BR112014032827B1 - Transmissão mecânica para máquinas - Google Patents

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Abstract

TRANSMISSÃO DE ENERGIA PARA MÁQUINAS. Um conjunto compacto de engrenagens planetárias para transmissão de cinco velocidades inclui um primeiro, segundo, terceiro, quarto e quinto conjunto de engrenagens planetárias entre uma entrada e uma saída bem como primeiro, segundo, terceiro e quarto freios e primeira e segunda embreagens. O primeiro, segundo, terceiro e quarto freios e primeira e segunda embreagens são seletivamente atuáveis para fornecer cinco velocidades diferentes para frente e uma pluralidade de velocidades diferentes de ré entre a entrada e a saída.

Description

Campo Técnico da Divulgação
[0001] A presente divulgação refere-se à transmissão de energia mecânica e, mais particularmente, refere-se à uma transmissão compacta e eficiente de 5 marchas para frente/4 marchas de ré.
Histórico da Divulgação
[0002] Devido a maioria das fontes de energia possuírem uma faixa limitada de RPM de saída, máquinas que empregam estas fontes de energia também empregam normalmente uma transmissão multivelocidade para fornecer uma faixa maior de velocidades da máquina. Um tipo de transmissão multivelocidade é a transmissão planetária. Tal transmissão geralmente inclui vários conjuntos de engrenagens planetárias, ligadas entre si de várias formas, com elementos selecionáveis usados para selecionar a proporção de entrada/saída.
[0003] Entretanto, conjuntos de engrenagens planetárias ocupam uma quantidade significativa de espaço, e normalmente é necessário dispor um número limitado de faixas de engrenagens ou permitir um maior espaço de instalação para incluir um número maior de conjuntos de engrenagens planetárias. Por exemplo, a Patente US 8.105.198 de Hart et al. ajusta-se da maneira anterior. A patente de Hart descreve uma transmissão compacta que inclui quatro conjuntos de engrenagens planetárias e várias embreagens e freios. As embreagens e freios são seletivamente engatáveis para fornecer diferentes taxas de velocidade, mas apenas uma taxa de velocidade de ré é permitida. Em outras palavras, enquanto uma grande variedade de velocidades para a frente é fornecida, o operador não tem escolha sobre velocidades de ré desde que apenas uma única taxa de ré é fornecida pelo sistema.
[0004] A presente divulgação é dirigida a um sistema que soluciona um ou mais dos problemas acima definidos. Entretanto, deve ser observado que a solução de qualquer problema específico não é uma limitação do escopo desta divulgação nem das reivindicações anexas exceto na medida expressamente observada. Além disto, a inclusão de qualquer problema ou solução nesta seção de Histórico não é uma indicação de que o problema ou a solução representa arte prévia conhecida, salvo expressamente indicado em contrário. Sumário da Divulgação
[0005] De acordo com um aspecto da presente divulgação, uma transmissão de potência para máquinas é fornecida contendo um conjunto de engrenagens planetárias com apenas cinco conjuntos de engrenagens planetárias incluindo um primeiro conjunto de engrenagens planetárias contendo uma primeira engrenagem solar, primeira coroa, e primeira transportadora, um segundo conjunto de engrenagens planetárias contendo uma segunda engrenagem solar, segunda coroa e segunda transportadora, um terceiro conjunto de engrenagens planetárias contendo uma terceira engrenagem solar, terceira coroa, e terceira transportadora, um quarto conjunto de engrenagens planetárias contendo uma quarta engrenagem solar, quarta coroa e quarta transportadora, um quinto conjunto de engrenagens planetárias contendo uma quinta engrenagem solar, quinta coroa e quinta transportadora. A transmissão fornecida inclui uma entrada para o conjunto de engrenagens planetárias e uma saída do conjunto de engrenagens planetárias, bem como um primeiro freio, segundo freio, terceiro freio, quarto freio, primeira embreagem e segunda embreagem associados com o conjunto de engrenagens planetárias, o primeiro freio, segundo freio, terceiro freio, quarto freio, primeira embreagem e segunda embreagem sendo ligados ao conjunto de engrenagens planetárias de modo que a atuação seletiva de um ou mais do primeiro freio, segundo freio, terceiro freio, quarto freio, primeira embreagem e segunda embreagem fornece cinco velocidades para a frente e uma pluralidade de velocidades de ré da transmissão.
[0006] Em outro aspecto da presente divulgação, um conjunto de engrenagens planetárias é fornecido contendo um primeiro, segundo, terceiro, quarto e quinto conjuntos de engrenagens planetárias entre uma entrada e uma saída; e um primeiro, segundo, terceiro e quarto freios e uma primeira e segunda embreagens. O primeiro, segundo, terceiro e quarto freios e primeira e segunda embreagens são seletivamente atuáveis para fornecer cinco diferentes velocidades para a frente e quatro diferentes velocidades de ré entre a entrada e a saída.
[0007] Em ainda outro aspecto da presente divulgação, uma transmissão compacta é fornecida contendo cinco velocidades para frente e quatro velocidades de ré. A transmissão compacta inclui cinco conjuntos ou um menor número de conjuntos de engrenagens planetárias, quatro ou um número menor de freios para frear um ou mais elementos dos conjuntos de engrenagens planetárias e duas ou um número menor de embreagens.
[0008] Outras características e vantagens dos sistemas e princípios divulgados se tornarão aparentes a partir da leitura da seguinte divulgação detalhada em conjunto com as figuras dos desenhos incluídos.
Breve Descrição dos Desenhos
[0009] A figura 1 é um diagrama esquemático de um sistema de transmissão e sistemas associados em conformidade com uma aplicação dos princípios descritos;
[0010] A figura 2 é um diagrama de um conjunto de engrenagens planetárias mostrando um sistema de transmissão de acordo com uma aplicação dos princípios descritos;
[0011] A figura 3 é um diagrama de relação que mostra relações bem como padrões de ativação de embreagem e freio para cada engrenagem de acordo com a transmissão da figura 2;
[0012] A figura 4 é um diagrama de fluxo de energia que mostra o fluxo de energia na transmissão da figura. 2 em uma configuração 1F;
[0013] A figura 5 é um diagrama de fluxo de energia que mostra o fluxo da energia na transmissão da figura 2 em uma configuração 2F;
[0014] A figura 6 é um diagrama de fluxo de energia que mostra o fluxo de energia na transmissão da figura 2 em uma configuração 3F;
[0015] A figura 7 é um diagrama de fluxo de energia que mostra o fluxo de energia na transmissão da figura 2 em uma configuração 4F;
[0016] A figura 8 é um diagrama de fluxo de energia que mostra o fluxo de energia na transmissão da figura 2 em uma configuração 5F;
[0017] A figura 9 é um diagrama de fluxo de energia que mostra o fluxo de energia na transmissão da figura 2 em uma configuração IR;
[0018] A figura 10 é um diagrama de fluxo de energia que mostra o fluxo de energia na transmissão da figura 2 em uma configuração 2R;
[0019] A figura 11 é um diagrama de fluxo de energia que mostra o fluxo de energia na transmissão da figura 2 em uma configuração 3R; e
[0020] A figura 12 é um diagrama de fluxo de energia que mostra o fluxo de energia na transmissão da figura 2 em uma configuração 4R.
Descrição Detalhada da Divulgação
[0021] A presente divulgação fornece uma configuração para uma transmissão planetária compacta de cinco velocidades. A transmissão em uma aplicação inclui cinco conjuntos de engrenagens planetárias configurados através de quatro embreagens estáticas (também aqui referidas como freios) e duas embreagens rotativas. Numa aplicação, estes elementos estão localizados de modo que a ativação seletiva fornece cinco velocidades para a frente bem como quatro velocidades de ré. Numa outra aplicação, o sistema de engrenagens é dividido e inclui porções direcional e de velocidade distintas.
[0022] Tendo discutido várias aplicações de modo geral, voltamos agora para as descrições detalhadas de determinadas aplicações. A figura 1 é um sistema esquemático que mostra a entrada, saída, e estruturas de controle de um sistema de energia para máquinas 1 de acordo com uma aplicação. Na configuração ilustrada, o sistema de energia para máquinas 1 inclui um dispositivo de entrada de energia 2, que pode ser um motor como um motor com queima de combustível (gasolina, diesel, gás propano, gás natural "LNG", querosene, etc.) ou um motor como por exemplo um motor elétrico ou hidráulico.
[0023] O dispositivo de entrada de energia 2 é ligado num conjunto de engrenagens planetárias 3 através de um eixo de entrada 4. O estado do conjunto de engrenagens planetárias 3 (por exemplo, a velocidade de saída e a direção do conjunto das engrenagens planetárias 3) é controlado por um primeiro freio 5, segundo freio 6, terceiro freio 7 e quarto freio 8, bem como uma primeira embreagem 9 e segunda embreagem 10. O conjunto de engrenagens planetárias 3, primeiro freio 5, segundo freio 6, terceiro freio 7, quarto freio 8, primeira embreagem 9 e segunda embreagem 10 podem ser mencionados coletivamente como a transmissão 25.
[0024] Cada freio e embreagem é controlado por um elemento de controle como uma válvula solenoide eletrônica, de modo que o sistema de energia para máquinas 1 inclui uma primeira solenoide 11, segunda solenoide 12, terceira solenoide 13, quarta solenoide 14, quinta solenoide 15 e sexta solenoide 16 ligadas ao primeiro freio 5, segundo freio 6, terceiro freio 7, quarto freio 8, primeira embreagem 9 e segunda embreagem 10 respectivamente.
[0025] Um controlador 17 é conectado e configurado para controlar cada uma da primeira solenoide 11, segunda solenoide 12, terceira solenoide 13, quarta solenoide 14, quinta solenoide 15 e sexta solenoide 16. Numa aplicação, o controlador 17 atua as solenoides para configurar o estado do conjunto de engrenagens planetárias 3 em resposta a uma pluralidade de entradas. Na aplicação ilustrada, a pluralidade de entradas inclui uma entrada de velocidade 18 do dispositivo de entrada de energia 2, e o controlador 17 pode também fornecer uma saída de aceleração 19 para o dispositivo de entrada de energia. A pluralidade de entradas inclui ainda uma entrada de aceleração 20 e uma entrada de direção 21, ambas a partir de um módulo de interface de usuário 22.
[0026] O módulo de interface de usuário 22 pode ser uma interface para o pessoal numa cabine de máquina, ou pode ser uma interface para outro sistema eletrônico, por exemplo, para controle remoto ou operação autônoma. O controlador 17 numa aplicação é um processador digital que opera de acordo com as instruções executáveis por computador e dados lidos a partir de um ou mais meios não transitórios legíveis por computador, por exemplo, uma memória volátil ou não volátil associada ao controlador 17. A memória volátil ou não volátil associada ao controlador 17 pode incluir uma unidade "flash", unidade ótica, unidade magnético e/ou outro dispositivo de memória adequado.
[0027] O conjunto de engrenagens planetárias 3 fornece energia para um acionamento final 23 através de um eixo de saída 24, com a faixa de velocidade e direção de rotação do eixo de saída 24 sendo definidas pelo controlador 17 através do ajuste da primeira solenoide 11, segunda solenoide 12, terceira solenoide 13, quarta solenoide 14, quinta solenoide 15 e sexta solenoide 16.
[0028] Como será visto a partir da figura 2, a transmissão ilustrada 25 é implementada numa aplicação como um sistema compacto de engrenagens planetárias contendo cinco conjuntos de engrenagens planetárias individuais interligados. Em particular, a transmissão 25 conforme ilustrado inclui um primeiro conjunto de engrenagens planetárias 26, um segundo conjunto de engrenagens planetárias 27, um terceiro conjunto de engrenagens planetárias 28, um quarto conjunto de engrenagens planetárias 29, e um quinto conjunto de engrenagens planetárias 30. Cada conjunto de engrenagens planetárias inclui uma engrenagem solar, coroa e transportadora.
[0029] Assim, o primeiro conjunto de engrenagens planetárias 26 compreende uma primeira engrenagem solar 31, uma primeira coroa 32, e uma primeira transportadora 33; o segundo conjunto de engrenagens planetárias 27 inclui uma segunda engrenagem solar 34, uma segunda coroa 35, e uma segunda transportadora 36; o terceiro conjunto de engrenagens planetárias 28 inclui uma terceira engrenagem solar 37, uma terceira coroa 38, e uma terceira transportadora 39; o quarto conjunto de engrenagens planetárias 29 inclui uma quarta engrenagem solar 40, uma quarta coroa 41, e uma quarta transportadora 42; e o quinto conjunto de engrenagens planetárias 30 inclui uma quinta engrenagem solar 43, uma quinta coroa 44, e uma quinta transportadora 45.
[0030] Conforme observado acima, a transmissão 25 numa aplicação também inclui uma pluralidade de freios e embreagens. Na configuração ilustrada, um primeiro freio 46 é ligado à primeira transportadora 33 do primeiro conjunto de engrenagens planetárias 26, um segundo freio 47 é ligado à segunda coroa 35 do segundo conjunto de engrenagens planetárias 27, um terceiro freio 48 é ligado à quinta coroa 44 do quinto conjunto de engrenagens planetárias 30, e um quarto freio 49 é ligado à quinta engrenagem solar 43 do quinto conjunto de engrenagens planetárias 30. Cada freio 46, 47, 48, 49 é configurado para fixar seletivamente o componente associado à caixa de transmissão ou outra estrutura estática e assim limitar a rotação do componente associado.
[0031] Além disto, na configuração ilustrada, uma primeira embreagem 50 é ligada à quarta coroa 41 do quarto conjunto de engrenagens planetárias 29, e uma segunda embreagem 51 é ligada à quinta engrenagem solar 43 do quinto conjunto de engrenagens planetárias 30. A primeira embreagem 50 é seletivamente atuável para ligar a quarta coroa 41 do quarto conjunto de engrenagens planetárias 29 à terceira coroa 38 do terceiro conjunto de engrenagens planetárias 28 e a quinta transportadora 45 do quinto conjunto de engrenagens planetárias 30. A segunda embreagem 51 é seletivamente atuável para ligar a quinta engrenagem solar 43 do quinto conjunto de engrenagens planetárias 30 à terceira engrenagem solar 37 do terceiro conjunto de engrenagens planetárias 28, que também é ligado ao eixo de saída 24.
[0032] Em operação, a atuação seletiva de um ou mais do primeiro freio 46, segundo freio 47, terceiro freio 48, quarto freio 49, primeira embreagem 50, e segunda embreagem 51 serve para colocar a transmissão 25 num estado selecionado, por exemplo, uma das cinco velocidades para a frente e uma das quatro velocidades de ré. O diagrama 55 da figura 3 mostra os estados correspondentes para atuação seletiva na aplicação ilustrada.
[0033] Como pode ser visto, o primeiro freio 46 e segundo freio 47 atuam efetivamente como seletores direcionais e são atuados em uma base mutuamente exclusiva para selecionar uma direção de saída para a frente ou de ré. O terceiro freio 48, quarto freio 49, primeira embreagem 50, e segunda embreagem 51 são atuados em vários padrões para selecionar uma relação de engrenagem dentro da restrição direcional selecionada.
[0034] Na aplicação ilustrada, as seguintes associações de [Relação, Engrenagem, Primeira Embreagem, Segunda Embreagem, Terceiro Freio, Quarto Freio, Primeiro Freio, Segundo Freio] são respectivamente exibidas: [4.265, 1F, Ligada, Desligada, Desligado, Ligado, Ligado, Desligado]; [3.214, 2F, Ligada, Ligada, Desligado, Desligado, Ligado, Desligado]; [2.388, 3F, Ligada, Desligada, Ligado, Desligado, Ligado, Desligado]; [1.777, 4F, Desligada, Ligada, Ligado, Desligado, Ligado, Desligado]; [1.000, 5F, Desligada, Desligada, Ligado, Ligado, Ligado, Desligado]; [-2.396, 1R, Ligada, Desligada, Desligado, Ligado, Desligado, Ligado]; [-1.806, 2R, Ligada, Ligada, Desligado, Desligado, Desligado, Ligado]; [-1.342, 3R, Ligada, Desligada, Ligado, Desligado, Desligado, Ligado]; e [-0.999, 4R, Desligada, Ligada, Ligado, Desligado, Desligado, Ligado]. Num estado opcional 5R, os valores de [Relação, Engrenagem, Primeira Embreagem, Segunda Embreagem, Terceiro Freio, Quarto Freio, Primeiro Freio, Segundo Freio] são [-.562, 5R, Desligada, Desligada, Ligado, Ligado, Desligado, Ligado] respectivamente.
[0035] Será notado que o fluxo de energia através da transmissão 25 depende da direção selecionada e relação. Assim, para cada engrenagem selecionável 1F, 2F, 3F, 4F, 5F, 1R, 2R, 3R e 4R, o fluxo de energia através da transmissão 25 é mostrado nos diagramas respectivos de fluxo de energia incluídos nas figuras 4-12.
[0036] A figura 4 mostra portanto o fluxo de energia através da transmissão 25 quando a transmissão está no estado IF (primeira marcha para a frente). Como pode ser visto, o primeiro e o quinto conjuntos de engrenagens planetárias 26, 30 não estão diretamente envolvidos na transmissão de energia neste estado. Os estados da [Primeira Embreagem, Segunda Embreagem, Terceiro Freio, Quarto Freio, Primeiro Freio, Segundo Freio] são respectivamente [Ligado, Desligado, Desligado, Ligado, Ligado, Desligado] nesta configuração.
[0037] A figura 5 mostra o fluxo de energia através da transmissão 25 quando a transmissão está no estado 2F (segunda marcha para a frente). O primeiro conjunto de engrenagens planetárias 26 permanece não envolvido no fluxo de energia. Os estados da [Primeira Embreagem, Segunda Embreagem, Terceiro Freio, Quarto Freio, Primeiro Freio, Segundo Freio] nesta configuração são [Ligado, Ligado, Desligado, Desligado, Ligado, Desligado] respectivamente.
[0038] É mostrado na figura 6 o fluxo de energia através da transmissão 25 quando a transmissão está no estado 3F (terceira marcha para frente). Assim como ocorre com os outros estados para a frente, o primeiro conjunto de engrenagens planetárias 26 permanece não envolvido no fluxo de energia. Os estados da [Primeira Embreagem, Segunda Embreagem, Terceiro Freio, Quarto Freio, Primeiro Freio, Segundo Freio] neste estado são [Ligado, Desligado, Ligado, Desligado, Ligado, Desligado] respectivamente.
[0039] O diagrama de fluxo de energia da figura 7 ilustra o fluxo de energia através da transmissão 25 quando a transmissão está no estado 4F (quarta marcha para frente). Neste estado, não apenas o primeiro conjunto de engrenagens planetárias 26 não está envolvido no fluxo de energia, mas o quarto conjunto de engrenagens planetárias 29 não está envolvido também. Os estados da [Primeira Embreagem, Segunda Embreagem, Terceiro Freio, Quarto Freio, Primeiro Freio, Segundo Freio] neste estado são [Desligado, Ligado, Ligado, Desligado, Ligado, Desligado] respectivamente.
[0040] Para o estado final para a frente 5F, a figura 8 mostra o fluxo de energia através da transmissão 25. Neste estado, o primeiro conjunto de engrenagens planetárias 26, quarto conjunto de engrenagens planetárias 29, e o quinto conjunto de engrenagens planetárias 30 não estão envolvidos no fluxo de energia. Os estados da [Primeira Embreagem, Segunda Embreagem, Terceiro Freio, Quarto Freio, Primeiro Freio, Segundo Freio] neste estado são [Desligado, Desligado, Ligado, Ligado, Ligado, Desligado] respectivamente.
[0041] Tendo examinado o fluxo de energia em cada uma das engrenagens para frente, o fluxo de energia em cada engrenagem de ré será mostrado. A figura 9 ilustra o fluxo de energia através da transmissão 25 quando a transmissão está no estado 1R (primeira engrenagem de ré). Neste estado, apenas o quinto conjunto de engrenagens planetárias 30 permanece não envolvido no fluxo de energia. Os estados da [Primeira Embreagem, Segunda Embreagem, Terceiro Freio, Quarto Freio, Primeiro Freio, Segundo Freio] neste estado são [Ligado, Desligado, Desligado, Ligado, Desligado, Ligado] respectivamente.
[0042] O fluxo de energia através da transmissão 25 quando a transmissão está no estado 2R (segundo marcha de ré) é mostrado na figura 10. Nesta configuração, cada um dos conjuntos de engrenagens planetárias é envolvido no fluxo de energia. Os estados da [Primeira Embreagem, Segunda Embreagem, Terceiro Freio, Quarto Freio, Primeiro Freio, Segundo Freio] nesta configuração são [Ligado, Ligado, Desligado, Desligado, Desligado, Ligado] respectivamente.
[0043] No estado 3R (terceira marcha de ré), todos os cinco conjuntos de engrenagens planetárias são novamente envolvidos no fluxo de energia conforme indicado na figura 11. Neste estado, as configurações de [Primeira Embreagem, Segunda Embreagem, Terceiro Freio, Quarto Freio, Primeiro Freio, Segundo Freio] são [Ligado, Desligado, Ligado, Desligado, Desligado, Ligado] respectivamente.
[0044] O fluxo de energia através da transmissão 25 no estado final da ré 4R (quarta marcha de ré) é mostrado no diagrama de fluxo de energia da figura 12. Como pode ser visto, o quarto conjunto de engrenagens planetárias 29 não é envolvido no fluxo de energia, mas os conjuntos restantes de engrenagens planetárias desempenham algum papel no fluxo de energia através da transmissão 25. Neste estado, as configurações de [Primeira Embreagem, Segunda Embreagem, Terceiro Freio, Quarto Freio, Primeiro Freio, Segundo Frei] são [Desligado, Ligado, Ligado, Desligado, Desligado, Ligado] respectivamente.
[0045] Será notado que a proporção exata de entrada/saída em cada estado dependerá do valor "e" de cada conjunto de engrenagens planetárias. Na aplicação refletida no quadro de estado da figura 3, o valor "e" para o primeiro conjunto de engrenagens planetárias é 1.806, o valor "e" para o segundo conjunto de engrenagens planetárias é 2.214, o valor "e" para o quarto conjunto de engrenagens planetárias é 2.107, o valor "e" para o quinto conjunto de engrenagens planetárias é 1.848. Os especialistas na técnica irão compreender que outros valores "e" definidos de engrenagens planetárias podem ser usados para alterar uma ou mais das relações de engrenagens mostradas na figura 3. Além disto, será notado que os princípios descritos incluem variantes triviais. Por exemplo, embora o primeiro freio 46 é ilustrado como ligado à primeira transportadora 33, este pode estar em vez disso ligado à primeira coroa 32 (acompanhado pela fixação da primeira transportadora 33, ao invés da primeira coroa 32, à segunda transportadora 36).
Aplicabilidade Industrial
[0046] Em termos gerais, a presente divulgação estabelece uma transmissão compacta de 5 marchas para frente e 4 marchas de ré, aplicável a qualquer máquina onde existe uma exigência de espaço compacto e onde são necessários o número indicado e direção das engrenagens. O sistema descrito opera pela atuação seletiva de quatro freios e duas embreagens rotativas. O sistema é dividido no sentido de que dois freios em dois conjuntos adjacentes de engrenagens planetárias servem como seletores direcionais, e os dois conjuntos adjacentes de engrenagens planetárias são fixados no interior dos conjuntos de engrenagens planetárias restantes através de uma ligação única. O sistema resultante fornece uma instalação compacta e uma operação eficiente. Além disto, as marchas próximas do sistema resultante permite mudanças diretas de acionamento na faixa de trabalho.
[0047] Será notado que a presente divulgação fornece uma transmissão nova e útil para uso numa variedade de máquinas. Embora apenas certas aplicações tenham sido estabelecidas, alternativas e modificações serão evidente a partir da descrição acima para os especialistas na técnica. Estas e outras alternativas são consideradas equivalentes e dentro do espírito e escopo desta divulgação e das reivindicações anexas.

Claims (10)

1. Transmissão mecânica para máquinas, caracterizada pelo fato de compreender: - um trem de engrenagens planetárias (3) contendo apenas cinco conjuntos de engrenagens planetárias incluindo um primeiro conjunto de engrenagens planetárias (26) contendo uma primeira engrenagem solar (31), primeira coroa (32) e primeira transportadora (33), um segundo conjunto de engrenagens planetárias (27) contendo uma segunda engrenagem solar (34), segunda coroa (35) e segunda transportadora (36), um terceiro conjunto de engrenagens planetárias (28) contendo uma terceira engrenagem solar (37), terceira coroa (38), e terceira transportadora (39), um quarto conjunto de engrenagens planetárias (29) contendo uma quarta engrenagem solar (40), quarta coroa (41) e quarta transportadora (42), e um quinto conjunto de engrenagens planetárias (30) contendo uma quinta engrenagem solar (43), quinta coroa (44), e quinta transportadora (45); - uma entrada para o trem de engrenagens planetárias (3) e uma saída do trem de engrenagens planetárias (3); e - apenas quatro freios consistindo de um primeiro freio (46), segundo freio (47), terceiro freio (48), quarto freio (49), e apenas duas embreagens consistindo de uma primeira embreagem (50) e segunda embreagem (51) associadas com o trem de engrenagens planetárias (3), sendo que o primeiro freio (46), segundo freio (47), terceiro freio (48), quarto freio (49), primeira embreagem (50) e segunda embreagem (51) ligados ao trem de engrenagens planetárias (3) de modo que atuação seletiva de um ou mais dentre o primeiro freio (46), segundo freio (47), terceiro freio (48), quarto freio (49), primeira embreagem (50) e segunda embreagem (51) fornece cinco velocidades em marcha à frente e uma pluralidade de velocidades de marcha a ré da transmissão (3).
2. Transmissão mecânica para máquinas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a pluralidade de velocidades de marcha a ré da transmissão (1) incluir quatro ou mais velocidades de marcha a ré.
3. Transmissão mecânica para máquinas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a transmissão (1) ser dividida em uma porção direcional da transmissão (1) e uma porção de velocidade da transmissão (1).
4. Transmissão mecânica para máquinas, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de a porção direcional da transmissão (1) incluir o primeiro conjunto (26) e segundo conjunto (27) de engrenagens planetárias.
5. Transmissão mecânica para máquinas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o primeiro freio (46) ser localizado e configurado para freiar seletivamente a primeira transportadora (33).
6. Transmissão mecânica para máquinas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o segundo freio (47) ser localizado e configurado para freiar seletivamente a segunda coroa (35).
7. Transmissão mecânica para máquinas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o terceiro freio (48) ser localizado e configurado para freiar seletivamente a quinta coroa (44).
8. Transmissão mecânica para máquinas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o quarto freio (49) ser localizado e configurado para freiar seletivamente a quinta engrenagem solar (43).
9. Transmissão mecânica para máquinas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a primeira embreagem (50) ser localizada e configurada para conectar seletivamente a terceira coroa (38) e quinta transportadora (45) à quarta coroa (41).
10. Transmissão mecânica para máquinas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a segunda embreagem (51) ser localizada e configurada para conectar seletivamente a quinta engrenagem solar (43) à saída do trem de engrenagens planetárias (3).
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8845477B2 (en) * 2012-08-06 2014-09-30 Caterpillar Inc. Configuration for compact five speed planetary transmission
US8915820B2 (en) * 2012-08-06 2014-12-23 Caterpillar Inc. Configuration for compact five speed planetary transmission
KR101637272B1 (ko) * 2014-09-23 2016-07-07 현대자동차 주식회사 차량용 자동변속기의 유성기어트레인
KR102359919B1 (ko) * 2017-01-13 2022-02-07 현대자동차 주식회사 차량용 자동변속기의 유성기어트레인
KR102335338B1 (ko) * 2017-05-10 2021-12-03 현대자동차 주식회사 차량용 자동변속기의 유성기어트레인
KR102359923B1 (ko) * 2017-05-10 2022-02-07 현대자동차 주식회사 차량용 자동변속기의 유성기어트레인
KR102359929B1 (ko) * 2017-05-10 2022-02-07 현대자동차 주식회사 차량용 자동변속기의 유성기어트레인
KR102416594B1 (ko) * 2017-08-18 2022-07-05 현대자동차주식회사 차량용 다단 변속기
KR102451906B1 (ko) * 2017-10-31 2022-10-06 현대자동차 주식회사 차량용 자동변속기의 유성기어트레인
KR102474373B1 (ko) * 2017-12-05 2022-12-05 현대자동차 주식회사 차량용 자동변속기의 유성기어트레인
KR102589035B1 (ko) * 2018-07-02 2023-10-17 현대자동차주식회사 차량용 자동변속기의 유성기어트레인
KR20200011075A (ko) * 2018-07-24 2020-02-03 현대자동차주식회사 차량용 자동변속기의 유성기어트레인
CN117780872A (zh) 2019-10-07 2024-03-29 艾里逊变速箱公司 多速行星式变速器
WO2021133631A1 (en) 2019-12-23 2021-07-01 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
WO2021173414A1 (en) 2020-02-25 2021-09-02 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
WO2021173415A1 (en) 2020-02-25 2021-09-02 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4531428A (en) * 1983-01-10 1985-07-30 Caterpillar Tractor Co. Planetary transmission
DE3534971A1 (de) * 1984-10-04 1986-04-10 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen Steuereinrichtung zum selbsttaetigen schalten von stufenwechselgetrieben
KR100512313B1 (ko) * 2002-10-31 2005-09-02 하태환 수상운송수단의 동력전달장치
KR100987032B1 (ko) 2003-11-08 2010-10-11 만 수 이 연속 가변 변속기
JP2005172123A (ja) 2003-12-11 2005-06-30 Kyowa Metal Work Co Ltd 多段変速遊星歯車列
US6976930B2 (en) * 2003-12-22 2005-12-20 Caterpillar Inc. Transmission assembly
SE527108C2 (sv) 2004-05-25 2005-12-27 Vce Holding Sweden Ab Fordonstransmission
US20070275811A1 (en) 2004-08-12 2007-11-29 Eran Starik Internal Mechanical Automatic Transmission Assembly
KR100617733B1 (ko) 2005-01-22 2006-08-28 삼성전자주식회사 통신 시스템에서 네트워크 재진입 시스템 및 방법
JP2010156351A (ja) * 2007-09-25 2010-07-15 Komatsu Ltd 遊星歯車式変速機
US8105198B2 (en) 2009-11-06 2012-01-31 GM Global Technology Operations LLC Transmission having at least eight speeds
KR101209750B1 (ko) * 2011-04-21 2012-12-07 현대자동차주식회사 차량용 자동변속기의 유성기어트레인
CN202091448U (zh) * 2011-05-16 2011-12-28 山推工程机械股份有限公司 多档位行星式变速箱

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