RU2153424C2 - Final drive - Google Patents
Final drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2153424C2 RU2153424C2 RU98107692/28A RU98107692A RU2153424C2 RU 2153424 C2 RU2153424 C2 RU 2153424C2 RU 98107692/28 A RU98107692/28 A RU 98107692/28A RU 98107692 A RU98107692 A RU 98107692A RU 2153424 C2 RU2153424 C2 RU 2153424C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gear
- differential
- wheel
- drive
- driven gear
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H48/00—Differential gearings
- F16H48/06—Differential gearings with gears having orbital motion
- F16H48/08—Differential gearings with gears having orbital motion comprising bevel gears
Landscapes
- Retarders (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к транспортному машиностроению, к трансмиссии транспортных машин. The invention relates to transport engineering, to the transmission of transport vehicles.
Известны двухступенчатые главные передачи (ГП), содержащие опоры, валы, шестерни, муфту переключения, совмещенные с межколесным дифференциалом, применяемые на отечественных и зарубежных автомобилях. (Автомобили: Конструкция, конструирование и расчет. Трансмиссия. Под. ред. А.И.Гришкевича. -Мн.: Высш.шк., 1985.- 240 c.)
Такие агрегаты имеют ограниченные кинематические возможности и значительную металлоемкость.Known two-stage main gears (GP), containing bearings, shafts, gears, a clutch combined with a cross-axle differential, used on domestic and foreign cars. (Cars: Design, construction and calculation. Transmission. Under the editorship of A.I. Grishkevich. -M .: Higher school, 1985.- 240 p.)
Such aggregates have limited kinematic capabilities and significant metal consumption.
Наиболее близкой к предлагаемой ГП является двухступенчатая ГП опытной модели автомобиля МАЗ-500А (см. там же рис. 7.10, 224 c.). Closest to the proposed GP is a two-stage GP experimental model of the MAZ-500A (see ibid. Fig. 7.10, 224 c.).
ГП состоит из корпуса с размещенными в нем ведущим валом, выполненным вместе с ведущей конической шестерней, зацепленной с ведомой шестерней (колесом). Это колесо закреплено на корпусе, в котором расположены планетарный механизм и дифференциал (см. там же рис. 7.9, 223 c.). Внутри ведомого конического колеса выполнено эпициклическое колесо планетарного редуктора (ПР), которое сателлитами сообщается с водилом ПР, закрепленным на корпусе дифференциала. Солнечная шестерня ПР выполнена вместе с зубчатым венцом муфты переключения. ПР реализует две передачи: первая - замедляющая, когда солнечная шестерня остановлена зубчатым венцом относительно корпуса ведущего моста, вторая - прямая, когда ПР блокируется осевым перемещением солнечной шестерни до зацепления с зубчатым венцом водила. GP consists of a housing with a drive shaft placed in it, made together with a bevel pinion gear engaged with a driven gear (wheel). This wheel is fixed on the housing in which the planetary gear and differential are located (see ibid. Fig. 7.9, 223 c.). Inside the driven bevel wheel, an epicyclic planetary gear wheel (PR) is made, which is connected by satellites to the carrier of the PR mounted on the differential case. The sun gear PR is made together with the ring gear of the clutch. The PR implements two gears: the first is slowing down when the sun gear is stopped by the gear with respect to the drive axle housing, the second is the direct when the PR is blocked by axial movement of the sun gear until it engages with the gear ring of the carrier.
Такая ГП имеет ограниченные кинематические возможности - передаточное число ПР на низшей передаче составляет только 1,391. Передаточное число ГП в целом без ПР равно 7,24 и 10,1 при понижающей передаче в ПР. ГП имеет значительную массу и габариты, т.к. помимо центрального редуктора содержит еще два колесных редуктора с остановленным водилом (см. там же рис. 7.8б, 221 с. ). Such a GP has limited kinematic capabilities - the gear ratio of PR in lower gear is only 1.391. The gear ratio of the GP as a whole without PR is 7.24 and 10.1 with a downshift in the PR. GP has a significant mass and dimensions, because in addition to the central gearbox, it contains two more wheel gearboxes with the carrier stopped (see ibid. Fig. 7.8b, 221 pp.).
Задачей изобретения является расширение кинематических возможностей ГП при малых габаритах и массе. The objective of the invention is to expand the kinematic capabilities of the GP with small dimensions and weight.
Технический результат достигается тем, что она снабжена второй шестерней, свободно установленной на ведущем валу, дополнительным зубчатым колесом, зацепленным со второй шестерней и соединенным трубчатым валом с солнечной шестерней планетарного механизма, муфтой, расположенной между ведущей шестерней и второй ведущей шестерней для выборочного соединения второй ведущей шестерни с картером или ведущим валом, а муфта блокировки звеньев планетарного механизма установлена на корпусе дифференциала для его временного соединения с ведомым зубчатым колесом. The technical result is achieved by the fact that it is equipped with a second gear that is freely mounted on the drive shaft, an additional gear wheel engaged with the second gear and connected by a tubular shaft with the planet gear sun gear, a clutch located between the drive gear and the second drive gear for selectively connecting the second drive gear gears with a crankcase or drive shaft, and a clutch for locking the links of the planetary mechanism is mounted on the differential housing for its temporary connection with the follower ubchatym wheel.
На фиг. 1 изображена схема трехступенчатой ГП с коническими шестернями привода ПР. In FIG. 1 shows a diagram of a three-stage GP with bevel gears of the PR drive.
На фиг. 2 - с цилиндрическими шестернями. In FIG. 2 - with spur gears.
В картере ГП 1 установлен ведущий вал 2, на котором закреплена ведущая шестерня 3 и свободно установлена вторая ведущая шестерня 4. Между этими шестернями на венце вала второй шестерни расположена муфта 5 выборочного соединения шестерни 4 с картером 1 или ведущим валом 2. Шестерня 4 зацеплена с дополнительным ведомым зубчатым колесом 6, соединенным трубчатым валом 7 с солнечной шестерней 8 (а). Шестерня 3 зацеплена с ведомым зубчатым колесом 9, соединенным с эпициклическим колесом 10 (в) ПР. Сателлиты ПР 11 установлены на водиле 12 и зацеплены с солнечной шестерней 8 и эпициклическим колесом 10. Водило 12 (h) закреплено на корпусе дифференциала 13, на оси (крестовине) 14 которого установлены сателлиты дифференциала 15, зацепленные с полуосевыми шестернями 16 и 17, закрепленными на полуосях 18 и 19. Муфта 20 временного соединения ведомого колеса 9 с дифференциалом расположена на корпусе дифференциала 13, ползун 21 соединяет муфты 5 и 20 (см. фиг. 2). In the crankcase of
Шестерни привода ПР могут быть как коническими (гипоидными), так и цилиндрическими (см. фиг. 1 и 2); возможно применение дифференциала любого типа: конического, цилиндрического, повышенного трения и т.д. PR drive gears can be either conical (hypoid) or cylindrical (see Figs. 1 and 2); it is possible to use a differential of any type: conical, cylindrical, increased friction, etc.
Работа ГП осуществляется следующим образом. The work of the GP is as follows.
I передача ("ползучая" скорость). I gear ("creeping" speed).
Муфта 20 разобщает эпициклическое колесо 10 с ведомым колесом 9 от корпуса дифференциала 13. Муфта 5 в верхнем положении (см. фиг. 1) или в левом положении (см. фиг. 2) соединяет вторую ведущую шестерню 4 с ведущим валом 2. The
Крутящий момент поступает по ведущему валу 2 на обе ведущие шестерни и разделяется на два потока. Один поток от шестерни 4 передается на ведомое колесо 6, по трубчатому валу 7 на солнечную шестерню 8 (а) и сателлиты 11. Второй поток поступает от шестерни 3 на ведомое колесо 9, которое будет вращаться в противоположном направлении по сравнению с колесом 6, далее на эпициклическое колесо 10 и сателлиты 11. Оба потока суммируются на водило 12, передаются на корпус дифференциала 13, ось 14 и сателлитами 15 разделяются на два потока тока: шестерню 16 и полуось 18, шестерню 17 и полуось 19. Torque is supplied through the
Скорость вращения водила и связанного с ним корпуса дифференциала описывается следующей зависимостью:
nh=Иha в•na+Иhв a •nв=1/(K+1)•na+K/(K+1)•nв,
где Иha в - передаточное число ПР при оставленном эпициклическом колесе и передаче усилия от водила на солнечную шестерню;
na - скорость вращения солнечной шестерни;
Иhв a - передаточное число ПР при остановленной солнечной шестерне и передаче усилия от водила к эпициклическому колесу;
nв - скорость вращения эпициклического колеса;
K - внутренний параметр ПР, равный отношению числа зубьев эпициклического колеса к числу зубьев солнечной шестерни.The rotation speed of the carrier and the differential case associated with it is described by the following relationship:
n h = And ha in • n a + And h in a • n in = 1 / (K + 1) • n a + K / (K + 1) • n in ,
where And ha in - gear ratio PR with the left epicyclic wheel and the transfer of force from the carrier to the sun gear;
n a is the speed of rotation of the sun gear;
And hв a - gear ratio PR with the sun gear stopped and the transmission of force from the carrier to the epicyclic wheel;
n in - the speed of rotation of the epicyclic wheel;
K is the internal parameter PR equal to the ratio of the number of teeth of the epicyclic wheel to the number of teeth of the sun gear.
Например, если принять скорость вращения ведущего вала n2=1000 об/мин и применить ПР с K=2,5; зубчатую пару 4-6 с передаточным числом 1,4; а зубчатую пару 3-9 с передаточным числом 3,0, то скорость вращения водила и корпуса дифференциала составит
nh=1/3,5•(-1000/1,4)+2,5/3,5•(1000/3,0)=34,01,
а передаточное число ГП-И0=1000/34,01=29,4.For example, if we take the rotation speed of the drive shaft n 2 = 1000 rpm and apply PR with K = 2.5; gear pair 4-6 with a gear ratio of 1.4; and a gear pair 3-9 with a gear ratio of 3.0, then the rotation speed of the carrier and differential case will be
n h = 1 / 3,5 • (-1000 / 1,4) + 2,5 / 3,5 • (1000 / 3,0) = 34,01,
and the gear ratio GP-I 0 = 1000 / 34.01 = 29.4.
При увеличении передаточного числа зубчатой пары 3-9 общее передаточное число ГП вначале возрастает, а затем направление вращения ведомого звена изменяется и его величина уменьшается. With an increase in the gear ratio of the gear pair 3–9, the total gear ratio of the HP increases first, and then the direction of rotation of the driven link changes and its value decreases.
II передача - Ивh a•И3-9 = Z9(K+1)/Z3K.II gear - And in a • And 3-9 = Z 9 (K + 1) / Z 3 K.
Переключаем муфту 5 в среднее положение, в этом случае муфта 5 останавливает относительно картера 1 вторую шестерню 4, зацепленное с ней ведомое колесе 6 и соединенную с ним трубчатым валом 7 солнечную шестерню 8 (а). We switch the clutch 5 to the middle position, in this case the clutch 5 stops the second gear 4 relative to the
Крутящий момент с ведущего вала 2 передается зубчатой парой 3-9 на эпициклическое колесо 10 и сателлиты 11. Сателлиты 11, обкатываясь по остановленной солнечной шестерне 8, увлекают за собой водило 12, корпус дифференциала 13 и далее, как на предыдущей передаче. The torque from the
Передаточное число ПР - Ивh a = (К+1)/К = 3,5/2,5 = 1,4. Передаточное число ГП в целом равно произведению передаточных чисел ПР и зубчатой пары 3-9 И0=1,4•3,0=4,2.The gear ratio PR - And b a = (K + 1) / K = 3.5 / 2.5 = 1.4. The gear ratio of the GP as a whole is equal to the product of the gear ratios of PR and the gear pair 3–9 AND 0 = 1.4 • 3.0 = 4.2.
III передача (без ПР). III gear (without PR).
Муфты 5 и 20 в положении III. Муфта 5 разъединяет ведущий вал 2 от шестерни 4. Муфта 20 соединяет корпус дифференциала 13 с ведомым колесом 9.
Передаточное число ГП И0 = Z9/Z3.The gear ratio of the GP And 0 = Z 9 / Z 3 .
Величина передаточных чисел ГП на различных передачах и их знак зависят от передаточных чисел зубчатых пар 3-9, 4-6, расположения ведомых колес относительно ведущих шестерен (справа или слева, внутреннее зацепление или наружнее), а также от величины внутреннего параметра ПР. The magnitude of the gear ratios of the GP in various gears and their sign depend on the gear ratios of the gear pairs 3-9, 4-6, the location of the driven wheels relative to the drive gears (right or left, internal gearing or external), as well as the magnitude of the internal PR parameter.
Экономический эффект выражается в расширении кинематических возможностей агрегата за счет увеличения передаточного числа низшей передачи (13 и более) и диапазона передаточных чисел двух передач при малых габаритах и массе, т. к. эти возможности реализуются двумя зубчатыми парами, одним ПР и дифференциалом, выполненными в одном картере. Прототип имеет значительно большую металлоемкость и габариты - три ПР, пару конических шестерен и дифференциал, выполненные в разных корпусах, и реализует меньшие кинематические возможности. The economic effect is expressed in expanding the kinematic capabilities of the unit by increasing the gear ratio of the lower gear (13 or more) and the gear ratio of the two gears with small dimensions and weight, because these capabilities are realized by two gear pairs, one PR and a differential made in one crankcase. The prototype has significantly greater metal consumption and dimensions - three PRs, a pair of bevel gears and a differential, made in different cases, and implements less kinematic possibilities.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98107692/28A RU2153424C2 (en) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | Final drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98107692/28A RU2153424C2 (en) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | Final drive |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU98107692A RU98107692A (en) | 2000-02-10 |
RU2153424C2 true RU2153424C2 (en) | 2000-07-27 |
Family
ID=20205166
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98107692/28A RU2153424C2 (en) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | Final drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2153424C2 (en) |
-
1998
- 1998-04-21 RU RU98107692/28A patent/RU2153424C2/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Автомобили: Конструкция, конструирование и расчет. Трансмиссия. / Под ред. А.И.Гришкевича. Мн.: Высшая школа, 1985, с.224, рис.7.10. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106671771B (en) | Electric all-wheel drive device with double-speed double-stage planetary gear reducer | |
CN103557289B (en) | Toroidal traction drive transmission | |
US4624154A (en) | Drive unit for motor vehicle | |
US4417642A (en) | Four-wheel-drive system for automotive vehicle | |
US20050176547A1 (en) | Continuously variable transmission system | |
CN104776167B (en) | Dual input planetary final drive | |
CN103363040B (en) | Multi-speed transmission gear and clutch configuration are arranged | |
US4449604A (en) | Four-wheel drive system for automotive vehicle | |
KR20100092488A (en) | Two-speed transaxle gearbox for electric vehicles | |
RU2136512C1 (en) | Final drive | |
RU2686416C1 (en) | Gearbox with planetary demultiplicator | |
JP3246916B2 (en) | Car transmission | |
CN101905631A (en) | The power-transfer clutch of f-w-d vehicle and arrangement of gears | |
US3109326A (en) | Change speed power transmission | |
MXPA97005530A (en) | Compact manual transmission axle for motor vehicles | |
RU2153424C2 (en) | Final drive | |
EP0111037B1 (en) | Vehicle transmissions and vehicles incorporating transmissions | |
RU2142885C1 (en) | Final drive | |
RU2143349C1 (en) | Final drive | |
RU2153425C2 (en) | Final drive | |
RU2384773C1 (en) | Automatic step-by-step planetary gear box | |
RU2235238C1 (en) | Gear box | |
RU2149769C1 (en) | Final drive | |
RU2149773C1 (en) | Transfer case | |
RU2041407C1 (en) | Dispensing gear-box |