RU2269043C2

RU2269043C2 - Planet mechanism for gear box

Info

Publication number: RU2269043C2
Application number: RU2002111235/11A
Authority: RU
Inventors: лков Аркадий Петрович Нед (RU); Аркадий Петрович Недялков; Алексей Алексеевич Ипатов (RU); Алексей Алексеевич Ипатов; Вадим Федорович Кутенев (RU); Вадим Федорович Кутенев; Владимир Георгиевич Выборнов (RU); Владимир Георгиевич Выборнов
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2002-04-26
Publication date: 2006-01-27
Also published as: RU2002111235A

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: planet mechanism comprises solar pinion (43), carrier (41) with satellites (42), and crown gear wheel (39) with synchronizers. Carrier (41) has a bearing in outer wall (10) of the housing of the gear box which is defined by ball roller bearing (13) whose outer race is secured between the lid of the housing and reactive gear clutch member (38) which is set on the bearing. In front of bearing (13) are projections with transverse grooves. The projections are provided on the face of the bearing rods of satellites (42) and carrier (41). The grooves receive the split stop ring that embraces the step washer secured to carrier (41).

EFFECT: enhanced reliability and reduced sizes.

5 cl, 11 dwg

Description

Техническое решение относится к зубчатым передачам с переменной скоростью вращения, используемым в трансмиссиях транспортных средств.The technical solution relates to variable speed gears used in vehicle transmissions.

На грузовых автомобилях большой грузоподъемности с целью получения большого диапазона передаточных чисел могут использоваться коробки передач с комбинированной кинематической схемой, содержащие несколько пар зацепленных между собой шестерен, расположенных на параллельных валах с неподвижными осями вращения, и редуктор, представляющий собой блокируемый трехзвенный планетарный механизм (Недялков А.П. Механические синхронизированные коробки передач /В сборнике научных трудов: Совершенствование технико-экономических показателей автомобильной техники. - НАМИ, 1993, с.73-85).In heavy-duty trucks, in order to obtain a wide range of gear ratios, gearboxes with a combined kinematic scheme can be used, containing several pairs of gears engaged between each other located on parallel shafts with fixed rotation axes, and a gearbox, which is a lockable three-link planetary gear (Nedyalkov A .P. Mechanical synchronized gearboxes / In the collection of scientific papers: Improvement of technical and economic indicators of cars mobile equipment. - NAMI, 1993, p. 73-85).

Известны различные схемы и конструкции таких комбинированных коробок передач (см., например, описание полезной модели к свидетельству РФ №16717, МПК В 60 К 17/06; международную заявку WO 89/06194, МПК В 60 К 20/10; описание к выданному в ФРГ патенту №1198213, НКИ 63 с, 10/02; выложенную в ФРГ заявку №3840403, МПК В 60 К 17/08). Известны также многочисленные примеры выполнения используемых в них планетарных механизмов (см., например, выложенные в ФРГ заявки на выдачу патентов №№4216394, 4216397-4216400, 4439976, МПК F 16 Н 57/08).There are various schemes and designs of such combined gearboxes (see, for example, the description of the utility model for RF certificate No. 16717, IPC B 60 K 17/06; international application WO 89/06194, IPC B 60 K 20/10; description of the issued in Germany, patent No. 1198213, NKI 63 s, 10/02; application laid out in Germany, application No. 3840403, IPC 60 K 17/08). Numerous examples of the implementation of the planetary mechanisms used in them are also known (see, for example, patent applications laid out in Germany for the grant of patents Nos. 4216394, 4216397-4216400, 4439976, IPC F 16 H 57/08).

В такой комбинированной коробке передач для облегчения блокировки и разблокировки планетарного механизма могут использоваться различные синхронизаторы (см.. например, описания изобретений к авторским свидетельствам, выданным в СССР, №1208377, МПК F 16 H 3/78, №1291751, МПК F 16 D 23/06, №1493834, МПК F 16 H 3/44, №1835889, МПК F 16 H 3/78; акцептованную заявку, опубликованную в Великобритании, №1249289, МПК F 16 D 23/06, F 16 H 3/78; описание к патенту, выданному в США, №4667538, НКИ 74-785, МПК F 16 H 3/44; опубликованные заявки ЕПВ №132023, МПК F 16 H 3/54, №536230, МПК F 16 H 3/78; международные заявки WO 90/10806, 99/36712, МПК F 16 H 37/04, WO 00/37831, МПК F 16 H 57/08; выложенные в ФРГ заявки №4121757, МПК В 60 К 17/08, №19604824, МПК F 16 H 57/08; охранные документы, выданные в Швеции, №№ 504063, 504070, 514231, МПК F 16 H 3/78). При этом блокировка и разблокировка планетарного механизма может производиться путем осевых перемещений коронного зубчатого колеса, что показано в охранных документах, выданных в Швеции, №453379, МПК В 60 К 17/08 (заявка ЕПВ №239555, МПК F 16 H 3/44), №463477, МПК F 16 D 23/06 (заявка ЕПВ №423863, МПК F 16 H 3/78, патент США №5083993, НКИ 475-299), №512731, МПК F 16 H 3/78.In such a combined gearbox, various synchronizers can be used to facilitate the locking and unlocking of the planetary mechanism (see, for example, descriptions of inventions to copyright certificates issued in the USSR, No. 1208377, IPC F 16 H 3/78, No. 1291751, IPC F 16 D 23/06, No. 1493834, IPC F 16 H 3/44, No. 1835889, IPC F 16 H 3/78; accepted application published in the UK, No. 1249289, IPC F 16 D 23/06, F 16 H 3/78 ; description of the patent issued in the USA, No. 4667538, NKI 74-785, IPC F 16 H 3/44; published applications EPO No. 132023, IPC F 16 H 3/54, No. 536230, IPC F 16 H 3/78; international applications WO 90/10806, 99/36712, PC F 16 H 37/04, WO 00/37831, IPC F 16 H 57/08; applications laid out in Germany No. 4121757, IPC B 60 K 17/08, No. 19604824, IPC F 16 H 57/08; security documents, issued in Sweden, Nos. 504063, 504070, 514231, IPC F 16 H 3/78). In this case, the planetary mechanism can be locked and unlocked by axial movements of the crown gear, which is shown in the security documents issued in Sweden, No. 453379, IPC B 60 K 17/08 (EPO application No. 239555, IPC F 16 H 3/44) No. 463477, IPC F 16 D 23/06 (EPO application No. 422363, IPC F 16 H 3/78, US patent No. 5083993, NCI 475-299), No. 512731, IPC F 16 H 3/78.

В качестве прототипа принят планетарный механизм коробки передач, содержащий солнечную шестерню, водило с сателлитами, расположенными на опорных стержнях, коронное зубчатое колесо с синхронизаторами, имеющее возможность осевого перемещения для поочередного зацепления с блокирующей и реактивной зубчатыми полумуфтами (см. заявку WO 01/01016, МПК F 16 H 3/78). В этом планетарном механизме водило имеет опору в крышке корпуса коробки передач, а реактивная зубчатая полумуфта соединена с пластинчатой проставкой, размещенной между корпусом коробки передач и упомянутой крышкой. Это увеличивает осевые габариты коробки передач. Опорные стержни сателлитов имеют прессовое соединение с водилом, что затрудняет разборку механизма при замене подшипников, на которых установлены сателлиты.As a prototype, a planetary gearbox mechanism was adopted, comprising a sun gear, a carrier with satellites located on the support rods, a crown gear with synchronizers, having axial displacement for alternating engagement with blocking and reactive gear coupling halves (see application WO 01/01016, IPC F 16 H 3/78). In this planetary mechanism, the carrier has a support in the cover of the gearbox housing, and the reactive gear half-coupler is connected to a plate spacer located between the gearbox housing and the said cover. This increases the axial dimensions of the gearbox. The supporting rods of the satellites have a press connection with the carrier, which makes it difficult to disassemble the mechanism when replacing bearings on which the satellites are mounted.

Решаемая задача - обеспечение компактности и ремонтопригодности планетарного механизма коробки передач.The task at hand is to ensure the compactness and maintainability of the planetary gearbox mechanism.

Решение этой задачи обеспечено тем, что в планетарном механизме коробки передач, содержащем солнечную шестерню, водило с сателлитами, расположенными на опорных стержнях, коронное зубчатое колесо с синхронизаторами, имеющее возможность осевого перемещения для поочередного зацепления с блокирующей и реактивной зубчатыми полумуфтами, водило имеет опору в наружной стенке корпуса коробки передач, образованную шариковым подшипником качения, наружное кольцо которого зафиксировано между крышкой корпуса и реактивной зубчатой полумуфтой, которая надета на этот подшипник, при этом напротив этого подшипника на торце опорных стержней сателлитов и на водиле сделаны выступы с поперечными канавками, в которых установлено разрезное стопорное кольцо, охватывающее ступенчатую шайбу, прикрепленную к водилу.The solution to this problem is ensured by the fact that in the planetary gear mechanism of the gearbox containing the sun gear, the carrier drove with satellites located on the support rods, the crown gear with synchronizers, having axial displacement for alternating engagement with the locking and reactive gear coupling halves, the carrier has a support in the outer wall of the gearbox housing, formed by a ball bearing, the outer ring of which is fixed between the housing cover and the reactive gear coupling half, oraya fitted on the bearing, the opposite end of the bearing on the support rods of the satellites and the carrier projections are made with axial grooves in which is installed the split retaining ring encompassing a stepped washer attached to the carrier.

При опоре водила на подшипник качения, зафиксированный в стенке корпуса между надетыми на него реактивной зубчатой полумуфтой и крышкой, и фиксации опорных стержней сателлитов указанным стопорным кольцом, расположенным в канавках, сделанных в этих стержнях и водиле напротив упомянутого подшипника, обеспечивается компактность и соответственно снижение металлоемкости планетарного механизма и возможность удобной его сборки и разборки при техническом обслуживании и ремонте.When supporting it, it drove onto a rolling bearing fixed in the wall of the housing between the reactive gear coupling half and the cover mounted on it and fixing the satellite support rods by the specified snap ring located in the grooves made in these rods and the carrier opposite the bearing, compactness and, accordingly, reduction of metal consumption planetary gear and the ability to conveniently assemble and disassemble it during maintenance and repair.

Между водилом и валом, на котором расположена солнечная шестерня, размещен конический подшипник качения.Between the carrier and the shaft on which the sun gear is located, a tapered roller bearing is placed.

В опорных стержнях сателлитов выполнено косое отверстие, пересекающееся с их боковой поверхностью и с радиальным отверстием, выполненным в водиле между сателлитом и шайбой напротив упомянутого вала, имеющего продольное отверстие для смазочной жидкости.In the supporting rods of the satellites, an oblique hole is made, intersecting with their lateral surface and with a radial hole made in the carrier between the satellite and the washer opposite the shaft with a longitudinal hole for the lubricating fluid.

В вале, на котором расположена солнечная шестерня, выполнено поперечное отверстие, ось которого расположена в плоскости между сателлитами и шайбой.In the shaft on which the sun gear is located, a transverse hole is made, the axis of which is located in the plane between the satellites and the washer.

Около конического подшипника в водиле установлен маслоотражатель. Этот маслоотражатель имеет профиль уголка.Near the tapered bearing in the carrier, an oil deflector is installed. This oil deflector has a corner profile.

На фиг.1 изображена коробка передач для транспортных средств, в частности для грузовых автомобилей, продольный разрез.Figure 1 shows a gearbox for vehicles, in particular for trucks, a longitudinal section.

На фиг.2 показан отдельно корпус коробки передач, продольный разрез.Figure 2 shows separately the gearbox housing, a longitudinal section.

На фиг.3 представлен планетарный механизм коробки передач, продольный разрез.Figure 3 presents the planetary gear mechanism, a longitudinal section.

На фиг.4 показано коронное зубчатое колесо планетарного механизма, продольный разрез.Figure 4 shows the crown gear of the planetary mechanism, a longitudinal section.

На фиг.5 показан участок коронного зубчатого колеса, продольный разрез.Figure 5 shows a section of the crown gear, a longitudinal section.

На фиг.6 изображен синхронизатор, продольный разрез.Figure 6 shows the synchronizer, a longitudinal section.

На фиг.7 дан вид А фиг.6.Figure 7 is a view And figure 6.

На фиг.8 изображена блокирующая зубчатая полумуфта, продольный разрез.On Fig depicts a locking gear coupling half, a longitudinal section.

На фиг.9 дан вид Б фиг.8.Figure 9 is a view B of figure 8.

На фиг.10 показано взаимодействие зубьев коронного зубчатого колеса и синхронизатора.Figure 10 shows the interaction of the teeth of the crown gear and the synchronizer.

На фиг.11 представлен фрагмент планетарного механизма.Figure 11 presents a fragment of the planetary mechanism.

Коробка передач (фиг.1) содержит корпус 1, состоящий из передней и задней чашеобразных частей 2 и 3 (фиг.2), продольные стенки которых сочленены между собой в поперечной плоскости 4. В передней стенке 5 корпуса, которая при этом является наружной, расположены отверстия 11, 12 (фиг.2) для размещения подшипников качения 13, 14 (фиг.1). Внутри корпуса коробки передач между его передней 5 и задней 10 стенками расположено единое сплошное пространство 15 (фиг.2), свободное от каких-либо перегородок или промежуточных стенок. В этом едином сплошном пространстве 15 между передней и задней наружными стенками 5 и 10 размещены входной вал 16 (фиг.1), установленный на подшипнике 8, боковой вал 17, опирающийся на подшипники 9 и 14, выходной вал 18, установленный на шариковом подшипнике 13, промежуточный вал 19, расположенный между входным и выходным валами 16 и 18 соосно с ними и опирающийся на конический подшипник 20, расположенный внутри входного вала 16, и на конический подшипник 21, размещенный внутри выходного вала 18.The gearbox (figure 1) contains a housing 1, consisting of a front and rear cup-shaped parts 2 and 3 (figure 2), the longitudinal walls of which are joined together in the transverse plane 4. In the front wall 5 of the housing, which is external, holes 11, 12 (FIG. 2) are located for accommodating rolling bearings 13, 14 (FIG. 1). Inside the gearbox housing between its front 5 and rear 10 walls there is a single continuous space 15 (FIG. 2), free of any partitions or intermediate walls. In this single continuous space 15 between the front and rear outer walls 5 and 10 there is an input shaft 16 (Fig. 1) mounted on a bearing 8, a side shaft 17 resting on bearings 9 and 14, an output shaft 18 mounted on a ball bearing 13 , an intermediate shaft 19 located between the input and output shafts 16 and 18 coaxially with them and resting on a tapered bearing 20 located inside the input shaft 16, and on a tapered bearing 21 located inside the output shaft 18.

На входном валу 16 на подшипнике установлена шестерня 22, имеющая постоянное зацепление с шестерней 23, закрепленной на боковом валу 17. Рядом с шестерней 23 на валу 17 находятся соединенные с ним шестерни 24 и 25, имеющие постоянное зацепление с шестернями соответственно 26 и 27, свободно установленными на промежуточном валу 19. Кроме того, на валу 17 выполнены зубчатые венцы 28 и 29, играющие роль шестерен, которые имеют постоянное зацепление с шестернями 30 и 31 соответственно, свободно расположенными на валу 19.A gear 22 is mounted on the input shaft 16 on the bearing, which is continuously engaged with a gear 23 fixed on the side shaft 17. Next to the gear 23 on the shaft 17 are gears 24 and 25 connected to it, which are continuously engaged with gears 26 and 27, respectively, freely mounted on the intermediate shaft 19. In addition, toothed rims 28 and 29 are made on the shaft 17, playing the role of gears, which are constantly engaged with gears 30 and 31, respectively, freely located on the shaft 19.

Шестерни 22 и 26 могут быть поочередно соединены с валом 16 зубчатой муфтой 32. Кроме того, шестерня 26 может быть соединена с валом 19 зубчатой муфтой 33. Этой же муфтой 33 может быть соединена с валом 19 шестерня 27. Шестерни 30 и 31 могут быть поочередно соединены с валом 19 зубчатой муфтой 34. Все упомянутые зубчатые муфты снабжены синхронизаторами.Gears 22 and 26 may be alternately connected to shaft 16 by gear clutch 32. In addition, gear 26 may be connected to shaft 19 by gear clutch 33. The same clutch 33 may be connected to shaft 19 by gear 27. Gears 30 and 31 may alternately connected to the shaft 19 by a gear clutch 34. All of the gear couplings mentioned are provided with synchronizers.

Около шестерни 31 на валу 19 расположена свободно шестерня 35, соединяемая с валом 19 обычной зубчатой муфтой 36 для включения в коробке передач обратного (заднего) хода путем передачи крутящего момента с вала 17 от зубчатого венца 29 через промежуточную (паразитную) шестерню к шестерне 35 и далее на вал 19.A gear 35 is freely located near the gear 31 on the shaft 19, which is connected to the shaft 19 by a conventional gear clutch 36 for engaging in the reverse gear (reverse) gear by transmitting torque from the shaft 17 from the ring gear 29 through the intermediate (spurious) gear to the gear 35 and further on the shaft 19.

В том же свободном пространстве 15, в котором расположены упомянутые валы 17 и 19 с зубчатыми колесами, у задней наружной стенки 10 корпуса расположен двухскоростной однорядный трехзвенный планетарный механизм 37. Этот планетарный механизм для работы в качестве редуктора (демультипликатора) снабжен реактивной зубчатой полумуфтой 38, соединенной с корпусом 1, а именно с его чашеобразной частью 3. С реактивной зубчатой полумуфтой 38 имеет возможность зацепления коронное зубчатое колесо 39 при его осевом перемещении в сторону внутренней поверхности 40 (фиг.2) задней стенки 10 корпуса 1, на которой размещена реактивная полумуфта 38. Водило 41 (фиг.1) планетарного механизма, несущее сателлиты 42, выполнено за одно целое с выходным валом 18 коробки передач. С сателлитами 42 имеют постоянное зацепление коронное зубчатое колесо 39 и солнечная шестерня 43, расположенная на валу 19 и представляющая собой зубчатый венец, выполненный на этом валу. С зубьями солнечной шестерни 43 имеет шлицевое соединение блокирующая зубчатая полумуфта 44, установленная на валу 19.In the same free space 15 in which the said shafts 17 and 19 with gears are located, at the rear outer wall 10 of the casing there is a two-speed single-row three-link planetary gear 37. This planetary gear is equipped with a gear gear coupling 38 for operating as a reducer (demultiplier), connected to the housing 1, namely with its bowl-shaped part 3. With the reactive gear coupling half 38, the crown gear 39 is able to engage when it is axially moved towards the inner surface and 40 (FIG. 2) of the rear wall 10 of the housing 1, on which the reactive coupling half 38 is placed. The carrier 41 (FIG. 1) of the planetary mechanism carrying the satellites 42 is made in one piece with the output shaft 18 of the gearbox. With the satellites 42, the crown gear 39 and the sun gear 43 located on the shaft 19 and representing a ring gear made on this shaft are continuously engaged. With the teeth of the sun gear 43 has a spline connection blocking gear half-coupling 44 mounted on the shaft 19.

Реактивная зубчатая полумуфта 38 надета на шариковый подшипник качения 13, расположенный в задней наружной стенке 10 корпуса коробки передач, и на водиле 41, образуя его опору. Наружное кольцо подшипника 13 зафиксировано в осевом направлении между надетыми на него реактивной зубчатой полумуфтой 38 и крышкой 45, примыкающей к внешней поверхности задней стенки 10. Реактивная зубчатая полумуфта 38 имеет со стороны сателлитов 42 сужающийся в их сторону кольцевой выступ 46 с конической наружной поверхностью. Внутри выступа 46 расположена резьбовая часть единых резьбовых крепежных элементов 47, в частности винтов, которыми реактивная зубчатая полумуфта 38 и крышка 45 соединены с задней наружной стенкой 10 корпуса.Reactive gear coupling half 38 is worn on a ball bearing 13 located in the rear outer wall 10 of the gearbox housing, and on the carrier 41, forming its support. The outer ring of the bearing 13 is fixed in the axial direction between the reactive gear coupling half mounted on it 38 and the cover 45 adjacent to the outer surface of the rear wall 10. The gear tooth coupling 38 has, on the side of the satellites 42, an annular protrusion 46 tapering towards them with a conical outer surface. Inside the protrusion 46 is a threaded portion of a single threaded fasteners 47, in particular screws, by which the reactive gear half-coupling 38 and the cover 45 are connected to the rear outer wall 10 of the housing.

Внутренние зубья 48 коронного зубчатого колеса 39, имеющие зацепление с зубьями, расположенных на водиле сателлитов 42, имеют возможность зацепления попеременно с наружными зубьями 49 на блокирующей зубчатой полумуфте 44 и с зубьями на реактивной зубчатой полумуфте 38.The inner teeth 48 of the ring gear 39, which mesh with the teeth located on the carrier 42 of the satellites, are able to alternately engage with the outer teeth 49 on the blocking gear coupling half 44 and with the teeth on the reactive gear coupling half 38.

Зубья 48 коронного колеса 39 вблизи его торцов имеют продольно сужающиеся участки 50 и 51. Зубья 49 каждой полумуфты выполнены расширяющимися к коронному колесу 39 для обеспечения надлежащего зацепления с его зубьями, исключающего самопроизвольный выход их из зацепления. У торцов коронного колеса 39 на его зубьях 48 выполнены скосы 52, а у торца каждой полумуфты напротив сателлитов 42 на зубьях 49 сделаны скосы 53 для облегчения ввода зубьев в зацепление между собой.The teeth 48 of the crown wheel 39 near its ends have longitudinally tapering portions 50 and 51. The teeth 49 of each coupling half are made expandable to the crown wheel 39 to ensure proper engagement with its teeth, preventing their spontaneous disengagement. Bevels 52 are made at the ends of the crown wheel 39 on its teeth 48, and bevels 53 are made at the ends of each half coupling opposite to the satellites 42 on the teeth 49 to facilitate the engagement of the teeth.

Планетарный механизм содержит синхронизаторы 54 и 55 (фиг.3), размещенные по разные стороны сателлитов 42 у реактивной 38 и у блокирующей 44 зубчатых полумуфт. Синхронизаторы представляют собой кольца с внутренней конической поверхностью 56, имеющие наружные зубья 57 и 58, расположенные в два ряда. То есть каждый упомянутый синхронизатор имеет два зубчатых венца. Зубья 57 каждого синхронизатора имеют постоянное зацепление с зубьями 48 коронного зубчатого колеса 39. Зубья 58 выполнены крупнее зубьев 57. На крупных зубьях 58 со стороны мелких зубьев 57 выполнен скос, то есть крупные зубья 58 имеют косой торец 59. У синхронизатора 55 внутренняя коническая поверхность 56 расположена напротив наружной конической поверхности 60, выполненной на блокирующей зубчатой полумуфте 44. У синхронизатора 54 внутренняя коническая поверхность расположена напротив наружной конической поверхности на кольцевом выступе 46 на реактивной зубчатой полумуфте 38. Между синхронизатором 54, расположенным у реактивной полумуфты 38, и сателлитами 42 размещен пружинный толкатель 61, выполненный в виде разрезного кольца с плоскими торцами, взаимодействующего с зубьями 48 коронного колеса 39. В зоне взаимодействия толкателя 61 с зубьями 48 в этих зубьях выполнены три поперечные канавки разного профиля с наклонными боковыми сторонами, а именно средняя канавка 62 и крайние канавки 63 и 64. Боковые стороны 65 средней канавки 62 круче ближайших боковых сторон 66 и 67 крайних канавок 63 и 64. То есть боковые стороны 66 и 67 крайних канавок выполнены более пологими, чем боковые стороны 65 средней канавки.The planetary mechanism contains synchronizers 54 and 55 (figure 3), located on opposite sides of the satellites 42 at the reactive 38 and the gear half-locks blocking 44. Synchronizers are rings with an inner conical surface 56, having outer teeth 57 and 58, arranged in two rows. That is, each mentioned synchronizer has two gear rims. The teeth 57 of each synchronizer have a constant engagement with the teeth 48 of the crown gear 39. The teeth 58 are made larger than the teeth 57. The bevels are large on the teeth 58 of the small teeth 57, that is, the large teeth 58 have an oblique end face 59. The synchronizer 55 has an internal conical surface 56 is located opposite the outer conical surface 60 made on the blocking gear coupling half 44. At the synchronizer 54, the inner conical surface is opposite the outer conical surface on the annular protrusion 46 to the reaction willow gear coupling half 38. Between the synchronizer 54, located at the reactive coupling half 38, and the satellites 42 there is a spring pusher 61 made in the form of a split ring with flat ends interacting with the teeth 48 of the crown wheel 39. In the area of the pusher 61 with the teeth 48 in these the teeth have three transverse grooves of different profiles with inclined sides, namely the middle groove 62 and the outer grooves 63 and 64. The sides 65 of the middle groove 62 are steeper than the nearest lateral sides 66 and 67 of the outer grooves 63 and 64. That is the sides 66 and 67 of the outer grooves are more gentle than the sides 65 of the middle groove.

Между толкателем 61 и синхронизатором 55, расположенным у блокирующей зубчатой полумуфты 44, в водиле 41 расположены штоки 68, 69. Эти штоки 68, 69 размещены парами соосно между собой. Причем они имеют дисковую головку 70, которой они контактируют с толкателем 61 и синхронизатором 55.Between the pusher 61 and the synchronizer 55, located at the blocking gear coupling half 44, rods 68, 69 are located in the carrier 41. These rods 68, 69 are arranged in pairs coaxially with each other. Moreover, they have a disk head 70, which they are in contact with the plunger 61 and the synchronizer 55.

Сателлиты 42 расположены в водиле 41 на опорных стержнях 71 (фиг.11). На торце опорных стержней 71 сделаны выступы 72, а на водиле 41 сделаны выступы 73, расположенные напротив подшипника 13. В выступах 72 и 73 выполнены поперечные канавки, в которых установлено пружинное разрезное стопорное кольцо 74, охватывающее ступенчатую шайбу 75, прикрепленную к водилу винтами 76. Стопорное кольцо 74 обеспечивает надежную осевую и окружную фиксацию стержней 71, предотвращая самопроизвольное их проворачивание и осевое смещение. А ступенчатая шайба 75 обеспечивает надежную фиксацию стопорного кольца 74 в надлежащем положении.Satellites 42 are located in the carrier 41 on the support rods 71 (Fig. 11). The protrusions 72 are made at the end of the support rods 71, and the protrusions 73 are made on the carrier 41, which are opposite the bearing 13. The protrusions 72 and 73 have transverse grooves in which a spring split retaining ring 74 is installed, covering the step washer 75, attached to the carrier with screws 76 The retaining ring 74 provides reliable axial and circumferential fixation of the rods 71, preventing their spontaneous rotation and axial displacement. A stepped washer 75 provides reliable fixation of the circlip 74 in the proper position.

В опорных стержнях 71 сателлитов 42 выполнено косое отверстие 77, пересекающееся с их боковой поверхностью и с радиальным отверстием 78, выполненном в водиле 41 между сателлитом и шайбой 75 напротив вала 19, имеющего осевое отверстие 79 для смазочной жидкости. Причем в вале 19 выполнено радиальное отверстие 80 для подачи смазочной жидкости к подшипникам сателлитов 42, ось которого расположена в плоскости между сателлитами и шайбой 75. Для ограничения количества смазочной жидкости, поступающей к сателлитам, около конического подшипника 21 в водиле 41 установлен маслоотражатель 81, который имеет профиль уголка.In the support rods 71 of the satellites 42, an oblique hole 77 is made, intersecting with their lateral surface and with a radial hole 78 made in the carrier 41 between the satellite and the washer 75 opposite the shaft 19, which has an axial hole 79 for the lubricating fluid. Moreover, in the shaft 19 there is a radial hole 80 for supplying lubricant to the bearings of the satellites 42, the axis of which is located in the plane between the satellites and the washer 75. To limit the amount of lubricant entering the satellites, an oil deflector 81 is installed in the carrier 41 near the tapered bearing 21 has a corner profile.

При соединении зубчатой муфтой 32 шестерни 22 или шестерни 26 с входным валом 16 и при соединении какой-либо зубчатой муфтой с промежуточным валом 19 расположенной на нем шестерни крутящий момент с входного вала 16 передается на боковой вал 17, а с него через какую-либо пару зацепленных между собой шестерен, установленных на параллельных валах 17 и 19, крутящий момент передается на промежуточный вал 19 к солнечной шестерне 43 планетарного механизма. При работе планетарного механизма в качестве редуктора зубья его коронного зубчатого колеса 39 зацеплены с зубьями реактивной зубчатой полумуфты 38. В этом случае сателлиты 42 под действием сил, возникающих в зацеплении их с солнечной шестерней 43, перекатываясь по остановленному коронному зубчатому колесу 39, создают на водиле 41 увеличенный крутящий момент, поступающий на выходной вал 18. При этом реактивный поворотный момент, нагружающий реактивный зубчатый элемент 38, воспринимается через резьбовые крепежные элементы 47 задней наружной стенкой 10 корпуса, в которой расположены подшипники 13 и 14 для опоры валов 18 и 17.When connecting the gear clutch 32 of the gear 22 or gear 26 with the input shaft 16 and when connecting any gear coupling with the intermediate shaft 19 of the gear located on it, the torque from the input shaft 16 is transmitted to the side shaft 17, and from it through any pair gears engaged between themselves mounted on parallel shafts 17 and 19, the torque is transmitted to the intermediate shaft 19 to the sun gear 43 of the planetary mechanism. When the planetary mechanism operates as a reducer, the teeth of its crown gear 39 are engaged with the teeth of the reactive gear coupling half 38. In this case, the satellites 42 are created on the carrier by the forces arising from their engagement with the sun gear 43, rolling over the stopped crown gear 39. 41 increased torque supplied to the output shaft 18. In this case, the reactive turning moment loading the reactive gear element 38 is perceived through the threaded fasteners 47 of the rear outer wall Coy housing 10 in which are located bearings 13 and 14 support shafts 18 and 17.

Во время работы планетарного механизма смазочная жидкость к подшипникам сателлитов 42 поступает в нужном количестве из осевого отверстия 79 в вале 19 через радиальное отверстие 80 и далее через радиальное отверстие 78 в водиле 41 и косые отверстия 77 в опорных стержнях 71 сателлитов. При этом фиксация опорных стержней 71 в положении, при котором смазочные отверстия 77 и 78 пересекаются между собой, надежно обеспечивается стопорным кольцом 74, размещенным в свободном пространстве у подшипника 13. Предотвращение нагнетания излишнего количества смазочной жидкости коническим подшипником 21 к сателлитам 42 осуществляется маслоотражателем 81.During the operation of the planetary mechanism, the lubricating fluid to the bearings of the satellites 42 enters in the required quantity from the axial bore 79 in the shaft 19 through the radial bore 80 and then through the radial bore 78 in the carrier 41 and the oblique openings 77 in the support rods 71 of the satellites. In this case, the fixing of the support rods 71 in a position in which the lubricating holes 77 and 78 intersect with each other, is reliably provided by a retaining ring 74 located in the free space at the bearing 13. To prevent excessive lubricant from being pumped by the tapered bearing 21 to the satellites 42, an oil deflector 81 is provided.

При необходимости уменьшить крутящий момент на выходном валу 18 планетарный механизм 37 нужно заблокировать. Для этого коронное зубчатое колесо 39 выводят из зацепления с реактивной зубчатой полумуфтой 38 путем его перемещения от задней стенки 10 корпуса в сторону блокирующей полумуфты 44 вместе с толкателем 61. При перемещении коронного зубчатого колеса 39 толкатель 61, находящийся в крайней поперечной канавке 64 в зубьях 48 этого зубчатого колеса, нажимает на головку штока 68, который сдвигает шток 69, нажимающий головкой 70 на синхронизатор 55. Вследствие трения между коническими поверхностями 56 и 60 синхронизатора 55 и блокирующей полумуфты 44 синхронизатор 55 поворачивается относительно коронного зубчатого колеса 39 и занимает такое положение, при котором зубья 48 при осевом перемещении коронного колеса упираются торцом в косой торец 59 крупных зубьев 58. При этом толкатель 61 при осевом перемещении коронного колеса 39 выходит из крайней канавки 64 в его зубьях 48 и попадает в среднюю канавку 62. При упоре зубьев 48 в зубья 58 синхронизатора 55 увеличивается сила взаимодействия конических поверхностей 56 и 60 синхронизатора 55 и блокирующей полумуфты 44. Под действием силы трения указанных поверхностей происходит замедление вращения вала 19 и начинается вращение коронного зубчатого колеса 39. После того как частоты вращения блокирующей полумуфты 44 и коронного колеса 39 становятся одинаковыми, синхронизатор 55 поворачивается относительно коронного колеса 39 в пределах боковых зазоров между их зубьями 57 и 48, и зубья 48 отходят от крупных зубьев 58 блокирующей полумуфты 44, мешавших осевому перемещению коронного зубчатого колеса 39. Тогда коронное зубчатое колесо 39, преодолевая сопротивление толкателя 61 путем его сжатия в радиальном направлении, перемещается дальше в сторону блокирующей полумуфты 44, и его зубья 48 входят в зацепление с ее зубьями 49, контактируя с ними своими сужающимися участками 51. Вследствие этого планетарный механизм становится заблокированным, после чего все его звенья вращаются как одно целое. После зацепления зубьев 48 и 49 на выходной вал 18 с вала 19 через совместно вращающиеся звенья планетарного механизма поступает крутящий момент, равный крутящему моменту на валу 19.If necessary, reduce the torque on the output shaft 18, the planetary mechanism 37 must be blocked. To do this, the ring gear 39 is disengaged from the reaction gear half coupling 38 by moving it from the rear wall 10 of the housing towards the blocking half coupling 44 together with the pusher 61. When the crown gear 39 is moved, the pusher 61 located in the extreme transverse groove 64 in the teeth 48 this gear wheel, presses the head of the rod 68, which moves the rod 69, pressing the head 70 on the synchronizer 55. Due to friction between the tapered surfaces 56 and 60 of the synchronizer 55 and the locking half-coupling 44 synchronizes p 55 rotates relative to the crown gear 39 and occupies a position in which the teeth 48 during axial movement of the crown wheel abut against the oblique end face 59 of large teeth 58. In this case, the pusher 61 during axial movement of the crown wheel 39 leaves the outer groove 64 in its teeth 48 and enters the middle groove 62. When the teeth 48 rest in the teeth 58 of the synchronizer 55, the interaction force of the conical surfaces 56 and 60 of the synchronizer 55 and the locking half-coupling 44 increases. Under the action of the friction force of these surfaces, deceleration of the rotation of the shaft 19 occurs and the rotation of the crown gear 39 begins. After the rotation frequencies of the locking half-coupling 44 and the crown wheel 39 are the same, the synchronizer 55 rotates relative to the crown wheel 39 within the lateral gaps between their teeth 57 and 48, and the teeth 48 depart from large teeth 58 of the locking half-coupling 44, which prevented the axial movement of the crown gear 39. Then the ring gear 39, overcoming the resistance of the pusher 61 by compressing it in the radial direction, p forcibly relocated further toward the locking coupling part 44, and the teeth 48 are engaged with its teeth 49, in contact with them the tapered portion 51. As a result, the planetary gear becomes blocked, then all of its units are rotated as a unit. After the teeth 48 and 49 are engaged, a torque equal to the torque on the shaft 19 is supplied to the output shaft 18 from the shaft 19 through jointly rotating links of the planetary mechanism.

При необходимости увеличить крутящий момент на выходном валу 18 планетарный механизм 37 нужно разблокировать и включить его в работу в качестве редуктора. Для этого коронное зубчатое колесо 39 перемещают в сторону задней стенки 10 корпуса вместе с расположенным в крайней канавке 63 в его зубьях 48 пружинным толкателем 61, который нажимает на синхронизатор 54. Синхронизатор 54 прижимается своей внутренней конической поверхностью к наружной конической поверхности, имеющейся на кольцевом выступе 46 на реактивном зубчатом элементе 38. Вследствие трения между коническими поверхностями синхронизатора 54 и реактивной полумуфты 38 синхронизатор 54 поворачивается относительно коронного зубчатого колеса 39 в положение, при котором зубья 48 при их осевом перемещении упираются торцом в косой торец крупных зубьев синхронизатора 54. При этом толкатель 61 при осевом перемещении коронного колеса 39 выходит из крайней канавки 63 в его зубьях 48 и попадает в среднюю канавку 62. При упоре зубьев 48 в зубья синхронизатора 54 увеличивается сила взаимодействия конических поверхностей синхронизатора 54 и реактивной полумуфты 38. Под действием силы трения указанных поверхностей происходит ускорение вращения вала 19 и замедление вращения коронного зубчатого колеса 39. После остановки коронного колеса 39 синхронизатор 54 поворачивается относительно него в пределах боковых зазоров между их зубьями в положение, при котором зубья 48 отходят от крупных зубьев реактивной полумуфты 38, мешавших осевому перемещению коронного зубчатого колеса 39. Тогда коронное зубчатое колесо 39, преодолевая сопротивление толкателя 61 путем его сжатия в радиальном направлении, перемещается дальше в сторону реактивной полумуфты 38, и его зубья 48 входят в зацепление с ее зубьями. Происходит вступление планетарного механизма в работу в качестве редуктора.If necessary, increase the torque on the output shaft 18, the planetary gear 37 needs to be unlocked and turned on as a gearbox. To do this, the crown gear 39 is moved towards the rear wall 10 of the housing together with a spring pusher 61 located in the extreme groove 63 in its teeth 48, which presses the synchronizer 54. The synchronizer 54 is pressed against its outer conical surface on the annular protrusion 46 on the reactive gear element 38. Due to friction between the conical surfaces of the synchronizer 54 and the reactive coupling half 38, the synchronizer 54 rotates relative to the crown gear 39 in the position at which the teeth 48 during their axial movement abut against the oblique end face of the large teeth of the synchronizer 54. In this case, the pusher 61 during axial movement of the crown wheel 39 leaves the outer groove 63 in its teeth 48 and enters the middle groove 62. When the teeth stop 48 in the teeth of the synchronizer 54 increases the interaction force of the conical surfaces of the synchronizer 54 and the reactive coupling half 38. Under the action of the friction force of these surfaces, the rotation of the shaft 19 and the rotation of the crown gear are slowed down 39. After stopping the crown wheel 39, the synchronizer 54 rotates relative to it within the lateral gaps between their teeth in a position where the teeth 48 extend from the large teeth of the reactive coupling half 38, which prevent the axial movement of the ring gear 39. Then the ring gear 39, overcoming the resistance the pusher 61, by compressing it in the radial direction, moves further towards the reactive coupling half 38, and its teeth 48 are engaged with its teeth. The planetary gear comes into operation as a gearbox.

Представленный планетарный механизм коробки передач, содержащий солнечную шестерню, водило с сателлитами, расположенными на опорных стержнях, коронное зубчатое колесо с синхронизаторами, имеющее возможность осевого перемещения для поочередного зацепления с блокирующей и реактивной зубчатыми полумуфтами, имеет компактную и надежную конструкцию, так как опора водила в наружной стенке корпуса коробки передач образована подшипником качения, наружное кольцо которого зафиксировано между крышкой корпуса и реактивной зубчатой полумуфтой, надетой на этот подшипник, а напротив этого подшипника на торце опорных стержней сателлитов и на водиле сделаны выступы с поперечными канавками, в которых установлено разрезное стопорное кольцо, охватывающее прикрепленную к водилу ступенчатую шайбу, обеспечивающую надежную фиксацию стопорного кольца и, следовательно, опорных стержней сателлитов. Коробка передач с таким планетарным механизмом имеет сравнительно небольшой осевой габарит, благодаря чему валы с шестернями коробки передач и планетарный механизм размещаются в едином пространстве между передней и задней наружными стенками корпуса, образующими опоры всех валов.The presented planetary gear mechanism containing a sun gear, a carrier with satellites located on the support rods, a crown gear with synchronizers, which has the possibility of axial movement for alternating engagement with the locking and reactive gear half couplings, has a compact and reliable design, since the carrier carrier the outer wall of the gearbox housing is formed by a rolling bearing, the outer ring of which is fixed between the housing cover and the reactive gear coupling half, put on this bearing, and opposite this bearing on the end of the satellite support rods and on the carrier, ledges with transverse grooves are made, in which a split retaining ring is installed, covering a step washer attached to the carrier, which ensures reliable fixation of the locking ring and, therefore, satellite support rods. A gearbox with such a planetary mechanism has a relatively small axial dimension, so that the shafts with gears of the gearbox and the planetary mechanism are located in a single space between the front and rear outer walls of the housing, which form the bearings of all the shafts.

Claims

1. The planetary gear mechanism containing a sun gear, a carrier with satellites located on the support rods, a ring gear with synchronizers, with the possibility of axial movement for alternate engagement with the locking and reactive gear coupling halves, characterized in that the carrier has a support in the outer wall gearbox housing, formed by a ball bearing, the outer ring of which is fixed between the housing cover and the reactive gear coupling half, which is worn on it bearing, while on the opposite end of the bearing support rods the satellite and the carrier projections are made with axial grooves in which is installed the split retaining ring encompassing a stepped washer attached to the carrier.

2. The planetary mechanism according to claim 1, characterized in that between the carrier and the shaft on which the sun gear is located, a tapered roller bearing is placed.

3. The planetary mechanism according to claim 2, characterized in that the oblique hole is made in the support rods of the satellites, intersecting with their lateral surface and with a radial hole made in the carrier between the satellite and the washer opposite the shaft having a longitudinal hole for the lubricating fluid.

4. The planetary mechanism according to claim 3, characterized in that the shaft has a radial hole, the axis of which is located in the plane between the satellites and the washer.

5. The planetary mechanism according to claim 4, characterized in that an oil deflector is installed near the tapered bearing in the carrier.

6. The planetary mechanism according to claim 5, characterized in that the oil deflector has a corner profile.