24-СТУПЕНЧАТАЯ СООСНАЯ ВАЛЬНОПЛАНЕТАРНАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ Российский патент 2016 года по МПК F16H37/04 F16H3/44 F16H57/33 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к трансмиссии автотракторной техники.

Известны агрегаты трансмиссии со ступенчатым изменением передаточных чисел, содержащие шестерни, валы, опоры, устройства переключения передач, применяемые на отечественных и зарубежных автомобилях (Автомобили: Конструкция, конструирование и расчет. Трансмиссия / Под ред. А.И. Гришкевича. Мн.: Выш. шк., 1985. - 240 с.).

Эти агрегаты конструктивно сложны, металлоемки.

Наиболее близкой к предлагаемой коробке передач (КП) является КП по патенту RU 2191122 С2 (Бюл. № 29 от 20.10.2002).

Коробка передач 12R4 (12 передач переднего хода и 4 передачи заднего хода) содержит корпус агрегата, в котором расположен трехвальный соосный редуктор с пятью парами шестерен внешнего зацепления переднего хода и два ряда шестерен заднего хода, в опорах редуктора соосно расположены входной и вторичный валы, параллельно им установлен промежуточный вал, свободно установлены шестерни вторичного вала и две шестерни промежуточного вала, четыре шестерни закреплены на промежуточном валу и одна шестерня на входном валу, две трехпозиционные муфты переключения расположены на зубчатых венцах вторичного вала, на зубчатых венцах шестерен, свободно установленных на промежуточном и вторичном валах, расположены две пары противоположно развернутых двухпозиционных полумуфт переключения, взаимосвязанных двумя вилками переключения.

Описанная КП имеет эксплуатационные ограничения, так как не обеспечивает диапазон передаточных чисел и число передач достаточные для большегрузной техники, например тракторов. Ограничение вызывает передаточное число пары шестерен низших передач (5-я пара), если использовать эту пару с передаточным числом, равным 4, то диапазон составит только 8,8.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в расширении эксплуатационных возможностей большегрузной техники.

Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в установке на выходе соосного редуктора простого трехзвенного планетарного механизма (ПМ), обеспечивающего два режима работы.

Указанный технический результат достигается тем, что 24-ступенчатая соосная вальнопланетарная коробка передач, содержащая корпус агрегата, в котором расположен трехвальный соосный редуктор, в опорах которого соосно установлены входной вал с закрепленной на нем шестерней и вторичный вал, на котором свободно установлены четыре шестерни переднего хода и ведомая шестерня заднего хода, параллельно им соосно расположены основной и дополнительный промежуточный валы, на дополнительном промежуточном валу одна шестерня установлена свободно, а другая шестерня закреплена, на основном промежуточном валу закреплены три шестерни переднего хода и ведущая шестерня заднего хода, шестерни промежуточных валов зацеплены с шестернями входного и вторичного валов, причем ведущая шестерня заднего хода зацеплена через дополнительные шестерни, закрепленные на дополнительном валу, на зубчатых венцах шестерен трех первых рядов расположены противоположно развернутые двухпозиционные полумуфты переключения, попарно взаимосвязанные двумя вилками переключения, первая трехпозиционная муфта переключения расположена на первом зубчатом венце вторичного вала между средними рядами шестерен, вторая трехпозиционная муфта переключения вторичного вала расположена на втором зубчатом венце рядом с ведомой шестерней заднего хода, при этом на выходе вторичного вала закреплена солнечная шестерня простого трехзвенного планетарного механизма, которая через сателлиты, установленные на осях водила, зацеплена с эпициклическим колесом, корпус которого трубчатым валом связан с зубчатым венцом, расположенным между зубчатым венцом задней стенки корпуса агрегата и зубчатым венцом выходного вала водила и агрегата, на этих венцах установлена муфта переключения.

Предлагаемое техническое решение расширяет эксплуатационные возможности большегрузной техники за счет увеличения диапазона передаточных чисел и числа передач переднего и заднего хода.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема 24-ступенчатой соосной вальнопланетарной КП 24R8 (24 передачи переднего хода и 8 передач заднего хода), содержащей 10 шестерен переднего хода, два ряда шестерен заднего хода и простой трехзвенный планетарный механизм (ПМ), пять муфт переключения передач. В нижней части приведены номера пар шестерен переднего хода (1-5) и рядов шестерен заднего хода (R) для фиг. 2.

На фиг. 2 приведена лучевая диаграмма этой КП с таблицами положений муфт переключения на различных передачах переднего (24-1 вверху) и заднего хода (8R-1R внизу). В верхней части таблиц обозначены включенные в работу пары шестерен (1-5) и режим работы ПМ (I-U^b _ah=K+1; II-U_(bh)=1 - без обозначения). На горизонтальных шкалах приведены в логарифмическом виде величины передаточных чисел пар шестерен и передач. Верхняя и нижняя горизонтали соответствуют передаточным числам на выходном валу водила и агрегата, также на нижнюю горизонталь выходят лучи на промежуточном валу, средняя горизонталь - на входном и вторичном валах. Номера пар шестерен указаны на лучах. Чем значительнее наклон луча направо, тем больше передаточное число. Левый наклон луча указывает на ускоряющий режим работы пары шестерен - лучи 2 и 3 от нижней горизонтали к средней. Наклон луча каждой пары шестерен постоянный на любом участке лучевой диаграммы. Например, луч 1 соответствует медленному режиму работы lq 1,81=0,26; луч 2 от т. 0 на средней горизонтали к нижней соответствует меньшему замедляющему режиму работы lq 1,35=0,13; этот же луч в обратном направлении указывает на ускоряющий режим работы lq (1/1,35)=-0,13; луч 3 также соответствует замедляющему режиму lq 1,16=0,065, этот же луч в обратном направлении указывает на ускоряющий режим работы lq (1/1,16)=-0,065; луч 4 от нижней горизонтали к средней соответствует замедляющему режиму lq 1,56=0,195; луч 5 от нижней горизонтали к средней соответствует медленному режиму lq 2,83=0,45; луч R указывает на задний ход lq 3,0=0,48.

В опорах корпуса КП 1 соосно расположены входной вал 2, вторичный вал 3, выходной вал 4 водила и агрегата. Основной промежуточный вал 5 и дополнительный промежуточный вал 6 установлены параллельно валам 2-4, между вторичным 3 и основным промежуточным 5 валами установлен дополнительный вал 7 дополнительных шестерен заднего хода. На входном валу 2 закреплена шестерня 8, на вторичном валу 3 свободно установлены отдельные шестерни переднего хода 9, 10, 11, 12, а также ведомая шестерня заднего хода 13. На дополнительном промежуточном валу 6 закреплена отдельная шестерня 14 и свободно установлена отдельная шестерня 15, на основном промежуточном валу 5 закреплены шестерни переднего хода 16, 17, 18, а также ведущая шестерня заднего хода 19. Шестерни 8-12 зацеплены соответственно с шестернями 14-18. Ведущая шестерня заднего хода 19 зацеплена с ведомой шестерней заднего хода 13 через дополнительные шестерни 20 и 21, закрепленные на дополнительном валу 7. На зубчатых венцах двух первых рядов шестерен расположены противоположно развернутые двухпозиционные полумуфты переключения 22 и 23(А), взаимосвязанные вилкой переключения 24, аналогично на зубчатых венцах второго и третьего рядов шестерен расположены противоположно развернутые двухпозиционные полумуфты переключения 25 и 26(В), взаимосвязанные вилкой переключения 27. Первая трехпозиционная муфта 28 (С) вторичного вала 3 расположена на первом зубчатом венце 29 между шестернями 10 и 11, а вторая трехпозиционная муфта 30(D) вала 3 расположена на втором зубчатом венце 31 этого вала между шестернями 12 и 13. Солнечная шестерня 32 сателлитами 33, установленными на осях водила 34, зацеплена с эпициклическим колесом 35 простого трехзвенного планетарного механизма (ПМ). Эпициклическое колесо 35 корпусом 36, трубчатым валом 37 соединено с зубчатым венцом 38. На выходном валу 4 водила и агрегата закреплен зубчатый венец 39. Муфта переключения 40(Е) расположена на зубчатом венце 38 для выборочного соединения с зубчатым венцом 39 выходного вала 4 или с зубчатым венцом 41 задней стенки корпуса агрегата 1.

Задний торец основного промежуточного вала 5 можно использовать как вал отбора мощности (ВОМ).

Работа КП осуществляется следующим образом: муфта А срабатывает через два переключения, муфта В изменяет свое положение при каждом переключении, муфта С - после четырех переключений, муфта D после восьми нейтральный состояний (Н) (см. табл. фиг. 2). Соосный трехвальный редуктор обеспечивает 12 передач переднего хода и 4 передачи заднего хода. ПМ позволяет реализовать два режима работы: I-U^b _ah-K+1 (муфта Е в левом положении); II-U_(bh)=1 (муфта Е в правом положении).

Где: U^b _ah - передаточное число ПМ, верхний символ указывает на остановленное звено, b - эпициклическое колесо, нижние символы: - на звенья входа, а - солнечная шестерня, и выхода крутящего момента, h - водило с сателлитами; К=Z_b/Z_a - внутренний параметр ПМ, равный отношению числа зубьев эпициклического колеса к числу зубьев солнечной шестерни.

Первая передача

Муфты A, D и Е в левом положении (Л), муфта В в правом положении (П), муфта С в нейтральном состоянии (Н), (см. фиг. 2, табл. справа над т. 1).

Крутящий момент от ведущего вала 2 (см. фиг. 1) парой шестерен 8-14, полумуфтой 23(А) передается на шестерню 15, по полумуфте 26(В) на основной промежуточный вал 5, далее передается на пятую пару шестерен 18-12, затем через вторую трехпозиционную муфту 30(D) на второй зубчатый венец 31, вторичный вал 3, далее на солнечную шестерню 32 ПМ, сателлиты 33, которые, вращаясь относительно остановленного эпициклического колеса 35, зафиксированного муфтой 40(Е) зубчатым венцом 38 относительно зубчатого венца 41 задней стенки корпуса 1, вращают водило 34, выходной вал 4 водила и агрегата с медленной скоростью и увеличенным крутящим моментом по сравнению с входным валом 2.

На лучевой диаграмме (см. фиг. 2) эта передача представлена тремя лучами: луч 1 выходит из т. 0 на средней горизонтали и направлен направо вниз к нижней горизонтали, далее луч 5 к средней горизонтали вверх направо и луч ПМ U^b _ah=K+1 направо вверх к т. 1 на верхней горизонтали.

Вторая передача

Переключаем муфту В в левое (Л) положение. Вместо двух пар шестерен работают четыре пары: 1, 2, 3 и 5-я.

Крутящий момент от входного вала 2 до шестерни 15 поступает, как на предыдущей передаче, далее шестернями 15-9, полумуфтой 25(В), шестернями 10-16, далее, как на предыдущей передаче.

На лучевой диаграмме эта передача характеризуется пятью лучами: луч 1 от т. 0 вниз направо к нижней горизонтали, далее луч 2 налево вверх в ускоряющем режиме, затем луч 3 направо вниз, луч 5 и луч ПМ U^b _ah=K+1 направо вверх к т. 2 на верхней горизонтали.

Третья передача

Муфты А и В переключаем в правое положение. Вместо 4-х пар шестерен работают 2-я и 5-я пары.

Крутящий момент от входного вала 2 передается полумуфтой 22 (А) на пару шестерен 9-15, далее, как на 1-й передаче.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 2 от т. 0 к нижней горизонтали, луч 5 к средней горизонтали и луч ПМ U^b _ah=K+1 направо вверх к т.3.

Четвертая передача

Переключаем муфту В в левое (Л) положение. Вместо 2-й пары шестерен работает 3-я пара шестерен.

Крутящий момент от входного вала 2 до шестерни 9 передается, как на предыдущей передаче, далее полумуфтой 25(В), по паре шестерен 10-16, далее, как на первой передаче.

На лучевой диаграмме эта передача характеризуется тремя лучами: луч 3 от т. 0 направо вниз, далее луч 5 и луч ПМ U^b _ah=K+1 направо вверх к т. 4 на верхней горизонтали.

Пятая передача

Переключаем муфту А в левое (Л) положение, муфты В и С в правое положение (П), а муфту D в нейтральное состояние (Н). По сравнению с 1-й передачей вместо 5-й пары шестерен работает 4-я пара шестерен.

Крутящий момент от ведущего вала 2 парой шестерен 8-14, полумуфтой 23 (А) передается на шестерню 15, по полумуфте 26 (В) на основной промежуточный вал 5, далее передается на четвертую пару шестерен 17-11, первой трехпозиционной муфтой 28 (С) на первый зубчатый венец 29 и вторичный вал 3, затем как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 1 от т. 0 направо вниз, далее луч 4 к средней горизонтали и луч ПМ U^b _ah=K+1 направо вверх к т. 5.

Шестая передача

Переключаем муфту В в левое (Л) положение. По сравнению с 2-й передачей вместо 5-й пары шестерен работает 4-я пара шестерен.

Крутящий момент от входного вала 2 передается до основного промежуточного вала 5, как на 2-й передаче, далее, как на предыдущей передаче.

На лучевой диаграмме эта передача характеризуется пятью лучами: луч 1 от т. 0 вниз направо к нижней горизонтали, далее луч 2 налево вверх в ускоряющем режиме, затем луч 3 направо вниз, луч 4 и луч ПМ U^b _ah=K+1 направо вверх к т. 6 на верхней горизонтали.

Седьмая передача

Переключаем муфту В в правое положение. По сравнению с 3-й передачей вместо 5-й пары шестерен работает 4-я пара шестерен.

До основного промежуточного вала 5 крутящий момент поступает, как 3-й передаче, далее, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 2 от т. 0 направо вниз, далее луч 4 направо вверх к средней горизонтали и луч ПМ U^b _ah=K+1 направо вверх к т. 7.

Восьмая передача

Переключаем муфту В в левое (Л) положение. По сравнению с предыдущей передачей вместо 2-й пары шестерен работает 3-я пара.

Крутящий момент от входного вала 2 до основного промежуточного вала 5 поступает, как на 4-й передаче, далее, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме эта передача характеризуется тремя лучами: луч 3 от т. 0 вниз направо к нижней горизонтали, далее луч 4 и луч ПМ U^b _ah=K+1 направо вверх к т. 8 на верхней горизонтали.

Девятая передача

По сравнению с 5-й передачей переключаем муфту С в левое положение. По сравнению с 5-й передачей вместо 4-й пары шестерен работает 3-я пара шестерен.

Крутящий момент от входного вала 2 до основного промежуточного вала 5 поступает как на 1-й и 5-й передачах, далее парой шестерен 16-10, первой трехпозиционной муфтой 28(С) на первый зубчатый венец 29 и вторичный вал 3, затем как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 1 от т. 0 направо вниз, далее луч 3 в ускоряющем режиме к средней горизонтали и луч ПМ U^b _ah=K+1 направо вверх к т. 9.

Десятая передача

Переключаем муфту В в левое (Л) положение. По сравнению с предыдущей передачей вместо 3-й пары шестерен работает 2-я пара.

До шестерни 10 крутящий момент поступает как на 2-й и 6-й передачах, далее, как на предыдущей передаче.

На лучевой диаграмме эта передача характеризуется тремя лучами: луч 1 от т. 0 направо вниз, далее луч 2 вверх налево к средней горизонтали и луч ПМ U^b _ah=K+1 направо вверх к т. 10 на верхней горизонтали.

Одиннадцатая передача

По сравнению с 7-й передачей переключаем муфту С в левое положение. По сравнению с 7-й передачей вместо 4-й пары шестерен работает 3-я пара шестерен.

До шестерни 15 крутящий момент поступает как на 3-й и 7-й передачах, далее, как на 9-й передаче.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 2 от т. 0 направо вниз, далее луч 3 вверх налево к средней горизонтали и луч ПМ U^b _ah=K+1 направо вверх к т. 11.

Двенадцатая передача

Переключаем муфту В в левое (Л) положение. Входной вал 2 и вторичный вал 3 соединены напрямую.

Крутящий момент от входного вала 2 передается полумуфтой 22(А), по шестерне 9, полумуфтой 25(В), шестерней 10, первой трехпозиционной муфтой 28(С) на первый зубчатый венец 29 и вторичный вал 3, затем как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме эта передача характеризуется лучом ПМ U^b _ah=K+1 направо вверх к т. 12 на верхней горизонтали.

Тринадцатая передача

По сравнению с 1-й передачей переключаем муфту Е в правое положение. По сравнению с 1-й передачей изменяем режим работы ПМ с I-U^b _ah=K+1 на II-U_(bh)=1,0.

До солнечной шестерни 32 ПМ крутящий момент поступает, как на 1-й передаче, далее сателлитами 33 усилие передается на оси водила 34, выходной вал 4 водила и агрегата, также от сателлитов 33 усилие передается на эпициклическое колесо 35, корпус 36, трубчатый вал 37 и зубчатый венец 38, муфтой 40(Е) на зубчатый венец 39 вала 4. ПМ заблокирован - все три звена ПМ вращаются с одинаковой скоростью.

На лучевой диаграмме (см. фиг. 2) эта передача представлена тремя лучами: луч 1 выходит из т. 0 на средней горизонтали и направлен направо вниз к нижней горизонтали, далее луч 5 к средней горизонтали вверх направо и луч ПМ U_(bh)=1,0 вверх к т. 13 на верхней горизонтали.

Четырнадцатая передача

По сравнению с 2-й передачей переключаем муфту Е в правое положение. По сравнению с 2-й передачей изменяем режим работы ПМ c I-U^b _ah=K+1 на II-U_(bh)=1,0.

До солнечной шестерни 32 ПМ крутящий момент поступает, как на 2-й передаче, далее, как на предыдущей передаче.

На лучевой диаграмме эта передача представлена пятью лучами: луч 1 выходит из т. 0 на средней горизонтали и направлен направо вниз к нижней горизонтали, затем луч 2 налево вверх, луч 3 направо вниз, далее луч 5 к средней горизонтали вверх направо и луч ПМ U_(bh)=1,0 вверх к т. 14 на верхней горизонтали.

Пятнадцатая передача

Муфты А и В переключаем в правое положение. Вместо 4-х пар шестерен работают 2-я и 5-я пары.

До солнечной шестерни 32 ПМ крутящий момент поступает, как на 3-й передаче, далее, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 2 от т. 0 к нижней горизонтали, луч 5 к средней горизонтали и луч ПМ U_(bh)=1,0 вверх к т.15.

Шестнадцатая передача

Переключаем муфту В в левое (Л) положение. Вместо 2-й пары шестерен работает 3-я пара шестерен.

До солнечной шестерни 32 ПМ крутящий момент поступает, как на 4-й передаче, далее, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 3 от т. 0 к нижней горизонтали, луч 5 к средней горизонтали и луч ПМ U_(bh)=1,0 вверх к т. 16.

Семнадцатая передача

Переключаем муфту А в левое (Л) положение, муфты В и С в правое положение (П), а муфту D в нейтральное состояние (Н).

До солнечной шестерни 32 ПМ крутящий момент поступает, как на 5-й передаче, далее, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 1 от т. 0 к нижней горизонтали, луч 4 к средней горизонтали и луч ПМ U_(bh)=1,0 вверх к т. 17.

Восемнадцатая передача

Переключаем муфту В в левое (Л) положение.

До солнечной шестерни 32 ПМ крутящий момент поступает, как на 6-й передаче, далее, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме эта передача характеризуется пятью лучами: луч 1 от т. 0 вниз направо к нижней горизонтали, далее луч 2 налево вверх в ускоряющем режиме, затем луч 3 направо вниз, луч 4 луч ПМ U_(bh)=1,0 вверх к т. 18.

Девятнадцатая передача

Переключаем муфты А и В в правое положение.

До солнечной шестерни 32 ПМ крутящий момент поступает, как на 7-й передаче, далее, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 2 от т. 0 к нижней горизонтали, луч 4 к средней горизонтали и луч ПМ U_(bh)=1,0 вверх к т. 19.

Двадцатая передача

Переключаем муфту В в левое (Л) положение.

До солнечной шестерни 32 ПМ крутящий момент поступает, как на 8-й передаче, далее, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 3 от т. 0 к нижней горизонтали, луч 4 к средней горизонтали и луч ПМ U_(bh)=1,0 вверх к т. 20.

Двадцать первая передача

Переключаем муфты А и С в левое (Л) положение, а муфту В в правое.

До солнечной шестерни 32 ПМ крутящий момент поступает, как на 9-й передаче, далее, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 1 от т. 0 к нижней горизонтали, луч 3 налево вверх к средней горизонтали и луч ПМ U_(bh)=1,0 вверх к т. 21.

Двадцать вторая передача

Переключаем муфту В в левое (Л) положение.

До солнечной шестерни 32 ПМ крутящий момент поступает, как на 10-й передаче, далее, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 1 от т. 0 к нижней горизонтали, луч 2 налево вверх к средней горизонтали и луч ПМ U_(bh)=1,0 вверх к т.22.

Двадцать третья передача

Переключаем муфты А и В в правое положение. До солнечной шестерни 32 ПМ крутящий момент поступает как на 11-й передаче, далее, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 2 от т. 0 к нижней горизонтали, луч 3 налево вверх к средней горизонтали и луч ПМ U_(bh)=1,0 вверх к т. 23.

Двадцать четвертая передача - прямая

Переключаем муфту В в левое (Л) положение.

До солнечной шестерни 32 ПМ крутящий момент поступает, как на 12-й передаче, далее, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит луч ПМ U_(bh)=1,0 вверх к т. 24.

Первый задний ход - 1R

Муфты А и Е в левом положении (Л), муфты В и D в правом положении (П), муфта С в нейтральном состоянии (Н), (см. фиг. 2, табл. справа под т. 1R).

Крутящий момент от ведущего вала 2 (см. фиг. 1) парой шестерен 8-14, полумуфтой 23 (А) передается на шестерню 15, по полумуфте 26 (В) на основной промежуточный вал 5, далее передается на ряды шестерен заднего хода 19-20 и 21-13, затем через вторую трехпозиционную муфту 30 (D) на второй зубчатый венец 31, вторичный вал 3, далее на солнечную шестерню 32 ПМ, сателлиты 33, которые, вращаясь относительно остановленного эпициклического колеса 35, зафиксированного муфтой 40 (Е) зубчатым венцом 38 относительно зубчатого венца 41 задней стенки корпуса 1, вращают водило 34, выходной вал 4 водила и агрегата с медленной скоростью и увеличенным крутящим моментом по сравнению с входным валом 2.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 1 от т. 0 направо вниз, далее луч R к средней горизонтали и луч ПМ U^b _ah=K+1 направо вниз к т. 1R.

Второй задний ход - 2R

Переключаем муфту В в левое (Л) положение.

Крутящий момент от входного вала 2 до основного промежуточного вала 5 поступает, как на 2-й передаче переднего хода, далее, как на предыдущей передаче.

На лучевой диаграмме эта передача характеризуется пятью лучами: луч 1 от т. 0 вниз направо к нижней горизонтали, далее луч 2 налево вверх в ускоряющем режиме, затем луч 3 направо вниз, луч R и луч ПМ U^b _ah=K+1 направо вниз к T.2R на нижней горизонтали.

Третий задний ход - 3R

Муфты А и В перемещаем в правое положение.

Крутящий момент от входного вала 2 до основного промежуточного вала 5 поступает, как на 3-й передаче переднего хода, далее, как на предыдущей передаче.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 2 от т. 0 направо вниз, далее луч R направо вверх к средней горизонтали и луч ПМ U^b _ah=K+1 направо вниз к т. 3R.

Четвертый задний ход - 4R

Переключаем муфту В в левое (Л) положение.

Крутящий момент от входного вала 2 до основного промежуточного вала 5 поступает, как на 4-й передаче переднего хода, далее, как на предыдущей передаче.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 3 от т. 0 направо вниз, далее луч R направо вверх к средней горизонтали и луч ПМ U^b _ayh=K+1 направо вниз к т. 4R.

Пятый задний ход - 5R

По сравнению с 1-м задним ходом переключаем муфту Е в правое положение. ПМ заблокирован.

Крутящий момент до солнечной шестерни 32 передается, как на первой передаче заднего хода, далее, как на 13-24-й передачах переднего хода.

На лучевой диаграмме эта передача характеризуется тремя лучами: луч 1 от т. 0 направо вниз, далее луч R направо вверх к средней горизонтали и луч ПМ U_(bh)=1 вниз к т. 5R.

Шестой задний ход - 6R

Переключаем муфту В в левое (Л) положение.

Крутящий момент до солнечной шестерни 32 передается, как на второй передаче заднего хода, далее как, на предыдущей передаче.

На лучевой диаграмме эта передача характеризуется пятью лучами: луч 1 от т. 0 вниз направо к нижней горизонтали, далее луч 2 налево вверх в ускоряющем режиме, затем луч 3 направо вниз, луч R и луч ПМ U_(bh)=1 вниз к T.6R на нижней горизонтали.

Седьмой задний ход - 7R

Переключаем муфты А и В в правое (Л) положение.

Крутящий момент до солнечной шестерни 32 передается, как на 3-й передаче заднего хода, далее, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 2 от т. 0 направо вниз, далее луч R направо вверх к средней горизонтали и луч ПМ U_(bh)=1 вниз к т. 7R.

Восьмой задний ход - 8R

Переключаем муфту В в левое (Л) положение.

Крутящий момент до солнечной шестерни 32 передается, как на 4-й передаче заднего хода, далее, как на предыдущих передачах.

На лучевой диаграмме эта передача характеризуется тремя лучами: луч 3 от т. 0 направо вниз, далее луч R направо вверх к средней горизонтали и луч ПМ U_(bh)=1 вниз к т. 8R.

Положительный эффект выражается в улучшении эксплуатационных возможностей большегрузной техники за счет увеличения числа передач и диапазона передаточных чисел.

Например, при рассмотренных условиях передаточное число первой (низшей) передачи и диапазон составят

D=U_кп1=U₁U₅ U_ПМ1=1,81×2,83×5,94=30,4

или D=1,16²³=30,4.

Передаточное число первого заднего хода

U_кп1R=U₁U_RU_ПMI=1,81×3,0×5,94=32,25;

передаточное число восьмого заднего хода

U_кп8R=U₃U_RU_ПMII=1,16×3,0×1,0=3,48;

диапазон передач заднего хода КП D=U_кп1R/U_кп8R=32,25/3,48=9,3.

При изменении параметров пар шестерен и ПМ изменятся параметры КП. Например, если увеличить шаг между соседними передаточными числами с 1,16 до 1,17, то диапазон увеличится с 30,4 до 37,0; шаг до 1,18, диапазон до 45,0 и т.д. Применение ПМ с К более 5 нерационально, так как надо ограничивать диаметр солнечной шестерни.

ОБОЗНАЧЕНИЯ

1 - корпус агрегата,

2 - входной вал,

3 - вторичный вал,

4 - выходной вал водила ПМ и агрегата,

5 - основной промежуточный вал,

6 - дополнительный промежуточный вал,

7 - дополнительный вал дополнительных шестерен заднего хода,

8 - шестерня, закрепленная на входном валу 2,

9, 10, 11, 12 - шестерни переднего хода, свободно установленные на вторичном валу 3,

13 - ведомая шестерня заднего хода, свободно установленная на вторичном валу 3,

14 - отдельная шестерня, закрепленная на дополнительном промежуточном валу 6,

15 - отдельная шестерня, свободно установленная на дополнительном промежуточном валу 6,

16, 17, 18 - шестерни переднего хода, закрепленные на основном промежуточном валу 5,

19 - ведущая шестерня заднего хода, закрепленная на основном промежуточном валу 5,

20, 21 - дополнительные шестерни заднего хода, закрепленные на дополнительном валу 7,

22, 23(А) - противоположно развернутые двухпозиционные полумуфты переключения двух первых рядов шестерен,

24 - вилка переключения полумуфт 22 и 23,

25, 26(В) - противоположно развернутые двухпозиционные полумуфты переключения второго и третьего рядов шестерен,

27 - вилка переключения полумуфт 22 и 23,

28(С) - первая трехпозиционная муфта переключения вторичного вала 3,

29 - первый зубчатый венец вторичного вала 3,

30(D) - вторая трехпозиционная муфта переключения вторичного вала 3,

31 - второй зубчатый венец вторичного вала 3,

32(а) - солнечная шестерня ПМ,

33 - сателлиты,

34-(h) - водило ПМ,

35(b) - эпициклическое колесо ПМ,

36 - корпус эпициклического колеса 35,

37 - трубчатый вал корпуса 36 эпициклического колеса 35,

38 - зубчатый венец трубчатого вала 37 корпуса эпициклического колеса 35,

39 - зубчатый венец выходного вала 4 водила 34 и агрегата,

40(Е) - муфта переключения выходного вала 4 водила и агрегата,

41 - зубчатый венец задней стенки корпуса агрегата 1.

Изобретение относится к коробкам передач большегрузных машин: автомобилей, тракторов, дорожно-строительной и др. техники. Коробка передач содержит 12-ступенчатый соосный трехвальный редуктор, в котором установлены десять шестерен переднего хода и два ряда шестерен заднего хода, а также простой трехзвенный планетарный механизм и пять муфт переключения передач. Достигается расширение эксплуатационных возможностей большегрузной техники за счет увеличения числа передач переднего хода с 12 до 24 и передач заднего хода с 4 до 8. 2 ил.

24-ступенчатая соосная вальнопланетарная коробка передач, содержащая корпус агрегата, в котором расположен трехвальный соосный редуктор, в опорах которого соосно установлены входной вал с закрепленной на нем шестерней и вторичный вал, на котором свободно установлены четыре шестерни переднего хода и ведомая шестерня заднего хода, параллельно им соосно расположены основной и дополнительный промежуточный валы, на дополнительном промежуточном валу одна шестерня установлена свободно, а другая шестерня закреплена, на основном промежуточном валу закреплены три шестерни переднего хода и ведущая шестерня заднего хода, шестерни промежуточных валов зацеплены с шестернями входного и вторичного валов, причем ведущая шестерня заднего хода зацеплена через дополнительные шестерни, закрепленные на дополнительном валу, на зубчатых венцах шестерен трех первых рядов расположены противоположно развернутые двухпозиционные полумуфты переключения, попарно взаимосвязанные двумя вилками переключения, первая трехпозиционная муфта переключения расположена на первом зубчатом венце вторичного вала между средними рядами шестерен, вторая трехпозиционная муфта переключения вторичного вала расположена на втором зубчатом венце рядом с ведомой шестерней заднего хода, отличающаяся тем, на выходе вторичного вала закреплена солнечная шестерня простого трехзвенного планетарного механизма, которая через сателлиты, установленные на осях водила, зацеплена с эпициклическим колесом, корпус которого трубчатым валом связан с зубчатым венцом, расположенным между зубчатым венцом задней стенки корпуса агрегата и зубчатым венцом выходного вала водила и агрегата, на этих венцах установлена муфта переключения.