ.

От входного вала 2 по зубчатому венцу и муфте 15 (А) крутящий момент поступает на отдельную шестерню 8, по верхней полумуфте 16 (В) на пару шестерен 9-13, далее, как на 19-й передаче.

На лучевой диаграмме эта передача представлена лучами 3 и 4, далее пологий луч ПМ в режиме $$U_{ha}^b$$ к т. 20 на верхней горизонтали.

Передаточное число 20-й передачи МКП

21 передача

По сравнению с 20-й передачей переключаем муфты А, В и С из правого положения в левое - работают 1-я, 3-я пары шестерен и ПМ.

От входного вала 2 по зубчатому венцу и муфте 15 (А) крутящий момент поступает на 1-ю пару шестерен 7-11, по трубчатому валу первого блока, по нижней полумуфте 17 (В) на второй блок, далее на 3-ю пару шестерен 13-9, по муфте 19 (С) на трубчатый вторичный вал 3, затем, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме эта передача представлена лучами 1 и 3, далее пологий луч ПМ в режиме $$U_{ha}^b$$ т. 21 на верхней горизонтали.

Передаточное число 21-й передачи МКП

22 передача

По сравнению с 21-й передачей переключаем муфту В из левого положения в правое, вместо 3-й пары шестерен включаем в работу 2-ю пару шестерен.

От входного вала 2 по зубчатому венцу и муфте 15 (А) крутящий момент поступает на 1-ю пару шестерен 7-11, по первому блоку на 2-ю пару шестерен 12-8, по верхней полумуфте 16 (В) на отдельную шестерню 9, по муфте 19 (С) на трубчатый вторичный вал 3, затем, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме эта передача представлена лучами 1 и 2, далее пологий луч ПМ в режиме $$U_{ha}^b$$ к т. 22 на верхней горизонтали.

Передаточное число 22-й передачи МКП

23 передача

По сравнению с 22-й передачей переключаем муфту А из левого положения в правое, муфту В из правого положения в левое, включаем в работу 2-ю и 3-ю пары шестерен.

От входного вала 2 по зубчатому венцу и муфте 15 (А) крутящий момент поступает на вторую пару шестерен 8-12, по нижней полумуфте 17 (В) на 3-ю пару шестерен 13-9, далее по муфте 19 (С) на трубчатый вторичный вал 3, затем, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме эта передача представлена лучами 2 и 3 между средней и нижней горизонталями, далее пологий луч ПМ в режиме $$U_{ha}^b$$ к т. 23 на верхней горизонтали.

Передаточное число 23-й передачи МКП

24 передача

По сравнению с 23-й передачей переключаем муфту В из левого положения в правое - работает только ПМ в режиме $$U_{ha}^b$$ .

От входного вала 2 по зубчатому венцу и муфте 15 (А) крутящий момент поступает на отдельную шестерню 8, по верхней полумуфте 16 (В) на отдельную шестерню 9, далее по муфте 19 (С) на вторичный вал 3, затем, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме эта передача представлена пологим лучом ПМ в режиме $$U_{ha}^b$$ к т. 24 на верхней горизонтали.

Передаточное число 24-й передачи МКП

1R - 1-я передача заднего хода

Муфты А и В находятся в левом (Л) положении, муфта С - в правом (П), муфты D и F - в положении I, муфта Е - в положении II (таблица под фиг. 2 справа) - вальный агрегат работает в 1-м режиме, как на 1-й, 9-й и 17-й передачах, а ПМ - в режиме заднего хода $$U_{ab}^h=-\left|K\right|=3,365$$ ; $$lq3,365=-\left|0,527\right|$$ . Знак «минус» указывает на изменение направления вращения выходного вала по сравнению с входным валом.

До зубчатого венца 20 вторичного вала 3 крутящий момент поступает, как на 1-й, 9-й и 17-й передачах, далее, как на 1-й передаче, по муфте D на зубчатый венец 23, на вал 4, солнечную шестерню 22; сателлиты 26, обкатываясь в остановленном водиле 25, вращают эпициклическое колесо 27 с уменьшенной частотой (передаточное число больше единицы), по корпусу 32, по трубчатому валу 37, на зубчатый венец 38 и по муфте F (40) на трехпозиционный зубчатый венец 39 и выходной вал 5.

На лучевой диаграмме (фиг. 2) этой передаче принадлежат: пологие лучи: 1 из т. 0 на средней горизонтали направо вниз к нижней горизонтали, далее луч 4 направо вверх, затем пологий луч вниз направо $$U_{ab}^h$$ к т. 1R на нижней горизонтали.

Передаточное число передачи 1R МКП

2R - 2-я передача заднего хода

Переключаем муфту В в правое (П) положение - включаем в работу все четыре пары шестерен.

От входного вала 2 по зубчатому венцу и муфте 15 (А) крутящий момент поступает на пару шестерен 1 (7-11), по первому блоку, по 2-й паре шестерен (12-8), по верхней полумуфте 16 (В) на 3-ю пару шестерен (9-13), далее, как на передаче 1R.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежат: пологий луч 1 из т. 0 направо вниз к нижней горизонтали, затем крутой луч 2 налево вверх к средней горизонтали, далее луч 3 налево вниз, затем пологий луч 4 направо вверх к средней горизонтали, далее пологий луч вниз направо $$U_{ab}^h$$ к т. 2R на нижней горизонтали.

Передаточное число передачи 2R МКП

3R - 3-я передача заднего хода

Переключаем в правое (П) положение муфту А, возвращаем муфту В в левое положение - работают 2-я, 4-я пары шестерен и ПМ.

От входного вала 2 по зубчатому венцу и муфте 15 (А) крутящий момент поступает на пару шестерен 2 (8-12), по нижней полумуфте 17 (В), по второму блоку оси 6 на 4-ю пару шестерен (14-10), далее, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежат: луч 2 из т. 0 направо вниз к нижней горизонтали, далее луч 4 направо вверх, затем пологий луч вниз направо $$U_{ab}^h$$ к т. 3R на нижней горизонтали.

Передаточное число передачи 3R МКП

4R - 4-я передача заднего хода

Переключаем муфту В в правое положение - работают 3-я, 4-я пары шестерен и ПМ.

От входного вала 2 по зубчатому венцу и муфте 15 (А) крутящий момент поступает на отдельную шестерню 8, по верхней полумуфте 16 (В) на пару шестерен 9-13, далее, как на передаче 3R.

На лучевой диаграмме эта передача представлена лучами 3 и 4, далее пологий луч вниз направо $$U_{ab}^h$$ к т. 4R на нижней горизонтали.

Передаточное число передачи 4R МКП

5R - 5-я передача заднего хода

По сравнению с передачей 4R переключаем муфты А, В и С из правого положения в левое, вместо 4-й пары шестерен включаем в работу 1-ю пару шестерен.

От входного вала 2 по зубчатому венцу и муфте 15 (А) крутящий момент поступает на первую пару шестерен 7-11, по первому блоку и нижней полумуфте 17 (В) на 3-ю пару шестерен 13-9, далее по муфте 19 (С) на трубчатый вторичный вал 3, затем, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме эта передача представлена лучами 1-3 между средней и нижней горизонталями, далее пологий луч луч вниз направо $$U_{ab}^h$$ к т. 5R на нижней горизонтали.

Передаточное число передачи 5R МКП

6R - 6-я передача заднего хода

По сравнению с передачей 5R переключаем муфту В из левого положения в правое, вместо 3-й пары шестерен включаем в работу 2-ю пару шестерен.

От входного вала 2 по зубчатому венцу и муфте 15 (А) крутящий момент поступает на 1-ю пару шестерен 7-11, по первому блоку на 2-ю пару шестерен 12-8, по верхней полумуфте 16 (В) на отдельную шестерню 9, по муфте 19 (С) на трубчатый вторичный вал 3, затем, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме эта передача представлена лучами 1 и 2, далее пологий луч вниз направо $$U_{ab}^h$$ к т. 6R на нижней горизонтали.

Передаточное число передачи 6R МКП

7R - 7-я передача заднего хода

По сравнению с передачей 6R переключаем муфту А из левого положения в правое, муфту В из правого положения в левое, включаем в работу 2-ю и 3-ю пары шестерен.

От входного вала 2 по зубчатому венцу и муфте 15 (А) крутящий момент поступает на вторую пару шестерен 8-12, по нижней полумуфте 17 (В) на 3-ю пару шестерен 13-9, далее по муфте 19 (С) на трубчатый вторичный вал 3, затем, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме эта передача представлена лучами 2 и 3 между средней и нижней горизонталями, далее пологий луч вниз направо $$U_{ab}^h$$ к т. 7R на нижней горизонтали.

Передаточное число передачи 7R МКП

8R - 8-я передача заднего хода

По сравнению с передачей 7R переключаем муфту В из левого положения в правое - работает только ПМ в режиме $$U_{ha}^b$$

От входного вала 2 по зубчатому венцу и муфте 15 (А) крутящий момент поступает на отдельную шестерню 8, по верхней полумуфте 16 (В) на отдельную шестерню 9, далее по муфте 19 (С) на вторичный вал 3, затем, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме эта передача представлена пологим лучом вниз направо $$U_{ab}^h$$ к т. 8R на нижней горизонтали.

Передаточное число передачи 8R МКП

Изобретение относится к коробкам передач. Коробка передач состоит из 8-ступенчатого трехвального соосного агрегата, имеющего четыре пары зацепленных шестерен, при этом обе опоры входного вала расположены внутри агрегата простого трехзвенного планетарного механизма и шести муфт переключения передач. Достигается расширение эксплуатационных и компоновочных возможностей транспортного средства за счет существенного увеличения диапазона передаточных чисел и числа передач и автономности многоступенчатой коробки передач. 2 ил.

Соосная вальнопланетарная коробка передач, содержащая трехвальный агрегат с четырьмя парами взаимозацепленных шестерен и простой трехзвенный планетарный механизм, на входном и вторичном валах шестерни установлены свободно, между крайними шестернями на этих валах закреплены два зубчатых венца с трехпозиционными муфтами переключения, на промежуточном валу установлены свободно два блока по две шестерни, между блоками шестерен и на средних шестернях входного вала на зубчатых венцах расположены противоположноразвернутые двухпозиционные полумуфты, взаимосвязанные вилкой переключения, соосно вторичному валу расположен простой трехзвенный планетарный механизм, сателлиты, расположенные на осях водила, зацеплены с солнечной шестерней, а также с эпициклическим колесом, к корпусу которого закреплен трубчатый выходной вал с зубчатым венцом, рядом с ним расположен зубчатый венец выходного вала водила, далее расположен выходной вал с трехпозиционным зубчатым венцом, на котором установлена трехпозиционная муфта переключения, отличающаяся тем, что на выходе трубчатого вторичного вала закреплен двухпозиционный зубчатый венец с двухпозиционной муфтой переключения, рядом с этим зубчатым венцом расположен зубчатый венец входа солнечной шестерни, закрепленный на валу этой шестерни рядом с зубчатыми венцами трубчатых входных валов водила и корпуса эпициклического колеса, на стенке корпуса закреплен двухпозиционный зубчатый венец с двухпозиционной муфтой остановки водила и эпициклического колеса, выходной вал водила выполнен трубчатым, между зубчатым венцом этого вала и трехпозиционным зубчатым венцом выходного вала расположен зубчатый венец выхода, закрепленный на валу солнечной шестерни.