RU137586U1 - Планетарная коробка передач транспортной машины - Google Patents

Abstract

1. Планетарная коробка передач, содержащая размещенные в корпусе соединенный с выходным валом планетарный ступенчатый редуктор и приводимую от входного вала планетарную ступенчатую передачу, ступени в которых включаются с помощью фрикционных муфт и фрикционных тормозов, при этом планетарная ступенчатая передача содержит два планетарных ряда с соединенными между собой водилами, соединенную с фрикционным тормозом солнечную шестерню первого планетарного ряда и коронную шестерню, соединенную с солнечной шестерней второго планетарного ряда, отличающаяся тем, что снабжена двумя фрикционными муфтами, соединенными с планетарным ступенчатым редуктором, при этом одна фрикционная муфта соединена с коронной шестерней, а другая - с водилом второго планетарного ряда, а коронная шестерня первого планетарного ряда соединена с входным валом.2. Планетарная ступенчатая передача по п.1, отличающаяся тем, что введен фрикционный тормоз заднего хода, соединенный с водилом второго планетарного ряда.3. Планетарная ступенчатая передача по п.1, отличающаяся тем, что введена зубчатая муфта для соединения на ступени заднего хода водила второго планетарного ряда с корпусом.4. Планетарная ступенчатая передача по п.1, отличающаяся тем, что введен дополнительный фрикционный тормоз, соединенный с коронной шестерней второго планетарного ряда.

Description

В планетарных передачах переключения ступеней выполняются с помощью дисковых фрикционных муфт и фрикционных тормозов. При этом на каждой ступени планетарной коробки передач включаются два-три фрикционных элемента, а остальные фрикционные муфты и тормозы находятся в выключенном состоянии. Их фрикционные диски проскальзывают относительно фрикционных дисков соединенных с корпусами муфт и тормозов, что вносит потери мощности.

Наибольшие потери мощности обычно наблюдаются в выключенных фрикционных тормозах первой передачи и ступени заднего хода, содержащих до 8-9 фрикционных дисков, на высших ступенях коробки передач, когда относительные скорости проскальзывания фрикционных дисков самые большие. Суммарные потери мощности от проскальзывания фрикционных дисков в выключенных фрикционных муфтах и тормозах планетарной коробки передач могут достигать нескольких десятков лошадиных сил.

Известны планетарные коробки передач транспортных машин, выполненных в виде блока из двух последовательно соединенных валом планетарной двухступенчатой передачи и планетарного трехступенчатого редуктора, снабженного ступенью заднего хода.

К ним относятся планетарные 6-ти ступенчатые коробки передач фирмы «Renk» и «Mercedes-Benz» [Л1].

Недостатком этих планетарных коробок передач является большой реактивный крутящий момент на фрикционном тормозе заднего хода, установленного в планетарном редукторе. Кроме того, в приведенных планетарных коробках передач на ступенях U3 и U5 необходимо переключать одновременно два фрикционных элемента, что усложняет систему гидроуправления. При этом коробка передач «Renk» содержит четыре планетарных ряда.

Планетарная коробка «Mercedes-Benz» содержит планетарный трехступенчатый редуктор, выполненный по схеме «Симпсон». Общее число планетарных рядов равно трем.

При этом планетарный тормоз заднего хода используется и на первой ступени, что затрудняет снижение потерь мощности. К недостаткам кинематической схемы «Симпсон», содержащей два планетарных ряда, также следует отнести конструктивную сложность из-за размещения первого планетарного ряда внутри вращаемой цилиндрической оболочки.

Известна также кинематическая схема планетарной трехступенчатой передачи содержащей два планетарных ряда, водила которых соединены между собой, приводимых от входного вала через две фрикционные муфты. Солнечная шестерня первого планетарного ряда соединена с фрикционным тормозом, а выходным звеном этой передачи является коронная шестерня второго планетарного ряда [Л2]. При этом авторы указанной книги отмечают, что приведенная кинематическая схема отличается сложностью и вряд ли может быть рекомендована для конструкторской разработки.

С учетом изложенного разработана новая кинематическая схема планетарной ступенчатой передачи с двумя планетарными рядами, лишенная недостатков известных аналогов, которая совместно с планетарным двухступенчатым редуктором является планетарной 6-ти ступенчатой коробкой передач для транспортных машин.

Это достигнуто благодаря тому, что водила планетарных рядов соединены между собой, солнечная шестерня первого планетарного ряда соединена с фрикционным тормозом, коронная шестерня первого планетарного ряда соединена с входным валом и солнечной шестерней второго планетарного ряда, при этом коронная шестерня второго планетарного ряда и водило второго планетарного ряда соединены фрикционными муфтами с входным валом планетарного ступенчатого редуктора.

Разработано два варианта реализации ступени заднего хода в планетарной ступенчатой передаче - с использованием фрикционного тормоза и зубчатой муфты, что снижает потери мощности. Кроме того, предусмотрено введение дополнительного фрикционного тормоза, соединенного с коронной шестерней второго планетарного ряда, что делает планетарную передачу четырехступенчатой, а планетарную коробку передач восьмиступенчатой.

На фиг. 1 - изображена кинематическая схема планетарной коробки передач; на фиг. 2 - таблица включений фрикционных муфт и тормозов планетарной коробки передач, имеющей 6 ступеней; на фиг. 3 - таблица включений муфт и тормозов планетарной коробки передач, имеющей 8 ступеней; на фиг. 4 - вариант кинематической схемы по фиг. 1, с включением ступени заднего хода зубчатой муфтой.

Планетарная коробка передач по фиг. 1 состоит из планетарного ступенчатого редуктора 1, соединенного с выходным валом 2 и планетарной ступенчатой передачи 3.

Планетарная ступенчатая передача 3 соединена с планетарным ступенчатым редуктором 1 валом 4.

Планетарный ступенчатый редуктор 1 содержит планетарный ряд 5, соединенный с выходным валом 2. Коронная шестерня 6 планетарного ряда 5, затормаживаемая фрикционным тормозом 7, соединена с фрикционной муфтой 8.

Солнечная шестерня 9 планетарного ряда 5 соединена с валом 4.

Планетарная ступенчатая передача 3 содержит два планетарных ряда 10 и 11, водила которых соединены валом 12.

Солнечная шестерня 13 планетарного ряда 10 соединена с фрикционным тормозом 14, а коронная шестерня 15 соединена с входным валом 16 и с солнечной шестерней 17 планетарного ряда 11.

Водило 18 планетарного ряда 11 через фрикционную муфту 19 соединено с валом 4, а коронная шестерня 20 соединена с валом 4 через фрикционную муфту 21.

Кроме того, водило 18 планетарного вала 11 соединено с фрикционным тормозом заднего хода 22.

В схеме по фиг. 1 также предусмотрен дополнительный фрикционный тормоз 23, соединенный с коронной шестерней 20 второго планетарного ряда. Все фрикционные тормозы соединены с корпусом 24 планетарной коробки передач.

В таблице на фиг. 2 показаны включаемые фрикционные муфты и тормозы на передачах 6-ти ступенчатой коробки передач, а на фиг. 3 - таблица 8-ми ступенчатого варианта коробки передач. Одновременно, для наглядности, в приведенных таблицах все фрикционные включаемые элементы также обозначены принятыми в технической литературе индексами: C-муфты, а T-тормозы.

Вариант кинематической схемы планетарной коробки передач (фиг. 4) снабжен перемещаемой в осевом направлении зубчатой муфтой 25 (МК) для включения ступени заднего хода, взамен фрикционного тормоза 22 (ТК) на фиг. 1. Применение такого технического решения в кинематической схеме по фиг. 4 возможно, т.к. включение ступени заднего хода выполняется на остановленной транспортной машине и на других ступенях зубчатая муфта 25 не используется.

Ступень заднего хода включается из положения нейтрали в коробке передач, когда фрикционные муфты C1, C2, C3 и фрикционные тормозы T1, T2 и T3 выключены, а двигатель машины работает на минимальной частоте холостого хода. Однако, из-за наличия остаточного момента трения в фрикционном тормозе T1, водило 18 планетарного ряда 11 может проворачиваться.

Поэтому, перед включением ступени заднего хода, выполняемое соединением зубчатой муфтой 25 водила 18 с корпусом 24, необходимо водило 18 затормаживать.

Это возможно, например, кратковременным включением (на 0,5-1.0c) фрикционных муфт 8 и 19.

Радикальным способом остановки водила 18 является применение тормозка, включаемого перед перемещением зубчатой муфты 25 в направлении к водилу 18.

При выключенной ступени заднего хода зубчатая муфта 25 во время движения транспортной машины не создает потери мощности, т.е. планетарная коробка передач становится более экономичной.

Кроме того, применение зубчатой муфты 25 взамен фрикционного тормоза заднего хода 22 упрощает конструкцию планетарной коробки передач и уменьшает момент инерции вращающихся масс, что способствует более плавному переключению фрикционов.

Источники, принятые во внимание.

1. Косов В.П. Проектирование гидромеханических передач транспортных машин. Курган. Изд.КГУ.2000.

2. Кудрявцев В.Н. Планетарные передачи. Спрвочник. Прототип КП3244-15. Л. Машиностроение. 1977.

Claims (4)

1. Планетарная коробка передач, содержащая размещенные в корпусе соединенный с выходным валом планетарный ступенчатый редуктор и приводимую от входного вала планетарную ступенчатую передачу, ступени в которых включаются с помощью фрикционных муфт и фрикционных тормозов, при этом планетарная ступенчатая передача содержит два планетарных ряда с соединенными между собой водилами, соединенную с фрикционным тормозом солнечную шестерню первого планетарного ряда и коронную шестерню, соединенную с солнечной шестерней второго планетарного ряда, отличающаяся тем, что снабжена двумя фрикционными муфтами, соединенными с планетарным ступенчатым редуктором, при этом одна фрикционная муфта соединена с коронной шестерней, а другая - с водилом второго планетарного ряда, а коронная шестерня первого планетарного ряда соединена с входным валом.

2. Планетарная ступенчатая передача по п.1, отличающаяся тем, что введен фрикционный тормоз заднего хода, соединенный с водилом второго планетарного ряда.

3. Планетарная ступенчатая передача по п.1, отличающаяся тем, что введена зубчатая муфта для соединения на ступени заднего хода водила второго планетарного ряда с корпусом.

4. Планетарная ступенчатая передача по п.1, отличающаяся тем, что введен дополнительный фрикционный тормоз, соединенный с коронной шестерней второго планетарного ряда.

Images