Реверсивная соосная вально-планетарная тридцатидвухступенчатая раздаточная коробка Российский патент 2023 года по МПК B60K17/16 F16H3/64 F16H3/85 F16H3/91 F16H37/08 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к трансмиссии НТС (наземных транспортных средств): автомобилей, тракторов, дорожно-строительной и специальной 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 ВПРК (вально-планетарной раздаточной коробке) является 24-х ступенчатая ВПКП (вально-планетарная коробка передач) 24R8 по патенту RU № 2 592 028. Бюл. № 20 от 20.07.2016. Авторы: В.И. Некрасов, М.С. Бахарев.

Соосная ВПКП 24R8 (24 передачи переднего хода и 8 передач заднего хода) содержит корпус, в опорах которого соосно установлены первичный и вторичной валы, параллельно им установлен промежуточный вал, на них расположены пять пар цилиндрических шестерен и ряд шестерен заднего хода, между первыми парами шестерен на их зубчатых венцах установлены две сдвоенные муфты, каждая из которых состоит из двух противоположно развернутых муфт с общей вилкой переключения, на вторичном валу закреплены два зубчатых венца с трехпозиционными муфтами переключения и солнечная шестерня простого трехзвенного ПМ (планетарного механизма), солнечная шестерня ПМ через сателлиты, расположенные на осях водила с выходным валом, зацеплена с эпициклическим колесом, корпус которого закреплен на трубчатом валу с зубчатым венцом, расположенным между зубчатым венцом, закрепленным на стенке корпуса ВПКП, и зубчатым венцом, закрепленным на выходном валу, на зубчатых венцах расположена трехпозиционная муфта переключения.

Описанная ВПКП проще типовых конструкций трансмиссионных агрегатов, приведенных в книге, обеспечивает диапазон передаточных чисел (отношение передаточных чисел низшей передачи к высшей) достаточный для обычных НТС, но имеет эксплуатационные ограничения для НТС специального назначения, требующих увеличения диапазона передаточных чисел, числа и реверса передач.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в расширении эксплуатационных возможностей транспортного средства за счет существенного увеличения диапазона, числа и реверса передач, полного привода ведущих колес.

Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в дополнении конструкции редуктором реверса из трех конических шестерен, установке муфты остановки солнечной шестерни, увеличении числа позиций зубчатых венцов, установке межмостового дифференциала.

Указанный технический результат достигается тем, что реверсивная соосная вально-планетарная тридцати двух ступенчатая раздаточная коробка содержит корпус, в опорах которого соосно установлены первичный и вторичный валы, на них закреплены зубчатые венцы с трехпозиционными муфтами переключения, параллельно им установлен промежуточный вал, на валах расположены пары шестерен, на зубчатых венцах средних пар шестерен установлена сдвоенная муфта, которая состоит из двух противоположно развернутых муфт с общей вилкой переключения, солнечная шестерня планетарного механизма через сателлиты, расположенные на осях водила, зацеплена с эпициклическим колесом, при этом редуктор реверса состоит из трех взаимозацепленных конических шестерен, на входном валу этого редуктора закреплена ведущая коническая шестерня, через сателлиты, установленные на осях водила, зацеплена с ведомой конической шестерней, закрепленной на входе первичного вала, на котором закреплен зубчатый венец; рядом с ним расположены два зубчатых венца, один закреплен на трубчатом валу выхода водила, второй на стенке корпуса, на зубчатых венцах расположена муфта переключения; на основном валу, совмещенном со вторичным валом, установленном в опорах первичного и выходного валов, закреплены зубчатые венцы: с обеих сторон пятипозиционного зубчатого венца на трубчатом валу, перед пятипозиционным зубчатым венцом выходного вала; на трубчатых валах водила закреплены трехпозиционные зубчатые венцы, между ними и пятипозиционными зубчатыми венцами расположены пятипозиционные муфты переключения, на аксиальных валах корпуса эпициклического колеса с двумя наружными зубчатыми венцами закреплены корпуса с внутренними зубчатыми венцами, две пятипозиционные муфты переключения и сдвоенный зубчатый венец остановки корпуса эпициклического колеса соединены одним ползуном; на трехпозиционной муфте переключения вторичного вала закреплен зубчатый венец, напротив него на ползуне расположен сдвоенный зубчатый венец, зацепленный с зубчатым венцом корпуса раздаточной коробки; на выходном валу закреплено водило межмостового дифференциала, сателлиты, расположенные на осях водила, зацеплены с солнечной шестерней и эпициклическим колесом, корпус которого закреплен на валу привода мостов задней тележки, солнечная шестерня закреплена на трубчатом валу с ведущей цилиндрической шестерней, зацепленной с шестерней, закрепленной на валу привода переднего моста; на зубчатом венце, закрепленном на выходном валу рядом с зубчатым венцом ведущей цилиндрической шестерни, расположена муфта блокировки межмостового дифференциала.

Предлагаемое техническое решение позволяет улучшить эксплуатационные свойства НТС за счет значительного увеличения диапазона передаточных чисел, числа передач и их реверса.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема реверсивной соосной тридцати двух ступенчатой ВПРК (вально-планетарной раздаточной коробки) типа 32RR32 (32 передачи переднего и заднего хода) содержащей соосно установленные входной вал и конический редуктор реверса RR, первичный вал, вторичный вал, совмещенный с основным валом, в средней части которого закреплена солнечная шестерня, выходной вал; состоящей из трехвальной соосной КП (коробки передач), на параллельных валах свободно расположены четыре пары шестерен, оснащенные муфтами переключения передач, обеспечивающие 8 передач, и планетарного редуктора на основе простого трехзвенного ПМ (планетарного механизма), обеспечивающего пять режимов работы. В нижней части приведены буквенные обозначения пар шестерен (c, d, e, f). Буквенные обозначения «а» – солнечная шестерня и «b» – эпициклическое колесо используются при описании ПМ.

На фиг. 2 показана структурная лучевая диаграмма тридцати двух ступенчатой ВПРК к фиг. 1 с таблицей положений муфт переключения на различных передачах переднего и заднего хода (32G-1G). В таблице над номерами передач обозначены включенные в работу пары шестерен (прямая, dе, cd, се, dе и т.д.). Обозначения пар шестерен указаны на лучах. На нижней горизонтали: верхняя шкала U – величина передаточных чисел в натуральном виде, нижняя шкала – в логарифмическом. На горизонтальных шкалах приведены в логарифмическом виде величины передаточных чисел пар шестерен и передач. Точка 0 на средней горизонтали под точкой 29G соответствует входу крутящего момента. Лучи от этой точки к нижней горизонтали соответствуют передаточным числам пар шестерен. Правый наклон от точки 0 указывает на замедляющий режим работы. Чем положе луч, тем больше передаточное число пары шестерен. Например, максимальное передаточное число у пар шестерен «с» и «f»; минимальное – у пары «е». Последовательные лучи между средней и нижней горизонталями характеризуют передаточное число передачи вальной КП. Например, два последовательных луча «с» и «f» соответствуют 1-й передаче. Левый наклон луча указывает на ускоряющий режим работы пары шестерен, например, лучи «d» и «е» от нижней горизонтали к средней. 2-я передача реализуется четырьмя парами шестерен - последовательные лучи «с», «d», «е» и «f»; 2-я пара шестерен «d» работает в ускоряющем режиме. Лучи от средней к верхней горизонтали характеризуют работу ПМ. Редукторные режимы работы ПМ указаны около лучей диаграммы: I) U^b_ah – низшая, медленная передача; II) U^a_bh – понижающая передача; III) U_hh - прямая передача; IY) U^a_hb – ускоряющая передача; Y) U^b_ha – скорая, быстрая передача. Верхний индекс указывает на остановленное звено, нижние индексы – на звенья входа и выхода крутящего момента. Обозначения пар шестерен и режимы работы ПМ указаны на лучах. Левый наклон луча указывает на ускоряющий режим работы ПМ, например, U^a_hb и U^b_ha. Чем значительнее наклон луча направо, тем больше передаточное число. Наклон луча каждой пары шестерен постоянный на любом участке лучевой диаграммы. Вид лучевой диаграммы зависит от величин передаточных чисел пар шестерен и от внутреннего параметра ПМ «К».

В опорах корпуса тридцати двух ступенчатой ВПРК 1 (фиг. 1) расположены входной вал 2, соосные ему первичный вал 3, основной вал 4, совмещенный с вторичным валом, и выходной вал 5, параллельно им установлена ось 6 шестерен промежуточного вала. На входном валу 2 закреплена ведущая коническая шестерня 7, сателлитами 8, установленными на осях 9 водила 10, зацепленная с ведомой конической шестерней 11, закрепленной на первичном валу 3. На первичном валу 3 также закреплены зубчатые венцы 12 и 13 с расположенными на них муфтами переключения 14 (R) и 15 (А). На передней стенке корпуса 1 закреплен зубчатый венец 16, рядом расположен зубчатый венец 17, который закреплен на трубчатом валу 18 привода водила 10 с осями 9 и сателлитами 8. На первичном валу 3 и соосном основном валу 4 свободно установлены шестерни 19 - 22, зацепленные соответственно с шестернями 23 - 26, свободно расположенными на оси 6. Шестерни 23 и 24 объединены в блок левым трубчатым валом 27, а шестерни 25 и 26 объединены в блок правым трубчатым валом 28. На зубчатых венцах шестерен 20 и 21 вала 4 расположена верхняя муфта 29, на зубчатых венцах шестерен 24 и 25 оси 6 расположена нижняя противоположно развернутая муфта 30, муфты 29 и 30 соединены общей вилкой переключения 31 (В). На основном валу 4 между шестернями 21 и 22 закреплен зубчатый венец 32 с расположенной на нем трехпозиционной муфтой переключения 33 (С), оснащенной зубчатым венцом 34. Также на основном валу 4 закреплены однопозиционные зубчатые венцы 35, 36 и 37, между венцами 36 и 37 закреплена солнечная шестерня 38 (а), которая сателлитами 39, установленными на осях 40 водила 41 (h) ПМ (планетарного механизма) - редуктора, зацеплена с эпициклическим колесом 42 (b). Водило 41 (h) закреплено на входном 43 и выходном 44 трубчатых валах с трехпозиционными зубчатыми венцами 45 и 46, направленными в сторону зубчатых венцов 36 и 37 соответственно. Корпус 47 эпициклического колеса 42 с зубчатыми венцами 48 и 49 левым входным аксиальным валом 50 соединен с корпусом 51 внутреннего зубчатого венца 52, а правым выходным аксиальным валом 53 соединен с корпусом 54 внутреннего зубчатого венца 55 на уровне наружного зубчатого венца 56 пятипозиционной муфты 57 (F), расположенной на пятипозиционном зубчатом венце 58 выходного вала 5. Муфта 57 (F) также имеет два внутренних зубчатых венца 59 и 60, она ползуном 61 в средней части соединена с двусторонним зубчатым венцом 62, который расположен между зубчатыми венцами 48 и 49 корпуса 47 эпициклического колеса 42 и внутреннего зубчатого венца 63 корпуса 1 ВПРК. Внутренний зубчатый венец 64 корпуса 1 ВПРК закреплен напротив зубчатого венца 34 муфты 33 (С). Ползун 61 в левой части соединен с муфтой 65 (Е) на пятипозиционном зубчатом венце 66, закрепленном на трубчатом валу 67 с двухпозиционным зубчатым венцом 68, расположенным рядом с зубчатым венцом 35. Муфта 65 (Е) аналогична муфте 57 (F) и оснащена наружным 69 и двумя внутренними зубчатыми венцами 70 и 71. На коротком трубчатом валу 72 цилиндрической шестерни 22 закреплен зубчатый венец 73, расположенной рядом с зубчатым венцом 35. Между внутренним зубчатым венцом 64 корпуса 1 и зубчатым венцом 34 трехпозиционной муфтой переключения 33 (С) расположен двусторонний зубчатый венец 74 остановки основного вала 4 и солнечной шестерни 38 (а), закрепленный на ползуне 75 (Н). Муфта переключения 76 (М) расположена на зубчатых венцах 68, 35 и 73. На выходном валу 5 закреплены зубчатый венец 77 и водило 78 несимметричного межмостового дифференциала. На осях 79 водила 78 расположены сателлиты 80, зацепленные с солнечной шестерней 81 и эпициклическим колесом 82. Корпус 83 эпициклического колеса 82 закреплен на валу 84 привода мостов задней тележки. Солнечная шестерня 81 трубчатым валом 85 соединена с ведущей цилиндрической шестерней 86 с зубчатым венцом, зацепленной с ведомой шестерней 87, закрепленной на валу 88 привода переднего моста. На зубчатом венце 77 выходного вала 5 расположена муфта 89 блокировки дифференциала. Допускается установка не только несимметричного, но и симметричного межмостового дифференциала.

Работа тридцати двух ступенчатой ВПРК осуществляется следующим образом:

В коническом редукторе реверса RR муфта 14 (R) при правом положении замыкает зубчатые венцы 17 и 12 (см. нижний вид фиг. 1), блокирует редуктор реверса, крутящий момент напрямую от входного вала 2 поступает на первичный вал 3. При переключении муфты 14 в левое положение (см. верхний вид фиг. 1), она замыкает зубчатые венцы 16 и 17, останавливает трубчатый вал 18, водило 10 и оси 9. Входной вал 2 вращает ведущую коническую шестерню 7, она сателлитами 8 на осях 9 вращает в противоположном направлении ведомую шестерню 11 и первичный вал 3.

Трехпозиционная муфта переключения 15 (А) в левом положении (см. фиг. 1) соединяет зубчатый венец 13 первичного вала 3 с шестерней 19 первой пары «с», в нейтральном, среднем положении отключает зубчатый венец 13 от шестерен, в правом положении соединяет зубчатый венец 13 первичного вала 3 с шестерней 20 второй пары «d».

В левом положении вилки переключения 31 (В) верхняя муфта 29 соединяет зубчатые венцы шестерни 20 второй пары «d» и шестерни 21 третьей пары «е», нижняя противоположно развернутая муфта 30 разъединяет зубчатые венцы шестерни 24 второй пары «d» и шестерни 25 третьей пары «е». В правом положении вилки переключения 31 (В) верхняя муфта 29 разъединяет зубчатые венцы (см. фиг. 1) шестерни 20 второй пары «d» и шестерни 21 третьей пары «е», нижняя противоположно развернутая муфта 30 соединяет зубчатые венцы шестерни 24 второй пары «d» и шестерни 25 третьей пары «е».

Трехпозиционная муфта переключения 33 (С) в левом положении соединяет зубчатый венец 32 основного вала 4 с шестерней 21 третьей пары «е», в нейтральном, среднем положении (см. фиг. 1) отключает зубчатый венец 32 от шестерен, в правом положении соединяет зубчатый венец 32 основного вала 4 с шестерней 22 четвертой пары «f» на трубчатом валу 72.

Четыре пары шестерен в вальной КП реализуют 8 передач.

1-я передача: крутящий момент от первичного вала 3 передается муфтой 15 (А) в левом положении на первую пару шестерен 19-23 «с», по левому трубчатому валу 27, по нижней муфте 30, по правому трубчатому валу 28, четвертой парой шестерен 26-22 «f», муфтой 33 (С) на зубчатый венец 32 основного вала 4.

2-я передача: крутящий момент от первичного вала 3 передается муфтой 15 (А) в левом положении на первую пару шестерен 19-23 «а», по левому трубчатому валу 27, второй парой шестерен 24-20 «d», верхней муфтой 29, третьей парой шестерен 21-25 «е», по правому трубчатому валу 28, четвертой парой шестерен 26-22 «f», муфтой 33 (С) на зубчатый венец 32 основного вала 4.

3-я передача: крутящий момент от первичного вала 3 передается муфтой 15 (А) в правом положении на вторую пару шестерен 20-24 «d», по нижней муфте 30, по правому трубчатому валу 28, четвертой парой шестерен 26-22 «f», муфтой 33 (С) на зубчатый венец 32 основного вала 4.

4-я передача: крутящий момент от первичного вала 3 передается муфтой 15 (А) в правом положении на шестерню 20 второй пары шестерен «d», по верхней муфте 29, третьей парой шестерен 21-25 «е», по правому трубчатому валу 28, четвертой парой шестерен 26-22 «f», муфтой 33 (С) на зубчатый венец 32 основного вала 4.

5-я передача: крутящий момент от первичного вала 3 передается муфтой 15 (А) в левом положении на первую пару шестерен 19-23 «с», по левому трубчатому валу 27, по нижней муфте 30, третьей парой шестерен 25-21 «е», муфтой 33 (С) на зубчатый венец 32 основного вала 4.

6-я передача: крутящий момент от первичного вала 3 передается муфтой 15 (А) в левом положении на первую пару шестерен 19-23 «с», по левому трубчатому валу 27, по второй паре шестерен 24-20 «d», по верхней муфте 29, по шестерне 21, муфтой 33 (С) на зубчатый венец 32 основного вала 4.

7-я передача: крутящий момент от первичного вала 3 передается муфтой 15 (А) в правом положении на вторую пару шестерен 20-24 «d», по нижней муфте 30, третьей парой шестерен 25-22 «е», муфтой 33 (С) на зубчатый венец 32 основного вала 4.

8-я передача – прямая: крутящий момент от первичного вала 3 передается муфтой 15 (А) в правом положении на шестерню 20, по верхней муфте 29, по шестерне 21, муфтой 33 (С) на зубчатый венец 32 основного вала 4.

ПМ (планетарный механизм) обеспечивает пять режимов работы:

I) U^b_ah= K+1 – низшая, медленная передача. Где: а – солнечная шестерня; h – водило; b – эпициклическое колесо; К – внутренний параметр ПМ, равный отношению числа зубьев эпициклического колеса к числу зубьев солнечной шестерни. Верхний индекс указывает на остановленное звено, нижние индексы – на звенья входа и выхода крутящего момента. Муфты 65 (Е) и 57 (F) в положении I (см. нижнее положение муфт на фиг. 1), муфта 74 (Н) в выключенном, левом положении. Крутящий момент от шестерни 22 поступает по трубчатому валу 72 на зубчатый венец 73 и по муфте 76 (М) на двухпозиционный зубчатый венец 68, далее на трубчатый вал 67 и на пятипозиционный зубчатый венец 66. Возможна передача крутящего момента на двухпозиционный зубчатый венец 68 от зубчатого венца 32 по основному валу 4 на зубчатый венец 35 и по муфте 76 (М) в правом положении. От пятипозиционного зубчатого венца 66 крутящий момент передается далее по муфте 65 (Е) в положении I на зубчатый венец 36 (он также может поступать напрямую), по основному валу на солнечную шестерню 38 (а) и сателлиты 39. Эпициклическое колесо 42 остановлено относительно корпуса 1 двусторонним зубчатым венцом 62, который замкнул левый зубчатый венец 48 корпуса 47 эпициклического колеса 42 и зубчатый венец 63 корпуса 1. Сателлиты 39 обкатываются относительно остановленного эпициклического колеса 42 и осями 40 передают усилие водилу 41, которое выходным трубчатым валом 44 взаимодействует с трехпозиционным зубчатым венцом 46, от него муфтой 57 (F) на пятипозиционный зубчатый венец 58 и выходной вал 5. Этот режим работы ПМ реализуется всеми восьмью передачами от вальной КП, пологий луч медленного режима работы ПМ (см. фиг. 2) направлен к передачам: 1G, 2G, 5G, 7G, 12G, 15G, 20G и 23G.

II) U^a_bh= (K+1)/K – понижающая передача. Ползун 75 (Н) в правом, включенном положении двусторонним зубчатым венцом 74 замкнул зубчатый венец 64 корпуса 1 с зубчатым венцом 34 муфты 33 (С) и остановил основной вал 4 с солнечной шестерней 38 (а). Муфты 65 (Е) и 57 (F) в положении II, двусторонний зубчатый венец 62 вышел из зацепления с зубчатым венцом 48 и освободил эпициклическое колесо 42. Муфта 76 (М) в левом положении соединяет зубчатый венец 73 трубчатого вала 72 шестерни 22 с двухпозиционным зубчатым венцом 68 (см. верхний вид муфт на фиг. 1), трубчатым валом 67 и пятипозиционным зубчатым венцом 66. Крутящий момент от второго слева венца 66 воспринимается левым зубчатым венцом 71 муфты 65 (Е), по муфте на правый наружный зубчатый венец 69, внутренний зубчатый венец 52, по корпусу 51 и аксиальному входному валу 50 на корпус 47 эпициклического колеса 42, которое вращает сателлиты 39 относительно остановленной солнечной шестерни 38 (а). Сателлиты 39 осями 40 передают усилие на водило 41, выходной трубчатый вал 44 и далее как при I-м варианте, но по второму слева венцу 58. Этот режим работы ПМ реализуется только четырьмя передачами от вальной КП, крутой луч понижающего режима работы ПМ (см. фиг. 2) направлен к передачам: 3G, 4G, 9G и 11G.

III) U_hh - прямая передача в ПМ. Муфты 65 (Е) и 57 (F) в положении III – солнечная шестерня 38 и эпициклическое колесо 42 освобождены от фиксации к корпусу 1. Крутящий момент от среднего венца 66 по муфте 65 (Е) поступает на трехпозиционный зубчатый венец 45, входной трубчатый вал 43, водило 41, далее от водила 41 как на предыдущих режимах работы, но муфта 57 (F) в положении III передает усилие на средний венец 58. Этот режим работы ПМ реализуется всеми восьмью передачами от вальной КП, вертикальный луч этого режима работы ПМ (см. фиг. 2) направлен к передачам: 6G, 8G, 14G, 17G, 22G, 25G, 27G и 29G.

IY) U^a_hb = К/(K+1) - ускоряющая передача. Ползун 75 (Н) в правом, включенном положении двусторонним зубчатым венцом 74 замкнул зубчатый венец 64 корпуса 1 с зубчатым венцом 34 муфты 33 (С) и остановил основной вал 4 с солнечной шестерней 38 (а). Муфты 65 (Е) и 57 (F) в положении IY. Крутящий момент от второго справа венца 66 воспринимается левым зубчатым венцом 71 муфты 65 (Е), по муфте и правому внутреннему зубчатому венцу на средний венец 45, входной трубчатый вал 43, водило 41, которое вращает сателлиты 39 относительно остановленной солнечной шестерни 38 (а). Сателлиты 39 передают усилие на эпициклическое колесо 42, по корпусу 47 на аксиальный выходной вал 53, далее на корпус 54 и внутренний зубчатый венец 55, затем на правый наружный зубчатый венец 56 муфты 57 (F) в положении IY, по внутреннему венцу 60 на предпоследний венец 58 и выходной вал 5. Этот режим работы ПМ реализуется четырьмя передачами от вальной КП, крутой луч ускоряющего режима работы ПМ (см. фиг. 2) направлен к передачам: 10G, 13G, 19G и 21G.

Y) U^b_ha = 1/(K+1) – скорая передача. Муфты 65 (Е) и 57 (F) в положении Y, муфта 74 (Н) в выключенном, левом положении. Эпициклическое колесо 42 остановлено относительно корпуса 1 двусторонним зубчатым венцом 62, который замкнул правый зубчатый венец 49 корпуса 47 эпициклического колеса 42 и зубчатый венец 63 корпуса 1. Солнечная шестерня 38 (а) освобождена от фиксации к корпусу 1. Крутящий момент от шестерни 22 поступает по трубчатому валу 72 на зубчатый венец 73 и по муфте 76 (М) на двухпозиционный зубчатый венец 68, далее на трубчатый вал 67 и на пятипозиционный зубчатый венец 66. От пятипозиционного зубчатого венца 66 крутящий момент передается далее по муфте 65 (Е) в положении Y на зубчатый венец 45, входной трубчатый вал 43, водило 41, оси 40 и сателлиты 39. Сателлиты 39 обкатываются относительно остановленного эпициклического колеса 42 и передают усилие на солнечную шестерню 38 (а), далее по основному валу 4, зубчатому венцу 37, муфтой 57 (F) на пятипозиционный зубчатый венец 58 и выходной вал 5. Этот режим работы ПМ реализуется всеми восьмью передачами от вальной КП, пологий луч скорого режима работы ПМ (см. фиг. 2) направлен к передачам: 16G, 18G, 24G, 26G, 28G, 30G, 31G и 32G.

Передаточные числа:

Желательно иметь равные отрезки интервалов в логарифмических координатах. На фиг. 2 приведена лучевая диаграмма с ПМ, имеющим внутренний параметр К = 1,62. В этом случае имеем равные интервалы между передачами:

I) lg U^b_ah= lg (K+1) = lg 2,62 = 0,418 ≈ 0,42;

II) lg U^a_bh= lg [(K+1)/K] = lg (2,62/1,62) = lg 1,617 = 0,209 ≈ 0,21;

III) lg U_hh = lg 1,0 = 0,0;

IY) lg U^a_hb = lg [К/(K+1)] = lg (1,62/2,62) = lg 0,618 = - 0,209 ≈ - 0,21;

Y) lg U^b_ha = lg [1/(K+1)] = lg (1,0/2,62) = lg 0,382 = - 0,418 ≈ - 0,42.

Отрезок луча lg (K+1) на верхней шкале между передачами 1 и 6 составляет 4 интервала (без учета луча к 5-й передаче). Отсюда величина интервала между передачами:

lg q = lg 2,62/4 = 0,418/4 = 0,1046; q = 1,272.

U _е= q = 1,272; U_d = q² = 1,272² = 1,618; U_с = 3,9; U_f = 4,0.

1-я передача: сf + U^b_ah

Муфты А и Н в левом (L) положении, муфты В, С и М в правом (R) положении, муфты Е и F в положении I – включены 1-я и 4-я пары шестерен 19-23 «с» и 26-22 «f», а также ПМ в режиме низшей передачи - U^b_ah = K+1 (см. фиг. 2, правая часть табл. над точкой 1G).

На лучевой диаграмме (фиг. 2) эта передача представлена тремя лучами: пологий луч «с» выходит из т.0 на средней горизонтали и направлен направо вниз к нижней горизонтали, затем пологий луч «f» направо вверх, далее пологий луч «U^b_ah» направо вверх к точке 1G на верхней горизонтали.

Крутящий момент (фиг. 1) от входного вала 2 по коническому редуктору реверса RR передается на первичный вал 3, от зубчатого венца 13 муфтой 15 (А), 1-й парой шестерен 19-23 (с), левым трубчатым валом 27, нижней муфтой 30, правым трубчатым валом 28, 4-й парой шестерен 26-22 (f), трехпозиционной муфтой 33 (С), зубчатым венцом 32, по основному валу 4 на солнечную шестерню 38 (а). Эпициклическое колесо 42 (b) остановлено относительно корпуса 1 двусторонним зубчатым венцом 62, который замкнул зубчатые венцы 48 эпициклического колеса 42 и 63 корпуса 1. Сателлиты 39, обкатываясь по остановленному эпициклическому колесу 42 (b), вращают водило 41 (h), выходной трубчатый вал 44 водила и тройной зубчатый венец 46, от него внутренним зубчатым венцом 59 пятипозиционной муфты 57 (F), от внутреннего зубчатого венца 60 на пятипозиционный зубчатый венец 58 и выходной вал 5. От выходного вала 5 крутящий момент поступает на водило 78, оси 79 и сателлиты 80. Сателлиты 80 передают одинаковые силы на солнечную шестерню 81 и эпициклическое колесо 82, которые имеют различные радиусы. При внутреннем параметре несимметричного дифференциала К = 2,0 радиус эпициклического колеса 82 в два раза больше радиуса солнечной шестерни 81. На эпициклическое колесо 82, корпус 83 и вал 84 привода мостов задней тележки поступят 2/3 от крутящего момента, пришедшего на водило 78, а на солнечную шестерню 81и вал 88 привода переднего моста – 1/3 крутящего момента. В сложных дорожных условиях дифференциал можно заблокировать, замкнув муфтой 89 (см. нижний вид муфты) зубчатый венец 77 от водила 78 и зубчатый венец шестерни 86 от солнечной шестерни 81.

Передаточное число 1-й передачи

U _1G = U_с U_f U^b_ah = 3,9*4,0*2,62 = 40,87.

2-я передача: cdеf + U^b_ah

Переключаем сдвоенную муфту В из правого положения в левое – в работу включены все четыре пары шестерен, а также ПМ в режиме низшей передачи - U^b_ah = K+1.

На лучевой диаграмме (фиг. 2) эта передача представлена пятью лучами: пологий луч «с» выходит из т.0 на средней горизонтали и направлен направо вниз к нижней горизонтали, затем крутой луч «d» налево вверх в ускоряющем режиме, крутой луч «е» направо вниз, затем луч «f» направо вверх, далее пологий луч «U^b_ah» направо вверх к точке 2G на верхней горизонтали.

Крутящий момент от первичного вала 3 до левого трубчатого вала 27 передается как на 1-й передаче, затем 2-й парой шестерен 24-20, верхней муфтой 29, 3-й парой шестерен 21-25, далее как на 1-й передаче.

Передаточное число 2-й передачи

U _2G = U_с U_d U_е U_f U^b_ah = 3,9*(1/1,618)*1,272*4,0*2,62 = 32,13.

Интервал между передачами q _1-2 = 40,87/32,13 = 1,272.

3-я передача: сf + U^a_bh

Переключаем муфты: Н из левого положения в правое, включенное положение, В из левого положения в правое, М из правого в левое положение, муфты EF из положения I в положение II – включены 1-я и 4-я пары шестерен, а также ПМ в режиме понижающей передачи - U^a_bh = (K+1)/К.

На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: луч «с» выходит из т.0 на средней горизонтали и направлен направо вниз, затем луч «f» вверх направо, далее крутой луч «U^a_bh» направо вверх к точке 3G на верхней горизонтали.

Солнечная шестерня 38 (а) и основной вал 4 остановлены относительно корпуса 1 двусторонней муфтой 74 (Н), замкнувшей зубчатые венцы 64 корпуса 1 и 34 муфты 33 на зубчатом венце 32 основного вала 4. Эпициклическое колесо 42 (b) освобождено от фиксации к корпусу 1, так как в положении II двусторонний зубчатый венец 62 вышел из зацепления с зубчатым венцом 48 корпуса 47 эпициклического колеса 42.

Крутящий момент (фиг. 1) от входного вала 2 по коническому редуктору реверса RR передается на первичный вал 3, от зубчатого венца 13 муфтой 15 (А), 1-й парой шестерен 19-23 (с), левым трубчатым валом 27, нижней муфтой 30, правым трубчатым валом 28, 4-й парой шестерен 26-22 (f), от шестерни 22 трубчатым валом 72 на зубчатый венец 73, муфтой 76 (М), зубчатым венцом 68, трубчатым валом 67 на пятипозиционный зубчатый венец 66, (см. верхнее положение муфт фиг. 2) вторым слева зубчатым венцом 66 на внутренний венец 71 пятипозиционной муфты 65 (Е), на наружный зубчатый венец 69, далее на зубчатый венец 52 корпуса 51, по аксиальному входному валу 50 на корпус 47 и эпициклическое колесо 42. Эпициклическое колесо 42 (b) вращает сателлиты 39, которые, обкатываясь по остановленной солнечная шестерня 38 (а), осями 40 вращают водило 41 (h), выходной трубчатый вал 44 водила и тройной зубчатый венец 46, в среднем положении от него внутренним зубчатым венцом 59 пятипозиционной муфты 57 (F), от внутреннего зубчатого венца 60 на пятипозиционный зубчатый венец 58 и выходной вал 5.

Передаточное число 3-й передачи

U _3G = U_с U_f U^a_bh = 3,9*4,0*1,62 = 25,27.

Интервал между передачами q _2-3 = 32,13/25,27 = 1,272.

4-я передача: cdеf + U^a_bh

Переключаем муфту В из правого положения в левое – включены все четыре пары шестерен, а также ПМ в режиме понижающей передачи - U^a_bh = (K+1)/К.

На лучевой диаграмме, как на 2-й передаче, эта передача представлена пятью лучами: пологий луч «с» выходит из т.0 на средней горизонтали и направлен направо вниз к нижней горизонтали, затем крутой луч «d» налево вверх в ускоряющем режиме, крутой луч «е» направо вниз, затем луч «f» направо вверх, далее крутой луч «U^a_bh» направо вверх к точке 4G на верхней горизонтали.

Крутящий момент от первичного вала 3 до левого трубчатого вала 67 передается как на 2-й передаче, затем как на 3-й передаче.

Передаточное число 4-й передачи

U _4G = U_с U_d U_е U_f U^a_bh = 3,9*(1/1,618)*1,272*4,0*1,62 = 19,87.

Интервал между передачами q_3-4 = 25,27/19,87 = 1,272.

5-я передача: df + U^b_ah

Переключаем муфту Н из правого положения в левое, муфты А и М, сдвоенную муфту В из левого положения в правое, муфты Е и F в положении I – включены 2-я и 4-я пары шестерен, а также ПМ в режиме низшей передачи - U^b_ah = K+1.

На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: крутой луч «d» выходит из т.0 на средней горизонтали и направлен направо вниз к нижней горизонтали, затем пологий луч «f» направо вверх, далее пологий луч «U^b_ah» направо вверх к точке 5G на верхней горизонтали.

Крутящий момент от первичного вала 3 передается муфтой А, 2-й парой шестерен 20-24 «d», нижней муфтой 30, далее как на 1-й передаче.

Передаточное число 5-й передачи

U _5G = U_d U_f U^b_ah = 1,618*4,0*2,62 = 16,96.

Интервал между передачами q _4-5 = 19,87 /16,96= 1,172.

6-я передача: сf + U_hh

Переключаем муфту А из правого положения в левое, муфты Е и F в положении III – включены 1-я и 4-я пары шестерен, а также ПМ в режиме прямой передачи - U_hh =1,0.

На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: пологий луч «с» выходит из т.0 на средней горизонтали и в замедляющем режиме направлен направо вниз к нижней горизонтали, затем пологий луч «f» направо вверх к средней горизонтали, далее вертикальный луч U_bh к т.6G на верхней горизонтали.

Крутящий момент от входного вала 2 передается до пятипозиционного зубчатого венца 66 как на 1-й и 3-й передачах, затем муфтой 65 (Е) на трехпозиционный зубчатый венец 45, по входному трубчатому валу 43 на водило 41, далее как на предыдущих передачах, но муфта 57 (F) сдвинута правее в положение III.

Передаточное число 6-й передачи

U _6G = U_с U_fU_hh = 3,9*4,0*1,0 = 15,6.

Интервал между передачами q _5-6 = 16,96/15,6 = 1,09.

7-я передача: еf + U^b_ah

Переключаем муфту А из левого положения в правое, сдвоенную муфту В из правого положения в левое, муфты Е и F в положении I – включены 3-я и 4-я пары шестерен, а также ПМ в режиме низшей передачи - U^b_ah = K+1.

На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: крутой луч «е» выходит из т.0 на средней горизонтали и направлен направо вниз к нижней горизонтали, затем пологий луч «f» направо вверх, далее пологий луч «U^b_ah» направо вверх к точке 7G на верхней горизонтали.

Крутящий момент от первичного вала 3 передается муфтой А, шестерней 20, верхней муфтой 21, 3-й парой шестерен 21-25 «е», нижним трубчатым валом 28, далее как на 1-й, 2-й и 5-й передачах.

Передаточное число 7-й передачи

U _7G = U_е U_f U^b_ah = 1,272*4,0*2,62 = 13,33.

Интервал между передачами q _6-7 = 15,6/13,33 = 1,172.

8-я передача: сdеf + U_hh

Муфты Н, А и В находятся в левом положении, муфты Е и F в положении III – включены четыре пары шестерен, а также ПМ в режиме прямой передачи - U_hh =1,0.

На лучевой диаграмме эта передача представлена пятью лучами: пологий луч «с» выходит из т.0 на средней горизонтали и в замедляющем режиме направлен направо вниз к нижней горизонтали, далее крутой луч «d» налево вверх в ускоряющем режиме к средней горизонтали под т. 25G , затем крутой луч «е» направо вниз, пологий луч «f» направо вверх к средней горизонтали, далее вертикальный луч U_bh к т.8G на верхней горизонтали.

Крутящий момент от входного вала 2 передается до пятипозиционного зубчатого венца 66 как на 2-й и 4-й передачах, затем муфтой 65 (Е) на трехпозиционный зубчатый венец 45, по входному трубчатому валу 43 на водило 41, далее как на предыдущих передачах, но муфта 57 (F) сдвинута правее в положение III.

Передаточное число 8-й передачи

U _8G = U_с U_d U_e U_f U_hh = 3,9*(1/1,618)*1,272*4,0*1,0 = 12,26.

Интервал между передачами q _7-8 = 13,33/12,26 = 1,09.

9-я передача: df + U^a_bh

Муфта М в левом положении, остальные муфты А и F в правом положении, муфты Е и F в положении II – включили в работу 2-ю и 4-ю пары шестерен, а также ПМ в режиме понижающей передачи - U^a_bh = (K+1)/К.

На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: крутой луч «d» выходит из т.0 на средней горизонтали и направлен направо вниз, затем луч «f» направо вверх к средней горизонтали, далее луч «U^a_bh» направо вверх к точке 9G на верхней горизонтали.

Крутящий момент от первичного вала 3 по парам шестерен передается как на 5-й передаче, далее по ПМ как на 3-й и 4-й передачах.

Передаточное число 9-й передачи

U _9G =U_d U_f U^b_ah = 1,618*4,0*1,62 = 10,48.

Интервал между передачами q_8-9 = 12,26 /10,48 = 1,17.

10-я передача: сf + U^a_hb

Муфта Н в правом положении, положения муфт А, В, С и М соответствуют 3-й передаче, муфты ЕF в положении IY - в работу включены 1-я и 4-я пары шестерен, а также ПМ в режиме ускоряющей передачи - U^a_hb = К/(K+1).

На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: пологий луч «с» выходит из т.0 на средней горизонтали и направлен направо вниз, далее пологий луч «f» направо вверх и пологий луч «U^a_hb» налево вверх в ускоряющем режиме к точке 10G на верхней горизонтали.

Основной вал 4 и солнечная шестерня 38 (а) остановлены относительно корпуса 1. Крутящий момент до муфты 65 (Е) передается как на 1-й, 3-й и 6-й передачах, но муфта смещена правее в положение IY, ее правый венец 70 вошел в зацепление со средним венцом 45 входного трубчатого вала 43 привода водила 41 (h), водило осями 40 вращает сателлиты 39 относительно остановленной солнечной шестерни 38 (а) и передает усилие эпициклическому колесу 42, по корпусу 47 на выходной аксиальный вал 53, по корпусу 54 на внутренний зубчатый венец 55, от него на наружный венец 56 муфты 57 (F), зубчатым венцом 60 на пятипозиционный зубчатый венец 58 и выходной вал 5.

Передаточное число 10-й передачи

U _10G = U_сU_f U^a_hb = 3,9*4,0*(1,62/2,62) = 9,65.

Интервал между передачами q_9-10 = 10,48/9,65 = 1,09.

11-я передача: еf + U^a_bh

Переключаем муфту В из правого положения в левое, муфты EF в положение II – включены 3-я и 4-я пары шестерен, а также ПМ в режиме понижающей передачи - U^a_bh = (K+1)/К.

На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: крутой луч «е» выходит из т.0 на средней горизонтали и направлен направо вниз, затем пологий луч «f» направо вверх, далее крутой луч «U^a_bh» направо вверх к точке 11G на верхней горизонтали.

Крутящий момент от первичного вала 3 до муфты 65 (Е) передается как на 7-й передаче, затем как на 3-й, 4-й и 9-й передачах.

Передаточное число 11-й передачи

U _11G = U_е U_f U^a_bh = 1,272*4,0*(2,62/1,62) = 8,23.

Интервал между передачами q_10-11 = 9,65/8,23 = 1,172.

12-я передача: се + U^b_ah

Муфты В и М в правом положении, остальные муфты в левом положении, муфты Е и F в положении I – включены 1-я и 3-я пары шестерен, а также ПМ в режиме низшей передачи - U^b_ah = K+1.

На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: пологий луч «с» выходит из т.0 на средней горизонтали и направлен направо вниз, затем крутой луч «е» налево вверх в ускоряющем режиме, далее пологий луч «U^b_ah» направо вверх к точке 12G на верхней горизонтали.

Крутящий момент от первичного вала 3 передается до муфтой А, 1-й парой шестерен 19-23 «с», левым нижним трубчатым валом 27, нижней муфтой 30, 3-й парой шестерен 25-21 «е», далее как на 1-й, 2-й, 5-й и 7-й передачах.

Передаточное число 12-й передачи

U _12G = U_с U_е U^b_ah = 3,9*(1/1,272)*2,62 = 8,03.

Интервал между передачами q_11-12 = 8,23/8,03 = 1,02.

13-я передача: cdеf + U^a_hb

Муфты Н и М в правом положении, остальные муфты в левом положении, муфты ЕF в положении IY - в работу включены четыре пары шестерен, а также ПМ в режиме ускоряющей передачи - U^a_hb = К/(K+1).

На лучевой диаграмме эта передача представлена пятью лучами: пологий луч «с» выходит из т.0 на средней горизонтали и в замедляющем режиме направлен направо вниз, далее крутой луч «d» налево вверх в ускоряющем режиме к средней горизонтали под т. 25G , затем крутой луч «е» направо вниз, пологий луч «f» направо вверх к средней горизонтали, далее крутой луч U^a_hb в ускоряющем режиме к т.13G на верхней горизонтали.

Крутящий момент от входного вала 2 передается до пятипозиционного зубчатого венца 66 как на 2-й, 4-й и 8-й передачах, затем как на 10-й передаче.

Передаточное число 13-й передачи

U _13G = U_с U_d U_e U_f U^a_hb = 3,9*(1/1,618)*1,272*4,0*(1,62/2,62) = 7,58.

Интервал между передачами q _12-13 = 8,03/7,58 = 1,06.

14-я передача: df + U_hh

Муфта Н в левом положении, остальные муфты в правом положении, муфты ЕF в положении III – в работе 2-я и 4-я пары шестерен, а также ПМ в режиме прямой передачи - U_hh =1,0.

На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: пологий луч «с» выходит из т.0 на средней горизонтали и в замедляющем режиме направлен направо вниз, затем пологий луч «f» направо вверх к средней горизонтали, далее вертикальный луч U_hh к т.14G на верхней горизонтали.

Крутящий момент от входного вала 2 передается до пятипозиционного зубчатого венца 66 как на 5-й и 9-й передачах, затем как на 6-й и 8-й передачах, но муфта 57 (F) в положени III.

Передаточное число 14-й передачи

U _14G = U_d U_f U_hh = 1,618*4,0*1,0 = 6,47.

Интервал между передачами q _13-14 = 7,58/6,47 = 1,172.

15-я передача: сd + U^b_ah

Муфта М в правом положении, остальные муфты в левом положении, муфты ЕF в положении I - в работу включены: 1-я и 2-я пары шестерен, а также ПМ в режиме низшей передачи - U^b_ah = K+1.

На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: луч «с» выходит из т.0 на средней горизонтали и направлен направо вниз, затем крутой луч «d» налево вверх в ускоряющем режиме, далее пологий луч «U^b_ah» направо вверх к точке 15G на верхней горизонтали.

Крутящий момент от первичного вала 3 передается муфтой А, 1-й парой шестерен 19-23, левым трубчатым валом 27, 2-й парой шестерен 24-20, верхней муфтой 29, по шестерне 21, муфтой 33 (С) на зубчатый венец 32 и основной вал 4, далее как на 1-й, 2-й, 5-й, 7-й и 12-й передачах.

Передаточное число 15-й передачи

U _15G = U_с U_d U^b_ah = 3,9*(1/1,618)*2,62= 6,31.

Интервал между передачами q_14-15 = 6,47/6,31 = 1,03.

16-я передача: сf + U^b_ha

Муфты А и Н в левом (L) положении, муфты В, С и М в правом (R) положении, муфты Е и F в положении Y – включены 1-я и 4-я пары шестерен 19-23 «с» и 26-22 «f», а также ПМ в режиме скорой, быстрой передачи - U^b_ha = 1/(K+1).

На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: пологий луч «с» выходит из т.0 на средней горизонтали и направлен направо вниз, затем пологий луч «f» направо вверх, далее пологий луч «U^b_ha» налево вверх в ускоряющем режиме к точке 16G на верхней горизонтали.

Эпициклическое колесо 42 (b) остановлено относительно корпуса 1 двусторонним зубчатым венцом 62, который замкнул зубчатые венцы 49 корпуса 47 эпициклического колеса 42 и 63 корпуса 1.

Крутящий момент от входного вала 2 до муфты 65 (Е) передается как на 1-й, 3-й, 6-й и 10-й передачах, по муфте Е в положении Y, на правый зубчатый венец 45, входной трубчатый вал 43 водила 41, оси 40 и сателлиты 39. Сателлиты 39, обкатываясь по остановленному эпициклическому колесу 42 (b), вращают солнечную шестерню 38 (а), по основному валу 4 и зубчатому венцу 37 на пятипозиционную муфты 57 (F), от внутреннего зубчатого венца 60 на зубчатый венец 58 и выходной вал 5.

Передаточное число 16-й передачи

U _16G = U_с U_f U^b_ha = 3,9*4,0*(1/2,62) = 5,95.

Интервал между передачами q_15-16 = 6,31/5,95 = 1,06.

17-я передача: еf + U_hh

Переключаем сдвоенную муфту В в левое положение, муфты ЕF в положении III – в работе 3-я и 4-я пары шестерен, а также ПМ в режиме прямой передачи - U_hh =1,0.

На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: крутой луч «е» выходит из т.0 на средней горизонтали направо вниз, затем пологий луч «f» направо вверх к средней горизонтали, далее вертикальный луч U_hh к т.17G на верхней горизонтали.

Крутящий момент от входного вала 2 передается до пятипозиционного зубчатого венца 66 как на 7-й и 11-й передачах, затем как на 6-й, 8-й и 14-й передачах.

Передаточное число 17-й передачи

U _17G = U_е U_f U_hh = 1,272*4,0*1,0 = 5,09.

Интервал между передачами q _16-17 = 5,95/5,09 = 1,17.

18-я передача: cdеf + U^b_ha

Муфты С и М в правом положении, остальные муфты в левом положении, муфты ЕF в положении Y - в работу включены четыре пары шестерен, а также ПМ в режиме скорой передачи - U^b_ha = 1/(K+1).

На лучевой диаграмме эта передача представлена пятью лучами: пологий луч «с» выходит из т.0 на средней горизонтали направо вниз, далее крутой луч «d» налево вверх в ускоряющем режиме к средней горизонтали, затем крутой луч «е» направо вниз, пологий луч «f» направо вверх к средней горизонтали, далее пологий луч U^b_ha в ускоряющем режиме к т.18G на верхней горизонтали.

Крутящий момент от входного вала 2 передается до пятипозиционного зубчатого венца 66 как на 2-й, 4-й, 8-й и 13-й передачах, затем как на 16-й передаче.

Передаточное число 18-й передачи

U _18G = U_с U_d U_e U_f U^b_ha = 3,9*(1/1,618)*1,272*4,0*(1,0/2,62) = 4,68.

Интервал между передачами q_17-18 = 5,09/4,68 = 1,09.

19-я передача: df + U^a_hb

Муфта М в левом положении, остальные муфты в правом положении, муфты ЕF в положении IY - в работу включены 2-я и 4-я пары шестерен, а также ПМ в режиме ускоряющей передачи - U^a_hb = К/(K+1).

На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: крутой луч «d» выходит из т.0 на средней горизонтали направо вниз, затем пологий луч «f» направо вверх к средней горизонтали, далее крутой луч U^a_hb налево вверх в ускоряющем режиме к т.19G на верхней горизонтали.

Крутящий момент от входного вала 2 передается до пятипозиционного зубчатого венца 66 как на 5-й, 9-й и 14-й передачах, затем как на 10-й и 13-й передачах.

Передаточное число 19-й передачи

U _19G = U_d U_f U^a_hb = 1,618*4,0*(1,62/2,62) = 4,0.

Интервал между передачами q _18-19 = 4,68/4,0 = 1,17.

20-я передача: dе + U^b_ah

Муфты Н и С в левом положении, остальные муфты в правом положении, муфты Е и F в положении I – включены 2-я и 3-я пары шестерен, а также ПМ в режиме низшей передачи - U^b_ah = K+1.

На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: крутой луч «d» выходит из т.0 на средней горизонтали направо вниз, затем крутой луч «е» налево вверх в ускоряющем режиме, далее пологий луч «U^b_ah» направо вверх к точке 20G на верхней горизонтали.

Крутящий момент от первичного вала 3 передается муфтой А, 2-й парой шестерен 20-24 «d», нижней муфтой 30, 3-й парой шестерен 25-21 «е», далее как на 1-й, 2-й, 5-й, 7-й, 12-й и 15-й передачах.

Передаточное число 20-й передачи

U _20G = U_d U_е U^b_ah = 1,618*(1/1,272)*2,62 = 3,33.

Интервал между передачами q_19-20 = 4,0/3,33 = 1,2.

21-я передача: еf + U^a_hb

Муфты В и М в левом положении, остальные муфты в правом положении, муфты ЕF в положении IY - в работу включены 3-я и 4-я пары шестерен, а также ПМ в режиме ускоряющей передачи - U^a_hb = К/(K+1).

На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: крутой луч «е» выходит из т.0 на средней горизонтали направо вниз, затем пологий луч «f» направо вверх к средней горизонтали, далее крутой луч U^a_hb налево вверх в ускоряющем режиме к т.21G на верхней горизонтали.

Крутящий момент от входного вала 2 передается до пятипозиционного зубчатого венца 66 как на 7-й, 11-й и 17-й передачах, далее как на 10-й, 13-й и 19-й передачах.

Передаточное число 21-й передачи

U _21G = U_е U_f U^a_hb = 1,272*4,0*(1,62/2,62) = 3,15.

Интервал между передачами q _20-21 = 3,33/3,15 = 1,06.

22-я передача: се + U_hh

Муфты В и М в правом положении, остальные муфты в левом положении, муфты ЕF в положении III – в работе 1-я и 3-я пары шестерен, а также ПМ в режиме прямой передачи - U_hh =1,0.

На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: пологий луч «с» выходит из т.0 на средней горизонтали направо вниз, затем пологий луч «е » налево вверх вверх в ускоряющем режиме к средней горизонтали, далее вертикальный луч U_hh к т.22G на верхней горизонтали.

Крутящий момент от входного вала 2 передается до пятипозиционного зубчатого венца 66 как на 12-й передаче, затем как на 6-й, 8-й, 14-й и 17-й передачах.

Передаточное число 22-й передачи

U _22G = U_с U_е U_hh = 3,9*(1/1,272)*1,0 = 3,07.

Интервал между передачами q _21-22 = 3,15/3,07 = 1,03.

23-я передача: U^b_ah

Муфты В и М в правом положении, остальные муфты в левом положении, муфты Е и F в положении I – пары шестерен отключены, работает только ПМ в режиме низшей передачи - U^b_ah = K+1.

На лучевой диаграмме эта передача представлена пологим лучом «U^b_ah» из т.0 на средней горизонтали направо вверх к точке 23G на верхней горизонтали.

Крутящий момент от первичного вала 3 передается муфтой А, шестерней 20, верхней муфтой 29, шестерней 21, далее как на 1-й, 2-й, 5-й, 7-й, 12-й, 15-й и 20-й передачах.

Передаточное число 23-й передачи U_23G = U^b_ah = 2,62.

Интервал между передачами q _22-23 = 3,07/2,62 = 1,172.

24-я передача: df + U^b_ha

Муфта Н в левом положении, остальные муфты в правом положении, муфты Е и F в положении Y– включены 2-я и 4-я пары шестерен, а также ПМ в режиме скорой передачи - U^b_ha = 1/(K+1).

На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: крутой луч «d» выходит из т.0 на средней горизонтали направо вниз, затем пологий луч «f» направо вверх, далее пологий луч «U^b_ha» налево вверх в ускоряющем режиме к точке 24G на верхней горизонтали.

Крутящий момент от первичного вала 3 передается до муфты 65 (Е) как на 5-й, 9-й, 14-й и 19-й передачах, далее как на 16-й и 18-й передачах.

Передаточное число 24-й передачи

U _24G = U_d U_f U^b_ha = 1,618* 4,0*(1/2,62) = 2,47.

Интервал между передачами q_23-24 = 2,62/2,47 = 1,06.

25-я передача: сd + U_hh

Муфта М в правом положении, остальные муфты в левом положении, муфты DЕ в положении III - в работу включены 1-я и 2-я пары шестерен, а также ПМ в режиме прямой передачи - U_hh.

На лучевой диаграмме этой передаче соответствуют пологий луч «с» от точки «0» на средней горизонтали вниз направо, крутой луч «d» вверх налево в ускоряющем режиме, а также вертикальный луч ПМ - U_hh к точке 25G на верхней горизонтали.

Крутящий момент по 1-й и 2-й парам шестерен передается как на 15-й передаче, затем как на 6-й, 8-й, 14-й, 17-й и 22-й передачах.

Передаточное число 25-й передачи

U _25G = U_с U_d U_hh = 3,9* (1/1,618)*1,0 = 2,41.

Интервал между передачами q _24-25 = 2,47/2,41 = 1,02.

26-я передача: еf + U^b_ha

Муфты Н и В в левом положении, остальные муфты в правом положении, муфты ЕF в положении Y - в работу включены 3-я и 4-я пары шестерен, а также ПМ в режиме скорой передачи - U^b_ha = 1/(K+1).

На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: крутой луч «е» выходит из т.0 на средней горизонтали направо вниз, затем пологий луч «f» направо вверх, далее пологий луч «U^b_ha» налево вверх в ускоряющем режиме к точке 26G на верхней горизонтали.

Крутящий момент от первичного вала 3 передается до муфты 65 (Е) как на 7-й, 11-й, 17-й и 21-й передачах, далее как на 16-й, 18-й и 24-й передачах.

Передаточное число 26-й передачи

U _26G = U_е U_f U^b_ha = 1,272*4,0*(1/2,62) = 1,94.

Интервал между передачами q_25-26 = 2,41/1,94 = 1,24.

27-я передача: dе + U_hh

Муфты Н и С в левом положении, остальные муфты в правом положении, муфты Е и F в положении III - в работу включены 2-я и 3-я пары шестерен, а также ПМ в режиме прямой передачи - U_hh.

На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: крутой луч «d» выходит из т.0 на средней горизонтали направо вниз, затем крутой луч «е» налево вверх в ускоряющем режиме, далее далее вертикальный луч «U_hh» к точке 27G на верхней горизонтали.

Крутящий момент от первичного вала 3 между парами шестерен передается как на 20-й передаче, затем как на 6-й, 8-й, 14-й, 17-й, 22-й и 25-й передачах.

Передаточное число 27-й передачи

U _27G = U_d U_е U_hh = 1,618*(1/1,272)*1,0 = 1,272.

Интервал между передачами q _26-27 = 1,94/1,272 = 1,525.

28-я передача: се + U^b_ha

Переключаем муфту А в левое положение, муфты ЕF в положении Y - в работу включены 1-я и 3-я пары шестерен, а также ПМ в режиме скорой передачи - U^b_ha = 1/(K+1).

На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: пологий луч «с» выходит из т.0 на средней горизонтали и направлен направо вниз, затем крутой луч «е» налево вверх в ускоряющем режиме, далее луч «U^b_ha» налево вверх также в ускоряющем режиме к точке 28G на верхней горизонтали.

Крутящий момент до муфты 65 (Е) передается как на 12-й и 22-й передачах, далее как на 16-й, 18-й, 24-й и 26-й передачах.

Передаточное число 28-й передачи

U _28G = U_с U_е U^b_ha = 3,9*(1/1,272)*(1,0/2,62) = 1,17.

Интервал между передачами q _27-28 = 1,272/1,17 = 1,09.

29-я передача – прямая

Положения муфт А, В, С и F соответствуют 23-й передаче, муфты ЕF в положении III – в работе только ПМ на прямой передаче.

На лучевой диаграмме этой передаче соответствует вертикальный луч ПМ - U_hh от точки «0» на средней горизонтали к точке 29G на верхней горизонтали.

Крутящий момент от первичного вала 3 передается по зубчатому венцу 13 и муфте 15 (А), по шестерне 20, по верхней муфте 29, шестерне 21 и муфте 33 (С) на зубчатый венец 32 и основной вал 4, далее как на 6-й, 8-й, 14-й, 17-й, 22-й, 25-й и 27-й передачах.

Передаточное число 29-й передачи U_29G = 1,0.

Интервал между передачами q _28-29 = 1,09.

30-я передача: сd + U^b_ha

Муфта М в правом положении, остальные муфты в левом положении, муфты ЕF в положении Y - в работу включены 1-я и 2-я пары шестерен, а также ПМ в режиме скорой передачи - U^b_ha = 1/(K+1).

На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: пологий луч «с» выходит из т.0 на средней горизонтали и направлен направо вниз, затем крутой луч «d» налево вверх в ускоряющем режиме, далее пологий луч «U^b_ha» налево вверх также в ускоряющем режиме к точке 30G на верхней горизонтали.

Крутящий момент до муфты 65 (Е) передается как на 15-й и 25-й передачах, далее как на 16-й, 18-й, 24-й, 26-й и 28-й передачах.

Передаточное число 30-й передачи

U _30G = U_с U_d U^b_ha = 3,9*(1/1,618)*(1/2,62) = 0,92.

Интервал между передачами q _29-30 = 1,0/0,92 = 1,09.

31-я передача: dе + U^b_ha

Положения муфт соответствуют 20-й и 27-й передачам, муфты ЕF в положении Y - в работу включены 2-я и 3-я пары шестерен, а также ПМ в режиме скорой передачи - U^b_ha = 1/(K+1).

На лучевой диаграмме эта передача представлена тремя лучами: крутой луч «d» выходит из т.0 на средней горизонтали и направлен направо вниз, затем крутой луч «е» налево вверх в ускоряющем режиме, далее пологий луч «U^b_ha» налево вверх также в ускоряющем режиме к точке 31G на верхней горизонтали.

Крутящий момент до муфты 65 (Е) передается как на 20-й и 27-й передачах, далее как на предыдущей передаче.

Передаточное число 31-й передачи

U _31G = U_d U_е U^b_ha = 1,618*(1/1,272)*(1/2,62) = 0,486.

Интервал между передачами q _30-31 = 0,92/0,486 = 1,89.

32-я передача: U^b_ha.

Переключаем сдвоенную муфту В в левое положение, муфты ЕF в положении Y - в работу включен только ПМ в режиме скорой передачи - U^b_ha = 1/(K+1).

На лучевой диаграмме эта передача представлена пологим лучом «U^b_ha» из т.0 на средней горизонтали налево вверх в ускоряющем режиме к точке 32G на верхней горизонтали.

Крутящий момент до муфты 65 (Е) передается как на 23-й и 29-й передачах, далее как на предыдущих передачах.

Передаточное число 32-й передачи U_32G = U^b_ha = 1,0/2,62 = 0,382.

Интервал между передачами q _31-32 = 0,486/0,382 = 1,272.

Передачи заднего хода 1R-32R отличаются от передач переднего хода 1G-32G только изменением положения муфты R (14) из правого в левое положение (см. верхний вид муфты). Муфта R (14) замыкает зубчатые венцы 16 и 17, останавливает водило 10 и оси 9. От входного вала 2 и шестерни 7 крутящий момент поступает по сателлитам 8 на шестерню 11 и первичный вал 3, который изменяет направление вращения по сравнению с входным валом 2.

Диапазон тридцати двух ступенчатой ВПРК составил D = U_1G /U_32G = 40,87/0,382 = 107 при среднем интервале lg q = lg 107/31 = 2,029/31 = 0,06546; q = 1,1627 от q = 1,02 до q = 1,89. Такие интервалы находят применение в трансмиссиях НТС.

Для сравнения: трансмиссия полноприводного автомобиля УРАЛ-4320 с колесной формулой 6х6, оснащенного пятиступенчатой КП и двухступенчатой РК обеспечивает диапазон: Dкп = 5,61/0,723 = 7,76 и D_РК = 2,15/1,3 = 1,65; полный диапазон D = 7,76*1,65 = 12,8. Трансмиссия полноприводного автомобиля КРАЗ-260 с колесной формулой 6х6, оснащенного восьмиступенчатой КП, как на автомобиле МАЗ-6422, и двухступенчатой РК обеспечивает диапазон: Dкп = U₁/U₈ = 7,73/0,71 = 10,89 и D_РК = 1,31/1,013= 1,293; полный диапазон D = (7,73*1,31)/( 0,71*1,013) = 14,1.

Ускоряющие передачи применяются как в отечественном, так и зарубежном автомобилестроении. Например, величины передаточных чисел ускоряющих передач: КамАЗ – 0,815; Урал – 0,78; МАЗ – 0,71; КрАЗ – 0,66.

Конструкция тридцати двух ступенчатой ВПРК, приведенная на фиг. 1, обеспечивает существенный диапазон передаточных чисел для переднего и заднего хода D = 107 при среднем интервале между передачами q = 1,163, что позволяет применять НТС, оснащенной такой ВПРК, в широком спектре условий эксплуатации. Эта конструкция позволяет изменять параметры трансмиссии при других ПМ и парах шестерен.

Две высшие ускоряющие передачи (U = 0,486 и 0,382) можно считать резервными для движения с высокими скоростями по современным магисталям.

Рассмотренная тридцати двух ступенчатая ВПРК предназначена для колесных и гусеничных НТС, работающих в сложных условиях, как правило, с невысокими скоростями. Даже без двух высших передач диапазон составит D = U_1G /U_30G = 40,87/0,92 = 44,4 при среднем интервале lg q = lg 44,4/29 = 1,648/29 = 0,0568; q = 1,14; что обеспечивает значительный спектр условий эксплуатации.

Обозначения:

а – солнечная шестерня;

b – эпициклическое колесо;

h – водило;

ВОМ – вал отбора мощности;

ВПРК – вально-планетарная раздаточная коробка;

НТС – наземное транспортное средство;

ПМ – планетарный механизм;

1 – корпус ВПРК с редуктором реверса и межмостовым дифференциалом;

2 – входной вал;

3 – первичный вал;

4 – основной вал;

5 – выходной вал;

6 – ось шестерен промежуточного вала;

7 – ведущая коническая шестерня, закрепленная на входном валу 2;

8 – сателлиты;

9 – оси сателлитов;

10 – водило осей и сателлитов;

11 – ведомая коническая шестерня, закрепленная на первичном валу 3;

12 и 13 – зубчатые венцы, закрепленные на первичном валу 3;

14 (R) – муфта переключения на зубчатых венцах 12, 17 и 16;

15 (А) – трехпозиционная муфта переключения на зубчатом венце 13;

16 – зубчатый венец стенки корпуса 1;

17 – зубчатый венец, закрепленный на трубчатом валу 18;

18 – трубчатый вал водила 10;

19-22 – шестерни, свободно установленные на соосных валах 3 и 4;

23-26 – шестерни, свободно установленные на оси 6;

27 – левый трубчатый вал блока шестерен 23 и 24;

28 – правый трубчатый вал блока шестерен 25 и 26;

29 – верхняя муфта переключения на зубчатых венцах шестерен 20 и 21;

30 – нижняя противоположно развернутая муфта переключения на зубчатых венцах между шестернями 24 и 25 оси 6;

31 (В) – общая вилка переключения муфт 29 и 30;

32 – зубчатый венец, закрепленный на основном валу 4 между шестернями 21 и 22;

33 (С) - трехпозиционная муфта переключения на зубчатом венце 32;

34 – зубчатый венец, закрепленный на муфте переключения 33 (С);

35, 36 и 37 – зубчатые венцы, закрепленные на основном валу 4;

38 (а) – солнечная шестерня трехзвенного ПМ (планетарного механизма);

39 – сателлиты;

40 – оси сателлитов;

41 (h) – водило трехзвенного ПМ;

42 (b) – эпициклическое колесо трехзвенного ПМ;

43 – входной трубчатый вал водила 41;

44 – выходной трубчатый вал водила 41;

45 – трехпозиционный зубчатый венец входного трубчатого вала 43;

46 – трехпозиционный зубчатый венец выходного трубчатого вала 44;

47 – корпус эпициклического колеса 42;

48 – левый зубчатый венец корпуса 47 эпициклического колеса 42;

49 – правый зубчатый венец корпуса 47 эпициклического колеса 42;

50 – левый входной аксиальный вал корпуса 47 эпициклического колеса 42;

51 – корпус зубчатого венца 52;

52 – зубчатый венец входного вала 50 корпуса 47 эпициклического колеса 42;

53 – правый выходной аксиальный вал корпуса 47 колеса 42;

54 – корпус зубчатого венца 55;

55 – зубчатый венец выходного вала корпуса 47 эпициклического колеса 42;

56 – левый наружный зубчатый венец муфты 57 (F);

57 (F) – пятипозиционная муфта переключения на зубчатом венце 58;

58 – пятипозиционный зубчатый венец, закрепленный на выходном валу 5;

59 – левый внутренний зубчатый венец муфты 57 (F);

60 – правый внутренний зубчатый венец муфты 57 (F);

61 – ползун пятипозиционных муфт переключения 57 и 65, а также двустороннего зубчатого венца 62;

62 – двусторонный зубчатый венец для соединения с зубчатыми венцами 48 и 49 корпуса 47 эпициклического колеса 42;

63 - внутренний зубчатый венец корпуса 1 ВПРК для соединения с зубчатыми венцами 48 и 49 корпуса 47 эпициклического колеса 42;

64 – внутренний зубчатый венец корпуса 1 ВПРК, расположенный напротив зубчатого венца 34 муфты 33 (С);

65 (Е) – пятипозиционная муфта переключения на зубчатом венце 66;

66 – пятипозиционный зубчатый венец, закрепленный на трубчатом валу 67;

67 – трубчатый вал пятипозиционного зубчатого венца 66;

68 – двухпозиционный зубчатый венец, закрепленный на трубчатом валу 67;

69 – правый наружный зубчатый венец муфты 65 (Е);

70 – правый внутренний зубчатый венец муфты 65 (Е);

71 – левый внутренний зубчатый венец муфты 65 (Е);

72 - трубчатый вал шестерни 22 и зубчатого венца 73;

73 – зубчатый венец, закрепленный на трубчатом валу 72;

74 – двусторонный зубчатый венец остановки солнечной шестерни 38 (а).

75 – ползун зубчатого венца 74;

76 (М) – муфта, расположенная на зубчатых венцах 68, 35 и 73;

77 – зубчатый венец, закрепленный на выходном валу 5;

78 – водило несимметричного межмостового дифференциала;

79 – оси сателлитов;

80 – сателлиты межмостового дифференциала;

81 – солнечная шестерня;

82 – эпициклическое колесо несимметричного дифференциала;

83 – корпус эпициклического колеса;

84 – вал привода мостов задней тележки;

85 – трубчатый вал между солнечной шестерней и ведущей шестерней 86;

86 – ведущая цилиндрическая шестерня;

87 – ведомая цилиндрическая шестерня;

88 – вал привода переднего моста;

89 – муфта блокировки межмостового дифференциала.

Изобретение относится к реверсивной соосной вально-планетарной тридцатидвухступенчатой раздаточной коробке в раздаточной коробке четыре пары шестерен постоянного зацепления свободно расположены на параллельно установленных валах. Простой трехзвенный планетарный механизм обеспечивает на четырех вариантах по пять режимов движения: медленную передачу, замедляющую, прямую, ускоряющую и быструю передачи и по три режима движения на других четырех вариантах передач. Достигается улучшение эксплуатационных свойства наземного транспортного средства. 2 ил.

Реверсивная соосная вально-планетарная тридцати двух ступенчатая раздаточная коробка содержит корпус, в опорах которого соосно установлены первичный и вторичный валы, на них закреплены зубчатые венцы с трехпозиционными муфтами переключения, параллельно им установлен промежуточный вал, на валах расположены пары шестерен, на зубчатых венцах средних пар шестерен установлена сдвоенная муфта, которая состоит из двух противоположно развернутых муфт с общей вилкой переключения, солнечная шестерня планетарного механизма через сателлиты, расположенные на осях водила, зацеплена с эпициклическим колесом, отличающаяся тем, что редуктор реверса состоит из трех взаимозацепленных конических шестерен, на входном валу этого редуктора закреплена ведущая коническая шестерня, через сателлиты, установленные на осях водила, зацеплена с ведомой конической шестерней, закрепленной на входе первичного вала, на котором закреплен зубчатый венец; рядом с ним расположены два зубчатых венца, один закреплен на трубчатом валу выхода водила, второй на стенке корпуса, на зубчатых венцах расположена муфта переключения; на основном валу, совмещенном со вторичным валом, установленном в опорах первичного и выходного валов, закреплены зубчатые венцы: с обеих сторон пятипозиционного зубчатого венца на трубчатом валу, перед пятипозиционным зубчатым венцом выходного вала; на трубчатых валах водила закреплены трехпозиционные зубчатые венцы, между ними и пятипозиционными зубчатыми венцами расположены пятипозиционные муфты переключения, на аксиальных валах корпуса эпициклического колеса с двумя наружными зубчатыми венцами закреплены корпусы с внутренними зубчатыми венцами, две пятипозиционные муфты переключения и сдвоенный зубчатый венец остановки корпуса эпициклического колеса соединены одним ползуном; на трехпозиционной муфте переключения вторичного вала закреплен зубчатый венец, напротив него на ползуне расположен сдвоенный зубчатый венец, зацепленный с зубчатым венцом корпуса раздаточной коробки; на выходном валу закреплено водило межмостового дифференциала, сателлиты, расположенные на осях водила, зацеплены с солнечной шестерней и эпициклическим колесом, корпус которого закреплен на валу привода мостов задней тележки, солнечная шестерня закреплена на трубчатом валу с ведущей цилиндрической шестерней, зацепленной с шестерней, закрепленной на валу привода переднего моста; на зубчатом венце, закрепленном на выходном валу рядом с зубчатым венцом ведущей цилиндрической шестерни, расположена муфта блокировки межмостового дифференциала.