RU2348842C2

RU2348842C2 - Gearbox

Info

Publication number: RU2348842C2
Application number: RU2007108212/11A
Authority: RU
Inventors: Михаил Николаевич Гусев (RU); Михаил Николаевич Гусев; Геннадий Сергеевич Белоутов (RU); Геннадий Сергеевич Белоутов; ков Александр Анатольевич Пол (RU); Александр Анатольевич Поляков; Андрей Викторович Полищук (RU); Андрей Викторович Полищук; Юрий Иванович Ширшов (RU); Юрий Иванович Ширшов
Priority date: 2007-03-05
Filing date: 2007-03-05
Publication date: 2009-03-10
Also published as: RU2007108212A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention refers to the sphere of vehicle building immediately dealing with design of transportation vehicles. The gearbox consisting of four three-link planetary gears, three brakes and two friction clutches enables commutation between six forward drive speeds and a single backward drive one. In the fourth three-link differential gear the sun gear and the epicyclic gear are connected to the carrier and the epicyclic gear of the first differential gear accordingly. The first differential gear carrier is connected to that of the third differential gear. Any of the links of the first differential gear is connected to the input shaft via the second friction clutch. The second differential gear carrier is connected to the input shaft with the sun gear of the third differential gear connected to the third brake.

EFFECT: extension of the gear ratio range combined with improvement of the vehicle tractive capacities.

1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области наземных транспортных средств, а именно коробкам передач колесных и гусеничных машин.The present invention relates to the field of land vehicles, namely gearboxes of wheeled and tracked vehicles.

Известны коробки передач с дифференциальными механизмами планетарного типа, в которых переключение передач осуществляется за счет включения фрикционных элементов управления. Например, коробка передач по патенту РФ №2064872 имеет четыре передачи переднего хода и две заднего. Каждой передаче соответствует сочетание из двух включенных фрикционных элементов управления.Known gearboxes with planetary differential mechanisms, in which gear shifting is carried out by the inclusion of friction controls. For example, the gearbox of RF patent No. 2064872 has four forward gears and two reverse gears. Each gear corresponds to a combination of the two included friction controls.

Коробка передач содержит корпус, входной и выходной валы, три фрикционных тормоза, две фрикционные муфты и три дифференциальных механизма планетарного типа. Каждый дифференциальный механизм имеет солнечную, эпициклическую шестерни, водило и блок сателлитов. Первый дифференциальный механизм имеет блок с двойными сателлитами. Солнечная шестерня первого дифференциального механизма связана через первую фрикционную муфту с входным валом и первым тормозом, его водило связано со вторым тормозом, водилом второго механизма и эпициклической шестерней третьего механизма, эпициклическая шестерня первого механизма связана с третьим тормозом и эпициклической шестерней второго механизма, солнечная шестерня второго дифференциального механизма связана через вторую фрикционную муфту с входным валом и солнечной шестерней третьего дифференциального механизма, а водило третьего дифференциального механизма - с выходным валом.The gearbox contains a housing, input and output shafts, three friction brakes, two friction clutches and three planetary differential gears. Each differential mechanism has a solar, epicyclic gear, carrier and satellite block. The first differential mechanism has a block with double satellites. The sun gear of the first differential mechanism is connected through the first friction clutch to the input shaft and the first brake, it was connected to the second brake, the carrier of the second mechanism and the epicyclic gear of the third mechanism, the epicyclic gear of the first mechanism is connected to the third brake and the epicyclic gear of the second mechanism, the sun gear of the second the differential mechanism is connected through the second friction clutch with the input shaft and the sun gear of the third differential mechanism, and the carrier the third differential mechanism - with an output shaft.

Каждой передаче соответствует сочетание из двух включенных фрикционных элементов управления.Each gear corresponds to a combination of the two included friction controls.

Количество передач переднего хода (четыре) и малый диапазон передаточных чисел ограничивают ее применение. Для машин, предназначенных для эксплуатации в условиях бездорожья, необходимо расширение диапазона.The number of forward gears (four) and a small range of gear ratios limit its use. Off-road vehicles require a wider range.

Принятая за прототип (Коробка передач, опубликованная в журнале «Тракторы и сельскохозяйственные машины», 1995 г., №4, стр.26, рис.2а) коробка передач имеет шесть передач переднего хода (из них две ускоренные) и две заднего. Каждой передаче соответствует сочетание из двух включенных фрикционных элементов управления.Adopted for the prototype (Gearbox published in the journal "Tractors and Agricultural Machines", 1995, No. 4, p. 26, Fig. 2a), the gearbox has six forward gears (two of them are accelerated) and two reverse. Each gear corresponds to a combination of the two included friction controls.

Коробка передач содержит корпус, входной и выходной валы, три фрикционных тормоза, две фрикционные муфты и три дифференциальных механизма планетарного типа. Каждый дифференциальный механизм имеет солнечную, эпициклическую шестерни, водило и блок сателлитов. Солнечная шестерня первого дифференциального механизма жестко связана с входным валом, его эпициклическая шестерня связана с первым тормозом, водило - со вторым тормозом и эпициклической шестерней второго планетарного механизма. Солнечная шестерня второго дифференциального механизма связана с солнечной шестерней третьего механизма и через первую фрикционную муфту с входным валом, а водило с эпициклической шестерней третьего дифференциального механизма - с третьим тормозом и через вторую фрикционную муфту с входным валом. Водило третьего дифференциального механизма связано с выходным валом.The gearbox contains a housing, input and output shafts, three friction brakes, two friction clutches and three planetary differential gears. Each differential mechanism has a solar, epicyclic gear, carrier and satellite block. The sun gear of the first differential mechanism is rigidly connected to the input shaft, its epicyclic gear is connected to the first brake, the carrier - to the second brake and the epicyclic gear of the second planetary mechanism. The sun gear of the second differential mechanism is connected to the sun gear of the third mechanism and through the first friction clutch with the input shaft, and drove with the epicyclic gear of the third differential mechanism with the third brake and through the second friction clutch with the input shaft. The carrier of the third differential mechanism is connected to the output shaft.

Коробка передач имеет шесть передач переднего хода и одну заднего хода. Величина передаточного числа первой передачи определяется кинематическим параметром третьего планетарного ряда (отношение числа зубьев эпициклической шестерни к числу зубьев солнечной шестерни), который конструктивно ограничивается габаритами коробки передач.The gearbox has six forward gears and one reverse gear. The gear ratio of the first gear is determined by the kinematic parameter of the third planetary gear set (the ratio of the number of teeth of the epicyclic gear to the number of teeth of the sun gear), which is structurally limited by the dimensions of the gearbox.

Диапазона передаточных чисел достаточно для эксплуатации транспортной машины с такой коробкой передач на дорогах с хорошим покрытием, однако ограничивает ее применение. Для машин, предназначенных для эксплуатации в условиях бездорожья, по болотам, на сильнопересеченной местности с возможностью буксировки тяжелого прицепа, необходимо расширение диапазона и получение возможности длительного движения с высокими нагрузками. Для этого требуется одна передача с большим передаточным числом (10-15).The range of gear ratios is sufficient for the operation of a transport machine with such a gearbox on roads with good coverage, but limits its use. For vehicles intended for use in off-road conditions, in swamps, in rugged terrain with the possibility of towing a heavy trailer, it is necessary to expand the range and obtain the possibility of long-term movement with high loads. This requires one gear with a large gear ratio (10-15).

Предложение по данной заявке устраняет недостатки прототипа. Это достигается тем, что коробка передач снабжена четвертым трехзвенным дифференциальным механизмом, солнечная шестерня которого связана с водилом первого дифференциального механизма, эпициклическая шестерня - с эпициклической шестерней первого дифференциального механизма, а его водило связано с водилом третьего дифференциального механизма, причем любое из звеньев первого дифференциального механизма связано через вторую фрикционную муфту с входным валом. Водило второго дифференциального механизма связано с выходным валом, а солнечная шестерня третьего механизма связана с третьим тормозом.The proposal for this application eliminates the disadvantages of the prototype. This is achieved by the fact that the gearbox is equipped with a fourth three-link differential mechanism, the sun gear of which is connected to the carrier of the first differential mechanism, the epicyclic gear is connected to the epicyclic gear of the first differential mechanism, and its carrier is connected to the carrier of the third differential mechanism, any of the links of the first differential mechanism connected through a second friction clutch to the input shaft. The carrier of the second differential mechanism is connected to the output shaft, and the sun gear of the third mechanism is connected to the third brake.

Коробка передач имеет шесть передач переднего хода (из них одна ускоренная) и одну заднего. Первая передача имеет большое передаточное число (10-15) и обеспечивает движение с малой скоростью и высокой нагрузкой.The gearbox has six forward gears (of which one is accelerated) and one reverse. The first gear has a large gear ratio (10-15) and provides movement with low speed and high load.

Кинематическая схема передачи представлена на чертеже.The kinematic transmission scheme is shown in the drawing.

Коробка передач содержит входной 1 и выходной 2 валы, корпус 3 и четыре дифференциальных механизма планетарного типа 4, 5, 6 и 7. Первый дифференциальный механизм содержит солнечную шестерню 8, эпициклическую шестерню 9, водило 10 и блок сателлитов 11. Второй дифференциальный механизм содержит солнечную шестерню 12, эпициклическую шестерню 13, водило 14 и блок сателлитов 15. Третий дифференциальный механизм содержит солнечную шестерню 16, эпициклическую шестерню 17, водило 18 и блок сателлитов 19. Четвертый дифференциальный механизм содержит солнечную шестерню 20, эпициклическую шестерню 21, водило 22 и блок сателлитов 23.The gearbox contains input 1 and output 2 shafts, housing 3 and four planetary differential gears 4, 5, 6 and 7. The first differential gear contains a sun gear 8, an epicyclic gear 9, a carrier 10 and a satellite block 11. The second differential gear contains a sun gear 12, epicyclic gear 13, carrier 14 and satellite block 15. The third differential gear contains sun gear 16, epicyclic gear 17, carrier 18 and satellite block 19. The fourth differential mechanism contains sun esternyu 20, epicyclic gear 21, carrier 22 and block 23 satellites.

Солнечная шестерня 8 первого дифференциального механизма жестко связана с входным валом 1, его эпициклическая шестерня 9 связана с первым тормозом 24 и эпициклической шестерней 21 дифференциального механизма 7, водило 10 - со вторым тормозом 25, солнечной шестерней 20 дифференциального механизма 7 и эпициклической шестерней 13 дифференциального механизма 5. Солнечная шестерня 12 дифференциального механизма 5 связана через первую фрикционную муфту 26 с входным валом, а водило 14 - с эпициклической шестерней 17 дифференциального механизма 6 и с выходным валом 2, солнечная шестерня 16 которого связана с третьим тормозом 27. Водила 18 и 22 дифференциальных механизмов 5 и 7 связаны друг с другом. Любые два звена дифференциального механизма 4 связываются между собою через вторую муфту 28.The sun gear 8 of the first differential mechanism is rigidly connected to the input shaft 1, its epicyclic gear 9 is connected to the first brake 24 and the epicyclic gear 21 of the differential mechanism 7, drove 10 to the second brake 25, the sun gear 20 of the differential mechanism 7 and the epicyclic gear 13 of the differential mechanism 5. The sun gear 12 of the differential mechanism 5 is connected through the first friction clutch 26 to the input shaft, and the carrier 14 is connected to the epicyclic gear 17 of the differential mechanism 6 and to the output m shaft 2, a sun pinion 16 which is connected to the third brake 27. Vodila 18 and 22 of the differential mechanisms 5 and 7 are connected with each other. Any two links of the differential mechanism 4 are connected to each other through the second clutch 28.

Коробка передач работает следующим образом.The gearbox operates as follows.

На первой передаче включаются тормоз 24 и тормоз 27.In first gear, brake 24 and brake 27 are engaged.

На второй передаче включаются муфта 26 и тормоз 25.In second gear, clutch 26 and brake 25 are engaged.

На третьей передаче включаются муфта 26 и тормоз 24.In third gear, clutch 26 and brake 24 are engaged.

На четвертой передаче включаются муфта 26 и тормоз 27.In fourth gear, clutch 26 and brake 27 are engaged.

На пятой передаче включаются муфты 26 и 28.In fifth gear, clutches 26 and 28 are engaged.

На шестой передаче включаются муфта 28 и тормоз 27.In sixth gear, clutch 28 and brake 27 are engaged.

На передаче заднего хода включаются тормоз 25 и тормоз 27.In reverse gear, brake 25 and brake 27 are applied.

При включении муфт и тормозов звенья дифференциальных механизмов соединяются в определенную схему и вращение от входного звена 1 передается на выходной вал 2 с соответствующим схеме передаточным отношением.When you turn on the clutches and brakes, the links of the differential mechanisms are connected to a specific circuit and the rotation from the input link 1 is transmitted to the output shaft 2 with the corresponding gear ratio.

Применение предлагаемой коробки передач обеспечит повышение тяговых характеристик и транспортных средств и позволит решить проблему их унификации.The use of the proposed gearbox will provide increased traction characteristics and vehicles and will solve the problem of their unification.

Claims

Коробка передач, содержащая корпус, входной и выходной валы, три фрикционных тормоза, две фрикционные муфты и три дифференциальных механизма планетарного типа, каждый из которых имеет солнечную, эпициклическую шестерни, водило и блок сателлитов, причем солнечная шестерня первого дифференциального механизма жестко связана с входным валом, его эпициклическая шестерня связана с первым тормозом, водило - со вторым тормозом и эпициклической шестерней второго планетарного механизма, солнечная шестерня которого связана через первую фрикционную муфту с входным валом, а водило с эпициклической шестерней третьего дифференциального механизма, отличающаяся тем, что она снабжена четвертым трехзвенным дифференциальным механизмом, солнечная шестерня которого связана с водилом первого дифференциального механизма, эпициклическая шестерня - с эпициклической шестерней первого дифференциального механизма, а его водило связано с водилом третьего дифференциального механизма, причем любое из звеньев первого дифференциального механизма связано через вторую фрикционную муфту с входным валом, водило второго дифференциального механизма связано с выходным валом, а солнечная шестерня третьего механизма связана с третьим тормозом. A gearbox comprising a housing, input and output shafts, three friction brakes, two friction clutches and three planetary differential gears, each of which has a sun gear, an epicyclic gear, a carrier and a satellite block, the sun gear of the first differential gear being rigidly connected to the input shaft , its epicyclic gear is connected to the first brake, the carrier - to the second brake and the epicyclic gear of the second planetary mechanism, the sun gear of which is connected through the first clutch a clutch with an input shaft, and a carrier with an epicyclic gear of the third differential mechanism, characterized in that it is equipped with a fourth three-link differential mechanism, the sun gear of which is connected to the carrier of the first differential mechanism, the epicyclic gear - with the epicyclic gear of the first differential mechanism, and its carrier is connected with the carrier of the third differential mechanism, and any of the links of the first differential mechanism is connected through the second friction clutch to the input by the second shaft, the carrier of the second differential mechanism is connected to the output shaft, and the sun gear of the third mechanism is connected to the third brake.