Планетарная коробка передач 10R4 со сдвоенным сцеплением Российский патент 2020 года по МПК B60K17/06 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, к трансмиссии транспортных машин, к НТС (наземные транспортные системы), в том числе, ТТМ (транспортно-технологические машины), автомобили, тракторы и т.д.

Известны агрегаты трансмиссии - КП (коробки передач) со ступенчатым изменением передаточных чисел, содержащие шестерни, валы, опоры, устройства переключения передач, применяемые на отечественных и зарубежных автомобилях. (1. Осепчугов В.В., Фрумкин А.К. Автомобиль: Анализ конструкций, элементы расчета. - М.: Машиностроение, 1989. - 304 с. 2. Некрасов В.И. Многоступенчатая трансмиссия. Конструкция, конструирование и расчет: Учеб. пособие. - Курган, Изд-во Курганского гос. ун-та, 2001. - 155 с)

Эти агрегаты конструктивно сложны и металлоемки.

Современные НТС требуют применения МКП (многоступенчатых коробок передач), которые за счет выбора необходимого передаточного числа в трансмиссии обеспечивают возможность работы ДВС (двигателя внутреннего сгорания) на оптимальном режиме с минимальным расходом топлива и выделением экологически вредных веществ.

МКП, как правило, создают на основе базовой 5-ти ступенчатой КП традиционной компоновки, которые находят широкое применение как при продольной (1. рис. 37, с. 61; рис. 35, с. 59), так и поперечной (1. рис. 34, с. 58) компоновке трансмиссии. Они могут быть трехвальными (1. рис. 37, с. 61) или двухвальными (1. рис. 35, с. 59; рис. 34, с. 58).

Для создания МКП применяют две схемы: 1. установка переднего делителя впереди базовой КП, удваивающего число передач (1. рис. 41, с. 64); 2. установка заднего редуктора-демультипликатора за базовой КП, демультипликатор может состоять из двух рядов цилиндрических шестерен (2. рис. 28, в, с. 45; рис. 29, с. 47) или из простого ПМ (планетарного механизма - 2. рис. 27, с. 44; рис. 28, г). Иногда одновременно применяют обе схемы (2. рис. 31, с. 48). При традиционной компоновке сцепление устанавливают между ДВС и КП, в этом случае при поперечной компоновке ДВС и трансмиссии ГП (главная передача) смещена от центра НТС, валы привода ведущих колес (полуоси) будут иметь разную длину; замена ведомых дисков сцепления затруднена, так как в этом случае надо снимать трансмиссионный агрегат (МКП и ГМ).

Наиболее близким к предлагаемому устройству является девятиступенчатая КП ЯМ3-201 с ПМ на выходе (2. рис. 27, с. 44; рис. 28, г).

КП ЯМ3-201 скомпонована из сосной 5-тиступенчатой трехходовой базовой КП и планетарного демультипликатора. Базовая КП состоит из корпуса, в котором соосно расположены первичный, вторичный и выходной валы, параллельно им установлен промежуточный вал. На валах базовой КП расположены пять рядов шестерен переднего хода и ряд шестерен заднего хода, между рядами шестерен установлены три муфты переключения, две из них с синхронизаторами.

Недостаток КП традиционной компоновки заключается в том, что для каждой передачи переднего хода они требуют свою пару шестерен, а для заднего хода - три или четыре шестерни. Ряды шестерен приводят к увеличению продольного габарита и металлоемкости КП. Цилиндрические зубчатые передачи имеют ограниченную нагрузочную способность из-за однопарного (однопоточного) зацепления, при увеличении передаваемого крутящего момента необходимо увеличивать межцентровое (межосевое) расстояние, что увеличивает поперечные габариты КП.

Требованию снижения металлоемкости машин из всех видов механических передач наиболее полно удовлетворяют планетарные передачи, отличающиеся малыми габаритами и массой. Это связано с эффектом много- поточности и с применением внутреннего зацепления.

Простой ПМ (планетарный механизм) состоит из трех звеньев: солнечная шестерня (a), эпициклическое колесо (b) и водило (h) с сателлитами.

ПМ характеризуется внутренним параметром К=Z_b/Z_a=1,5-5, который равен отношению числа зубьев эпициклического колеса Z_b к числу зубьев солнечной шестерни Z_a. Меньшее значение К ограничивается минимальными размерами сателлитов, большее - солнечной шестерни.

Простой ПМ, помимо дифференциала, в основном, применяют как одноступенчатый колесный редуктор двойной разнесенной ГП (главной передачи) ведущего моста автомобиля (1. рис. ПО, с. 138) или двухступенчатый редуктор - демультипликатор на выходе МКП (2. рис. 27, с. 44; рис. 28, г).

Недостаток такого ПМ заключается в том, что он реализует только две передачи: прямую при блокировке ПМ за счет соединения муфтой переключения двух звеньев: эпициклического колеса (b) и водила (h) и медленную в режиме U_ah^b=К+1. Где U - передаточное число, индекс вверху - остановленное звено, индексы внизу - звенья входа и выхода крутящего момента. Остановлено эпициклическое колесо (b), крутящий момент подается на солнечную шестерню (а) и снимается с водила (h).

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в снижении габаритов и металлоемкости трансмиссионного агрегата НТС при улучшении компоновочных и эксплуатационных характеристик.

Поставленная задача решается за счет более полного использования кинематических возможностей простого трехзвенного ПМ, установки сдвоенного сцепления и переднего делителя на входе ПМ.

Сущность предлагаемого устройства заключается в том, что коробка передач содержит корпус с установленными в нем валами, рядами шестерен внешнего зацепления и муфтой переключения передач, простой трехзвенный планетарный механизм, состоящий из водила с сателлитами, зацепленными с солнечной шестерней и эпициклическим колесом, водило и корпус эпициклического колеса имеют валы с зубчатыми венцами и муфту остановки эпициклического колеса, при этом к корпусу коробки передач с внутренними стенками присоединен корпус сдвоенного сцепления, в опорах этих корпусов и стенок соосно установлены валы: входной, первичный и привода солнечной шестерни; в корпусе сдвоенного сцепления на входном валу установлен картер с внутренней перегородкой, диски сцепления подвижны в осевом направлении: ведущие относительно картера, ведомые диски левого сцепления на первичном валу с трехпозиционным зубчатым венцом и с муфтой переключения, ведомые диски правого сцепления на ведущем трубчатом валу, расположенном на первичном валу, на этих валах закреплены шестерни, зацепленные с шестернями, закрепленными на промежуточном валу, на валу привода солнечной шестерни с зубчатыми венцами на торцах свободно установлены входной и выходной трубчатые валы водила с зубчатыми венцами, а на этих валах коаксиальные валы корпуса эпициклического колеса также с зубчатыми венцами; на стенках корпуса планетарного механизма рядом с зубчатыми венцами входных и выходных валов закреплены зубчатые венцы с муфтами остановки водила или эпициклического колеса, рядом с зубчатыми венцами выходных валов установлен ведущий трубчатый вал с зубчатым венцом и муфтой переключения на входе вала и ведущей шестерней с зубчатым венцом на выходе этого вала рядом с зубчатым венцом вала солнечной шестерни, на котором расположена муфта переключения, рядом с зубчатым венцом задней стенки корпуса.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает десять передач переднего хода и четыре передачи заднего хода с достаточным диапазоном (D=U₁/U₁₀=3,35/0,38=8,8), равным отношению передаточных чисел низшей и высшей передач; интервалом 1,27; удобным для переключения передач, и сдвоенным сцеплением, позволяющим попарно переключать передачи практически без разрыва потока мощности, при снижении габаритов и металлоемкости по сравнению с типовыми конструкциями.

На фиг. 1 изображена схема КП (коробки передач) со сдвоенным сцеплением, с передним делителем и простым трехзвенным ПМ (планетарным механизмом), который имеет пять муфт переключения, валы входа, выхода и остановки трех звеньев ПМ с зубчатыми венцами. В верхней части муфты переключения показаны в состоянии 1-й передачи переднего хода U_ah^b, в нижней части - 4-я передача заднего хода 4R U_ba^h.

На фиг. 2 показана лучевая диаграмма работы КП для К=1,62. Изменение величины внутреннего параметра К приводит к изменению кинематических характеристик КП. При К=1,62 получаем равные отрезки между передачами на горизонтальной шкале в логарифмическом масштабе lq 1,62=0,21, где отложены величины передаточных чисел ПМ. Передний делитель поровну делит отрезки между передачами. Вертикальный луч указывает на прямую передачу крутящего момента от двигателя к ведущей шестерне привода ГП (главной передачи). Луч направо вверх характеризует замедляющий режим работы ПМ, чем положе луч, тем выше величина передаточного числа. Луч налево вверх характеризует ускоряющий режим работы ПМ, чем положе луч, тем ниже величина передаточного числа. Лучевые диаграммы удобны для понимания работы КП, так как величина каждого луча постоянна на всех участках диаграммы. Над лучевой диаграммой приведена таблица положений муфт переключения на различных передачах. В верхней части таблицы показаны состояния ПМ на каждой передаче и ПД (переднего делителя). Ниже -положения муфт переключения: А - Е.

К корпусу КП (коробка передач) 1 с внутренними стенками 2 - 5 присоединен корпус сдвоенного сцепления 6. В опорах корпусов и стенок 1 - 6 установлены входной вал 7, первичный вал 8, вал 9 привода солнечной шестерни, параллельно им расположен промежуточный вал 10, на котором закреплены шестерни 11 и 12. На первичном валу 8 свободно установлен трубчатый ведущий вал 13, на котором закреплена ведущая шестерня 14. На первичном валу 8 закреплены шестерня 15 и трехпозиционный зубчатый венец 16, а также установлены подвижно в осевом направлении ведомые диски 17 левого сцепления. На трубчатом ведущем валу 13 также подвижно в осевом направлении установлены ведомые диски 18 правого сцепления. На входном валу 7 закреплен картер 19 сдвоенного сцепления с внутренней перегородкой 20 и подвижными в осевом направлении ведущими дисками 21. На торцах вала 9 закреплены входной 22 и выходной 23 зубчатые венцы средней части вала 9 закреплена солнечная шестерня 24 (а), которая зацеплена сателлитами 25 водила 26 (h) с эпициклическим колесом 27 (в). На валу 9 установлены трубчатые валы водила 26 (h): входной вал 28 с зубчатым венцом 29 и выходной вал 30 с зубчатым венцом 31. На входе корпуса 32 эпициклического колеса 27 (b) закреплен входной коаксиальный вал 33 с зубчатым венцом 34, а на выходе - выходной коаксиальный вал 35 с зубчатым венцом 36. Над входным коаксиальным валом 33 на передней внутренней стенке 3 рядом с зубчатым венцом 34 расположен трехпозиционный зубчатый венец 37, на задней внутренней стенке 4 рядом с зубчатым венцом 36 расположен трехпозиционный зубчатый венец 38. На валу 9 в опоре внутренней стенки 5 рядом с зубчатым венцом 31 установлен ведущий трубчатый вал 39 с трехпозиционным зубчатым венцом 40 на входе этого вала и с ведущей шестерней 41 ГП (главной передачи) с зубчатым венцом 42 на выходе ведущего вала 39. ГП может быть цилиндрической как на фиг. 1, конической, гипоидной. Напротив зубчатого венца 42 рядом с зубчатым венцом 23 вала 9 на задней стенке корпуса КП 1 расположен зубчатый венец 43. Трехпозиционная муфта переключения 44 (А) установлена на трехпозиционном зубчатом венце 16 на выходе первичого вала 8 для выборочного соединения с зубчатым венцом 22 привода солнечной шестерни 24 (а), с зубчатым венцом 29 привода водила 26 (h), с зубчатым венцом 34 привода эпициклического колеса 27 (b). Муфта переключения 45 (В) расположена на зубчатом венце 37 передней внутренней стенки 3 для остановки водила 26 (h) зубчатым венцом 29 или эпициклического колеса 27 (b) зубчатым венцом 34, нейтральное (Н) - выключенное состояние обеспечивается установкой муфты между зубчатыми венцами 29 и 34 или ее перемещением к стенке 3. Муфта переключения 46 (С) расположена на зубчатом венце 38 задней внутренней стенки 4 для остановки водила 26 (h) зубчатым венцом 31 или эпициклического колеса 27 (b) зубчатым венцом 36, нейтральное (Н) - выключенное состояние обеспечивается установкой муфты между зубчатыми венцами 36 и 31 или ее перемещением к стенке 4. Муфты 45 (В) и 46 (С) частично дублируют одна другую. Муфта переключения 47 (D) установлена на зубчатом венце 40 входе ведущего трубчатого вала 39 для выборочного соединения с зубчатым венцом 36 выходного коаксиального вала 35 эпициклического колеса 27 (b) или с зубчатым венцом 31 выходного трубчатого вала 30 водила 26 (h), нейтральное (Н) состояние обеспечивается установкой муфты между венцами 36 и 31 или ее перемещением в крайнее правое положение (фиг. 1, внизу). Муфта 48 (Е) расположена на зубчатом венце 23 на выходе вала 9 солнечной шестерни 24 для привода ведущей шестерни 41 при соединении с зубчатым венцом 42 или остановки солнечной шестерни 24 при соединении с зубчатым венцом 43 задней стенки корпуса КП 1.

На выходе вала 9 возможна установка ВОМ (вала отбора мощности), например, для привода лебедки и т.п. Механизм переключения сцепления может быть как гидравлическим, так и механическим.

КП работает следующим образом: сдвоенное сцепление срабатывает при каждом переключении, которое происходит практически без разрыва потока мощности. Если, например, подать рабочую жидкость между внутренней перегородкой 20 и левым от нее ведущим диском 21, то срабатывает левое (Л) сцепление, в котором ведущие диски 21 прижимают ведомые диски 17, что включает в работу первичный вал 8 и зубчатую муфту 16. Если, например, подать рабочую жидкость между внутренней перегородкой 20 и правым от нее ведущим диском 21, то срабатывает правое (П) сцепление, которое ведомыми дисками 18 включает в работу ПД (передний делитель): 1-ю пару шестерен (14-11), промежуточный вал 10 и 2-ю пару шестерен (15-12).

Простой трехзвенный ПМ (планетарный механизм) может обеспечить пять передач без изменения направления вращения, две передачи заднего хода и три передачи в интегральных (суммирующих) режимах, когда крутящий момент подается на два звена ПМ с различной частотой вращения, а снимается с третьего звена. В рассматриваемой КП интегральные (суммирующие) режимы не используем. При К=1,62 получим:

1 -я передача ПМ: U_ah^b=К+1=2,62; lq 2,62=0,42;

2-я передача ПМ: U_bh^a=(K+1)/К=2,62/1,62=1,62; lq 1,62=0,21.

3 -я передача ПМ: Прямая U=1,0; lq 1,0=0,0.

4-я передача ПМ: U_hb^a=К/(К+1)=1,62/2,62=0,62; lq 0,62=-0,21.

5 -я передача ПМ: U_ha^b=1/(К+1)=1/2,62=0,38; lq 0,38=-0,42.

1 -я задняя передача ПМ: U_ab^h=-К=1,62; lq 1,62=0,21;

2 -я задняя передача ПМ: U_ba^h=-(1/К)=1/1,62=0,62; lq 0,62=-0,21.

Знак «минус» указывает на изменение направления вращения на выходе по сравнению с входом.

Передний делитель делит пополам интервал 1,62:

U_пд=(1,62)^0,5=1,273; lq 1,273=0,105.

Устройство работает следующим образом.

Первая передача

На лучевой диаграмме (фиг. 2) этот режим обозначен тремя лучами: крутой луч от т. 0 направо вниз, затем крутой луч направо вверх, далее пологий луч направо вверх к т. 1.

Над этой точкой показаны состояния муфт переключения (см. фиг. 1, верхнее положение муфт): А и С - левое (Л), В и D - правое (П), Е - нейтральное (Н). В верхней части таблицы показано U_ah^b=К+1 состояние ПМ. Передний делитель в положении понижающей передачи, включено правое (П) сцепление.

Эпициклическое колесо 27 (b) остановлено муфтой 45 (В), которая замкнула зубчатые венцы 37 передней внутренней стенки 3 и 34 трубчатого вала 33 корпуса 32 эпициклического колеса 27. Крутящий момент (фиг. 1) от ведущего вала 7, ведущих дисков 21 и ведомых дисков 18 правого сцепления передается на ведущий трубчатый вал 13, пару шестерен 14-11, промежуточный вал 10, пару шестерен 12-15, первичным валом 8 и зубчатым венцом 16, далее муфтой 44 (А) на зубчатый венец 22, валом 9 на солнечную шестерню 24 (а). Солнечная шестерня 24 (а) вращает сателлиты 25, которые, обкатываясь по эпициклическому колесу 27 (b), вращают водило 26 (h) с пониженной частотой, но с увеличенным крутящим моментом. Трубчатым валом 30, зубчатым венцом 31, муфтой 47 (D) крутящий момент поступает на зубчатый венец 40, на ведущий трубчатый вал 39 и ведущую шестерню ГП 41.

При К=1,62 передаточное число 1-й передачи

Вторая передача

На лучевой диаграмме (фиг. 2) этот режим обозначен пологим лучом от т. 0 направо вверх к т. 2.

Переключаем сцепление из правого положения в левое (Л) - передний делитель переходит в положение прямой передачи. Состояние ПМ на изменилось U_ah^b=К+1.

Крутящий момент (фиг. 1) от ведущих дисков 21 сцепления ведомыми дисками 17 передается на первичный вал 8 и зубчатый венец 16, муфтой 44 (А) на зубчатый венец 22, далее как на 1-й передаче.

При К=1,62 передаточное число 2-й передачи

Третья передача

На лучевой диаграмме (фиг. 2) этот режим обозначен тремя лучами: крутой луч от т. 0 направо вниз, затем крутой луч направо вверх, далее крутой луч направо вверх к т. 3.

Возвращаем сцепление в положении 1-й передачи (П), муфту А из левого положения в правое (П), муфту В из правого положения в нейтральное (Н) - выключенное - к стенке корпуса 3, муфту С из левого положения в нейтральное (Н), муфту Е из нейтрального положения в правое (П). В верхней части таблицы показано U_bh^a состояние ПМ. По сравнению с 1-й передачей произошла замена звеньев: остановлена солнечная шестерня 24 (а), крутящий момент поступает на эпициклическое колесо 27 (b).

Солнечная шестерня 24 (а) остановлена муфтой 48 (Е), которая замкнула зубчатые венцы 43 задней стенки корпуса КП 1 и 23 вала 9. Крутящий момент от правого сцепления до зубчатого венца 16 передается как на 1-й передаче. Затем муфтой 44 (А) передается на зубчатый венец 34 и коаксиальным валом 33 по корпусу 32 на эпициклическое колесо 27 (b)которое вращает сателлиты 25, они, обкатываясь по солнечной шестерне 24 (а), вращают водило 26 (h), далее как на 1-й передаче.

При К=1,62 передаточное число 3-й передачи

Четвертая передача

На лучевой диаграмме этот режим обозначен крутым лучом от т. 0 направо вверх к т. 4.

Переключаем сцепление из правого положения в левое (Л) - передний делитель переходит в положение прямой передачи. Состояние ПМ не изменилось U_bh^a.

Крутящий момент (фиг. 1) от ведущих дисков 21 сцепления ведомыми дисками 17 передается на вал 8, на зубчатый венец 16, далее как на 3-й передаче.

При К=1,62 передаточное число 4-й передачи

Пятая передача

На лучевой диаграмме (фиг. 2) этот режим обозначен тремя лучами: крутой луч от т. 0 направо вниз, затем крутой луч направо вверх, далее вертикальный луч к т. 5.

Возвращаем сцепление в положении 1-й и 3-й передачи (П), муфту А из правого положения в среднее (С), а муфту Е из правого положения в нейтральное (Н). В верхней части таблицы показано состояние ПМ - прямая передача.

Крутящий момент от сцепления до зубчатого венца 16 передается как на 1-й и 3-й передаче. Затем муфтой 44 (А) передается на зубчатый венец 29 и трубчатым валом 28 на водило 26 (h), далее как на 1-й и 3-й передаче.

При К=1,62 передаточное число 5-й передачи

Шестая передача - прямая

На лучевой диаграмме эта передача представлена вертикальным лучом от т. 0 до т. 6.

Сцепление возвращаем в левое (Л) положение.

Крутящий момент (фиг. 1) от ведущих дисков 21 сцепления ведомыми дисками 17 передается на вал 18, на зубчатый венец 16, далее как на 5-й передаче.

При К=1,62 передаточное число 6-й передачи U_6n=1,0

Седьмая передача

На лучевой диаграмме (фиг. 2) этот режим обозначен тремя лучами: крутой луч от т. 0 направо вниз, затем крутой луч направо вверх, далее крутой луч налево вверх к т. 7.

Возвращаем сцепление в положении 1-й, 3-й и 5-й передачи (П), муфту D из правого положения в левое (Л), а муфту Е из нейтрального положения в правое (П), при этом по сравнению со 3-й передачей произошла замена звеньев входа и выхода крутящего момента. В верхней части таблицы показано U_hb^a состояние ПМ.

Крутящий момент от сцепления до зубчатого венца 16 передается как на 1-й, 3-й и 5-й передаче. Затем муфтой 44 (А) передается на зубчатый венец 29 и трубчатым валом 28 на водило 26 (h), которое вращает сателлиты 25, они, обкатываясь по остановленной солнечной шестерне 24 (а), вращают эпициклическое колесо 27 (b), по корпусу 32 на коаксиальный вал 35, зубчатый венец 36, муфтой 47 (D) крутящий момент поступает на зубчатый венец 40, на ведущий трубчатый вал 39 и ведущую шестерню ГП 41.

При К=1,62 передаточное число 7-й передачи

lq 0,785=-0,105

Восьмая передача

На лучевой диаграмме этот режим обозначен крутым лучом от т. 0 налево вверх к т. 8.

Переключаем сцепление из правого положения в левое (Л).

Крутящий момент (фиг. 1) от ведущих дисков 21 сцепления ведомыми дисками 17 передается на вал 8, на зубчатый венец 16, далее как на 7-й передаче.

При К=1,62 передаточное число 8-й передачи

Девятая передача

На лучевой диаграмме (фиг. 2) этот режим обозначен тремя лучами: крутой луч от т. 0 направо вниз, затем крутой луч направо вверх, далее пологий луч налево вверх к т. 9.

Возвращаем сцепление в положении 1-й, 3-й, 5-й и 7-й передачи (П), муфту В переключаем из нейтрального положения в правое (П), муфту С из нейтрального положения в левое (Л), муфту D из левого в нейтральное (H) положение, а муфту Е из правого положения в левое (Л), при этом по сравнению со 1-й передачей произошла замена звеньев входа и выхода крутящего момента. В верхней части таблицы показано U_ha^b состояние ПМ.

Эпициклическое колесо 27 (b) остановлено муфтой 45 (В), которая замкнула зубчатые венцы 37 передней внутренней стенки 3 и 34 коаксиального вала 35 корпуса 32 эпициклического колеса 27. Крутящий момент (фиг. 1) до водила 26 (h) передается как на 8-й передаче, которое вращает сателлиты 25, они, обкатываясь по остановленному эпициклическому колесу 27 (b), вращают солнечную шестерню 24 (а), далее по валу 9 на зубчатый венец 23, муфтой 48 (Е) на зубчатый венец 42 и ведущее колесо ГП 41, но с увеличенной частотой вращения и пониженным крутящим моментом.

При К=1,62 передаточное число 9-й передачи

Десятая передача

На лучевой диаграмме этот режим обозначен пологим лучом от т.О налево вверх к т. 10.

Переключаем сцепление из правого положения в левое (Л).

Крутящий момент (фиг. 1) от ведущих дисков 21 сцепления ведомыми дисками 17 передается на вал 8, на зубчатый венец 16, далее как на 9-й передаче.

При К=1,62 передаточное число 10-й передачи

Первая передача заднего хода 1R На лучевой диаграмме (фиг. 2) этот режим обозначен тремя лучами: крутой луч от т. 0 направо вниз, затем крутой луч направо вверх, далее крутой луч направо вниз к т. 1R.

Состояния сцепления и муфт переключения показаны в крайнем справа столбце таблицы внизу под т. 1R: сцепление - правое (П), А, В и D - левое (Л), С и Е - нейтральное (Н). В нижней части таблицы показано U_ab^h=-К состояние ПМ. Знак «минус» указывает на изменение направления вращения ведущей шестерни 41 по сравнению с входным валом 7. По сравнению с 1-й передачей переднего хода изменились состояния выходного и остановленного звеньев ПМ.

Водило 26 (h) остановлено муфтой 45 (В), которая замкнула зубчатые венцы 37 передней внутренней стенки 3 и 29 трубчатого входного вала 28. Крутящий момент (фиг. 1) передается на солнечную шестерню 24 (а) как на 1-й передаче переднего хода. Солнечная шестерня 24 (а) вращает сателлиты 25, которые, вращаясь на осях водила 26 (h), вращают эпициклическое колесо 27 (b) в противоположном направлении с пониженной частотой вращения, но с увеличенным крутящим моментом. Далее как на 7-й передаче переднего хода, коаксиальным валом 35, зубчатым венцом 36, муфтой 47 (D) крутящий момент поступает на зубчатый венец 40, на ведущий трубчатый вал 39 и ведущую шестерню ГП 41.

При К=1,62 передаточное число первой передачи заднего хода 1R

Вторая передача заднего хода 2R

На лучевой диаграмме (фиг. 2) этот режим обозначен крутым лучом от т. 0 направо вниз к т. 2R.

Переключаем сцепление в левое (Л) положение, выключили из работы шестерни переднего делителя.

Крутящий момент (фиг. 1) от ведущих дисков 21 сцепления ведомыми дисками 17 передается на вал 8, на зубчатый венец 16, далее как на 1-й передаче заднего хода.

При К=1,62 передаточное число второй передачи заднего хода 2R

Третья передача заднего хода 3R

На лучевой диаграмме (фиг. 2) этот режим обозначен тремя лучами: крутой луч от т. 0 направо вниз, затем крутой луч направо вверх, далее крутой луч налево вниз к т. 3R.

Возвращаем сцепление в правое (П) положение, переключаем муфту А из левого положения в правое (П), муфты В и D в нейтральное (Н), муфту С из нейтрального в правое (П), а муфту Е - в левое (Л). В нижней части таблицы показано U_ba^h состояние ПМ.

Водило 26 (h) остановлено муфтой 46 (С), которая замкнула зубчатые венцы 38 задней внутренней стенки 4 и 31 трубчатого выходного вала 30. Крутящий момент (фиг. 1) передается на эпициклическое колесо 27 (b), как на 3-й передаче переднего хода. Эпициклическое колесо 27 (b) вращает сателлиты 25, которые, вращаясь на осях водила 26 (h), вращают солнечную шестерня 24 (а) в противоположном направлении с увеличенной частотой вращения, но с пониженным крутящим моментом. Далее как на 9-й передаче переднего хода по валу 9 на зубчатый венец 23, муфтой 48 (Е) на зубчатый венец 42 и ведущее колесо ГП 41, но с увеличенной частотой вращения и пониженным крутящим моментом.

При К=1,62 передаточное число третьей передачи заднего хода 3R

Четвертая передача заднего хода 4R

На лучевой диаграмме (фиг. 2) этот режим обозначен крутым лучом от т. 0 налево вниз к т. 4R.

Переключаем сцепление в левое (Л) положение, выключили из работы шестерни переднего делителя.

Крутящий момент (фиг. 1) от ведущих дисков 21 сцепления ведомыми дисками 17 передается на вал 8, на зубчатый венец 16, далее как на 3-й передаче заднего хода.

При К=1,62 передаточное число четвертой передачи заднего хода 4R

Диапазон КП составит D=U₁/U₁₀=3,35/0,38=8,8.

Изменение К изменит кинематические характеристики КП.

Получили компактный трансмиссионный агрегат малой металлоемкости за счет значительного уменьшения продольного габарита, что создает лучшие условия для поперечной компоновки двигателя и трансмиссии. Обеспечили расширение эксплуатационных характеристик транспортного средства путем повышения его проходимости и облегчения управления за счет попарного переключения 10-ти передач переднего хода и 4-х передач заднего хода сдвоенным сцеплением (1 - 2; 3 - 4 и т.д. до 9 - 10) практически без разрыва потока мощности. Допускается продольная компоновка в режиме МРК (многоступенчатой раздаточной коробки). Межосевой дифференциал может быть как симметричным (фиг.1, справа внизу), так и несимметричным.

Обозначения:

1 - корпус КП (коробки передач);

2 - внутренняя стенка КП для переднего делителя;

3 - внутренняя передняя стенка ПМ (планетарного механизма);

4 - внутренняя задняя стенка ПМ;

5 - внутренняя стенка КП для ГП (главной передачи);

6 - корпус сдвоенного сцепления;

7 - входной вал; 8 - первичный вал;

9 - вал привода солнечной шестерни;

10 - промежуточный вал;

11, 12 - шестерни, закрепленные на промежуточном валу 10;

13 - ведущий трубчатый вал, свободно установленный на первичном валу 8;

14 - ведущая шестерня, закрепленная на ведущем трубчатом валу 13;

15 - шестерня, закрепленная на первичном валу 8;

16 - трехпозиционный зубчатый венец на выходе вала 8;

17 - ведомые диски левого сцепления на первичном валу 8;

18 - ведомые диски правого сцепления на ведущем трубчатом валу 13;

19 - картер сдвоенного сцепления, закрепленный на входном валу 7;

20 - внутренняя перегородка картера сдвоенного сцепления 19;

21 - ведущие диски сдвоенного сцепления 19;

22 - зубчатый венец на входе вала 9;

23 - зубчатый венец на выходе вала 9;

24 (а) - солнечная шестерня ПМ (планетарного механизма);

25 - сателлиты на осях водила 26;

26 (h) - водило ПМ;

27 (b) - эпициклическое колесо ПМ;

28 - трубчатый входной вал водила 26 (h);

29 - зубчатый венец вала 28 на входе водила 26 (h);

30 - трубчатый выходной вал водила 26 (h);

31 - зубчатый венец вала 30 на выходе водила 26 (h);

32 - корпус эпициклического колеса 27;

33 - входной коаксиальный вал корпуса 32 эпициклического колеса 27;

34 - зубчатый венец входного коаксиального вала 33;

35 - выходной коаксиальный вал корпуса 32 эпициклического колеса 27;

36 - зубчатый венец выходного коаксиального вала 35;

37 -трехпозиционный зубчатый венец передней внутренней стенки 3;

38 - трехпозиционный зубчатый венец задней внутренней стенки 4;

39 - ведущий трубчатый вал привода ведущей шестерни 41;

40 - трехпозиционный зубчатый венец ведущего трубчатого вала 39;

41 - ведущая шестерня ГП (главной передачи);

42 - зубчатый венец на выходе ведущего трубчатого вала 39;

43 - зубчатый венец задней стенки корпуса КП 1 рядом с зубчатым венцом 23;

44 (А) - трехпозиционная муфта переключения на зубчатом венце 16 на выходе первичного вала 8 переднего делителя;

45 (В) - муфта остановки звеньев ПМ на зубчатом венце 37 передней внутренней стенки 3;

46 (С) - муфта остановки звеньев ПМ на зубчатом венце 38 задней внутренней стенки 4;

47 (D) - муфта переключения на входе ведущего трубчатого вала 39;

47 (Е) - муфта переключения на зубчатом венце 23 на выходе вала 9 привода солнечной шестерни 24 (а).

Изобретение относится к области машиностроения. Коробка передач содержит трехзвенный планетарный механизм (ПМ). К корпусу коробки присоединен корпус сдвоенного сцепления, в опорах корпусов и стенок соосно установлены валы: входной, первичный и привода солнечной шестерни (СШ). В корпусе сцепления на входном валу установлен картер с внутренней перегородкой, диски сцепления подвижны в осевом направлении: ведущие относительно картера, ведомые диски левого сцепления на первичном валу с трехпозиционным зубчатым венцом и с муфтой переключения (МП), ведомые диски правого сцепления на ведущем трубчатом валу, расположенном на первичном валу, оба вала находятся в зацеплении с промежуточным валом, на валу привода СШ с зубчатыми венцами на торцах свободно установлены входной и выходной трубчатые валы водила с зубчатыми венцами, а на этих валах коаксиальные валы корпуса эпициклического колеса также с зубчатыми венцами. На стенках корпуса ПМ рядом с зубчатыми венцами входных и выходных валов закреплены зубчатые венцы с муфтами остановки водила или эпициклического колеса, рядом с зубчатыми венцами выходных валов установлен ведущий трубчатый вал с зубчатым венцом и МП на входе вала и ведущей шестерней с зубчатым венцом на выходе этого вала рядом с зубчатым венцом вала СШ, на котором расположена МП, рядом с зубчатым венцом задней стенки корпуса. Обеспечивается улучшение эксплуатационных характеристик коробки передач. 2 ил.

Коробка передач, содержащая корпус с установленными в нем валами, рядами шестерен внешнего зацепления и муфтой переключения передач, простой трехзвенный планетарный механизм, состоящий из водила с сателлитами, зацепленными с солнечной шестерней и эпициклическим колесом, водило и корпус эпициклического колеса имеют валы с зубчатыми венцами и муфту остановки эпициклического колеса, отличающаяся тем, что к корпусу коробки передач с внутренними стенками присоединен корпус сдвоенного сцепления, в опорах этих корпусов и стенок соосно установлены валы: входной, первичный и привода солнечной шестерни; в корпусе сдвоенного сцепления на входном валу установлен картер с внутренней перегородкой, диски сцепления подвижны в осевом направлении: ведущие относительно картера, ведомые диски левого сцепления на первичном валу с трехпозиционным зубчатым венцом и с муфтой переключения, ведомые диски правого сцепления на ведущем трубчатом валу, расположенном на первичном валу, на этих валах закреплены шестерни, зацепленные с шестернями, закрепленными на промежуточном валу, на валу привода солнечной шестерни с зубчатыми венцами на торцах свободно установлены входной и выходной трубчатые валы водила с зубчатыми венцами, а на этих валах коаксиальные валы корпуса эпициклического колеса также с зубчатыми венцами; на стенках корпуса планетарного механизма рядом с зубчатыми венцами входных и выходных валов закреплены зубчатые венцы с муфтами остановки водила или эпициклического колеса, рядом с зубчатыми венцами выходных валов установлен ведущий трубчатый вал с зубчатым венцом и муфтой переключения на входе вала и ведущей шестерней с зубчатым венцом на выходе этого вала рядом с зубчатым венцом вала солнечной шестерни, на котором расположена муфта переключения, рядом с зубчатым венцом задней стенки корпуса.