RU156703U1 - Планетарная коробка передач транспортной машины - Google Patents

Abstract

Планетарная коробка передач, содержащая размещенные в корпусе планетарную передачу и связанный с ней своим валом редуктор с планетарным рядом, при этом упомянутая планетарная передача связана с входным валом коробки передач и выполнена с возможностью включения ступеней переднего хода посредством фрикционных муфт и фрикционных тормозов, а упомянутый редуктор соединен с выходным валом коробки передач, отличающаяся тем, что она снабжена двумя фрикционными муфтами, установленными на валу редуктора и выполненными с возможностью избирательного включения, при этом одна из них соединена с выходным валом коробки передач, а другая соединена с солнечной шестерней планетарного ряда редуктора, при этом коронная шестерня планетарного ряда редуктора соединена с упомянутым корпусом.

Description

В планетарных коробках передач переключения ступеней обычно выполняется с помощью фрикционных муфт и фрикционных тормозов, т.е. фрикционов. При этом на каждой ступени планетарной коробки передач включаются два-три фрикциона, 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.

Самые большие потери мощности наблюдаются на высшей ступени коробки передач при выключенных фрикционных тормозах первой ступени и ступени заднего хода, передающих наибольший крутящий момент, т.к. содержат большое число фрикционных дисков.

Целью разработки новой планетарной коробки передач является существенное снижение потерь мощности благодаря ликвидации фрикционного тормоза заднего хода.

На фиг. 1 - изображена кинематическая схема планетарной ступенчатой коробки передач по патенту на полезную модель №137586, где ступень заднего хода включается фрикционным тормозом; на фиг. 2 - кинематическая схема ступенчатой планетарной передачи с включением ступени заднего хода зубчатой муфтой; на фиг. 3 - таблица с возможными передаточными числами ступеней и фрикционами, включаемыми на каждой ступени, и приведены конструктивные параметры K1, K2 и K3 трех планетарных рядов; на фиг. 4 - представлена новая кинематическая схема ступенчатой планетарной коробки передач; на фиг. 5 - таблица с передаточными числами и фрикционами, включаемыми на каждой ступени, для схемы по фиг. 4.

Кинематические схемы планетарных коробок передач принято сравнивать по условной мощности потерь N_ус на каждой ступени, равной произведению относительного крутящего момента фрикциона M_отн на относительную частоту n_отн проскальзывания фрикционных дисков.

В известных схемах по фиг. 1 и фиг. 2 согласно таблице на фиг. 3 относительный максимальный крутящий момент на фрикционном тормозе T2 будет равен M_отн=U1-1=10,58.

При включении ступени U8 (прямая передача) фрикционный тормоз T2 выключен, поэтому относительная частота проскальзывания фрикционных дисков в тормозе T2 равна n_отн=1. Следовательно, условная мощность потерь в тормозе T2 на ступени U8 будет равна N_ус=10,58.

Новая кинематическая схема планетарной ступенчатой коробки передач (фиг. 4) содержит планетарную ступенчатую передачу 1 и приводимый от планетарной передачи 1, редуктор 2, размещенные в корпусе 3. Планетарная передача 1 содержит два планетарных ряда 4 и 5. Планетарный ряд 4 соединен с входным валом 6 коробки передач. Управление планетарным рядом 4 выполняет фрикционный тормоз 7(T1). Планетарный ряд 5 управляется от фрикционного тормоза 8(T2) и фрикционных муфт 9(C1) и 10(C2). Включение ступени заднего хода выполняется, например, зубчатой муфтой 11(MR) или фрикционным тормозом TR, как в схеме по фиг. 1.

Сравнение новой планетарной коробки передач по фиг. 4 и известной коробки передач по фиг. 2 показывает, что они имеют одинаковые кинематические схемы планетарных передач.

В новой кинематической схеме по фиг. 4 привод редуктора 2 от планетарной передачи 1 выполнен через вал 12. На валу 12 установлены две фрикционные муфты 13(C3) и 14(C4). Фрикционная муфта 13 через водило 15 планетарного ряда 16 редуктора 2 соединена с выходным валом 17 планетарной коробки передач.

Фрикционная муфта 14 соединена с солнечной шестерней 18 планетарного ряда 16 редуктора. При этом коронная шестерня 19 планетарного ряда 16 соединена с корпусом 3.

В таблице на фиг. 5 приведены позиции фрикционов, включаемых на каждой ступени новой коробки передач по фиг. 4, которые также обозначены терминами, принятыми в технической литературе: C-фрикционные муфты и T-фрикционные тормозы.

На ступенях прямого хода U6-U8 включена фрикционная муфта 13(C3), а фрикционная муфта 14(C4) выключена и ее фрикционные диски проскальзывают. Поэтому, на этих ступенях крутящий момент от планетарной передачи 1 передается через водило 15 планетарного ряда 16 редуктора непосредственно на выходной вал 17. При этом условный максимальный крутящий момент на фрикционных муфтах 13(C3) и 14(C4) будет равен условному крутящему моменту на фрикционной муфте 10(C2) ступени U6, т.е. M_усл=1,887.

На ступени U8 условная частота вращения вала 12 и водила 15 равна 1,0.

Для определения относительной частоты проскальзывания фрикционных дисков в фрикционной муфте 14(C4) необходимо определить относительную частоту вращения солнечной шестерни 18. Это достигается решением уравнения планетарного ряда 16 при частоте водила равном 1, частоте коронной шестерни равной нулю и конструктивному параметру планетарного ряда K3=3.

В результате получаем, что относительная частота солнечной шестерни 18 равна K3+1 и имеет одинаковое направление с условной частотой вала 12. Поэтому разность частот вращения в фрикционной муфте 14(C4) будет равна К3.

Следовательно, на ступени U8 в новой коробки передач по фиг. 4 условная мощность потерь в фрикционной муфте 14(C4) будет равна N_ус=1,887 K3=5,66, что в 1,869 раза меньше, чем в известных планетарных коробках передач по фиг. 1 и фиг. 2.

На ступени U7 потери в фрикционной муфте С4 снижаются до N_ус=3,94. На ступени U6 N_ус=2,95, а на U5 N_ус=1,93.

При включении ступеней U1 и U5 крутящий момент на фрикционной муфте C1 возрастает из-за включения фрикционного тормоза 8(T2). Это требует повышения давления в устройстве управления фрикционами 13(C3) и 14(C4). На величину условных потерь мощности в фрикционной муфте 14C4 это не сказывается, т.к. потери рассчитываются когда муфта находится в выключенном состоянии.

При включении ступеней U1-U4 фрикционная муфта 13С3 выключается, но включается фрикционная муфта 14С4, поэтому крутящий момент с планетарной передачи 1 через вал 12 подается на солнечную шестерню 18 планетарного ряда 16, что приводит к включению в работу планетарного ряда 16, имеющего передаточное число К3+1=4.

Claims (1)

1. Планетарная коробка передач, содержащая размещенные в корпусе планетарную передачу и связанный с ней своим валом редуктор с планетарным рядом, при этом упомянутая планетарная передача связана с входным валом коробки передач и выполнена с возможностью включения ступеней переднего хода посредством фрикционных муфт и фрикционных тормозов, а упомянутый редуктор соединен с выходным валом коробки передач, отличающаяся тем, что она снабжена двумя фрикционными муфтами, установленными на валу редуктора и выполненными с возможностью избирательного включения, при этом одна из них соединена с выходным валом коробки передач, а другая соединена с солнечной шестерней планетарного ряда редуктора, при этом коронная шестерня планетарного ряда редуктора соединена с упомянутым корпусом.

   

Images