[go: up one dir, main page]

RU2391588C1 - Gear box - Google Patents

Gear box Download PDF

Info

Publication number
RU2391588C1
RU2391588C1 RU2009120646/11A RU2009120646A RU2391588C1 RU 2391588 C1 RU2391588 C1 RU 2391588C1 RU 2009120646/11 A RU2009120646/11 A RU 2009120646/11A RU 2009120646 A RU2009120646 A RU 2009120646A RU 2391588 C1 RU2391588 C1 RU 2391588C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shaft
shafts
link
gearbox
external
Prior art date
Application number
RU2009120646/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Филиппович Крайнев (RU)
Александр Филиппович Крайнев
Владимир Константинович Асташев (RU)
Владимир Константинович Асташев
Константин Борисович Саламандра (RU)
Константин Борисович Саламандра
Вадим Евгеньевич Орешкин (RU)
Вадим Евгеньевич Орешкин
Original Assignee
Константин Борисович Саламандра
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Константин Борисович Саламандра filed Critical Константин Борисович Саламандра
Priority to RU2009120646/11A priority Critical patent/RU2391588C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2391588C1 publication Critical patent/RU2391588C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: gear box consists of fixed case (1), of inlet link (2), of outlet link (3), of planetary mechanism (4), of single shaft (8) and of two-layer shaft (9), of tooth gear and of controlled clutches. Two-layer shaft (9) consists of external shaft (10) and internal shaft (11). Controlled clutch (12) connects internal (11) and external (12) shafts. The tooth gears are mounted on shafts (8, 10, 11) and form pairs (13, 14, 15, 16, 17) continuously engaged and transmitting motion from shaft to shaft by means of controlled clutches (18, 19, 20, 21, 22). Two controlled clutches (23) and (24) join correspondingly internal shaft (11) with fixed case (1) and external shaft (10) with fixed case (1). Carrier (5), sun gear (6) and epicycle (7) of planetary mechanism (4) are connected correspondingly to inlet link (2), internal (11) and external (10) shafts. Single shaft (8) is tied with outlet link (3).
EFFECT: increased reliability and resource of facility operation.
15 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к механизмам ступенчатого изменения скорости, и может быть использовано преимущественно в автомобилестроении.The invention relates to mechanical engineering, and in particular to mechanisms for step change of speed, and can be used mainly in the automotive industry.

В настоящее время автомобильные коробки передач совершенствуются в направлении увеличения числа ступеней при одновременном стремлении уменьшить число используемых зубчатых пар и управляемых сцепных муфт, и, как следствие, увеличить КПД коробки и улучшить ее массогабаритные характеристики.At present, automobile gearboxes are improving in the direction of increasing the number of stages, while striving to reduce the number of gear pairs and controlled couplers, and, as a result, increase the efficiency of the box and improve its overall dimensions.

Известны два типа автомобильных коробок передач. Первый тип - это планетарные коробки, содержащие планетарные механизмы, количество которых определяет число ступеней коробки. Примером может служить коробка передач, известная из патента WO 2006/074707 А1 от 20.07.2006, в которой 4 планетарных механизма и 5 фрикционных муфт позволяют получить 8 ступеней. Коробки этого типа достаточно сложны и не позволяют в дальнейшем увеличивать число ступеней без существенного ухудшения массогабаритных показателей.Two types of automobile gearboxes are known. The first type is planetary gearboxes containing planetary gears, the number of which determines the number of gearbox steps. An example is a gearbox, known from patent WO 2006/074707 A1 of 07.20.2006, in which 4 planetary gears and 5 friction clutches make it possible to obtain 8 stages. Boxes of this type are quite complex and do not allow further increasing the number of steps without a significant deterioration in overall dimensions.

Второй тип - это так называемые роботизированные коробки передач (патенты DE 19821164 А1, 18.11.1999; DE 19944879 А1, 22.03.2001), содержащие, как правило, двухслойный вал, внешние и внутренние части которого поочередно с помощью фрикционных муфт подключаются к валу двигателя, обеспечивая передачу вращательного движения через промежуточные валы с требуемым передаточным отношением за счет включения соответствующих зубчатых пар. Характерной особенностью таких коробок является предварительная подготовка соответствующей ступени. Когда автомобиль движется и разгоняется, например, на четвертой ступени (при этом задействован внешний вал коробки передач), управляемая сцепная муфта, расположенная на промежуточном валу и отвечающая за пятую ступень, уже включена и, как только автомобиль достигнет требуемой скорости, система управления переключает фрикционную муфту, обеспечивая разъединение вала двигателя с внешним валом и соединение его с внутренним. Недостатком таких коробок является то обстоятельство, что мощность от вала двигателя передается одним потоком либо через внешний вал, либо через внутренний. В результате элементы конструкции, передающие движение, загружены максимальным моментом.The second type is the so-called robotic gearboxes (patents DE 19821164 A1, 11/18/1999; DE 19944879 A1, 03/22/2001), containing, as a rule, a two-layer shaft, the external and internal parts of which are connected alternately with friction clutches to the motor shaft , providing the transmission of rotational motion through the intermediate shafts with the desired gear ratio due to the inclusion of the corresponding gear pairs. A characteristic feature of such boxes is the preliminary preparation of the corresponding stage. When the car moves and accelerates, for example, in the fourth stage (the external gearbox shaft is involved), the controlled clutch located on the intermediate shaft and responsible for the fifth stage is already engaged and, as soon as the car reaches the required speed, the control system switches friction coupling, providing separation of the motor shaft with the external shaft and its connection with the internal. The disadvantage of such boxes is the fact that the power from the motor shaft is transmitted in a single stream either through an external shaft or through an internal one. As a result, structural elements that transmit motion are loaded with a maximum moment.

Для устранения этого недостатка стали применять разветвленные кинематические схемы. Они содержат механизм, разделяющий входной поток от двигателя на две параллельные ветви, и планетарный механизм, суммирующий оба потока мощности на выходном валу коробки передач (US 6869379 В2, 22.03.2005; WO 03/025431 A1, 27.03.2003; US 7004878 В2, 28.02.2006; WO 2006/032312 A1, 30.03.2006). Такие коробки передач называют двухпоточными. Наряду с суммированием они обеспечивают и однопоточные режимы, которые осуществляются остановкой одного из звеньев планетарного механизма. В результате достигается существенное увеличение числа ступеней практически в тех же или даже меньших габаритных размерах. В то же время выявился и недостаток таких схем: на управляемые сцепные муфты как на однопоточном, так и на двухпоточном режимах действует относительно высокий момент, что снижает их надежность и ресурс работы.To eliminate this drawback, they began to use branched kinematic schemes. They contain a mechanism that separates the input stream from the engine into two parallel branches, and a planetary mechanism that summarizes both power flows on the output shaft of the gearbox (US 6869379 B2, 03/22/2005; WO 03/025431 A1, 03/27/2003; US 7004878 B2, 02.28.2006; WO 2006/032312 A1, 03.30.2006). Such gearboxes are called dual-threaded. Along with summation, they provide single-threaded modes, which are carried out by stopping one of the links of the planetary mechanism. As a result, a significant increase in the number of steps is achieved in almost the same or even smaller overall dimensions. At the same time, a drawback of such schemes was revealed: a relatively high torque acts on controlled couplers in both single-threaded and two-threaded modes, which reduces their reliability and service life.

Предлагаемое техническое решение позволяет устранить указанный недостаток двухпоточных коробок передач. Наиболее близким аналогом предлагаемого решения является схема коробки из патента WO 2006/032312 A1, 30.03.2006.The proposed technical solution eliminates the indicated drawback of dual-flow gearboxes. The closest analogue of the proposed solution is the box scheme from the patent WO 2006/032312 A1, 03.30.2006.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание коробки передач с повышенным ресурсом работы при минимальном количестве зубчатых зацеплений и управляемых сцепных муфт.The problem to which the invention is directed is to create a gearbox with an increased service life with a minimum number of gears and controlled couplers.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в том, что в схеме коробки передач снижено общее количество сцепных муфт и зубчатых зацеплений, а за счет рационального расположения планетарного механизма существенно уменьшаются действующие нагрузки на управляемые сцепные муфты.The technical result that can be obtained by carrying out the invention is that the total number of couplings and gear couplings is reduced in the gearbox scheme, and due to the rational arrangement of the planetary mechanism, the effective loads on the controlled couplings are significantly reduced.

Указанный выше технический результат достигается за счет того, что в коробке передач преимущественно для транспортных машин, содержащей неподвижный корпус, входное и выходное звенья, планетарный механизм в виде взаимодействующих между собой водила, солнечного колеса и эпицикла, одинарный и двухслойный валы, причем последний состоит из внешнего и внутреннего валов, управляемую сцепную муфту, предназначенную для соединения внутреннего и внешнего валов, зубчатые колеса, установленные на валах и образующие пары, постоянно находящиеся в зацеплении и передающие движение от вала к валу с помощью управляемых сцепных муфт, обеспечивая различное передаточное отношение между валами, введены следующие дополнения: две управляемые сцепные муфты для соединения соответственно внутреннего вала с неподвижным корпусом и внешнего вала с неподвижным корпусом; водило, солнечное колесо и эпицикл планетарного механизма соединены соответственно с входным звеном, с внутренним и внешним валами, а одинарный вал соединен с выходным звеном.The above technical result is achieved due to the fact that the gearbox is mainly for transport vehicles containing a fixed body, input and output links, a planetary mechanism in the form of a carrier, a sun wheel and an epicycle interacting with each other, a single and two-layer shafts, the latter consisting of external and internal shafts, controlled coupling, designed to connect the internal and external shafts, gears mounted on the shafts and forming pairs that are constantly in clinging and transmitting movement from shaft to shaft with the help of controlled couplers, providing a different gear ratio between the shafts, the following additions have been introduced: two controlled couplers for connecting the inner shaft to the fixed case and the outer shaft to the fixed case, respectively; the carrier, the sun wheel and the epicyclic of the planetary mechanism are connected respectively to the input link, to the internal and external shafts, and a single shaft is connected to the output link.

Изобретение иллюстрируется чертежами:The invention is illustrated by drawings:

- фиг.1 - кинематическая схема патентуемой коробки передач;- figure 1 is a kinematic diagram of a patented gearbox;

- фиг.2 - схема механизмов коробки передач, передающих момент от входного звена при работе на 1 ступени;- figure 2 is a diagram of the mechanisms of the gearbox transmitting the moment from the input link when operating at 1 stage;

- фиг.3 - схема механизмов коробки передач, передающих момент от входного звена при работе на 2 ступени;- figure 3 is a diagram of the mechanisms of the gearbox transmitting the moment from the input link when working on 2 stages;

- фиг.4 - схема механизмов коробки передач, передающих момент от входного звена при работе на 3 ступени;- figure 4 is a diagram of the mechanisms of the gearbox transmitting the moment from the input link when working at 3 stages;

- фиг.5 - схема механизмов коробки передач, передающих момент от входного звена при работе на 4 ступени;- figure 5 - diagram of the mechanisms of the gearbox, transmitting the moment from the input link when working on 4 stages;

- фиг.6 - схема механизмов коробки передач, передающих момент от входного звена при работе на 5 ступени;- Fig.6 is a diagram of the mechanisms of the gearbox transmitting the moment from the input link when operating at 5 steps;

- фиг.7 - схема механизмов коробки передач, передающих момент от входного звена при работе на 6 ступени;- Fig.7 is a diagram of the mechanisms of the gearbox, transmitting the moment from the input link when working at 6 steps;

- фиг.8 - схема механизмов коробки передач, передающих момент от входного звена при работе на 7 ступени;- Fig. 8 is a diagram of gearbox mechanisms transmitting a moment from an input link when operating at 7 steps;

- фиг.9 - схема механизмов коробки передач, передающих момент от входного звена при работе на 8 ступени;- Fig.9 is a diagram of the mechanisms of the gearbox transmitting the moment from the input link when working at 8 steps;

- фиг.10 - схема механизмов коробки передач, передающих момент от входного звена при работе на 9 ступени;- figure 10 is a diagram of the mechanisms of the gearbox transmitting the moment from the input link when working at 9 stages;

- фиг.11 - схема механизмов коробки передач, передающих момент от входного звена при работе на 10 ступени;- 11 - diagram of the mechanisms of the gearbox, transmitting the moment from the input link when working at 10 steps;

- фиг.12 - схема механизмов коробки передач, передающих момент от входного звена при работе на 11 ступени;- Fig - diagram of the mechanisms of the gearbox, transmitting the moment from the input link when working at 11 steps;

- фиг.13 - схема механизмов коробки передач, передающих момент от входного звена при работе на 12 ступени;- Fig. 13 is a diagram of gearbox mechanisms transmitting a moment from an input link when operating at 12 stages;

- фиг.14 - схема механизмов коробки передач, передающих момент от входного звена при работе на 1-й передаче заднего хода;- Fig. 14 is a diagram of gearbox mechanisms transmitting a moment from an input link when operating in the 1st reverse gear;

- фиг.15 - схема механизмов коробки передач, передающих момент от входного звена при работе на 2-й передаче заднего хода;- Fig. 15 is a diagram of gearbox mechanisms transmitting a moment from an input link when operating in 2nd reverse gear;

Коробка передач (фиг.1) состоит из:The gearbox (figure 1) consists of:

- неподвижного корпуса 1 (показан косой штриховкой), входного звена 2 и выходного звена 3, планетарного механизма 4 в виде взаимодействующих между собой водила 5, солнечного колеса 6 и эпицикла 7; водило 5 неподвижно соединено с входным звеном 2;- a stationary body 1 (shown by oblique hatching), input link 2 and output link 3, planetary gear 4 in the form of carrier 5 interacting with each other, sun wheel 6 and epicycle 7; carrier 5 is fixedly connected to input link 2;

- одинарного вала 8 и двухслойного вала 9, причем двухслойный вал 9 состоит из внешнего вала 10 и внутреннего вала 11; внешний вал 10 неподвижно соединен с эпициклом 7, внутренний вал 11 неподвижно соединен с солнечным колесом 6, одинарный вал 8 - с выходным звеном 3;- a single shaft 8 and a two-layer shaft 9, and the two-layer shaft 9 consists of an external shaft 10 and an internal shaft 11; the outer shaft 10 is fixedly connected to the epicycle 7, the inner shaft 11 is fixedly connected to the sun wheel 6, a single shaft 8 is connected to the output link 3;

- управляемой сцепной муфты 12, предназначенной для соединения внутреннего 11 и внешнего 10 валов;- managed coupling 12, designed to connect the inner 11 and the outer 10 shafts;

- зубчатых колес, установленных на валах 8, 10, 11 и образующих пары 13, 14, 15, 16, 17, постоянно находящиеся в зацеплении и передающие движение от вала к валу с помощью управляемых сцепных муфт 18, 19, 20, 21, 22, обеспечивая различное передаточное отношение между валами;- gears mounted on shafts 8, 10, 11 and forming pairs 13, 14, 15, 16, 17, constantly engaged and transmitting movement from shaft to shaft using controlled couplers 18, 19, 20, 21, 22 providing a different gear ratio between the shafts;

- двух управляемых сцепных муфт 23 и 24 для соединения соответственно внутреннего вала 11 с неподвижным корпусом 1 и внешнего вала 10 с неподвижным корпусом 1.- two controlled coupling couplings 23 and 24 for connecting, respectively, the inner shaft 11 with the fixed housing 1 and the outer shaft 10 with the fixed housing 1.

Работает коробка передач следующим образом:The gearbox operates as follows:

- на первой ступени (фиг.2) включены сцепные муфты 12 и 19, внутренний 11 и внешний 10 валы соединены сцепной муфтой 12. В результате планетарный механизм 4 заблокирован и вращается как единое целое. Таким образом, входной поток мощности без изменений проходит через входное звено 2, водило 5, солнечное колесо 6, эпицикл 7, двухслойный вал 9, сцепную муфту 19 и зубчатую пару 14 к одинарному валу 8, неподвижно соединенному с выходным звеном 3;- at the first stage (figure 2) included the clutch 12 and 19, the inner 11 and the outer 10 shafts are connected by a clutch 12. As a result, the planetary mechanism 4 is locked and rotates as a whole. Thus, the input power flow passes without changes through the input link 2, carrier 5, the sun wheel 6, the epicyclic 7, the two-layer shaft 9, the coupling 19 and the gear pair 14 to a single shaft 8, fixedly connected to the output link 3;

- на второй ступени (фиг.3) включены сцепные муфты 19 и 21, входной поток мощности разделяется на планетарном механизме 4, часть потока через эпицикл 7 и внешний вал 10 с помощью сцепной муфты 19 идет на зубчатую пару 14, вторая часть через солнечное колесо 6, внутренний вал 11 и включенную сцепную муфту 21 идет на зубчатую пару 16, суммирование потоков происходит на одинарном валу 8, и весь поток поступает на выходное звено 3;- at the second stage (Fig. 3), couplers 19 and 21 are turned on, the input power flow is divided into a planetary mechanism 4, part of the flow through the epicyclic 7 and the outer shaft 10 is coupled to gear pair 14 through the coupling 19, and the second part through the sun wheel 6, the inner shaft 11 and the included coupling 21 goes to the gear pair 16, the summation of the flows occurs on a single shaft 8, and the entire flow enters the output link 3;

- на третьей ступени (фиг.4) внутренний 11 и внешний 10 валы двухслойного вала 9 соединены сцепной муфтой 12, планетарный механизм 4 заблокирован и вращается как единое целое. Входной поток мощности без изменений проходит через входное звено 2, водило 5, солнечное колесо 6, эпицикл 7, двухслойный вал 9, включенную сцепную муфту 21 и зубчатую пару 16 к выходному звену 3;- in the third stage (figure 4), the inner 11 and outer 10 shafts of the two-layer shaft 9 are connected by a coupling 12, the planetary mechanism 4 is locked and rotates as a whole. The input power flow passes without changes through the input link 2, carrier 5, the sun wheel 6, epicycle 7, two-layer shaft 9, the included coupling 21 and the gear pair 16 to the output link 3;

- на четвертой ступени (фиг.5) включены сцепные муфты 19 и 20, входной поток мощности разделяется на планетарном механизме 4, часть потока через эпицикл 7 и внешний вал 10 с помощью сцепной муфты 19 идет на зубчатую пару 14, вторая часть через солнечное колесо 6, внутренний вал 11 и включенную муфту 20 идет на зубчатую пару 15, суммирование потоков происходит на одинарном валу 8, и весь поток поступает на выходное звено 3;- at the fourth stage (Fig. 5), the couplers 19 and 20 are turned on, the input power flow is divided into a planetary mechanism 4, part of the flow through the epicyclic 7 and the outer shaft 10, with the help of the coupling 19, goes to the gear pair 14, the second part through the sun wheel 6, the inner shaft 11 and the included clutch 20 goes to the gear pair 15, the summation of the flows occurs on a single shaft 8, and the entire flow enters the output link 3;

- на пятой ступени (фиг.6) внутренний вал 11 и соответственно солнечное колесо 6 планетарного механизма 4 остановлено муфтой 23, входной поток от звена 2 через водило 5, эпицикл 7 и внешний вал 10 приходит на одинарный вал 8 через зубчатую пару 14, подключенную к внешнему валу 10 сцепной муфтой 19;- at the fifth stage (Fig.6), the inner shaft 11 and, accordingly, the sun wheel 6 of the planetary gear 4 is stopped by the coupling 23, the input stream from the link 2 through the carrier 5, the epicycle 7 and the outer shaft 10 comes to the single shaft 8 through the gear pair 14 connected to the outer shaft 10 with a coupling 19;

- на шестой ступени (фиг.7) при включенных сцепных муфтах 21 и 18 входной поток мощности разделяется на планетарном механизме 4, часть потока через эпицикл 7 и внешний вал 10 с помощью сцепной муфты 18 идет на зубчатую пару 13, вторая часть через солнечное колесо 6, внутренний вал 11 и включенную сцепную муфту 21 идет на зубчатую пару 16, суммирование потоков происходит на одинарном валу 8, неподвижно соединенному с выходным звеном 3;- at the sixth stage (Fig. 7), when the couplers 21 and 18 are turned on, the input power flow is divided into a planetary mechanism 4, a part of the flow through the epicyclic 7 and the external shaft 10 goes to the gear pair 13 with the help of the coupling 18, the second part through the sun wheel 6, the inner shaft 11 and the included coupling 21 goes to the gear pair 16, the summation of the flows occurs on a single shaft 8, motionlessly connected to the output link 3;

- на седьмой ступени (фиг.8) включены сцепные муфты 12 и 18. В результате планетарный механизм 4 заблокирован и вращается как единое целое, а входной поток мощности без изменений проходит от входного звена 2 через водило 5, солнечное колесо 6, эпицикл 7, двухслойный вал 9, включенную сцепную муфту 18 и зубчатую пару 13 к выходному звену 3;- at the seventh stage (Fig. 8), the couplers 12 and 18 are turned on. As a result, the planetary mechanism 4 is locked and rotates as a unit, and the input power flow passes without changes from the input link 2 through the carrier 5, the sun wheel 6, epicycle 7, a two-layer shaft 9, an included coupler 18 and a gear pair 13 to the output link 3;

- на восьмой ступени (фиг.9) при включенных сцепных муфтах 18 и 20 входной поток мощности разделяется на планетарном механизме 4, часть потока через эпицикл 7 и внешний вал 10 с помощью сцепной муфты 18 идет на зубчатую пару 13, вторая часть через солнечное колесо 6, внутренний вал 11 и включенную сцепную муфту 20 идет на зубчатую пару 15, суммирование потоков происходит на одинарном валу 8, неподвижно соединенному с выходным звеном 3;- at the eighth stage (Fig. 9), when the couplers 18 and 20 are turned on, the input power flow is separated on the planetary gear 4, part of the flow through the epicyclic 7 and the outer shaft 10 through the coupler 18 goes to the gear pair 13, the second part through the sun wheel 6, the inner shaft 11 and the included coupling 20 goes to the gear pair 15, the summation of the flows occurs on a single shaft 8, motionlessly connected to the output link 3;

- на девятой ступени (фиг.10) включены сцепные муфты 12 и 20, в результате планетарный механизм 4 заблокирован и вращается как единое целое, а входной поток мощности без изменений проходит от входного звена 2 через водило 5, солнечное колесо 6, эпицикл 7, двухслойный вал 9, включенную сцепную муфту 20 и зубчатую пару 15 к выходному звену 3;- at the ninth stage (Fig. 10), the couplers 12 and 20 are turned on, as a result, the planetary mechanism 4 is locked and rotates as a unit, and the input power flow passes without changes from the input link 2 through the carrier 5, the sun wheel 6, epicyclic 7, a two-layer shaft 9, an included coupler 20 and a gear pair 15 to the output link 3;

- на десятой ступени (фиг.11) включены сцепные муфты 18 и 23. Внутренний вал 11 и соответственно солнечное колесо 6 планетарного механизма 4 остановлено, входной поток со звена 2 через водило 5, эпицикл 7 и внешний вал 10 приходит на одинарный вал 8 через зубчатую пару 13, подключенную к внешнему валу 10 сцепной муфтой 18;- at the tenth stage (Fig. 11), the couplers 18 and 23 are turned on. The inner shaft 11 and, accordingly, the sun wheel 6 of the planetary gear 4 are stopped, the input stream from the link 2 through the carrier 5, the epicycle 7 and the outer shaft 10 comes to the single shaft 8 through a gear pair 13 connected to the outer shaft 10 by a coupler 18;

- на одиннадцатой ступени (фиг.12) включены сцепные муфты 24 и 21. В результате остановлены внешний вал 10 и соответственно эпицикл 7 планетарного механизма 4. Входной поток мощности со звена 2 через водило 5, солнечное колесо 6 и внутренний вал 11 приходит на выходное звено 3 через зубчатую пару 16, подключенную к внутреннему валу 11 сцепной муфтой 21;- at the eleventh stage (Fig. 12), the couplers 24 and 21 are turned on. As a result, the outer shaft 10 and the epicycle 7 of the planetary gear 4 are stopped. The input power flow from link 2 through carrier 5, the sun wheel 6 and the inner shaft 11 comes to the output link 3 through a gear pair 16 connected to the inner shaft 11 by a coupler 21;

- на двенадцатой ступени (фиг.13) включены сцепные муфты 24 и 20. Внешний вал 10 и эпицикл 7 планетарного механизма 4 остановлены. Входной поток со звена 2 через водило 5, солнечное колесо 6 и внутренний вал 11 приходит на выходное звено 3 через зубчатую пару 15, подключенную к внутреннему валу 11 сцепной муфтой 20;- at the twelfth stage (FIG. 13), the couplers 24 and 20 are turned on. The outer shaft 10 and the epicycle 7 of the planetary gear 4 are stopped. The input stream from the link 2 through the carrier 5, the sun wheel 6 and the inner shaft 11 comes to the output link 3 through the gear pair 15 connected to the inner shaft 11 by the coupling coupling 20;

- на первой передаче заднего хода (фиг.14) планетарный механизм 4 с помощью сцепной муфты 12 заблокирован и вращается как единое целое, таким образом, входной поток мощности без изменений проходит от входного звена 2 через водило 5, солнечное колесо 6, эпицикл 7, двухслойный вал 9, включенную муфту 22 и зубчатую пару 17 с паразитным колесом к выходному звену 3;- in the first reverse gear (Fig. 14), the planetary mechanism 4 is locked and rotates as a whole using the coupling 12, thus, the input power flow passes without changes from the input link 2 through carrier 5, the sun wheel 6, epicyclic 7, a two-layer shaft 9, an included clutch 22 and a gear pair 17 with a spurious wheel to the output link 3;

- на второй передаче заднего хода (фиг.15) эпицикл 7 планетарного механизма 4 остановлен сцепной муфтой 24, входной поток со звена 2 через водило 5, солнечное колесо 6 и внутренний вал 11 приходит на выходное звено 3 через зубчатую пару 17 с паразитным колесом, подключенную к внутреннему валу 11 сцепной муфтой 22;- in the second reverse gear (Fig. 15), the epicycle 7 of the planetary mechanism 4 is stopped by the coupling 24, the input stream from the link 2 through the carrier 5, the sun wheel 6 and the inner shaft 11 comes to the output link 3 through the gear pair 17 with a spurious wheel, connected to the inner shaft 11 by a coupler 22;

Необходимо отметить, что в патентуемой коробке передач в отличие от прототипа направление вращения входного звена 2 не совпадает с направлением вращения выходного звена 3. Смена направления вращения без изменения кинематической схемы коробки передач может быть осуществлена добавлением зубчатой пары перед входным звеном 2 или после выходного звена 3.It should be noted that in the patented gearbox, in contrast to the prototype, the direction of rotation of the input link 2 does not coincide with the direction of rotation of the output link 3. Change of the direction of rotation without changing the kinematic scheme of the gearbox can be carried out by adding a gear pair in front of input link 2 or after output link 3 .

Все ступени, выполняемые коробкой передач, с соответствующими включенными управляемыми сцепными муфтами (показаны знаком "×") сведены в таблицу 1. В качестве примера там же приведены передаточные отношения коробки на каждой ступени, причем знак перед значением передаточного отношения означает вид предполагаемого движения: "+" - вперед; "-" - назад. В таблице 1 также указан шаг изменения передаточного отношения, определяемый как отношение предыдущего передаточного отношения к последующему.All the steps performed by the gearbox, with the respective controlled couplers included (shown by the “×” sign) are summarized in Table 1. The gear ratios of the gearbox at each stage are also shown there, and the sign in front of the gear ratio means the type of movement to be assumed: " + "- forward; "-" - back. Table 1 also shows the step of changing the gear ratio, defined as the ratio of the previous gear ratio to the next.

Таблица 1Table 1 Номер передачиGear number Состояния управляемых муфтCoupling states Передаточное отношениеGear ratio Шаг передаточного отношенияGear ratio 1212 18eighteen 1919 20twenty 2121 2222 2323 2424 1one ×× ×× 3.003.00 22 ×× ×× 2.932.93 1.021.02 33 ×× ×× 2.792.79 1.051.05 4four ×× ×× 2.462.46 1.131.13 55 ×× ×× 2.052.05 1.201.20 66 ×× ×× 1.861.86 1.101.10 77 ×× ×× 1.421.42 1.311.31 88 ×× ×× 1.381.38 1.031.03 99 ×× ×× 1.291.29 1.071.07 1010 ×× ×× 0.970.97 1.331.33 11eleven ×× ×× 0.890.89 1.091.09 1212 ×× ×× 0.410.41 2.172.17 R1R1 ×× ×× -3.00-3.00 R2R2 ×× ×× -1.00-1.00

Патентуемая коробка передач имеет три степени свободы, т.е. для ее работы на каждой ступени должны быть включены две управляемые сцепные муфты. Как показывает анализ фиг.2-13, коробка передач при движении вперед имеет два типа однопоточных режимов: первый тип соответствует ситуации, когда один из валов 10 и 11 двухслойного вала 9 остановлен сцепной муфтой 23 или сцепной муфтой 24. При этом автоматически вследствие неподвижного соединения останавливается одно из звеньев 6 или 7 планетарного механизма 4. Таких однопоточных ступеней четыре - это ступени под номерами 5, 10, 11 и 12 (см. таблицу 1). Второй тип однопоточных ступеней соответствует ситуации, когда оба вала 10 и 11 двухслойного вала 9 соединены сцепной муфтой 12. При этом также вследствие жесткой связи валов 10 и 11 со звеньями 7 и 6 планетарного механизма 4, последний блокируется и вращается как единое целое. Количество ступеней второго типа - с блокировкой планетарного механизма - также четыре; это ступени под номерами 1, 4, 7 и 9 (см. таблицу 1). Если же не включена ни одна из сцепных муфт 23, 24 или 12, то коробка реализует двухпоточный режим работы. Такой режим выполняется тоже на четырех ступенях. Это ступени под номерами 2, 3, 6 и 8 (см. таблицу 1).Patented gearbox has three degrees of freedom, i.e. for its operation at each stage two controlled couplers must be included. As the analysis of Figs. one of the links 6 or 7 of the planetary mechanism stops 4. There are four such single-threaded steps - these are the steps numbered 5, 10, 11 and 12 (see table 1). The second type of single-threaded steps corresponds to the situation when both shafts 10 and 11 of the two-layer shaft 9 are connected by a coupling 12. In addition, due to the rigid connection of the shafts 10 and 11 with the links 7 and 6 of the planetary mechanism 4, the latter is blocked and rotates as a whole. The number of steps of the second type - with the blocking of the planetary mechanism - is also four; these are steps 1, 4, 7 and 9 (see table 1). If none of the couplers 23, 24 or 12 is turned on, then the box implements a dual-stream operation mode. This mode is also performed in four steps. These are steps 2, 3, 6 and 8 (see table 1).

Таким образом, предлагаемая коробка передач всего с четырьмя парами 13, 14, 15 и 16 зубчатых колес может реализовать двенадцать ступеней: четыре однопоточные ступени с остановкой одного из звеньев планетарного механизма, четыре однопоточных ступени с блокировкой планетарного механизма и четыре двухпоточных ступени, передаточные отношения которых равны попарным суммам передаточных отношений первых четырех однопоточных ступеней.Thus, the proposed gearbox with only four pairs of 13, 14, 15 and 16 gears can realize twelve steps: four single-threaded steps with the stop of one of the links of the planetary gear, four single-threaded steps with a planetary gear lock and four two-threaded gears, the gear ratios of which equal to the pairwise sums of the gear ratios of the first four single-threaded steps.

Как видим, патентуемая коробка передач имеет такое же количество ступеней, что и выбранная в качестве прототипа по патенту WO 2006/032312, 30.03.2006, но с меньшим числом муфт и зубчатых колес. Соединение входного звена коробки передач с водилом планетарного механизма приводит к выполнению планетарным механизмом передаточного отношения, меньшего 1, следовательно, управляемые сцепные муфты менее нагружены.As you can see, the patented gearbox has the same number of steps as that selected as a prototype for the patent WO 2006/032312, 03.30.2006, but with fewer couplings and gears. The connection of the input link of the gearbox with the carrier of the planetary mechanism leads to the planetary mechanism performing a gear ratio of less than 1, therefore, controlled couplers are less loaded.

Claims (1)

Коробка передач преимущественно для транспортных машин, содержащая неподвижный корпус, входное и выходное звенья, планетарный механизм в виде взаимодействующих между собой водила, солнечного колеса и эпицикла, одинарный и двухслойный валы, причем последний состоит из внешнего и внутреннего валов, управляемую сцепную муфту, предназначенную для соединения внутреннего и внешнего валов, зубчатые колеса, установленные на валах и образующие пары, постоянно находящиеся в зацеплении и передающие движение от вала к валу с помощью управляемых сцепных муфт, обеспечивая различное передаточное отношение между валами, отличающаяся тем, что коробка передач содержит две управляемые сцепные муфты для соединения соответственно внутреннего вала с неподвижным корпусом и внешнего вала с неподвижным корпусом; водило, солнечное колесо и эпицикл планетарного механизма соединены соответственно с входным звеном, с внутренним и внешним валами, а одинарный вал соединен с выходным звеном. The gearbox is mainly for transport vehicles, containing a fixed housing, input and output links, a planetary mechanism in the form of a carrier, a sun wheel and an epicycle interacting with each other, a single and two-layer shafts, the latter consisting of external and internal shafts, controlled by a coupler designed to connections of internal and external shafts, gears mounted on shafts and forming pairs that are constantly engaged and transmitting movement from shaft to shaft using chain couplings, providing a different gear ratio between the shafts, characterized in that the gearbox contains two controllable clutch couplings for connecting the inner shaft to the fixed housing and the outer shaft to the fixed housing, respectively; the carrier, the sun wheel and the epicyclic of the planetary mechanism are connected respectively to the input link, to the internal and external shafts, and a single shaft is connected to the output link.
RU2009120646/11A 2009-06-02 2009-06-02 Gear box RU2391588C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009120646/11A RU2391588C1 (en) 2009-06-02 2009-06-02 Gear box

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009120646/11A RU2391588C1 (en) 2009-06-02 2009-06-02 Gear box

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2391588C1 true RU2391588C1 (en) 2010-06-10

Family

ID=42681618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009120646/11A RU2391588C1 (en) 2009-06-02 2009-06-02 Gear box

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2391588C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2632558C1 (en) * 2016-07-13 2017-10-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет" Double-layer rolling lever device
RU2717283C2 (en) * 2016-05-17 2020-03-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курганский государственный университет" Two-planetary gearbox 29r20
RU2724943C1 (en) * 2019-08-15 2020-06-26 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) Multi-flow shaft-and-planetary transmission

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2717283C2 (en) * 2016-05-17 2020-03-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курганский государственный университет" Two-planetary gearbox 29r20
RU2632558C1 (en) * 2016-07-13 2017-10-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет" Double-layer rolling lever device
RU2724943C1 (en) * 2019-08-15 2020-06-26 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) Multi-flow shaft-and-planetary transmission

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7553253B2 (en) Automatic transmission
US7083540B2 (en) Dual clutch transmission having low gear mesh loss
US8083631B2 (en) Planetary gear type gearbox
US8936529B2 (en) Ratio step of a stepped transmission, and stepped transmission
JP2004522096A (en) Multi-stage transmission
US11187310B2 (en) Gear mechanism, use of a gear mechanism and method for a gear mechanism
US8528434B2 (en) Manual transmission for vehicle
US20140196556A1 (en) Parallel shift transmission
CN105026794A (en) Multi-stage planetary transmission
CN104819263A (en) Double-clutch hydraulic mechanical continuously variable transmission
RU2391588C1 (en) Gear box
CN110998140B (en) Group transmission device
CN111033086A (en) Group transmission device
JP2010519477A (en) Power branch transmission mode change device
RU2531995C1 (en) Gearbox
US20200040968A1 (en) Transmission for a motor vehicle
CN112638684B (en) Transmission for a motor vehicle, motor vehicle powertrain and method for operating a transmission
RU2554922C1 (en) Multi-range three-train stageless transmission based on five-link differential gear
US11028904B2 (en) Transmission for a motor vehicle
KR20110097196A (en) Continuously variable transmission
RU2724943C1 (en) Multi-flow shaft-and-planetary transmission
KR20150010214A (en) Sub transmission of agriculture vehicle
US11719317B2 (en) Electric vehicle transmission
KR20190025645A (en) Automotive Transmission, and Automotive Powertrain
KR101126232B1 (en) Power train of automatic transmission for vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140603