Планетарная коробка передач Советский патент 1984 года по МПК B60K17/06 

Изобретение относится к транспорт ному машиностроению и может быть применено при создании трансмиссий болотоходов, самоходных унифицированных шасси для торфоразработок и других специальных гусеничных, ко лесных, транспортных, тяговых, транс портирующих и других наземных машин специального назначения. Известна планетарная коробка передач, содержащая ведущий и ведомый валы, четыре планетарных механизма, выполненные однорядными с одновенцовыми сателлитами и три управляе. мых тормоза, при этом ведущий вал жестко соединен с солнечной шестерней первого планетарного механизма, водило первого планетарного механизма, жестко соединено с первым тормозом, эпицикл первого планетарного механизма жестко соединен с водилом третьего планетарного механизма и эпициклом четвертого планетарного механизма lj . К недостатК:-гм известного устройства относятся: сложность конструкции, сложность системы управления, а также невозможность получения более четырех передач прямого хода. Целью изобретения является упрощение конструкции и ее управления, повышение технический и Эксплуатационных характеристик. Поставленная цель достигается тем, что планетарная коробка передач содержащая ведущий и ведомый валы, четыре планетарных механизма, выполненные однорядными с одновенцовыми сателлитами и три управляемых тормоз при этом ведущий вал жестко соединен с солнечной шестерней первого планетарного механизма, водило первого планетарного механизма жестко соединено с первым тормозом, эпицикл пер13ОГО планетарного механизма жестко соединен с воднлом третьего планетарного механизма и эпициклом четвертого планетарного механизма, снаб жена муфтой свободного кода, при :этом водило первого планетарного механизМа жестко соединено с водилом второго планетарного механизма, эпицикл третьего планетарного механизма жестко соединен с вторым управляемым тормозом и наружным кольцом механизма свободного хода, а солнечная шестерня второго планетарного механизма жестко соединена с солнечной шестерней третьего планетарного механизма, эпицикл первого планетарного механизма жестко соединен с внутренним кольцом механизма свободного хода, водило четвертого планетарного механизма жестко соединено с третьим управляемым тормозом, а эпицикл второго планетарного механизма жестко соединен с солнечной шестерней четвертого планетарного механиэма и ведомьм валом. На фиг. 1 приведен первый вариант кинематической схемы коробки передач; на фиг, 2 - то же, второй вариант; на фиг. 3 - то же, третий вариант. Планетарная коробка передач содержит корпус 1, ведущий 2 и ведомый 3 валы, три управляемых тормоза 4-6, самоуправляемый механизм 7 свободного хода, четыре однорядных планетарных механизма, включающих i соответственно следующие звенья: солнечные шестерни 8-11, эпициклы 12-15, водила 16-19 и сателлиты 20-23. Ведущий вал 2 жестко соединен с Солнечной шестерней 8 первого планетарного механизма.. Водило 16 первого планетарного механизма жестко соединено с водилом Г/ второго планетарного механизма и первым управляемым тормозом 4. Эпицикл 12 первого планетарного механизма жестко соединен с водилом 18 третьего планетарного механизма, эпициклом 15 четвертого планетарного механизма и внутренним кольцом самоуправляемого механизма 7 свободного хода. Эпицикл 14 третьего планетарного механизма жестко соединен с вторым управляемым тормозом 5 и наружным кольцом самоуправляемого механизма 7 свободного хода. Солнечная шестерня 9 второго планетарного механизма жестко соединена с солнечной шестерней 10 третьего планетарного механизма. Водило 19 четвертого планетарного механизма жестко соединено с третьим управляемым тормозом 6, а эпицикл 13 второго планетарного механизма жестко соединен с солнечной шестер1 ей 11 четвертого планетарного механизма и ведомым валом 3. Солнечные шестерни 8-11 соединены с соответствующими эпициклами 12-15 через сателлиты 20-23. Планетарная кор.обка передач работает следующим образом. При попарном включении элементов управления, звенья планетарных механизмов соединяются в определенную кинематическую схему, обеспечивающую получение соответствующей передачи. Используются все шесть возможных вариантов включения четырех элементов управления. При этом самоуправляемый механизм 7 свободного хода включается и выключается автоматически при включении соответствующих управляемых тормозов. Так, на первой передаче включается управляемый тормоз 4 и самоуправляемый механизм 7. Четвертый планетарный механизм при этом остается ненагруженным, так как его водило 19 вращается вхолостую и не имеет опоры момента. Основные звенья трет его планетарного механизма вращаются как одно целое, так как включен механизм 7. Следствием этого являет ся равенство частоты вращения эпицикла 12 первого планетарного механизма и солнечной шестерни 10 треть его планетарного механизма, а следо вательно, и солнечной шестерни 9 второго планетарного механизма. Водило первого планетарного механиз ма и водило 17 второго планетарного механизма неподвижны, так как включен управляемый тормоз А. Следовательно, на рассматриваемом режиме работы передаточное отношение, реал зуемое в предлагаемой коробке перед и равное отношению частоты вращения ведущего вала 2 к частоте вращения ведомого вала 3, определяется тольк произведением параметров R и R пе вых двух планетарных механизмов, а именно: i,-R,- R 7, 0,941 Аналогично легко рассмотреть и любой другой из оставшихся пяти режимов работы. Такое выполнение планетарной коробки передач обеспечивает получени шести передач прямого хода, как час ный случай реализующих геометрическую прогрессию, а также позволяет упростить конструкцию и-систему управления коробкой и повысить ее тех нические и эксплуатационные характеристики. Повышение эксплуатационных характеристик предлагаемой планетарной коробки передач достигается благодаря уменьшению в момент включения по сравнению с известной относительной С1:орости скольжения поверхностей трения, что в свою очередь уменьшает износ дисков трения, работу буксования, время буксования, нагрев поверхности дисков трения и градиент температур по толщине и, как следствие, уменьшает опасность усадки и коробления дисков; благодаря уменьшению гидродинамических потерь, что увеличивает действительный КПД передачи, поскольку при работе к потерям в зубчатых зацеплениях добавляются гидродинамические (барботажные) потери, вызываемые вращением отдельных звеньев и разомкнутых фрикционных элементов управления в масляновоздушной среде. Эти потери соизмеримы, а зачастую и превосходят потери в зубчатых зацеплениях. Особенно возрастают они при наличии разомкнутых блокировочных муфт и определяются суммарным количеством пар трения; благодаря увеличению действительного КПД передачи за счет устранения в системе управления вращающихся уплотнений, которые в режиме включенной блокировочной муфты обуславливают дополнительные потери от 1 до 3 кВт и более на одно такое уплотнение; благодаря выравниванию нагрузок в зубчатьск зацеплениях и опорах сателлитов за счет устранения двухрядного планетарного механизма со сложным сателлитом. IФакторы, отмеченные выше, повышают эксплуатационные характеристики предлагаемой планетарной коробки передач , следствием чего при прочих равных условиях в процессе эксплуатаиии является уменьшение расхода топливо, снижение теплонапряженности передачи и, как следствие, облегчение условий работы системы охлаждения, уменьшение расхода масла, увеличение срока службы масляных фильтров, улучшение динамических и тяговых характеристик транспортного средства, увеличение срока службы передачи в целом.

Фиг. 2

ПЛАНЕТАРНАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ, содержащая ведущий и ведомый валы, четыре планетарных механизма, выполненных однорядными с одновенцовыми сателлитами, и три управляемых тормоза, при этом ведущий вал жестко соединен с солнечной шестерней первого планетарного механизма,водило первого планетарного механизма жестко соединено с первым тормозом, эпицикл первого планетарного механизма жестко соединен с водилом третьего планетарного механизма и эпициклом четвертого планетарного механизма, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и ее управления, она снабжена муфтой свободного хода, при этом водило первого планетарного механизма жестко соединено с водилом второго планетарного механизма, эпицикл третьего планетарного механизма жестко соединен с вторым управляемым тормозом и наружным кольцом механизма свободного хода, а солнечная шестерня второго планетарного механизма жестко соединена с солнечной шестерней третьего планетарного механизма, эпицикл первого планетарного механизма жестко соединен с внутренним кольцом механизма свободного хода, водило четвертого планетарного механизма жестко соединено с третьим управляемым тормозом, а эпицикл второго планетарного механизма жестко соединен с солнечной шестерней четвертого планетарного механизма и ведомым валом. ; )//////// 00 М Г CjlXJl Г) ОО 15 -L, 2J

///////////// /

У////

Фш.З