Двухступенчатый планетарный механизм Советский патент 1977 года по МПК F16H13/02 B60K20/00 

1

Изобретение относится к области маши- нострое)ия, а именно к планетарным короб;- кем передач, нанример, транспортных средств.

Известны механизмы планетарных коробок передач, содержащие планетарные ступени и элементы управле} ия 1 . Переключение ступеней скоростей в этих механиэ мах происходит при выключении одного эле мента управления и включении другого. Элементы управления функционально разделены, что усложняет устройство и увеличивает его габаритные размеры.

Наиболее близким к предлагаемому двухступенчатый планетарный механизм, содер- жащий корпус, планетарную ступень, две муфты управления, одна из которых выполнена фрикционной и соединяет центральное колесо с водилом, а другая соединяет центральное колесо с корпусом, и 1 абочий цилиндр, воздействующий на фрикционную муфту 2.

Каждый элемент управления этого устройства приводится в действие собственным исполнительным органом, а для переключения

скоростей необходимо отдельное выключение одного исполнительного органа и включение другого.

Недостатком этого устройства является сложность конструкции, большие габаритные размеры и недостаточная плавность пер&ключения.

С целью упрощения конструкциие умень щения ее габаритных размеров и улучщ&ния плавности переключенид, рабочий цилиндр смонтирован в корпусе с возможность осевого перемещения поршень его снабжен нажимной втулкой, воздействующей на фрикгционную муфту, а муфта, соединяющая центральное колесо с корпусом, выполнена зу&чатой, одна ее полумуфта соединена с це№тральным колесом, другая - с рабочим Ц№линдром.

Кроме того, механизм снабжен синхронизатором, выполненным в виде кольца, соединенного с рабочим цилиндром посредством фигурных пазов и щтифтов, имеющего коническую поверхность, взаимодействующую с конической поверхностью, выполненной на зубчатой полумуфте центрального

колеса. Рабочий цилиндр взаимодействует с поршнем, например, через пружину.

На фиг, 1 показано взаимное положени звеньев механизма при соединении тормозного звена (центрального колеса) с корпусом (при включенной зубчатой муфте); на фиг. 2 - положение фигурных пазов и штифтов синхронизатора; на фиг. 3 - взаимное положение звеньев механизма при включенной фрикционной муфте; на фиг, 4 соответствующее этому взаимное положение фигурных пазов и штифтов синхрони,затора,

В корпусе 1 смонтирована планетарная ступень 2 и две муфты 3 и 4 управления, одна из которых 3 выполнена фрикционной и соединяет центральное колесо 5 с водилом 6, а другая 4 соединяет центральное колесо 5 с корпусом 1 и выполне на зубчатой из полумуфт 7 и 8, Полумуфта 7 соединена с центральным колесом, а полумуфта 8 - с рабочим цилиндром 9, взаимодействующим на фрикционную муфту 3,«

Рабочий цилиндр 9 смонтирован в KOJ пусе с возможностью осевого перемещения Поршень 1О, снабжен нажимной втулкой 11, которой он воздействует на фрикционную муфту 3,

Механизм снабжен синхронизатором, выполненным в виде кольца 12, соединенного с рабочим цилиндром 9 посредством фигурного паза 13 и штифта 14, Кольцо 12 имеет коническую поверхность 15, взамодействующую с конической поверхностью 16, выполненной на зубчатой полумуфте 7 Между поршнем 10. и кольцом 12 установлена пружина 17, между корпусом 1 и рабочим цилиндром 9 - пружина 18,

Механизм работает следуюшим образом

При отсутствии давления рабочий цилиндр 9 под действием пружины 18 перемешается в крайнее левое положение, при котором зубчатые полумуфты 7 и 8 сц&пляются, в результате чего центральное колесо 5планетарной ступени соединяется с корпусом 1 коробки передач, обеспечивая пониженную скорость.

При этом пружина 17 удерживает поршень 10 рабочего цилиндра 9 в крайнем правом положении, что соответствует от-, ключенной фpикциo шoй муфте 3, и поджимает конуснук5 поверхность 15 кольца 12 синхрони.затора к конусной поверхности ,16 зубчатой полумуфты 7. В этом случае штифт 14 занимает положение в фигурном пазу 13 кольца 12 синхр01П затора.

Переключение с одной ступени на дру|ую проигшодлтся путем выполпгчгия и опорожнения полости рабочего цилиндра 9, например, рабочей жидкостью или воздухом, При подаче рабочей жидкости из гидросистемы в полость цилиндра поршень 10 на- 5 жимной втулкой 11, сжимая пружину 17, перемещается в левое положение до смь кания пакета дисков фрикционной муфты 3, после чего рабочий цилиндр 9, сжимая пружину 18, перемешается в крайнее правое

0 положение, размыкая зубчатые полумуфты 7 и 8, В процессе размыкания зубчатых полумуфт 7 и 8 пружина 17 удерживает 12 синхронизатора в соприкосновении конусной поверхности 15с конусной по5 верхностью 16 полумуфты 7, а штифт 14 перемешается в крайнее правое положение фигурного паза 13 кольца 12 синхронизатора.

При дальнейшем передвижении рабоче0 го цилиндра 9 до упора 19 штифты 14 разводят конусные поверхности кольца 12 синхронизатора и полумуфты 7, В момент смыкания рабочего цилиндра 9 с упором давлением в цилиндре полностью замыка5 ется фрикционная муфта 3, обеспечивая передачу вращения напрямую.

Плавность переключения в процессе размыкания зубчатых полумуфт 7 и 8, а также включения фрикционной муфты 3 обеспе0 чивается плавным нарастанием усилия сжатия дисков фрикционной муфты 3 при размыкании зубчатых полумуфт 7 и 8 за счет подобранных характеристик пружин 18, При соединении полости рабочего цилинд ра 9 со сливом он под действием пружины 18 перемешается в левое положение до смыкания конусньх новерхностей зубчатой полумуфты 7 и кольца 12 синхронизатора. Одновременно пружина 17 отводит поршень 10

40 рабочего цилиндра 9 с нажимной втулкой 11 в правое положение, в результате чего размыкается фрикционная муфта 3, В процессе размыкания фрикционной муфты 3 снижается до нуля частота врашения цент

рального колеса 5 планетарной ступени, которое до этого вращалось синхронно с водилом 6.

Объединение двух элементов управления 50 в один узел и выполнение одной из муфт зубчатой позволяет упростить конструкцию механизма и уменьшить его габаритные размеры, а наличие синхронизатора улучшает плавность его переключения, 55

Формула и 3 о б р е т е )1 и я

Двухступенчатный г1лаиота1,) механизм, во содержащий корпус, п.ынсТ. спупс иь, две муфаЫ управления, одна из которых выполн на фрикционной и соединяет центральное коле с водилом, а другая соеди)1яет центральгное колесо с корпусом, н рабочий цилиндр, воздействующий на фрикционную муфту, отличающийся тем, что, с ц& лью упрощения конструкции и уменьшения ее габаритных размеров, а также улучшения плавности переключения, рабочий цилиндр смонтирован в корпусе с возможностью осевого перемещения, поршень его снабжен нажимной втулкой, воздействующей на фрикционную муфту, а муфта соединяющая центральное колесо с корпусом выполнена зубчатой, одна ее полумуфта GDединена с центральным колесом, другая с рабочим цилиндром. 2. Механизм по н. 1, отличающийся тем,, что он снабжен синхронн- атором, выполненным в виде кольца, соединенного с рабочим цилиндром посредст вом фигурных пазов и штифтов, имеющего коническую поверхность, взаимодейств т(.)- щую с конической noBepxnocTvro, выполненной на зубчатой полумуфте центрального колеса, и взаимодействующего с пор1лнем, } апример, через пружи)у. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Волков Д. П, li Крайнев А, Ф. Трансмиссии строительных и дорожных машин. М., Машиностроение, 1974, с. 282, табл. 35, 2. Аксененко В. Д. и Петров А. В. ГЪи нетарные и гидравлические передачи. М., Воениздат, 1961, с. 27, рис. 14. 14-9W

2

-13

/

Фиг. 1

Фиг. д