Планетарная коробка передач

(51)5 Г 16 Н 3/44 ГОСУДАРСТВЕН.ЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ЕТЫТИЯ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) ПЛАНЕТАРНАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ (57) Изобретение относится к транспортному машиностроению, Цель изобретения облегчение эксплуатации путем бесступенчатого изменения передаточного отношения, Для движения вперед включают управляемый тормоз 9, При частоте вращения входного вала 2, меньшей определенной величины, задаваемой усилием пружин элемента 12 сцепления, связывающего колесо 14 с корпусом 1, центробежная сила,действующая на грузики, уравновешивается силой упругости пружин. Контакта фрикционных поверхностей с ведомым диском элемента 12 сцепления не происходит, колесо 14 свободно вращается, При этом выходной вал 3 коробки передач неподвижен, При достижении входным валом 2 некоторой частоты вращения центробежная сила превышает силу упругости. пружин и грузики, отклоняясь на значительный угол, смещаются в осевом направлении по ходовым винсороу едомого диска. Фрикционные поверхности грузиков взаимодействуют с ведомым диском, что вызывает остановку колеса 14 и раскрутку выходного вала 3. Дальнейшее увеличение частоты вращения вала 2 вызывает включе- ф ние элемента 12 сцепления, связывающего колесо 14 с водилом 15, При этом вследст1675602 вие остановки колеса 14 центробежные силы, действующие на грузики элемента 12, связывающего колесо 14 с корпусом 1, исчезают, и колесо 14, освобождаясь для вращения, будучи связанным с водилам 15 элементом 12 сцепления, начинает вращаться в сторону водила 15. Дальнейшее увеличение частоты вращения вала 2 приводит к последовательной блокировке планетарных рядов с первого до последнего,Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве коробки передач транспортногасредства,Цель изобретения - облегчение эксплуатации путем бесступенчатого измененияпередаточного отношения,На фиг. 1 представлена кинематическаясхема коробки передач с четырьмя планетарными рядами; на фиг, 2 - узел на фиг.1; на фиг, 3 - оазаез А-А на Фиг, 2,Коробка передач содержит корпус 1,входной вал 2, выходной вал 3, четыре планетарных ряда, первые три из которыхвключают централ.нае колесо с наружнымизубьями, центральное колесо с внутренними зубьями и водило с сателлитами, а последний планетарный ряд включает двацентральных колеса 4 и 5 с наружными зубьями, причем числс зубьев колеса 5 большечисла зубьев колеса 4, центральное колесо6 с внутренними зубьями, и водило 7 с двухвенцовыми сателлитами 8, два управляемыхтормоза 9, 10, муфты 11 свабоднагс хода,число которых равна числу планетарных рядов, элементы 12 сцеплениячисло которыхна единицу больше числа планетарных рядов,Центральное колесо 13 с наружнымизубьями первого аяда связано с входнымвалам 2, центральное колеса 14 с внутренними зубьями первого ряда посредствоммуфты 11 свободного хода и элемента 12сцепления связана с корпусом 1 и посредством элемента 12 цепления - с водилам15 первого ряда, связанным также с центральным колесом 16 с наружнь,ми зубьямивторого ряда. Центральное колесо 17 с внутренними зубьями второго ряда связано посредствам муфты 11 свободного хода скорпусом 1 и посредством элементов 12сцепления - с водилам 18 второго ряда,связанным с центральным колесом 19 с на 5 10 15 20 25 30 35 40 Передаточное отношение при этом изменятся от О до 1.,для изменения направления вращения выходного вала 3 при выключенном управляемом тормозе 9 включают управляемый тормоз 10. Коробка передач не требует муфты сцепления в составе трансмиссии и осуществляет бесступенчатое регулирование частоты вращения выходного вала 3 в широком диапазоне от 0 до + пвх, где пвх - частота вращения вала 2. 1 з.п,ф-лы, 3 ил. ружными зубьями третьего ряда, центральное колесо 20 с внутренними зубьями связано посредством муфты 11 свободного хода с корпусом 1 и посредством элемента 12 сцепления - с водилам 21 третьего ряда, связанным с центральным колесом 4 четвертого ряда. Центральное колесо 6 связано посредством муфты 11 свободного хода с первым управляемым тормозом 9 и посредством элемента 12 сцепления - с водилам 7 четвертого ряда, связанным также с выходным валом 3, а второе центральное колесо 5 с наружными зубьями связана с вторым управляемым тормозом 10.Муфты 11 свободного хода установлены таким образом, что препятствуют вращению центральных колес 6, 14, 17, 20 с внутренними зубьями в сторону, противоположную направлению вращенич центральных колес 4, 13, 16, 19 с наружными зубьями соответственно. Каждый из элементов 12 сцепления выполнен в виде ведущего 22 и ведомого 23 дисков, ходовых винтов 24, жестко установленных в осевом направлении на периферии ведущего диска 22, эксцентрично установленных на ходовых винтах 24 грузиков 25, центр масс каждого из которых смещен к оси дисков 22, 23, на боковой поверхности, обращенной к ведомому диску 23, каждого из которых имеется фрикцианная поверхность 26 для взаимодействия с ведомым диском 23, и пружин 27, установленных в окружном направлении между грузиками 25 и ведущим диском 22, оттарированных на заданное усилие.Коробка передач работает следующим образом,Для движения вперед включают управляемый тормоз 9, Вращение входного вала 2 передается центральному колесу 13 первого ряда, Центральное колесо 14 вместе с ведущим диском 22 элемента 12 сцеплениявращается. До достижения входным валомнекоторой частоты вращения центробеж-, 45 ная сила, отклоняющая грузики 25, уравновешивается силой упругости пружин 27, вследствие чего контакта фрикционных поверхностей 26 грузиков с ведомым диском 23 не происходит, т.е. элемент 12 сцепле-. 50 ния, связывающий центральное колесо 14 с корпусом, выключен. Опора момента в пер- вом планетарном ряду отсутствует, вследствие чего выходной вал 3 коробки неподвижен При увеличении частоты вращения входного вала 2 центробежная сила, отклоняющая грузики 25 элемента 12 сцепления, связывающего центральное колесо 14 с корпусом 1, превышает силу упругости пружин 27, грузики 25 смещаются по ходовым винтам 24 в сторону ведомых дисков 23, фрикционные поверхности 26 начинают ние от водила 15 передается через центральное колесо 16, водило 18, центральное колесо 19, водило 21, центральное колесо 4 на водило 7, связанное с выходным валом, который также начинает вращаться.Передаточное отношение коробки передач при этом изменяется от О до 10 14 ) С 1 п ) С 1 ио ) (1, в ), 15 21 З У.16 219 Е 4 где 214, 13, 17, 16, 20, 19, 6,4 - число зубьев соответствующего центрального колеса.При достижении входным валом 2 определенной частоты вращения элемент 12 20 сцепления, связывающий центральное колесо 4 с корпусом, полностью включается, центральное колесо 14 останавливается. При этом также частично включается элемент 12 сцепления, связывающий водило 15 25 с центральным колесом 14.Вследствие остановки центрального колеса 14 центробежная сила, действующая .на грузики 25 элемента 12 сцепления, свя зывающего колесо 14 с корпусом 1, исчезает, а колесо 14 освобождается для вращения. Вследствие частичного включения элемента 12 сцепления, связывающего колесо 14 с водилом 15, колесо 14 начинает 35 вращаться в том же направлении, что и водило 15, Передаточное отношение коробки при этом с увеличением частоты вращения входного вала 2 изменяется от 40 х 14 ) (1 117 ) С 1 720 ) (1 76 ) Х 1 З 21974до взаимодействовать с ведомым диском 23.+717)(1 +220)(1 +26)16 219 24 при полном включении элемента сцепления, связывающего колесо 14 и водило 18, блокирующее первый планетарный ряд.При дальнейшем увеличении частоты вращения входного вала 2, постепенно включается также элемент 12 сцепления, связывающий колесо 17 с водилом 18,При этом передаточное отношение коробки передач изменяется от:(1+Ю)(1+%)119 24при полном включении вышеупомянутого элемента 12 сцепления.Дальнейшее увеличение частоты вращения приводит к тому, что наряду с блокированными первым и вторым рядами начинает блокироваться третий планетарный ряд при помощи элемента 12 сцепления, связывающего колесо 17 с водилам 18. При этом передаточное отношение изменяется от=с + - "и + - ")=с + - ")а 24Еще большее увеличение частоты вращения входного вала 2 приводит к тому, что четвертый планетарный ряд также начинает блокироваться посредством элемента 12 сцепления, связывающего колесо 20 с водилом 21.Передаточное отношение коробки перето дач и ри этом изменяется от= 1 1 + - ) до 1,"-4аким образом, полный диапазон изменения передаточного отношения коробки равен О1.При необходимости движения назад Сполучения отрицательных передаточных отношений) управляемый тормоз 9 выключают, а второй управляемый тормоз 10 включают. При этом передаточное отношение последнего планетарного ряда4 ) 2514 = 1 --- - ( О24 221где Л 6 и 2.Р- соответственно числа зубь(1ев венцов двухвенцового сателлита, а 25 Е 4,Процесс изменения передаточного числа происходит аналогично описанному, а полный диапазон изменения передаточного числа при этом равенО 1 1.Таким образом, коробка передач осуществляет бесстуненчатое регулирование частоты вращения выходного вала в широком