RU2406899C1

RU2406899C1 - Fourteen-step coaxial shaft-planetary gear box

Info

Publication number: RU2406899C1
Application number: RU2009147695/11A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Некрасов (RU); Владимир Иванович Некрасов; Константин Александрович Кузнецов (RU); Константин Александрович Кузнецов; Руслан Альбертович Зиганшин (RU); Руслан Альбертович Зиганшин
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2009-12-21
Publication date: 2010-12-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: gear box consists of six-step coaxial three-shaft reducer wherein there are installed eight gears of forward running and two rows of gears of back running, and also simple planetary mechanism ensuring three modes of operation and four clutches of speed change.

EFFECT: expanded operational functionality due to extended range and gear ratio of back and forward running.

2 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к трансмиссии транспортно-технологических машин.The invention relates to transport engineering, in particular to the transmission of transport-technological machines.

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. Мн.: Выш. шк., 1985. - 240 с.).Known transmission units with 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. Mn .: Higher school, 1985 .-- 240 p.).

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

Наиболее близкой к предлагаемой коробке передач (КП) является КП по патенту RU 2191122 С2 (Бюл. N 29 от 20.10.2002).Closest to the proposed gearbox (KP) is KP according to patent RU 2191122 C2 (Bull. N 29 from 10.20.2002).

Коробка передач 12R4 (12 передач переднего хода и 4 передачи заднего хода) содержит корпус агрегата, в котором расположен трехвальный соосный редуктор с пятью парами шестерен внешнего зацепления переднего хода и два ряда шестерен заднего хода, в опорах редуктора соосно расположены входной и вторичный валы, параллельно им установлен промежуточный вал, свободно установлены шестерни вторичного вала и две шестерни промежуточного вала, четыре шестерни закреплены на промежуточном валу и одна шестерня на входном валу, две трехпозиционные муфты переключения расположены на зубчатых венцах вторичного вала, на зубчатых венцах шестерен, свободно установленных на промежуточном и вторичном валах, расположены две пары противоположноразвернутых двухпозиционных полумуфт переключения, взаимосвязанных двумя вилками переключения.The 12R4 gearbox (12 forward gears and 4 reverse gears) contains an aggregate housing in which a three-shaft coaxial gearbox with five pairs of external gears of forward gears and two rows of reverse gears is located, input and secondary shafts are coaxially located in the gearbox supports, in parallel it has an intermediate shaft installed, gears of the secondary shaft and two gears of the intermediate shaft are freely installed, four gears are fixed on the intermediate shaft and one gear on the input shaft, two three-position clutches HANDOVER toothing arranged on a secondary shaft, on a toothed ring gear freely mounted on the intermediate and secondary shafts are arranged two pairs protivopolozhnorazvernutyh DIP switch coupling halves interconnected by two shift forks.

Описанная КП обеспечивает недостаточный диапазон передаточных чисел - менее 10 (отношение передаточных чисел низшей передачи к высшей), также она имеет эксплуатационные ограничения для транспортно-технологических машин (ТТМ), например строительно-дорожных и других, где требуется большее число передач заднего хода и их диапазон.The described gearbox provides an insufficient range of gear ratios - less than 10 (the ratio of gear ratios of the lowest gear to the highest), it also has operational limitations for transport-technological machines (TTM), for example, construction-road and others, where a larger number of reverse gears and their range.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в расширении эксплуатационных возможностей ТТМ за счет увеличения диапазона и числа передач заднего и переднего хода.The problem to which the invention is directed, is to expand the operational capabilities of the TTM by increasing the range and number of reverse and forward gears.

Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в исключении из конструкции пары шестерен, ограничивающей возможности КП, и установке на выходе соосного редуктора простого трехзвенного планетарного механизма (ПМ) с расширенными кинематическими возможностями.The problem is solved by achieving a technical result, which consists in eliminating from the design a pair of gears that limits the capabilities of the gearbox, and installing at the output of the coaxial gearbox a simple three-link planetary mechanism (PM) with extended kinematic capabilities.

Указанный технический результат достигается тем, что 14-ступенчатая соосная вальнопланетарная коробка передач, содержащая корпус агрегата, в котором расположен трехвальный соосный редуктор, в опорах которого соосно установлены входной вал, с закрепленной на нем шестерней, и вторичный вал, параллельно им расположен промежуточный вал, на котором отдельная шестерня установлена свободно и зацеплена с шестерней входного вала, также на этом валу закреплены три шестерни переднего хода, зацепленные с шестернями, свободно установленными на вторичном валу, и ведущая шестерня заднего хода через дополнительные шестерни, закрепленные на дополнительном валу, зацепленная с ведомой шестерней заднего хода, также свободно установленной на вторичном валу, на зубчатых венцах шестерен, свободно установленных на промежуточном и вторичном валах, расположены противоположноразвернутые двухпозиционные полумуфты переключения, взаимосвязанные вилкой переключения, первая трехпозиционная муфта переключения расположена на первом зубчатом венце вторичного вала между средними рядами шестерен, вторая трехпозиционная муфта переключения вторичного вала расположена на втором зубчатом венце рядом с ведомой шестерней заднего хода, при этом на выходе вторичного вала закреплена солнечная шестерня простого трехзвенного планетарного механизма, которая через сателлиты, установленные на осях водила, зацеплена с эпициклическим колесом, корпус которого трубчатым валом связан с зубчатым венцом, выходной вала водила имеет двухпозиционный зубчатый венец, выходной вал агрегата имеет трехпозиционный зубчатый венец, трехпозиционная муфта переключения на этом венце имеет три внутренних зубчатых венца, на ползуне этой муфты переключения закреплен зубчатый венец с внутренним и внешним зацеплением, внешнее зацепление которого связано с трехпозиционным зубчатым венцом корпуса агрегата, расположенным напротив зубчатых венцов водила и корпуса эпициклического колеса.The specified technical result is achieved by the fact that a 14-speed coaxial all-planetary gearbox containing an assembly body in which a three-shaft coaxial gearbox is located, in the supports of which an input shaft is mounted coaxially with a gear fixed to it, and a secondary shaft, an intermediate shaft is parallel to them, on which a separate gear is mounted freely and engaged with the input shaft gear, also three forward gears are fixed on this shaft, engaged with gears freely mounted on the gearbox the opposite shaft through the additional gears mounted on the additional shaft, engaged with the driven reverse gear, also freely mounted on the secondary shaft, on the gear rims of the gears freely mounted on the intermediate and secondary shafts, oppositely deployed two-position switching coupling halves are located, interconnected by a shift fork, the first three-position shift clutch is located on the first gear ring of the secondary shaft between the middle rows of the gear , the second three-position clutch for switching the secondary shaft is located on the second gear ring next to the driven reverse gear, while the output of the secondary shaft is fixed to the sun gear of a simple three-link planetary mechanism, which is engaged through the satellites mounted on the axles of the carrier with an epicyclic wheel, whose body is tubular the shaft is connected to the gear ring, the carrier output shaft has a two-position gear ring, the output shaft of the unit has a three-position gear ring, three-position clutch switching on this crown has three internal toothing, on the slide switch of this coupling is secured to the inner toothing and the external gear, the external mesh is associated with three position toothing unit housing disposed opposite toothings and epicyclic carrier wheel housing.

Предлагаемое техническое решение расширяет эксплуатационные возможности ТТМ за счет увеличения диапазона и числа передач заднего и переднего хода.The proposed technical solution extends the operational capabilities of the TTM by increasing the range and number of reverse and forward gears.

На фиг.1 изображена кинематическая схема 14-ступенчатой соосной вальнопланетарной КП 14R10 (14 передач переднего хода и 10 передач заднего хода), содержащей 8 шестерен переднего хода, два ряда шестерен заднего хода и простой трехзвенный планетарный механизм (ПМ), четыре муфты переключения передач. В нижней части приведены номера пар шестерен переднего хода (1-4) и рядов шестерен заднего хода (R) для фиг.2.Figure 1 shows the kinematic diagram of a 14-speed coaxial all-planet gearbox KP 14R10 (14 forward gears and 10 reverse gears), containing 8 forward gears, two rows of reverse gears and a simple three-link planetary gear (PM), four gearshift clutches . The lower part shows the numbers of pairs of forward gears (1-4) and rows of reverse gears (R) for figure 2.

На фиг.2 приведена лучевая диаграмма этой КП с таблицами положений муфт переключения на различных передачах переднего (14-1 вверху) и заднего хода (10R-1R внизу). В верхней части таблиц обозначены включенные в работу пары шестерен (1-4) и режим работы ПМ (I, II, III). На горизонтальных шкалах приведены в логарифмическом виде величины передаточных чисел пар шестерен и передач. Верхняя и нижняя горизонтали соответствуют передаточным числам на выходном валу, а также два луча слева - на промежуточном валу, средняя горизонталь - на входном и вторичном валах. Номера пар шестерен указаны на лучах. Чем значительнее наклон луча направо, тем больше передаточное число. Левый наклон луча указывает на ускоряющий режим работы пары шестерен - луч 2 от нижней горизонтали к средней. Наклон луча каждой пары шестерен постоянный на любом участке лучевой диаграммы. Например, луч 1 соответствует замедляющему режиму работы 1q 1,68=0,225; луч 2 от т.0 на средней горизонтали к нижней соответствует меньшему замедляющему режиму работы 1q 1,36=0,135; этот же луч в обратном направлении указывает на ускоряющий режим работы 1q (1/1,36)=-0,135; луч 3 от нижней горизонтали к средней также соответствует замедляющему режиму 1q 1,11=0,045; луч 4 соответствует медленному режиму 1q 1,68=0,225 и по величине равен лучу 1; луч R указывает на задний ход 1q 3,66=0,56.Figure 2 shows the beam diagram of this gearbox with tables of positions of the clutch on the different gears of the front (14-1 at the top) and reverse (10R-1R at the bottom). In the upper part of the tables the pairs of gears (1-4) included in the work and the PM operation mode (I, II, III) are indicated. On horizontal scales, the gear ratios of gear pairs and gears are shown in a logarithmic form. The upper and lower horizontal correspond to the gear ratios on the output shaft, as well as two beams on the left - on the intermediate shaft, the middle horizontal - on the input and secondary shafts. The numbers of the pairs of gears are indicated on the beams. The greater the tilt of the beam to the right, the greater the gear ratio. The left tilt of the beam indicates the accelerating mode of operation of a pair of gears - beam 2 from the lower horizontal to the middle. The tilt of the beam of each pair of gears is constant on any part of the radiation diagram. For example, beam 1 corresponds to a deceleration mode of operation 1q 1.68 = 0.225; beam 2 from t.0 on the middle horizontal to the lower corresponds to a lower decelerating mode of operation 1q 1.36 = 0.135; the same beam in the opposite direction indicates an accelerating mode of operation 1q (1 / 1.36) = - 0.135; beam 3 from the lower horizontal to the middle also corresponds to the deceleration mode 1q 1.11 = 0.045; beam 4 corresponds to the slow mode 1q 1.68 = 0.225 and is equal in magnitude to beam 1; beam R indicates reverse 1q 3.66 = 0.56.

В опорах корпуса КП 1 соосно расположены входной вал 2, вторичный вал 3, выходной вал водила 4 и выходной вал агрегата 5. Промежуточный вал 6 установлен параллельно валам 2-5, между вторичным 3 и промежуточным 6 валами установлен дополнительный вал 7 дополнительных шестерен заднего хода. На входном валу 2 закреплена шестерня 8, на вторичном валу свободно установлены отдельные шестерни переднего хода 9, 10, 11, а также ведомая шестерня заднего хода 12. На промежуточном валу 6 свободно установлена отдельная шестерня 13, на этом валу закреплены шестерни переднего хода 14, 15 и 16, а также ведущая шестерня заднего хода 17. Шестерни 8, 9, 10 и 11 зацеплены соответственно с шестернями 13, 14, 15 и 16. Ведущая шестерня заднего хода 17 зацеплена с ведомой шестерней заднего хода 12 через дополнительные шестерни 18, 19, закрепленные на дополнительном валу 7. На зубчатых венцах шестерен 9 и 13, свободно установленных на вторичном 3 и промежуточном 6 валах, расположены противоположноразвернутые двухпозиционные полумуфты переключения 20 и 21 (A), взаимосвязанные вилкой переключения 22. Первая трехпозиционная муфта 23 (B) вторичного вала 3 расположена на первом зубчатом венце 24 между шестернями 9 и 10, а вторая трехпозиционная муфта 25 (C) вала 3 расположена на втором зубчатом венце 26 этого вала между шестернями 11 и 12. Солнечная шестерня 27 сателлитами 28, установленными на осях водила 29 с зубчатым венцом 30, зацеплена с эпициклическим колесом 31 простого трехзвенного планетарного механизма (ПМ). Эпициклическое колесо 31 корпусом 32 с зубчатым венцом 33 трубчатым валом 34 соединено с зубчатым венцом 35. На выходном валу 4 водила закреплен двухпозиционный зубчатый венец 36 водила, а на выходном валу 5 агрегата расположен трехпозиционный зубчатый венец 37. Трехпозиционная муфта 38 (D) с тремя внутренними зубчатыми венцами установлена на зубчатом венце 37 и подвижно соединена с ползуном 39 с вилкой, на котором расположены двусторонние зубчатые венцы 40 с внутренним и внешним зацеплением, внешнее зацепление которого связано с трехпозиционным зубчатым венцом 41 корпуса 1 агрегата, расположенным напротив зубчатых венцов 30 и 33 водила 29 и корпуса 32 эпициклического колеса 31.In the bearings of the housing KP 1, the input shaft 2, the secondary shaft 3, the output shaft 4 and the output shaft of the unit 5 are coaxially located. The intermediate shaft 6 is installed parallel to the shafts 2-5, an additional shaft 7 of additional reverse gears is installed between the secondary 3 and intermediate 6 shafts . A gear 8 is fixed on the input shaft 2, separate forward gears 9, 10, 11 are freely mounted on the secondary shaft, as well as a driven reverse gear 12. A separate gear 13 is freely mounted on the intermediate shaft 6, forward gears 14 are fixed to this shaft, 15 and 16, as well as the reverse drive gear 17. The gears 8, 9, 10 and 11 are engaged with the gears 13, 14, 15 and 16, respectively. The reverse gear 17 is engaged with the driven rear gear 12 through the additional gears 18, 19 mounted on optional shaft 7. On oppositely deployed on-off two-position switching half-couplings 20 and 21 (A) interconnected by a shifting fork 22. first three-position coupling 23 (B) of the secondary shaft 3 is located on the first gear ring 24 between the gears 9 and 10, and the second three-position clutch 25 (C) of the shaft 3 is located on the second gear ring 26 of this shaft between the gears 11 and 12. The sun gear 27 of the satellites 28 mounted on the axles of the carrier 29 with the gear ring 30 is engaged and with the epicyclic wheel 31 of a simple three-link planetary mechanism (PM). The epicyclic wheel 31 of the housing 32 with the ring gear 33 by the tubular shaft 34 is connected to the ring gear 35. A two-position ring gear 36 is mounted on the output shaft 4 of the carrier, and a three-position ring gear 37 is located on the output shaft 5 of the unit. Three-position coupling 38 (D) with three internal gear crowns mounted on the gear ring 37 and movably connected to the slider 39 with a fork, on which there are bilateral gear crowns 40 with internal and external gearing, the external gearing of which is associated with a three-position tooth Atymya crown 41 of the unit body 1 located opposite toothings 30 and 33 of the carrier 29 and the housing 32 of the epicyclic wheel 31.

Работа КП осуществляется следующим образом: муфта A срабатывает при каждом переключении, муфта В изменяет свое положение через два переключения, а муфта C - после четырех нейтральных состояний (H) (см. табл. фиг.2). Соосный трехвальный редуктор обеспечивает 6 передач переднего хода и две передачи заднего хода. ПМ позволяет реализовать три режима работы с оптимальным режимом переключения передач: I-U^h _ab=-К; II-U^h _ab=К+1; III-U_(bh)=1,The operation of the gearbox is carried out as follows: clutch A is triggered at each shift, clutch B changes its position through two shifts, and clutch C after four neutral states (H) (see table. Fig. 2). The coaxial three-shaft gearbox provides 6 forward gears and two reverse gears. PM allows you to implement three modes of operation with the optimal gear shift mode: IU ^h _ab = -K; II-U ^h _ab = K + 1; III-U _(bh) = 1,

где U^h _ab - передаточное число ПМ, верхний символ указывает на остановленное звено, нижние символы - на звенья входа и выхода крутящего момента; h - водило с сателлитами, a - солнечная шестерня, b - эпициклическое колесо; К=Z_b/Z_a - внутренний параметр ПМ, равный отношению числа зубьев эпициклического колеса к числу зубьев солнечной шестерни. Знак минус перед K указывает на изменение направления вращения. Две низшие передачи переднего хода обеспечиваются задними передачами трехвального редуктора и ПМ, 12 передач переднего хода и четыре передачи заднего хода реализуются двумя режимами ПМ, удваивающими число передач трехвального редуктора (режимы II-U^h _ab=К+1; III-U_(bh)=1). Еще 6 передач заднего хода обеспечиваются 6 передачами переднего хода трехвального редуктора и задним ходом ПМ (режим I-U^h _ab=-K).where U ^h _ab - gear ratio PM, the upper symbol indicates the stopped link, the lower symbols - the links of input and output of torque; h - carrier with satellites, a - sun gear, b - epicyclic wheel; K = Z _b / Z _a is the internal parameter PM equal to the ratio of the number of teeth of the epicyclic wheel to the number of teeth of the sun gear. A minus sign in front of K indicates a change in direction of rotation. Two lower forward gears are provided by reverse gears of a three-shaft gearbox and PM, 12 forward gears and four reverse gears are realized by two PM modes, doubling the number of gears of a three-shaft gearbox (modes II-U ^h _ab = К + 1; III-U _(bh) = 1). Another 6 reverse gears are provided by 6 forward gears of the three-shaft gearbox and reverse gear PM (IU mode ^h _ab = -K).

Первая передачаFirst gear

Муфты A и C в правом положении (П), муфта B в нейтральном состоянии (H), а муфта D в первом положении (I), (см. фиг.2, табл. справа над т.1). Водило 29 ПМ остановлено относительно корпуса агрегата 1 двусторонним зубчатым венцом 40, которое наружным венцом зацеплено с трехпозиционным зубчатым венцом 41 корпуса 1, а внутренним венцом с зубчатым венцом 30 водила 29.Clutches A and C in the right position (P), clutch B in the neutral state (H), and clutch D in the first position (I), (see figure 2, table. To the right above t. 1). Drove 29 PM was stopped relative to the unit body 1 by a double-sided gear rim 40, which is engaged by an outer rim with a three-position gear rim 41 of the housing 1, and the inner rim with a gear rim 30 drove 29.

Крутящий момент от ведущего вала 2 (см. фиг.1) парой шестерен 8-13, полумуфтой 21 (A) передается на промежуточный вал 6, далее рядами шестерен заднего хода 17-18 и 19-12, по муфте 25 (C) на зубчатый венец 26 и вторичный вал 3, далее на солнечную шестерню 27, сателлиты 28, которые, вращаясь на осях остановленного водила 29, вращают эпициклическое колесо 31, его корпус 32 и трубчатый вал 34, затем через зубчатый венец 35 по муфте 38 (D) на зубчатый венец 37 и выходной вал 5 агрегата (см. состояние муфты D в нижней части фиг.1).The torque from the drive shaft 2 (see Fig. 1) is transmitted by a pair of gears 8-13, the coupling half 21 (A) to the intermediate shaft 6, then by the rows of reverse gears 17-18 and 19-12, through the coupling 25 (C) to ring gear 26 and the secondary shaft 3, then to the sun gear 27, satellites 28, which, rotating on the axes of the stopped carrier 29, rotate the epicyclic wheel 31, its housing 32 and the tubular shaft 34, then through the ring gear 35 through the coupling 38 (D) on the gear ring 37 and the output shaft 5 of the unit (see the condition of the coupling D in the lower part of figure 1).

На лучевой диаграмме (см. фиг.2) эта передача представлена тремя лучами: луч 1 выходит из т.0 на средней горизонтали и направлен направо вниз к нижней горизонтали, далее луч R к средней горизонтали вверх направо и луч ПМ U^h _ab=-К направо вверх к т.1 на верхней горизонтали.In the radiation diagram (see Fig. 2), this transmission is represented by three rays: beam 1 emerges from t.0 on the middle horizontal and is directed right down to the lower horizontal, then beam R to the middle horizontal is up to the right and PM beam U ^h _ab = - To the right up to t. 1 on the upper horizontal.

Вторая передачаSecond gear

Переключаем муфту A в левое (Л) положение.Switch clutch A to the left (L) position.

Крутящий момент от входного вала 2 по полумуфте 20 (A) поступает на второй ряд шестерен 9-14, далее как на предыдущей передаче.The torque from the input shaft 2 through the coupling half 20 (A) is supplied to the second row of gears 9-14, then as in the previous gear.

На лучевой диаграмме эта передача характеризуется тремя лучами: луч 2 от т.0 вниз направо к нижней горизонтали, далее луч R и луч ПМ U^h _ab=-К направо вверх к т.2 на верхней горизонтали.On the radiation diagram, this transmission is characterized by three rays: ray 2 from t.0 down to the right to the lower horizontal, then the ray R and the PM beam U ^h _ab = -K to the right up to t.2 on the upper horizontal.

Третья передачаThird gear

Муфту A возвращаем в правое положение, муфту C переключаем в левое положение, а муфту D во второе положение (II).Clutch A is returned to the right position, clutch C is switched to the left position, and clutch D is in the second position (II).

Крутящий момент до промежуточного вала 6 поступает как на первой передаче, далее передается на четвертую пару шестерен 16-11, затем через муфту C на вторичный вал 3, далее на солнечную шестерню 27, сателлиты 28, которые, вращаясь относительно остановленного эпициклического колеса 31, вращают водило 29, выходной вал 4 водила, по зубчатому венцу 36, муфте 38 на зубчатый венец 37 и выходной вал 5 агрегата.The torque to the intermediate shaft 6 is received as in first gear, then transmitted to the fourth pair of gears 16-11, then through the clutch C to the secondary shaft 3, then to the sun gear 27, the satellites 28, which rotate relative to the stopped epicyclic wheel 31, rotate drove 29, the output shaft 4 drove, on the ring gear 36, the coupling 38 on the ring gear 37 and the output shaft 5 of the unit.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 1 от т.0 к нижней горизонтали, луч 4 к средней горизонтали и луч ПМ U^h _ab=К+1 направо вверх к т.3.Three rays belong to this transmission in the radiation diagram: ray 1 from t.0 to the lower horizontal, ray 4 to the middle horizontal and the PM beam U ^h _ab = K + 1 right up to t.3.

Четвертая передачаFourth gear

Переключаем муфту A в левое (Л) положение. Вместо пар шестерен 1 и 4 работают пары шестерен 2 и 4.Switch clutch A to the left (L) position. Instead of pairs of gears 1 and 4, pairs of gears 2 and 4 work.

Крутящий момент от входного вала 2 передается до промежуточного вала 6 как на второй передаче, далее как на предыдущей передаче.The torque from the input shaft 2 is transmitted to the intermediate shaft 6 as in second gear, then as in the previous gear.

На лучевой диаграмме эта передача характеризуется тремя лучами: луч 2 от т.0 направо вниз, далее луч 4 и луч ПМ U^h _ab=К+1 направо вверх к т.4 на верхней горизонтали.On the beam diagram, this transmission is characterized by three rays: beam 2 from t.0 to the right down, then beam 4 and the PM beam U ^h _ab = K + 1 to the right up to t.4 on the upper horizontal.

Пятая передачаFifth gear

Переключаем муфты A и B в правое положение, а муфту C в нейтральное положение (H).We switch clutches A and B to the right position and clutch C to the neutral position (H).

По сравнению с 3-й передачей вместо 4-й пары шестерен работает третья пара шестерен.Compared to 3rd gear, a third pair of gears works instead of the 4th gear pair.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 1 от т.0 направо вниз, далее луч 3 к средней горизонтали и луч ПМ U^h _ab=К+1 направо вверх к т.5.Three rays belong to this transmission in the radiation diagram: beam 1 from t.0 to the right down, then beam 3 to the middle horizontal and the PM beam U ^h _ab = K + 1 to the right up to t.5.

Шестая передачаSixth gear

Переключаем муфту A в левое (Л) положение. Вместо пары шестерен 1 работает вторая пара шестерен.Switch clutch A to the left (L) position. Instead of a pair of gears 1, a second pair of gears works.

Крутящий момент от входного вала 2 передается до промежуточного вала 6 как на второй и четвертой передачах, далее как на предыдущих передачах.Torque from the input shaft 2 is transmitted to the intermediate shaft 6 as in second and fourth gears, then as in previous gears.

На лучевой диаграмме эта передача характеризуется тремя лучами: луч 2 от т.0 направо вниз, далее луч 3 и луч ПМ U^h _ab=К+1 направо вверх к т.6 на верхней горизонтали.On the beam diagram, this transmission is characterized by three rays: beam 2 from t.0 to the right down, then beam 3 and the PM beam U ^h _ab = K + 1 to the right up to t.6 on the upper horizontal.

Седьмая передачаSeventh gear

Переключаем муфту A в правое положение, а муфту B в левое положение.Switch clutch A to the right position and clutch B to the left position.

По сравнению с 5-й передачей вместо 3-й пары шестерен работает вторая пара шестерен.Compared to the 5th gear, a second pair of gears works instead of the 3rd gear pair.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 1 от т.0 направо вниз, далее луч 2 налево вверх к средней горизонтали и луч ПМ U^h _ab=К+1 направо вверх к т.7.Three rays belong to this transmission in the radiation diagram: beam 1 from t.0 to the right down, then beam 2 to the left up to the middle horizontal and the PM beam U ^h _ab = K + 1 to the right up to t.7.

Восьмая передачаEighth gear

Переключаем муфту A в левое положение. Входной 2 и вторичный 3 валы соединены напрямую.Switch clutch A to the left position. Input 2 and secondary 3 shafts are connected directly.

Крутящий момент от входного вала 2 передается полумуфтой 20 (A) на шестерню 9, по муфте 23 (B) на вторичный вал 3, далее как на предыдущих передачах.The torque from the input shaft 2 is transmitted by the coupling half 20 (A) to the gear 9, via the coupling 23 (B) to the secondary shaft 3, then as in previous gears.

На лучевой диаграмме эта передача характеризуется одним лучом ПМ U^h _ab=К+1 от т.0 направо вверх к т.8 на верхней горизонтали.In the beam diagram, this transmission is characterized by a single PM beam U ^h _ab = K + 1 from t.0 to the right up to t8 on the upper horizontal.

Девятая передачаNinth gear

Муфту A возвращаем в правое положение, муфту B переключаем в нейтральное положение, муфту C переключаем в левое положение, а муфту D - в третье положение (III).The clutch A is returned to the right position, the clutch B is switched to the neutral position, the clutch C is switched to the left position, and the clutch D to the third position (III).

Крутящий момент до ПМ поступает как на третьей передаче, далее на солнечную шестерню 27, сателлиты 28, водило 29, эпициклическое колесо 31, выходной вал 4 водила и трубчатый вал эпициклического колеса 34, на зубчатые венцы 35 и 36, блокирующие ПМ муфтой 38, далее на зубчатый венец 37 и выходной вал 5 агрегата (см. состояние муфты D в верхней части фиг.1).The torque to the PM arrives in third gear, then to the sun gear 27, satellites 28, carrier 29, the epicyclic wheel 31, the output shaft 4 of the carrier and the tubular shaft of the epicyclic wheel 34, to the gears 35 and 36, blocking the PM with the clutch 38, then on the gear ring 37 and the output shaft 5 of the unit (see the condition of the coupling D in the upper part of figure 1).

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 1 от т.0 направо вниз, далее луч 4 к средней горизонтали и луч ПМ III-U_(bh)=1 вверх к т.9.Three rays belong to this transmission on the radiation diagram: beam 1 from t.0 to the right down, then beam 4 to the middle horizontal and PM III-U _(bh) = 1 beam up to t. 9.

Десятая передачаTenth gear

Переключаем муфту A в левое положение. Вместо пары шестерен 1 работает пара шестерен 2.Switch clutch A to the left position. Instead of a pair of gears 1, a pair of gears 2 works.

Крутящий момент от входного вала 2 передается до вторичного вала 3 как на четвертой передаче, далее как на предыдущей передаче.Torque from the input shaft 2 is transmitted to the secondary shaft 3 as in fourth gear, then as in the previous gear.

На лучевой диаграмме эта передача характеризуется тремя лучами: луч 2 от т.0 направо вниз, далее луч 4 вверх направо к средней горизонтали и луч ПМ U_(bh)=1 вверх к т.10 на верхней горизонтали.In the radiation diagram, this transmission is characterized by three rays: beam 2 from t.0 to the right down, then beam 4 up to the right to the middle horizontal and PM beam U _(bh) = 1 up to t.10 on the upper horizontal.

Одиннадцатая передачаEleventh gear

По сравнению с 9-й передачей вместо 4-й пары шестерен работает третья пара шестерен.Compared to the 9th gear, a third pair of gears works instead of the 4th gear pair.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 1 от т.0 направо вниз, далее луч 3 вверх направо к средней горизонтали и луч ПМ U_(bh)=1 вверх к т.11.Three rays belong to this transmission in the radiation diagram: beam 1 from t.0 to the right down, then beam 3 up to the right to the middle horizontal and PM beam U _(bh) = 1 up to t.11.

Двенадцатая передачаTwelfth gear

Крутящий момент от входного вала 2 передается до вторичного вала 3 как на шестой передаче, далее как на предыдущей передаче.Torque from the input shaft 2 is transmitted to the secondary shaft 3 as in sixth gear, then as in the previous gear.

На лучевой диаграмме эта передача характеризуется тремя лучами: луч 2 от т.0 направо вниз, далее луч 3 и луч ПМ U_(bh)=1 вверх к т.12 на верхней горизонтали.On the beam diagram, this transmission is characterized by three beams: beam 2 from t.0 to the right down, then beam 3 and the PM beam U _(bh) = 1 up to t.12 on the upper horizontal.

Тринадцатая передачаThirteenth gear

По сравнению с 7-й передачей ПМ работает на прямой передаче.Compared to the 7th gear, the PM works in direct gear.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 1 от т.0 направо вниз, далее луч 2 к средней горизонтали и луч ПМ U_(bh)=1 вверх к т.13.Three rays belong to this transmission in the radiation diagram: beam 1 from t.0 to the right down, then beam 2 to the middle horizontal and PM beam U _(bh) = 1 up to t.13.

Четырнадцатая передача - прямаяFourteenth gear - direct

По сравнению с 8-й передачей ПМ работает на прямой передаче.Compared to the 8th gear, the PM works in direct gear.

На лучевой диаграмме эта передача характеризуется одним лучом ПМ U_(bh)=1 вверх к т.14 на верхней горизонтали.In the beam diagram, this transmission is characterized by a single PM beam U _(bh) = 1 up to point 14 on the upper horizontal.

Первый задний ход - 1RFirst Reverse - 1R

Муфты A и C в правом положении (П), муфта B в нейтральном состоянии (H), а муфта D во втором положении (II) (см. фиг.2, табл. внизу справа под т.1R).Clutches A and C in the right position (P), clutch B in the neutral state (H), and clutch D in the second position (II) (see Fig. 2, table, bottom right under t.1R).

Эпициклическое колесо 31 ПМ остановлено относительно корпуса агрегата 1 двусторонним зубчатым венцом 40, которое наружным венцом зацеплено с зубчатым венцом 41 корпуса 1, а внутренним венцом с зубчатым венцом 33, что соответствует состоянию ПМ U^h _ab=К+1 как на 3-8-й передачах переднего хода.The PM 31 epicyclic wheel is stopped relative to the unit casing 1 with a double-sided gear ring 40, which is engaged with the outer ring with gear ring 41 of the housing 1, and the inner ring with gear ring 33, which corresponds to the PM state U ^h _ab = К + 1 as in 3-8- th forward gears.

Крутящий момент от ведущего вала 2 (см. фиг.1) парой шестерен 8-13, полумуфтой 21 (A) передается на промежуточный вал 6, далее рядами шестерен заднего хода 17-18 и 19-12, по муфте 25 (C) на вторичный вал 3, далее на солнечную шестерню 27, сателлиты 28, которые, вращаясь относительно остановленного эпициклического колеса 31, вращают водило 29, выходной вал 4 водила, по зубчатому венцу 36, муфте 38 на зубчатый венец 37 и выходной вал 5 агрегата.The torque from the drive shaft 2 (see Fig. 1) is transmitted by a pair of gears 8-13, the coupling half 21 (A) to the intermediate shaft 6, then by the rows of reverse gears 17-18 and 19-12, through the coupling 25 (C) to the secondary shaft 3, then to the sun gear 27, satellites 28, which, rotating relative to the stopped epicyclic wheel 31, rotate the carrier 29, the output shaft 4 of the carrier, along the gear ring 36, the coupling 38 on the gear ring 37 and the output shaft 5 of the unit.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 1 от т.0 направо вниз, далее луч R к средней горизонтали и луч ПМ U^h _ab=К+1 направо вниз к т.1R.Three rays belong to this transmission in the radiation diagram: beam 1 from t.0 to the right down, then the ray R to the middle horizontal and the PM beam U ^h _ab = K + 1 to the right down to t.1R.

Второй задний ход - 2RSecond Reverse - 2R

На лучевой диаграмме эта передача характеризуется тремя лучами: луч 2 от т.0 направо вниз, далее луч R направо вверх и луч ПМ U^h _ab=К+1 направо вниз к т.2R.On the radiation diagram, this transmission is characterized by three beams: beam 2 from t.0 to the right down, then the beam R to the right up and the PM beam U ^h _ab = K + 1 to the right down to t.2R.

Третий задний ход - 3RThird Reverse - 3R

Муфту A возвращаем в правое положение, муфту C переключаем в левое положение, а муфту D в первое положение (I).Clutch A is returned to the right position, clutch C is switched to the left position, and clutch D is in the first position (I).

Крутящий момент до промежуточного вала 6 поступает как на первой передаче, далее передается на четвертую пару шестерен 16-11, затем через муфту 25 (C) на вторичный вал 3, далее на солнечную шестерню 27, сателлиты 28, которые, вращаясь относительно остановленного водила 29, изменяют направление вращения эпициклического колеса 31 относительно солнечной шестерни 27, далее по корпусу 32, трубчатому валу 34, по зубчатому венцу 35, муфте 38 (D) на зубчатый венец 37 и выходной вал 5 агрегата (см. нижнее состояние муфты D на фиг.1).The torque to the intermediate shaft 6 is received as in first gear, then transmitted to the fourth pair of gears 16-11, then through the clutch 25 (C) to the secondary shaft 3, then to the sun gear 27, the satellites 28, which, rotating relative to the stopped carrier 29 change the direction of rotation of the epicyclic wheel 31 relative to the sun gear 27, then along the housing 32, the tubular shaft 34, the ring gear 35, the clutch 38 (D) to the ring gear 37 and the output shaft 5 of the unit (see the lower state of the clutch D in FIG. one).

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 1 от т.0 направо вниз, далее луч 4 направо вверх к средней горизонтали и луч ПМ U^h _ab=-К направо вниз к т.3R.Three rays belong to this transmission on the radiation diagram: beam 1 from t.0 to the right down, then beam 4 to the right up to the middle horizontal and the PM beam U ^h _ab = -K to the right down to t.3R.

Четвертый задний ход - 4RFourth Reverse - 4R

Муфты A и C в правом положении (П), муфта B в нейтральном состоянии (H), а муфта D в третьем положении (III).Clutches A and C in the right position (P), clutch B in the neutral state (H), and clutch D in the third position (III).

Крутящий момент до солнечной шестерни 27 передается как на первой передаче переднего и заднего хода, далее как на 9-14-й передачах переднего хода.The torque to the sun gear 27 is transmitted as in the first forward and reverse gears, then as in the 9-14th forward gears.

На лучевой диаграмме эта передача характеризуется тремя лучами: луч 1 от т.0 направо вниз, далее луч R направо вверх к средней горизонтали и луч ПМ вниз к т.4R.On the beam diagram, this transmission is characterized by three beams: beam 1 from t.0 to the right down, then the beam R to the right up to the middle horizontal and the PM beam down to t.4R.

Пятый задний ход - 5RFifth Reverse - 5R

По сравнению с третьим задним ходом переключаем муфту A в левое (Л) положение. Вместо пары шестерен 1 работает вторая пара шестерен.Compared with the third reverse, we switch clutch A to the left (L) position. Instead of a pair of gears 1, a second pair of gears works.

Крутящий момент от входного вала 2 передается до вторичного вала 3 как на четвертой передаче переднего хода, далее как на третьей передаче заднего хода.The torque from the input shaft 2 is transmitted to the secondary shaft 3 as in the fourth forward gear, then as in the third reverse gear.

На лучевой диаграмме эта передача характеризуется тремя лучами: луч 2 от т.0 направо вниз, далее луч 4 вверх направо к средней горизонтали и луч ПМ U^h _ab=-К направо вниз к т.5R.On the beam diagram, this transmission is characterized by three rays: beam 2 from t.0 to the right down, then beam 4 up to the right to the horizontal and PM beam U ^h _ab = -K to the right down to t.5R.

Шестой задний ход - 6RSixth Reverse - 6R

По сравнению с четвертым задним ходом переключаем муфту A в левое (Л) положение. Вместо пары шестерен 1 работает пара шестерен 2.Compared to the fourth reverse, we switch clutch A to the left (L) position. Instead of a pair of gears 1, a pair of gears 2 works.

Крутящий момент от входного вала 2 передается до промежуточного вала 6 как на второй передаче переднего и заднего хода, далее как на четвертой передаче заднего хода.The torque from the input shaft 2 is transmitted to the intermediate shaft 6 as in the second forward and reverse gears, then as in the fourth reverse gear.

На лучевой диаграмме эта передача характеризуется тремя лучами: луч 2 от т.0 направо вниз, далее луч R к средней горизонтали и луч ПМ вниз к т.6R.On the beam diagram, this transmission is characterized by three beams: beam 2 from t.0 to the right down, then the ray R to the middle horizontal and the PM beam down to t.6R.

Седьмой задний ход - 7RSeventh Reverse - 7R

По сравнению с пятой передачей заднего хода переключаем муфты A и B в правое положение, а муфту C - в нейтральное положение.Compared to the fifth reverse gear, we switch clutches A and B to the right position and clutch C to the neutral position.

От входного вала 2 крутящий момент передается по паре шестерен 8-13, по полумуфте 21 (A) на промежуточный вал 6, далее работает третья пара шестерен 15-10, по муфте 23 (B) на вторичный вал 3, затем как на третьей и пятой передачах заднего хода.From the input shaft 2, the torque is transmitted through a pair of gears 8-13, through a half-coupling 21 (A) to the intermediate shaft 6, then a third pair of gears 15-10 is working, via a coupling 23 (B) to the secondary shaft 3, then both on the third and fifth reverse gears.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 1 от т.0 направо вниз, далее луч 3 вверх направо к средней горизонтали и луч ПМ U^h _ab=-К направо вниз к т.7R.Three rays belong to this transmission on the radiation diagram: beam 1 from t.0 to the right down, then beam 3 up to the right to the middle horizontal and the PM beam U ^h _ab = -K to the right down to t.7R.

Восьмой задний ход - 8REighth Reverse - 8R

Переключаем муфту A в левое (Л) положение. Вместо пары шестерен 1 работает пара шестерен 2.Switch clutch A to the left (L) position. Instead of a pair of gears 1, a pair of gears 2 works.

Крутящий момент от входного вала 2 передается до промежуточного вала 6 как на шестой передаче переднего хода, далее как на предыдущей передаче.Torque from the input shaft 2 is transmitted to the intermediate shaft 6 as in the sixth forward gear, then as in the previous gear.

На лучевой диаграмме эта передача характеризуется тремя лучами: луч 2 от т.0 направо вниз, далее луч 3 вверх направо к средней горизонтали и луч ПМ U^h _ab=-К направо вниз к т.8R.On the beam diagram, this transmission is characterized by three rays: beam 2 from t.0 to the right down, then beam 3 up to the right to the middle horizontal and the PM beam U ^h _ab = -K to the right down to t. 8R.

Девятый задний ход - 9RNinth Reverse - 9R

По сравнению с 7R-й передачей вместо третьей пары шестерен работает вторая пара шестерен.Compared to the 7th gear, a second pair of gears works instead of the third pair of gears.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 1 от т.0 направо вниз, далее луч 2 вверх налево к средней горизонтали и луч ПМ U^h _ab=-К направо вниз к т.9R.Three rays belong to this transmission in the radiation diagram: beam 1 from t.0 to the right down, then beam 2 up to the left to the middle horizontal and the PM beam U ^h _ab = -K to the right down to t. 9R.

Десятый задний ход - 10RTenth Reverse - 10R

Крутящий момент от входного вала 2 передается полумуфтой 20 (A), по муфте 23 (B) на вторичный вал 3, далее как на предыдущей передаче.The torque from the input shaft 2 is transmitted by the coupling half 20 (A), via the coupling 23 (B) to the secondary shaft 3, then as in the previous gear.

На лучевой диаграмме эта передача характеризуется лучом ПМ U^h _ab=-К направо вниз к т.10R.In the beam diagram, this transmission is characterized by a PM beam U ^h _ab = -K to the right down to 10R.

Положительный эффект выражается в улучшении эксплуатационных свойств ТТМ за счет увеличения диапазона и числа передач заднего до 10 и переднего хода до 14.A positive effect is expressed in improving the operational properties of the TTM by increasing the range and number of reverse gears to 10 and forward gear to 14.

Например, при рассмотренных условиях передаточное число первой (низшей) передачи и диапазон составятFor example, under the conditions considered, the gear ratio of the first (lower) gear and the range will be

D=U_кп1=U₁U_RU_ПМI=1,68×3,66×2,46=15,13.D = U _kn1 = U ₁ U _R U _PMI = 1.68 × 3.66 × 2.46 = 15.13.

Передаточное число первого заднего ходаFirst reverse gear ratio

U_кп1R=U₁U_RU_ПМII=1,68×3,66×3,46=21,27;U _kn1R = U ₁ U _R U _PMII = 1.68 × 3.66 × 3.46 = 21.27;

передаточное число десятого заднего хода10th gear ratio

U_кп10R=U_ПМI=3,46;U _kn10R = U _PMI = 3.46;

диапазон передач заднего хода КП D=U_кп1R/U_кп10R=21,27/3,46=6,15.gearbox reverse gear range D = U _kp1R / U _kp10R = 21.27 / 3.46 = 6.15.

При изменении параметров пар шестерен и ПМ изменятся параметры КП.When changing the parameters of pairs of gears and PM, the parameters of the gearbox will change.

ОБОЗНАЧЕНИЯNOTATION

1 - корпус агрегата1 - unit body

2 - входной вал2 - input shaft

3 - вторичный вал3 - a secondary shaft

4 - выходной вал водила ПМ4 - output shaft drove PM

5 - выходной вал агрегата5 - output shaft of the unit

6 - промежуточный вал6 - an intermediate shaft

7 - дополнительный вал шестерен заднего хода7 - an additional shaft of gears of a backing

8 - шестерня, закрепленная на входном валу 28 - gear mounted on the input shaft 2

9, 10, 11 - шестерни переднего хода, свободно установленные на вторичном валу 39, 10, 11 - forward gears freely mounted on the secondary shaft 3

12 - ведомая шестерня заднего хода, свободно установленная на вторичном валу 312 - driven gear reverse gear, freely mounted on the secondary shaft 3

13 - отдельная шестерня, свободно установленная на промежуточном валу 613 - a separate gear, freely mounted on the intermediate shaft 6

14, 15, 16 - шестерни переднего хода, закрепленные на промежуточном валу14, 15, 16 - forward gears mounted on the intermediate shaft

17 - ведущая шестерня заднего хода, закрепленная на промежуточном валу 617 - driving gear reverse, mounted on the intermediate shaft 6

18, 19 - дополнительные шестерни заднего хода, закрепленные на валу 718, 19 - additional reverse gears mounted on the shaft 7

20, 21 (A) - противоположноразвернутые двухпозиционные полумуфты переключения20, 21 (A) - oppositely deployed on-off switching coupling halves

22 - вилка переключения полумуфт 20 и 2122 - a switching fork of a coupling half 20 and 21

23 (B) - первая трехпозиционная муфта переключения вторичного вала 323 (B) - the first three-position clutch switching the secondary shaft 3

24 - первый зубчатый венец вторичного вала 324 - the first gear ring of the secondary shaft 3

25 (C) - вторая трехпозиционная муфта переключения вторичного вала 325 (C) - second three-position clutch for switching the secondary shaft 3

26 - второй зубчатый венец вторичного вала 326 - second gear ring of the secondary shaft 3

27 (a) - солнечная шестерня ПМ27 (a) - sun gear PM

28 - сателлиты28 - satellites

29 (h) - водило ПМ29 (h) - drove PM

30 - зубчатый венец водила ПМ30 - crown gear carrier PM

31 (b) - эпициклическое колесо ПМ31 (b) - PM epicyclic wheel

32 - корпус эпициклического колеса 3132 - the body of the epicyclic wheel 31

33 - зубчатый венец корпуса 32 эпициклического колеса 3133 - gear ring of the housing 32 of the epicyclic wheel 31

34 - трубчатый вал корпуса 32 эпициклического колеса 3134 - tubular shaft of the housing 32 of the epicyclic wheel 31

35 - зубчатый венец трубчатого вала 34 корпуса эпициклического колеса 3135 - the gear rim of the tubular shaft 34 of the housing of the epicyclic wheel 31

36 - двухпозиционный зубчатый венец выходного вала 4 водила 2936 - two-position gear ring of the output shaft 4 drove 29

37 - трехпозиционный зубчатый венец выходного вала 5 агрегата37 - three-position gear ring of the output shaft 5 of the unit

38 (D) - трехпозиционная муфта переключения с тремя внутренними зубчатыми венцами выходного вала 5 агрегата38 (D) - three-position switching clutch with three internal gears of the output shaft 5 of the unit

39 - ползун с вилкой трехпозиционной муфты переключения 38(D)39 - slider with a fork three-position clutch 38 (D)

40 - двусторонний зубчатый венец ползуна 3940 - two-sided gear ring of the slider 39

41 - трехпозиционный зубчатый венец корпуса агрегата 1.41 - three-position gear ring of the unit body 1.

Claims

A fourteen-speed coaxial all-planetary gearbox containing an assembly body in which a three-shaft coaxial gearbox is located, in the supports of which an input shaft with a gear fixed to it is mounted, and a secondary shaft, an intermediate shaft is located parallel to it, on which a separate gear is mounted freely and engaged with the gear input shaft, also three forward gears are fixed on this shaft, engaged with gears freely mounted on the secondary shaft, and a reverse gear through additional gears, mounted on an additional shaft, engaged with a driven reverse gear, also freely mounted on the secondary shaft, on the gear rims of the gears freely mounted on the intermediate and secondary shafts, oppositely deployed two-position switching coupling halves interconnected by a switching fork, the first three-position coupling the shift is located on the first gear ring of the secondary shaft between the middle rows of gears, the second three-position switch clutch the secondary shaft is located on the second gear ring next to the driven reverse gear, characterized in that the output of the secondary shaft is fixed to the sun gear of a simple three-link planetary mechanism, which, through the satellites mounted on the axles of the carrier, is engaged with the epicyclic wheel, the housing of which is connected by a tubular shaft to gear ring, the carrier output shaft has a two-position gear ring, the output shaft of the unit has a three-position gear ring, a three-position switching clutch on this ring three internal gear rings, a gear ring with internal and external gears is fixed on the slider of this switching clutch, the external gearing of which is connected with a three-position gear ring of the unit body located opposite the gear rings - carrier and epicyclic wheel case.