RU2006381C1

RU2006381C1 - Gearbox

Info

Publication number: RU2006381C1
Authority: RU
Inventors: В.И. Некрасов
Original assignee: Курганский машиностроительный институт
Priority date: 1992-09-01
Filing date: 1992-09-01
Publication date: 1994-01-30

Abstract

FIELD: road-building machines. SUBSTANCE: fitted on sun gear drive shaft 7 is tubular shaft 9 on which three gears 10, 11, 12 are installed for sliding. Two gears are combined into cluster. These gears are engaged with similar gears 3, 4 and 6 of primary shaft 2, and cluster is turned to other side. One additional clutch is arranged on tubular shaft 7 between separate gear and gear cluster, other clutch is fitted on tubular shaft hub at planetary gear side. Owing to increase in gearbox range and possibility of selection of optimum gear ratio, fuel consumption is reduced which makes it possible to operate engine under conditions providing minimum fuel consumption and reduced emission of harmful matter. EFFECT: reduced fuel consumption, enhanced environmental protection. 4 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, к трансмиссии транспортных машин. The invention relates to transport engineering, to the transmission of transport vehicles.

Известны агрегаты трансмиссии со ступенчатым изменением передаточных чисел, содержащие шестерни, валы, опоры, устройства переключения передач, применяемые на отечественных и зарубежных автомобилях. (Автомобили: конструкция, конструирование и расчет. Трансмиссия. -Под ред. А. И. Гришкевича. Минск, Выс. шк. , 1985, с. 240). Known transmission units with a step change of gear ratios, containing gears, shafts, bearings, gear shifting devices used on domestic and foreign cars. (Automobiles: design, construction and calculation. Transmission. - Ed. By A. I. Grishkevich. Minsk, Vys. Shk., 1985, p. 240).

Однако эти трансмиссионные агрегаты конструктивно сложны и металлоемки. However, these transmission units are structurally complex and metal-intensive.

Наиболее близкой к предлагаемой коробке передач (КП) является десятиступенчатая КП (авт. св. N 1146217, кл. В 60 К 17/06, 1985), состоящая из корпуса с размещенными в нем валами, шестернями внешнего зацепления, муфт управления, простого трехзвенного планетарного механизма, причем входной (первичный) и выходной (вторичный) валы несоосны. Closest to the proposed gearbox (KP) is a ten-speed KP (ed. St. N 1146217, class B 60 K 17/06, 1985), consisting of a housing with shafts, external gears, control clutches, a simple three-link gear located in it planetary mechanism, and the input (primary) and output (secondary) shafts are misaligned.

Однако такая КП имеет ограниченные эксплуатационные характеристики. However, such a gearbox has limited operational characteristics.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных характеристик транспортного средства за счет увеличения числа передач и диапазона КП, что также снижает расход топлива за счет возможности выбора оптимального передаточного числа трансмиссии, обеспечивающего работу двигателя в режиме минимального расхода топлива и выделения вредных веществ. The aim of the invention is to expand the operational characteristics of the vehicle by increasing the number of gears and gearbox range, which also reduces fuel consumption due to the possibility of choosing the optimal gear ratio of the transmission, ensuring the engine is running in the mode of minimum fuel consumption and emission of harmful substances.

Указанная цель достигается тем, что на валу привода солнечной шестерни расположен трубчатый вал, на котором свободно установлены три шестерни, причем две из них объединены в блок, эти шестерни зацеплены с аналогичными шестернями первичного вала, при этом блок развернут в другую сторону, одна дополнительная муфта расположена на трубчатом валу между отдельной шестерней и блоком, другая - на ступице трубчатого вала в сторону планетарного механизма. This goal is achieved by the fact that on the drive shaft of the sun gear there is a tubular shaft on which three gears are freely mounted, two of which are combined into a block, these gears are engaged with similar gears of the primary shaft, while the block is turned to the other side, one additional coupling located on the tubular shaft between the individual gear and the block, the other on the hub of the tubular shaft towards the planetary mechanism.

На фиг. 1 изображена схема КП, имеющая 20 передач для движения вперед и 4 передачи заднего хода; на фиг. 2 - лучевая диаграмма этой КП. Вертикальный луч соответствует передаточному числу, равному 1; луч, направленный направо, соответствует замедляющей передаче; чем положе луч, тем больше передаточное число; луч, направленный налево, - ускоряющей. In FIG. 1 shows a gearbox diagram having 20 gears for moving forward and 4 reverse gears; in FIG. 2 is a beam diagram of this KP. The vertical beam corresponds to a gear ratio of 1; a beam directed to the right corresponds to a deceleration gear; the better the beam, the greater the gear ratio; the beam directed to the left is accelerating.

В табл. 1 (см. фиг. 3) приведена работа муфт управления, показаны положения муфт и соединяемые ими детали. In the table. 1 (see Fig. 3) shows the operation of the control couplings, shows the positions of the couplings and the parts connected by them.

В табл. 2 (см. фиг. 4) представлена работа механизма переключения передач, показаны передачи и положения муфт, соответствующие этим передачам. In the table. 2 (see Fig. 4) shows the operation of the gearshift mechanism, shows the gears and the positions of the couplings corresponding to these gears.

В опорах корпуса КП 1 расположен первичный вал 2, на котором свободно установлены шестерни 3 и 4, объединенные в блок 5, а также шестерня 6. Параллельно валу 2 расположен вал 7 привода солнечной шестерни 8(а). На этом валу размещен трубчатый вал 9, на котором установлены шестерни 10-12, зацепленные с шестернями 3, 4 и 6 соответственно, причем шестерни 11 и 12 объединены в блок 13. На валу 7 также расположен трубчатый вал 14 привода водила 15 (h), на котором установлены сателлиты 16, зацепленные с эпициклическим колесом 17 (b) и солнечной шестерней 8 (а). Соосно валу 7 размещен выходной (вторичный) вал 18. Муфта А расположена на ступице первичного вала 2 между блоком и отдельной шестерней 6. Муфта В расположена на ступице вала 7 между корпусом и фланцем трубчатого вала 9. Муфта С установлена на ступице трубчатого вала 9 между шестерней 10 и блоком 13. Муфта Д размещена на фланце трубчатого вала 9 со стороны планетарного механизма (ПМ). Муфта Е расположена на корпусе КП со стороны муфты Д. Муфта F установлена на ступице вторичного вала 18. Допускается перестановка шестерен, например, 6, 4 и 3; 12, 11 и 10. In the bearings of the housing KP 1 there is a primary shaft 2, on which gears 3 and 4 are freely mounted, combined into a block 5, as well as gear 6. A shaft 7 of the sun gear drive 8 (a) is located parallel to the shaft 2. Tubular shaft 9 is placed on this shaft, on which gears 10-12 are mounted, engaged with gears 3, 4 and 6, respectively, with gears 11 and 12 being combined into block 13. Tubular shaft 14 of carrier 15 is also located on shaft 7 (h) on which satellites 16 are mounted engaged with the epicyclic wheel 17 (b) and the sun gear 8 (a). Coaxial with shaft 7 is the output (secondary) shaft 18. Coupling A is located on the hub of the input shaft 2 between the block and the separate gear 6. Coupling B is located on the hub of the shaft 7 between the housing and the flange of the tubular shaft 9. The coupling C is mounted on the hub of the tubular shaft 9 between gear 10 and block 13. Clutch D is located on the flange of the tubular shaft 9 from the planetary gear (PM). The clutch E is located on the gearbox housing on the side of the clutch D. The clutch F is mounted on the hub of the secondary shaft 18. It is permissible to shift gears, for example, 6, 4 and 3; 12, 11 and 10.

КП работает следующим образом. KP works as follows.

1 передача. 1st gear.

Крутящий момент с первичного вала 2 (см. фиг. 1) по муфте А в положении III (см. табл. 1 и 2), элементам 6-12, блоку 13, элементам 11-4, блоку 5, элементам 3-10, муфте С в положении I, валу 9, муфте В в положении II поступает на солнечную шестерню 8(а), далее по сателлитам 16 на водило 15 (h) и снимается муфтой F в положении II на вал 18. Эпициклическое колесо 17 (b) остановлено муфтой Е в положении II. Муфта Д - в нейтральном положении I. Torque from the input shaft 2 (see Fig. 1) through the coupling A in position III (see tables 1 and 2), elements 6-12, block 13, elements 11-4, block 5, elements 3-10, clutch C in position I, shaft 9, clutch B in position II enters the sun gear 8 (a), then through satellites 16 to carrier 15 (h) and is removed by clutch F in position II to shaft 18. Epicyclic wheel 17 (b) stopped by clutch E in position II. Clutch D - in neutral position I.

На лучевой диаграмме (см. фиг. 2) эта передача отражена лучами 6-12, 11-4, 3-10, И_ah ^b, выходящими из т. 0 и направленными направо вниз к т. 1.On the radiation diagram (see Fig. 2), this transmission is reflected by rays 6-12, 11-4, 3-10, and _ah ^b coming out of t. 0 and directed downward to t. 1.

2 передача. 2nd gear.

Переключают муфту А в положение I - момент на ПМ поступает по элементам 3-10. Clutch A is switched to position I - the PM moment is supplied through elements 3-10.

3 передача. 3rd gear.

Возвращают муфту А в положение III и переключают муфту С в положение II - момент поступает по элементам 6-12. Clutch A is returned to position III and clutch C is switched to position II - the moment is supplied through elements 6-12.

4 передача. 4th gear.

Переключают муфту А в положение I - момент поступает по элементам 4-11. Clutch A is switched to position I - the moment flows through elements 4-11.

5 передача - И_bh ^a
Изменяют состояние ПМ - меняют местами остановленное звено и вход момента. Момент поступает на эпициклическое колесо (b) по муфте Д в положении III (см. табл. 1 и 2), останавливают солнечную шестерню 8(а) муфтой В в положении I. Муфта Е - в нейтральном положении III, остальное соответствует I передаче.5th gear - And _bh ^a
Change the state of the PM - swap the stopped link and the input of the moment. The moment enters the epicyclic wheel (b) via clutch D in position III (see Tables 1 and 2), stop the sun gear 8 (a) by clutch B in position I. Clutch E is in neutral position III, the rest corresponds to gear I.

6 передача
Переключают муфту А в положение I.6th gear
Clutch A is in position I.

7 передача. 7th gear.

Возвращают муфту А в положение III, а муфту С переключают в положение II. Clutch A is returned to position III, and clutch C is switched to position II.

8 передача - И_пм= 1
Изменяют состояние ПМ - момент передается напрямую по водилу (h), на которое поступает по муфте Д в положение II. Муфта Е - в нейтральном положении III, остальное соответствует I передаче.8th gear - And _pm = 1
Change the state of the PM - the moment is transmitted directly through the carrier (h), which is received via the clutch D to position II. Clutch E - in neutral position III, the rest corresponds to I gear.

9 передача
По сравнению с 7 передачей переключают муфту А в положение I.9 gear
Compared to gear 7, clutch A is shifted to position I.

10 передача
По сравнению с 8 передачей переключают муфту А в положение I.10 gear
Compared to gear 8, clutch A is shifted to position I.

11 передача
Возвращают муфту А в положение III, а муфту С переключают в положение II.11 gear
Clutch A is returned to position III, and clutch C is switched to position II.

12 передача - И_hb ^a
Изменяют состояние ПМ - по сравнению с 5 передачей меняют местами вход и выход момента. Момент поступает на водило (h) по муфте Д в положении II, снимается с эпициклического колеса (b) муфтой F в положении I. Остальное соответствует 5 передаче.12th gear - and _hb ^a
Change the state of the PM - in comparison with the 5th gear, the input and output of the moment are interchanged. The moment enters the carrier (h) via clutch D in position II, removed from the epicyclic wheel (b) by clutch F in position I. The rest corresponds to gear 5.

13 передача
Возвращают ПМ в состояние II передачи, переключают муфту А в положение I.13 gear
Return the PM to gear II, switch clutch A to position I.

14 передача
По сравнению с 12 передачей переключают муфту А в положение I.14 gear
Compared to gear 12, clutch A is shifted to position I.

15 передача
Переключают муфту А в положение III, а муфту C - во II.15 gear
Clutch A is in position III, and clutch C is in II.

16 передача
Возвращают муфту А в положение I.16 gear
Clutch A is returned to position I.

17 передача - И_ha ^b
Изменяют состояние ПМ - по сравнению с 1 передачей меняют вход и выход момента. Момент поступает на водило (h) по муфте Д в положении II, снимается от солнечной шестерни (а) муфтой F в положении III. Остальное соответствует 1 передаче.17th gear - And _ha ^b
Change the state of the PM - in comparison with the 1st gear change the input and output of the moment. The moment enters the carrier (h) via clutch D in position II, removed from the sun gear (a) by clutch F in position III. The rest corresponds to 1 transmission.

18 передача
Переключают муфту А в положение I.18 gear
Clutch A is in position I.

19 передача
Возвращают муфту А в положение III, муфту С переключают в положение II.19 gear
Clutch A is returned to position III, clutch C is switched to position II.

20 передача
Переключают муфту А в положение I.20 gear
Clutch A is in position I.

Задний ход - И_ab ^h
Изменяют состояние ПМ - по сравнению с 1 передачей заменяют остановленное звено и выход момента. Останавливаем водило (h) муфтой Е в положении I (см. табл. ), снимаем момент с эпициклического колеса (b) муфтой F также в первом положении.Reverse - And _ab ^h
Change the state of the PM - in comparison with 1 transmission, the stopped link and the torque output are replaced. We stop the carrier (h) with clutch E in position I (see table), remove the moment from the epicyclic wheel (b) with clutch F also in the first position.

В остальном передачи заднего хода соответствуют первым четырем передачам для движения вперед. The rest of the reverse gears correspond to the first four gears for moving forward.

При изменении внутреннего параметра планетарного механизма К и передаточных чисел шестерен распределение передач и сам диапазон меняются. When changing the internal parameter of the planetary gear K and gear ratios of gears, the distribution of gears and the range itself change.

Экономический эффект выражается в улучшении эксплуатационных характеристик транспортного средства, повышении параметров проходимости за счет увеличения диапазона КП, а также снижении расхода топлива за счет возможности выбора оптимального передаточного числа трансмиссии, что позволяет эксплуатировать двигатель на режиме, обеспечивающем минимальный расход топлива и выделение вредных веществ. (56) Авторское свидетельство СССР N 1146217, кл. В 60 К 17/06, 1985. The economic effect is expressed in improving the operational characteristics of the vehicle, increasing throughput parameters by increasing the gearbox range, as well as reducing fuel consumption due to the possibility of choosing the optimal transmission ratio, which allows the engine to be operated in a mode that ensures minimum fuel consumption and the emission of harmful substances. (56) Copyright certificate of the USSR N 1146217, cl. B 60 K 17/06, 1985.

Claims

GEARBOX, comprising a housing with shafts, external gears, a single-row planetary gear, control clutches, the primary and secondary shafts are misaligned, the three-position clutch is located on the primary shaft, and the stop link of this mechanism is located on the housing in front of the planetary gear a clutch is installed on the secondary shaft for selectively connecting it to any link of the planetary mechanism, characterized in that a tubular shaft is located on the drive shaft of the sun gear, on which m three gears are freely installed, two of which are combined into a block, these gears are engaged with similar gears of the input shaft, while the block is turned to the other side, the coupling between the housing and the tubular shaft is on-off, one additional on-off coupling is located on the tubular shaft between the separate gear and block, another three-position - on the hub of the tubular shaft towards the planetary mechanism.