RU2554715C2 - Planetary coordinating gear box - Google Patents
Planetary coordinating gear box Download PDFInfo
- Publication number
- RU2554715C2 RU2554715C2 RU2013141974/11A RU2013141974A RU2554715C2 RU 2554715 C2 RU2554715 C2 RU 2554715C2 RU 2013141974/11 A RU2013141974/11 A RU 2013141974/11A RU 2013141974 A RU2013141974 A RU 2013141974A RU 2554715 C2 RU2554715 C2 RU 2554715C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crown
- spline
- carrier
- splined
- central wheel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Retarders (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве согласующей коробки передач в составе трехпоточной бесступенчатой трансмиссии транспортных средств с четырьмя бесступенчатыми диапазонами и тремя фиксированными передачами переднего хода, одним бесступенчатым диапазоном заднего хода и стояночным трансмиссионным тормозом.The invention relates to mechanical engineering and can be used as a matching gearbox as part of a three-stream continuously variable transmission of vehicles with four continuously variable ranges and three fixed forward gears, one continuously variable reverse gear and a parking transmission brake.
Уровень техникиState of the art
Известна многодиапазонная бесступенчатая коробка передач (варианты), описанная в патенте RU №2484333 (МНОГОДИАПАЗОННАЯ БЕССТУПЕНЧАТАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ (ВАРИАНТЫ), Давыдов Виталий Владимирович, 2011) и включающая входной вал, варьирующее звено, дифференциальный блок первого разделения, уравнительную передачу, дифференциальный блок второго разделения, согласующую передачу и выходной вал, причем согласующая передача включает два унифицированных планетарных ряда с равным передаточным отношением. Это устройство принято за аналог. Недостатком устройства-аналога является большое количество планетарных рядов и управляющих механизмов в согласующей передаче.Known multi-range continuously variable transmission (options) described in patent RU No. 2484333 (MULTI-RANGE CONTINUOUS GEAR (OPTIONS), Davydov Vitaliy Vladimirovich, 2011) and includes an input shaft, a varying link, a differential unit of the first division, an equalization block , matching gear and output shaft, and matching gear includes two unified planetary gears with an equal gear ratio. This device is taken as an analog. The disadvantage of the analog device is the large number of planetary gears and control mechanisms in the matching gear.
В качестве прототипа изобретения принято наиболее близкое к предлагаемому техническое решение, обладающее максимальной совокупностью общих с предлагаемым техническим решением признаков, изложенное в патенте RU №2460919 (МНОГОДИАПАЗОННАЯ БЕССТУПЕНЧАТАЯ ТРАНСМИССИЯ (ВАРИАНТЫ), Давыдов Виталий Владимирович, Гулиа Нурбей Владимирович, 2010). Многодиапазонная бесступенчатая трансмиссия по этому патенту включает дифференциальный блок, варьирующее звено, входной вал, выходной вал и планетарную согласующую коробку передач, причем поочередное кинематическое соединение выходного звена планетарной согласующей коробки передач с выходными звеньями дифференциального блока выполнено путем осевого перемещения водила планетарной согласующей передачи с фиксацией этого перемещения на соответствующих соединениях. Недостатком прототипа является наличие трех венцов сателлитов и связанный с этим большой суммарный ход водила, обусловливающий большую монтажную длину всей трансмиссии. Другим недостатком является отсутствие диапазона заднего хода.As a prototype of the invention, the technical solution closest to the proposed one has been adopted, having the maximum combination of features common with the proposed technical solution, set forth in RU patent No. 2460919 (MULTI-BAND CONTINUOUS TRANSMISSION (OPTIONS), Davydov Vitaliy Vladimirovich, Gulia Nurbey Vladimirovich, 2010). The multi-range continuously variable transmission according to this patent includes a differential unit, a variable link, an input shaft, an output shaft and a planetary matching gearbox, and the alternate kinematic connection of the output link of the planetary matching gearbox with the output links of the differential block is made by axial movement of the carrier of the planetary matching gear with fixing this movements on the corresponding joints. The disadvantage of the prototype is the presence of three crowns of satellites and the associated large total travel of the carrier, which determines the large mounting length of the entire transmission. Another disadvantage is the lack of a reverse range.
Задача изобретенияObject of the invention
Задачей изобретения является создание простой и компактной конструкции согласующей коробки передач для многодиапазонной многопоточной трансмиссии, обеспечивающей четыре бесступенчатых диапазона и три фиксированные передачи переднего хода, один бесступенчатый диапазон заднего хода и стояночный трансмиссионный тормоз.The objective of the invention is to create a simple and compact design matching gearbox for multi-band multi-threaded transmission, providing four continuously variable ranges and three fixed forward gears, one continuously variable reverse gear and a parking transmission brake.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Указанная задача решается тем, что предложена планетарная согласующая коробка передач, включающая корпус, планетарный механизм с подвижным в осевом направлении водилом, на котором закреплен с возможностью вращения, по меньшей мере, один сателлит, два соосных входных вала (внешний и внутренний), входящие в планетарную согласующую коробку передач с передней стороны, с малыми центральными зубчатыми колесами, жестко закрепленными на каждом из этих валов, выходной вал, выходящий из планетарной согласующей коробки передач с задней стороны, и привод осевого перемещения водила, характеризующаяся тем, что большое центральное колесо планетарного механизма постоянно сцеплено с сателлитами и связано в осевом направлении с водилом посредством несущего осевую нагрузку подшипника, водило имеет, по меньшей мере, два шлицевых венца, большое центральное колесо имеет, по меньшей мере, один шлицевой венец, выходной вал имеет, по меньшей мере, один шлицевой венец, а корпус имеет, по меньшей мере, два шлицевых венца, причем геометрические размеры и расположение упомянутых зубчатых колес и шлицевых венцов выполнены таким образом, что, при осевом перемещении водила, зацепления зубчатых колес и шлицевых венцов осуществляются в следующей последовательности:This problem is solved by the fact that a planetary matching gearbox is proposed, including a housing, a planetary mechanism with an axially movable carrier, on which at least one satellite, two coaxial input shafts (external and internal), included in planetary matching gearbox on the front side, with small central gears rigidly fixed on each of these shafts, an output shaft coming out of the planetary matching gearbox on the back side, and a drive axial movement of the carrier, characterized in that the large central wheel of the planetary gear is permanently coupled to the satellites and axially connected to the carrier through an axial load bearing, the carrier has at least two spline rims, the large central wheel has at least , one splined crown, the output shaft has at least one splined crown, and the housing has at least two splined crowns, the geometrical dimensions and arrangement of the said gears being central crowns are made in such a way that, with axial movement of the carrier, gearing of sprockets and splined crowns are carried out in the following sequence:
- в первом, ближнем к передней стороне, положении первый шлицевой венец водила сцеплен с первым шлицевым венцом корпуса, шлицевой венец большого центрального колеса сцеплен со шлицевым венцом выходного вала, а сателлит находится в зацеплении с малым центральным колесом внешнего входного вала;- in the first position, closest to the front side, the first splined crown of the carrier is coupled to the first splined crown of the housing, the splined crown of the large central wheel is coupled to the splined crown of the output shaft, and the satellite is engaged with the small central wheel of the external input shaft;
- во втором, следующим сразу за первым, положении шлицевой венец большого центрального колеса одновременно сцеплен со шлицевым венцом выходного вала и со вторым шлицевым венцом корпуса, а сателлит находится в зацеплении с малым центральным колесом внешнего входного вала;- in the second, immediately following the first, position, the spline rim of the large central wheel is simultaneously engaged with the spline rim of the output shaft and the second spline rim of the housing, and the satellite is engaged with the small central wheel of the external input shaft;
- в третьем, следующим сразу за вторым, положении второй шлицевой венец водила сцеплен со шлицевым венцом выходного вала, шлицевой венец большого центрального колеса сцеплен со вторым шлицевым венцом корпуса, а сателлит находится в зацеплении с малым центральным колесом внешнего входного вала;- in the third, immediately following the second, position, the second splined crown of the carrier is coupled to the splined crown of the output shaft, the splined crown of the large central wheel is coupled to the second splined crown of the housing, and the satellite is engaged with the small central wheel of the external input shaft;
- в четвертом, следующим сразу за третьим, положении второй шлицевой венец водила сцеплен со шлицевым венцом выходного вала, шлицевой венец большого центрального колеса сцеплен со вторым шлицевым венцом корпуса, а сателлит находится в одновременном зацеплении с малыми центральными колесами внешнего и внутреннего входных валов;- in the fourth, immediately following the third, position, the second splined crown of the carrier is coupled to the splined crown of the output shaft, the splined crown of the large central wheel is coupled to the second splined crown of the housing, and the satellite is simultaneously engaged with the small central wheels of the external and internal input shafts;
- в пятом, следующим сразу за четвертым, положении второй шлицевой венец водила сцеплен со шлицевым венцом выходного вала, шлицевой венец большого центрального колеса сцеплен со вторым шлицевым венцом корпуса, а сателлит находится в зацеплении с малым центральным колесом внутреннего входного вала;- in the fifth, immediately following the fourth, position, the second splined crown of the carrier is coupled to the splined crown of the output shaft, the splined crown of the large central wheel is coupled to the second splined crown of the housing, and the satellite is engaged with the small central wheel of the inner input shaft;
- в шестом, следующим сразу за пятым, положении первый шлицевой венец водила сцеплен с вершинами зубьев малого центрального колеса внешнего входного вала, второй шлицевой венец водила сцеплен со шлицевым венцом выходного вала, шлицевой венец большого центрального колеса сцеплен со вторым шлицевым венцом корпуса, а сателлит находится в зацеплении с малым центральным колесом внутреннего входного вала;- in the sixth, immediately following the fifth, position, the first spline crown of the carrier is coupled to the tops of the teeth of the small central wheel of the external input shaft, the second spline crown of the carrier is coupled to the spline of the output shaft of the output shaft, the spline of the large central wheel is coupled to the second spline of the housing, and the satellite is engaged with the small central wheel of the inner input shaft;
- в седьмом, следующим сразу за шестым, положении первый шлицевой венец водила сцеплен с вершинами зубьев малого центрального колеса внешнего входного вала, второй шлицевой венец водила сцеплен со шлицевым венцом выходного вала, а сателлит находится в зацеплении с малым центральным колесом внутреннего входного вала;- in the seventh, immediately following the sixth, position, the first spline crown of the carrier is coupled to the tops of the teeth of the small central wheel of the external input shaft, the second spline crown of the carrier is coupled to the spline of the crown of the output shaft, and the satellite is engaged with the small central wheel of the internal input shaft;
- в восьмом, следующим сразу за седьмым, положении первый шлицевой венец водила одновременно сцеплен с вершинами зубьев малых центральных колес внешнего и внутреннего входных валов, второй шлицевой венец водила сцеплен со шлицевым венцом выходного вала, а сателлит находится в зацеплении с малым центральным колесом внутреннего входного вала;- in the eighth, immediately following the seventh position, the first spline crown of the carrier is simultaneously engaged with the tooth tops of the small central wheels of the external and internal input shafts, the second spline crown of the carrier is coupled with the splined crown of the output shaft, and the satellite is engaged with the small central wheel of the internal input shaft;
- в девятом, ближнем к задней стороне, положении первый шлицевой венец водила сцеплен с вершинами зубьев малого центрального колеса внутреннего входного вала, второй шлицевой венец водила сцеплен со шлицевым венцом выходного вала, а сателлит находится в зацеплении с малым центральным колесом внутреннего входного вала.- in the ninth position, closest to the rear side, the first splined crown of the carrier is coupled to the tops of the teeth of the small central wheel of the internal input shaft, the second splined crown of the carrier is coupled to the splined crown of the output shaft, and the satellite is engaged with the small central wheel of the internal input shaft.
Особенностью предложенного изобретения является то, что первый шлицевой венец водила выполнен внутренним, зубья малого центрального колеса внешнего входного вала укорочены по всей окружности на части ширины венца малого центрального колеса, ближней к передней стороне, таким образом, что диаметр по укороченным вершинам зубьев меньше диаметра по вершинам зубьев первого шлицевого венца водила, а профиль боковых поверхностей первого шлицевого венца водила сопрягается с профилем зубьев малых центральных колес внешнего и внутреннего входных валов.A feature of the proposed invention is that the first spline crown of the carrier is made internal, the teeth of the small central wheel of the external input shaft are shortened around the entire circumference on a part of the width of the crown of the small central wheel closest to the front side, so that the diameter along the shortened tops of the teeth is smaller than the diameter the tops of the teeth of the first spline crown of the carrier, and the profile of the side surfaces of the first splined crown of the carrier is mated with the profile of the teeth of the small central wheels of the external and internal entrance s shaft.
Следующей особенностью предложенного изобретения является то, что число зубьев первого шлицевого венца водила кратно числу зубьев малых центральных колес.Another feature of the proposed invention is that the number of teeth of the first spline crown drove a multiple of the number of teeth of small central wheels.
Следующей особенностью предложенного изобретения является то, что второй шлицевой венец водила и шлицевой венец большого центрального колеса выполнены внутренними, а шлицевой венец выходного вала и второй шлицевой венец корпуса выполнены внешними, причем профиль боковых поверхностей зубьев упомянутых внутренних венцов сопрягается с профилем боковых поверхностей зубьев упомянутых внешних венцов, а зубья второго шлицевого венца водила и второго шлицевого венца корпуса укорочены таким образом, что диаметр по вершинам зубьев второго шлицевого венца водила больше диаметра по вершинам зубьев второго шлицевого венца корпуса.Another feature of the proposed invention is that the second spline crown of the carrier and the spline crown of the large central wheel are internal, and the spline crown of the output shaft and the second spline crown of the housing are external, and the profile of the tooth flanks of said inner crowns mates with the profile of the tooth flanks of said outer crowns, and the teeth of the second splined crown of the carrier and the second splined crown of the body are shortened so that the diameter at the tops of the teeth of the second itsevogo carrier ring larger than the diameter of the tops of the teeth of the second toothed crown housing.
Следующей особенностью предложенного изобретения является то, что число зубьев второго шлицевого венца водила кратно числу зубьев шлицевого венца выходного вала.Another feature of the proposed invention is that the number of teeth of the second splined crown drove a multiple of the number of teeth of the splined crown of the output shaft.
Следующей особенностью предложенного изобретения является то, что число зубьев второго шлицевого венца корпуса кратно числу зубьев шлицевого венца большого центрального колеса.Another feature of the proposed invention is that the number of teeth of the second spline crown of the housing is a multiple of the number of teeth of the spline crown of a large central wheel.
Следующей особенностью предложенного изобретения является то, что на торцевых поверхностях зубьев шлицевых венцов, малых центральных колес и сателлитов выполнены симметричные двухсторонние фаски, сходящиеся в острие в средней плоскости каждого зуба.Another feature of the proposed invention is that on the end surfaces of the teeth of the spline rims, small central wheels and satellites, symmetrical two-sided chamfers are made, converging to a point in the middle plane of each tooth.
Следующей особенностью предложенного изобретения является то, что привод осевого перемещения водила выполнен в виде рычажно-кулисного механизма с электрическим приводом, причем кулиса связана с большим центральным колесом планетарного механизма посредством несущего осевую нагрузку подшипника, ось вращения рычага скрещивается с центральной осью планетарного механизма, а электрический привод поворота рычага включает шаговый двигатель и волновой редуктор.A further feature of the proposed invention is that the drive axial movement of the carrier is made in the form of a linkage mechanism with an electric drive, the linkage being connected to the large central wheel of the planetary mechanism via an axial load bearing, the axis of rotation of the lever is crossed with the central axis of the planetary mechanism, and the electric the lever rotation drive includes a stepper motor and a wave gear.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Устройство представлено на 11 фигурах.The device is presented in 11 figures.
На фиг.1 изображен пример кинематической схемы четырехдиапазонной трехпоточной бесступенчатой трансмиссии с использованием предлагаемого изобретения.Figure 1 shows an example of a kinematic diagram of a four-band three-stream continuously variable transmission using the invention.
На фиг.2 изображен продольный разрез планетарной согласующей коробки передач в первом положении водила (диапазон заднего хода).Figure 2 shows a longitudinal section of a planetary matching gearbox in the first position of the carrier (reverse range).
На фиг.3 изображен продольный разрез планетарной согласующей коробки передач во втором положении водила (трансмиссионный тормоз).Figure 3 shows a longitudinal section of a planetary matching gearbox in the second carrier position (transmission brake).
На фиг.4 изображен продольный разрез планетарной согласующей коробки передач в третьем положении водила (первый диапазон).Figure 4 shows a longitudinal section of a planetary matching gearbox in the third position of the carrier (first range).
На фиг.5 изображен продольный разрез планетарной согласующей коробки передач в четвертом положении водила (фиксированная передача между первым и вторым диапазонами).Figure 5 shows a longitudinal section of a planetary matching gearbox in the fourth carrier position (fixed gear between the first and second ranges).
На фиг.6 изображен продольный разрез планетарной согласующей коробки передач в пятом положении водила (второй диапазон).Figure 6 shows a longitudinal section of a planetary matching gearbox in the fifth position of the carrier (second range).
На фиг.7 изображен продольный разрез планетарной согласующей коробки передач в шестом положении водила (фиксированная передача между вторым и третьим диапазонами).7 shows a longitudinal section of a planetary matching gearbox in the sixth position of the carrier (fixed gear between the second and third ranges).
На фиг.8 изображен продольный разрез планетарной согласующей коробки передач в седьмом положении водила (третий диапазон).On Fig shows a longitudinal section of a planetary matching gearbox in the seventh position of the carrier (third range).
На фиг.9 изображен продольный разрез планетарной согласующей коробки передач в восьмом положении водила (фиксированная передача между третьим и четвертым диапазонами).Figure 9 shows a longitudinal section of a planetary matching gearbox in the eighth position of the carrier (fixed gear between the third and fourth ranges).
На фиг.10 изображен продольный разрез планетарной согласующей коробки передач в девятом положении водила (четвертый диапазон).Figure 10 shows a longitudinal section of a planetary matching gearbox in the ninth carrier position (fourth range).
На фиг.11 изображено исполнение планетарной согласующей коробки передач с рычажно-кулисным механизмом и электрическим приводом осевого перемещения водила.11 shows a design of a planetary matching gearbox with a linkage mechanism and an electric drive of axial movement of the carrier.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Бесступенчатая трансмиссия (фиг.1) содержит дифференциальный механизм 1 и согласующую коробку передач 2. Дифференциальный механизм 1 состоит из входного вала 3, связанного с водилом 4 планетарных дифференциальных механизмов D1 и D3. Сателлит 5 дифференциального механизма D1 и сателлит 6 уравнительной передачи RD1 постоянно сцеплены с общим большим центральным колесом (БЦК) 7. Сателлит 6 также сцеплен с малым центральным колесом (МЦК) 8, жестко связанным с корпусом 9 трансмиссии. Сателлит 5 сцеплен с МЦК 10, связанным с ротором 11 обратимой электромашины E1. Сателлит 6 закреплен с возможностью вращения на водиле 12, которое, в свою очередь, связано с сателлитом 13 планетарного ряда RE2. Сателлит 13 сцеплен с БЦК 14, связанным с корпусом 9 трансмиссии, а также связан с МЦК 15 планетарного ряда RE2, связанного с ротором 16 электромашины E2. Статоры 17 и 18 электромашин E1 и E2 жестко закреплены в корпусе 9 трансмиссии. Электромашина E1 управляется преобразователем частоты 19, связанным по звену постоянного тока с преобразователем частоты 20, управляющим электромашиной E2. Сателлит 21 дифференциального механизма D3 постоянно сцеплен с МЦК 22, связанным с водилом 12 и МЦК 23. МЦК 23 сцеплено с сателлитом 24 дифференциального механизма D2. Сателлит 24 также сцеплен с БЦК 25, которое соединено с водилом 4. Водило 26 дифференциального механизма D2 связано с внешним входным валом 27 согласующей коробки передач 2. Сателлит 21 дифференциального механизма D3 сцеплен с БЦК 28, соединенным с внутренним входным валом 29 согласующей коробки передач 2.The continuously variable transmission (Fig. 1) contains a differential mechanism 1 and a matching gearbox 2. The differential mechanism 1 consists of an input shaft 3 connected to the carrier 4 of the planetary differential mechanisms D1 and D3. The satellite 5 of the differential mechanism D1 and the satellite 6 of the equalization gear RD1 are constantly coupled to a common large central wheel (BCC) 7. The satellite 6 is also coupled to a small central wheel (MCC) 8, rigidly connected to the transmission housing 9. The satellite 5 is coupled to the MCC 10 connected to the rotor 11 of the reversible electric machine E1. The satellite 6 is mounted rotatably on the carrier 12, which, in turn, is connected with the satellite 13 of the planetary series RE2. The satellite 13 is coupled to the BCC 14, connected to the transmission housing 9, and also connected to the MCC 15 of the planetary gear set RE2, connected to the rotor 16 of the E2 electric machine. The stators 17 and 18 of the electric machines E1 and E2 are rigidly fixed in the transmission housing 9. The electric machine E1 is controlled by a frequency converter 19, connected via a DC link with a frequency converter 20, controlling an electric machine E2. The satellite 21 of the differential mechanism D3 is constantly coupled to the MCC 22 connected to the carrier 12 and the MCC 23. The MCC 23 is coupled to the satellite 24 of the differential mechanism D2. The satellite 24 is also coupled to the BCC 25, which is connected to the carrier 4. The carrier 26 of the differential gear D2 is connected to the external input shaft 27 of the matching gear 2. The satellite 21 of the differential mechanism D3 is coupled to the BCC 28 connected to the internal input shaft 29 of the matching gear 2 .
Согласующая коробка передач 2 содержит первый шлицевой венец 30 корпуса 9, неподвижно закрепленный на нем. Внешний 27 и внутренний 29 входные валы дифференциального механизма связаны, соответственно, с МЦК 31 и 32. Водило 33 планетарного механизма R4 согласующей коробки передач 2 жестко связано с первым шлицевым венцом 34 водила и вторым шлицевым венцом 35 водила. БЦК 36 планетарного механизма R4 связано с подшипниками 37 и 38, связывающими БЦК 36 планетарного механизма R4, соответственно, с приводом 39 осевого перемещения и с водилом 33. Усилие со стороны привода 39 приводит к совместному осевому перемещению БЦК 36 и водила 33 с закрепленными на нем сателлитами 40. БЦК 36 планетарного механизма R4 жестко связано с шлицевым венцом 41 большого центрального колеса, который может сцепляться с шлицевым венцом выходного вала 42 и с неподвижно закрепленным на корпусе вторым шлицевым венцом 43 корпуса 9.Matching gearbox 2 contains a
Исполнение планетарной согласующей коробки передач с рычажно-кулисным механизмом и электрическим приводом осевого перемещения водила, представленное на фиг.11, включает шаговый двигатель 44, связанный валом 45 с волновым редуктором 46, который в свою очередь связан с кулисой 47, способной перемещать в осевом направлении каретку 48, связанную с подшипником 37, передающим усилие на БЦК планетарного механизма 36.The execution of the planetary matching gearbox with a linkage mechanism and an electric axial drive of the carrier, shown in FIG. 11, includes a
Назначение согласующей коробки передач 2 - соединять звенья 27 или 29 с выходным валом 42 с необходимым передаточным отношением. В рациональных режимах работы энергетических машин E1 и E2 угловые скорости их роторов должны изменяться от нулевой до максимальной, без изменения направления вращения. Если, при любом включенном диапазоне, угловая скорость ротора электромашины E1 изменяется от максимальной до нуля, то угловая скорость ротора электромашины E2 изменяется в противофазе от нуля до максимальной. При этом передаточное отношение от звена 4 до звена 12 изменяется от бесконечности до 1, передаточное отношение от звена 12 до звена 31 изменяется приблизительно от 2 до 1, а передаточное отношение от звена 12 до звена 32 изменяется приблизительно от 1 до 0.5.The purpose of the matching gearbox 2 is to connect the links 27 or 29 with the
Назначение уравнительной передачи RD1 (фиг.1) - задавать такое передаточное отношение от звена 4 до звена 12, чтобы при остановленном МЦК 10 (состоянии, соответствующем крайнему значению передаточного отношения на любом диапазоне) угловые скорости звеньев 12 и 4 были равны. В этом случае угловые скорости звеньев 31 и 32 также становятся равными. За счет этого необходимые передаточные отношения согласующей передачи становятся попарно равными на первом-втором и третьем-четвертом диапазонах, что позволяет реализовать два высших диапазона с прямой передачей, а также два низших диапазона с равным передаточным отношением в согласующей коробке передач, что позволяет использовать в ней всего один планетарный механизм с двумя МЦК, одновенцовыми сателлитами и подвижным в осевом направлении водилом. МЦК 31 и 32 выполняют две функции - передают момент обкатыванием по полному профилю зуба в режиме планетарного зубчатого зацепления диапазоне заднего хода и на двух низших диапазонах переднего хода, а также верхней частью головок зубьев в режиме шлицевого соединения на двух высших диапазонах переднего хода. Такое совмещение функций МЦК 31 и 32 позволяет значительно уменьшить осевой размер планетарной согласующей коробки передач.The purpose of the leveling gear RD1 (Fig. 1) is to set the gear ratio from link 4 to link 12 so that when the MCC 10 is stopped (a state corresponding to the extreme value of the gear ratio in any range), the angular velocities of links 12 and 4 are equal. In this case, the angular velocities of the
Описание работыWork description
Работа многодиапазонной бесступенчатой передачи (фиг.1) происходит следующим образом. Вращение от двигателя через вал 3 подается на водило 4 дифференциального механизма D1 первого разделения потока мощности и дифференциального механизма D3 второго разделения потока мощности обратных режимов.The operation of multi-band continuously variable transmission (figure 1) is as follows. The rotation from the engine through the shaft 3 is fed to the carrier 4 of the differential mechanism D1 of the first separation of the power flow and the differential mechanism D3 of the second separation of the power flow of reverse modes.
В дифференциальном механизме D1 часть мощности (в среднем около 10% полной мощности коробки передач) через МЦК 10 отводится в электромашину E1. Величина и направление потока мощности определяется соотношением частот вращения электромашин, связанным с текущим передаточным отношением коробки передач. Через преобразователи 19 и 20 поток мощности электромашины трансформируется в поток мощности электромашины E2, который через редуктор RE2 передается на водило 12, где складывается с другой частью потока мощности (в среднем 30%), передающейся через механическую ветвь 6 дифференциального механизма D1 и уравнительную передачу RD1 на центральные колеса 23 и 24 дифференциальных механизмов D2 и D3. Оставшийся поток мощности складывается в дифференциальных механизмах D2 (первый и третий диапазоны) или D3 (второй и четвертый диапазоны) с потоком мощности от звена 12 и передается на звено 26 (первый и третий диапазоны, а также диапазон заднего хода) или звено 28 (второй и четвертый диапазоны), являющиеся входными валами 27 и 29 согласующей передачи 2.In the differential mechanism D1, part of the power (on average about 10% of the total power of the gearbox) is transferred through the MCC 10 to the electric machine E1. The magnitude and direction of the power flow is determined by the ratio of the rotational speeds of the electric machines associated with the current gear ratio. Through the converters 19 and 20, the power flow of the electric machine is transformed into the power flow of the electric machine E2, which is transmitted through the gearbox RE2 to the carrier 12, where it is added to the other part of the power flow (on average 30%), transmitted through the mechanical branch 6 of the differential mechanism D1 and the equalization gear RD1 on the central wheels 23 and 24 of the differential mechanisms D2 and D3. The remaining power flow is formed in differential mechanisms D2 (first and third ranges) or D3 (second and fourth ranges) with power flow from link 12 and is transmitted to link 26 (first and third ranges, as well as the reverse range) or link 28 (second and fourth ranges), which are input shafts 27 and 29 of matching gear 2.
Для осуществления заднего хода необходимо переместить водило 33 планетарного механизма R4 согласующей коробки передач 2 в первое положение, соответствующее включенному диапазону заднего хода (фиг.2), таким образом, чтобы шлицевой венец 30 оказался сцеплен со шлицевым венцом 34, сателлит 40 был сцеплен с МЦК 31, а шлицевой венец БЦК планетарного механизма 41 был сцеплен со шлицевым венцом выходного вала 42, и начать движение.To reverse, it is necessary to move the
Для включения стояночного тормоза необходимо переместить водило 33 планетарного механизма R4 согласующей коробки передач 2 в положение, соответствующее стояночному тормозу (фиг.3), таким образом, чтобы шлицевой венец 34 оказался отцеплен от шлицевого венца 30, сателлит 40 был сцеплен с МЦК 42, а шлицевой венец 41 был одновременно сцеплен со шлицевыми венцами 42 и 43.To apply the parking brake, it is necessary to move the
Для регулировании передаточного отношения от максимального до минимального при движении вперед необходимо осуществлять управление согласующей коробкой передач 2 в следующей последовательности.To adjust the gear ratio from maximum to minimum when moving forward, it is necessary to control the matching gearbox 2 in the following sequence.
1. Переместить водило 33 планетарного механизма R4 согласующей коробки передач 2 в положение, соответствующее включенному первому диапазону (фиг.4), таким образом, чтобы сателлит 40 находился в зацеплении с МЦК 31, шлицевой венец 35 вошел в зацепление с шлицевым венцом выходного вала 42, а шлицевой венец БЦК планетарного механизма 41 находился в зацеплении с неподвижным шлицевым венцом 43, и начать движение. Разгонять электромашину E2, одновременно замедляя электромашину E1. Передаточное отношение от вала 3 к валу 42 на первом диапазоне изменится от ∞ до 4.1. Move the
2. Переместить водило 33 планетарного механизма R4 согласующей коробки передач 2 в положение, соответствующее включению одновременно первого и второго диапазонов (фиг.5), таким образом, чтобы сателлит 40 оказался одновременно сцеплен с МЦК 31 и 32, приблизительно на половину ширины венца с каждым, шлицевой венец 35 был сцеплен со шлицевым венцом выходного вала 42, а шлицевой венец 41 был сцеплен с неподвижным шлицевым венцом 43. Передаточное отношение от вала 3 к валу 42 зафиксируется на величине 4. При этом поток мощности, проходящий через электромашины, будет равен нулю.2. Move the
3. Переместить водило 33 планетарного механизма R4 согласующей коробки передач 2 в положение, соответствующее включению второго диапазона (фиг.6), таким образом, чтобы сателлит 40 находился в зацеплении только с МЦК 32, шлицевой венец 35 был сцеплен со шлицевым венцом выходного вала 42, а шлицевой венец 41 был сцеплен с неподвижным шлицевым венцом 43. Разгонять электромашину E1, одновременно замедляя электромашину E2. Передаточное отношение от вала 3 к валу 42 на втором диапазоне изменится от 4 до 2.3. Move the
4. Переместить водило 33 планетарного механизма R4 согласующей коробки передач 2 в положение, соответствующее включению одновременно второго и третьего диапазонов (фиг.7), таким образом, чтобы сателлит 40 оказался сцеплен с МЦК 32, шлицевой венец 34 с вершинами зубьев МЦК 31, шлицевой венец 35 был сцеплен со шлицевым венцом выходного вала 42, а шлицевой венец 41 был сцеплен с неподвижным шлицевым венцом 43. Передаточное отношение от вала 3 к валу 42 зафиксируется на величине 2. При этом поток мощности, проходящий через электромашины, будет равен нулю.4. Move the
5. Переместить водило 33 планетарного механизма R4 согласующей коробки передач 2 в положение, соответствующее включению третьего диапазона (фиг.8), таким образом, чтобы сателлит 40 находился в зацеплении с МЦК 32, шлицевой венец 34 был сцеплен с вершинами зубьев МЦК 31, шлицевой венец 35 был сцеплен со шлицевым венцом выходного вала 42, а шлицевой венец 41 был расцеплен от неподвижного шлицевого венца 43. Разгонять электромашину E2, одновременно замедляя электромашину E1. Передаточное отношение от вала 4 к валу 5 на третьем диапазоне изменится от 2 до 1.5. Move the
6. Переместить водило 33 планетарного механизма R4 согласующей коробки передач 2 в положение, соответствующее включению одновременно третьего и четвертого диапазонов (фиг.9), таким образом, чтобы сателлит 40 оказался сцеплен с МЦК 32, шлицевой венец 34 одновременно с вершинами зубьев МЦК 31 и вершинами зубьев МЦК 32, а шлицевой венец 35 был сцеплен со шлицевым венцом выходного вала 42. Передаточное отношение от вала 3 к валу 42 зафиксируется на величине 1. При этом поток мощности, проходящий через электромашины, будет равен нулю.6. Move the
7. Переместить водило 33 планетарного механизма R4 согласующей коробки передач 2 в положение, соответствующее включению четвертого диапазона (фиг.10), таким образом, чтобы сателлит 40 находился в зацеплении только с МЦК 32, шлицевой венец 34 был сцеплен с вершинами зубьев МЦК 32, а шлицевой венец 35 был сцеплен со шлицевым венцом выходного вала 42. Разгонять электромашину E1, одновременно замедляя электромашину E2. Передаточное отношение от вала 4 к валу 5 на третьем диапазоне изменится от 1 до 0,5.7. Move the
При регулировании передаточного отношения от минимального до максимального последовательность управляющих воздействий осуществляется в обратном порядке.When adjusting the gear ratio from minimum to maximum, the sequence of control actions is carried out in the reverse order.
Таким образом, предложенное устройство отличается простотой и компактностью конструкции, что в полной мере решает задачу изобретения.Thus, the proposed device is simple and compact design, which fully solves the problem of the invention.
Claims (8)
- в первом, ближнем к передней стороне, положении первый шлицевой венец водила сцеплен с первым шлицевым венцом корпуса, шлицевой венец большого центрального колеса сцеплен со шлицевым венцом выходного вала, а сателлит находится в зацеплении с малым центральным колесом внешнего входного вала;
- во втором, следующим сразу за первым, положении шлицевой венец большого центрального колеса одновременно сцеплен со шлицевым венцом выходного вала и со вторым шлицевым венцом корпуса, а сателлит находится в зацеплении с малым центральным колесом внешнего входного вала;
- в третьем, следующим сразу за вторым, положении второй шлицевой венец водила сцеплен со шлицевым венцом выходного вала, шлицевой венец большого центрального колеса сцеплен со вторым шлицевым венцом корпуса, а сателлит находится в зацеплении с малым центральным колесом внешнего входного вала;
- в четвертом, следующим сразу за третьим, положении второй шлицевой венец водила сцеплен со шлицевым венцом выходного вала, шлицевой венец большого центрального колеса сцеплен со вторым шлицевым венцом корпуса, а сателлит находится в одновременном зацеплении с малыми центральными колесами внешнего и внутреннего входных валов;
- в пятом, следующим сразу за четвертым, положении второй шлицевой венец водила сцеплен со шлицевым венцом выходного вала, шлицевой венец большого центрального колеса сцеплен со вторым шлицевым венцом корпуса, а сателлит находится в зацеплении с малым центральным колесом внутреннего входного вала;
- в шестом, следующим сразу за пятым, положении первый шлицевой венец водила сцеплен с вершинами зубьев малого центрального колеса внешнего входного вала, второй шлицевой венец водила сцеплен со шлицевым венцом выходного вала, шлицевой венец большого центрального колеса сцеплен со вторым шлицевым венцом корпуса, а сателлит находится в зацеплении с малым центральным колесом внутреннего входного вала;
- в седьмом, следующим сразу за шестым, положении первый шлицевой венец водила сцеплен с вершинами зубьев малого центрального колеса внешнего входного вала, второй шлицевой венец водила сцеплен со шлицевым венцом выходного вала, а сателлит находится в зацеплении с малым центральным колесом внутреннего входного вала;
- в восьмом, следующим сразу за седьмым, положении первый шлицевой венец водила одновременно сцеплен с вершинами зубьев малых центральных колес внешнего и внутреннего входных валов, второй шлицевой венец водила сцеплен со шлицевым венцом выходного вала, а сателлит находится в зацеплении с малым центральным колесом внутреннего входного вала;
- в девятом, ближнем к задней стороне, положении первый шлицевой венец водила сцеплен с вершинами зубьев малого центрального колеса внутреннего входного вала, второй шлицевой венец водила сцеплен со шлицевым венцом выходного вала, а сателлит находится в зацеплении с малым центральным колесом внутреннего входного вала.1. Planetary matching gearbox, comprising a housing, a planetary mechanism with an axially movable carrier, on which at least one satellite, two coaxial input shafts (external and internal) are included, which are included in the planetary matching gearbox from the front side , with small central gears rigidly fixed on each of these shafts, an output shaft exiting the planetary matching gearbox from the rear side and an axial drive of the carrier, distinguishing I mean that the large central wheel of the planetary mechanism is constantly linked to the satellites and axially connected to the carrier via an axial load bearing, the carrier has at least two spline rings, the large central wheel has at least one spline crown, the output shaft has at least one spline rim, and the housing has at least two spline rims, the geometrical dimensions and arrangement of said gears and spline rims being made in such a way that, with axial Carrier movement, gearing of gears and spline rims are carried out in the following sequence:
- in the first position, closest to the front side, the first splined crown of the carrier is coupled to the first splined crown of the housing, the splined crown of the large central wheel is coupled to the splined crown of the output shaft, and the satellite is engaged with the small central wheel of the external input shaft;
- in the second, immediately following the first, position, the spline rim of the large central wheel is simultaneously engaged with the spline rim of the output shaft and the second spline rim of the housing, and the satellite is engaged with the small central wheel of the external input shaft;
- in the third, immediately following the second, position, the second splined crown of the carrier is coupled to the splined crown of the output shaft, the splined crown of the large central wheel is coupled to the second splined crown of the housing, and the satellite is engaged with the small central wheel of the external input shaft;
- in the fourth, immediately following the third, position, the second splined crown of the carrier is coupled to the splined crown of the output shaft, the splined crown of the large central wheel is coupled to the second splined crown of the housing, and the satellite is simultaneously engaged with the small central wheels of the external and internal input shafts;
- in the fifth, immediately following the fourth, position, the second splined crown of the carrier is coupled to the splined crown of the output shaft, the splined crown of the large central wheel is coupled to the second splined crown of the housing, and the satellite is engaged with the small central wheel of the inner input shaft;
- in the sixth position, immediately following the fifth position, the first spline crown of the carrier is coupled to the tops of the teeth of the small central wheel of the external input shaft, the second spline ring of the carrier is coupled to the spline of the small central wheel of the output shaft, the spline of the large central wheel is coupled to the second spline of the housing, and the satellite is engaged with the small central wheel of the inner input shaft;
- in the seventh, immediately following the sixth, position, the first spline crown of the carrier is coupled to the tops of the teeth of the small central wheel of the external input shaft, the second spline crown of the carrier is coupled to the spline of the crown of the output shaft, and the satellite is engaged with the small central wheel of the internal input shaft;
- in the eighth, immediately following the seventh position, the first spline crown of the carrier is simultaneously engaged with the tooth tops of the small central wheels of the external and internal input shafts, the second spline crown of the carrier is coupled with the splined crown of the output shaft, and the satellite is engaged with the small central wheel of the internal input shaft;
- in the ninth position, closest to the rear side, the first splined crown of the carrier is coupled to the tops of the teeth of the small central wheel of the internal input shaft, the second splined crown of the carrier is coupled to the splined crown of the output shaft, and the satellite is engaged with the small central wheel of the internal input shaft.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013141974/11A RU2554715C2 (en) | 2013-09-13 | 2013-09-13 | Planetary coordinating gear box |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013141974/11A RU2554715C2 (en) | 2013-09-13 | 2013-09-13 | Planetary coordinating gear box |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013141974A RU2013141974A (en) | 2015-03-20 |
| RU2554715C2 true RU2554715C2 (en) | 2015-06-27 |
Family
ID=53285522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013141974/11A RU2554715C2 (en) | 2013-09-13 | 2013-09-13 | Planetary coordinating gear box |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2554715C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015115934A3 (en) * | 2014-01-17 | 2015-09-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Супервариатор" | Planetary equalizing gearbox (variants) |
| RU198485U1 (en) * | 2020-03-04 | 2020-07-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет" (ФГБОУ ВО "СибГИУ") | DOUBLE SATELLITE PLANETARY TRANSMISSION WITH TWO INDEPENDENT OUTPUTS |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5558588A (en) * | 1995-02-16 | 1996-09-24 | General Motors Corporation | Two-mode, input-split, parallel, hybrid transmission |
| RU2428607C2 (en) * | 2009-09-22 | 2011-09-10 | Гирин Алексей Григорьевич | Wide-range continuously rated drive (super variator) |
| RU2460919C2 (en) * | 2010-09-29 | 2012-09-10 | Закрытое Акционерное Общество "Комбарко" | Multirange stepless transmission (versions) |
| RU2484333C1 (en) * | 2011-12-07 | 2013-06-10 | Закрытое Акционерное Общество "Комбарко" | Multirange continuously variable transmission (versions) |
-
2013
- 2013-09-13 RU RU2013141974/11A patent/RU2554715C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5558588A (en) * | 1995-02-16 | 1996-09-24 | General Motors Corporation | Two-mode, input-split, parallel, hybrid transmission |
| RU2428607C2 (en) * | 2009-09-22 | 2011-09-10 | Гирин Алексей Григорьевич | Wide-range continuously rated drive (super variator) |
| RU2460919C2 (en) * | 2010-09-29 | 2012-09-10 | Закрытое Акционерное Общество "Комбарко" | Multirange stepless transmission (versions) |
| RU2484333C1 (en) * | 2011-12-07 | 2013-06-10 | Закрытое Акционерное Общество "Комбарко" | Multirange continuously variable transmission (versions) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015115934A3 (en) * | 2014-01-17 | 2015-09-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Супервариатор" | Planetary equalizing gearbox (variants) |
| RU198485U1 (en) * | 2020-03-04 | 2020-07-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет" (ФГБОУ ВО "СибГИУ") | DOUBLE SATELLITE PLANETARY TRANSMISSION WITH TWO INDEPENDENT OUTPUTS |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013141974A (en) | 2015-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3197740U (en) | Planetary gear system using two input characteristics, gear module and control method | |
| US9638302B2 (en) | Electric axle with a two gear transmission | |
| WO2015008325A1 (en) | Driving gear device | |
| EP2924317A1 (en) | Input synthesis gear system | |
| JP2022503343A (en) | All-gear stepless automatic transmission and rotation ratio active control system | |
| CN102141118B (en) | Differential speed reducer | |
| RU2554715C2 (en) | Planetary coordinating gear box | |
| CN104797860B (en) | Power transmission apparatus for vehicle | |
| JP2017110682A (en) | Power transmission device | |
| CN210821790U (en) | Two-stage speed reduction coaxial electric driving device | |
| CN201914108U (en) | Electric-transmission bulldozer walking driving device | |
| CN110439982A (en) | A kind of connecting rod tooth-type stepless transmission | |
| CN114151527B (en) | Hydraulic mechanical combined type comprehensive transmission device for zero differential speed stepless steering and vehicle | |
| CN103963634A (en) | Power transmission device for vehicle | |
| JP5908310B2 (en) | Power transmission device | |
| RU2554922C1 (en) | Multi-range three-train stageless transmission based on five-link differential gear | |
| JP2013184655A (en) | Power transmission device | |
| KR20110097196A (en) | Continuously variable transmission for vehicle | |
| CN207417061U (en) | One kind two keeps off speed change gear | |
| CN104797858B (en) | Vehicle power transmission | |
| JP6625455B2 (en) | Power plant | |
| RU2570187C2 (en) | Planetary matching gearbox (versions) | |
| JP2021524900A (en) | Free transmission device for one-way power distribution | |
| CN105917139A (en) | Motive power transmission device for vehicle | |
| CN114087334B (en) | Hydraulic mechanical combined type comprehensive transmission device and vehicle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150914 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20161027 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180914 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20190708 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200914 |