RU2030305C1

RU2030305C1 - Gearbox

Info

Publication number: RU2030305C1
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: 1995-03-10

Abstract

FIELD: transport; truck-tractors, tractors, road-building and agricultural machines. SUBSTANCE: planetary mechanism is arranged on countershaft. Three pairs of gears 3-8 at input of planetary mechanism provide four speeds, and two pairs off gears 15-18 at output ensure change of gear ratios. EFFECT: high reliability of control owing to use of simple two-and three-position clutches. 2 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 пеpедаточных чисел, содержащие шестерни, валы, опоры, устройства переключения передач, применяемые на отечественных и зарубежных автомобилях. Known transmission units with step change of gear ratios, containing gears, shafts, bearings, gear shifting devices used in domestic and foreign cars.

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

Наиболее близкой к предлагаемой коробке передач (КП) является многоступенчатая коробка передач, состоящая из корпуса с размещенными в нем валами, однорядного простого трехзвенного механизма, десяти шестерен внешнего зацепления и пяти муфт управления. Такая КП имеет сложную четырехпозиционную муфту на входе в агрегат, планетарный механизм размещен на выходе КП, что накладывает ограничение на распределение передач по диапазону передаточных чисел, которые смещаются в сторону ускоряющих передач. Closest to the proposed gearbox (KP) is a multi-stage gearbox, consisting of a housing with shafts located in it, a single-row simple three-link mechanism, ten gears of external gearing and five control couplings. Such a gearbox has a complex four-position clutch at the inlet of the unit, a planetary gear is located at the output of the gearbox, which imposes a restriction on the distribution of gears over the range of gear ratios, which are shifted towards accelerating gears.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных параметров КП за счет возможности выбора требуемых передаточных чисел, а также повышение надежности управления КП. The aim of the invention is to expand the operational parameters of the gearbox due to the possibility of choosing the required gear ratios, as well as improving the reliability of the control gearbox.

Это достигается тем, что планетарный механизм (ПМ) размещается на промежуточном валу, три пары шестерен на входе ПМ обеспечивают четыре передачи, а две пары шестерен на выходе ПМ позволяют корректировать величину передаточных чисел передач, высокая надежность управления КП достигается применением простых двух и трехпозиционных муфт. This is achieved by the fact that the planetary mechanism (PM) is located on the intermediate shaft, three pairs of gears at the PM input provide four gears, and two pairs of gears at the PM output allow you to adjust the gear ratios, high reliability of gearbox control is achieved by using simple two and three position clutches .

На фиг. 1 изображена схема КП, имеющая 21 передачу для движения вперед и 4 передачи заднего хода; на фиг. 2 - лучевая диаграмма этой КП. In FIG. 1 shows a gearbox diagram having 21 gears for moving forward and 4 reverse gears; in FIG. 2 is a beam diagram of this KP.

Вертикальный луч соответствует передаточному числу, равному 1,0; луч, направленный направо, соответствует замедляющей передаче, чем положе луч, тем выше передаточное число; луч, направленный налево - ускоряющей передаче. The vertical beam corresponds to a gear ratio of 1.0; a beam directed to the right corresponds to a deceleration gear; the better the beam, the higher the gear ratio; a beam directed to the left - an accelerating transmission.

В табл. 1 показаны работа муфт управления при переключении передач КП, положения муфт и соединяемые ими элементы КП (Н - нейтральное положение). In the table. 1 shows the operation of the control clutches when shifting gearbox gearboxes, the position of the couplings and the gearbox elements connected by them (N - neutral position).

В табл. 2 приведено положение муфт на различных передачах и показан путь передачи момента на этих передачах. In the table. 2 shows the position of the couplings in various gears and shows the transmission path of the moment in these gears.

В опорах корпуса 1 установлен первичный вал 2, на котором свободно установлены шестерни 3-5, которые зацеплены соответственно с шестернями 6-8, расположенными на валу 9 привода солнечной шестерни 10(а). Шестерни 6 и 7 объединены в блок. Водило 11(h) через сателлиты 12 связано с эпициклическим колесом 13(в) и солнечной шестерней 10(а). Трубчатый вал водила 14 установлен на валу 9. Шестерня 15 свободно установлена на трубчатом валу эпициклического колеса, а шестерня 16 - на валу 9. Они зацеплены соответственно с шестернями 17 и 18, закрепленными на вторичном валу 19, установленном соосно первичному валу 2. Муфты А и В расположены на первичном валу: А между шестернями 3 и 4, В - между 4 и 5. Муфта С размещена между первичным и вторичным валами. Муфта Д установлена на шестерне 8 со стороны планетарного механизма. Муфта Е расположена между шестерней 15 и корпусом, муфта F - между корпусом и шестерней 16, а муфта G - между шестерней 16 и корпусом. In the bearings of the housing 1, a primary shaft 2 is installed, on which gears 3-5 are freely mounted, which are engaged respectively with gears 6-8 located on the shaft 9 of the drive of the sun gear 10 (a). Gears 6 and 7 are combined into a block. Drove 11 (h) through satellites 12 is connected to the epicyclic wheel 13 (c) and the sun gear 10 (a). The tubular shaft of the carrier 14 is mounted on the shaft 9. The gear 15 is freely mounted on the tubular shaft of the epicyclic wheel, and the gear 16 is mounted on the shaft 9. They are engaged with the gears 17 and 18, respectively, mounted on the secondary shaft 19, mounted coaxially with the primary shaft 2. Couplings A and B are located on the input shaft: A between gears 3 and 4, B is between 4 and 5. Clutch C is located between the primary and secondary shafts. Clutch D is mounted on gear 8 from the side of the planetary mechanism. Clutch E is located between gear 15 and the housing, clutch F is between the housing and gear 16, and clutch G is between the gear 16 and the housing.

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

1 передача - И_аh ^в Муфты А, С и Д в первом положении, муфты В и G - во втором, муфты Е и F - в третьем положении (см. табл. 2). Крутящий момент передается (см. фиг. 1 и табл. 1 и 2) с первичного вала 2 муфтой А в первом положении на шестерни 3 и 6, далее по шестерням 7 и 4, по муфте В во втором положении, по шестерням 5 и 8, муфтой Д в первом положении на вал 9, солнечную шестерню 10(а), через сателлиты 12 на водило 11(h), муфтой F в третьем положении на шестерни 16-18 и далее на вторичный вал 19. Эпициклическое колесо остановлено муфтой Е в третьем положении. На лучевой диаграмме (см. фиг. 2) эта передача представлена лучами 3-6, 7-4, 5-8 И_аh ^в и 16-18, направленными из т.0 к т.1.1st gear - And _ah ⁱⁿ Couplings A, C and D in the first position, couplings B and G in the second, couplings E and F in the third position (see table 2). Torque is transmitted (see Fig. 1 and tables 1 and 2) from the input shaft 2 by clutch A in the first position to gears 3 and 6, then along gears 7 and 4, along clutch B in the second position, along gears 5 and 8 , clutch D in the first position on the shaft 9, the sun gear 10 (a), through the satellites 12 to the carrier 11 (h), the clutch F in the third position on the gears 16-18 and then to the secondary shaft 19. The epicyclic wheel is stopped by the clutch E in third position. On the radiation diagram (see Fig. 2) this transmission is represented by beams 3-6, 7-4, 5-8 And _ah ⁱⁿ and 16-18, directed from t.0 to t.1.

2 передача Переключают муфту А в третье положение (см. табл. 2). Крутящий момент с первичного вала 2 по шестерне 4 и муфте В передается на шестерни 5-8 и далее как на 1 передаче. 2nd gear. Switch clutch A to the third position (see table. 2). Torque from the input shaft 2 on gear 4 and clutch B is transmitted to gears 5-8 and then as in 1st gear.

3 передача Переключают муфты А и В в первое положение. Момент с первичного вала по шестерням 3 и 6, по муфте В поступает на шестерню 8 и далее как на предыдущих передачах. 3rd gear. Switch clutches A and B to the first position. The moment from the input shaft through gears 3 and 6, through clutch B, enters gear 8 and then as in previous gears.

4 передача Переключают муфту А в третье положение. Момент с первичного вала передается шестернями 4 и 7, муфтой В на шестерню 8 и далее как на предыдущих передачах. 4th gear. Switch clutch A to the third position. The moment from the input shaft is transmitted by gears 4 and 7, clutch B to gear 8 and beyond, as in previous gears.

5 передача - И_вh ^а Изменяется состояние планетарного механизма, остальное как на 1 передаче. Муфта Д в третьем положении соединяет шестерню 8 с эпициклическим колесом (в), по сателлитам момент передается на водило (h) и далее как на предыдущих передачах. Солнечная шестерня (а) остановлена муфтой G в третьем положении (см. табл.). Муфта Е во втором (нейтральном) положении.5th gear - And _vh ^a The state of the planetary mechanism is changing, the rest is like in 1 gear. The clutch D in the third position connects the gear 8 with the epicyclic wheel (c), the moment is transmitted via satellites to the carrier (h) and then as in previous gears. The sun gear (a) is stopped by the clutch G in the third position (see table). Clutch E in the second (neutral) position.

6 передача Переключают муфту А в третье положение. До планетарного механизма (ПМ) момент передается как на 2 передаче, далее как на предыдущей передаче. 6th gear. Clutch A is in the third position. Before the planetary mechanism (PM), the moment is transmitted as in 2nd gear, then as in the previous gear.

7 передача Переключают муфты А и В в первое положение. До ПМ момент передается как на 3 передаче, далее как на двух предыдущих. 7th gear. Clutches A and B are in the first position. Before PM, the moment is transmitted as in 3rd gear, then as in the previous two.

8 передача И_пм = 1,0 Изменяют состояние ПМ, он передает момент напрямую, не трансформируя его. Переключают муфту В во второе положение, до ПМ момент поступает как на 5 передаче, далее по эпициклическому колесу 13, шестерням 15 и 17 на вал 19.8 transmission And _pm = 1,0 Change the state of the PM, it transfers the moment directly, without transforming it. Clutch B is switched to the second position, until PM, the moment enters both in 5th gear, then along the epicyclic wheel 13, gears 15 and 17 on the shaft 19.

9 передача Возвращают ПМ в предыдущее состояние. До ПМ момент поступает как на 4 передаче, далее как на 5-7 передачах. 9th gear Return the PM to the previous state. Before PM, the moment arrives in 4th gear, then in 5-7 gears.

10 передача До ПМ момент поступает как на 2 и 6 передачах, далее по водилу, по шестерням 16-18 на вал 19. 10th gear Prior to PM, the moment arrives in both 2nd and 6th gears, then along the carrier, along the gears 16-18 on the shaft 19.

11 передача До ПМ момент поступает как на 3 и 7 передачах, далее как на предыдущей передаче. 11th gear Prior to PM, the moment comes in both 3rd and 7th gears, then as in the previous gear.

12 передача - И_hв ^а Изменяют состояние ПМ, по сравнению с 5-7 и 9 передачами поменялись местами вход и выход момента. Момент поступает на водило по муфте Д во втором положении, а снимается муфтой Е в первом положении с эпициклического колеса на шестерни 15-17 и вал 19. До ПМ момент поступает как на 1, 5 и 8 передачах.12th gear - And _hв ^а Change the state of the PM, compared with 5-7 and 9 gears, the input and output of the moment are reversed. The moment enters the carrier via clutch D in the second position, and is removed by clutch E in the first position from the epicyclic wheel to gears 15-17 and shaft 19. Until PM, the moment arrives in 1, 5 and 8 gears.

13 передача До ПМ момент поступает как на 4 и 9 передачах, далее как на 10 и 11 передачах. 13th gear Prior to PM, the moment comes in both 4 and 9 gears, then as in 10 and 11 gears.

14 передача До ПМ момент поступает как на 2, 6 и 10 передачах, снимается как на 12 передаче. 14th gear Prior to PM, the moment arrives in both 2nd, 6th and 10th gears, is removed as in 12th gear.

15 передача Момент поступает на ПМ как на 3, 7 и 11 передачах, а снимается как на 12 и 14 передачах. 15 gear The moment arrives at the PM as in 3, 7 and 11 gears, and is removed as in 12 and 14 gears.

16 передача Момент поступает на ПМ как на 4, 9 и 13 передачах, а снимается как на предыдущей передаче. 16 gear The moment arrives at the PM as in 4, 9 and 13 gears, and is removed as in the previous gear.

17 передача - И_hа ^в Изменяют состояние ПМ, по сравнению с 1-4 передачами поменялись местами вход и выход момента. Момент поступает на водило по муфте Д во втором положении, а снимается от солнечной шестерни муфтой G в первом положении на шестерни 16-18 и вал 19. До ПМ момент поступает как на 1, 5, 8 и 12 передачах.17 gear - And _ha ⁱⁿ Change the state of the PM, in comparison with 1-4 gears, the input and output of the moment are reversed. The moment enters the carrier via clutch D in the second position, and is removed from the sun gear by clutch G in the first position on gears 16-18 and shaft 19. Until PM, the moment arrives in 1, 5, 8 and 12 gears.

18 передача До ПМ момент поступает как на 2, 6, 10 и 14 передачах, а снимается как на предыдущей передаче. 18 gear Before PM, the moment arrives in 2, 6, 10 and 14 gears, and is removed as in the previous gear.

19 передача - прямая Момент с первичного вала 2 поступает на вторичный вал 19 напрямую через муфту С во втором положении. Остальные муфты в нейтральном положении. 19 gear - direct The moment from the primary shaft 2 enters the secondary shaft 19 directly through the coupling C in the second position. The remaining couplings are in neutral position.

20 передача До ПМ момент поступает как на 3, 7, 11 и 15 передачах, а снимается как на 17 и 18 передачах. 20 gear Until PM, the moment arrives in 3, 7, 11 and 15 gears, and is removed in 17 and 18 gears.

21 передача Момент поступает до ПМ как на 4, 9, 13 и 16 передачах, а снимается как на предыдущей передаче. 21 gear The moment arrives before PM as in 4, 9, 13 and 16 gears, and is removed as in the previous gear.

Задний ход - И_ав ^h Изменяют состояние ПМ: останавливают водило (h) муфтой F в первом положении (см. табл.), подают момент на солнечную шестерню (а) муфтой Д в первом положении и снимают с эпициклического колеса (в) муфтой Е также в первом положении, далее на шестерни 15-17 и вал 19. Состояния муфт А и В соответствуют передачам для движения вперед 1-4.Reverse - and _AB ^h changes state PM: stop carrier (h) clutch F in the first position (see Table..) Is fed point to the sun gear (a) coupling D in the first position and is removed from the epicyclic wheels (c) clutch E also in the first position, then on the gears 15-17 and the shaft 19. The states of the couplings A and B correspond to the gears for moving forward 1-4.

Характер распределения передач изменяется при изменении параметра планетарного механизма К и передаточных чисел шестерен внешнего зацепления. The nature of the gear distribution changes with a change in the parameter of the planetary gear K and the gear ratios of the gears of the external gearing.

Экономический эффект выражается в возможности выбора оптимального ряда передаточных чисел КП, что обеспечивает снижение расхода топлива, а также повышении работоспособности КП за счет высокой надежности работы механизма управления КП, оснащенного простыми муфтами. The economic effect is expressed in the possibility of choosing the optimal range of gear ratios of the gearbox, which reduces fuel consumption, as well as increasing the efficiency of the gearbox due to the high reliability of the gearbox control mechanism, equipped with simple clutches.

Claims

GEARBOX, comprising a housing with shafts located therein, ten external gears, a single-row three-link planetary gear, control clutches, characterized in that the planetary gear is located on the intermediate shaft, three gears are freely mounted on the input shaft, engaged with the gears of the intermediate shaft, two of them are combined into a block, over the block between the gears on the hub of the input shaft there is a three-position clutch, next to it between the other gears is a double two-position A three-position clutch interacting with both shafts has a three-position clutch on the hub shaft of the intermediate shaft in front of planetary gears, two gears are freely installed at the output of the planetary gear, one on the shaft of the epicyclic wheel, the other on the shaft of the sun gear, these gears are engaged with gears fixed on the secondary shaft, between the freely mounted gears and the housing, three three-position clutches are placed, a two-position clutch is installed between the primary and secondary shafts.