Коробка передач транспортного средства Советский патент 1984 года по МПК B60K17/06 

Изобретение относится к гранспортному машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях аЕзтомобилей и других самоходных . Широко распространены, в частности в гидромеханических трансмиссиях, коробки передач с тремя степенями свободы, у которых для получения определениой ступени необходимо включить два элемента уп)авления. Среди таких коробок можно класс коробок с повышающими высгпими передачами. Исно.мьзование таких коробок обусловлено рядом причин. Одна из них - наметившаяся тенденция применения низкооборотных высокоэкономичных двигатеjlefi. Кроме того, при обычных двигателях использование повьииающей передачи позволяет уменьшить частоту врашения ко.1енчатого вала двигате т и, тем самым, уменьН1ить расход топлива и увеличить ресурс двигателя. Са.ма коробка нередач в этом случае может быть выполнена меньших размеров носкольку при одном и том же диапазоне на выходе коробки будет действовать меньший крутящий момент. Получение новынижмцей нередачн в планетарных коробках пе|)едач ведет к перестройке схемы. Известна коробка передач транспортного средства, содержаихая входной, выхо.аной, два промежуточн 1х вала, па которых расположены взаи.модейслвующие между собой шестерни иостояпного зацепления и шесть фрикционн1)1Х муфт для получения пяти передач переднего хода и двух передач заднего хода I. Данная коробка нередач В1)1полнена по вальной схеме и из-за этого имеет достаточно большие габариты. Кроме то1Ч), при переключении со второй на трет1)Ю передачу, когда выключают два э.лсмента управления и включают один, и с третьей на четвертую, когда выключают один элемент и включают два новых, имеют место разрывы потока мошпости. Это приводит к возрастанию длительности ироиесса переключения и к повышению динамических нагрузок, действующих во время перек.чючения на звенья коробкн передач, что снижает надежность коробки передач. Наиболее близкой ио технической сущности к изобретению является коробка нередач, содержаш.ая корпус, в кото)ом расположены ведущий и ведомый валы, три фрикционные муфты, три тормоза и три планетарных ряда, включающий каждый со.т печную шестерню, водило с сателлитами п эпицикл, при этом водило третьего ряда связано с ведомым валом, эпицикл третьего ряда соединен е водилом первого ряда и первым тормозом, эпицикл первого ряда связан с водилом второго ряда и вторым тормозом, а солнечная шестерня второго ряда соединена с третьим тормозом 2|. Коробка iiepe.iaii имеет три степени свободы п обеспечивает получепие с помопгью шести э.ле.(в управле1П1я пяти передач переднего хода и одной передачи задне1о хода. Высп1ая передача переднего хода является iioBijiniaionieii. /1ля перехода с одной передачи па другую вьпч.иочается и включается ,11ПП1) по (хтиому э.1емепту управления за счет того, что на каждой из юследующпх передач работает одик из элементов .1епия ире.тыдуп1ей не|)едачи. Это обеспечивает умепьп1епие разрыва riOTOKa МО1ЦНОСТП при перек,1Ючениях. Недостатко.м данной коробки пе|)еда; является относительная с. конструкции ввиду того, что .IlH получения пяти передач передне1о хода и одной передачи заднего хода применяется шесть элементов управления. Цель изобретения ч1ропич1ие Koi.CTрукции. Поставленная цель дост;п-ается тем, что в коробке передач, содержап1ей , в котором расположены и ведолП)т валы, две фрикционшз1е муфт.., т|И тормоза И три п.1апетарпых ряда, каж.тый пз которых вк.1К)чает солнечную niecTepino, в(хтило с сате.1.1итами и эпицикл, при этом водило третьего ряда связано с )1м ва.юм., эпицикл третьего ряда соединен с водилом iiepBoiO ряда и первым тормозом, эпицикл первого ряда связан с водпло.м вторсло ряда и вторы.м тормозо.м, а со.шечная шестерня второго ряда соединена с третьим тормозом, солнечная шеетерня первого ряда связапа с ведущим ва.юм и через одну из ф|)ик1и-1опных му4)Т с води.:1ом iiej;BOi0 ряда, а эшщик; вто|)ого ряда соединен с солнечной пестерней третье; о ()я.аа и чеэез другую фрикциош1ук) муфту с водилом т) рида. На чертеже изображепа кинематическая схема коробки передач. Коробка передач содержит ведущий вал 1, который связап через фрикционную мус})ту 2 с водилом 3 первого ряда. Водило . соедииено е тс рмозом 4 и с эпициклом о т)етьего ряда. С входным ва-том 1 связана также солнечная шестерпя б первого ряда. На водше 3 расположспы caTC.i.i rriji 7. взаимодействующие с эиицик.ю.м 8 первого ряда, котор1 |й связап с тор%к)зом 9 и води.юм 10 второго ряда. С тормозом 11 соединена солпечпая 12 1пестерня вто)ого ряда, взаи,к)действуюп1ая с caTe.i.:niTaNni 13, распо,Ц)жепны.ми па водиле И) второго ряда. Эпицикл 14 второго ряда связан с солнечной шесте)пе1 15 третьего) ряда, взаимодействук)П1ей с сате.тлитами 16. расположенпыми па водиле 17 третьего ряда, фрикцио ная мус)та 18 связывает меж.ту собой со::печиую шестерню 15 третьего ря.та и води, 17 третьего |зяда, KOTcjpoe соединено с ведомым валом 19.

Коробка передач транспортного с)едства работает следующим образом.

Включением фрикционных муфт 2, 18 и тормозов 4, 9 и 11 обеспечивается получение

пяти передач переднего хода и одной переда чи заднего хода. В табл. 1 приведен порядок вк.иочения элементов управления на каждо | из передач, а также возможные значения нередаточных чисел коробки передач.

Таблица 1

КОРОБКА ПЕРЕДАЧ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая корпус, в котором расположены ведущий и ведомый валы, две фрикционные муфты, три тормоза и три планетарных ряда, каждый из которых включает солнечную шестерню, водило с сателлитами и эпицикл, при этом водило третьего ряда связано с ведомым валом, эпицикл третьего ряда соединен с водилом первого ряда и первым тормозом, эпицикл первого ряда связан с водилом второго ряда и вторым тормозом, а солнечная П1естерня второ:О ряда соединена с третьим тормозом, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, солнечная шестерня первого ряда связана с ведущим валом и через одну из фрикционных муфт с воднлом первого ряда, а эпицикл второго ряда соединен с солнечной шестерней третье1Ч) ряда и через другую (О фрикционную муфту с водилом третьего (Л ряда.

В табл. 2 даны значения чисел зубьев 30 uiecTepeH, которые обеспечивают получение

Низшая нередача переднего хода включается при помощи тормозов 9 и 11, в результате чего затормаживается эпицикл первого ряда 8 и солнечная шестерня 15 третьего ряда. Силовой поток передается через солнечную шестерню первого ряда 6 на сателлиты 7, которые обкатываясь по неподвижному эпициклу 8, приводят во вращение водило 3 и эпицикл 5 третьего ряда. Эпицикл 5 сообщает движение сателлитам 16, которые обкатываясь вокруг неподвижной солнечной неетерни 15, приводят во вращение водило 17 и ведомый вал 19. При переключении с первой на вторую передачу включается муфта 18, а тормоз 9 остается во включенно.м состоянии. Так как эпицикл

первого ряда 8 заторможен, то движение от солнечной шестерни 6 передается па води.И) 3, заодно с которым вран1ается эннцикл 5 третье1о ряда, фрикционная муфта 18 блокирует звенья третьего ряда 5, 15 и. 17, которые вращаются как одно це,юе и приводят в движенне )iй вал 19. При переходе со второй передачи на

третью производится вык.1К)чение тормоза 9 и включение тормоза 11. Муфта 18 при этом остается во включепном состояинп. Мопиюсть на ведомы; вал 19 передается дв)мя HOTOKdMii. Первый поток направлен через солнечную Н1естерню 6, сателлиты 7 на води.ю первого ряда 3 п-эпнц1н л третьего ряда 5. Второй силовой поток перенриведенных в табл. 1 значений нерсдаточных чисел. Таблица 2 дается через солнечную шестерню 6, сателлиты 7 на эпицикл первого ряда 8 и водило второго ряда 10, Так как солнечная шестерня второго.ряда J.. заторможена, водило 10 приводит во враш.ение эпицикл второго ряда 14 и солнечную шестерню третьего ряда 15. Далее через сблокированные посредством фрикционной муфты 18 звенья 5, 16 и 17 нагрузка передается на ведомый вал 19, где и суммируется с первым силовым потоком. При переключении с третьей на четвертую передачу выключается тормоз 11, и включается муфта 2. Муфта 18 остается во вклю ченном состоянии. Муфты 2 и 18 блокируют все звенья коробки передач, поэтому между ведущим валом 1 и ведомым валом 19 устанавливается прямая связь. В процессе переключения с четвертой на ювышаюш.ую пятую передачу производится выключение муфты 18 и включение тормоза 11. Муфта 2 остается во включенном состоянии. Звенья первого ряда 3, 6, 7 и 8 сблокировань между собой через фрикционную муфту 2 и вращаются как одно целое. Мощность на ведомый вал 19 передается двумя потоками. Первый поток направлен через водило первого ряда 3 на эпицикл третьего ряда 5 и далее на водило третьего ряда 17. Второй силовой поток передается через эпицикл первого ряда 8 на водило второго ряда 10, которое приводит во вращение эпицикл второго ряда 14 при неподвижной солнечной шестерне второго ряда 12. Солнечная шестерня третьего ряда 15 передает силовой поток на водило третьего ряда 17, где он суммируется с первым силовым потоком и передается на ведомый вал 19. Для получения передачи заднего хода необходимо включить тормоза 4 и 11. Солнечная шестерня первого ряда 6 при заторможенном водиле 3 сообщает эпициклу первого ряда 8 движение в противоположном направлении по отношению к ведущему валу -1. Водило второго ряда 10, связанное с эпициклом 8, приводит во вращение эпицикл второго ряда 14 .при неподвижной Солнечной шестерне 12. Солнечная шестерня третьего ряда 15, соединенная с эпициклом 14, сообщает движение водилу третьего ряда 17 и ведомому валу 19 при заторможенном эпицикле третьего ряда 5. Предлагае.мая схе.ма коробки передач при трех планетарных рядах и пяти элементах управления (две муфты и три то)моза) позволяет получить пять передач переднего хода, одна из которых повып аюшая, и одну передачу заднего хода. У прототипа для пoлyчe п я пяти передач переднего хода и одной передачи заднего хода используется шесть элементов управления (три муфты и три тормоза). Следовательно, предлагаемая коробка передач по сравнению с известными имеет на один элемент управления .меньше, чем позволяет упростить конструкцию коробки передач. Как видно из табл. 2, солнечная шестерни 6, 12 и 15 соответственно первого, второго и третьего планетарных рядов унифицированы между собой по числу зубьев. Таким же образом унифицированы между собой сателлиты 7, 13 и 16 и эпициклы 8, 14 и 5 всех трех планетарных рядов. При этом схема коробки передач обеспечивает получение передаточных чисел, распределенных по закону, близкому к геометрическо.му со сближенными значениями передаточных чисел высших передач. Таким образом, предлагаемая схема коробки передач обеспечивает получение одинаковых чисел зубьев у соответствующих зубчатых колес всех трех планетарных рядов. Это позволяет выполнить соответствующие зубчатые колеса планетарных рядов одинаковыми п, тем самым, обеспечить высокую степень унификации элементов и упростить изготовление коробки передач.