Планетарная коробка передач Советский патент 1992 года по МПК F16H3/44 

ел

С

Изобретение относится к трансмиссиям транспортных машин. Цель изобретения - увеличение количества передач. Коробка передач содержит входной 1, промежуточный 2 и выходной 3 валы, четыре тормоза 4-7, муфты 8 и 9 и четыре планетарных ряда со звеньями 10-21. Входной вал 1 соединен с центральными колесами 10 и 13, через муфту 9 - с водилом 18 и центральным колесом 20 и через муфту 8 - с центральными колесами 16 и 19. Водило 12 связано с центральным колесом 14, водило 15 - с центральным колесом 17, водило 18 - с центральным колесом 20, водило 21 - с выходным валом 3. Тормозы 4-7 соединены соответственно с центральными колесами 11, 14 и 17 и 20 соответственно. На каждой передаче должны быть включены два элемента управления. В результате обеспечивается получение восьми передач переднего хода и двух передач заднего хода. 1 ил.

1 о ел о

Јь 00

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в качестве трансмиссий самоходных машин.

Целью изобретения является увеличе- ние количества передач планетарной коробки.

На чертеже изображена кинематическая схема планетарной коробки передач.

Планетарная коробка передач содержит входной 1, промежуточный 2 и выходной 3 соосно расположенные валы, четыре управляемых тормоза 4-7, две управляемые муфты 8 и 9, а также четыре планетарных ряда. Первый ряд содержит центральное колесо 10 с наружными зубьями, центральное колесо 11 с внутренними зубьями и водило 12 с сателлитами. Второй ряд включает центральное колесо 13 с наружными зубьями, центральное колесо 14 с внутренними зубьями и водило 15 с сателлитами. Третий ряд содержит центральное колесо 16 с наружными зубьями, центральное колесо 17 с внутренними зубьями и водило 18 с сателлитами. Четвертый ряд включает центральное колесо 19 с наружными зубьями, центральное колесо 20 с внутренними зубьями и водило 21 с сателлитами.

Входной вал 1 связан через муфты 8 и 9 с промежуточным валом 2 и водилом 18 третьего ряда, промежуточный вал 2 соединен с центральными колесами 16 и 19 с наружными зубьями третьего и четвертого рядов. Водило 12 первого ряда связано с центральным колесом 14 с внутренними зубьями второго ряда, водило 15 второго ряда - с центральным колесом 17с внутренними зубьями третьего ряда, водило 18 третьего ряда - с центральным колесом 20 с внутренними зубьями четвертого ряда, водило 21 четвертого ряда - с выходным валом 3. Центральные колеса 10 и 13 с наружными зубьями первого и второго рядов соединены между собой и с входным валом 1. Центральные колеса 11, 14, 17 и 20 с внутренними зубьями связаны с тормозами 4-7 соответственно.

Планетарная коробка передач работает следующим образом.

При включении двух элементов управления из числа указанных тормозов и муфт происходит замыкание свободно вращающихся звеньев и устанавливается силовая связь между входным валом 1 и выходным валом 3. В таблице указаны номера включаемых на передачах тормозов и муфт (крестиками) и даны передаточные числа при следующих соотношениях чисел зубьев центральных колес:

Ki Zn/Zio 2,33; K2 Zi4/Zi3 2,63;

K3 Zi7/Zi6 3,32; K4 Z2o/Zi9 3,32.

На первой передаче вращение от входного вала 1 передается через муфту 8, промежуточный вал 2, центральное колесо 19 и водило 21 четвертого ряда на выходной вал 3 при заторможенном центральном колесе 20.

На второй передаче нагрузка направлена с входного вала 1 через муфту 8 на промежуточный вал 2, где разделяется на два потока. Первый поток передается через центральное колесо 19, водило 21 четвертого ряда, второй поток - через центральное колесо 16 и водило 18третьего ряда, центральное колесо 20 и водило 21 четвертого ряда, где суммируется с первым потоком.

На третьей передаче нагрузка разделяется на входном валу на два потока. Первый поток направлен через муфту 8, промежуточный вал 2 на центральные колеса 16 и 19, где разделяется на две части. Первая часть нагрузки передается на выходной вал 3 через центральное колесо 19 и водило 21, вторая часть нагрузки - через центральное колесо 16, водило 18, центральное колесо 20 и водило 21. Второй поток направлен через центральное колесо 13, водило 15, на центральное колесо 17, где разделяется на две части. Первая часть нагрузки передается на выходной вал 3 через водило 18, центральное колесо 20 и водило 21, вторая часть нагрузки - через центральные колеса 16 и 19 и водило 21.

На четвертой передаче мощность также передается по двум потокам. Первый поток мощности направлен также, как и на третьей передаче через промежуточный вал 2, третий и четвертый ряды. Второй поток мощности передается с входного вала 1 на центральные колеса 10 и 13, где разделяется на две части и передается на центральное колесо 17, Первая часть мощности протекает через центральное колесо 13 и водило 15, вторая часть мощности - через центральное колесо 10, водило 12, центральное колесо 14, водило 15.

На центральном колесе 17 происходит снова разделение мощности на две члсти. Первая часть передается на выходной Е1ал 3 через водило 18, центральное колесо 20, водило 21, вторая часть нагрузки - через центральные колеса 16 и 19 и водило 21.

На пятой передаче входной вал 1 и выходной вал 3 соединены напрямую с помощью муфт 8 и 9. Все звенья коробки передач вращаются с одинаковой угловой скоростью.

На шестой передаче первый поток мощ- ности передается через муфту 9, водило 18,

центральное колесо 20, водило 21 на выходной вал 3. Второй поток мощности направлен на центральные колеса 10 и 13, где разделяется на две части. Первая часть нагрузки передается на центральное колесо 17 через центральное колесо 13 и водило 15, вторая часть нагрузки - через центральное колесо 10, водило 12, центральное колесо 14 и водило 15.

На центральном колесе 17 поток мощности снова разделяется на две части и передается на выходной вал 3 через третий и четвертый ряды. Первая часть мощности направлена через центральные колеса 16 и 19 и водило 21, вторая часть мощности - через водило 18, центральное колесо 20 и води- ло21.

На седьмой передаче первый поток мощности передается также как и на шестой передаче через муфту 9. Второй поток мощности направлен на центральное колесо 17 через центральное колесо 13 и водило 15. На центральном колесе 17 происходит разделение мощности и передача ее на выходной вал 3 двумя частями. Первая часть мощности направлена через центральные колеса 16 и 19, водило 21, вторая часть мощности - через водило 18, центральное колесо 20 и водило 21.

На восьмой передаче мощность передается через муфту 9 на водило 18, где разветвляется на два потока. Первый поток направлен на выходной вал 3 последовательно через центральное колесо 20, водило 21, второй поток - через центральные колеса 16 и 19 и водило 21.

На первой передаче заднего хода нагрузка передается с входного вала 1 через центральное колесо 13, водило 15 на центl3

( К4 7 + 1 ) ( К3 7 + 1 ) ( К2 7/ + 1 )

U

is 1,0;

(Кз7/ + 1)(К27/ + 1) + К47/(К27/ + 1) + К47/ + Кз7/

(К17 + 1)( + 1)( + 1)( + 1).

( К1 7/ + 1 ) ( К2 Г + 1 ) ( Кз Ц + «4 Ц + 1 ) t К4 7/ Кз Г ( Kl 7/ + К2 Г/ + 1 )

-1

ie

( К1 rj + 1 ) ( К2 fj 1 + 1 ) ( К4 7 + 1 )

( Ki + 1 ) ( К2 тр + 1 ) ( Кз + К4 т/ + 1 ) - Кз ( Ki + К2 + 1 )

i7

( КЗ / +1 ) ( К4 Г + 1 )

( К3 + 1 ) ( Кз п + К4 т/ + 1 ) - Кз т/

ia

К47/ + 1

К4 7/ + Кз + 1

ральное колесо 17, которое при неподвижном водиле 18 вращает центральные колеса 16 и 19. Центральное колесо 19 приводит в движение водило 21 и выходной вал 3 при

заторможенном центральном колесе 20 в обратную сторону по отношению к входному валу 1.

На второй передаче заднего хода мощность передается на центральное колесо 17

двумя потоками через первый и второй ряды. Первый поток мощности направлен через центральное колесо 13 на водило 15. где суммируется с вторым потоком, передающимся через центральное колесо 10, водило

12 и центральное колесо 14. Центральное колесо 17 приводит в движение водило 21 и выходной вал 3 через центральные колеса 16 и 19 при заторможенном водиле 18 и центральном колесе20. Выходной вал 3 вращается в обратную сторону по отношению к входному валу 1.

КПД планетарной коробки на передачах равен

т/1 И/м 0,977; тр. i2/ i2 0,98; 7/3 0,983; т/4 п/ ,987; т/5 is/i5 1,0; /б ,98; rp 0,978; т/8 ie 0,977; 7/3x1 0,927; ,931

где И, и - силовые и кинематические передаточные числа. Силовые передаточные числа на передачах рассчитываются по зависимостям

35

+ 1;

12

( КЗ Г + 1 ) ( К4 Т + 1 ) Кз / + К4 7/ + 1

-1

7, ,- (К27/-М)(К47/ + 1) .

Л

1

Г3х2 (Ki77 + 1)( + 1)( + 1) ( Ki rj + K2 T + 1 ) Кз

где ,97 - КПД планетарного ряда.

В предлагаемой планетарной коробке передач обеспечено получение восьми передач переднего хода и двух передач заднего хода с помощью шести элементов управления и четырех планетарных рядов. Увеличение числа передач достигнуто с помощью новых рациональных связей между звеньями и элементами управления. Переключение всех передач одним элементом управления обеспечивает высокую плавность переключений и минимальные динамические нагрузки. Сближение передаточных чисел на высших передачах является оптимальным для трансмиссий автомобилей.

Формула изобретения Планетарная коробка передач, содержащая соосные входной, промежуточный и

0

5

0

5

выходной валы, четыре тормоза, две муфты и четыре планетарных ряда, включающих каждый центральное колесо с наружными и центральное колесо с внутренними зубьями, водило с сателлитами, входной вал соединен с центральным колесом с наружными зубьями первого ряда и через первую муфту с промежуточным валом, последний соединен с центральными колесами с наружными зубьями третьего и четвертого рядов, выходной вал соединен с водилом четвертого ряда, центральные колеса с внутренними зубьями всех рядов соединены с тормозами, водило первого ряда и водило второго ряда соединены соответственно с центральными колесами с внутренними зубьями второго и третьего рядов, отличающаяся тем, что, с целью увеличения количества передач, входной вал через вторую муфту связан с водилом третьего ряда и центральным колесом с внутренними зубьями четвертого ряда, а центральные колеса с наружными зубьями первого и второго рядов соединены между собой.