RU2021912C1

RU2021912C1 - Gearbox

Info

Publication number: RU2021912C1
Authority: RU
Inventors: В.И. Некрасов; А.С. Терехов
Original assignee: Курганский машиностроительный институт
Priority date: 1992-09-01
Filing date: 1992-09-01
Publication date: 1994-10-30

Abstract

FIELD: transport engineering: trucks, tractors, road-building machinery. SUBSTANCE: unreliable five-position shifter sleeves are excluded from gearbox. Gear-shifting is provided by simple and reliable two-and three-position shifter sleeves. Design of shafts at planetary mechanism input is simplified: only one tubular shaft is left. There is no tubular shaft of mainshaft. EFFECT: enhanced performance characteristics of vehicle owing to enhanced reliability of gearbox. 2 dwg, 2 tbl

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 [1]. Known transmission units with a step change of gear ratios, containing gears, shafts, bearings, gear shifting devices used in domestic and foreign cars [1].

Эти агрегаты конструктивно сложны, металлоемки. These units are structurally complex, metal-intensive.

Наиболее близкой к предлагаемой коробке передач (КП) является многоступенчатая КП, которая [2] состоит из корпуса с размещенными в нем тремя основными валами, причем входной (первичный) и выходной (вторичный) валы соосны, однорядного простого трехзвенного планетарного механизма, расположенного на промежуточном валу, восьми шестерен внешнего зацепления, шести муфт управления, причем три из них пятипозиционные. Closest to the proposed gearbox (CP) is a multi-stage gearbox, which [2] consists of a housing with three main shafts located in it, with the input (primary) and output (secondary) shafts of the coaxial, single-row simple three-link planetary mechanism located on the intermediate a shaft, eight gears of external gearing, six control couplings, three of which are five-position ones.

Такая КП имеет хорошие показатели по металлоемкости, но конструкция муфт управления сложная, три муфты пятипозиционные, также усложнен узел на входе в планетарный механизм, где на длинном трубчатом валу привода водила установлен еще один коаксиальный вал с шестернями внешнего зацепления, на вторичном валу расположен длинный трубчатый вал. Such a gearbox has good metal consumption indicators, but the design of the control couplings is complex, three five-position couplings, a knot at the entrance to the planetary mechanism is also complicated, where another coaxial shaft with external gears is mounted on the long tubular drive shaft, and a long tubular shaft is located on the secondary shaft shaft.

Цель изобретения - повышение работоспособности КП за счет упрощения ее конструкции. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the KP by simplifying its design.

Указанная цель достигается тем, что из конструкции КП исключены сложные пятипозиционные муфты, осталось по две четырехпозиционные, трехпозиционные и двухпозиционные муфты, нет трубчатого вала на вторичном валу, упрощена конструкция валов на входе в планетарный механизм. This goal is achieved by the fact that complex five-position couplings are excluded from the design of the gearbox, two four-position, three-position and two-position couplings are left, there is no tubular shaft on the secondary shaft, the design of the shafts at the entrance to the planetary mechanism is simplified.

На фиг.1 изображена схема КП, имеющая 21 передачу для движения вперед и 8 передач заднего хода; на фиг.2 - лучевая диаграмма КП (вертикальный луч соответствует передаточному числу 1,0; луч, направленный направо, указывает на замедляющую передачу - чем моложе луч, тем выше передаточное число; луч, направленный налево, соответствует ускоряющей передаче). Figure 1 shows a gearbox diagram having 21 gears for moving forward and 8 reverse gears; figure 2 - beam diagram of the KP (a vertical beam corresponds to a gear ratio of 1.0; a beam directed to the right indicates a deceleration gear - the younger the beam, the higher the gear ratio; a beam directed to the left corresponds to an acceleration gear).

В табл. 1 показана работа муфт управления, приведены положения муфт и соединяемые ими детали; в табл.2 - передачи КП и соответствующие им положения муфт управления. In the table. 1 shows the operation of the control couplings, shows the positions of the couplings and the parts connected by them; in table 2 - gearbox gearboxes and the corresponding position of the control clutches.

В опорах корпуса КП 1 расположен первичный вал 2, на котором свободно установлена шестерня 3, зацепленная с шестерней 4. Шестерня 4 объединена в блок с шестерней 5 и свободно установлена на промежуточном валу 6 привода солнечной шестерни 7 (а). На валу 6 расположены шестерня 8, трубчатый вал 9, связанный с водилом 10 (h), сателлиты 11 которого зацеплены с эпициклическим колесом 12 (b) и солнечной шестерней 7 (а). На трубчатом валу 9 свободно установлена шестерня 13, зацепленная с шестерней 14, также свободно установленной на вторичном валу 15. На первичном валу 2 свободно установлены шестерни 16 и 17, зацепленные соответственно с шестернями 8 и 5 промежуточного вала 6. Муфта А расположена на ступице первичного вала 2 между шестернями 3 и 17. Сдвоенная муфта В установлена между шестернями 17, 16 и 5, 8. Муфта С расположена между отдельной шестерней 8 и планетарным механизмом. Муфты D и Е установлены на выходе планетарного механизма (ПМ) с обеих сторон шестерни 13. Муфта F расположена между первичным и вторичным валами около шестерни 14. In the bearings of the housing KP 1 there is a primary shaft 2, on which gear 3 is freely mounted, engaged with gear 4. Gear 4 is combined into a block with gear 5 and freely mounted on the intermediate shaft 6 of the sun gear drive 7 (a). On the shaft 6 there is gear 8, a tubular shaft 9 connected to the carrier 10 (h), the satellites 11 of which are engaged with the epicyclic wheel 12 (b) and the sun gear 7 (a). A gear 13 is freely mounted on the tubular shaft 9, engaged with gear 14, also freely mounted on the secondary shaft 15. Gears 16 and 17 are freely mounted on the input shaft 2, engaged with gears 8 and 5 of the intermediate shaft 6, respectively. Clutch A is located on the hub of the primary shaft 2 between gears 3 and 17. A twin clutch B is mounted between gears 17, 16 and 5, 8. Clutch C is located between the separate gear 8 and the planetary gear. Clutches D and E are installed at the output of the planetary gear (PM) on both sides of gear 13. Clutch F is located between the primary and secondary shafts near gear 14.

Работа КП осуществляется следующим образом. The work of the CP is as follows.

1-я передача - U_ah ^b
Крутящий момент с первичного вала 2 по муфте А в первом положении передается на шестерни 3-4, далее по шестерням 5-17, муфте В во втором положении, 16-8, по муфте С в первом положении поступает на вал 6 и солнечную шестерню 7 (а), по сателлитам 11 на водило 10 (h), по муфте Е в первом положении передается на шестерни 13-14 и по муфте F во втором положении - на вторичный вал 15. Эпициклическое колесо 12 (b) остановлено муфтой D в первом положении. На лучевой диаграмме эта передача представлена лучами: 3-4, 5-17, 16-8 U_ah ^b, 13-14, выходящими из т.0 и направленными направо к т.1.1st gear - U _ah ^b
Torque from the input shaft 2 through clutch A in the first position is transmitted to gears 3-4, then through gears 5-17, clutch B in the second position, 16-8, through clutch C in the first position is transmitted to shaft 6 and the sun gear 7 (a) for satellites 11 to carrier 10 (h), for clutch E in the first position is transmitted to gears 13-14 and for clutch F in second position is transmitted to output shaft 15. The epicyclic wheel 12 (b) is stopped by clutch D in the first position. On the beam diagram, this transmission is represented by beams: 3-4, 5-17, 16-8 U _ah ^b , 13-14, coming out from t.0 and directed to the right to t.1.

2-я передача
Переключаем муфту А в третье положение, выключаются из работы две пары шестерен внешнего зацепления: 3-4 и 5-17, момент передается шестернями 16-8 и далее, как на 1-й передаче.2nd gear
We switch clutch A to the third position, two pairs of gears of external gearing are switched off: 3-4 and 5-17, the moment is transmitted by gears 16-8 and further, as in 1st gear.

3-ья передача
Возвращаем муфту А в первое положение и переключаем муфту В также в первое положение. Момент передается шестернями 3-4, далее по муфте В, шестерне 8, муфте С на вал 6 и далее, как на предыдущих передачах.3rd gear
Return clutch A to the first position and switch clutch B also to the first position. The moment is transmitted by gears 3-4, then through clutch B, gear 8, clutch C to shaft 6 and further, as in previous gears.

4-я передача
Переключаем муфту А в третье положение - момент передается шестернями 17-5, по муфте В, шестерне 6, муфте С на вал 6 и далее, как на предыдущих передачах.4th gear
We switch clutch A to the third position - the moment is transmitted by gears 17-5, along clutch B, gear 6, clutch C to shaft 6 and beyond, as in previous gears.

5-я передача - U_bh ^a
Изменяем состояние ПМ - по сравнению с первыми передачами заменяем местами оставленное звено и вход момента. Момент поступает на эпициклическое колесо (b), останавливаем солнечную шестерню (а). До шестерни 8 момент поступает, как на 1 передаче, затем по муфте С в третьем положении поступает на эпициклическое колесо 12 (b), по сателлитам 11 - на водило 10 (h) и снимается муфтой D в четвертом положении на шестерни 13-14. Солнечная шестерня остановлена относительно корпуса муфтой Е в четвертом положении.5th gear - U _bh ^a
We change the state of the PM - in comparison with the first gears, we interchange the left link and the moment input. The moment enters the epicyclic wheel (b), stop the sun gear (a). To gear 8, the moment arrives, as in 1st gear, then through the clutch C in the third position it enters the epicyclic wheel 12 (b), through the satellites 11 it goes to the carrier 10 (h) and is removed by the clutch D in the fourth position on the gears 13-14. The sun gear is stopped relative to the housing by clutch E in the fourth position.

6-я передача
Переключаем муфту А в третье положение - до шестерни 8 момент передается, как на 2-й передаче, далее, как на предыдущей передаче.6th gear
We switch clutch A to the third position - until gear 8, the moment is transmitted, as in 2nd gear, then, as in the previous gear.

7-я передача
Переключаем муфту А и В в первое положение - до шестерни 8 момент передается, как на 3-ей передаче, далее, как на двух предыдущих передачах.7th gear
We switch the clutch A and B to the first position - until gear 8 the moment is transmitted, as in 3rd gear, then, as in the previous two gears.

8-я передача U_пм = 1,0
Изменяем состояние ПМ - момент передается напрямую. Переключаем муфты А и В в состояние 1 и 5 передач, после шестерен внешнего зацепления момент передается по ПМ валом 6 привода солнечной шестерни (а) и муфтой Е во втором положении снимается на шестерни 13-14.8th gear U _pm = 1,0
We change the state of the PM - the moment is transmitted directly. We switch the clutches A and B to the state of 1 and 5 gears, after the external gears, the moment is transmitted via the PM shaft 6 of the sun gear drive (a) and the clutch E in the second position is removed from the gears 13-14.

9-я передача
Возвращаем ПМ в состояние 5-7-й передач, а муфты А и В - в состояние 4-й передачи. Момент передается шестернями 17-5, муфтой В, шестерней 8, муфтой С на солнечную шестерню (а) и далее, как на 1-й передаче.9th gear
We return the PM to the state of 5-7th gears, and couplings A and B to the state of 4th gear. The moment is transmitted by gears 17-5, clutch B, gear 8, clutch C to the sun gear (a) and further, as in 1st gear.

10-я передача
Отличается от 8 передачи переключением муфты А в третье положение.10th gear
It differs from gear 8 by switching clutch A to the third position.

11-я передача
Переключением муфты А и В в первое положение - до ПМ момент передается как на 3-ей передаче, далее, как на 8-й и 9-й передачах.11th gear
By switching clutches A and B to the first position - until PM, the moment is transmitted both in 3rd gear and then in 8th and 9th gears.

12-я передача - U_hb ^a
Изменяем состояние ПМ - по сравнению с 5-й передачей заменяем вход и выход момента. До шестерни 8 момент поступает, как на 1-й передаче, далее по муфте С во втором положении на водило 10 (h) и снимается с эпициклического колеса муфтой D в третьем положении.12th gear - U _hb ^a
We change the state of the PM - in comparison with the 5th gear, we replace the input and output of the moment. To gear 8, the moment enters, as in 1st gear, then through clutch C in the second position to carrier 10 (h) and is removed from the epicyclic wheel by clutch D in the third position.

13-я передача
По сравнению с 11-й передачей переключаем муфту А в третье положение - момент до ПМ поступает по шестерням 17-5.13th gear
Compared with the 11th gear, we switch clutch A to the third position - the moment until the PM enters through gears 17-5.

14-я передача
По сравнению с 12-й передачей переключаем муфту А в третье положение.14th gear
Compared with the 12th gear, we switch clutch A to the third position.

15-я передача
Переключаем муфты А и В в первое положение - до ПМ момент поступает по шестерням 3-4, далее, как на 12-й передаче.15th gear
We switch clutches A and B to the first position - until PM, the moment enters the gears 3-4, then, as in 12th gear.

16-я передача
Переключаем муфту А в третье положение - момент передается шестернями 17-5 и далее, как на предыдущей передаче.16th gear
We switch clutch A to the third position - the moment is transmitted by gears 17-5 and further, as in the previous gear.

17-я передача U_ha ^b
Изменяем состояние ПМ - по сравнению с 1-й передачей заменяем вход и выход момента. До ПМ момент поступает, как на 1-й передаче, далее по муфте С во втором положении на водило (h) и снимается от солнечной шестерни (а) муфтой Е во втором положении. Эпициклическое колесо (b) остановлено муфтой D в первом положении.17th gear U _ha ^b
We change the state of the PM - in comparison with the 1st gear, we replace the input and output of the moment. Before PM, the moment arrives, as in 1st gear, then through clutch C in the second position to the carrier (h) and is removed from the sun gear (a) by clutch E in the second position. Epicyclic wheel (b) is stopped by clutch D in the first position.

18-я передача
Переключаем муфту А в третье положение - до ПМ момент поступает как на 2-й передаче, далее, как на предыдущей передаче.18th gear
We switch clutch A to the third position - until PM, the moment arrives in 2nd gear, then, as in the previous gear.

19-я передача - прямая
С первичного вала 2 момент передается на вторичный вал муфтой F в первом положении. Муфта А во втором (нейтральном) положении. Положения остальных муфт не влияют.19th gear - direct
From the input shaft 2, torque is transmitted to the output shaft by the clutch F in the first position. Clutch A in the second (neutral) position. The positions of the remaining couplings are not affected.

20-я передача
По сравнению с 18 передачей переключаем муфты А и В в первое положение - до ПМ момент передается по шестерням 3-4, далее, как на 18-й передаче.20th gear
Compared to the 18th gear, we switch the clutches A and B to the first position - until PM, the moment is transmitted through the 3-4 gears, then, as in the 18th gear.

21-я передача
Переключаем муфту А в третье положение - момент до ПМ поступает по шестерням 17-5 как на 4-й передаче, далее, как на предыдущей передаче.21st gear
We switch the clutch A to the third position - the moment until the PM enters the gears 17-5 as in 4th gear, then as in the previous gear.

Задний ход - U_ab ^h
Изменяем состояние ПМ - по сравнению с 1-й передачей заменяем остановленное звено и выход момента. Муфтой Е в третьем положении останавливаем водило 10 (h), момент на ПМ поступает по муфте С в первом положении на солнечную шестерню 7 (а) и снимается с эпициклического колеса 12 (b) муфтой D в третьем положении.Reverse - U _ab ^h
We change the state of the PM - in comparison with the 1st gear, we replace the stopped link and the output of the moment. Clutch E in the third position stops carrier 10 (h), the moment passes through the PM through clutch C in the first position to the sun gear 7 (a) and is removed from the epicyclic wheel 12 (b) by clutch D in the third position.

Состояния остальных муфт и передача момента соответствуют первым четырем передачам для движения вперед. The states of the remaining clutches and torque transmission correspond to the first four gears for moving forward.

5-я передача U_ba ^h
Изменяем состояние ПМ - по сравнению с предыдущими передачами заднего хода заменяем звено входа и выхода момента. Момент поступает на эпициклическое колесо 12 (b) по муфте С в третьем положении, а снимается от солнечной шестерни 7 (а) муфтой Е во втором положении. Положения остальных муфт и передача момента соответствуют первым передачам заднего хода.5th gear U _ba ^h
We change the state of the PM - in comparison with previous reverse gears, we replace the link of the input and output of the moment. The moment enters the epicyclic wheel 12 (b) via clutch C in the third position, and is removed from the sun gear 7 (a) by clutch E in the second position. The positions of the remaining clutches and torque transmission correspond to the first reverse gears.

Изменение внутреннего параметра планетарного механизма - К и передаточных чисел шестерен вызовет изменение характера распределения передач. A change in the internal parameter of the planetary mechanism - K and gear ratios of the gears will cause a change in the nature of the gear distribution.

Дальнейшее упрощение конструкции КП возможно при исключении прямой передачи. В этом случае можно убрать муфту F, а шестерню 14 надо закрепить на вторичном валу 15. Further simplification of the design of the gearbox is possible with the exception of direct transmission. In this case, you can remove the clutch F, and the gear 14 must be mounted on the secondary shaft 15.

Claims

GEARBOX, comprising a housing with shafts disposed therein, the primary and secondary shafts being coaxial, a single-row three-link planetary mechanism located on the intermediate shaft, eight gears of external engagement freely mounted on the shafts, the two gears being combined into a block, six control couplings, one of them is installed on the hub of the input shaft above the gear block, two couplings are located on both sides of the planetary gear, characterized in that on the primary and intermediate shafts in front of the planetary gear There are three pairs of gears installed, between the pair of separate gears and the block there is a two-position clutch interconnected with both shafts, a gear is placed at the output of the planetary gear, control clutches are installed on both sides of this gear, this gear is engaged with the gear of the secondary shaft on which the two-position clutch is located for communication of this shaft with a gear or with a primary shaft.