RU2419007C1

RU2419007C1 - Twelve-stage planetary shaft gearbox

Info

Publication number: RU2419007C1
Application number: RU2010109924/11A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Некрасов (RU); Владимир Иванович Некрасов; Алексей Павлович Шийка (RU); Алексей Павлович Шийка
Priority date: 2010-03-16
Filing date: 2010-03-16
Publication date: 2011-05-20

Abstract

FIELD: transport. ^ SUBSTANCE: proposed gear box comprises step aligned three-shaft reduction gear, ordinary three-link planetary mechanism to allow two operating conditions, and four clutches. Said aligned three-shaft reduction gear incorporates eight forward gears and two rows of reverse gears. Inner support of input shaft is arranged in secondary shaft tip to rule out input support at engine crankshaft end face. ^ EFFECT: expanded performances of heavy vehicles. ^ 2 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к трансмиссии автотракторной техники.The invention relates to transport machinery, in particular to the transmission of automotive equipment.

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, опубл 20.10.2002.Closest to the proposed gearbox (KP) is KP according to patent RU 2191122 C2, published on 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 противоположно развернутых 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, a pair of oppositely disposed two coupling halves deployed on-off switch, the interconnected two shift forks.

Известная КП имеет эксплуатационные ограничения, так как не обеспечивает диапазон передаточных чисел, достаточный для большегрузной техники. Ограничение вызывает передаточное число пары шестерен низших передач (5-я пара), если использовать эту пару с передаточным числом, равным 4, то диапазон составит только 8,8. Кроме того, эта КП имеет компоновочные ограничения, так как она должна компоноваться непосредственно с двигателем, используя опору входного вала в торце коленчатого вала.Known KP has operational limitations, since it does not provide a gear ratio range sufficient for heavy vehicles. The restriction causes the gear ratio of a pair of low gears (5th pair), if you use this pair with a gear ratio of 4, the range will be only 8.8. In addition, this gearbox has layout limitations, since it must be linked directly to the engine using the input shaft support at the end of the crankshaft.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка конструкции коробки передач для большегрузной техники.The problem to which the invention is directed is the development of the design of the gearbox for heavy vehicles.

Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в расширении эксплуатационных и компоновочных возможностей большегрузной техники за счет исключения из конструкции пары шестерен, ограничивающей возможности КП, и установке на выходе соосного редуктора простого трехзвенного планетарного механизма (ПМ), обеспечивающего два режима работы и увеличивающего диапазон КП, а также размещения внутренней опоры входного вала в наконечнике вторичного вала.The problem is solved by achieving a technical result, which consists in expanding the operational and layout capabilities of heavy vehicles by eliminating a pair of gears from the design that limits the capabilities of the gearbox, and installing at the output of the coaxial gearbox a simple three-link planetary mechanism (PM) that provides two operating modes and increasing the range of the gearbox, as well as the placement of the internal support of the input shaft in the tip of the secondary shaft.

Указанный технический результат достигается тем, что 12-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 соосных валах, и ведущая шестерня заднего хода через дополнительные шестерни, закрепленные на дополнительном валу, зацепленная с ведомой шестерней заднего хода, свободно установленной на вторичном валу, на зубчатых венцах шестерен двух первых рядов расположены противоположно развернутые двухпозиционные полумуфты переключения, взаимосвязанные вилкой переключения, первая трехпозиционная муфта переключения расположена на 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 опора наконечника вторичного вала с зубчатым венцом расположена во внутренней стенке корпуса агрегата, на входном валу свободно установлена отдельная шестерня с зубчатым венцом, внутренняя опора входного вала расположена в наконечнике вторичного вала, 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, расположенным между зубчатым венцом задней стенки корпуса агрегата и зубчатым венцом выходного вала водила и агрегата, на этих венцах установлена муфта переключения.The specified technical result is achieved by the fact that a 12-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 located parallel to them, on which a separate gear is mounted freely and engaged with the gear of the input shaft, also three forward gears are fixed on this shaft, engaged with gears freely mounted on shafts, and the reverse gear through additional gears mounted on the additional shaft, engaged with the driven reverse gear, freely mounted on the secondary shaft, oppositely deployed two-position shift coupling halves interconnected by a shift fork are located on the gear rims of the gears of the first two rows, the first three-position the switching clutch is located on the gear ring of the secondary shaft between the middle rows of gears, the second three-position switching clutch of the secondary the shaft is located on the second gear ring next to the driven reverse gear, while the support of the tip of the secondary shaft with the gear ring is located in the inner wall of the unit body, a separate gear with the gear ring is freely mounted on the input shaft, the internal support of the input shaft is located in the tip of the secondary shaft, at the output of the secondary shaft, the sun gear of a simple three-link planetary mechanism is fixed, which, through the satellites mounted on the axles of the carrier, is engaged with the epicyclic wheel, to rpus tubular shaft which is connected with a ring gear disposed between the toothing of the rear wall of the unit housing and the toothing of the output shaft carrier and the implement, these switching clutch crowns established.

Предлагаемое техническое решение расширяет эксплуатационные возможности большегрузной техники за счет увеличения диапазона передач переднего и заднего хода, а также компоновочные возможности, так как расположение внутренней опоры входного вала в наконечнике вторичного вала не требует опоры в коленчатом валу двигателя и позволяет использовать трансмиссионный агрегат автономно.The proposed technical solution extends the operational capabilities of heavy vehicles by increasing the range of forward and reverse gears, as well as layout capabilities, since the location of the internal support of the input shaft in the tip of the secondary shaft does not require support in the crankshaft of the engine and allows the use of the transmission unit autonomously.

На фиг.1 изображена кинематическая схема 12-ступенчатой соосной вально-планетарной КП 12R4 (12 передач переднего хода и 4 передачи заднего хода), содержащей восемь 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 12-speed coaxial shaft-planetary gearbox 12R4 (12 forward gears and 4 reverse gears), containing eight forward gears, two rows of reverse gears and a simple three-link planetary gear (PM), four couplings gear shifting. 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 (12-1 вверху) и заднего хода (4R-1R внизу). В верхней части таблиц обозначены включенные в работу пары шестерен (1-4) и режим работы ПМ (I-U^b _ah=К+1; II-U_(bh)=1 - без обозначения). На горизонтальных шкалах приведены в логарифмическом виде величины передаточных чисел пар шестерен и передач. Верхняя и нижняя горизонтали соответствуют передаточным числам на выходном валу водила и агрегата, также на нижнюю горизонталь выходят лучи 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 медленному режиму работы lq 2,24=0,35; луч 2 от т.0 на средней горизонтали к нижней соответствует меньшему замедляющему режиму работы lq 1,12=0,05; этот же луч в обратном направлении указывает на ускоряющий режим работы lq (1/1,12)=-0,05; луч 3 от нижней горизонтали к средней также соответствует замедляющему режиму lq 1,12=0,05 и по величине равен лучу 2; луч 4 соответствует замедляющему режиму lq 1,41=0,15; луч R указывает на задний ход lq 1,58=0,2.Figure 2 shows the beam diagram of this gearbox with tables of positions of the clutch on different gears forward (12-1 at the top) and reverse (4R-1R at the bottom). The pairs of gears (1-4) included in the work and the operating mode of the PM (IU ^b _ah = K + 1; II-U _(bh) = 1 - without designation) are indicated in the upper part of the tables. 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 of the carrier and the unit, also the rays on the intermediate shaft go to the lower horizontal, 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 slow mode of operation lq 2.24 = 0.35; beam 2 from t.0 on the middle horizontal to the lower corresponds to a lower decelerating mode of operation lq 1.12 = 0.05; the same beam in the opposite direction indicates an accelerating mode of operation lq (1 / 1.12) = - 0.05; beam 3 from the lower horizontal to the middle also corresponds to the deceleration mode lq 1.12 = 0.05 and is equal in magnitude to beam 2; beam 4 corresponds to the deceleration mode lq 1.41 = 0.15; beam R indicates a reverse gear lq 1.58 = 0.2.

В опорах корпуса 1 агрегата КП соосно расположены входной вал 2, вторичный вал 3 с наконечником 4, выходной вал 5 водила и агрегата. Промежуточный вал 6 установлен параллельно валам 2-5, между вторичным 3 и промежуточным 6 валами установлен дополнительный вал 7 дополнительных шестерен заднего хода. Опора наконечника 4 вторичного вала 3 расположена во внутренней стенке 8 корпуса 1. Внутренняя опора входного вала 2 расположена в наконечнике 4 вторичного вала 3. На входном валу 2 закреплена шестерня 9 и свободно установлена отдельная шестерня 10, на вторичном валу свободно установлены отдельные шестерни переднего хода 11, 12, а также ведомая шестерня заднего хода 13. На промежуточном валу 6 свободно установлена отдельная шестерня 14, на этом валу закреплены шестерни переднего хода 15, 16, 17, а также ведущая шестерня заднего хода 18. Шестерни 9, 10, 11 и 12 зацеплены соответственно с шестернями 14, 15, 16 и 17. Ведущая шестерня заднего хода 18 зацеплена с ведомой шестерней заднего хода 13 через дополнительные шестерни 19, 20, закрепленные на дополнительном валу 7. На зубчатых венцах шестерен 10 и 14, свободно установленных на входном 2 и промежуточном 6 валах, расположены противоположно развернутые двухпозиционные полумуфты переключения 21 и 22 (А), взаимосвязанные вилкой переключения 23. Первая трехпозиционная муфта 24 (В) вторичного вала 3 расположена на зубчатом венце 25 наконечника 4 между шестернями 10 и 11, а вторая трехпозиционная муфта 26 (С) вала 3 расположена на втором зубчатом венце 27 этого вала между шестернями 12 и 13. На выходе вторичного вала 3 закреплена солнечная шестерня 28 сателлитами 29, установленными на осях водила 30, которая зацеплена с эпициклическим колесом 31 простого трехзвенного планетарного механизма (ПМ). Эпициклическое колесо 31 корпусом 32, трубчатым валом 33 соединено с зубчатым венцом 34. На выходном валу 5 водила и агрегата закреплен зубчатый венец 35. Муфта переключения 36 (D) расположена на зубчатом венце 34 для выборочного соединения с зубчатым венцом 35 выходного вала или с зубчатым венцом 37 задней стенки корпуса агрегата 1.In the bearings of the housing 1 of the KP unit, the input shaft 2, the secondary shaft 3 with the tip 4, the output shaft 5 of the carrier and the unit are coaxially located. The intermediate shaft 6 is installed parallel to the shafts 2-5, between the secondary 3 and intermediate 6 shafts an additional shaft 7 of additional reverse gears is installed. The support of the tip 4 of the secondary shaft 3 is located in the inner wall 8 of the housing 1. The internal support of the input shaft 2 is located in the tip 4 of the secondary shaft 3. A gear 9 is fixed to the input shaft 2 and a separate gear 10 is freely mounted, separate forward gears are freely mounted on the secondary shaft 11, 12, as well as the driven reverse gear 13. A separate gear 14 is freely mounted on the intermediate shaft 6, forward gears 15, 16, 17, and a reverse gear gear 18. The gears 9, 10, 11 and 12 s coupled with gears 14, 15, 16, and 17, respectively. The pinion gear 18 is engaged with the driven pinion gear 13 through additional gears 19, 20 mounted on the additional shaft 7. On the gear rims of the gears 10 and 14, freely mounted on the input 2 and the intermediate 6 shafts, oppositely deployed on-off shift coupling halves 21 and 22 (A) are interconnected by a shift fork 23. The first three-position coupling 24 (B) of the secondary shaft 3 is located on the gear ring 25 of the tip 4 between gears 10 and 11, and the second three-position clutch 26 (C) of the shaft 3 is located on the second gear rim 27 of this shaft between the gears 12 and 13. At the output of the secondary shaft 3, a sun gear 28 is mounted by satellites 29 mounted on the axles of the carrier 30, which is engaged with the epicyclic wheel 31 of a simple three-link planetary mechanism (PM). The epicyclic wheel 31 of the housing 32, the tubular shaft 33 is connected to the gear ring 34. A gear ring 35 is mounted on the output shaft 5 of the carrier and the assembly. A shift clutch 36 (D) is located on the ring gear 34 for selectively connecting to the ring gear 35 of the output shaft or to the ring gear crown 37 of the rear wall of the unit body 1.

Задний торец промежуточного вала 6 можно использовать как вал отбора мощности (ВОМ).The rear end of the intermediate shaft 6 can be used as a power take-off shaft (PTO).

Работа КП осуществляется следующим образом: муфта А срабатывает через три переключения, муфта В изменяет свое положение при каждом переключении, а муфта С - после двух нейтральных состояний (Н) (см. табл. фиг.2). Соосный трехвальный редуктор обеспечивает шесть передач переднего хода и две передачи заднего хода. ПМ позволяет реализовать два режима работы: I-U^b _ah=K+1 (муфта D в левом положении); II-U_(bh)=1 (муфта D в правом положении), где U^b _ah - передаточное число ПМ, верхний символ указывает на остановленное звено, b - эпициклическое колесо, нижние символы: - на звенья входа, а - солнечная шестерня, и выхода крутящего момента, h - водило с сателлитами; К=Z_b/Z_a - внутренний параметр ПМ, равный отношению числа зубьев эпициклического колеса к числу зубьев солнечной шестерни.The operation of the gearbox is as follows: clutch A is triggered through three shifts, clutch B changes its position at each shift, and clutch C after two neutral states (H) (see table. Fig. 2). The coaxial three-shaft gearbox provides six forward gears and two reverse gears. PM allows you to implement two modes of operation: IU ^b _ah = K + 1 (coupling D in the left position); II-U _(bh) = 1 (clutch D in the right position), where U ^b _ah is the PM gear ratio, the upper symbol indicates a stopped link, b is the epicyclic wheel, lower symbols: are the input links, and the sun gear, and torque output, h - carrier with satellites; 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.

Первая передачаFirst gear

Муфты А и С в правом положении (П), муфта В в нейтральном состоянии (Н), а муфта D в левом положении (Л) (см. фиг.2, табл. справа над т.1).Clutches A and C in the right position (P), clutch B in the neutral state (H), and clutch D in the left position (L) (see figure 2, table. To the right above t. 1).

Крутящий момент от входного вала 2 (см. фиг.1) парой шестерен 9-14, полумуфтой 22 (А) передается на промежуточный вал 6, далее передается на четвертую пару шестерен 17-12, затем через муфту 26 (С) на зубчатый венец 27, вторичный вал 3, далее - на солнечную шестерню 28 ПМ, сателлиты 29, которые, вращаясь относительно остановленного эпициклического колеса 31, зафиксированного муфтой 36 (D) зубчатым венцом 34 относительно зубчатого венца 37 задней стенки корпуса 1, вращают водило 30, выходной вал 5 водила и агрегата с медленной скоростью и увеличенным крутящим моментом по сравнению с входным валом 2.The torque from the input shaft 2 (see figure 1) is transmitted by a pair of gears 9-14, the coupling half 22 (A) to the intermediate shaft 6, then transmitted to the fourth pair of gears 17-12, then through the clutch 26 (C) to the ring gear 27, the secondary shaft 3, then to the sun gear 28 ПМ, satellites 29, which, rotating relative to the stopped epicyclic wheel 31, fixed by the clutch 36 (D) with the ring gear 34 relative to the ring gear 37 of the rear wall of the housing 1, rotate the carrier 30, the output shaft 5 drivers and units with slow speed and increased torque m compared to input shaft 2.

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 4 к средней горизонтали вверх направо и луч ПМ U^b _ah=К+1 направо вверх к т.1 на верхней горизонтали.On the beam diagram (see figure 2) this transmission is represented by three rays: beam 1 leaves t.0 on the middle horizontal and is directed right down to the lower horizontal, then beam 4 to the middle horizontal up to the right and PM beam U ^b _ah = K +1 right up to t. 1 on the upper horizontal.

Вторая передачаSecond gear

Переключаем муфту В в правое (П) положение, а муфту С в нейтральное состояние (Н). Вместо 4-й пары шестерен работает 3-я пара.We switch the clutch B to the right (P) position, and the clutch C to the neutral state (H). Instead of the 4th pair of gears, the 3rd pair works.

Крутящий момент от входного вала 2 до промежуточного вала 6 поступает как на 1-й передаче, затем по паре шестерен 16-11, по муфте 24 (В) на зубчатый венец 25 наконечника 4 вторичного вала 3, далее как на предыдущей передаче.The torque from the input shaft 2 to the intermediate shaft 6 comes in 1st gear, then through a pair of gears 16-11, through the coupling 24 (B) to the gear ring 25 of the tip 4 of the secondary shaft 3, then as in the previous gear.

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

Третья передачаThird gear

Муфту В переключаем в левое положение. Вместо 3-й пары шестерен работает 2-я пара.Clutch B is switched to the left position. Instead of the 3rd pair of gears, the 2nd pair works.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 1 от т.0 к нижней горизонтали, луч 2 к средней горизонтали и луч ПМ U^b _ah=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 2 to the middle horizontal and the PM beam U ^b _ah = K + 1 to the right up to t.3.

Четвертая передачаFourth gear

По сравнению с первой передачей переключаем муфту А в левое (Л) положение. Вместо 1-й и 4-й пар шестерен работают 2-я и 4-я пары шестерен.Compared to first gear, we switch clutch A to the left (L) position. Instead of the 1st and 4th pairs of gears, the 2nd and 4th pairs of gears work.

Крутящий момент от входного вала 2 передается до промежуточного вала 6 полумуфтой 21 (А), по паре шестерен 10-15, далее как на первой передаче.The torque from the input shaft 2 is transmitted to the intermediate shaft 6 by the coupling half 21 (A), along a pair of gears 10-15, then as in the first gear.

На лучевой диаграмме эта передача характеризуется тремя лучами: луч 2 от т.0 направо вниз, далее луч 4 и луч ПМ U^b _ah=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 ^b _ah = K + 1 to the right up to t.4 on the upper horizontal.

Пятая передачаFifth gear

По сравнению с второй передачей переключаем муфту А в левое (Л) положение. Вместо пар шестерен 1 и 3 работают пары шестерен 2 и 3.Compared to second gear, we switch clutch A to the left (L) position. Instead of pairs of gears 1 and 3, pairs of gears 2 and 3 work.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 2 от т.0 направо вниз, далее луч 3 к средней горизонтали и луч ПМ U^b _ah=К+1 направо вверх к т.5.Three rays belong to this transmission in the radiation diagram: beam 2 from t.0 to the right down, then beam 3 to the middle horizontal and the PM beam U ^b _ah = K + 1 to the right up to t.5.

Шестая передачаSixth gear

Переключаем муфту В в левое (Л) положение. Входной вал 2 и вторичный вал 3 соединены напрямую.Switch clutch B to the left (L) position. Input shaft 2 and secondary shaft 3 are connected directly.

Крутящий момент от входного вала 2 передается полумуфтой 21 (А) на шестерню 10, муфтой 24 (В) на наконечник 4 вторичного вала 3, далее как на предыдущих передачах.The torque from the input shaft 2 is transmitted by the coupling 21 (A) to the gear 10, the coupling 24 (B) to the tip 4 of the secondary shaft 3, then as in previous gears.

На лучевой диаграмме эта передача характеризуется лучом ПМ U^b _ah=К+1 направо вверх к т.6 на верхней горизонтали.In the beam diagram, this transmission is characterized by a PM beam U ^b _ah = K + 1, right up to point 6 on the upper horizontal.

Седьмая передачаSeventh gear

По сравнению с 1-й передачей переключаем муфту D в правое положение. ПМ заблокирован.Compared to 1st gear, we switch clutch D to the right position. PM is blocked.

По сравнению с 1-й передачей муфта 36 (D) замыкает зубчатый венец 34 трубчатого вала 33 корпуса 32 эпициклического колеса 31 и зубчатый венец 35 выходного вала 5 водила 30, валы 3 и 5 вращаются с одинаковой скоростью.Compared with the 1st gear, the clutch 36 (D) closes the ring gear 34 of the tubular shaft 33 of the housing 32 of the epicyclic wheel 31 and the ring gear 35 of the output shaft 5 of the carrier 30, the shafts 3 and 5 rotate at the same speed.

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_(bh)=1 вверх к т.7.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 _(bh) = 1 up to t. 7.

Восьмая передачаEighth gear

По сравнению с 2-й передачей переключаем муфту D в правое положение. ПМ заблокирован. По сравнению с предыдущей передачей вместо 4-й пары шестерен работает 3-я пара.Compared to 2nd gear, we switch clutch D to the right position. PM is blocked. Compared to the previous gear, the 3rd pair works instead of the 4th gear pair.

Крутящий момент от входного вала 2 до промежуточного вала 6 поступает как на 2-й передаче, затем по паре шестерен 16-11, по муфте 24 (В) на зубчатый венец 25 наконечника 4 вторичного вала 3, далее как на предыдущей передаче.The torque from the input shaft 2 to the intermediate shaft 6 comes in 2nd gear, then through a pair of gears 16-11, through the coupling 24 (B) to the gear ring 25 of the tip 4 of the secondary shaft 3, then as in the previous gear.

На лучевой диаграмме эта передача характеризуется тремя лучами: луч 1 от т.0 вниз направо к нижней горизонтали, далее луч 3 и луч ПМ U_(bh)=1 вверх к т.8 на верхней горизонтали.In the beam diagram, this transmission is characterized by three rays: beam 1 from t.0 down to the right to the lower horizontal, then beam 3 and the PM beam U _(bh) = 1 up to t. 8 on the upper horizontal.

Девятая передачаNinth gear

По сравнению с 3-й передачей переключаем муфту D в правое положение. ПМ заблокирован.Compared to 3rd gear, we switch clutch D to the right position. PM is blocked.

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.9.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. 9.

Десятая передачаTenth gear

По сравнению с 4-й передачей переключаем муфту D в правое положение. ПМ заблокирован.Compared to 4th gear, we switch clutch D to the right position. PM is blocked.

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 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 middle horizontal and PM beam U _(bh) = 1 up to t.10 on the upper horizontal.

Одиннадцатая передачаEleventh gear

По сравнению с 5-й передачей переключаем муфту D в правое положение. ПМ заблокирован.Compared to 5th gear, we switch clutch D to the right position. PM is blocked.

На лучевой диаграмме этой передаче принадлежит три луча: луч 2 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 on the radiation diagram: beam 2 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 передача - прямаяTwelfth gear - direct

По сравнению с 6-й передачей переключаем муфту D в правое положение. ПМ заблокирован.Compared to the 6th gear, we switch the clutch D to the right position. PM is blocked.

На лучевой диаграмме эта передача характеризуется лучом ПМ U_(bh)=1 вверх к т.12 на верхней горизонтали.In the beam diagram, this transmission is characterized by a PM beam U _(bh) = 1 up to point 12 on the upper horizontal.

Первый задний ход - 1RFirst reverse - 1R

Муфта А в правом положении (П), муфта В в нейтральном состоянии (Н), а муфты С и D в левом положении (Л) (см. фиг.2, табл. внизу справа под т.1R).Clutch A in the right position (P), clutch B in the neutral state (H), and couplings C and D in the left position (L) (see Fig. 2, table, bottom right under t.1R).

Крутящий момент до промежуточного вала 6 поступает как на 1-3-й передачах, далее передается парами шестерен заднего хода 18-19, 20-13, затем через муфту 27 (С) на зубчатый венец 27, вторичный вал 3, далее - на солнечную шестерню 28, сателлиты 29, которые, вращаясь относительно остановленного эпициклического колеса 31, вращают водило 30 и выходной вал 5 водила ПМ и агрегата как на 1-6-й передачах переднего хода.The torque to the intermediate shaft 6 is received as in 1-3 gears, then transmitted by pairs of reverse gears 18-19, 20-13, then through the clutch 27 (C) to the ring gear 27, the secondary shaft 3, then to the sun gear 28, satellites 29, which, rotating relative to the stopped epicyclic wheel 31, rotate the carrier 30 and the output shaft 5 of the carrier PM and the unit as in the 1st-6th forward gears.

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^b _ah=К+1 направо вниз к т.1R.On the beam diagram, this transmission belongs to three beams: beam 1 from t.0 to the right down, then the ray R to the middle horizontal and the PM beam U ^b _ah = K + 1 to the right down to t.1R.

Второй задний ход - 2RSecond Reverse - 2R

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

Крутящий момент от входного вала 2 по полумуфте 21 (А) поступает на второй ряд шестерен 10-15, далее как на предыдущей передаче.The torque from the input shaft 2 through the coupling half 21 (A) is supplied to the second row of gears 10-15, then as in the previous gear.

На лучевой диаграмме эта передача характеризуется тремя лучами: луч 2 от т.0 направо вниз, далее луч R направо вверх и луч ПМ U^b _ah=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 ^b _ah = K + 1 to the right down to t.2R.

Третий задний ход - 3RThird Reverse - 3R

Муфту А возвращаем в правое положение, а муфту D переключаем в правое положение. ПМ заблокирован.Clutch A is returned to the right position, and clutch D is switched to the right position. PM is blocked.

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

Четвертый задний ход - 4RFourth Reverse - 4R

Переключаем муфту А в левое (Л) положение. ПМ заблокирован. Крутящий момент до солнечной шестерни 28 передается как на второй передаче заднего хода, далее как на предыдущей передаче.Switch clutch A to the left (L) position. PM is blocked. The torque to the sun gear 28 is transmitted as in second reverse gear, then as in the previous gear.

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

Заявляемое техническое решение обеспечивает улучшение эксплуатационных возможностей большегрузной техники за счет увеличения диапазона, а также компоновочных возможностей за счет автономности трансмиссионного агрегата.The claimed technical solution provides improved operational capabilities of heavy vehicles by increasing the range, as well as layout capabilities due to the autonomy of the transmission unit.

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=U₁U₄U_ПMI=2,24×1,41×4,0=12.6.D = U _kn1 = U ₁ U ₄ U _ПMI = 2.24 × 1.41 × 4.0 = 12.6.

Передаточное число первого заднего ходаFirst reverse gear ratio

U_кп1R=U₁U_RU_ПМI=2,24×1,58×4,0=14,2;U _kn1R = U ₁ U _R U _PMI = 2.24 × 1.58 × 4.0 = 14.2;

передаточное число четвертого заднего ходаfourth gear ratio

U_кп4R=U_RU_ПМII=1,58;U _{kn 4R} = U _R U _PMII = 1.58;

диапазон передач заднего хода КП D=U_кп1R/U_кп4R=14,2/1,58=9.gearbox reverse gear range D = U _kp1R / U _kp4R = 14.2 / 1.58 = 9.

При изменении параметров пар шестерен и ПМ изменятся параметры КП. Например, если увеличить шаг между соседними передаточными числами с 1,26 до 1,27, то диапазон увеличится с 12,6 до 13,9; шаг до 1,28, диапазон до 15,1 и т.д.When changing the parameters of pairs of gears and PM, the parameters of the gearbox will change. For example, if you increase the step between adjacent gear ratios from 1.26 to 1.27, then the range will increase from 12.6 to 13.9; step up to 1.28, range up to 15.1, etc.

ОБОЗНАЧЕНИЯ:NOTATION

1 - корпус агрегата,1 - unit body,

2 - входной вал,2 - input shaft

3 - вторичный вал,3 - secondary shaft

4 - наконечник вторичного вала 3,4 - tip of the secondary shaft 3,

5 - выходной вал водила ПМ и агрегата,5 - the output shaft of the carrier PM and the unit,

6 - промежуточный вал,6 - an intermediate shaft,

7 - дополнительный вал дополнительных шестерен заднего хода,7 - an additional shaft of additional reverse gears,

8 - внутренняя стенка корпуса агрегата 1,8 - the inner wall of the housing unit 1,

9 - шестерня, закрепленная на входном валу 2,9 - gear mounted on the input shaft 2,

10 - отдельная шестерня, свободно установленная на входном валу 2,10 - a separate gear, freely mounted on the input shaft 2,

11, 12 - шестерни переднего хода, свободно установленные на вторичном валу 3,11, 12 - forward gears freely mounted on the secondary shaft 3,

13 - ведомая шестерня заднего хода, свободно установленная на вторичном валу 3,:13 - driven gear reverse gear, freely mounted on the secondary shaft 3:

14 - отдельная шестерня, свободно установленная на промежуточном валу 6,14 - a separate gear, freely mounted on the intermediate shaft 6,

15, 16, 17 - шестерни переднего хода, закрепленные на промежуточном валу,15, 16, 17 - forward gears mounted on the intermediate shaft,

18 - ведущая шестерня заднего хода, закрепленная на промежуточном валу 6,18 - leading gear reverse gear, mounted on the intermediate shaft 6,

19, 20 - дополнительные шестерни заднего хода, закрепленные на дополнительном валу 7,19, 20 - additional reverse gears mounted on an additional shaft 7,

21, 22 (А) - противоположно развернутые двухпозиционные полумуфты переключения,21, 22 (A) - oppositely deployed on-off switching coupling halves,

23 - вилка переключения полумуфт 21 и 22,23 - switching fork of the coupling halves 21 and 22,

24 (В) - первая трехпозиционная муфта переключения вторичного вала 3,24 (B) - the first three-position switching clutch of the secondary shaft 3,

25 - первый зубчатый венец наконечника 4 вторичного вала 3,25 - the first gear ring of the tip 4 of the secondary shaft 3,

26 (С) - вторая трехпозиционная муфта переключения вторичного вала 3,26 (C) - the second three-position clutch switching the secondary shaft 3,

27 - второй зубчатый венец вторичного вала 3,27 - the second gear ring of the secondary shaft 3,

28 (а) - солнечная шестерня ПМ,28 (a) - sun gear PM,

29 - сателлит,29 - satellite,

30 (h) - водило ПМ,30 (h) - drove PM,

31 (b) - эпициклическое колесо ПМ,31 (b) - epicyclic wheel PM,

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

33 - трубчатый вал корпуса 32 эпициклического колеса 31,33 - a tubular shaft of the housing 32 of the epicyclic wheel 31,

34 - зубчатый венец трубчатого вала 33 корпуса эпициклического колеса 31,34 - the gear rim of the tubular shaft 33 of the housing of the epicyclic wheel 31,

35 - зубчатый венец выходного вала 5 водила 30 и агрегата,35 - the gear rim of the output shaft 5 drove 30 and the unit,

36 (D) - муфта переключения выходного вала 5 водила и агрегата,36 (D) - clutch for switching the output shaft 5 of the carrier and the unit,

37 - зубчатый венец задней стенки корпуса агрегата 1.37 - the gear ring of the rear wall of the unit body 1.

Claims

A twelve-stage coaxial shaft-planetary gearbox containing an aggregate housing in which a three-shaft coaxial gearbox is located, in the supports of which an input shaft with a gear and a secondary shaft is mounted on it, is parallel to the intermediate shaft, on which a separate gear is mounted freely and engaged with gear of the input shaft, also three forward gears are fixed on this shaft, engaged with gears freely mounted on the coaxial shafts, and a reverse gear gear cutting additional gears mounted on an additional shaft, engaged with a driven reverse gear, freely mounted on the secondary shaft, oppositely deployed two-position switching coupling halves interconnected by a shift fork are located on the gear rims of the gears of the first two rows, the first three-position switching clutch is located on the gear ring of the secondary shaft between the middle rows of gears, the second three-position clutch for switching the secondary shaft is located on the second gear ring a house with a driven reverse gear, characterized in that the support of the tip of the secondary shaft with the ring gear is located in the inner wall of the unit housing, a separate gear with the ring gear is freely installed on the input shaft, the internal support of the input shaft is located in the tip of the secondary shaft, at the output of the secondary shaft the sun gear of a simple three-link planetary mechanism is fixed, which, through the satellites mounted on the axles of the carrier, is engaged with the epicyclic wheel, the body of which is a tubular shaft with knitted with a ring gear located between the ring gear of the rear wall of the unit body and the ring gear of the output shaft of the carrier and the unit; a shift clutch is installed on these rings.