Планетарная коробка передач Советский патент 1981 года по МПК F16H3/58 

54) ПЛАНЕТАРНАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тракторах и различных .транспортных машинах.

. Известна планетарная коробка передач, содержащая корпус, входной и выходной валы, четыре управляемые элемента, в том числе два тормоза и две сцепные муфты, и два планетарных ряда, имеющие каждый солнечную шестерню, водило с сателлитами и эпицикл, которые кинематически связаны с валами, между собой и с управляемыми элементами.

Эта коробка передач позволяет получить четыре передаточных отношения в том числе три - прямого хода и одно - заднего хода l

К недостаткам этой коробки передач относится невозможность получения количества передаточных отношений более четырех.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является планетарная коробка передач, содержащая корпусi входной и выходной валы, управляемые два тормоза и две сцепные муфты, и дав планетарных ряда,/именхцие кагкдый солнечную шестерню, во.дило с сателлитами и эпицикл.

В этой коробке передач имеется еще одна управляемая сцепная муфта, входной вал соединен с эпициклом первого ряда, водило которого связано с одним из тормозов, солнечная шестерня первого ряда соединена с эпициклом второго ряда, который связан с другим тормозом, а три сцепные муфты соединяют солнечную шестерню

C второго ряда соответственно с входньви валом, с водилом первого ряда и с эпициклом второго ряда, водило которого соединено с выходным валом.

Эта коробка передач позволяет по5лучать шесть передаточных отношений

Ик недостаткам ее относится невозможность получения одинаковых по величине передаточных отношений перед0него и заднего хода.

Цель изобретения - улучшение распределения передаточных отношений.

Указанная цель обеспечивается тем, что коробка передач снабжена

5 третьим управляемым тормозом, эпицикл первого ряда соединен с водилом второго ряда, которое связано с первым тормозом, входной вал соединен с солнечной шестерней первого ряда и через одну из сцепных муфт 0

с солнечной шестерней второго р51ла, которая связана со вторым тормозом, а вьисодной вал соединен с эпициклом второго ряда и через другую сцепную муфту - с водилом первого ряда, которое связано с третьим тормозом.

На чертеже изображена кинематическая схема планетарной коробКи передач .

Планетарная коробка передач содержит корпус 1, входной вал 2, выходно вал 3, первый планетарный ряд, включакхдий солнечную шестерню 4, эпицикл 5, взаимодействующие с ними сателлиты б и водило 7, второй планетарный ряд, включающий солнечную шестерню 8, эпицикл 9, взаимодействующий с ними сателлиты 10, и водило 11; Кроме того, коробка передач содержит тр управляемые тормоза 12, 13, 14 и две управляе ше сцепнью муфты 15 и 16.

Эпицикл 5 соединен с водилом 11, которое связано с тормозом 14, входной вал 2 соединен с солнечной шестерней 4 и через сцепную муфту 15 с солнечной шестерней 8, которая связана с тормозом 13, выходной вал 3. соединен с эпициклом 9 и через сцепную муфту 16 - с водилом 7, которое связано с тормозом 12. От выходного вала 3 мощность может отводиться, например, через цилиндрическую 17 пару колес и коническую 18.

Планетарная коробка передач работает следующим образом.

При попарном включении соответствуюишх элементов управления звенья коробки передач соединяются в определенную cxetJiy и осуществляется определенное передаточное отношение. Включение первой передачи переднего хода производится тормозом 14 и сцепной муфтой 16. Крутящий момент передается только через первый планетарный ряд. Для получения второй

Назад 1

Примечание. Т - тормоз 12, Тд - тормоз 13, Т - тормоз 14, Ф сцепная муфта 15, сцепная муфта 16.

передачи переднего хода включаются . тормоз 13 и сцепная муфта 16. Крутящий момент передается параллельно через первый и второй планетарные ряды. Третья передача переднего хода осуществляется включением сцепных муфт 15 и 16, при этом первый и второй планетарные ряда блокируются, и осуществляется передаточное отношение, равное единице.

Включение первой передачи заднего хода производится тормозом 14 и сцепной муфтой 15. Крутящий момент передается только через второй планетарный ряд. В этом случае второй планетарный ряд работает как обычная непланетарная передача с внешним и внутренним зацеплением. Для получения второй передачи заднего хода включаются тормоза 12 и 13. Крутящий момент передается последовательно через первый и второй планетарные ряды. Третья передача заднего хода осуществляется включением тормоза 12 и сцепной муфты 15. Крутящий момент передается параллельно

0 через первый и второй планетарные ряды.

В табл. 1 показана последовательность включения тормозов и сцепных муфт и формулы передаточных отиошешений по передача / переднего и зсШнего хода, а также величины передаточных отношений при К 2 и Kj 3, где К и Kjj - внутренние передаточные отношения соответственно первого и второго планетарного ряда

с

где Z 3 и Z

числа зубьев эпицик Слического и солнечного колеса i-го планетарного ряда, I 1,2.

--X.

-3,0

Параметр К в формулах передаточных отношений следует брать положительным, так как знак минус учтен при преобразовании.

Таким образом, из десяти возможных вариантов включения элементов управления можно использовать воПредлагаемая планетарная коробка передач позволяет получить три передачи переднего и три передачи эаднего хода, имея всего два планетарных ряда. Это уменьшает продольные габариты коробки и создает благоприятные условия для установки ее на короткобазных транспортных машинах, в частности на погрузчиках. Уменьшение количества планетарных рядов приводит также к уменьшению ее метгшлоемкости. Кроме того, она имеет дополнительные преимущества, обусловленные свойствами передаточных отношений. Если между К и к,выдержано соотношение ( - П1 1 то передаточные.отношения второй и третьей передачи заднего хода равны по абсолютной величине передаточшлм отнсииениям соответственно второй и третьей передачи переднего хода. В табл. 2 вместе с сиьвйетричноЯ гаммой передаточных отношений (t) 3,0 и, 1,5; и, 1,0 Uox. .

12,75 1,467 1,0 -2,75 -1,28 -0,87 1,75 ;г,75

22,8 1,47 1,0 -2,8 -1,326 -0,9 1,8 2,8

32,9 1,487 1,,9 -1,413 -0,95 1,9 2,9

3,0 1 ,.5

семь, что соответствует получению шести передач, в том числе трех заднего хода, и двум режимам торможения ведомого вала при вpal JHии ведущего вала. Ведомый вал тормозится при включении либо тормоза 12 и сцеп;нрй муфты 16, либо тормозов 13 и 14.

Таблица 2

1,0 -3,0 -1,5

-1,.0 2,0 3,0 -3,0; и2зх 1«5 U зз ) при-, ведены некоторые гаммы передаточных , отношений, в которых Uj э 3зг/ передаточное отношение перд й передачи переднего хода отличается от передаточного отношения первой передачи заднего хода не бблее, чем на 20%. Если же ме)хду К и К выдержано соотношениеX.k-j-l, (2) то передаточное отношение первой пе-редачи заднего хода равно по абсолютной величине, передаточному отношению первой передачи переднего хода. 8 табл. 3 также вместе с симметричной гаммой передаточных отношений (вариант 4) представлены некоторые гаммы передаточных отношений, в ко- торых U4 . l передаточные отношения второй и третьей передачи переднего хода отличаются от передаточных отнсяиений соответственно йторой и третьей передачи заднего хода не более, чем на 15%. Таблица 3

Из табл. 2 и.З видно, что перепад между О 2 и и э равен перепаду меж- . ЯУ и 2 х и 3 jx РИ любых параметрах К.и Kj.

Это объясняется тем, что между Uj,U3 , 2ix зк Р любых параметрах К и К2 выполняется соотношение (см. формулы в табл. 1).

Оа. 2-ъч

13)

.Л гЬзк Таким образом, в предлагаемой

коробке передач имеются широкие возможности в выборе той или иной гаммы передаточных отношений, удовлетвор5{Ю1цей требуемым динамическим и экономическим качествам машины.

Установка этой коробки передач в трансмиссию промьииленного трактора обеспечивает его высокую маневренность при выполнении различных видов работ.

Формула изобретения

Планетариав коробка передач, содержащая корпус, входной и выходной

:валы, управляеьеде два тормоза и ящ сцепные муфты, и два планетарных

да, имеющие каждый солнечную шестерню, водило с сателлитами и эпицикл, отличающаяся тем, что, о целью улучшения распределения передаточных отношений, она снабжена

5 третьим управляемым тормозом, эпицикл первого ряда соединен с водилом .второго ряда, которое связано с первым тормозом, входной вал соединен с солнечной шестерней первого ряда и через одну из сцепных муфт - с солнечной шестерней второго ряда, которая связана со вторым тормозом, а выходной вал соединен с эпициклом второго ряда и через другую сцепную муфту - с водилом первого ряда, которое связано с третьим тормозом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 431344, кл. Г 16 Н 3/58, 1972 (прототип ) .