CS259386B1

CS259386B1 - Stepped planetary gearbox

Info

Publication number: CS259386B1
Application number: CS864504A
Authority: CS
Inventors: Ladislav Malik; Miloslav Filo; Vaclav Kraus
Original assignee: Ladislav Malik; Miloslav Filo; Vaclav Kraus
Priority date: 1986-06-18
Filing date: 1986-06-18
Publication date: 1988-10-14
Also published as: CS450486A1

Abstract

Stupňová planétová převodovka pozostáva z piatich jednoduchých planétových súkolesí s jednoduchými satelitmi, piatich ředitelných třecích spojok a piatich ředitelných třecích brzd. Převodovka má jemné odstupňcvanie převodových pomerov a dá sa ňou realizovat 20 převodových stupňov dopredného chodu a štyri převodové stupně spatného chodu.The step planetary gearbox consists of five single planetary gears with single satellites, five directed friction clutches and five directed friction brakes. The gearbox has a fine graduation of gear ratios and can be used to realize 20 forward gears and four reverse gears.

Description

Predmetom vynálezu je stupňová planetová převodovka s dvadsiatimi převodovými stupňami pre dopredný chod a so- štyrmi převodovými stupňami pre spatný chod. Převodové stupně sú radené třecími radiacimi prvkami, tvořenými piatimi brzdami a piatimi spojkami.The subject of the invention is a stepped planetary gearbox with twenty forward gears and four reverse gears. The gears are shifted by friction shifting elements consisting of five brakes and five clutches.

Predmet vynálezu rieši problematiku dosiahnutia vysokého momentového rozsahu pri velmi jemnom odstupňovaní převodových pomer-ov dosahovaných na jednotlivých převodových stupňoch stupňovej planétovej převodovky, u ktorej sa dosahuje velmi vysokej zhodnosti ozubení jednotlivých druhov ozubených kolies.The object of the invention solves the problem of achieving a high torque range with a very fine gradation of the gear ratios achieved at the individual gears of the stepped planetary gearbox, in which a very high gear identity of the different types of gears is achieved.

Stupňové převodovky určené pre polnohospodárske traktory sa doposial u vačšiny výrobcov stávajú ako převodovky hriadelové s predradeným násobičom krútiaceho momentu, ktorý v prevážnej miere sa stavia na báze planétových prevodov. Převodovky tohto typu, až na ojedinělé případy majú radenie převodových stupňov pod zatažením len v násobiči krútiaceho momentu a v hriadelovej prevodovke sa radenie převodových stupňov uskutečňuje s přerušením toku výkonu. V poslednej době v stavbě transmisii poJno-hospodárskych traktorov sa začínajú objavovať převodovky i s úplným radením převodových stupňov pod zatažením, ktoré sú stavané na báze planétových súkolesí s jednoduchými a dvojitými satelitmi. Nevýhodou daných riešení je, že u nich sa dosahuje malá zhodnosť ozubení jednotlivých druhov ozubených kolies a naviac dvojité satelity vedú k zložitejšej konštrukcii a kladů značné vačšie nároky na technológiu ich výroby.Stage gearboxes intended for agricultural tractors have so far become shaft gearboxes with a predominant torque multiplier, which is predominantly built on planetary gears. Gearboxes of this type, exceptionally, have the gear shifting under load only at the torque multiplier and in the shaft gearbox the gear shifting takes place with an interruption in the power flow. Recently in the transmission construction of agricultural tractors, gearboxes have started to appear even with full shifting of gears under load, which are based on planetary gears with single and double satellites. The disadvantage of these solutions is that they achieve a low matching of the toothing of the individual types of gears and, moreover, the double satellites lead to a more complex construction and the considerable demands on the technology of their production.

Vyššie uvedené nedostatky sú odstránené stupňovou planétovou převodovkou podlá vynálezu, ktorá je vytvořená len z planétových radov s jednoduchými satelitmi, čo vedie k jednoduchšej konštrukcii a menšiemu počtu ozubených kolies. Ďalej riešením podlá vynálezu sa dosahuje velmi jemné a rovnoměrné odstupňovanie převodových pomerov dosahovaných na jednotlivých převodových stupňoch a velmi vysokej alebo- úplnej zhodnosti ozubení jednotlivých druhov.The above drawbacks are overcome by the stepped planetary gear according to the invention, which is made up only of planetary series with single satellites, resulting in a simpler construction and fewer gears. Further, the solution according to the invention achieves a very fine and uniform graduation of the gear ratios achieved at the individual gears and a very high or complete coincidence of the toothing of the individual types.

Podstata vynálezu spočívá vo vytvoření stupňovej planétovej převodovky s dvadsiatimi převodovými stupňami pre dopredný chod a štyrmi převodovými stupňami pre spatný chod pomocou piatich jednoduchých planétových súkolesí, piatich ředitelných třecích břzd a piatich raditelných třecích spojok, prito-m može sa dosiahnuť úplná zhodnosť ozubenia jednotlivých druho-v ozubených kolies menovite centrálnych kolies, satelitov a korunových kolies. Centrálně koleso prvého planétového radu je spojené s korunovým kolesom tretieho planétového radu a s nosičom satelitov, na ktorom sú uložené jednoduché satelity druhého¹ planétového radu. Korunové koleso prvého planétového radu je spojené so vstupným hriadelom stupňovej převodovky. Jednoduché satelity prvého planétového radu sú uložené na nosiči satelitov, ktorý je spojený s vonkajšou rotačnou časťou prvej raditelnej trecej spojky a s vnútornou rotačnou časťou druhej raditelnej trecej spojky. Centrálně ko-lesá druhého a tretieho planétového- radu sú spojené s rotačnou časťou tretej raditelnej trecej brzdy a s vonkajšou rotačnou časťou raditelnej trecej spojky.SUMMARY OF THE INVENTION The invention is based on a planetary gearbox with twenty forward gears and four reverse gears by means of five simple planetary gears, five directable friction brakes and five movable friction clutches, whereby a complete second toothing can be achieved. gears, namely, central gears, satellites and crown gears. The central wheel of the first planet series is connected to the crown wheel of the third planet series and to the satellite carrier on which the simple satellites of the second planet series ¹ are stored. The crown wheel of the first planetary series is connected to the input shaft of the gearbox. The single satellites of the first planetary series are mounted on a satellite carrier which is connected to the outer rotational portion of the first steerable friction clutch and to the inner rotational portion of the second steerable friction clutch. The central wheels of the second and third planetary series are connected to the rotational part of the third friction brake and to the outer rotational part of the friction clutch.

Korunové koleso druhého planétového radu je spojené s vnútornou rotačnou časťou prvej raditelnej trecej spojky a s rotačnou časťou prvej raditelnej trecej brzdy. Jednoduché satelity tretieho planétového radu sú uložené na nosiči satelitov, ktorý zároveň je spojený s rotačnou časťou druhej raditelnej trecej brzdy.The crown wheel of the second planetary row is connected to the inner rotational portion of the first steerable friction clutch and to the rotational portion of the first steerable friction brake. Single satellites of the third planet series are stored on a satellite carrier which is also connected to the rotating part of the second steerable friction brake.

Centrálně koleso- štvrtého planétového radu je spojené s vonkajšou rotačnou časťou druhej raditelnej trecej spojky a s vnútornými rotačnými časťami tretej a štvrtej raditelnej trecej spojky. Korunové koleso- tretieho planétového radu je spojené s vonkajšími rotačnými časťami štvrtej a piatej raditelnej trecej spojky. Jednoduché satelity štvrtého planétového radu sú uložené na nosiči satelitov, ktorý zároveň je spojený s rotačno-u časťou piatej raditelnej trecej brzdy a s nosičom satelitov, na ktorom sú uložené jednoduché satelity piateho- planétového radu. Centrálně koleso piateho planétového radu je spojené s rotačnou časťou štvrtej raditelnej trecej brzdy a s vnútornou rotačnou časťou piatej raditelnej trecej spojky. Korunové koleso piateho planétového radu je spojené s výstupným hriadelom stupňovej planétovej převodovky.The centrally-fourth planetary row is connected to the outer rotational part of the second friction clutch and the inner rotational parts of the third and fourth friction clutch. The crown wheel of the third planet series is connected to the outer rotating parts of the fourth and fifth steerable friction clutch. The simple satellites of the fourth planetary series are stored on a satellite carrier, which is also connected to the rotating part of the fifth frictional friction brake and to the satellite carrier on which the simple satellites of the fifth planetary series are stored. The central wheel of the fifth planetary row is connected to the rotational part of the fourth friction brake and the inner rotational part of the fifth friction clutch. The crown wheel of the fifth planetary series is connected to the output shaft of the planetary gearbox.

Riešením podlá vynálezu sa dosahuje velmi jemné odstupňovanie převodových pomerov, čo umožňuje rovnaké a lepšie využitie výkonu motora na jednotlivých prevobených kolies, čo súčasne umožňuje použinálezu umožňuje velmi vysokú alebo úplnú zhodnosť ozubení jednotlivých druhov ozubených kolies čo súčasne umožňuje použitie jednotného vytvorenia súčastí a konštrukčných uzlo-v, ako čapov- satelitov, ložísk satelitov a pod., čím sa dosahuje priaznivý ekonomický účinok, najmá v oblasti výroby, servisu a pod.The solution according to the invention achieves a very fine gear ratio, which allows for an equal and better utilization of the engine power on the individual gears, which at the same time allows the use of a very high or complete gear matching of the different types of gears. such as pin-satellites, satellite bearings, etc., thereby achieving a favorable economic effect, in particular in the field of production, service and the like.

Na obrázku je uvedená schéma stupňovej planétovej převodovky s dvadsiatimištyrmi převodovými stupňami podlá vynálezu.The figure shows a schematic of a twenty-four-speed planetary gearbox according to the invention.

Stupňová planétová převodovka s dvadsiatimištyrmi převodovými stupňami podlá vynálezu je tvořená piatimi planétovými radmi 11, 21, 31, 41, 51, piatimi raditelnými třecími spojkami 16, 26, 36, 46, 56 a piatimi ředitelnými třecími brzdami 66, 76, 86, 96, 106. Každý z planétových rado-v pozostáva z centrálneho kolesa, jednoduchých satelitov uložených na nosičo-ch satelitov a korunového kolesa.The stepped planetary transmission with twenty-four gears according to the invention is comprised of five planetary rows 11, 21, 31, 41, 51, five steerable friction clutches 16, 26, 36, 46, 56 and five steerable friction brakes 66, 76, 86, 96, 106. Each of the planetary radii consists of a central wheel, single satellites mounted on satellite carriers, and a crown wheel.

Centrálně koleso 12 prvého planétového radu je spojené s korunovým kolesom 34 tretieho planétového radu s s unášačom 3, na ktorom sú uložené jednoduché satelity 23 druhého planétového radu. Jednoduché satelity 13 prvého planétového radu sú uložené na nosiči satelitov 2, ktorý zároveň je spojený s vonkajšou rctačnou častou 18 raditelnej trecej spojky 16 a s vnútornou rotačnou častou 27 raditelnej trecej spojky 23. Korunové koleso 14 prvého planétového radu je spojené so vstupným hriadelom 1 stupňovej planétovej převodovky. Centrálně kolesa 22, 32 druhého a tretieho planétového radu sú spojené s vonkajšou rotačnou častou 38 raditelnej trecej spojky 33 a s rotačnou častou 85 raditelnej trecej brzdy 86.The central wheel 12 of the first planet series is connected to the crown wheel 34 of the third planet series with the carrier 3 on which the simple satellites 23 of the second planet series are mounted. The single satellites 13 of the first planetary series are mounted on a satellite carrier 2, which is also connected to the outer rotary portion 18 of the friction clutch 16 and the inner rotary portion 27 of the friction clutch 23. The crown wheel 14 of the first planetary series is connected to the input shaft 1 transmission. The central wheels 22, 32 of the second and third planetary series are connected to the outer rotary portion 38 of the friction clutch 33 and to the rotary portion 85 of the friction brake 86.

Korunové koleso 24 druhého planétového radu je spojené s rotačnou častou 65 raditelnej trecej brzdy 66 a s vnútornou rotačnou častou 17 raditelnej trecej spojky 16, Jednoduché satelity 33 tretieho planétového radu sú uložené na nosiči satelitov 4, ktorý zároveň je spojený s rotačnou Častou 75 raditelnej trecej brzdy 76. Centrálně koleso 42 štvrtého planétového radu je spojené s vonkajšou rotačnou častou 28 raditelnej trecej spojky 26 a s vnútornými rotačnými časťami 37, 47 raditelných třecích spojok 36, 46. Korunové koleso· 44 je spojené s vonkajšou rotačnou častou 48 raditelnej trecej spojky 46 a s vonkajšou rotačnou častou 58 raditelnej trecej spojky 56.The second planetary crown gear 24 is coupled to the rotary portion 65 of the friction brake 66 and the inner rotational portion 17 of the friction clutch 16. Single satellites 33 of the third planetary series are mounted on a satellite carrier 4 which is also coupled to the rotary portion 75 of the friction brake. 76. The fourth planetary sun gear 42 is coupled to the outer rotary portion 28 of the friction clutch 26 and the inner rotary portions 37, 47 of the friction clutches 36, 46. The crown wheel 44 is connected to the outer rotary portion 48 of the friction clutch 46 and the outer. the rotating portion 58 of the friction clutch 56.

Jednoduché satelity 43 štvrtého planetového radu sú uložené na nosiči satelitov 5, ktorý zároveň je spojený s rotačnou častou 105 raditelnej trecej spojky 106 a s nosičom satelitov 6, na ktorom zároveň sú uložené jednoduché satelity 53 piateho planétového radu. Centrálně koleso 52 piateho planétového radu je spojené s rotačnou častou 95 raditelnej trecej brzdy 96 a s vnútornou rotačnou častou 57 raditelnej trecej spojky 56. Korunové koleso 54 piatého planétového radu je spojené s výstupným hriadelom 7 stupňovej planétovej převodovky.The fourth planetary single planet satellites 43 are mounted on a satellite carrier 5 which is also coupled to the rotating portion 105 of the friction clutch 106 and the satellite carrier 6 on which the fifth planetary single satellites 53 are also stored. The fifth-planetary center wheel 52 is coupled to the rotary portion 95 of the friction clutch 96 and the internal rotary portion 57 of the frictional clutch 56. The fifth-planet crown wheel 54 is coupled to the output shaft 7 of the planetary gearbox.

Radenie jednotlivých převodových stupňov sa uskutečňuje zapnutím raditelných třecích prvkov, pričom na každom prevoidovom stupni je zapnuté pat raditelných třecích prvkov.The shifting of the individual gears is effected by switching on the frictional friction elements, with the friction friction element being switched on at each prevoid stage.

Trecie prvky pri doprednom chodě stupnovej planétovej převodovky, pri ktorom zmysel otáčania výstupného hriadela 7 stupňovej planétovej převodovky je rovnaký ako· zmysel otáčania vstupného hriadela 1 stupňovej planétovej převodovky, sú zapnuté na nasledovných převodových stupňoch: spojka 16 je zapnutá na 4, 5, 9, 10, 14, 15, 19 a 20 prevodovom stupni, spojka 26 je zapnutá na 1 až 20 prevovodom stupni, spojka 36 je zapnutá na 1, 3, 5, 6, 8, 10, .11, 13, 15, 16, 18 a 20 prevodovom stupni, spojka 46 je zapnutá na 11 až 20 prevodovom stupni, spojka 56 je zapnutá na 1 až 15 prevodovom stupni, brzda 66 je zapnutá na 2, 3, 7, 8, 12, 13, 17 a 18 prevodovom stupni, brzda 76 je zapnutá na 1, 6, 11, a 16 prevodovom stupni, brzda 86 je zapnutá na 2, 4, 7, 9, 12, 14, 17 a 19 prevodovom stupni, brzda 96 je zapnutá na 6 až 10 a 16 až 20 prevodovom stupni a brzda 106 je zapnutá na 1 až 5 prevodovom stupni.Stepwise planetary gearbox friction elements in which the sense of rotation of the planetary gearbox output shaft 7 is the same as the sense of rotation of the planetary gearbox input shaft 1 are engaged at the following gears: clutch 16 engaged at 4, 5, 9, 10, 14, 15, 19 and 20 gears, clutch 26 is engaged in 1 to 20 gears, clutch 36 is engaged in 1, 3, 5, 6, 8, 10, .11, 13, 15, 16, 18 and 20 gears, clutch 46 is engaged in 11 to 20 gears, clutch 56 is engaged in 1 to 15 gears, brake 66 is engaged in 2, 3, 7, 8, 12, 13, 17, and 18 gears, brake 76 is engaged in 1, 6, 11, and 16 gears, brake 86 is engaged in 2, 4, 7, 9, 12, 14, 17 and 19 gears, brake 96 is engaged in 6 to 10 and 16 to 20 and the brake 106 is engaged in 1 to 5 gears.

Na reverznom chodě, pri ktorom zmysel otáčania výstupného hriadela 7 stupňovej planétovej převodovky je opačný ako zmysel otáčania vstupného hriadela 1 stupňovej planétovej převodovky, jednotlivé trecie prvky sú zapnuté na nasledovných převodových stupňoch: spojky 16, 36 a brzda 76 sú zapnuté na 1 až 4 prevodovom stupni, spojka 46 je zapnutá na 3 a 4 prevodovom stupni, spoijka 56 je zapnutá na 1, 2 a 3 prevodovom stupni, brzda 96 je zapnutá na 2 a 4 prevodovom stupni a brzda 106 je zapnutá na 1 prevodovom stupni.In a reverse operation in which the sense of rotation of the output shaft 7 of the planetary gearbox is opposite to the sense of rotation of the input shaft of the planetary gearbox, the individual friction elements are engaged in the following gears: clutches 16, 36 and brake 76 are engaged. clutch 46 is engaged in 3 and 4 gears, spoiler 56 is engaged in 1, 2 and 3 gears, brake 96 is engaged in 2 and 4 gears, and brake 106 is engaged in 1 gear.

Claims

the series is connected to a crown wheel 34th planet series with a carrier 3, on which are mounted simple satellites23 of the second planet series. The simplicity 13 of the first planetary array is mounted on a satellite carrier 2, which at the same time is connected to the outermost portion 18 of the reversible friction clutch 16 and to the internal rotation portion 27 of the shear clutch 23. The crown wheel 14 of the first planetary raster is connected with 1-stage planetary gearbox input shaft. The central wheels 22, 32 of the second and third planetary rows are connected to the outer rotary portion 38 of the shifting friction clutch 33a with the rotatable portion 85 of the shifting brake 86. The crown wheel 24 of the second planet series is associated with the rotary portion 65 of the radial frictional brake 66 and internal rotating part 17 of the shiftable friction clutch 1G. The simple satellites 33 of the third planet series are mounted on a satellite carrier 4, which is also connected to the rotatable portion 75 of the reversible friction brake 76. The central planet 42 of the fourth planet series is connected to the outer rotary portion 28 of the joystick. and with internal rotary parts 37, 47 of thinnable friction joints 36, 46. Crown wheel; 44 is connected to the outer rotary portion 48 of the shear clutch 46 and to the outer rotary portion 58 of the shifter clutch 56. The simple satellites 43 of the fourth planet row are mounted on a satellite carrier 5, which at the same time is connected to the rotating portion 105 of the shear clutch 106 and the carrier on which at the same time simple satellites 53 of the fifth planet series are stored. The central wheel 52 of the fifth-row row is connected to the rotatable portion 95 of the reversible friction brake 96 and the inner rotary portion 57 of the relieving clutch 56. The crown wheel 54 of the fifth planetary row is coupled to the output shaft 7 of the stage planetary gearbox. The shifting of the individual gears is effected by switching on the dilutable elements, wherein at each stage the pat of the thinnable elements is switched on. The forward movement of the stepped planetary gearbox, wherein the rotational speed of the output shaft of the 7-speed planetary gearbox is equal to that of the direction of rotation of the input shaft 1 of the stepped planetary gearbox, is engaged in the following gear steps: clutch 16 is On 4, 5, 9, 10, 14, 15, 19 and 20 gear, clutch 26 is on 1 to 20 gear stage, clutch 36 is on 1, 3, 5, 6, 8, 10,11 , 13, 15, 16, 18 and 20 gear, clutch 46 is engaged at 11 to 20 gear, clutch 56 is engaged at 1 to 15 gear, brake 66 is on at 2, 3, 7, 8, 12, 13, 17 and 18 gear, 76 is on at 1, 6, 11, and 16 gear, 86 is on at 2, 4, 7, 9, 12, 14, 17, and 19, 96 is on 6 to 10 and 16 to 20 gear and 166 is engaged for 1 to 5 gear. Reverse operation, in which the output shaft 7 of the stepped gearbox is rotated in the opposite direction to the rotation of the input shaft 1 of the stepped planetary gearbox, the individual triple elements are switched on at the following transfer stages: couplings 16, 36 and brake 76 are on at 1 to 4 gear, clutch 46 is engaged at 3 and 4 gear, clutch 56 is engaged at 1, 2 and 3 gear, brake 96 is engaged at 2 and 4 gear, and brake 106 is engaged at 1 gear degree. OBJECT The planetary gearbox, with eight forward and four reverse gear ratios, five friction and five clutch friction control elements, characterized by five planetary rows (11) , 21, 31, 41, 51), consisting of co-wheels (14, 24, 34, 44, 54) of the first, second, third, fourth and fifth planetary rows, the crown wheel (14) of the first ; the planetary gear is coupled to the inlet shaft (1) of the stepped gearbox, the ring gear (24) of the second planetary gear is coupled to the rotating portion (65J of the shiftable friction brake (66) and the internal rotating portion (17) of the movable friction clutch (16J, the crown wheel (34) of the third planetary row is a joint with the central wheel (12) of the first planetary row and the satellite carrier (3) on which the single satellites (23J of the second planet 'row, crown wheel) are stored (44) a fourth planetary array coupled to the outer rotary portions (48,58) of the reversible friction clutches (46, 56) of the fifth planetary gear (54) of the planetary gear output shaft (7), the sun gear (12, 22, 32, 42, 52 J of the first, second, third, fourth and fifth planetary rows, wherein the second and third planetary wheels (22, 23) of the planetary array are connected to a rotational the portion (85) of the shifting friction clutch (86) and the outer rotating portion (33) of the shifting friction clutch (36J, the central wheel (42) of the fourth planetary ratchet connected to the outer rotating portion)

2 S 9

3 S6 (28) of a friction clutch (26) and with internal rotating parts (37, 47) of dilutable friction clutches (36, 46) and a central wheel (52) of a fifth planetary series connected to a rotary part (95) the friction brake (96) and the internal rotary part (57) of the friction clutch (56), the simple satellites (13, 23, 33, 43, 53) of the first, second, third, fourth and fifth planet series, with simplicity ( 13) of the first planetary array are supported on a satellite carrier (2) which is also connected to the outer rotary portion (18) of the shift friction clutch (16) and the internal rotary portion (18). ) of a shear clutch (16) and an internal rotational time (25) of a second shifting friction clutch (26), single satellites (33) of the third shelf row being stored on a satellite-to-in carrier (4) at the same time it is connected to the rotating part (75) of the friction brake (76) and the simple satellites (43) are stored a satellite carrier (5) which is at the same time coupled to a rotating part (105) of a shiftable brake (106) and to a satellite carrier (6) on which are mounted simple satellites (53) of the fifth planetary array. 1 sheet of drawings