DE3123868A1 - Multi-speed planetary variable-speed transmission (gearbox) - Google Patents

Multi-speed planetary variable-speed transmission (gearbox)

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DE3123868A1 DE19813123868 DE3123868A DE3123868A1 DE 3123868 A1 DE3123868 A1 DE 3123868A1 DE 19813123868 DE19813123868 DE 19813123868 DE 3123868 A DE3123868 A DE 3123868A DE 3123868 A1 DE3123868 A1 DE 3123868A1
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Description

PRAGA Zavody Klementa Gottwalda, narodni podnikPRAGA Zavody Klementa Gottwalda, narodni podnik

Prag 9, CSSRPrague 9, CSSR

Mehrstufiges Planetenwechselge.trlebeMulti-stage change of planets

Die Erfindung betrifft ein Planetenwechselgetriebe für Motorfahrzeuge und Baumaschinen, das aus vier einfachen Planetengetrieben, aus zwei bis drei Kupplungen und vier Bremsen gebildet ist.The invention relates to a planetary change gear for motor vehicles and construction machinery, which consists of four simple Planetary gear, made up of two to three clutches and four brakes.

Herkömmliche Planetenwechselgetriebe mit fünf Vorwärtsstufen sind nach dem kinematischen Schema "Simpson" oder "Wilson" mit zusätzlichen Getrieben für die niedrigsten Stufen aufgebaut. Ihre Nachteile sind hohe relative Drehzahlen der Umlaufräder und große Drehmomente in einigen Stufen, was hohe Ansprüche an die Lager der Umlaufräder stellt und die Belastbarkeit und Lebensdauer des Wechselgetriebes begrenzt. Auch eine optimale Abstufung der Übersetzungsverhältnisse ist erschwert.Conventional planetary change gear with five forward stages are according to the kinematic scheme "Simpson" or "Wilson" with additional gears for the lowest Levels built up. Their disadvantages are high relative speeds of the planetary gears and large torques in some Stages, which places high demands on the bearings of the planetary gears and the load capacity and service life of the Change gear limited. Optimal gradation of the gear ratios is also made more difficult.

Die bekannten sechsstufigen Planetenwechselgetriebe benutzen das kinematische Schema, das aus dem 3+1° Getriebe und einer vorgeschalteten Splittergruppe oder Bereichsgruppe ausgeht. Ein Nachteil einer solchen Anord-The well-known six-stage planetary change gear use the kinematic scheme consisting of the 3 + 1 ° gear and an upstream splitter group or range group goes out. A disadvantage of such an arrangement

233-(S 9879)-Sd-E233- (S 9879) -Sd-E

nung ist die gleichzeitige Schaltung der zwei Kupplungen oder Bremsen zwischen einigen Stufen, was die Kontinuität der Schaltung verschlechtert.tion is the simultaneous switching of two clutches or brakes between some stages, which ensures continuity the circuit deteriorated.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein mehrstufiges Schaltgetriebe der angegebenen Gattung zu schaffen, das weitgehend ruckfreie Schaltvorgänge und durch Verringerung der Drehzahlen und Momente der Mitnehmer auch geringere Lagerbelastungen der Planetenrad-Mitnehmer ermöglicht.The object of the invention is to create a multi-stage gearbox of the specified type that largely Jerk-free switching processes and, by reducing the speeds and torques of the drivers, also lower bearing loads the planetary gear driver enables.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ausgangswelle mit einem Mitnehmer des vierten Getriebes fest verbunden ist; das Außenrad des vierten Getriebes mit dem Mitnehmer des dritten Getriebes und mit dem Außenrad des zweiten Getriebes fest verbunden ist; das Außenrad des ersten Getriebes mit dem Mitnehmer des zweiten Getriebes und mit dem Außenrad des dritten Getriebes fest verbunden ist; die Eingangswelle mittels der Kupplung der Vorwärtsgänge mit der Welle der Vorwärtsgänge kuppelbar ist, die mit dem Sonnenrad des dritten Getriebes und mit dem Sonnenrad des vierten Getriebes und mittels der Kupplung des Rückwärtsganges mit der Welle des Rückwärtsganges fest verbunden ist, die mit dem Sonnenrad des ersten Getriebes und mit dem Sonnenrad des zweiten Getriebes fest verbunden ist, wobei das Getriebegehäuse mittels der ersten Bremse mit der Welle des Rückwärtsganges, mittels der zweiten Bremse mit dem Mitnehmer des ersten Getriebes, mittels der dritten Bremse mit dem Außenrad des ersten Getriebes und mittels der vierten Bremse mit dem Außenrad des vierten Getriebes kuppelbar ist. Es ist vorteilhaft, die Eingangswelle mittels einer Schnellgang-Kupplung mit einer Schnellgang-Welle zu verbinden und dieses weiter mit dem Mitnehmer des zweiten Getriebes zu verbinden. This object is achieved according to the invention in that the output shaft is firmly connected to a driver of the fourth gear; the outer gear of the fourth gear is firmly connected to the driver of the third gear and to the outer gear of the second gear; the outer gear of the first gear with the driver of the second gear and with the outer gear of the third gear is firmly connected; the input shaft by means of the coupling of the forward gears with the shaft of the forward gears can be coupled to the sun gear of the third gear and to the sun gear of the fourth gear and means the reverse gear clutch is firmly connected to the reverse gear shaft that is connected to the sun gear of the first gear and is firmly connected to the sun gear of the second gear, the gear housing by means of the first brake with the shaft of the reverse gear, by means of the second brake with the driver of the first Transmission, by means of the third brake with the outer wheel of the first transmission and by means of the fourth brake with the outer wheel of the fourth gear can be coupled. It is advantageous to use an overdrive clutch to connect the input shaft to connect with an overdrive shaft and to connect this to the driver of the second gear.

Durch die Ausführung des Wechselgetriebes nach der Erfindung werden niedrigere relative Drehzahlen und kleinere Belastungen der Planetengetriebe erzielt, wodurch sich die Lebensdauer der Lager und der Verzahnung erhöht. Weiter wird die gleichzeitige Schaltung von zwei Schaltelementen beseitigt, was zur Verbesserung der Kontinuität der Schaltung beiträgt.The execution of the change gear according to the invention are lower relative speeds and smaller Loads the planetary gear achieved, which increases the service life of the bearings and the gearing. Furthermore, the simultaneous switching of two switching elements is eliminated, which improves the continuity contributes to the circuit.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen;The following are exemplary embodiments of the invention described with reference to the drawing. Show it;

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines 5+3 Grundwechselgetriebes,Fig. 1 is a schematic representation of a 5 + 3 basic gearbox,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des erweiterten Grundwechselgetriebes auf 7+3 mit Schnellgang,Fig. 2 is a schematic representation of the expanded Basic change gear on 7 + 3 with overdrive,

Fig. 3 eine Tabelle der Zahl der Zähne der Außen- und Sonnenräder von einzelnen Getrieben der beiden Wechselgetriebe,Fig. 3 is a table of the number of teeth of the outer and sun gears of individual transmissions the two change gears,

Fig. 4 eine Tabelle der Schaltung und die erreichbaren Übersetzungsverhältnisse des Grundwechselgetriebes nach Fig. 1,Fig. 4 is a table of the circuit and the achievable gear ratios of the basic gearbox according to Fig. 1,

Fig. 5 eine Tabelle der Schaltung für das Wechselgetriebe nach Fig. 2.FIG. 5 shows a table of the circuit for the change gear according to FIG. 2.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist eine Ausgangswelle 4 mit einem Mitnehmer eines vierten Planetengetriebes D fest verbunden. Das Außenrad eines ersten Planetengetriebes A ist mit dem Mitnehmer eines zweiten Planetengetriebes B und mit dem Außenrad eines dritten PlanetengetriebesAs can be seen from Fig. 1, an output shaft 4 with a driver of a fourth planetary gear D firmly connected. The outer wheel of a first planetary gear A is with the driver of a second planetary gear B and with the outer wheel of a third planetary gear

C fest verbunden. Das Außenrad des vierten Planetengetriebes D ist mit dem Mitnehmer des dritten Planetengetriebes C und mit dem Außenrad des zweiten Planetengetriebes B fest verbunden. Eine Kupplung S 1 der Vorwärtsgänge verbindet eine Eingangswelle 1 mit einer Welle 2 für die Vorwärtsgänge, die mit den Sonnenrädern des dritten und des vierten Planetengetriebes C, D fest verbunden ist. Eine Kupplung S 2 für den Rückwärtsgang verbindet die Eingangswelle 1 mit einer Welle 3 für den Rückwärtsgang, die mit dem Sonnenrad des ersten und zweiten Planetengetriebes A und B fest verbunden ist. Das Getriebegehäuse 5 ist mittels einer ersten Bremse B 1 mit der Welle 3 für den Rückwärtsgang, mittels einer zweiten Bremse B 2 mit dem Mitnehmer des ersten Planetengetriebes A, mittels einer dritten Bremse B 3 mit dem Außenrad des ersten Planetengetriebes A und mittels einer vierten Bremse B 4 mit dem Außenrad des vierten Planetengetriebes D verbunden.C firmly connected. The outer wheel of the fourth planetary gear D is with the driver of the third planetary gear C and firmly connected to the outer wheel of the second planetary gear B. A clutch S 1 of the forward gears connects an input shaft 1 with a shaft 2 for the forward gears, which are connected to the sun gears of the third and fourth planetary gears C, D is firmly connected. A clutch S 2 connects for reverse gear the input shaft 1 with a shaft 3 for reverse gear, which is connected to the sun gear of the first and second Planetary gear A and B is firmly connected. The transmission housing 5 is by means of a first brake B 1 with the Shaft 3 for the reverse gear, by means of a second brake B 2 with the driver of the first planetary gear A, by means of a third brake B 3 with the outer wheel of the first planetary gear A and by means of a fourth brake B 4 with the outer gear of the fourth planetary gear D tied together.

Im ersten Vorwärtsgang 1° sind die Kupplung S 1 der Vorwärtsgänge und die vierte Bremse B 4 gekuppelt. Das vierte Planetengetriebe D arbeitet als einfaches Planetengetriebe und die Planetengetriebe A, B und C rotieren frei ohne Belastung.In the first forward gear 1 °, the clutch S 1 of the forward gears and the fourth brake B 4 are coupled. That fourth planetary gear D works as a simple planetary gear and the planetary gears A, B and C rotate freely without burden.

Im zweiten Vorwärtsgang 11° sind die Kupplung S 1 der Vorwärtsgänge und die dritte Bremse B 3 eingerückt. Das dritte und vierte Planetengetriebe C und D arbeiten als ein zusammengesetztes Planetengetriebe. Die Getriebe A und B rotieren frei ohne Belastung.In the second forward gear 11 °, the clutch S 1 is the Forward gears and the third brake B 3 engaged. The third and fourth planetary gears C and D work as a compound planetary gear. The gears A and B rotate freely with no load.

Im dritten Vorwärtsgang 111° sind die Kupplung S 1 und die zweite Bremse B 2 gekuppelt. Alle vier PlanetengetriebeIn the third forward gear 111 °, the clutch S 1 and the second brake B 2 is coupled. All four planetary gears

A bis D arbeiten als ein zusammengesetztes Differentialgetriebe .A through D work as a compound differential gear .

Im vierten Vorwärtsgang IV° sind die Kupplung der Vorwärtsgänge und die erste Bremse B 1 gekuppelt. Die Planetengetriebe B, C und D arbeiten als ein zusammengesetztes Differentialgetriebe und das erste Planetengetriebe A rotiert frei ohne Belastung.In the fourth forward gear IV °, the clutch of the forward gears and the first brake B 1 are coupled. the Planetary gears B, C and D work as a compound differential gear and the first planetary gear A rotates freely with no load.

Im fünften Vorwärtsgang V° sind die Kupplung S 1 der Vorwärtsgänge und die Kupplung S 2 des Rückwärtsganges gekuppelt. Der ganze Planetenteil dreht sich als ein Ganzes.In the fifth forward gear V °, the clutch S 1 is the Forward gears and the clutch S 2 of the reverse gear are coupled. The whole planet part rotates as a whole.

Im ersten Rückwärtsgang R 1° sind die Kupplung S 2 des Rückwärtsganges und die vierte Bremse B 4 eingerückt. Das zweite, dritte und vierte Planetengetriebe B, C, D arbeiten als ein zusammengesetztes Differentialgetriebe. Das erste Planetengetriebe A rotiert frei ohne Belastung.In the first reverse gear R 1 °, the clutch S 2 of the reverse gear and the fourth brake B 4 are engaged. The second, third and fourth planetary gears B, C, D work as a compound differential gear. The first planetary gear A rotates freely with no load.

Im zweiten Rückwärtsgang R 11° sind die Kupplung S 2 des Rückwärtsganges und die dritte Bremse B 3 gekuppelt. Die Planetengetriebe B, C und D arbeiten als ein zusammengesetztes Differentialgetriebe. Das erste Planetengetriebe A rotiert frei ohne Belastung.The clutch S 2 is in the second reverse gear R 11 ° of the reverse gear and the third brake B 3 coupled. The planetary gears B, C and D work as a compound Differential gear. The first planetary gear A rotates freely with no load.

Im dritten Rückwärtsgang R 111° sind die Kupplung S des Rückwärtsganges und die zweite Bremse B 2 gekuppelt. Alle vier Planetengetriebe A, B, C und D arbeiten als ein zusammengesetztes Differentialgetriebe.The clutch S is in the third reverse gear R 111 ° of the reverse gear and the second brake B 2 coupled. All four planetary gears A, B, C and D work as one compound differential gear.

Die in der Tabelle gemäß Fig. 4 angegebene Anzahl der Arbeitsregime des erfindungsgemäßen Getriebes ist die maximale, wobei nicht alle erreichbaren Übersetzungsstufen ausgenutzt werden müssen. The number of working modes of the transmission according to the invention given in the table according to FIG. 4 is the number maximum, whereby not all achievable translation levels have to be used.

Aus dem vorstehend beschriebenen Grundwechselgetriebe nach Fig. 1 wird das 7+3° Schnellganggetriebe nach Fig. 2 durch Zugabe einer Schnellgang-Kupplung S gewonnen, welche die Eingangswelle 1 mit einer Schnellgangwelle 6 verbindet. Diese Welle 6 ist mit dem Mitnehmer des zweiten Planetengetriebes B fest verbunden.The basic change-speed transmission according to FIG. 1 described above becomes the 7 + 3 ° overdrive transmission 2 obtained by adding an overdrive clutch S, which connects the input shaft 1 with an overdrive shaft 6 connects. This shaft 6 is firmly connected to the driver of the second planetary gear B.

Die Übersetzungsstufen I-IV dieses Getriebes und die Rückwärtsgänge RI-R III entsprechen hinsichtlich Schaltungsart, Übersetzungsverhältnis (siehe Fig. 4 und Fig. 5) und Leistungsfluß den Übersetzungsstufen 1° - IV° und den Rückwärtsgängen RI-R III des Grundwechselgetriebes nach Fig. 1.The gear ratios I-IV of this gearbox and the reverse gears RI-R III correspond in terms of shift type, gear ratio (see Fig. 4 and Fig. 5) and power flow of the gear ratios 1 ° - IV ° and the reverse gears RI-R III of the basic gearbox according to Fig. 1.

Im fünften Vorwärtsgang V° sind die Kupplung S 1 der Vorwärtsgänge und die Sehnellgangkupplung S 3 eingerückt. Der ganze Planetenteil dreht sich als ein Ganzes. In the fifth forward gear V °, the clutch S 1 of the forward gears and the close-coupled gear clutch S 3 are engaged. The whole planet part rotates as a whole.

Im sechsten Vorwärtsgang VI° sind die Schnellgangkupplung S 3 und die erste Bremse B 1 gekuppelt. Die Planetenradsätze B, C und D arbeiten als ein zusammengesetztes Getriebe. Das erste Planetengetriebe A rotiert frei ohne Belastung.In the sixth forward gear VI °, the overdrive clutch S 3 and the first brake B 1 are coupled. the Planetary gear sets B, C and D work as a compound Transmission. The first planetary gear A rotates freely with no load.

Im siebten Vorwärtsgang VII sind die Schnellgangkupplung S 3 und die zweite Bremse B 2 gekuppelt. Alle vier Getriebe A, B, C, D bilden ein zusammengesetztes Planetengetriebe.In the seventh forward gear VII, the overdrive clutch S 3 and the second brake B 2 are coupled. All four gears A, B, C, D form a compound planetary gear.

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Claims (2)

( 1 ./Mehrstufiges Planetenwechselgetriebe, insbesondere für Motorfahrzeuge und Baumaschinen, das aus vier einfachen Planetengetrieben A bis D, zwei Kupplungen und vier Bremsen gebildet ist.(1 ./Multi-stage planetary change gear, especially for Motor vehicles and construction machinery consisting of four simple planetary gears A to D, two clutches and four brakes is formed. dadurchthrough this gekennzeichnet , marked , daß die Ausgangswelle (4) mit einem Mitnehmer des vierten Getriebes (D) fest verbunden ist, das Außenrad des vierten Getriebes (D) mit dem Mitnehmer des dritten Getriebes (C) und mit dem Außenrad des zweiten Getriebes (B) fest verbunden ist, das Außenrad des ersten Getriebes (A) mit dem Mitnehmer des zweiten Getriebes (B) und mit dem Außenrad des dritten Getriebes (C) fest verbunden ist, die Eingangswelle (1) mittels der Kupplung (S 1) der Vorwärtsgänge mit der Welle (2) der Vorwärtsgänge kuppelbar ist, die mit dem Sonnenrad des dritten Getriebes (C) und mit dem Sonnenrad des vierten Getriebes (D), . und mittels der Kupplung (S 2) des Rückwärtsganges mit der Welle (3) des Rückwärtsganges fest verbunden ist, die mit dem Sonnenrad des ersten Getriebes (A) und mit dem Sonnenrad des zweiten Getriebes (B) fest verbunden ist, wobei das Getriebegehäuse (5) mittels der ersten Bremse (B 1) mit der Welle (3) des Rückwärtsganges, mittels der zweiten Bremse (B 2) mit dem Mitnehmer des ersten Getriebes (Ä), mittels der dritten Bremse (B 3) mit that the output shaft (4) is firmly connected to a driver of the fourth gear (D), the outer wheel of the fourth gear (D) with the driver of the third gear (C) and with the outer gear of the second gear (B) is firmly connected, the outer gear of the first gear (A) with the driver of the second gear (B) and firmly connected to the outer gear of the third gear (C) is, the input shaft (1) by means of the clutch (S 1) the forward gears can be coupled to the shaft (2) of the forward gears, which is connected to the sun gear of the third gear (C) and with the sun gear of the fourth gear (D), . and by means of the clutch (S 2) of the reverse gear is firmly connected to the shaft (3) of the reverse gear, which are firmly connected to the sun gear of the first gear (A) and to the sun gear of the second gear (B) is, the transmission housing (5) by means of the first brake (B 1) with the shaft (3) of the reverse gear, by means of the second brake (B 2) with the driver of the first gear (Ä), by means of the third brake (B 3) 233-(S 9879J-Sd-E233- (S 9879J-Sd-E dem Außenrad des ersten Getriebes (A) und mittels der vierten Bremse (B 4) mit dem Außenrad des vierten Getriebes (D) kuppelbar ist.the outer gear of the first gear (A) and by means of the fourth brake (B 4) with the outer gear of the fourth gear (D) can be coupled. 2. Planetenwechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,2. planetary change gear according to claim 1, characterized, daß die Eingangswelle (1) mittels einer Schnellgang-Kupplung (S 3) mit einer Schnellgang-Welle (6) kuppelbar ist, die weiter mit dem Mitnehmer des zweiten Getriebes (B) verbunden ist.that the input shaft (1) by means of an overdrive clutch (S 3) can be coupled with an overdrive shaft (6) is, which is further connected to the driver of the second gear (B).
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