Коробка передач

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 15) 4 В 60 К 17/08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт проблем надежности идолговечности машин АН БССР(561 Авторское свидетельство СССРМф 1181903, кл. В 60 К 17/08, 1984,(57) Изобретение относится к транспортному машиностроению и может бытьиспользовано в трансмиссиях транспортных средств, Цель изобретенияповышение КПД, Коробка передач 1:П)состоит из вального редуктсра (ВР) 1,планетарного механизма (ПМ) 2 и механизма реверса (МР 1 3. ВР 1 содержит входной вал 4, обьединенный сшестерней (11) 5, промежуточный вал ЯО 1504111 А 16 с закрепленными на нем7 и Я,1 9 фрикционной муфтой (Ю 10 снявзана с валом 11 и через цего с солнечной 1 12 планетарного дифференциала (ПД) А, а фрикциоцой муфтой 13связана с эпициклом (.1) 14 ПП А, 12и Э 14 связаны с корпусом (К) 15 соответственно через механизмь свободного хода (МОХ 1 16 и 17. Водило 18П 11 Л соединено с19 П Б, солнечная 1 20 ч рез МСХ 21 с язона с К 15,через ФМ 22 - с входным налом 4, АМ22 и МСХ 21 установчгч на валу 23соосно валу 11 Боди. о 24 ПП Б связано с входным валом 25 П 1 2, На входном валу 25 ус таноцлец элемент 26управления, выполненый в виде зубчатой муфты 27, которая соединяетвал 25 с выходным на.т 1 ом 28 КП цепосредстненно и с помои.гн зубчатых пере -д;ч 29,30 и 31 - 33 МР .3ил.,1 1 Габл,3 1504111Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях транспортных средств.Цель изобретения - повышение КПД.На чертеже изображена кинематическая схема предлагаемой коробки передач.Коробка передач состоит иэ вального редуктора 1, планетарного механизма 2 и механизма 3 реверса, Вальныйредуктор 1 содержит входной вал 4,конструктивно объединенный с шестерней 5, промежуточный вал 6 с жестко 15закрепленными на нем ведомой шестерней 7 первой зубчатой пары и ведущейшестерней 8 второй зубчатой передачивального редуктора 1. Ведомая шестерня 9 посредством Фрикционной муфты 201 О связана с валом 11 и через него - с солнечной шестерней 12 первого планетарного дифференциала А, апосредством Фрикционной муфты 13 - сэпициклом 14 дифференциала. 25Солнечная шестерня 12 и эпицикл14 связаны с корпусом 15 соответственно через механизмы 16 и 17 свободного хода. Водило 18 планетарногодифференциала А соединено с эпициклом 19 второго планетарного дифференциала Б. Солнечная шестерня 20 черезмеханизм 21 свободного хода связана с корпусом 15, а через муфту 22с входным валом 4.35Муфта 22 и механизм 21 свободного хода установлены на валу 23,соосном валу 11. Водило 24 планетарногодифференциала Б связано с выходнымвалом 25 планетарного механизма 2,На, 40выходном валу 25 установлен двухпозиционный элемент 26 управления,выгвлненный в виде скользящей зубчатоймуфты 27, которая соединяет вал 25с выходным валом 28 коробки передач 45непосредственно и с помощью зубчатыхпередач 29 и 30, 31 - 33 механизма3 реверса,Коробка передач работает следующим образом.50При определенном включении фрикционных муфт 22, 10 и 13 мощностьпередается от входного вала 4 к выходному валу 25 несколькими потоками,которые суммируются планетарными 55дифференциалами А и Б. Механизмы21, 16, 17 свободного хода автоматически затормаживают соответствующие звенья планетарных дифференциа лов А и Б. Это происходит во время отсоединения звеньев от входногб вала 4 при выключении соответствующих муфт 22, 10 и 3. Передачи переднего хода реализуются при жестком соединении валов 25 и 28 зубчатой муфтой 27, Передачи заднего хода обеспечиваются зацеплением зубчатых передач 29 и 30, 31 - 33.В таблице приведены соответствующие положения элементов управления и передаточные числа предлагаемой коробки передач.Передаточные числа, приведеннйев таблице, построены по гармоническому ряду и обеспечивают постоянство интервалов максимальных скоростей транспортного средства при движении на соседних передачах мя макс м 1 макс м 3 макс Ч - Ч - 7 м 2 макс мп мокс ми 1 макс- сопят. Для предлагаемой коробки передачравно и=2 -1=2 - 1=7, В Я 1 где ш = 2 - число планетарных рядов(дифференциалов),Для получения гармонического ряда передаточные числа У; должны иметь следующие величины, определяемые из уравнения где- пор ядковый номер передачи. и 7 7 У = -- == 3 5 а. 2 22,33; и 3 и 7 иУ4 4 4 ф ф1 75 11 7 и 740 115 6 6 1,17; 11 1,Передаточные числа вального редуктора 1 и планетарного механизма 2 обеспечиваются за счет подбора внутренних передаточных чисел кинематических цепей на соответствующих передачах, В частности привода Арик" ционных муфт 10 и 13 (вальный редуктор)= 3,5).10 При передаточном числе механизма 3 реверса П = -1 передаточные числаРзаднего хода П . имеют те же чис 1ленные значения, что и на передачах переднего хода, но со знаком минус, г,еСоотношение передаточньх чисел соседних передач равны 15 20 15 3 5 а= 2,33723,5 251,33; 2 332.1,75 1,5; с 1 1,4 30 4- 1 201 7 Ф 9 Х 6 П 6 172.1 1,17,35 5 150411планетарного дифференциала А 1 6ные числа коробки передач, не выходя за пределы мощностпого диапазонаприменения типоразмера передачи,Этообстоятельство очень важно при использовании предлагаемой коробки передач на транспортных средствах различного назначения, имеющих одинаковую мощность двигателя, тдк как позволяет иметь унифицировдннуа передачу с различными рядами передаточныхчисел.В то же время предлагаемая коробка передач имеет меньшее число эубчать 1 х передач вального редуктора посравнению с прототи ом (дне передачи против трех); у нее нет тормозаво втором планетарном дифференциале,а в самих дифференциалах отсутствуетциркуляция мощности (в прото лт.есть циркулирующая мощность и планетарных рядах), что повышает ее КП 1 П,Этому также способствует то, что ндвсех передачах в предлагаемой коробке меньшее число фрикционных муфтвращается вхолостую, тем самым снижая потери мощности.Анализируя процесс передачи мощности предлагаемой коробкой передач,можно сделать вывод, что она работает как механический трансформаторкрутящего момента и характер изменения ее КПД в первом приближении подобен изменению КПД гидродинамического трансформатора,40 45 50 Анализ полученных значений о;11 показывает, что их численная величина убывает по мере увеличения номера передачи. Это свидетельствует о том, что средняя мощность двигателя,используемая в процессе разгона транспортного средства на высших передачах, возрастает, что наиболее соответствует условиям движения.Распределение передаточных чисел предлагаемой коробки передач по гармоническому ряду является ее преимуществом перед известными схемами и прототипом, в котором такое распределение практически не подчиняется никакому закону.Предлагаемая коробка передач выполнена в виде блоков - модулей вального редуктора, планетарного механизма и механизма реверса, Это позволяет путем изменения внутренних передаточных чисел какого-либо блока- модуля реализовать любые передаточИзменение КПД предлагаемой коробки передач и гидродинамического трансформатора зависит от переддточ 1ного отношения П = , Наклонные прямые, исходящие из нуля, характеризуют изменение КПД коробки передач при буксовании фрикционов управления вплоть до полного их замыкания.Наклонные прямые заканчиваются криволинейными участками вследствие наличия потерь в зубчатых зацеплениях,подшипниках, на баррожирование масла. Вертикальные прямые отражают падение КПД коробки в момент переключения на более высокую передачу. Переключения передач в предлагае" мой коробке происходит без разрыва потока мощности, что снижает динамические нагрузки на элементы управления и звенья, увеличивает ресурс пе редачи.1504111 Элементы управления Пере- дачаа фрикционные муфты еханизмы свободного хода 22 1 0 13 21 16 П.Х. 7,00 3,50 2,33 1,75 1,40 1,17 1,00 7,00 3,50 2,33 1,75 1,40 1,17 1,00 1111111 ЧЧЧ 1Ч 11 Составитель И.Николаева Редактор И.Кдсарда Техред М.Дидык Корректор Т. МалецЗаказ 5200/22 Тираж 528 ПодписноеВНБЯ 1 И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская ндб., д, 4/5 Производстнеппо-иэдательскии комбинат "Патент", г.ужгород, уп. дгдринд, 101 Формула изобретенияКоробка передач, содержащая корпус, входной, промежуточный и выходной валы планетарный механизм сосЭ Ф5 тоящий из двух взаимосвязанных дифференциалов, двухвалъный редуктор с двумя параллельными зубчатыми передачами, элементы управления, три из которых снабжены Фрикционными муфтами, при этом входной вал связан с солнечной шестерней второго дифференциала через Фрикционную муфту, а выходной вал связан с его водилом, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения КПД, элементы управления снабжены механизмами свободного хода, при этом солнечная шестерня второго дифференциала связана с корпусом посредством первого механизма свободного хода, эпицикл этого дифференциала связан с водилом первого дифФеренциала, солнечная шестерня которого посредством полого вала и второго механизма свободного хода связана с корпусом, а посредством Фрикционной муфты - с ведомой шестернейвторой зубчатой передачи вального редуктора, причем эта шестерня посредством фрикционной муфты связана сэпициклом первого планетарного дифференциала, а эпицикл связан с корпусом посредством третьего механизмасвободного хода, выходной вал планетарного механизма снабжен механизмом реверса с двухпозиционным элементом управления, связывающим ведущиешестерни, расположенные на выходномвалу коробки передач,